JPH10221414A - Semiconductor tester - Google Patents
Semiconductor testerInfo
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- JPH10221414A JPH10221414A JP9022404A JP2240497A JPH10221414A JP H10221414 A JPH10221414 A JP H10221414A JP 9022404 A JP9022404 A JP 9022404A JP 2240497 A JP2240497 A JP 2240497A JP H10221414 A JPH10221414 A JP H10221414A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体テスタに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor tester.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電子素子の特性評価は、プロー
バ、または電子ビームテスタを用いて行われていた。電
子ビームテスタ法は、応用物理学会誌，第６３巻，第６
号，608頁から６１１頁に、その例が記載されている。2. Description of the Related Art Conventionally, characteristics of electronic devices have been evaluated using a prober or an electron beam tester. The electron beam tester method is described in Journal of the Japan Society of Applied Physics, Vol. 63, No. 6,
No., pages 608 to 611, an example is described.
【０００３】従来知られているプローバを用いる方法で
は、大気中で光学顕微鏡により観察しながら、検査試料
の電気特性を測定したい位置に金属プローブを接触させ
る。この時の金属プローブの電位を配線で結ばれた電圧
計により測定することで、検査位置の電位を検知してい
た。In a conventionally known method using a prober, a metal probe is brought into contact with a position at which an electrical property of a test sample is desired to be measured while observing the sample with an optical microscope in the air. At this time, the potential of the inspection position was detected by measuring the potential of the metal probe with a voltmeter connected by wiring.
【０００４】一方、電子ビームテスタ法では、走査型電
子顕微鏡像のコントラストの試料電位依存性から検査部
位の電位を測定する。２次電子検出器にエネルギーフィ
ルタを用いることで、１０ｍＶの精度で電位コントラス
トを得ることが出来る。On the other hand, in the electron beam tester method, the potential of the inspection site is measured from the sample potential dependence of the contrast of a scanning electron microscope image. By using an energy filter for the secondary electron detector, a potential contrast can be obtained with an accuracy of 10 mV.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記金属プローブを用
いる方法では、プローブ・電圧計間を配線で結ぶ必要が
ある。このため、高速動作する信号に対しては配線容量
により信号形状が歪められ電位(波形)が正確に測定出来
ないという問題があった。In the above-described method using a metal probe, it is necessary to connect the probe and the voltmeter with wiring. For this reason, there is a problem that the signal shape of a signal operating at high speed is distorted by the wiring capacitance and the potential (waveform) cannot be measured accurately.
【０００６】これに対して、電子ビームテスタによる方
法では、配線容量などによる影響は受けないが、２次電
子像のコントラストから電位を得るため２次電子検出の
時間分解能で測定出来る信号速度が限定されてしまい、
ギガヘルツ以上の高速信号には対応出来ないという問題
がある。さらに、電位コントラストは、測定部の電位の
他に、測定部の組成や形状などにも影響を受けるため、
絶対電位の測定という観点では問題があった。On the other hand, the method using the electron beam tester is not affected by the wiring capacitance, but the signal speed that can be measured with the time resolution of secondary electron detection is limited because the potential is obtained from the contrast of the secondary electron image. Has been done,
There is a problem that it cannot cope with a high-speed signal of gigahertz or more. Furthermore, since the potential contrast is affected by the composition and shape of the measurement unit, in addition to the potential of the measurement unit,
There was a problem in terms of measuring the absolute potential.
【０００７】このように上記従来の測定法では高速動作
する信号を測定出来ないため、素子の動作特性を正確に
評価することが出来なかった。本発明は、高速動作する
信号を正確に絶対値検出する方法を提供する。As described above, the conventional measuring method cannot measure a signal operating at a high speed, and thus cannot accurately evaluate the operating characteristics of the device. The present invention provides a method for accurately detecting the absolute value of a signal operating at high speed.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では金属プローブに半導体レーザを搭載し
た。この半導体レーザの電極の一つをプローブに直結
し、プローブの電位に依存してレーザ発振が行われるよ
うにした。In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a semiconductor laser is mounted on a metal probe. One of the electrodes of this semiconductor laser was directly connected to a probe, and laser oscillation was performed depending on the potential of the probe.
【０００９】さらに半導体レーザの電極にオフセット電
圧を印加出来るようにして、異なるプローブ電位に対し
て半導体レーザが発振動作を行うようにした。Furthermore, an offset voltage can be applied to the electrodes of the semiconductor laser, so that the semiconductor laser performs an oscillating operation at different probe potentials.
【００１０】本発明では、半導体レーザの発振状態を検
出することによりプローブ電位、すなわち電子素子の測
定部の電位を検出するようにした。半導体レーザはギガ
ヘルツ以上の高速動作する電圧信号に対して応答可能で
あるため、本発明によれば、配線容量などの影響を受け
ずに高速動作する信号を絶対値で正確に検出することが
可能になる。In the present invention, the probe potential, that is, the potential of the measuring section of the electronic element is detected by detecting the oscillation state of the semiconductor laser. Since a semiconductor laser can respond to a voltage signal that operates at a high speed of gigahertz or higher, according to the present invention, a signal that operates at a high speed without being affected by wiring capacitance can be accurately detected by an absolute value. become.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明では半導体レーザを搭載し
た金属プローブを用い、前記金属プローブを電子素子の
電気特性を評価したい部位に接触させる。半導体レーザ
の電極の一つはこのプローブに直結されており、金属プ
ローブの電位に依存して発振動作を行う。金属プローブ
の電位は試料の測定部の電位に等しいから、半導体レー
ザの発振動作から測定部の電位を知ることが出来る。半
導体レーザの発振電位は搭載するレーザの種類によって
決まってしまうので、半導体レーザの電極のうち一方の
電極にオフセット電圧を印加出来るようにして、半導体
レーザが発振するプローブ電位を操作出来るようにし
た。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In the present invention, a metal probe on which a semiconductor laser is mounted is used, and the metal probe is brought into contact with a portion of the electronic device where the electrical characteristics are to be evaluated. One of the electrodes of the semiconductor laser is directly connected to the probe, and performs an oscillating operation depending on the potential of the metal probe. Since the potential of the metal probe is equal to the potential of the measuring section of the sample, the potential of the measuring section can be known from the oscillation operation of the semiconductor laser. Since the oscillation potential of a semiconductor laser is determined by the type of laser mounted, an offset voltage can be applied to one of the electrodes of the semiconductor laser so that the probe potential at which the semiconductor laser oscillates can be controlled.
【００１２】〈実施例１〉図１に本発明の全体システム
を示す。金属プローブ１は半導体レーザ２の一方の電極
３に直接取り付けられている。もう一方の電極４には、
外部電源５より任意の電圧が供給出来るようになってい
る。測定では、プローブ移動機構８を用いて金属プロー
ブ１を移動させ、金属プローブ１の先端を試料６の測定
すべき位置７に接触させる。このとき電極３の電位は試
料上の測定位置７の電位と等しくなっている。Embodiment 1 FIG. 1 shows an overall system of the present invention. The metal probe 1 is directly attached to one electrode 3 of the semiconductor laser 2. On the other electrode 4,
An arbitrary voltage can be supplied from the external power supply 5. In the measurement, the metal probe 1 is moved using the probe moving mechanism 8, and the tip of the metal probe 1 is brought into contact with the position 7 of the sample 6 to be measured. At this time, the potential of the electrode 3 is equal to the potential of the measurement position 7 on the sample.
【００１３】半導体レーザ２は、電極３の電位と電極４
の電位差に依存して発振を行う。発振光を光ファイバ９
により光・電圧変換器１０まで導き、電圧信号に変換す
る。電圧信号から、半導体レーザの発振状態１１を知る
ことが出来る。ここで、半導体レーザの二つの電極間の
電位差は、レーザの発振中はレーザ発振の臨界電圧より
も大きくなっており、発振していないときは小さくなっ
ている。The semiconductor laser 2 has the potential of the electrode 3 and the potential of the electrode 4.
Oscillation occurs depending on the potential difference. Oscillating light into optical fiber 9
To the optical-to-voltage converter 10 to convert it into a voltage signal. The oscillation state 11 of the semiconductor laser can be known from the voltage signal. Here, the potential difference between the two electrodes of the semiconductor laser is larger than the critical voltage of laser oscillation during laser oscillation, and smaller when laser oscillation is not performed.
【００１４】本発明では、半導体レーザの電極の一方が
金属プローブに直結されているため、高速動作する信号
に対しても、従来のプローバで問題となっていた配線容
量などの影響による信号の歪が発生しない。また、外部
電源５により電極４に印加する電圧を操作することによ
り、素子動作特性を、特定の電圧に対するオン・オフ情
報だけでなく、絶対電位波形として得ることが出来る。In the present invention, since one of the electrodes of the semiconductor laser is directly connected to the metal probe, the signal distortion caused by the influence of the wiring capacitance, which has been a problem in the conventional prober, even for a signal operating at high speed. Does not occur. In addition, by operating the voltage applied to the electrode 4 by the external power supply 5, the element operating characteristics can be obtained not only as on / off information for a specific voltage but also as an absolute potential waveform.
【００１５】〈実施例２〉図２（ａ）は、試料上の測定
すべき位置の電位波形Ｖ(ｔ)を示している。この電位波
形を本発明を用いて測定する方法を以下に述べる。Embodiment 2 FIG. 2A shows a potential waveform V (t) at a position on a sample to be measured. A method for measuring this potential waveform using the present invention will be described below.
【００１６】図１に示したシステムを用いると、半導体
レーザ２の発振は、プローブ側電極に印加された電圧、
すなわち試料上の測定点の電位Ｖ(ｔ)と、外部電源５に
よりもう一方の電極に印加した電圧Ｖoとの電位差(Ｖ
(ｔ)−Ｖo)が臨界電圧ＶL よりも大きい場合に起こる。When the system shown in FIG. 1 is used, the oscillation of the semiconductor laser 2 depends on the voltage applied to the probe-side electrode,
That is, the potential of the measurement point on the sample V (t), the potential difference between the voltage V o applied to the other electrode by an external power source 5 (V
Occurs when (t) −V o ) is greater than the critical voltage V L.
【００１７】例えば、Ｖo をゼロとすれば、半導体レー
ザの発振はＶ(ｔ)がＶL よりも大きくなる間だけ起こ
る。この結果、図２（ｂ）に示したようなレーザ発振の
オン・オフ状態が測定結果として得られる。外部電源５
より正のオフセット電圧Ｖo1(＝Ｖ1−ＶL)を印加する
と、半導体レーザの発振はＶ(ｔ)がＶ1 よりも大きくな
る間だけ起こる。この結果、図２（ｃ）に示したような
測定結果が得られる。外部電源５より負のオフセット電
圧Ｖo2(＝Ｖ2−ＶL)を印加すると、半導体レーザの発振
はＶ(ｔ)がＶ2 よりも大きくなる間だけ起こる。この結
果、図２（ｄ）に示したような測定結果が得られる。For example, if V o is set to zero, oscillation of the semiconductor laser occurs only while V (t) is larger than V L. As a result, the on / off state of laser oscillation as shown in FIG. 2B is obtained as a measurement result. External power supply 5
When a more positive offset voltage V o1 (= V 1 −V L ) is applied, oscillation of the semiconductor laser occurs only while V (t) is higher than V 1 . As a result, a measurement result as shown in FIG. 2C is obtained. When a negative offset voltage V o2 (= V 2 −V L ) is applied from the external power supply 5, oscillation of the semiconductor laser occurs only while V (t) becomes larger than V 2 . As a result, a measurement result as shown in FIG. 2D is obtained.
【００１８】図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）から測定すべ
き電位波形に対して、図２（ｅ）に黒丸で示すような結
果が得られる。実際の測定では、オフセット電圧を連続
的に変化させることにより、図２（ｅ）に実線で示すよ
うな測定結果が得られる。すなわち、測定すべき電位波
形を正確に得ることが出来る。2 (b), 2 (c) and 2 (d), the results shown by the black circles in FIG. 2 (e) are obtained for the potential waveform to be measured. In an actual measurement, by continuously changing the offset voltage, a measurement result as shown by a solid line in FIG. That is, the potential waveform to be measured can be obtained accurately.
【００１９】ここでは、臨界電圧以上の電圧に対して発
振強度が一定となる半導体レーザを用いることを仮定し
て電位波形を得る方法を説明したが、発振強度が電圧に
依存して変化する場合には、オフセット電圧を変化させ
ることなく発振強度の変化から電位波形を得ることが出
来る。例えば、オフセット電圧を−ＶL とすれば、正の
測定電位(全ての測定電位)に対してレーザ発振が起こる
ので、完全な電位波形を得ることが出来る。Here, the method of obtaining the potential waveform has been described on the assumption that a semiconductor laser whose oscillation intensity is constant with respect to a voltage higher than the critical voltage has been described. Thus, a potential waveform can be obtained from a change in oscillation intensity without changing the offset voltage. For example, if the offset voltage and -V L, the laser oscillation occurs for positive measuring voltage (all measurements potential), it is possible to obtain a complete potential waveform.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、測定電位を金属プロー
ブに直結した半導体レーザを用いて検出するので、高速
に動作する信号に対しても配線容量などの影響を受けず
にその信号を正確に測定することが出来る。また、プロ
ーブの電位は測定電位に正確に等しいから、得られる電
位波形は形状のみならずその絶対値も正確である。According to the present invention, since a measured potential is detected by using a semiconductor laser directly connected to a metal probe, even a signal operating at high speed can be accurately measured without being affected by wiring capacitance or the like. Can be measured. Further, since the potential of the probe is exactly equal to the measured potential, the obtained potential waveform is accurate not only in its shape but also in its absolute value.
【図１】本発明の全体システムを示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall system of the present invention.
【図２】電位波形を得る方法を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for obtaining a potential waveform.
１…金属プローブ、２…半導体レーザ、３，４…電極、
５…外部電源、６…試料、７…測定すべき位置、８…移
動機構、９…光ファイバ、１０…光・電圧変換器、１１
…レーザの発振状態。1. Metal probe, 2. Semiconductor laser, 3, 4. Electrode,
5: external power supply, 6: sample, 7: position to be measured, 8: moving mechanism, 9: optical fiber, 10: light / voltage converter, 11
... Laser oscillation state.
フロントページの続き (72)発明者 土井 隆久 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 富松 聡 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内Continuing on the front page (72) Inventor Takahisa Doi 1-280 Higashi Koikekubo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Hitachi, Ltd.Central Research Laboratories
Claims (2)
属プローブを当て、前記測定部の電位ないし電位波形を
測定する半導体テスタにおいて、半導体レーザを搭載し
たプローブを用い、前記半導体レーザの出力から測定部
の電位を検知することを特徴とする半導体テスタ。1. A semiconductor tester for applying a metal probe to an arbitrary position on an electronic element to be a measuring section and measuring a potential or a potential waveform of the measuring section, using a probe having a semiconductor laser mounted thereon. A semiconductor tester for detecting a potential of a measuring section from an output.
を印加する請求項１に記載の半導体テスタ。2. The semiconductor tester according to claim 1, wherein an offset voltage is applied to an electrode of said semiconductor laser.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022404A JPH10221414A (en) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | Semiconductor tester |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022404A JPH10221414A (en) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | Semiconductor tester |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221414A true JPH10221414A (en) | 1998-08-21 |
Family
ID=12081736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9022404A Pending JPH10221414A (en) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | Semiconductor tester |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221414A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105988069A (en) * | 2015-01-29 | 2016-10-05 | 山东华光光电子股份有限公司 | Testing and aging device of semiconductor laser and usage method |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP9022404A patent/JPH10221414A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105988069A (en) * | 2015-01-29 | 2016-10-05 | 山东华光光电子股份有限公司 | Testing and aging device of semiconductor laser and usage method |
| CN105988069B (en) * | 2015-01-29 | 2020-01-10 | 山东华光光电子股份有限公司 | Testing and aging device and method for semiconductor laser |
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