JPS639945A

JPS639945A - 真空中の電気特性測定方法

Info

Publication number: JPS639945A
Application number: JP61154357A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ishizuka; 俊弘石塚; Yoshiaki Goto; 後藤　善朗; Akio Ito; 昭夫伊藤; Kazuyuki Ozaki; 一幸尾崎; Kazuo Okubo; 大窪　和生
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-07-01
Filing date: 1986-07-01
Publication date: 1988-01-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕集積回路等の電気特性を真空中で測定するに際し、被測定試料の温度を試料台に設けた温度検出器で検出し
、熱電変換素子を収容し該試料台を搭載した冷却板で制
御することによって、所望の温度条件での測定を可能にしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は集積回路等の電気特性を真空中で測定する方法
の改良に関する。

近年、絶縁基板に回路素子を形成してなる集積回路や、
内部配線は高密度化し、１〜２μｍという細いパターン
が用いられるようになった。

このように細い配線に印加されている電圧は、金属プロ
ーブを使用し測定することが困難である。

このような場合、例えば電子ビームを試料（内部配線）
に照射して放出する２次電子を検出器で検出し、電圧を
測定する電子ビームプロービング装置が用いられており
、該装置で測定試料は真空室内の試料台に搭載するよう
になる。

〔従来の技術〕

第２図は従来の電子ビームプロービング装置の概略図で
あり、加速電源１により電圧が印加された電子銃２から
発射された電子ビーム３は、レン電源４によって駆動さ
れる対物レンズ８により試料９上で集束、偏向操作され
る。

電子ビーム３で照射された試料９は２次電子１０を放出
し、この２次電子１０はシンチレータ等によって構成さ
れる検出器１）で検出され、増幅器１２で増幅された後
ブラウン管１３に放出２次電子１０の大きさ、例えば試
料９の配線部の電圧値に反比例した値として表示される
。

試料９は互いに直交しＸ、Ｙ方向に可動可能なｘ−ｙス
テージ１４に搭載し、Ｘ−Ｙステージ１４は架台１６上
に設けられている。

Ｘ−Ｙステージ１４．架台１６は真空室１７内に設けら
れており、真空試料室１７の下部には真空状態を作るた
めの排気装置１８が設けられ、真空室１７内の気体を排
気している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の電子ビームプロービング装置において、試料９は
Ｘ−Ｙステージ１４の上面に装着したプリント配線板等
に搭載し測定しており、試料９から発生する熱は熱伝導
性の良くない該配線板等を伝播しＸ−Ｙステージ１４等
から放出するようになる。

従って、電力消費が多く発熱量の多い試料は、限度を超
えて温度上昇することがあり、その時は測定を中断し冷
却を待たなければならない。さらに、成る高温領域で特
性を保証するため、試料を所定温度に加熱し測定しよう
とするときは、その都度適当なヒータを真空室に配置す
るという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点の除去を目的とした本発明は、第１図に示す
ように、被測定試料３０の電気特性を測定する真空室内
において、熱伝導性を有する基板２２の上に熱電変換素子を収容し
た冷却板２４を搭載し、冷却板２４の上に熱伝導性を有する試料台２６．２８を
介して被測定試料３０を搭載し、試料台２８に埋設した温度検出器３８の検出情報により
該熱電変換素子に通電し、被測定試料３０の温度を制御
することを特徴とし、さらには、基板２２と冷却板２４との間および、冷却板
２４と試料３０との間に、低蒸気圧の充填剤２３，２５
、２７．２９を塗着することを特徴とした真空中の電気
特性測定方法である。

〔作用〕

上記手段によれば、測定中に被測定試料の温度制御が可
能となり、所望の温度条件下で測定値が得られるように
なる。そのため、測定作業が効率化し、信頼性の高いデ
ータを得られることで、集積回路等の高性能化が実現し
た。

〔実施例〕

以下に、本発明を電子ビームプロービング装置に適用し
た実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例による電子ビームプロービン
グ装置の要部の側面図である。

第１図において、Ｘ、　Ｙ方向に可動可能なＸ−Ｙステ
ージ２１の上に金属製の基板２２を搭載し、基板２２の
上に低蒸気圧の充填剤（例えば真空グリース）２３で間
隙を埋めるように冷却板２４を搭載する。

冷却板２４は半導体熱電変換素子を収容し、上面が冷却
面としたとき下面は放熱面であり、該冷却面と放熱面と
は熱電変換素子に流す電流の方向によって逆転する。そ
して、該熱電変換素子はリード線３７を介し、真空室の
外に配設した電源装置（図示せず）に接続される。

冷却板２４の上には真空グリース２５で間隙を埋めるよ
うに金属製の第１の試料台２６を搭載し、その上に真空
グリース２７を介し金属製の第２の試料台２８を搭載し
、試料台２８の上に真空グリース２９を介して被測定試
料３０を搭載する。　　　′被測定試料３０は、電子素
子３１をパッケージ基板３２に搭載してなり、基板３２
に搭載した電子素子３１と電気的に接続した多数の端子
３３は、ソケット３４の端子３５と接続し、端子３５は
真空室の外に配設した試験装置（図示せず）とリード線
３６で接続されるようになる。

他方、試料台２８の上部には温度検出器（熱電対）３８
を埋設してあり、そのリード線３９は真空室の外に配設
した増幅器（図示せず）を介し、例えば予め設定した検
出値を超えると冷却板２４に通電し、検出値が成る値以
下になると該通電を断つようにする。

なお図中において、４０．４１はねじ、４２は座金であ
り、ねじ４０と座金４２は冷却板２４を挟み基板２２に
試料台２６を固着するため、ねじ４１は試料台２６に試
料台２８を固着するためのものである。

このように構成した装置において、試料３０に通電し発
生する熱は、試料台２６．２８および冷却板２４を介し
て基板２２に１伝播し冷却される。そして、該発熱量が
大で試料３０の温度が上昇し成る値になると、上面が冷
却面となるように冷却板２４に通電し、試料３０の温度
が所定値を超えないように、試料台２６　、２８を介し
冷却する。他方、高温度で試料３０の特性を測定したい
ときは、冷却板２４に前記通電と逆方向に通電し、冷却
板２４の下面が冷却面となり上面が放熱面となるように
すると、試料３０は試料台２６．２８を介し加熱される
ようになる。

なお、上記実施例において試料台を一対の試料台２６．
２８に分割したのは、大きさや形状が異なる各種の試料
に対応し試料台の対応を可能かつ容易にするためであり
、本発明の目的は試料台２６．２８を一体にしても達成
されることを付記する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被測定試料の冷却
と加熱が該試料の測定に並行し実施可能となり、所望の
温度における電気特性を測定できる。そのため、測定作
業が効率化すると共に、測定値の信鯨性が向上し集積回
路等の高性能化に寄与した効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による装置要部の側面図、第２図は従来の電子ビームプロービング装置の概略図、である。図中において、２２は基板、　　　２４は冷却板、２３．２５，２７．２９は真空グリース（充填剤）、２
６．２８は試料台、３０は被測定試料、３８は熱電対（
温度検出器）、を示す。〕く亮ｅ月の一賞未シ炒・１（二よろｊ饋ｌ」普筈障イ
則面図第　１　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定試料（３０）の電気特性を測定する真空室
内において、熱伝導性を有する基板（２２）の上に熱電変換素子を収
容した冷却板（２４）を搭載し、該冷却板（２４）の上に熱伝導性を有する試料台（２６
、２８）を介して被測定試料（３０）を搭載し、該試料
台（２８）に埋設した温度検出器（３８）の検出情報に
より該熱電変換素子に通電し、該被測定試料（３０）の
温度を制御することを特徴とした真空中の電気特性測定
方法。
（２）前記基板（２２）と前記冷却板（２４）との間お
よび、該冷却板（２４）と前記試料（３０）との間に、
低蒸気圧の充填剤（２３、２５、２７、２９）を塗着す
ることを特徴とした前記特許請求の範囲第１項記載の真
空中の電気特性測定方法。