JPH02238376A - 電界測定用プローブ - Google Patents
電界測定用プローブInfo
- Publication number
- JPH02238376A JPH02238376A JP1057790A JP5779089A JPH02238376A JP H02238376 A JPH02238376 A JP H02238376A JP 1057790 A JP1057790 A JP 1057790A JP 5779089 A JP5779089 A JP 5779089A JP H02238376 A JPH02238376 A JP H02238376A
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- JP
- Japan
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- probe
- electro
- film
- electric field
- optic crystal
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- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［従来の技術］
集積回路やデバイスの評価および試験を非接触で行なう
手段として、電気光学結晶を電界測定プローブに用いる
方法が知られている。すなわち、該電気光学結晶を被測
定回路の近傍に配置し、被測定回路からの電気信号や電
界を電気光学結晶に結合させ、該結晶にパルスレーザ光
をサンプリング光として照射すると、電気信号あるいは
電界の大きさに応じて照射した光の偏光状態が変化する
という原理を利用するものである。
手段として、電気光学結晶を電界測定プローブに用いる
方法が知られている。すなわち、該電気光学結晶を被測
定回路の近傍に配置し、被測定回路からの電気信号や電
界を電気光学結晶に結合させ、該結晶にパルスレーザ光
をサンプリング光として照射すると、電気信号あるいは
電界の大きさに応じて照射した光の偏光状態が変化する
という原理を利用するものである。
このためのプローブとして、従来、第４図に示すように
、長さ約１０ミリメートル、直径数ミリメートルの細い
円柱状の透明支持捧（例えば石英捧）の一端に、表面全
面に誘電体反射膜を蒸着した電気光学結晶を貼り付け、
先端を数十マイクロメートル角のピラミッド状に研磨加
工した構造のものを用いている。
、長さ約１０ミリメートル、直径数ミリメートルの細い
円柱状の透明支持捧（例えば石英捧）の一端に、表面全
面に誘電体反射膜を蒸着した電気光学結晶を貼り付け、
先端を数十マイクロメートル角のピラミッド状に研磨加
工した構造のものを用いている。
しかしながら、従来の構造のものでは次に述べるような
問題があり、その解決を要する課題があった・ ［発明が解決しようとする課題］ 第４図（．）の構造のプローブは、主として以下に述べ
るような４つの大きな問題点を有している。
問題があり、その解決を要する課題があった・ ［発明が解決しようとする課題］ 第４図（．）の構造のプローブは、主として以下に述べ
るような４つの大きな問題点を有している。
まず第１に，プローブ先端面が数十マイクロメートル角
になるように支持体の側面を斜めに研磨しているために
，同図（ｂ）に示すように対物レンズを通してプローブ
上方から被測定回路を観察することが難しく、プローブ
を被測定片路に対し精度良く位置合わせすることができ
ない．第２の問題点として、上記原理に基づく光学的な
測定においては、同図（ｂ）に示すように、被測定回路
上に形成された光電変換素子にトリガ光と呼ばれる別の
レーザ光を照射することにより電気信号を生成してデバ
イスや集積回路に与え、その応答をサンプリング光によ
って測定するという方法がしばしば用いられるが、この
構造のプローブを用いた場合、対物レンズをさらにもう
１つ用意して，斜め方向から該光電変換素子に照射しな
ければならない。また場合によっては上記トリガ光の照
射位置をｗＡ察するための光学系も必要となるため全体
としての光学系が著しく複雑になる。
になるように支持体の側面を斜めに研磨しているために
，同図（ｂ）に示すように対物レンズを通してプローブ
上方から被測定回路を観察することが難しく、プローブ
を被測定片路に対し精度良く位置合わせすることができ
ない．第２の問題点として、上記原理に基づく光学的な
測定においては、同図（ｂ）に示すように、被測定回路
上に形成された光電変換素子にトリガ光と呼ばれる別の
レーザ光を照射することにより電気信号を生成してデバ
イスや集積回路に与え、その応答をサンプリング光によ
って測定するという方法がしばしば用いられるが、この
構造のプローブを用いた場合、対物レンズをさらにもう
１つ用意して，斜め方向から該光電変換素子に照射しな
ければならない。また場合によっては上記トリガ光の照
射位置をｗＡ察するための光学系も必要となるため全体
としての光学系が著しく複雑になる。
次に第３の問題点は、電気光学結晶の誘電体コーティン
グ面と被測定回路との並行度がとれにくい構造になって
いることである。十分な測定感度を得るためにはプロー
ブと被測定回路との離間距離を数マイクロメートルまで
短くする必要があるが、両者の平行度が悪いと結晶端部
を被測定回路に接触させ回路を破壊する可能性が大きい
。被測定回路の方の僅かな傾きはステージ側のあおり調
整をすれば容易に修正できる．しかしながら、ブローブ
支持にまであおり機構を設けるとサンプリング光が誘電
体コーティング面で反射して戻る方向が調整毎に変わる
ため反射光の検出が煩わしくなる。したがってプローブ
の結晶表面は常に水平な状態に固定しておくことが望ま
しいが、棒状のプローブ構造では水平に固定するための
支持が容易ではない． さらに、第４の問題点としてプローブの全体長が比較的
大きくなるため、倍率の大きな対物レンズを使用できな
いことが挙げられる。測定の空間分解能を向上させるた
めには倍率の大きな対物レンズを用いてビームを絞りこ
む必要があるが、一般に倍率が高くなると焦点距離が減
少し、レンズと被測定回路との間隙は広くできない。し
たがって棒状の構造のプローブは高空間分解能の測定に
は適していないなどの問題があった。
グ面と被測定回路との並行度がとれにくい構造になって
いることである。十分な測定感度を得るためにはプロー
ブと被測定回路との離間距離を数マイクロメートルまで
短くする必要があるが、両者の平行度が悪いと結晶端部
を被測定回路に接触させ回路を破壊する可能性が大きい
。被測定回路の方の僅かな傾きはステージ側のあおり調
整をすれば容易に修正できる．しかしながら、ブローブ
支持にまであおり機構を設けるとサンプリング光が誘電
体コーティング面で反射して戻る方向が調整毎に変わる
ため反射光の検出が煩わしくなる。したがってプローブ
の結晶表面は常に水平な状態に固定しておくことが望ま
しいが、棒状のプローブ構造では水平に固定するための
支持が容易ではない． さらに、第４の問題点としてプローブの全体長が比較的
大きくなるため、倍率の大きな対物レンズを使用できな
いことが挙げられる。測定の空間分解能を向上させるた
めには倍率の大きな対物レンズを用いてビームを絞りこ
む必要があるが、一般に倍率が高くなると焦点距離が減
少し、レンズと被測定回路との間隙は広くできない。し
たがって棒状の構造のプローブは高空間分解能の測定に
は適していないなどの問題があった。
本発明は以上の問題点を解決し、サンプリング光とトリ
ガ光の両者の照射を容易に行なうことができ，かつその
照射位置を容易にｗＡ察することができ、また被測定回
路を破壊することなくプローブを近づけることが可能で
、しかも対物レンズと被測定回路との作動距離が狭くて
も使用可能なプローブ構造を有して、すなわちこれによ
り、超高速で動作する集積回路あるいはデバイスを高感
度、高空間分解能でかつ再現性良く測定し得るプローブ
構造を提供することを目的とする。
ガ光の両者の照射を容易に行なうことができ，かつその
照射位置を容易にｗＡ察することができ、また被測定回
路を破壊することなくプローブを近づけることが可能で
、しかも対物レンズと被測定回路との作動距離が狭くて
も使用可能なプローブ構造を有して、すなわちこれによ
り、超高速で動作する集積回路あるいはデバイスを高感
度、高空間分解能でかつ再現性良く測定し得るプローブ
構造を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するため、本発明では電界測定用プロ
ーブとして、薄い円盤状の透明な材料の基板と薄膜電気
光学結晶とを有し、上記基板の一方の面には反射防止膜
を施し、他方の面には中央部に微小突起を設け、該突起
の先端面と基板の面とを平行にし、かつ該突起の先端面
に同じ形状の上記薄膜電気光学結晶を固定し，その表面
の一部に誘電体反射膜をコーティングした構造を備える
こととした。
ーブとして、薄い円盤状の透明な材料の基板と薄膜電気
光学結晶とを有し、上記基板の一方の面には反射防止膜
を施し、他方の面には中央部に微小突起を設け、該突起
の先端面と基板の面とを平行にし、かつ該突起の先端面
に同じ形状の上記薄膜電気光学結晶を固定し，その表面
の一部に誘電体反射膜をコーティングした構造を備える
こととした。
［作 用］
プローブ全体を小さな突起部を含む薄い円盤状にするこ
とが、作動距離の短い高倍率の対物レンズの使用を可能
にし、これにより、照射する光のビーム径が小さくでき
て空間分解能の向上をもたらす． また円盤状基板と突起部分とを同時に形成することが可
能で、これにより、突起の先端に貼り付けて固定される
電気光学結晶面と基板面との平行度を精度良く出すこと
が可能となる。その結果、本プローブが通常の円盤状の
レンズやミラーを固定するホルダと同様の治具で固定で
きる構造となっていることとあいまって、プローブ結晶
表面を極めて水平な状態に固定することができ、測定の
際プローブを被測定回路に近接させても接触して破壊す
る危険性はなくなる。
とが、作動距離の短い高倍率の対物レンズの使用を可能
にし、これにより、照射する光のビーム径が小さくでき
て空間分解能の向上をもたらす． また円盤状基板と突起部分とを同時に形成することが可
能で、これにより、突起の先端に貼り付けて固定される
電気光学結晶面と基板面との平行度を精度良く出すこと
が可能となる。その結果、本プローブが通常の円盤状の
レンズやミラーを固定するホルダと同様の治具で固定で
きる構造となっていることとあいまって、プローブ結晶
表面を極めて水平な状態に固定することができ、測定の
際プローブを被測定回路に近接させても接触して破壊す
る危険性はなくなる。
また電気光学結晶の表面の一部に反射膜を施すことが，
１つの対物レンズのみでサンプリング光を該反射膜に、
トリガ光はその周辺を通して被測定回路上に形成された
光電変換素子に各々照射することを可能にし，合わせて
同じ対物レンズによりこれら２つの光の照射位置をｉｌ
ｌ察することも可能にし、光学系を簡単化するものであ
る。
１つの対物レンズのみでサンプリング光を該反射膜に、
トリガ光はその周辺を通して被測定回路上に形成された
光電変換素子に各々照射することを可能にし，合わせて
同じ対物レンズによりこれら２つの光の照射位置をｉｌ
ｌ察することも可能にし、光学系を簡単化するものであ
る。
［実施例］
第１図は本発明の実施例を示す説明図である。
また第３図は本発明の使用例を示す説明図である．両図
において、１は透明支持体、２は電気光学結晶、３は誘
電体反射膜、４は反射防止膜、５はプローブ、６は対物
レンズ、７はブローブ支持用治具、８は被測定回路、９
はステージである。
において、１は透明支持体、２は電気光学結晶、３は誘
電体反射膜、４は反射防止膜、５はプローブ、６は対物
レンズ、７はブローブ支持用治具、８は被測定回路、９
はステージである。
透明支持体１は、全体として薄い円盤状の基板の中央部
に突起部を設けた構造となっており、該支持体の材料は
例えば合成石英である．該基板の一方の面は光学研磨し
た後、使用する光の波長に対し反射を防止するための誘
電体膜４が施されている。他方の面の中央には該基板面
と先端面が平行な微小突起が設けられ、該突起の先端面
には同じ形状の薄膜電気光学結晶２（例えばＬｉＴａＯ
３あるいはａ ａＡ ｓ）が貼りあわされている。
に突起部を設けた構造となっており、該支持体の材料は
例えば合成石英である．該基板の一方の面は光学研磨し
た後、使用する光の波長に対し反射を防止するための誘
電体膜４が施されている。他方の面の中央には該基板面
と先端面が平行な微小突起が設けられ、該突起の先端面
には同じ形状の薄膜電気光学結晶２（例えばＬｉＴａＯ
３あるいはａ ａＡ ｓ）が貼りあわされている。
実際の測定においては、結晶の光軸や他の結晶軸方向が
被測定回路のパターンに対してどのような位置関係にな
っているかが重要である。したがって，突起部の先端面
および結晶表面の形状は電気光学結晶２の光軸あるいは
結晶軸方向を明示するために正四角形とし、特定の１辺
に対し光軸あるいは結晶軸が垂直ないし４５度であるこ
とが望ましい．第２図（ａ）および（ｂ）は電気光学結
晶としてＬ ｉ Ｔ ａ○，あるいはＧ ａ Ａ ｓを
用いた場合の具体的な光軸および結晶軸の方向を示した
ものである。
被測定回路のパターンに対してどのような位置関係にな
っているかが重要である。したがって，突起部の先端面
および結晶表面の形状は電気光学結晶２の光軸あるいは
結晶軸方向を明示するために正四角形とし、特定の１辺
に対し光軸あるいは結晶軸が垂直ないし４５度であるこ
とが望ましい．第２図（ａ）および（ｂ）は電気光学結
晶としてＬ ｉ Ｔ ａ○，あるいはＧ ａ Ａ ｓを
用いた場合の具体的な光軸および結晶軸の方向を示した
ものである。
電気光学結晶２の表面には、使用するレーザ光を反射す
るための誘電体多層膜からなる高反射膜３が部分的に施
されている。該反射膜は照射するレーザ光のビーム径よ
り十分大きいことが望ましい．また、第２図のように、
該反射膜の形状を正四角形にして，特定の１辺に対し光
軸あるいは結晶軸が垂直ないし４５度であるようにする
ことにより電気光学結晶の光軸あるいは結晶軸を表わす
こともできる。
るための誘電体多層膜からなる高反射膜３が部分的に施
されている。該反射膜は照射するレーザ光のビーム径よ
り十分大きいことが望ましい．また、第２図のように、
該反射膜の形状を正四角形にして，特定の１辺に対し光
軸あるいは結晶軸が垂直ないし４５度であるようにする
ことにより電気光学結晶の光軸あるいは結晶軸を表わす
こともできる。
本プローブは通常のレンズやミラーと同じ円盤構造にな
っているため、第３図の使用例に示すように，一般に広
く用いられているレンズホルダやミラーホルダと同様の
治具を用いることにより簡単に支持、固定ができ、交換
も容易である。また、同様の治具で固定すれば結晶表面
をステージ９に対して平行に設定することも容昌である
。実際の測定においては同図に示すように，サンプリン
グ光は対物レンズ６によりプローブ先端の反射膜３に集
光され、トリガ光の方は同じ対物レンズ６により反射膜
３の周辺部分を通過してブローブ下の被測定回路８に集
光される。また、レーザ光の照射位置の観察も同じ対物
レンズによって行なうことができる。
っているため、第３図の使用例に示すように，一般に広
く用いられているレンズホルダやミラーホルダと同様の
治具を用いることにより簡単に支持、固定ができ、交換
も容易である。また、同様の治具で固定すれば結晶表面
をステージ９に対して平行に設定することも容昌である
。実際の測定においては同図に示すように，サンプリン
グ光は対物レンズ６によりプローブ先端の反射膜３に集
光され、トリガ光の方は同じ対物レンズ６により反射膜
３の周辺部分を通過してブローブ下の被測定回路８に集
光される。また、レーザ光の照射位置の観察も同じ対物
レンズによって行なうことができる。
［発明の効果］
本発明により、１つの対物レンズのみでサンプリング光
とトリガ光の照射が同時に行なえるとともに．その照射
位置のａ察も同じレンズを用いて容易に行なうことが可
能となるため、光学系が極めて簡単化できる．また、プ
ローブの支持が容易な構造になっていることから被測定
回路を破壊することなくプローブを近づけることが可能
となり、測定の感度および再現性の向上が図れる。さら
に、ブローブ全体の厚さが薄いことから、焦点距離の短
い高倍率レンズが使用できるため、測定の高空間分解能
化が図れる．
とトリガ光の照射が同時に行なえるとともに．その照射
位置のａ察も同じレンズを用いて容易に行なうことが可
能となるため、光学系が極めて簡単化できる．また、プ
ローブの支持が容易な構造になっていることから被測定
回路を破壊することなくプローブを近づけることが可能
となり、測定の感度および再現性の向上が図れる。さら
に、ブローブ全体の厚さが薄いことから、焦点距離の短
い高倍率レンズが使用できるため、測定の高空間分解能
化が図れる．
第１図は本発明の実施例を示す説明図，第２図は本発明
における電気光学結晶の光軸および結晶軸の方向を示す
説明図、第３図は本発明の使用例を示す説明図、第４図
は従来のプローブ構造、およびその使用例を示す説明図
である。 （符号の説明） １・・・透明支持体 ２・・・電気光学結品３・
・・誘電体反射膜 ４・・・反射防止膜５・・・プ
ローブ ６・・・対物レンズ ７・・・プローブ支持用治具 ８・・・被測定回路 ９・・・ステージ
における電気光学結晶の光軸および結晶軸の方向を示す
説明図、第３図は本発明の使用例を示す説明図、第４図
は従来のプローブ構造、およびその使用例を示す説明図
である。 （符号の説明） １・・・透明支持体 ２・・・電気光学結品３・
・・誘電体反射膜 ４・・・反射防止膜５・・・プ
ローブ ６・・・対物レンズ ７・・・プローブ支持用治具 ８・・・被測定回路 ９・・・ステージ
Claims (1)
- 透明な材料に固定した電気光学結晶を有して、該電気光
学結晶を被測定電気回路の近傍に配置し、上記材料を介
して該電気光学結晶に光を照射し、被測定電気回路の電
界を検出する電界測定用プローブにおいて、薄い円盤状
の透明な材料の基板と薄膜電気光学結晶とを有し、上記
基板の一方の面には反射防止膜を施し、他方の面には中
央部に微小突起を設け、該突起の先端面と基板の面とを
平行にし、かつ該突起の先端面に同じ形状の上記薄膜電
気光学結晶を固定し、その表面の一部に誘電体反射膜を
コーティングした構造を備えることを特徴とする電界測
定用プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057790A JP2588965B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 電界測定用プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057790A JP2588965B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 電界測定用プローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02238376A true JPH02238376A (ja) | 1990-09-20 |
| JP2588965B2 JP2588965B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=13065682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057790A Expired - Fee Related JP2588965B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 電界測定用プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588965B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592101A (en) * | 1992-07-24 | 1997-01-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electro-optic apparatus for measuring an electric field of a sample |
| US5677635A (en) * | 1993-11-22 | 1997-10-14 | Fujitsu Limited | Voltage and displacement measuring apparatus and probe |
| KR100826764B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2008-04-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 프로브 카드 내의 시모스 이미지 센서 테스트용 어뎁터 |
| WO2017159869A1 (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 電磁界撮像装置 |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1057790A patent/JP2588965B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5592101A (en) * | 1992-07-24 | 1997-01-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Electro-optic apparatus for measuring an electric field of a sample |
| US5677635A (en) * | 1993-11-22 | 1997-10-14 | Fujitsu Limited | Voltage and displacement measuring apparatus and probe |
| US5999005A (en) * | 1993-11-22 | 1999-12-07 | Fujitsu Limited | Voltage and displacement measuring apparatus and probe |
| KR100826764B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2008-04-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 프로브 카드 내의 시모스 이미지 센서 테스트용 어뎁터 |
| WO2017159869A1 (ja) * | 2016-03-17 | 2017-09-21 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 電磁界撮像装置 |
| JPWO2017159869A1 (ja) * | 2016-03-17 | 2019-02-14 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 電磁界撮像装置 |
| US10845402B2 (en) | 2016-03-17 | 2020-11-24 | National Institute Of Information And Communications Technology | Electromagnetic field imaging device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2588965B2 (ja) | 1997-03-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |