JPS63256864A - 電位を光学的に測定又は画像表示する装置と方法 - Google Patents
電位を光学的に測定又は画像表示する装置と方法Info
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- JPS63256864A JPS63256864A JP63073029A JP7302988A JPS63256864A JP S63256864 A JPS63256864 A JP S63256864A JP 63073029 A JP63073029 A JP 63073029A JP 7302988 A JP7302988 A JP 7302988A JP S63256864 A JPS63256864 A JP S63256864A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
-
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N2021/95638—Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は試料の直上に設けられた電気光学効果結晶を
使用して電位を光学的に測定する力）画イ象表示するか
あるいはその双方を行う装置および方法に関するもので
ある。
使用して電位を光学的に測定する力）画イ象表示するか
あるいはその双方を行う装置および方法に関するもので
ある。
文献スプリンガー・シリース・イン・エレクト０フイジ
ツクス（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ ５ｅｒｉｅｓ ｉｎ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｃｓ ） 」第２１巻、１９８５
年４６−４９頁の記載によりマイクロエレクトロニクス
素子から時間に関係して発生する電気信号を測定する装
置が公知である。この装置は一方の面がｉ＝を体で鏡面
化された電気光学効果結晶から成り、この結晶は基板の
上にのせられレーザー光線により点走査される。
ツクス（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ ５ｅｒｉｅｓ ｉｎ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｐｈｙｓｉｃｓ ） 」第２１巻、１９８５
年４６−４９頁の記載によりマイクロエレクトロニクス
素子から時間に関係して発生する電気信号を測定する装
置が公知である。この装置は一方の面がｉ＝を体で鏡面
化された電気光学効果結晶から成り、この結晶は基板の
上にのせられレーザー光線により点走査される。
Ｇａ −Ａｓ集積回路において電気信号を光学測定する
ストロボ走査方式は文献「アプライド・フィジックス・
レターズ（八ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、ＬｅｔＬ、） Ｊ ４
７、〔１０〕、１９８５年、１０８３−１０８４頁その
他により公知である。
ストロボ走査方式は文献「アプライド・フィジックス・
レターズ（八ｐｐ１．Ｐｈｙｓ、ＬｅｔＬ、） Ｊ ４
７、〔１０〕、１９８５年、１０８３−１０８４頁その
他により公知である。
更に電気光学効果を利用する光学測定法は文献「アイ・
イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・カンタムエレク
トロニクス（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎ、ｏｆ Ｑｕａｎｔ
ｕｍ ＩＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）Ｊ ２２、〔１〕、
１９８６年、６９−７８頁に記載されている。
イー・イー・イー・ジャーナル・オブ・カンタムエレク
トロニクス（ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎ、ｏｆ Ｑｕａｎｔ
ｕｍ ＩＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）Ｊ ２２、〔１〕、
１９８６年、６９−７８頁に記載されている。
公知の方法と装置においては導体路電位と所与のトボロ
ジイ関係に基いて導体路区域に形成される局所的微小電
場だけを走査するから、回路内の各点における電位又は
電圧準位は測定不能であるか膨大な手続きによって始め
てそれまでに求められた測定データから導くことができ
る。しかし電圧準位の精確な知識とその迅速な測定はマ
イクロエレクトロニクス・デバイスの機能情況の検査に
とって重要な前提となるものである。
ジイ関係に基いて導体路区域に形成される局所的微小電
場だけを走査するから、回路内の各点における電位又は
電圧準位は測定不能であるか膨大な手続きによって始め
てそれまでに求められた測定データから導くことができ
る。しかし電圧準位の精確な知識とその迅速な測定はマ
イクロエレクトロニクス・デバイスの機能情況の検査に
とって重要な前提となるものである。
この発明の目的は冒頭に挙げた装置と方法を改良してト
ボロジイ的の影響に関係無く電位を測定し、画像表示で
きるようにすることである。
ボロジイ的の影響に関係無く電位を測定し、画像表示で
きるようにすることである。
この目的は特許請求の範囲第１項に記載した装置および
第８項に記載した方法によって達成されるや 〔発明の効果〕゛ この発明の方法と装置によって得られる利点は、電子デ
バイスの任意の個所において電位と電圧順位をそれぞれ
の測定点の周囲に存在する回路構造に無関係に決定でき
ることである。
第８項に記載した方法によって達成されるや 〔発明の効果〕゛ この発明の方法と装置によって得られる利点は、電子デ
バイスの任意の個所において電位と電圧順位をそれぞれ
の測定点の周囲に存在する回路構造に無関係に決定でき
ることである。
図面を参照してこの発明を更に詳細に説明する。
第１図に図式的に示した装置はマイクロエレクトロニク
ス・デバイスである試料ＩＣの任意の点゛における電位
を測定するもので、その主要部は試料表面に置かれた平
行平面形の電気光学効果結晶ＥＯ１、例えばタンタル酸
リチウム（ＬｉＴａＯｓ）結晶又は亜セレン酸亜鉛（Ｚ
ｎＳｅ）結晶とＹＡＧ結晶ＴＫであり、結晶ＴＫの試料
側の表面は電磁放射ＬＡ、特にレーザー光に対して透明
な導電層ＴＬＩ例えば酸化スズ層で覆われている。ＹＡ
Ｇ結晶の代りに他の支持体例えばガラスを使用すること
も可能である。マイクロ電場に隣接する導体路の影響を
抑えるため一般に地電位に置かれる導電層ＴＬＩ（以下
簡単に対電極と呼ぶことにする）は試料ＩＣの機能を過
大寄生容量によって妨害しない限りできるだけ試料ｔＣ
の近く（例えば数μ＋ｓ）に置く、漂遊電場ＳＦが電気
光学効果結晶ＥＯＩを少くとも導体路ＬＢの上方でほぼ
垂直に貫通するから、電気光学効果（ポッケルス効果）
はこの発明の装置においては導体路電位又は導体路ＬＢ
と対電極ＴＬＩの間の電位差だけに関係し、漂遊電場Ｓ
Ｆの侵入深さには関係しない、これによって電位と電圧
準位をトボロジイ的影響に関係無く導体路に向けられた
レーザー光線ＬＡを使用して測定することができる。
ス・デバイスである試料ＩＣの任意の点゛における電位
を測定するもので、その主要部は試料表面に置かれた平
行平面形の電気光学効果結晶ＥＯ１、例えばタンタル酸
リチウム（ＬｉＴａＯｓ）結晶又は亜セレン酸亜鉛（Ｚ
ｎＳｅ）結晶とＹＡＧ結晶ＴＫであり、結晶ＴＫの試料
側の表面は電磁放射ＬＡ、特にレーザー光に対して透明
な導電層ＴＬＩ例えば酸化スズ層で覆われている。ＹＡ
Ｇ結晶の代りに他の支持体例えばガラスを使用すること
も可能である。マイクロ電場に隣接する導体路の影響を
抑えるため一般に地電位に置かれる導電層ＴＬＩ（以下
簡単に対電極と呼ぶことにする）は試料ＩＣの機能を過
大寄生容量によって妨害しない限りできるだけ試料ｔＣ
の近く（例えば数μ＋ｓ）に置く、漂遊電場ＳＦが電気
光学効果結晶ＥＯＩを少くとも導体路ＬＢの上方でほぼ
垂直に貫通するから、電気光学効果（ポッケルス効果）
はこの発明の装置においては導体路電位又は導体路ＬＢ
と対電極ＴＬＩの間の電位差だけに関係し、漂遊電場Ｓ
Ｆの侵入深さには関係しない、これによって電位と電圧
準位をトボロジイ的影響に関係無く導体路に向けられた
レーザー光線ＬＡを使用して測定することができる。
漂遊電場ＳＦを検出するレーザー光線ＬＡを反射するた
め電気光学効果結晶ＥＯＩの試料側の表面は誘電体でミ
ラーコーティングされる。この被覆層がコントラストの
低下によりレーザー光プローブを測定個所に向けること
を困難にするから、選択反射する単層又は多層反射面Ｄ
Ｓを設けて電位測定用の光線は完全に反射し、試料表面
の測定個所の探索又は大面積の画像表示に使用される光
線は部分的に反射するようにすると有利である。
め電気光学効果結晶ＥＯＩの試料側の表面は誘電体でミ
ラーコーティングされる。この被覆層がコントラストの
低下によりレーザー光プローブを測定個所に向けること
を困難にするから、選択反射する単層又は多層反射面Ｄ
Ｓを設けて電位測定用の光線は完全に反射し、試料表面
の測定個所の探索又は大面積の画像表示に使用される光
線は部分的に反射するようにすると有利である。
試料の表面の画像表示に使用される光線は例えば測定用
の光線から非線媒体内に周波数倍加によって作ることが
できる。
の光線から非線媒体内に周波数倍加によって作ることが
できる。
誘電体鏡面と空気の間あるいは空気と試料の間の境界面
において画像の質を低下させる干渉効果を低減させるた
めには、誘電体鏡面ＤＳの代りに反射防止層を設けるの
が有利である。
において画像の質を低下させる干渉効果を低減させるた
めには、誘電体鏡面ＤＳの代りに反射防止層を設けるの
が有利である。
導体路ＬＢは例えば製造技術上の理由に基き第１１ｆｆ
ｌに示すようにいくつかの異った平面に設けられる。従
って総ての測定点を同時に電気光学効果結晶ＥＯＩを接
触させることは一般には不可能である。このような高さ
の差を打消すためには、光伝導層ＰＬを試料ＩＣの表面
と半透明誘電被覆層又は反射防止層を備える電気光学効
果結晶ＥＯＩの間に置く、第２図に示した装置において
も光伝導層ＰＬ内に非反射光強度によって作られた導電
区域ＰＢが非反射性又は部分反射性のＩＤＳとそれぞれ
の導体路ＬＢを短絡するから、電気光学効果は測定する
導体路電位だけに関係する。
ｌに示すようにいくつかの異った平面に設けられる。従
って総ての測定点を同時に電気光学効果結晶ＥＯＩを接
触させることは一般には不可能である。このような高さ
の差を打消すためには、光伝導層ＰＬを試料ＩＣの表面
と半透明誘電被覆層又は反射防止層を備える電気光学効
果結晶ＥＯＩの間に置く、第２図に示した装置において
も光伝導層ＰＬ内に非反射光強度によって作られた導電
区域ＰＢが非反射性又は部分反射性のＩＤＳとそれぞれ
の導体路ＬＢを短絡するから、電気光学効果は測定する
導体路電位だけに関係する。
電位測定に際して隣接する導体路の微小磁場の影響と形
状に関係する効果を更に軽減させるためには、透明な対
電極ＴＬＩを地電位ではなく負電位（導電路電位が正の
とき）又は正電位（導電路電位が負のとき）に置くのが
効果的である。この電位Ｖ、は例えば±１００Ｖとする
。１を圧を印加した対電極ＴＬＩによって電気光学効果
結晶ＥＯ１内に誘起される複屈折を打消すため、この発
明は走査レーザー光ビームＬＡに対して透明な導電層Ｔ
Ｌ２を備える第２電気光学効果結晶ＥＯ２を対電極ＴＬ
Ｉの直上に設けることを提案する（第３図）、この導電
層ＴＬ２は誘電体鏡面ＤＳの電位（通常地電位）に置い
て電気光学効果結晶ＥＯ１とＥＯ２の内部に等しい電圧
降下が生ずるようにすると有利である。ポッケルス効果
結晶中の常光線と異常光線の間の位相差Δφは結晶内の
電場の強さＥとレーザー光線が電場内を通過する距離ｄ
の積Ｅ−ｄに比例し、従って今の場合電位差■。
状に関係する効果を更に軽減させるためには、透明な対
電極ＴＬＩを地電位ではなく負電位（導電路電位が正の
とき）又は正電位（導電路電位が負のとき）に置くのが
効果的である。この電位Ｖ、は例えば±１００Ｖとする
。１を圧を印加した対電極ＴＬＩによって電気光学効果
結晶ＥＯ１内に誘起される複屈折を打消すため、この発
明は走査レーザー光ビームＬＡに対して透明な導電層Ｔ
Ｌ２を備える第２電気光学効果結晶ＥＯ２を対電極ＴＬ
Ｉの直上に設けることを提案する（第３図）、この導電
層ＴＬ２は誘電体鏡面ＤＳの電位（通常地電位）に置い
て電気光学効果結晶ＥＯ１とＥＯ２の内部に等しい電圧
降下が生ずるようにすると有利である。ポッケルス効果
結晶中の常光線と異常光線の間の位相差Δφは結晶内の
電場の強さＥとレーザー光線が電場内を通過する距離ｄ
の積Ｅ−ｄに比例し、従って今の場合電位差■。
に比例するから第３図の実施例では
Δφ１電−Δφ才
となり、導体路の電場だけがレーザー光線ＬＡの偏光状
態を変化させる。ここでΔφ１とΔφ２は電圧印加した
対電極ＴＬＩにより電気光学効果結晶ＥＯＩとＥＯ２内
に生じた位相差である。この実施例においても試料表面
と半透明の誘電体鏡面又は反射防止層を備える電気光学
効果結晶ＥＯＩの間に光伝導体を置くことができる。
態を変化させる。ここでΔφ１とΔφ２は電圧印加した
対電極ＴＬＩにより電気光学効果結晶ＥＯＩとＥＯ２内
に生じた位相差である。この実施例においても試料表面
と半透明の誘電体鏡面又は反射防止層を備える電気光学
効果結晶ＥＯＩの間に光伝導体を置くことができる。
能動表面積が約ＩＸＩＣＩｍ”の電子デバイスの検査に
対しては次の厚さｄの層を備えるこの発明による装置を
使用することができる。
対しては次の厚さｄの層を備えるこの発明による装置を
使用することができる。
電気光学効果結晶 ＥＯＩ ｄ！０１” ５０μ
ｍＢＮ体鏡面 ＤＳ ｄｎ−’＝１００ｎｍ
透明対電＋１Ａ ＴＬ Ｉ ｄｙｔ＋ ”
ｉ Ｉ ００ｎｍ支持体結晶 ＴＫ ｄ、Ｋ
’−； ０．５胴電気光学効果結晶 ＥＯ２ｄｔ
ｏｚ ”＋ ０．５ｍｍ透明ｉ？Ｊ、層 ＴＬ
２ ＤＴＬ２ ’ｉ １００ｎｍ種々の場合に選ば
れる層の厚さは実験条件に適合させることができる。
ｍＢＮ体鏡面 ＤＳ ｄｎ−’＝１００ｎｍ
透明対電＋１Ａ ＴＬ Ｉ ｄｙｔ＋ ”
ｉ Ｉ ００ｎｍ支持体結晶 ＴＫ ｄ、Ｋ
’−； ０．５胴電気光学効果結晶 ＥＯ２ｄｔ
ｏｚ ”＋ ０．５ｍｍ透明ｉ？Ｊ、層 ＴＬ
２ ＤＴＬ２ ’ｉ １００ｎｍ種々の場合に選ば
れる層の厚さは実験条件に適合させることができる。
第１図ないし第３図はこの発明による光学的測定ならび
に画像表示装置の３種類の実施例を示す概略図である。 ＤＳ・・・選択反射又は反射防止層 ＥＯＩおよびＥＯ２・・・電気光学効果結晶Ｉｃ・・・
試料 ＬＡ・・・レーザー光線 ＬＢ・・・導体路 ＰＢ・・・光伝導区域 Ｐ Ｌ・・・光伝導層 ｓＦ・１ｆｆＷ電場 ＴＫ・・・支持体結晶 ＴＬＩおよびＴＬ２・・・導電層 ■。・・・電位
に画像表示装置の３種類の実施例を示す概略図である。 ＤＳ・・・選択反射又は反射防止層 ＥＯＩおよびＥＯ２・・・電気光学効果結晶Ｉｃ・・・
試料 ＬＡ・・・レーザー光線 ＬＢ・・・導体路 ＰＢ・・・光伝導区域 Ｐ Ｌ・・・光伝導層 ｓＦ・１ｆｆＷ電場 ＴＫ・・・支持体結晶 ＴＬＩおよびＴＬ２・・・導電層 ■。・・・電位
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の直上に設けられ
た第１導電層（ＴＬ１）が少くとも測定に使用される電
磁放射（ＬＡ）に対して透明であることを特徴とする試
料の直上に設けられている第１電気光学効果結晶を使用
して電位を光学的に測定しあるいは画像表示する装置。 ２）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の試料側の表面が
誘電体で鏡面化されていることを特徴とする請求項１記
載の装置。 ３）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の試料側の表面に
選択反射性の誘電層（ＤＳ）が設けられていることを特
徴とする請求項１記載の装置。 ４）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の試料側の表面に
反射防止層（ＤＳ）が設けられていることを特徴とする
請求項１記載の装置。 ５）第１導電層（ＴＬ１）が支持体（ＴＫ）上に設けら
れていることを特徴とする請求項１ないし４の１つに記
載の装置。 ６）第１導電層（ＴＬ１）の直上に第２電気光学効果結
晶（ＥＯ２）が設けられ、この結晶が少なくとも測定に
使用される電磁放射に対して透明な第２導電層（ＴＬ２
）を備え、第１と第２の導電層（ＴＬ１、ＴＬ２）が互
に異る電位に置かれることを特徴とする請求項１ないし
４の１つに記載の装置。 ７）試料（ＩＣ）と電気光学効果結晶（ＥＯ１）の間に
光導電層（ＰＬ）が置かれていることを特徴とする請求
項１ないし６の１つに記載の装置。 ８）照射光線（ＬＡ）に対して透明な導電層（ＴＬ１）
を第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の直上に置くことを
特徴とする試料（ＩＣ）の直上に第１電気光学効果結晶
（ＥＯ１）を置き、偏光ビーム（ＬＡ）を試料表面の少
くとも１点に当てて光ビームの偏光状態の変化を検出す
ることにより電位を光学的に測定しあるいは画像表示す
る方法。 ９）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の試料側の表面を
誘電体で鏡面化することを特徴とする請求項８記載の方
法。 １０）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の試料側の表面
を選択反射層（ＤＳ）で覆うことを特徴とする請求項８
記載の方法。 １１）第１電気光学効果結晶（ＥＯ１）の試料側の表面
を反射防止層（ＤＳ）で覆うことを特徴とする請求項８
記載の方法。 １２）支持体（ＴＫ）上に第１導電層（ＴＬ１）を置く
ことを特徴とする請求項８ないし１１の１つに記載の方
法。 １３）光ビーム（ＬＡ）に対して透明な第２導電層を備
える第２電気光学効果結晶（ＥＯ２）を第１導電層（Ｔ
Ｌ１）の直上に置くこと、第１と第２の導電層（ＴＬ１
、ＴＬ２）を互に異る電位に置くことを特徴とする請求
項８ないし１１の１つに記載の方法。 １４）試料表面を光伝導層（ＰＬ）で覆うことを特徴と
する請求項８ないし１３の１つに記載の方法。 １５）波長を異にする光を画像表示と測定に使用するこ
とを特徴とする請求項８記載の方法。 １６）画像表示に使用される光が測定に使用される光か
ら周波数倍加によって得られることを特徴とする請求項
１５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3710662.7 | 1987-03-31 | ||
| DE3710662 | 1987-03-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63256864A true JPS63256864A (ja) | 1988-10-24 |
Family
ID=6324449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63073029A Pending JPS63256864A (ja) | 1987-03-31 | 1988-03-25 | 電位を光学的に測定又は画像表示する装置と方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4926043A (ja) |
| EP (1) | EP0284771B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63256864A (ja) |
| DE (1) | DE3880539D1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5272434A (en) * | 1987-06-20 | 1993-12-21 | Schlumberger Technologies, Inc. | Method and apparatus for electro-optically testing circuits |
| DK0392830T3 (da) * | 1989-04-12 | 1994-10-24 | Hamamatsu Photonics Kk | Fremgangsmåde og apparat til detektering af spænding |
| DE3920495C1 (en) * | 1989-06-22 | 1990-10-04 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung Ev, 8000 Muenchen, De | IC voltage measuring device for CMOS circuit - superimposes second part of beam on reflected beam to produce interference which represents voltage to be measured |
| US5164664A (en) * | 1990-10-09 | 1992-11-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for the optical measurement of electrical potentials |
| JPH0854425A (ja) * | 1994-04-28 | 1996-02-27 | Hoechst Celanese Corp | 電気光学的センサーデバイス |
| KR100345345B1 (ko) * | 2000-05-31 | 2002-07-24 | 엘지전자주식회사 | 비접촉식 전기광학 변환장치 및 배열전극검사방법 |
| CN100439931C (zh) * | 2005-11-29 | 2008-12-03 | 吉林大学 | 可校准电压的电光探测器 |
Citations (1)
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- 1988-03-25 JP JP63073029A patent/JPS63256864A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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