KR100329359B1

KR100329359B1 - 미소용량측정 시스템 및 프로빙 시스템

Info

Publication number: KR100329359B1
Application number: KR1019990032797A
Authority: KR
Inventors: 히로타요시히로; 마츠모토도시유키
Original assignee: 고지마 마따오; 수미도모 메탈 인더스트리즈, 리미티드
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2002-03-22
Also published as: TW438978B; EP0980004A2; JP3474111B2; KR20000017230A; DE69929941D1; JP2000055956A; EP0980004A3; US6348809B1; EP0980004B1; DE69929941T2

Abstract

본 발명은 시일드 박스(sealed box:11) 내에 기생용량이나 그 변동의 영향을 제거하여 피측정량의 용량값을 측정하는 미소용량 측정시스템에 관한 것이다.

상기 미소용량측정 시스템은, 프로버(prober:1)와 한 단부가 피측정시료와 접촉하는 신호선과 신호선을 포위하는 시일드선과 용량측정회로(6)를 구비하고, 용량측정회로(6)는 신호선의 다른 단부가 접속된 반전입력단자와 시일드선이 접속된 비반전입력단자를 가지며, 반전입력단자와 비반전입력단자의 사이가 이미지 쇼트 (imaginary short)의 상태이고, 비반전입력단자에 교류신호를 인가했을 때, 피측정시료의 정전용량에 대응하는 값을 갖는 신호를 출력하는 연산증폭기(61)를 구비한다. 시일드 박스(11)의 도전성 부분, 스테이지(13)의 도전성 부분, 피측정시료와 스테이지(13)가 접하는 면 및 시일드선은 같은 전위로 된다.

Description

미소용량측정 시스템 및 프로빙 시스템{Microcapacity measuring system and probing system}

본 발명은 부유(浮遊)용량의 영향을 제거함으로써, 미소한 용량값을 수 펨토 패럿(femto farad:fF)의 오더의 정밀도로, 고정밀도로 측정하는 것을 가능하게 하는 미소용량측정 시스템에 관한 것이다.

도 1은 실리콘 기판위에 형성된 용량의 용량값을 측정하기 위한 종래의 용량측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타내고 있다. 이 측정 시스템은 프로버(1)와 용량계(2)를 구비하고, 프로버(1)는 접지된 시일드 박스(11)를 가지고 있다. 시일드 박스(11) 내에는 피측정용량(12)을 형성하는 피측정시료를 놓기 위해 또 접지된 스테이지(13)가 설치되어 있다. 스테이지(13)의 주위를 둘러싼 대 위에는 매니퓰레이터(manipulator)(14)가 배치되고, 매니퓰레이터(14)의 도전성 부분이 접지된다. 각각의 외부도체가 시일드 박스(11)에 전기적으로 접속되어 접지된 동축 케이블(3, 4)중 한 쪽 동축 케이블(3)의 내부도체의 한 단부는 피측정시료에 대향하여 피측정용량(12)을 형성하는 측정전극에 접속되고, 다른 단부는 용량계(2)의 검출단자(입력단자)에 접속된다. 이렇게 내부도체(31)는 측정전극과 용량계를 연결하는 신호선으로 작동한다. 다른 쪽 동축 케이블(4)의 내부도체의 한 단부는 피측정시료에 접속되고 다른 단부는 접지된다. 이 실시예에서 매니퓰레이터(14)는 동축 케이블(3, 4)의 내부도체의 한 단부가 측정전극 및 피측정시료와 접촉하는 위치를 조정하기 위한 매니퓰레이터를 포함하는 것이다. 또, 프로버(1)에는 현미경이 부착되어 있다.

도 2는 양 쪽의 동축 케이블(3, 4) 각각의 내부도체의 한 단부가 측정전극 및 피측정시료와 접속한 상태를 확대하여 나타내고 있다. 실리콘 기판(121)의 한 쪽면에 필드산화막(122)을 사이에 두고 하부전극(123)으로서 작용하는 피측정 시료가 설치되고, 하부전극(123)의 위에 용량절연막(124)을 사이에 두고 측정전극(125)이 배치되어 하부전극(123)과 측정전극(125) 사이에 피측정용량(12)이 형성된다. 실리콘 기판(121)의 내면, 즉 스테이지(13)와 접하는 면은 접지된다. 측정시, 한 쪽의 동축 케이블(3)의 내부도체(31)의 한 단부는 측정전극(125)과 접촉하고, 다른 쪽의 동축 케이블(4)의 내부도체(41)의 한 단부는 하부전극(123)과 접촉한다.

또, 사용형태에 따라 내부도체(31)의 한 단부를 하부전극(123)에 접촉시키고 내부도체(41)를 측정전극(125)에 접촉시키는 것도 가능하다(이 경우의 배치에 대해서는 후술하는 도 4를 참조하기 바란다).

종래의 용량측정 시스템은 전술한 바와 같이 구성되어 있기 때문에, 시일드 박스(11)와 프로버(1) 내의 도전성 부분 사이, 시일드 박스(11)와 매니퓰레이터(14)의 도전성부분 사이, 시일드 박스(11)와 스테이지(13)의 사이, 스테이지(13)와 실리콘 기판(121)의 내면 사이 등에 부유 용량이 형성되기 때문에,이 부유 용량의 값이 피측정용량의 용량값에 가산되게 된다. 따라서, 부유용량의 존재에 기인하는 오측정을 방지하기 위해, 종래는 측정전극(125)에 내부도체(151 또는 161)의 한 단부를 접촉시키지 않은 때의 용량계(2) 출력을 오차값으로 미리 구해두고, 그 오차값을 실제 측정한 용량값에서 빼도록 해서 측정값을 교정하도록 하고 있다.

그러나, 이 부유용량은 동축 케이블(3, 4)이 구부러진 경우, 동축 케이블(3, 4) 내의 절연층의 유전율의 온도변화, 시일드 박스(11) 내의 동축 케이블, 매니퓰레이터(14) 등의 도전성 부분 상호의 위치관계, 시일드 박스(11) 내의 대기의 유전율의 온도에 의한 변동, 계측자의 움직임 등의 여러 요인에 의해 크게(예를 들면, 수백fF의 오더)로 변화한다. 이 때문에, 종래의 용량측정 시스템에서는 수십 pF정도의 용량을 측정하는 것이 한계이고, 수십 fF 이하의 미소용량을 측정할 수는 없었다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 기생용량의 영향을 제거하여 정밀도가 높은 측정값을 제공할 수 있는 미소용량측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 피측정시료를 배치할 수 있는 박스 내에 설치된 프로버에서, 한 단부가 상기 피측정시료와 접촉시키기 위한 검출단자로 된 신호선과, 상기 신호선을 포위하는 시일드선을 구비하는 프로버와, 상기 박스의 도전성 부분 또는 상기 피측정시료의 소정의 도전성 부분 중 적어도 한 쪽과상기 시일드선을 같은 전위로 하는 수단과, 상기 신호선의 다른 단부가 접속된 반전입력단자와 상기 시일드선이 접속된 비반전입력단자를 가지고, 상기 반전입력단자와 상기 비반전 입력단자의 사이가 이미지 쇼트의 상태이고, 상기 비반전 입력단자에 교류신호를 인가했을 때, 상기 피측정시료의 정전용량에 대응하는 값을 가지는 신호를 출력하는 연산증폭기를 구비하는 용량측정회로를 포함하고, 상기 박스내의 기생용량 및 그 변동의 영향을 제거한 것을 특징으로 하는 미소용량 측정 시스템을 제공한다.

여기에서 박스는 시일드되어 있는 시일드 박스인 것이 바람직하다. 또, 박스의 형상은 상자형에 한정되지 않고 프로버를 수납할 수 있는 용기이면 된다. 피측정 시료의 소정의 도전성 부분으로는, 접지전극을 제외하고 적어도 어느 순간에 측정대상이 되는 전극 이외의 모든 도전성 부분인 것이 바람직하지만, 현실로는 이들 모두를 접지하는 것이 어렵기 때문에, 프로브 카드와 같이 프로브침에 접속되어 있는 도전성 부분 중, 측정대상 전극 이외에서도 좋고 가능한 다른 수단에 의해 접속될 수 있는 측정대상 전극 이외의 모든 부분 또는 다른 일부분의 도전성 부분이어도 된다.

상기 피측정시료의 적어도 2개의 전극의 사이에는 정전용량이 형성되어, 상기 검출단자는 상기 피측정 시료의 상기 전극 중 어느 한 쪽과 접촉한다.

상기 시일드 선은 상기 검출단자를 제외하고 상기 신호선의 전 길이를 포위하는 것이 바람직하다.

또, 이 미소용량측정 시스템은, 또한 상기 피측정시료의 상기 전극 중의 다른 쪽과 한 단부가 접촉하며, 다른 단부는 접지된 접지신호선과, 상기 접지신호선을 포위하여 상기 시일드 박스와 전기적으로 접속된 시일드선을 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 프로버는 상기 신호선과 상기 접지신호선의 한 단부를 상기 피측정시료와 상기 전극의 적절한 위치에 각각 접촉시키기 위한 매니퓰레이터를 구비하는 것이 바람직하다. 프로버의 소정의 도전성 부분은 상기 시일드 박스와 같은 전위로 된다.

여기에서 프로버의 소정의 도전성 부분이란, 검출단자와 그 신호선 이외 부분의 일부 또는 전부를 의미한다.

상기 피측정시료는 예를 들면 반도체 웨이퍼이다.

본 발명에 대해서는, 연산증폭기의 반전 입력단자와 비반전 입력단자와의 사이가 이미지 쇼트의 상태에 있기 때문에, 시일드 박스 내의 기생용량이나 그 변동 등 신호선과 그것을 포위하는 시일드 선 사이에 형성된다고 간주되는 일체의 부유용량에 영향받지 않고, 피측정용량의 용량값에만 의존하는 출력을 얻을 수 있으므로, 피측정 용량의 용량값이 미소이여도 상기 용량값을 고정밀도로 검출할 수 있는 특별한 효과를 거둘 수 있다.

본 발명에 의한 측정결과에서는 수fF의 정밀도로 측정할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 피측정시료가 반도체 웨이퍼인 경우에는, 상기 반도체 웨이퍼의 각종의 미소용량을 고정밀도로 측정할 수 있으므로, 고성능이고 저가인 반도체 장치를 제공할 수 있다.

그 외의 목적 및 이점은 첨부된 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽으면 당업자는 확실히 알 수 있을 것이다.

도 1은 용량측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,

도 2는 도 1의 용량측정 시스템에서 피측정용량의 부근을 확대하여 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 관한 미소용량측정 시스템의 하나의 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 도면,

도 4는 도 3의 미소용량측정 시스템에서 피측정용량의 부근을 확대하여 나타낸 도면,

도 5는 도 3의 용량측정회로의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

〈부호의 설명〉

1 : 프로버 5 : 용량측정장치

6 : 용량측정회로 7, 8 : 동축 케이블

11 : 시일드 박스 12 : 피측정 용량

13 : 스테이지 14 : 매니퓰레이터

61 : 연산증폭기 62 : 출력단자

63 : 귀환저항 64 : 교류신호 발생기

71, 81 : 외부도체 72, 82 : 내부도체

121 : 실리콘 기판 122 : 필드 산화막

123 : 하부전극 124 : 용량절연막

125 : 측정전극

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하면서 본 발명의 하나의 실시예를 상세히 설명한다. 도 3은 본 발명에 관한 미소용량측정 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 미소용량측정 시스템에서 피측정시료 부근을 확대하여 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 4에서 도 1 및 도 2에 나타낸 구성요소와 동일 또는 동등의 구성요소에는 동일한 참조숫자를 붙이는 것으로 하고, 이들 구성요소에 대한 설명은 생략한다.

도 3에서, 본 발명에 관한 미소용량측정 시스템은 프로버(1)와 용량측정장치(5)를 포함한다. 프로버(1)는, 도 1 및 도 2를 참조하여 이미 설명한 것과 같은 구성을 가지고 있고, 시일드 박스(11), 스테이지(13), 매니퓰레이터(14)를 구비하며, 스테이지(13)에는 피측정용량(12)을 형성하는 피측정시료가 놓여진다. 시일드 박스(11), 스테이지(13)의 도전성 부분, 매니퓰레이터(14)의 도전성 부분, 실리콘 기판(121)의 내면 등, 프로버(1)전체의 도전성 부분은 서로 전기적으로 접속되어 같은 전위로 된다.

용량측정장치(5)는 용량측정회로(6)와 동축 케이블(7)을 포함하고, 동축 케이블(7)의 외부도체(71)는 시일드 박스(11)에 전기적으로 접속됨과 동시에, 내부도체(72)의 선단이 100마이크론 이하의 길이만큼 노출되도록 피측정용량(12)의 가까이까지 늘려 내부도체(72)를 시일드한다. 동축 케이블(7)의 내부도체(72)의 노출된선단부는 검출단자로 작용하고, 매니퓰레이터(14)에 의해 위치조정되어 하부전극(123)의 적당한 위치에 접촉한다. 내부도체(72)의 선단부 즉 검출단자의 내면직경은 30마이크론 이하인 것이 바람직하다.

용량절연막(124)을 사이에 두고 하부전극(123)에 대향하는 측정전극(125)을 접지하기 위해, 다른 동축 케이블(8)이 설치되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 동축 케이블(8)의 내부도체(82)의 선단부는 측정전극(125)에 접촉하고, 내부도체(72)의 다른 단부는 접지된다. 동축 케이블(8)의 외부도체(81)는 피측정용량(12)에 근접한 쪽까지 늘려 내부도체(81)의 선단부만을 100마이크론 이하의 길이만큼 노출시킴과 동시에 시일드 박스(11)에 전기적으로 접속된다. 매니퓰레이터(14)는 내부도체(82)의 노출된 선단부를 측정전극(125)의 적당한 위치에 접촉시킨다. 이 노출된 선단부의 직경은 30 마이크론 이하인 것이 바람직하다.

용량측정회로(6)는 연산증폭기(61)를 구비하고, 동축 케이블(7) 외부도체(71)의 다른 단부는 연산증폭기(61)의 비반전입력단자(+)에, 내부도체(72)의 다른 단부는 연산증폭기(61)의 반전입력단자(-)에 각각 접속된다. 이하, 용량측정회로(6)의 구성과 작동에 대해서 도 5를 참고하여 설명한다.

도 5에서, 연산증폭기(61)는 그 전압이득이 폐루프 이득보다도 매우 커서, 그 폐루프 이득이 무한대에 가까운 연산증폭기이고, 그 출력단자(62)와 반전입력단자(-)의 사이에 귀환저항(63)이 접속되어 있어 연산증폭기(61)에 부귀환이 걸려 있다. 연산증폭기(61)의 비반전 입력단자(+)에는 교류신호 발생기(64)가 접속된다. 동축 케이블(7)의 외부도체(71)는 외부로부터 잡음 등의 불필요 신호가 내부도체(72)로 유도되는 것을 방지하도록 작동하지만, 접지되지 않고 상기와 같이 연산증폭기(1)의 비반전 입력단자(+)와 접속된다. 그 결과, 시일드 박스(11), 스테이지(13)의 도전성 부분, 매니퓰레이터(14)의 도전성 부분, 실리콘 기판(121)의 내면 등, 프로버(1) 전체의 도전성 부분도 연산증폭기(61)의 비반전 입력단자(+)와 단락되게 된다.

연산증폭기(61)의 반전 입력단자(-)에는 동축 케이블(7) 내부도체(72)의 한 단부가 접속되고, 내부도체(72)의 다른 단부는 피측정용량(12)을 형성하는 한 쪽 전극인 하부전극(123)에 접촉한다. 피측정용량(12)을 형성하는 다른 쪽의 전극인 측정전극(125)은 동축 케이블(8)의 내부도체(82)를 통해 접지된다.

연산증폭기(61)에는 귀환저항(63)을 통해 부귀환이 걸려있고 또 연산증폭기(61)는 그 전압이득이 폐루프 이득보다도 매우 커서, 그 폐루프 이득이 무한대에 가까우므로 연산증폭기(61)는 이미지 쇼트의 상태에 있다. 즉, 연산증폭기(61)의 반전입력단자(-)와 비반전입력단자(+)의 사이의 전압차는 실질적으로 영(zero)이다. 따라서, 내부도체(72)와 외부도체(71)는 같은 전위에 있으므로, 내부도체(72)와 외부도체(71) 사이에 발생하는 부유용량을 취소할 수 있다. 이것은 내부도체(72)의 길이에 관계없이 성립하고, 내부도체(72)의 이동이나 구부러짐, 반복등에 관계없이 성립하는 것이다.

여기서, 교류신호발생기(64)의 교류출력전압을 Vi로 하고, 교류출력전압(Vi)의 각 주파수를로 한다. 또, 피측정용량(12)의 정전용량을 Cx, 피측정용량(12)을 흐르는 전류를 i₁, 귀환저항(63)의 저항값을 Rf, 귀환저항(63)을 흐르는 전류를 i₂로 하고 연산증폭기(61)의 반전입력단자(-)에서 전압을 Vm, 연산증폭기(61)의 출력전압을 Vo로 하면, 연산증폭기(61)는 상술한 바와 같이 이미지 쇼트의 상태에 있으므로, 반전입력단자(-)에서 전압(Vm)은 교류신호 발생기(64)의 교류신호 출력전압(Vi)과 같은 전위이다. 즉,

Vi = Vm

이다. 또,

i₁= - Vm/(1/jCx) = -Vi/(1/jCx)

i₂= (Vm-Vo)/Rf = (Vi-Vo)/Rf

가 성립한다. 여기에서 i₁=i₂이므로 연산증폭기(61)의 출력전압(Vo)을 구하면,

Vo=Vi(1+jRf·Cx)

가 된다. 이 식은, 연산증폭기(61)가 피측정용량(12)의 정전용량(Cx)에 비례하는 교류성분을 포함하는 전압을 출력하는 것을 나타내고 있다.

여기에서 유의해할 것은, 연산증폭기(61)는 이미지 쇼트의 상태에 있기 때문에, 시일드 박스(11) 내에 형성된 기생용량과 같이, 등가적으로 내부도체(72)와 외부도체(71)의 사이에 형성된다고 간주되는 부유용량이 연산증폭기(61)의 반전 입력단자(-)와 비반전 입력단자(+)의 사이에 나타나지 않는다는 것이다. 이것에 의해,연산증폭기(61)의 출력전압(Vo)은 내부도체(72)와 외부도체(71)의 사이에 발생하는 부유용량에 관계하는 항을 모두 포함하지 않으므로, 피측정용량(12)의 정전용량(Cx)이 fF(femto farad:pico farad의 1000분의 1) 오더의 미소한 것이어도 연산증폭기(61)에서는 이러한 미소한 정전용량(Cx)만이 대응하는 전압(Vo)이 출력된다. 이 출력전압(Vo)을 적분함으로써 피측정용량의 정전용량(Cx)에 비례한 직류전압을 구할 수 있고, 이 직류전압의 값, 귀환저항(63)의 저항값(Rf)및 교류출력전압(Vi)의 크기로부터 정전용량(Cx)을 구할 수 있다. 상술한 바와 같이, 연산증폭기(61)의 출력전압(Vo)은 내부도체(72)와 외부도체(71)의 사이에 발생하는 부유용량에 관계되는 항을 포함하지 않고, 피측정용량(12)의 정전용량(Cx)에 대응하는 항을 포함할 뿐이므로, 정전용량(Cx)이 아무리 미소하더라도 그 정전용량(Cx)을 고정밀도로 검출할 수 있다.

도 3 내지 도 5의 피측정용량(12)을 형성하는 한 쪽 전극인 하부전극(123)은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 이 경우, 도 3의 미소 용량측정 시스템은 피측정시료의 양호 여부를 판정하기 위해, 사용할 수 있다. 이 때문에, 하부전극(123)과 측정전극(125) 사이에 형성된 정전용량의 크기가 감시되어, 정전용량의 값이 정상값인지의 여부에 의해 피측정시료의 양호 여부가 판정된다. 이 경우에도, 연산증폭기(61)의 출력전압(Vo)은 내부도체(72)와 외부도체(71)의 사이에서 발생하는 부유용량에 관계된 항을 포함하지 않고, 피측정시료와 측정전극의 사이의 정전용량에 대응하는 항을 포함할 뿐이기 때문에, 상기 정전용량이 아무리 미소하여도 그 정전용량을 고정밀도로 검출할 수 있다. 따라서 피측정시료의 양호 여부를 고정밀도로 판정할 수있다. 구체적으로는 DRAM의 메모리 셀 용량소자, 배선용량, MOST트랜지스터의 게이트 용량이나 오버램프용량, pn접합용량 등, 반도체장치 내의 각부의 미소용량의 측정을 행할 수 있어 고성능이면서도 저가로의 반도체장치를 제공할 수 있다.

또, 도 3 내지 도 5의 피측정용량(12)은 예를 들면 용량형 센서의 용량일 수 있다. 용량형 센서의 한 쪽 전극은 내부도체(72)를 통해 연산증폭기(61)의 반전입력단자(-)로 접속되고, 다른 쪽 전극(또는 그것에 상당하는 것)은 접지되거나 적당한 바이어스 전위로 고정되거나 또는 비접지로 공간에 해방된다. 이 경우의 「용량계 센서」에는 가속도 센서, 지진계, 압력센서, 변위센서, 변위계, 근접센서, 터치센서, 이온센서, 온도센서, 빗방울센서, 눈센서, 우뢰센서, 위치맞춤센서, 접촉불량센서, 형상센서, 종점검출센서, 진동센서, 초음파센서, 각속도센서, 액량센서, 가스센서, 적외선센서, 방사선센서, 수위계, 동결센서, 수분계, 진동계, 대전센서, 프린트 기판검사기 등의 공지된 용량형 센서뿐만 아니라, 정전용량을 검출하는 모든 장치가 포함된다.

또, 이상의 설명에서는 동축 케이블(7,8)을 이용하는 것으로 설명해 왔지만, 그 대신에 하부전극(123)과 연산증폭기(61)의 반전입력단자의 사이를 접속하는 케이블, 측정전극(125)을 접지하기 위한 케이블 및 이들의 케이블을 각각 포위하는 시일드선을 이용할 수 있다.

전술한 바와 같은 미소용량측정 시스템을 제공함으로써, 시일드 박스 내에 형성되 기생용량과 같이 등가적으로 내부도체와 외부도체 사이에 형성된다고 간주되는 부유용량을 배제할 수 있으므로, 피측정용량의 정전용량을 수 fF의 미소한 정밀도로 측정할 수 있다.

Claims

피측정시료를 배치할 수 있는 박스를 가지는 프로버에 있어서, 한 단부가 상기 피측정 시료와 접촉시키기 위한 검출단자로 된 신호선과, 상기 신호선을 포위하는 시일드선을 구비하는 프로버와,

상기 박스의 도전성 부분 또는 상기 피측정시료의 소정의 도전성 부분 중 적어도 한 쪽과 상기 시일드선을 같은 전위로 하는 수단과,

상기 신호선의 다른 단부가 접속된 반전입력단자와 상기 시일드선이 접지된 비반전입력단자를 가지고, 상기 반전입력단자와 상기 비반전입력단자의 사이가 이미지 쇼트의 상태이고, 상기 비반전입력단자에 교류신호를 인가했을 때, 상기 피측정시료의 정전용량에 대응하는 값을 가지는 신호를 출력하는 연산증폭기를 구비하는 용량측정회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
제 1항에 있어서, 상기 프로버는 상기 신호선의 한 단부를 상기 피측정시료의 적절한 위치에 접촉시키기 위한 매니퓰레이터와, 상기 프로버의 소정의 도전성부분을 상기 박스와 같은 전위로 하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 미소용량측정시스템.
피측정시료를 배치할 수 있는 시일드 박스를 가지는 프로버와,

한 단부가 상기 피측정시료와 접촉시키기 위한 검출단자로 된 신호선과,

상기 신호선을 포위하는 시일드 선과,

상기 시일드 박스의 도전성 부분, 상기 피측정시료의 도전성 부분 및 상기 시일드 선을 같은 전위로 하는 수단과,

상기 신호선의 다른 단부가 접속된 반전입력단자와 상기 시일드선이 접속된 비반전 입력단자를 가지고, 상기 반전입력단자와 상기 비반전입력단자의 사이가 이미지 쇼트의 상태이고, 상기 비반전 입력단자에 교류신호를 인가했을 때, 상기 피측정시료의 정전용량에 대응하는 값을 가지는 신호를 출력하는 연산증폭기를 구비하는 용량측정회로를 포함하고, 상기 시일드 박스 내의 기생용량 및 그 변동의 영향을 제거한 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
제 3항에 있어서, 상기 피측정시료의 적어도 2개의 전극 사이에 정전용량이 형성되며, 상기 검출단자가 상기 피측정시료의 상기 전극 중 한 쪽과 접촉하는 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시일드선은 상기 검출단자를 제외하고 상기 신호선의 전체 길이를 둘러싸는 시일드선인 것을 특징으로 하는 미소 용량 측정 시스템.
제 4항에 있어서, 상기 피측정시료의 상기전극 중 다른 쪽과 한 단부가 접촉하고, 다른 단부는 접지된 접지선호선과,

상기 접지신호선을 둘러싸고, 상기 시일드 박스와 전기적으로 접속된 시일드선을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 프로버는 상기 신호선과 상기 접지신호선의 한 단부를 상기 피측정시료의 상기 전극의 적절한 위치에 접촉시키기 위한 매니퓰레이터와, 상기 프로버의 소정의 도전성 부분을 상기 시일드 박스와 같은 전위로 하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
반도체 장치의 용량을 측정하는 프로버와 용량측정회로를 포함하고,

상기 프로버는 적어도 한 단부가 상기 피측정시료와 접촉되기 위한 검출단자로 된 신호선과, 상기 신호선을 포위하는 시일드선을 구비하며,

상기 용량측정회로는 상기 신호선의 다른 단부가 접속된 반전입력단자와, 상기 시일드선이 접속된 비반전입력단자를 가지고, 상기 반전입력단자와 상기 비반전입력단자의 사이가 이미지 쇼트의 상태이고, 상기 비반전입력단자에 교류신호를 인가했을 때, 상기 피측정시료의 정전용량에 대응하는 값을 가지는 신호를 출력하는 연산증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로빙 시스템.
제 5항에 있어서, 상기 피측정시료의 상기전극 중 다른 쪽과 한 단부가 접촉하며, 다른 단부는 접지된 접지선호선과,

상기 접지신호선을 둘러싸고, 상기 시일드 박스와 전기적으로 접속된 시일드선을 구비한 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
제 5항에 있어서, 상기 프로버는 상기 신호선과 상기 접지신호선의 한 단부를 상기 피측정시료의 상기 전극의 적절한 위치에 접촉시키기 위한 매니퓰레이터와, 상기 프로버의 소정의 도전성 부분을 상기 시일드 박스와 같은 전위로 하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.
제 6항에 있어서, 상기 프로버는 상기 신호선과 상기 접지신호선의 한 단부를 상기 피측정시료의 상기 전극의 적절한 위치에 접촉시키기 위한 매니퓰레이터와, 상기 프로버의 소정의 도전성 부분을 상기 시일드 박스와 같은 전위로 하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 미소용량측정 시스템.