JPH0862284A - Voltage/displacement detecting probe and adjustment thereof - Google Patents
Voltage/displacement detecting probe and adjustment thereofInfo
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- JPH0862284A JPH0862284A JP6201055A JP20105594A JPH0862284A JP H0862284 A JPH0862284 A JP H0862284A JP 6201055 A JP6201055 A JP 6201055A JP 20105594 A JP20105594 A JP 20105594A JP H0862284 A JPH0862284 A JP H0862284A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電圧・変位検出プローブ
およびその調整方法に係り、特に光ビームを用いた半導
体集積回路の電圧測定装置に用いて好適な電圧・変位検
出プローブおよびその調整方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage / displacement detection probe and its adjusting method, and more particularly to a voltage / displacement detecting probe suitable for use in a voltage measuring device of a semiconductor integrated circuit using a light beam and its adjusting method. .
【０００２】半導体集積回路を開発・製造する上で、素
子を試験して動作不良がある場合にその原因を解明する
ことが不可欠である。しかし、近年のＬＳＩの高集積化
により、ＬＳＩテスタ等のＩ／Ｏピンの信号を調べるだ
けでは設計検証や故障解析を正確に行うことが困難にな
ってきている。このため、素子の中の微細配線の電圧を
測定することが行われている。半導体集積回路チップ内
部の微細配線の電圧測定に適した電圧測定装置として
は、電子ビームを用いた電圧測定装置と光ビームを用い
た電圧測定装置が知られているが、半導体集積回路の高
集積化・高速化に伴い、測定スピードと時間分解能が要
望されている。In developing and manufacturing a semiconductor integrated circuit, it is indispensable to test an element and to elucidate the cause when there is a malfunction. However, due to high integration of LSIs in recent years, it has become difficult to accurately perform design verification and failure analysis only by examining signals of I / O pins of LSI testers and the like. Therefore, the voltage of the fine wiring in the device is measured. Voltage measuring devices using an electron beam and a voltage measuring device using an optical beam are known as voltage measuring devices suitable for measuring the voltage of fine wiring inside a semiconductor integrated circuit chip. With the increasing speed and speed, measurement speed and time resolution are required.
【０００３】[0003]
【従来の技術】そこで、原子間力顕微鏡の技術を応用
し、電圧・変位検出プローブによる配線探索とプローブ
位置決めの機能を備えた光ビームによる高空間分解能の
電圧測定装置が考案されている。Therefore, an atomic force microscope technique has been applied to devise a voltage measuring device with a high spatial resolution using a light beam, which has the functions of wiring search by a voltage / displacement detection probe and probe positioning.
【０００４】従来の光ビームによる電圧測定装置に用い
られる電圧・変位検出プローブの一例の軸線を通る部分
断面図を図７に示す。FIG. 7 shows a partial sectional view through an axis of an example of a voltage / displacement detection probe used in a conventional voltage measuring device using a light beam.
【０００５】この電圧・変位検出プローブ８０は、十字
形梁８１ａ、８１ｂおよびを除き、軸線を中心として回
転対称形である。十字形梁８１ａ、８１ｂは、この軸線
を通る対称面を有する。The voltage / displacement detection probe 80 is rotationally symmetric with respect to the axis, except for the cross beams 81a and 81b. The cross beams 81a and 81b have a plane of symmetry passing through this axis.
【０００６】ロッド８０ａは中空円筒である。ロッド８
０ａの下面には、アースされた透明導電膜８３ａが接着
されている。透明導電膜８３ａの下面には、電気光学結
晶８３ｂの上面が接着されている。電気光学結晶８３ｂ
の下面には、反射膜８３ｃが被着され、さらに探針８４
の底面が接着されている。円筒形のホルダ８２は、その
上部に十字形梁８１ａの外端部が固着され、その下部に
十字形梁８１ｂの外端部がそれぞれ固着され、十字形梁
８１ａおよび８１ｂの内端部がロッド８０ａの外周面に
固着されている。The rod 80a is a hollow cylinder. Rod 8
A grounded transparent conductive film 83a is bonded to the lower surface of 0a. The upper surface of the electro-optic crystal 83b is bonded to the lower surface of the transparent conductive film 83a. Electro-optic crystal 83b
A reflective film 83c is attached to the lower surface of the
The bottom surface of is glued. In the cylindrical holder 82, the outer ends of the cross beams 81a are fixed to the upper part thereof, the outer ends of the cross beams 81b are fixed to the lower parts thereof, and the inner ends of the cross beams 81a and 81b are rod-shaped. It is fixed to the outer peripheral surface of 80a.
【０００７】十字形梁８１ａと十字形梁８１ｂとの間に
は、ロッド８０ａの軸方向変位を静電容量の変化として
検出するために、ロッド８０ａの外周面に垂直に導電板
８７の内端部が固着され、導電板８７とそれぞれ所定距
離離間して導電板８７を上下から挟むように導電板８８
および８９の外端部がホルダ８２の内周面に垂直に固着
されている。Between the cross beam 81a and the cross beam 81b, in order to detect the axial displacement of the rod 80a as a change in capacitance, the inner end of the conductive plate 87 is perpendicular to the outer peripheral surface of the rod 80a. The conductive plate 88 is fixed so that the conductive plate 87 is separated from the conductive plate 87 by a predetermined distance and sandwiches the conductive plate 87 from above and below.
The outer end portions of and 89 are vertically fixed to the inner peripheral surface of the holder 82.
【０００８】導電板８７と導電板８８で第１のコンデン
サが構成され、導電板８７と導電板８９で第２のコンデ
ンサが構成される。導電板８７、８８および８９に図示
しないリード線を介して接続される静電容量検出回路
は、周知のホイートストンブリッジ回路を用いることが
でき、これによりロッド８０ａの軸方向変位を検出する
ことができる。The conductive plate 87 and the conductive plate 88 form a first capacitor, and the conductive plate 87 and the conductive plate 89 form a second capacitor. A known Wheatstone bridge circuit can be used as the capacitance detection circuit connected to the conductive plates 87, 88, and 89 via a lead wire (not shown), whereby the axial displacement of the rod 80a can be detected. .
【０００９】上記の電圧・変位検出プローブ８０でＬＳ
Ｉ等の試料を走査することにより、試料表面の配線の凹
凸に応じた探針８４の変位を測定することができ、光学
的には見ることの不可能な微細配線の様子をも知ること
ができる。The voltage / displacement detection probe 80 described above is used for LS.
By scanning the sample such as I, it is possible to measure the displacement of the probe 84 according to the unevenness of the wiring on the surface of the sample, and it is possible to know the state of the fine wiring that cannot be seen optically. it can.
【００１０】また、探針８４に試料から電圧が印加され
ると電気光学結晶８３ｂに電界が発生し、電気光学結晶
８３ｂは印加された電圧に応じた偏光量となる。そこ
で、ロッド８０ａを介して電気光学結晶８３ｂにレーザ
ビームを照射して偏光量が変わることを利用し、反射膜
８３ｃからの反射光より電気光学結晶８３ｂの偏光量が
変わることをビームスプリッタを通して検出すれば、試
料の配線の電圧を測定することができる。When a voltage is applied to the probe 84 from the sample, an electric field is generated in the electro-optic crystal 83b, and the electro-optic crystal 83b has a polarization amount according to the applied voltage. Therefore, by utilizing the fact that the electro-optical crystal 83b is irradiated with a laser beam via the rod 80a and the polarization amount changes, it is detected through the beam splitter that the polarization amount of the electro-optical crystal 83b changes due to the reflected light from the reflection film 83c. Then, the voltage of the wiring of the sample can be measured.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の電圧・変位検出プローブでは、探針８４の変位測
定用の第１および第２のコンデンサが十字形梁８１ａと
十字形梁８１ｂとの間に導電板３枚を用いて構成されて
いた。このため、各導電板間の寸法精度を平行、かつ高
精度に組み立てることが困難であり、導電板間の距離は
１００μｍ程度が限度であった。However, in the above-described conventional voltage / displacement detection probe, the first and second capacitors for measuring the displacement of the probe 84 are provided between the cross beam 81a and the cross beam 81b. It was configured by using three conductive plates. Therefore, it is difficult to assemble the conductive plates in parallel with each other with high dimensional accuracy, and the distance between the conductive plates is limited to about 100 μm.
【００１２】ところで、容量変化から探針の変位を測定
する際に、探針の変位による容量変化率ΔＣは、通常の
容量をＣ、探針が変位したときの容量をＣ′、電極（導
電板の対向する部分）面積をＳ、電極間の距離をｄ、電
極間の変位をΔｄ、空気の誘電率をεとすると、When measuring the displacement of the probe from the capacitance change, the capacitance change rate ΔC due to the displacement of the probe is as follows: C is the normal capacitance, C ′ is the capacitance when the probe is displaced, and the electrode (conductivity Let S be the area where the plates face each other), d be the distance between the electrodes, Δd be the displacement between the electrodes, and ε be the dielectric constant of air.
【００１３】[0013]
【数１】 [Equation 1]
【００１４】となる。このように探針の変位による容量
変化率ΔＣは電極間の距離ｄにほぼ反比例するため、変
位測定精度を向上させるためには電極間の距離ｄを小さ
くすればよい。[0014] As described above, the capacitance change rate ΔC due to the displacement of the probe is almost inversely proportional to the distance d between the electrodes. Therefore, the distance d between the electrodes may be reduced in order to improve the displacement measurement accuracy.
【００１５】ところが従来の電圧・変位検出プローブ
は、上記したとおり電極（導電板）間の距離に限度があ
ったため変位測定精度が悪く、試料の配線の微細な凹凸
を観察することは困難であった。However, in the conventional voltage / displacement detection probe, since the distance between the electrodes (conductive plates) is limited as described above, the displacement measurement accuracy is poor and it is difficult to observe minute irregularities in the wiring of the sample. It was
【００１６】この問題を解決するためには、導電板８
８，８９に可動機構を設けて電極（導電板）間の距離を
微細に調整可能に構成することが考えられる。しかしな
がら、導電板８８，８９は円筒形のホルダ８２に外端部
を固着されているため、この可動機構は大がかりのもの
をホルダに設けざるを得ず、プローブが大型化、重量化
するおそれがある。プローブが重量化すると高速での走
査が困難となるため、測定速度が低下するという問題が
生ずる。In order to solve this problem, the conductive plate 8
It is conceivable that a movable mechanism is provided at 8, 89 so that the distance between the electrodes (conductive plates) can be finely adjusted. However, since the outer ends of the conductive plates 88 and 89 are fixed to the cylindrical holder 82, a large-scale movable mechanism is unavoidably provided on the holder, which may increase the size and weight of the probe. is there. When the probe becomes heavy, it becomes difficult to scan at high speed, which causes a problem that the measurement speed decreases.
【００１７】そこで本発明は上記の点に鑑みてなされた
ものであって、高速での測定を妨げることなく変位測定
精度を向上させることのできる電圧・変位検出プローブ
およびその調整方法を提供することを目的とする。Therefore, the present invention has been made in view of the above points, and provides a voltage / displacement detection probe and its adjusting method capable of improving the displacement measurement accuracy without disturbing high-speed measurement. With the goal.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明では次の通り構成した。In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
【００１９】すなわち、請求項１および請求項２記載の
発明では、ホルダに外端部を固着され、ホルダ内部に配
設された板状の弾性部材と、弾性部材の略中心位置に軸
方向を弾性部材と略垂直に弾性部材により支持される中
空又は中実透明の円筒状部材と、試料を走査する導電性
の探針と、円筒状部材の一端に一端を固着されると共に
探針に他端を導通接続されており、走査された試料の電
圧に応じた情報を発生する電圧情報発生素子と、円筒状
部材の他端に配設されており、弾性部材の弾性変形に応
じて円筒状部材の軸方向に移動する移動電極と、移動電
極と対向して配設されており、固定位置を円筒状部材の
軸方向に可変自在に構成された固定位置可変手段に配設
されてなる固定電極とを具備する構成とした。That is, according to the first and second aspects of the invention, the plate-shaped elastic member having the outer end fixed to the holder and disposed inside the holder, and the axial direction at the substantially central position of the elastic member. A hollow or solid transparent cylindrical member supported by the elastic member substantially perpendicular to the elastic member, a conductive probe that scans the sample, and one end fixed to one end of the cylindrical member and the other of the probe. A voltage information generating element that is electrically connected at the end and that generates information according to the voltage of the sample that has been scanned, and a cylindrical member that is arranged at the other end of the cylindrical member, depending on the elastic deformation of the elastic member. A movable electrode that moves in the axial direction of the member, and a fixed position that is disposed so as to face the movable electrode and that is fixed to a fixed position changing means that is configured to change the fixed position in the axial direction of the cylindrical member. It is configured to include an electrode.
【００２０】また、請求項４記載の発明では、上下動自
在なステージの上方に請求項２記載の電圧・変位検出プ
ローブを探針の先端をステージに対向させて位置させ、
ステージを上動させることでステージ上面に探針の先端
を接触させてステージを停止し、ステージをさらに所定
距離上動させることで探針及び電圧情報発生素子及び円
筒状部材と共に弾性部材を上動付勢して弾性部材を弾性
変形させて円筒状部材に配設された移動電極を所定距離
上動させ、固定電極の位置を固定位置可変手段により可
変することで固定電極を移動電極に接触させて固定電極
を固定し、弾性部材の付勢方向と逆方向にステージを所
定距離以上下動させることで固定電極と移動電極を所定
距離だけ離間させ、固定電極と移動電極との距離を調整
する構成とした。In the invention according to claim 4, the voltage / displacement detection probe according to claim 2 is positioned above the stage which is vertically movable, with the tip of the probe facing the stage,
When the stage is moved up, the tip of the probe is brought into contact with the upper surface of the stage to stop the stage, and when the stage is moved up a predetermined distance, the elastic member is moved up together with the probe, the voltage information generating element, and the cylindrical member. The fixed electrode is brought into contact with the moving electrode by urging the elastic member to elastically deform and moving the moving electrode arranged on the cylindrical member by a predetermined distance, and changing the position of the fixed electrode by the fixed position changing means. The fixed electrode is fixed by moving the stage downward by a predetermined distance or more in the direction opposite to the biasing direction of the elastic member, thereby separating the fixed electrode and the movable electrode by a predetermined distance, and adjusting the distance between the fixed electrode and the movable electrode. It was configured.
【００２１】[0021]
【作用】請求項１および請求項２記載の発明によれば、
固定電極の固定位置を円筒状部材の軸方向に可変自在に
構成された固定位置可変手段を配設されてなることによ
り、固定電極と移動電極との距離を調整することができ
る。また、固定位置可変手段は、弾性部材の略中心位置
に配設された円筒状部材の他端に配設された第１面を有
する移動電極と対向する固定電極の固定位置を円筒状部
材の軸方向に可変自在に構成されているので、簡単な構
成とすることができる。According to the inventions of claims 1 and 2,
By disposing the fixed position changing means configured to change the fixed position of the fixed electrode in the axial direction of the cylindrical member, the distance between the fixed electrode and the moving electrode can be adjusted. Further, the fixed position changing means changes the fixed position of the fixed electrode facing the moving electrode having the first surface arranged at the other end of the cylindrical member arranged substantially at the center of the elastic member. Since it is configured to be variable in the axial direction, a simple configuration can be achieved.
【００２２】請求項４記載の発明によれば、ステージを
上動させることでステージ上面に探針の先端を接触させ
てステージを停止し、ステージをさらに所定距離上動さ
せたぶんだけ、固定電極を移動電極に接触させた後にス
テージを下動させることで固定電極と移動電極を所定距
離にすることができ、ステージの上下動精度に応じて固
定電極と移動電極間の距離を調整することができる。According to the fourth aspect of the invention, by moving the stage upward, the tip of the probe is brought into contact with the upper surface of the stage to stop the stage, and the fixed electrode is moved as much as the stage is moved further by a predetermined distance. The fixed electrode and the moving electrode can be moved to a predetermined distance by moving the stage downward after contacting the moving electrode, and the distance between the fixed electrode and the moving electrode can be adjusted according to the vertical movement accuracy of the stage. .
【００２３】[0023]
【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の第１実施例の電圧・変位検
出プローブ１を示す断面図である。Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a voltage / displacement detection probe 1 according to a first embodiment of the present invention.
【００２４】図１において、２は偏平で肉厚の円筒状の
絶縁性のホルダであり、例えば樹脂性とすることが考え
られる。ホルダ２は内部に板ばね３および４を支持する
ことができる筒状であれば円筒に限るものではない。In FIG. 1, reference numeral 2 denotes a flat and thick cylindrical insulating holder, which may be made of resin, for example. The holder 2 is not limited to a cylinder as long as it has a cylindrical shape capable of supporting the leaf springs 3 and 4.
【００２５】板ばね３および４は外端部３ａおよび４ａ
をホルダ２の下部に固着されており、ホルダ２内部に配
設されている。板ばね３の外端部３ａにはアースされた
透明導電膜用端子５が、板ばね４の外端部４ａには移動
電極用端子６がそれぞれ配設されている。The leaf springs 3 and 4 have outer ends 3a and 4a.
Is fixed to the lower part of the holder 2 and is disposed inside the holder 2. A grounded transparent conductive film terminal 5 is provided at the outer end 3a of the leaf spring 3, and a moving electrode terminal 6 is provided at the outer end 4a of the leaf spring 4.
【００２６】導電性の弾性部材である板ばね３および４
は例えばステンレス製の板状形状であり、所定のばね定
数を得るために図２に示すとおりの扇状で梁状とされて
いる。所定のばね定数が得られる厚さ寸法であれば梁状
でない連続した平面形状でもよい。また、導電性の弾性
部材で所定のばね定数が得られればステンレスに限るも
のでなく、例えば銅製であってもよい。Leaf springs 3 and 4 which are conductive elastic members
Is, for example, a stainless steel plate shape, and is fan-shaped and beam-shaped as shown in FIG. 2 in order to obtain a predetermined spring constant. A continuous planar shape that is not a beam shape may be used as long as the thickness dimension is such that a predetermined spring constant can be obtained. The conductive elastic member is not limited to stainless steel as long as a predetermined spring constant can be obtained, and may be made of copper, for example.
【００２７】板ばね３および４の内端部３ｂおよび４
ｂ、すなわち板ばね３および４の略中心位置には円筒状
部材である絶縁性のロッド７が支持されている。ロッド
７は、軸方向を板ばね３および４の表面と略垂直とされ
て板ばね３および４により支持されており、レーザビー
ムが透過できるように内部を中空とされている。ロッド
７は、中実透明に構成してもよい。Inner ends 3b and 4 of the leaf springs 3 and 4
An insulating rod 7 which is a cylindrical member is supported at b, that is, at a substantially central position of the leaf springs 3 and 4. The rod 7 is supported by the leaf springs 3 and 4 with its axial direction substantially perpendicular to the surfaces of the leaf springs 3 and 4, and has a hollow inside so that the laser beam can pass therethrough. The rod 7 may be solid and transparent.
【００２８】このロッド７の一端である下面には、透明
導電膜８と電気光学結晶９と反射膜１０とで構成される
電圧情報発生素子１１の一端（上面）が固着されてい
る。電圧情報発生素子１１の他端（下面）には導電性の
探針１２が導通接続されている。One end (upper surface) of the voltage information generating element 11 composed of the transparent conductive film 8, the electro-optic crystal 9 and the reflective film 10 is fixed to the lower surface which is one end of the rod 7. A conductive probe 12 is electrically connected to the other end (lower surface) of the voltage information generating element 11.
【００２９】すなわち、ロッド７の下面には、円盤状の
透明導電膜８の上面が固着されている。この透明導電膜
８の下面には、電気光学結晶９の上面が接着されてい
る。この電気光学結晶９の下面には、反射膜１０が被着
されている。透明導電膜８は導電部材１３により板ばね
３と導通接続されており、透明導電膜用端子５を介して
アースされている。That is, the upper surface of the disk-shaped transparent conductive film 8 is fixed to the lower surface of the rod 7. The upper surface of the electro-optic crystal 9 is bonded to the lower surface of the transparent conductive film 8. A reflective film 10 is coated on the lower surface of the electro-optic crystal 9. The transparent conductive film 8 is electrically connected to the leaf spring 3 by a conductive member 13, and is grounded via the transparent conductive film terminal 5.
【００３０】また、反射膜１０の下面には探針１２が導
通接続されている。探針１２は、先端部１２ａが鋭利な
くさび形の縦断面形状とされており、この先端部１２ａ
で試料であるＬＳＩの表面の配線を走査する。したがっ
て、探針１２を介して反射膜１０の下面に試料の配線の
電圧が印加される。The probe 12 is electrically connected to the lower surface of the reflective film 10. The tip 12a of the probe 12 has a sharp wedge-shaped vertical cross-sectional shape.
Then, the wiring on the surface of the sample LSI is scanned. Therefore, the voltage of the wiring of the sample is applied to the lower surface of the reflective film 10 via the probe 12.
【００３１】一方、ロッド７の他端である上面には、導
電性の金属からなる移動電極１４が配設されている。移
動電極１４は、中央に孔を有する略円盤状の形状であ
る。移動電極１４は導電部材１５により板ばね４と接続
されており、移動電極用端子６を介して外部回路（図３
参照）に接続される。On the other hand, on the upper surface which is the other end of the rod 7, a moving electrode 14 made of a conductive metal is provided. The moving electrode 14 has a substantially disc shape having a hole in the center. The moving electrode 14 is connected to the leaf spring 4 by a conductive member 15, and is connected to an external circuit (see FIG. 3) via the moving electrode terminal 6.
Connected).
【００３２】さらに、ホルダ２の上部には略円盤状の導
電部材１６が配設されている。導電部材１６の中央には
下方に突出した突出部１７が設けられていると共に、突
出部１７の中央には内部をレーザビームが透過できるよ
うに孔１８が穿設されている。突出部１７の突端は移動
電極１４と略平行な平面状の固定電極１９とされてい
る。移動電極１４と固定電極１９が対向することで可変
コンデンサＣ1 を構成している。Further, a substantially disk-shaped conductive member 16 is arranged above the holder 2. A projecting portion 17 projecting downward is provided at the center of the conductive member 16, and a hole 18 is provided at the center of the projecting portion 17 so that the laser beam can pass through the inside thereof. The projecting end of the projecting portion 17 serves as a planar fixed electrode 19 substantially parallel to the moving electrode 14. The movable electrode 14 and the fixed electrode 19 face each other to form a variable capacitor C 1 .
【００３３】導電部材１６の右側には固定電極用端子２
０が配設されており、固定電極１９は固定電極用端子２
０を介して外部回路（図３参照）に接続される。探針１
２によって試料を走査して探針１２が軸方向に変位する
と、板ばね３および４の弾性により移動電極１４が軸方
向に移動する。この結果、移動電極１４と固定電極１９
との間隙寸法が変わり、可変コンデンサＣ1 の値が変化
する。The fixed electrode terminal 2 is provided on the right side of the conductive member 16.
0 is provided, and the fixed electrode 19 is the fixed electrode terminal 2
0 to the external circuit (see FIG. 3). Probe 1
When the sample 12 is scanned by 2 and the probe 12 is displaced in the axial direction, the elasticity of the leaf springs 3 and 4 causes the movable electrode 14 to move in the axial direction. As a result, the movable electrode 14 and the fixed electrode 19
The size of the gap between and changes, and the value of the variable capacitor C 1 changes.
【００３４】図３は探針１２の変位を検出する回路を示
す図である。図３において、可変コンデンサＣ1 は移動
電極１４と固定電極１９により構成されるコンデンサで
あり、他の構成要素は電圧・変調検出プローブの外部回
路である。FIG. 3 is a diagram showing a circuit for detecting the displacement of the probe 12. In FIG. 3, the variable capacitor C 1 is a capacitor composed of the movable electrode 14 and the fixed electrode 19, and the other component is an external circuit of the voltage / modulation detection probe.
【００３５】図３において、可変コンデンサＣ1 と参照
用コンデンサＣ2 と参照用可変抵抗Ｒ1 と参照用抵抗Ｒ
2 とでブリッジが構成されている。可変コンデンサＣ1
と参照用可変抵抗Ｒ1 との接続点と参照用コンデンサＣ
2 と参照用抵抗Ｒ2 との接続点との間に信号源ｅが接続
されている。In FIG. 3, variable capacitor C 1 , reference capacitor C 2 , reference variable resistor R 1 and reference resistor R
The bridge is composed of 2 and. Variable capacitor C 1
And reference variable resistor R 1 connection point and reference capacitor C
A signal source e is connected between the connection point of 2 and the reference resistor R 2 .
【００３６】参照用可変抵抗Ｒ1 と参照用抵抗Ｒ2 との
接続点の電圧と、可変コンデンサＣ 1 と参照用コンデン
サＣ2 との接続点との電圧はそれぞれ差動増幅器２５に
入力されており、差動増幅器２５の出力は実効値計算器
２６に入力されている。Variable resistor R for reference1And reference resistor R2With
Connection point voltage and variable capacitor C 1And conden for reference
SA C2The voltage at the connection point with
It is input and the output of the differential amplifier 25 is an effective value calculator.
It has been input to 26.
【００３７】ブリッジが平衡するように（すなわち、ｖ
d ＝０となるように）参照用可変抵抗Ｒ1 の値を調整し
ておき、信号源ｅによりブリッジに交流信号電圧ｖを印
加し、走査に伴う可変コンデンサＣ1 の値の変化により
生じるブリッジの各接続点の差電圧ｖd が差動増幅器２
５により増幅される。そして、差動増幅器２５の増幅出
力に基づいて実効値計算器２６によりその実効値を計算
することで、探針の変位が求められ、試料の配線の様子
を観察することができる。Make the bridge balanced (ie, v
The value of the reference variable resistor R 1 is adjusted so that d = 0), the AC signal voltage v is applied to the bridge by the signal source e, and the value of the variable capacitor C 1 changes with scanning. The differential voltage v d at each connection point of the differential amplifier 2
Amplified by 5. Then, the effective value calculator 26 calculates the effective value based on the amplified output of the differential amplifier 25, whereby the displacement of the probe is obtained, and the state of the wiring of the sample can be observed.
【００３８】また、試料の配線の電圧測定は次のように
行われる。すなわち、図１に戻って説明するに、レーザ
光源２１からビームスプリッタ２２を介してレーザビー
ムＬを電圧情報発生素子１１に照射し、反射膜１０から
の反射ビームをビームスプリッタ２２で反射させて偏光
量検出装置２３に入射させることで偏光量を検出する。The voltage of the wiring of the sample is measured as follows. That is, referring back to FIG. 1, the laser light source 21 irradiates the voltage information generating element 11 with the laser beam L via the beam splitter 22, and the reflected beam from the reflective film 10 is reflected by the beam splitter 22 to be polarized. The polarization amount is detected by making the light incident on the amount detection device 23.
【００３９】探針１２に試料から電圧が印加されると電
気光学結晶９に電界が発生し、電気光学結晶９は印加さ
れた電圧に応じた偏光量となる。そこで、試料の電圧に
応じて偏光量が変わることを利用し、反射膜１０からの
反射光より電気光学結晶９の偏光量が変わることを上記
のようにして偏光量検出装置２３により検出すること
で、試料の配線の電圧を測定することができる。When a voltage is applied to the probe 12 from the sample, an electric field is generated in the electro-optic crystal 9, and the electro-optic crystal 9 has a polarization amount according to the applied voltage. Therefore, by utilizing the fact that the polarization amount changes according to the voltage of the sample, the polarization amount detection device 23 detects that the polarization amount of the electro-optic crystal 9 changes due to the reflected light from the reflection film 10 as described above. Thus, the voltage of the sample wiring can be measured.
【００４０】本実施例によれば、変位測定用のコンデン
サＣ1 が従来のようにホルダの内周とロッドの外周に３
枚の導電板を固着して構成する複雑な構成とは異なって
おり、ロッドの上面の移動電極と移動電極に対向する固
定電極の２個の電極でシンプルに構成されているため、
組み立て精度を出すことが比較的容易である。According to the present embodiment, the displacement measuring capacitor C 1 is provided on the inner circumference of the holder and the outer circumference of the rod as in the conventional case.
This is different from the complicated structure in which the conductive plates are fixedly attached, and because it is simply composed of two electrodes, a moving electrode on the upper surface of the rod and a fixed electrode facing the moving electrode,
It is relatively easy to obtain assembly accuracy.
【００４１】したがって、従来よりも電極の間隙寸法を
小さくして探針の変位による容量変化率ΔＣを大きくす
ることができるので変位測定精度を向上させることがで
きる。また、構成がシンプルであるため軽量に構成でき
高速測定を妨げることがないという利点がある。Therefore, since the gap size of the electrode can be made smaller and the capacitance change rate ΔC due to the displacement of the probe can be made larger than in the conventional case, the displacement measurement accuracy can be improved. Further, since the structure is simple, there is an advantage that the structure can be made light and the high-speed measurement is not hindered.
【００４２】次に、図４は本発明の第２実施例の電圧・
変位検出プローブ３１を示す断面図である。Next, FIG. 4 shows the voltage of the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a displacement detection probe 31.
【００４３】図４において、３２は円筒状の絶縁性のホ
ルダであり、例えば樹脂性とすることが考えられる。ホ
ルダ３２は内部に板ばね３３および３４を支持すること
ができる筒状であれば円筒に限るものではない。ホルダ
３２は金属性のシールドケース３５により覆われてい
る。In FIG. 4, reference numeral 32 denotes a cylindrical insulating holder, which may be made of resin, for example. The holder 32 is not limited to a cylinder as long as it has a cylindrical shape capable of supporting the leaf springs 33 and 34 therein. The holder 32 is covered with a metallic shield case 35.
【００４４】板ばね３３および３４は、それぞれ外端部
を環状とされその内部を十字形梁状形状とされている。
板ばね３３は外端部３３ａをホルダ３２の下部に固着さ
れており、ホルダ３２内部に配設されている。板ばね３
３の外端部３３ａの右側にはアースされた透明導電膜用
端子５が配設されている。透明導電膜用端子５は、シー
ルドケース３５の右側面に穿設された孔３６より外部に
突出している。The leaf springs 33 and 34 each have an outer end portion having an annular shape, and the inside thereof has a cross beam shape.
The leaf spring 33 has an outer end 33a fixed to the lower portion of the holder 32, and is disposed inside the holder 32. Leaf spring 3
A grounded transparent conductive film terminal 5 is provided on the right side of the outer end portion 33a of the electrode 3. The transparent conductive film terminal 5 projects to the outside from a hole 36 formed in the right side surface of the shield case 35.
【００４５】また、板ばね３４は外端部３４ａをホルダ
３２の中部に固着されており、ホルダ３２内部に配設さ
れている。板ばね３４の外端部３４ａの右側には移動電
極用端子６がそれぞれ配設されている。移動電極用端子
６は、シールドケース３５の右側面に穿設された孔３８
より外部に突出している。The leaf spring 34 has an outer end 34a fixed to the center of the holder 32, and is disposed inside the holder 32. On the right side of the outer end portion 34a of the leaf spring 34, the moving electrode terminals 6 are arranged. The moving electrode terminal 6 has a hole 38 formed in the right side surface of the shield case 35.
It projects more to the outside.
【００４６】導電性の弾性部材である板ばね３３および
３４は例えばステンレス製の板状形状であり、所定のば
ね定数を得るために前記した十字形梁状形状とされてい
る。所定のばね定数が得られる厚さ寸法であれば梁状で
ない連続した平面形状でもよい。また、導電性の弾性部
材で所定のばね定数が得られればステンレスに限るもの
でなく、例えば銅製であってもよい。The plate springs 33 and 34 which are conductive elastic members are, for example, plate-shaped members made of stainless steel, and have the cross-shaped beam-shaped member described above in order to obtain a predetermined spring constant. A continuous planar shape that is not a beam shape may be used as long as the thickness dimension is such that a predetermined spring constant can be obtained. The conductive elastic member is not limited to stainless steel as long as a predetermined spring constant can be obtained, and may be made of copper, for example.
【００４７】板ばね３３および３４それぞれの内端部３
３ｂおよび３４ｂ、すなわち板ばね３３および３４それ
ぞれの略中心位置には円筒状部材である絶縁性のロッド
３７が介挿されており、板ばね３３および３４は２段構
成とされている。Inner end portion 3 of each of leaf springs 33 and 34
An insulating rod 37, which is a cylindrical member, is interposed between 3b and 34b, that is, the substantially central positions of the leaf springs 33 and 34, respectively, and the leaf springs 33 and 34 have a two-stage configuration.
【００４８】ロッド３７は、軸方向を板ばね３３および
３４の表面と略垂直とされて板ばね３３および３４によ
り上面および下面を支持されており、レーザビームが透
過できるように内部を中空とされている。ロッド３７
は、中実透明に構成してもよい。The rod 37 has its axial direction substantially perpendicular to the surfaces of the leaf springs 33 and 34 and has its upper and lower surfaces supported by the leaf springs 33 and 34. The inside of the rod 37 is hollow so that the laser beam can pass therethrough. ing. Rod 37
May be solid and transparent.
【００４９】このロッド３７の一端である下面には、板
ばね３３の内端部３３ｂを介挿して円筒状で内部を中空
とされた導電部材３９が配設されている。この円筒状部
材である導電部材３９の一端である下面には、透明導電
膜８と電気光学結晶９と反射膜１０とで構成される電圧
情報発生素子１１の一端（上面）が固着されている。電
圧情報発生素子１１の他端（下面）には導電性の探針１
２が導通接続されている。On the lower surface, which is one end of the rod 37, a conductive member 39, which is cylindrical and has a hollow inside, is provided by inserting the inner end portion 33b of the leaf spring 33. One end (upper surface) of the voltage information generating element 11 composed of the transparent conductive film 8, the electro-optic crystal 9, and the reflective film 10 is fixed to the lower surface which is one end of the conductive member 39 which is the cylindrical member. . A conductive probe 1 is attached to the other end (lower surface) of the voltage information generating element 11.
2 is conductively connected.
【００５０】すなわち、導電部材３９の下面には、円盤
状の透明導電膜８の上面が固着されている。この透明導
電膜８の下面には、電気光学結晶９の上面が接着されて
いる。この電気光学結晶９の下面には、反射膜１０が被
着されている。透明導電膜８は導電部材３９により板ば
ね３３と導通接続されており、透明導電膜用端子５を介
してアースされている。That is, the upper surface of the disk-shaped transparent conductive film 8 is fixed to the lower surface of the conductive member 39. The upper surface of the electro-optic crystal 9 is bonded to the lower surface of the transparent conductive film 8. A reflective film 10 is coated on the lower surface of the electro-optic crystal 9. The transparent conductive film 8 is electrically connected to the leaf spring 33 by a conductive member 39, and is grounded via the transparent conductive film terminal 5.
【００５１】また、反射膜１０の下面には探針１２が導
通接続されている。探針１２は、先端部１２ａが鋭利な
くさび形の縦断面形状とされており、この先端部１２ａ
で試料であるＬＳＩの表面の配線を走査する。したがっ
て、探針１２を介して反射膜１０の下面に試料の配線の
電圧が印加される。The probe 12 is electrically connected to the lower surface of the reflective film 10. The tip 12a of the probe 12 has a sharp wedge-shaped vertical cross-sectional shape.
Then, the wiring on the surface of the sample LSI is scanned. Therefore, the voltage of the wiring of the sample is applied to the lower surface of the reflective film 10 via the probe 12.
【００５２】一方、円筒状部材であるロッド３７の他端
である上面には、導電性の金属からなる移動電極４４が
配設されている。移動電極４４は、中央に孔を有する略
円盤状の形状である。移動電極４４は板ばね３４の内端
部３４ｂの上面に接触しており、移動電極用端子６を介
して外部回路（図３参照）に接続される。On the other hand, a moving electrode 44 made of a conductive metal is provided on the upper surface which is the other end of the rod 37 which is a cylindrical member. The moving electrode 44 has a substantially disc shape having a hole in the center. The moving electrode 44 is in contact with the upper surface of the inner end portion 34b of the leaf spring 34, and is connected to an external circuit (see FIG. 3) via the moving electrode terminal 6.
【００５３】さらに、ホルダ３２の上部には略円盤状の
導電部材４６が配設されている。導電部材４６の中央に
はねじ穴４０が穿設されている。このねじ穴４０には導
電性のねじ４１が螺合している。導電部材４６に穿設さ
れたねじ穴４０とねじ４１により固定位置可変手段が構
成されている。Further, a substantially disk-shaped conductive member 46 is disposed on the upper portion of the holder 32. A screw hole 40 is formed in the center of the conductive member 46. A conductive screw 41 is screwed into the screw hole 40. The screw hole 40 and the screw 41 formed in the conductive member 46 constitute a fixed position changing means.
【００５４】ねじ４１の中央には内部をレーザビームが
透過できるように孔４２が穿設されている。ねじ４１の
下部には、移動電極４４と略平行な平面状の固定電極４
９が形成されている。移動電極４４と固定電極４９が対
向することで図３の可変コンデンサＣ1 を構成してい
る。A hole 42 is formed in the center of the screw 41 so that the laser beam can be transmitted therethrough. Below the screw 41, a flat fixed electrode 4 substantially parallel to the moving electrode 44 is provided.
9 is formed. The movable electrode 44 and the fixed electrode 49 face each other to form the variable capacitor C 1 of FIG.
【００５５】導電部材４６の右側には固定電極用端子２
０が配設されており、固定電極用端子２０はシールドケ
ース３５の右側面に穿設された孔５０より外部に突出し
ている。固定電極４９は、固定電極用端子２０を介して
外部回路（図３参照）に接続される。The fixed electrode terminal 2 is provided on the right side of the conductive member 46.
0 is provided, and the fixed electrode terminal 20 projects to the outside from a hole 50 formed in the right side surface of the shield case 35. The fixed electrode 49 is connected to an external circuit (see FIG. 3) via the fixed electrode terminal 20.
【００５６】シールドケース３５には開閉自在な上蓋５
１が配設されている。この上蓋５１のねじ４１の上部に
は孔５２が穿設されており、レーザビームが透過できる
ようになっている。また、上蓋５１を取り外してねじ４
１を回動させることで、固定電極４９はねじ４１と共に
ロッド３７の軸方向に上下動することができ、固定電極
４９と移動電極４４との距離を可変調整して固定電極４
９を任意の位置に固定できるようになっている。The shield case 35 has an upper lid 5 which can be freely opened and closed.
1 is provided. A hole 52 is formed in the upper portion of the screw 41 of the upper lid 51 so that the laser beam can be transmitted therethrough. Also, remove the upper lid 51 and screw 4
By rotating 1 the fixed electrode 49 can move up and down in the axial direction of the rod 37 together with the screw 41, and the distance between the fixed electrode 49 and the moving electrode 44 can be variably adjusted to allow the fixed electrode 4 to move.
9 can be fixed at any position.
【００５７】探針１２によって試料を走査して探針１２
が軸方向に変位すると、板ばね３３および３４の弾性に
より移動電極４４が軸方向に移動する。この結果、移動
電極４４と固定電極４９との間隙寸法が変わり、可変コ
ンデンサＣ1 の値が変化する。The sample is scanned by the probe 12, and the probe 12
When is displaced in the axial direction, the elasticity of the leaf springs 33 and 34 causes the movable electrode 44 to move in the axial direction. As a result, the size of the gap between the movable electrode 44 and the fixed electrode 49 changes, and the value of the variable capacitor C 1 changes.
【００５８】本実施例の電圧・変位検出プローブ３１に
よっても、前記第１実施例の電圧・変位検出プローブ１
と同様にして試料の電圧および探針１２の変位を測定す
ることができ、電圧・変位検出プローブ１と同様の効果
を得ることができる。さらに、固定電極４９の固定位置
を可変自在とされているため、移動電極４４と固定電極
４９との間隙寸法をより微細に１０μｍ精度で調整する
ことができる。したがって、探針の変位による容量変化
率ΔＣをより大きくすることができるので変位測定精度
をさらに向上させることができる利点がある。The voltage / displacement detection probe 31 of the present embodiment also allows the voltage / displacement detection probe 1 of the first embodiment.
The voltage of the sample and the displacement of the probe 12 can be measured in the same manner as above, and the same effect as that of the voltage / displacement detection probe 1 can be obtained. Further, since the fixed position of the fixed electrode 49 is variable, the gap size between the movable electrode 44 and the fixed electrode 49 can be finely adjusted with a precision of 10 μm. Therefore, the capacitance change rate ΔC due to the displacement of the probe can be further increased, which is advantageous in that the displacement measurement accuracy can be further improved.
【００５９】ここで、本発明の第３実施例になる電圧・
変位検出プローブの電極間間隙寸法の調整方法について
次に示す図５および図６の工程図に基づいて説明する。Here, the voltage according to the third embodiment of the present invention
A method of adjusting the gap size between the electrodes of the displacement detection probe will be described based on the process diagrams of FIGS. 5 and 6 shown below.
【００６０】図５（Ａ）において、まず上蓋を取り外し
た電圧・変位検出プローブ３１の上部を固定治具５５に
固定する。このとき、固定電極４４と移動電極４９間の
距離を十分とるように予めねじ４１で調整しておく。５
６は一般に市販されている上下動自在な導電性のステー
ジであり、数μｍ精度で上下動させることが可能であ
る。そして、探針１２の先端をステージ５６に対向させ
た状態で、固定治具５５に固定された電圧・変位検出プ
ローブ３１をステージ５６の上方に離間させて位置させ
る。In FIG. 5A, first, the upper portion of the voltage / displacement detection probe 31 with the upper lid removed is fixed to the fixing jig 55. At this time, the screw 41 is adjusted in advance so that the distance between the fixed electrode 44 and the movable electrode 49 is sufficient. 5
6 is a conductive stage that is generally commercially available and can move up and down, and can be moved up and down with an accuracy of several μm. Then, with the tip of the probe 12 facing the stage 56, the voltage / displacement detection probe 31 fixed to the fixing jig 55 is separated and positioned above the stage 56.
【００６１】次に図５（Ｂ）に示すように、導電検査装
置５７を金ワイヤ５８を介して探針１２に、ワイヤ５９
を介してステージ５６に接続した状態で、ステージ５６
をゆっくりと上動させる。探針１２の先端部がステージ
５６に接触すると導通検査装置５７により探針１２とス
テージ５６との導通が検出されるので、この位置でステ
ージ５６の上動をいったん停止し、停止位置を確認して
おく。Next, as shown in FIG. 5B, the conductivity inspection device 57 is attached to the probe 12 via the gold wire 58 and the wire 59.
Connected to the stage 56 via
Slowly move up. When the tip of the probe 12 comes into contact with the stage 56, the continuity inspection device 57 detects the conduction between the probe 12 and the stage 56. Therefore, at this position, the upward movement of the stage 56 is temporarily stopped and the stop position is confirmed. Keep it.
【００６２】次に図５（Ｃ）に示すように、停止位置か
らさらにステージ５６を所定距離上動させる。すなわ
ち、所望する電極間距離だけ上動させてステージ５６を
停止する。これにより、探針１２および電圧情報発生素
子１１および導電部材３９およびロッド３７と共に板ば
ね３３および３４が上動付勢され、図示の如く板ばね３
３および３４は弾性変形して撓む。同時に、ロッド３７
上面に配設された移動電極４４が所定距離だけ上動す
る。このとき、固定電極４４と移動電極４９間にはまだ
間隙がある。Next, as shown in FIG. 5C, the stage 56 is further moved up a predetermined distance from the stop position. That is, the stage 56 is stopped by moving it up by a desired distance between the electrodes. As a result, the leaf springs 33 and 34 are biased upward together with the probe 12, the voltage information generating element 11, the conductive member 39, and the rod 37, and the leaf spring 3 as shown in the drawing.
3 and 34 elastically deform and bend. At the same time, rod 37
The moving electrode 44 arranged on the upper surface moves upward by a predetermined distance. At this time, there is still a gap between the fixed electrode 44 and the moving electrode 49.
【００６３】さらに図５（Ａ）に示すように、導電検査
装置５７をワイヤ５９および６０を介して移動電極用端
子６および固定電極用端子２０に接続した状態で、移動
電極４９が固定電極４４に接近する方向に下動するよう
にねじ４１を回動させる。固定電極４４と移動電極４９
が接触すると導通検査装置５７により両電極４４および
４９の導通が検出されるので、この位置でねじ４４の回
動を停止し、固定電極４９の位置を固定する。Further, as shown in FIG. 5A, the moving electrode 49 is connected to the fixed electrode 44 while the conductivity tester 57 is connected to the moving electrode terminal 6 and the fixed electrode terminal 20 via the wires 59 and 60. The screw 41 is rotated so as to move downward in the direction of approaching. Fixed electrode 44 and moving electrode 49
Since the continuity inspection device 57 detects the continuity between the electrodes 44 and 49 when the contact is made, the rotation of the screw 44 is stopped at this position and the position of the fixed electrode 49 is fixed.
【００６４】そして図５（Ｂ）に示すように、板ばね３
３および３４の付勢方向と逆方向、すなわち下方向にス
テージ５６を上記の所定距離以上下動させる。これによ
り、板ばね３３および３４は上動付勢力を解除されて元
の形状に弾性変形して戻る。したがって、このときの固
定電極４４と移動電極４９の距離は、図５（Ｂ）の状態
から図５（Ｃ）の状態にかけてステージ５６が上動した
距離に等しく調整されている。Then, as shown in FIG. 5B, the leaf spring 3
The stage 56 is moved downward by the predetermined distance or more in the direction opposite to the urging direction of 3 and 34, that is, in the downward direction. As a result, the leaf springs 33 and 34 are released from the upward biasing force and elastically deformed back to their original shape. Therefore, the distance between the fixed electrode 44 and the movable electrode 49 at this time is adjusted to be equal to the distance that the stage 56 moves up from the state of FIG. 5B to the state of FIG. 5C.
【００６５】このように本実施例の電圧・変位検出プロ
ーブの調整方法によれば、ステージ５６の上下動の精度
で固定電極４４と移動電極４９の距離を容易に調整する
ことができる。よって、電極間の間隙寸法をより微細に
１０μｍ精度あるいはそれ以上の精度で調整することが
できて、探針の変位による容量変化率ΔＣをさらに大き
くすることができるので変位測定精度をさらに向上させ
ることができる。このため、試料の配線の微細な凹凸を
観察することができる利点がある。As described above, according to the method of adjusting the voltage / displacement detection probe of this embodiment, the distance between the fixed electrode 44 and the movable electrode 49 can be easily adjusted with the accuracy of the vertical movement of the stage 56. Therefore, the gap size between the electrodes can be finely adjusted with an accuracy of 10 μm or more, and the capacitance change rate ΔC due to the displacement of the probe can be further increased, thereby further improving the displacement measurement accuracy. be able to. Therefore, there is an advantage that it is possible to observe fine unevenness of the wiring of the sample.
【００６６】[0066]
【発明の効果】上述の如く請求項１および請求項２記載
の発明によれば、固定位置可変手段により固定電極と移
動電極との距離を調整して変位測定用のコンデンサの電
極間距離を小さくすることで、変位測定精度を向上させ
ることができる。したがって、試料の配線の微細な凹凸
を観察することができる特長がある。また、固定位置可
変手段は、移動電極と対向する固定電極の固定位置を円
筒状部材の軸方向に可変自在に構成されているので簡単
な構成とすることができ、軽量化が容易であるため高速
での走査の妨げとなることなく高速測定を行うことがで
きる。As described above, according to the first and second aspects of the invention, the distance between the fixed electrode and the movable electrode is adjusted by the fixed position changing means to reduce the interelectrode distance of the displacement measuring capacitor. By doing so, the displacement measurement accuracy can be improved. Therefore, there is a feature that it is possible to observe minute unevenness of the wiring of the sample. Further, since the fixed position changing means is configured to be able to change the fixed position of the fixed electrode facing the moving electrode in the axial direction of the cylindrical member, the fixed position can be made simple and the weight can be easily reduced. High-speed measurement can be performed without disturbing high-speed scanning.
【００６７】また請求項４記載の発明によれば、ステー
ジの上下動精度に応じて固定電極と移動電極間の距離を
調整することができるため、数μｍ精度での調整も行う
ことができるので、変位測定用のコンデンサの電極間距
離を小さくすることで変位測定精度を向上させることが
できる。したがって、試料の配線の微細な凹凸を観察す
ることができる特長がある。According to the fourth aspect of the invention, since the distance between the fixed electrode and the movable electrode can be adjusted according to the vertical movement accuracy of the stage, the adjustment can be performed with an accuracy of several μm. The displacement measurement accuracy can be improved by reducing the distance between the electrodes of the displacement measurement capacitor. Therefore, there is a feature that it is possible to observe minute unevenness of the wiring of the sample.
【図１】本発明の第１実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】第１実施例の板ばね３および４を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing leaf springs 3 and 4 of the first embodiment.
【図３】第１実施例の探針１２の変位を検出する回路を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a circuit for detecting a displacement of a probe 12 of the first embodiment.
【図４】本発明の第２実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施例を示す図（その１）であ
る。FIG. 5 is a diagram (No. 1) showing the third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３実施例を示す図（その２）であ
る。FIG. 6 is a view (No. 2) showing the third embodiment of the present invention.
【図７】従来の電圧・変位検出プローブの一例を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a conventional voltage / displacement detection probe.
１，３１ 電圧・変位検出プローブ ２，３２ ホルダ ３，４，３３，３４ 板ばね ３ａ，３ｂ 外端部 ７，３７ ロッド １１ 電圧情報発生素子 １２ 探針 １４，４４ 移動電極 １９，４９ 固定電極 ３９，４６ 導電部材 ４１ ねじ ５６ ステージ 1, 31 Voltage / displacement detection probe 2, 32 Holder 3, 4, 33, 34 Leaf spring 3a, 3b Outer end 7, 37 Rod 11 Voltage information generating element 12 Probe 14, 44 Moving electrode 19, 49 Fixed electrode 39 , 46 Conductive member 41 Screw 56 Stage
フロントページの続き (72)発明者 阪田 裕司 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 尾崎 一幸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 梅原 康敏 宮城県仙台市青葉区上愛子字松原48番２ 株式会社アドバンテスト研究所内Front page continued (72) Inventor Yuji Sakata 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa, Fujitsu Limited (72) Inventor Kazuyuki Ozaki 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki, Kanagawa (72) Invented Satoshi Umehara Yasutoshi Umehara 48-2 Matsubara Kami-Aiko, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Advantest Research Institute Co., Ltd.
Claims (6)
固着され、該ホルダ（２）内部に配設された板状の弾性
部材（３，４）と、 該弾性部材（３，４）の略中心位置に軸方向を該弾性部
材（３，４）と略垂直に該弾性部材（３，４）により支
持される中空又は中実透明の円筒状部材（７）と、 試料を走査する導電性の探針（１２）と、 該円筒状部材（７）の一端に一端を固着されると共に該
探針（１２）に他端を導通接続されており、走査された
該試料の電圧に応じた情報を発生する電圧情報発生素子
（１１）と、 該円筒状部材（７）の他端に配設されており、該弾性部
材（３，４）の弾性変形に応じて該円筒状部材（７）の
軸方向に移動する移動電極（１４）と、 該移動電極（１４）と対向して配設された固定電極（１
９）とを具備し、 該電圧情報発生素子（１１）にレーザビームを照射する
ことで該電圧情報発生素子（１１）からの情報に基づい
て該試料の電圧を測定すると共に、該移動電極（１４）
の移動に伴う該固定電極（１９）と該移動電極（１４）
との距離の変化に応じて該探針（１２）の変位を測定す
る構成とされてなる電圧・変位検出プローブ。1. A plate-shaped elastic member (3, 4) having outer ends (3a, 3b) fixed to a holder (2) and arranged inside the holder (2), and the elastic member (3). , 4) a hollow or solid transparent cylindrical member (7) supported by the elastic member (3, 4) in an axial direction substantially perpendicular to the elastic member (3, 4) at a substantially central position of the sample, A conductive probe (12) for scanning the sample, and one end of the cylindrical member (7) fixed to one end of the cylindrical member (7) and the other end of which is electrically connected to the probe (12), and the sample is scanned. A voltage information generating element (11) for generating information according to the voltage of, and arranged at the other end of the cylindrical member (7) and adapted to elastic deformation of the elastic members (3, 4). A moving electrode (14) that moves in the axial direction of the cylindrical member (7), and a fixed electrode (1) that is arranged so as to face the moving electrode (14).
9) and irradiating the voltage information generating element (11) with a laser beam to measure the voltage of the sample based on the information from the voltage information generating element (11), and 14)
The fixed electrode (19) and the moving electrode (14) accompanying the movement of the
A voltage / displacement detection probe configured to measure the displacement of the probe (12) according to the change in the distance from the probe.
記円筒状部材（３７，３９）の軸方向に可変自在に構成
された固定位置可変手段（４１）に配設されてなること
を特徴とする請求項１記載の電圧・変位検出プローブ。2. The fixed electrode (49) is arranged on a fixed position changing means (41) which is configured to be able to change the fixed position in the axial direction of the cylindrical member (37, 39). The voltage / displacement detection probe according to claim 1.
ホルダ（３２）に外端部を固着されると共に前記ホルダ
（３２）内部に配設された導電部材（４６）と螺合する
ねじ（４１）を前記固定電極（４９）に配設されてなる
ことを特徴とする請求項２記載の電圧・変位検出プロー
ブ。3. The fixed position varying means (41) has a screw whose outer end is fixed to the holder (32) and which is screwed with a conductive member (46) disposed inside the holder (32). The voltage / displacement detection probe according to claim 2, wherein (41) is disposed on the fixed electrode (49).
請求項２記載の前記電圧・変位検出プローブ（３１）を
前記探針（１２）の先端を該ステージ（５６）に対向さ
せて位置させ、 該ステージ（５６）を上動させることで該ステージ（５
６）上面に前記探針（１２）の先端を接触させて該ステ
ージ（５６）を停止し、 該ステージ（５６）をさらに所定距離上動させることで
前記探針（１２）及び前記電圧情報発生素子（１１）及
び前記円筒状部材（３７，３９）と共に前記弾性部材
（３３，３４）を上動付勢して前記弾性部材（３３，３
４）を弾性変形させて前記円筒状部材（３７，３９）に
配設された前記移動電極（４４）を該所定距離上動さ
せ、 前記固定電極（４９）の位置を前記固定位置可変手段
（４１）により可変することで前記固定電極（４９）を
前記移動電極（４４）に接触させて前記固定電極（４
９）を固定し、 前記弾性部材（３３，３４）の付勢方向と逆方向に該ス
テージ（５６）を該所定距離以上下動させることで前記
固定電極（４９）と前記移動電極（４４）を該所定距離
だけ離間させ、 前記固定電極（４９）と前記移動電極（４４）との距離
を調整することを特徴とする電圧・変位検出プローブの
調整方法。4. The voltage / displacement detection probe (31) according to claim 2 is located above a vertically movable stage (56) with the tip of the probe (12) facing the stage (56). Then, by moving the stage (56) upward, the stage (5
6) The tip of the probe (12) is brought into contact with the upper surface, the stage (56) is stopped, and the stage (56) is further moved by a predetermined distance to generate the probe (12) and the voltage information. The elastic member (33, 34) is upwardly urged together with the element (11) and the cylindrical member (37, 39) to move the elastic member (33, 3).
4) is elastically deformed to move the moving electrode (44) arranged on the cylindrical member (37, 39) upward by the predetermined distance, and the position of the fixed electrode (49) is changed to the fixed position changing means ( 41) so that the fixed electrode (49) is brought into contact with the moving electrode (44) to move the fixed electrode (4).
9) is fixed and the fixed electrode (49) and the movable electrode (44) are moved by moving the stage (56) downward by a predetermined distance or more in the direction opposite to the biasing direction of the elastic members (33, 34). And a distance between the fixed electrode (49) and the movable electrode (44) to adjust the voltage / displacement detection probe.
（１２）の先端とを接触させた際の前記ステージ（５
６）の停止は、前記ステージ（５６）と前記探針（１
２）との導通を検出して行うことを特徴とする請求項４
記載の電圧・変位検出プローブの調整方法。5. The stage (5) when the upper surface of the stage (56) and the tip of the probe (12) are brought into contact with each other.
6) is stopped when the stage (56) and the probe (1) are stopped.
5. Conducting is performed by detecting conduction with 2).
How to adjust the voltage / displacement detection probe described.
（４４）とを接触させた際の前記固定電極（４９）の固
定は、前記固定電極（４９）と前記移動電極（４４）と
の導通を検出して行うことを特徴とする請求項４記載の
電圧・変位検出プローブの調整方法。6. The fixed electrode (49) is fixed when the fixed electrode (49) and the moving electrode (44) are brought into contact with each other by fixing the fixed electrode (49) and the moving electrode (44). 5. The method for adjusting a voltage / displacement detection probe according to claim 4, wherein the conduction is detected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201055A JP2875953B2 (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Voltage / displacement detection probe and adjustment method thereof |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6201055A JP2875953B2 (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Voltage / displacement detection probe and adjustment method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862284A true JPH0862284A (en) | 1996-03-08 |
| JP2875953B2 JP2875953B2 (en) | 1999-03-31 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6201055A Expired - Fee Related JP2875953B2 (en) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | Voltage / displacement detection probe and adjustment method thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875953B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009531656A (en) * | 2006-03-13 | 2009-09-03 | アサイラム リサーチ コーポレーション | Nano indenter |
| KR101996790B1 (en) * | 2018-04-02 | 2019-07-04 | 박석호 | Probe contact unit with improving contact reliability of probe pin |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP6201055A patent/JP2875953B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2009531656A (en) * | 2006-03-13 | 2009-09-03 | アサイラム リサーチ コーポレーション | Nano indenter |
| KR101996790B1 (en) * | 2018-04-02 | 2019-07-04 | 박석호 | Probe contact unit with improving contact reliability of probe pin |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2875953B2 (en) | 1999-03-31 |
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