JPH04359162A - 半導体集積回路の信号波形測定方法 - Google Patents

半導体集積回路の信号波形測定方法

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JPH04359162A
JPH04359162A JP3134589A JP13458991A JPH04359162A JP H04359162 A JPH04359162 A JP H04359162A JP 3134589 A JP3134589 A JP 3134589A JP 13458991 A JP13458991 A JP 13458991A JP H04359162 A JPH04359162 A JP H04359162A
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JP
Japan
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electro
lsi
contact
optic crystal
contact probe
Prior art date
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Pending
Application number
JP3134589A
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English (en)
Inventor
Shinichi Wakana
伸一 若菜
Yoshiaki Goto
後藤 善朗
Yoko Sato
左藤 葉子
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気光学効果を用いてL
SIの入出力端子に現れる高速の信号波形を精度よく測
定可能な信号波形測定方法に関する。
【0002】LSIやVLSIなどの半導体素子を製造
し、また使用する上で入出力信号波形とこの遅延時間(
τ)を正確に測定することが必要不可欠となっている。 然し、信号の高速化に伴い、従来の電気的な測定方法で
は信号波形を精度よく測定することは困難になってきた
【0003】一方、半導体素子基板結晶の電気光学効果
を用いることにより微細な測定領域で光学的に高速信号
が計測できることが確かめられており、(例えばJ.A
.Valdmanis, G.Mourou,IEEE
 Journal of Quantum Elect
ronics Vol. QE−22, 69〜78)
また、発明者は電気光学結晶の上に測定すべきLSIを
当接し、電気光学効果を用いて電気信号の波形測定を行
う検出方法を出願している。 (特開平01−28566)
【0004】
【従来の技術】図3は発明者等の提案に係り、電気光学
効果を用いてLSIの電極端子に現れる信号波形を計測
する測定部の構成を示している。
【0005】すなわち、測定部はLSIパッケージ1を
当接するLSI駆動用プリント板2と、このLSI駆動
用プリント板2に当接するコンタクトプローブ3と、こ
のコンタクトプローブ3に当接する電気光学結晶4とか
ら構成されている。
【0006】こゝで、LSI駆動用プリント板2は多層
回路基板からなり、測定すべきLSIの複数の端子5に
対応して複数のソケット6が埋め込み成形されていて、
図示を省略したLSIテスターと回路接続して計測が行
なえるよう構成されている。
【0007】また、コンタクトプローブ3は上下両方向
に突出してスプリング性をもつ複数のコンタクトピン7
,8が測定すべきLSIの複数の端子5に対応して設け
られている。
【0008】また、電気光学結晶4の上面には測定すべ
きLSIの複数の端子5に対応して金属電極9が薄膜形
成技術と写真蝕刻技術(フォトリソグラフィ)を用いて
作られており、また、下面には酸化錫(SnO)と酸化
インジウム(In2O3) の固溶体( 略称ITO)
よりなる透明導電膜10が膜形成されている。
【0009】そして、測定方法としてはLSI駆動用プ
リント板2のソケット6にLSIパッケージ1の端子を
挿入して固定し、またLSI駆動用プリント板2の下面
に突出しているソケット6にコンタクトプローブ3のコ
ンタクトピン7を当接し、また電気光学結晶4の金属電
極9をそれぞれ対応するコンタクトピン8に当接すると
共に、透明導電膜10を接地しておく。
【0010】この状態でLSIテスタよりLSIパッケ
ージ1の入力端子に順次に信号を入力しつゝ、図示を省
略した光走査部より偏光11を電気光学結晶4を通して
出力端子に対応する電気光学結晶4の金属電極9を照射
し、金属電極9と透明導電膜10との間に加わる電圧の
大きさに比例して電気光学結晶4の屈折率が変化し、こ
れにより偏光11の偏光状態が変化するが、この変化量
が印加電圧に比例することから出力波形を計測している
【0011】そして、入力波形と出力波形との経過時間
差から遅延時間(τ) 求めている。こゝで、従来のL
SIテスタでは遅延時間の測定精度は約400 ps(
 ピコ秒) であるが、半導体素子製造技術の進歩によ
り信号の高速化が進んでおり、これを使用する情報処理
装置を実用化するためには遅延時間を数10 ps の
精度で測定できることが必要となり、図3に示す従来例
の信号波形測定装置が開発された。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】高性能の情報処理装置
を形成するにはこの装置の主体を占めるLSIの信号波
形およひ遅延時間を数10 ps の高い精度で測定で
きる計測装置を必要とする。
【0013】そのため、電気光学効果を用いる計測装置
を実用化したが、LSI端子一本ごとに検出感度に差異
のあることが確かめられた。そこで、この差異を解消す
ることが課題である。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の課題はLSIパッ
ケージを当接するLSI駆動用プリント板と、このLS
I駆動用プリント板に当接するコンタクトプローブと、
このコンタクトプローブに当接する電気光学結晶よりな
り、この電気光学結晶に偏光を入射せしめ、LSI端子
部に現れる電圧波形および信号遅延時間を測定する計測
装置の信号波形測定部において、コンタクトプローブと
電気光学結晶との間に高誘電率材料よりなる薄板を介在
させ、この薄板の表面と電気光学結晶の表面に同一配置
で金属電極を設けて計測を行うことを特徴として半導体
集積回路の信号波形測定方法を構成することにより解決
することができる。
【0015】
【作用】図3に示す現在の計測装置を用いて信号の遅延
時間を計測する際に端子ごどに変動を生ずる原因を研究
した結果、コンタクトプローブ3のコンタクトピン7,
8の高さのバラツキによることが判った。
【0016】すなわち、LSI駆動用プリント板2や電
気光学結晶4の表面は平滑と見做してよいが、これに当
接するコンタクトプローブ3のコンタクトピン7,8の
高さにはバラツキがある。
【0017】このバラツキはコンタクトプローブ3がL
SI駆動用プリント板2および電気光学結晶4に接触す
る際にコンタクトプローブ3を構成するスプリングによ
り吸収するよりに構成されているが、然し、このばねス
トロークの差は電気光学結晶4に接触する際の接触圧の
差に変換されてしまうために接触圧に分布が生じている
のである。
【0018】こゝで、電気光学結晶4に圧力を加える場
合は応力歪みが発生し、応力のない状態では発生しない
複屈折性が発生するが、コンタクトプローブ3を電気光
学結晶4に接触させる場合は多少なりとも圧力が加わる
ことから、応力複屈折が生じしており、更にコンタクト
ピンの不揃いによる応力複屈折が加わっている。
【0019】そのため、図3の構成では測定信号に対し
て場所依存性をもつバイアスが重畳されていることが判
った。発明者は、この対策として電気光学結晶のコンタ
クトプローブと接する上面に薄板を介在させ、この接触
圧の分布をこの薄板で吸収することにより、応力複屈折
の発生をなくし、これによりバイアスの重畳されない信
号波形測定装置を実現するものである。
【0020】図1は本発明に係る測定部の構成を示すも
ので、従来と異なるところはコンタクトプローブ3と電
気光学結晶4との間に上面に測定すべきLSIの複数の
端子に対応する金属電極12を備えた薄板13を介在さ
せることである。
【0021】この場合に、薄板13の必要条件はこの介
在による電圧降下量が少ないことで、そのための必要条
件は薄板の厚さが薄く、また誘電率の高いことである。 すなわち、コンタクトプローブ3のコンタクトピン8と
接地(アース)との間に加わる電圧を電気光学結晶4の
金属電極9とアースとの電圧に近似させるためには薄膜
の金属電極12,9間の静電容量をC1, また電気光
学結晶4の金属電極9,アース間の静電容量をC2とす
る場合、電気光学結晶4の両端に加わる電圧VaはVa
  ∝  C1/(C1  +C2)       ・
・・・(1)の関係があることからC1>C2であるこ
とが必要で、これを実現するためには薄板の厚さが薄く
、また誘電率の高いことが必要である。
【0022】このような方法をとることにより、従来の
コンタクトプローブによる応力複屈折の影響を除くこと
ができる。
【0023】
【実施例】図1に示す電気光学結晶4としては表面研磨
を施して厚さが1mmのビスマス・シリコンオキサイド
(略称BSO)の結晶を使用し、この上にスパッタ法を
用いて金(Au) を約3000Åの厚さに膜形成した
後、写真蝕刻技術を用いてLSIの端子位置に対応して
径が約500 μm の金属電極9を形成し、また、電
気光学結晶4の裏面にはITO よりなる透明導電膜1
0を形成した。
【0024】こゝで、BSOの誘電率は約50である。 次に、薄板13としては厚さが100 μm で表面研
磨を施したBSOを使用し、この上面に電気光学結晶4
と同一形状,同一配置で同様な方法でAuよりなる金属
電極12を形成した。
【0025】そして、従来と同様な方法でLSI駆動用
プリント板2のソケット6にLSIパッケージ1の端子
を挿入し、またLSI駆動用プリント板2の下面に突出
しているソケット6にコンタクトプローブ3のコンタク
トピン7を当接し、また電気光学結晶4の金属電極9の
上に薄板13を置き、金属電極12と金属電極9とを対
応させた状態で、コンタクトプローブ3のコンタクトピ
ン8に当接した。
【0026】また、電気光学結晶4の透明導電膜10を
接地した。この状態でLSIテスタよりLSIパッケー
ジ1の入力端子に順次に信号を入力しつゝ、図示を省略
した光走査部より偏光11を電気光学結晶4を通して金
属電極9を照射し、この偏光11の偏光状態の変化を受
光器で測定した。
【0027】図2はコンタクトプローブ3のコンタクト
ピン8の圧力と電気光学結晶に現れる応力複屈折率によ
り実際には存在しないにも拘らず検出されるオフセット
電圧との関係を示している。
【0028】また、オフセット電圧に対応する位相差変
化も示しているが、この図からも明らかなように薄板の
使用によりオフセット電圧の影響は無くなっている。
【0029】
【発明の効果】本発明の実施により電気光学結晶内に誘
起される応力複屈折の影響をなくすることができ、これ
により信号波形の高精度測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る計測装置の測定部構成図である。
【図2】コンタクトピンとオフセット電圧との関係図で
ある。
【図3】従来の計測装置の測定部構成図である。
【符号の説明】
1      LSIパッケージ 2      LSI駆動用プリント板3      
コンタクトプローブ 4      電気光学結晶 7,8  コンタクトピン 9,12  金属電極 10      透明導電膜 11      偏光 13      薄板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  LSIパッケージを当接するLSI駆
    動用プリント板と、該LSI駆動用プリント板に当接す
    るコンタクトプローブと、該コンタクトプローブに当接
    する電気光学結晶よりなり、該電気光学結晶に偏光を入
    射せしめ、LSI端子部に現れる電圧波形および信号遅
    延時間を測定する計測装置の信号波形測定部において、
    前記コンタクトプローブと電気光学結晶との間に高誘電
    率材料よりなる薄板を介在させ、該薄膜の表面と該電気
    光学結晶の表面に同一配置で金属電極を設け、前記計測
    を行うことを特徴とする半導体集積回路の信号波形測定
    方法。
  2. 【請求項2】  前記薄板が測定に使用する電気光学結
    晶からなることを特徴とする請求項1記載の半導体集積
    回路の信号波形測定方法。
JP3134589A 1991-06-06 1991-06-06 半導体集積回路の信号波形測定方法 Pending JPH04359162A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0616225A3 (en) * 1993-03-15 1995-02-15 Hamamatsu Photonics Kk Electro-optical probe.
EP0645635A3 (en) * 1993-09-28 1995-06-14 Hamamatsu Photonics Kk Electro-optical voltage detector.

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