JP2001255354A - パルス状レーザビームによる半導体集積回路の精査装置 - Google Patents
パルス状レーザビームによる半導体集積回路の精査装置Info
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Abstract
用の半導体集積回路デバイス精査装置を提供する。 【解決方法】 被検半導体集積回路デバイスの精査にレ
ーザビームを用いる。一つのレーザ光源からの単一のレ
ーザ光パルスを二つの光パルスに分割し、それら二つの
光パルスを両方とも被検デバイスに入射させる。それら
二つの光パルスを被検デバイスとの相互作用のあと分離
して二つの光検出器で検出する。次にそれら光検出器か
らの二つの出力を相互に減算し、その減算によって、被
検デバイスの機械的振動に起因する雑音やレーザ光源か
らの諸雑音など上記二つのパルスに誘起された共通モー
ド雑音を消去する。この差信号を被検デバイス中の時間
変動信号の抽出に用いる。
Description
半導体集積回路デバイスの精査装置に関する。
細書に組み入れる1999年2月16日発行のPaniccia
ほか名義の米国特許第5,872,360号は被検集積回路の活
性化領域における電界の検出装置および検出方法を開示
している(同特許の要約書参照)。一つの実施例では、
シリコンなど集積回路用半導体材料のバンドギャップ近
傍の波長のレーザビームを生じさせる。そのレーザビー
ムを例えばMOSトランジスタのドレーン領域などのP
N接合に集束させる。そのPN接合、すなわち、例えば
トランジスタスイッチのドレーン領域に外部電界を印加
すると、電気駆動による吸収の現象により電界の変調に
従って光吸収の度合いが変調を受ける。電気駆動による
吸収に伴って電気駆動による屈折も生じ、それによって
PN接合/酸化物層界面からのレーザビーム反射成分の
反射係数が変調を受ける。
999年5月18日発行のWilsherほか名義の米国特許
第5,975,577号はデュアルレーザビームによる半導体集
積回路デバイスの精査を記載している。同特許記載の方
法においては、被検半導体集積回路デバイス(DUT)
への波形を、そのDUTに印加する電気的テストパター
ン信号の各サイクル期間ごとにレーザプローブビームを
用いてサンプリングする。そのDUTへのテストパター
ン信号の各動作サイクルについて、上記プローブビーム
および基準レーザビームの両方でDUTの同一の物理的
部位を互いにずらせた時点でサンプリングする。この基
準レーザビームによる測定を上記テストパターンに対し
て固定の時点で行い、対象のテストパターン時点で等価
時間サンプリングで用いる方法によりプローブビーム走
査測定を行い波形を再構成する。各検査サイクルについ
て、雑音による測定値変動を減らすようにプローブ測定
値対基準測定値比をとる。
ド同期レーザ光源からプローブパルスを生ずるシステム
を図解している。このレーザ光源は短いパルス幅のレー
ザパルスを高い繰返し周波数で生ずる。基準レーザ光源
は基準レーザパルスの形成に用いるレーザビームを出力
する。基準レーザ光源は通常は連続波レーザ光源であ
る。プローブレーザ光源および基準レーザ光源からのレ
ーザ光パルスを両方とも光学的に変調し、ビーム偏向光
学系によりビーム合成器に導く。そのビーム合成器によ
り合成したレーザパルスを光ファイバカップラを通じて
レーザ走査型顕微鏡に集束させる。すなわち、レーザパ
ルスを二つの別々の光源から供給する。この合成レーザ
ビームはDUTに導かれ、そのDUTで反射し、光検出
器に導かれる。この光検出器に時間的に互いにずれて到
達するプローブレーザパルスおよび基準レーザパルスを
別々に検出してディジタル化する。
パルスとの反射成分を適宜分配することによって、雑音
が測定値に及ぼす影響を大幅に減らすことができるが、
いくつかの要因がその雑音消去効果を減退させ、測定が
ショット雑音(レーザビーム特有の雑音)による限界値
まで到達することを妨げる。例えば、DUT内部におけ
る電気的活動度に伴うレーザパルスの反射成分振幅の変
調は反射成分振幅全体に比べると小さい。したがって、
対象の被変調信号が大きいDCオフセット値に重なって
いる場合は、被変調信号のディジタル化対象の実効ダイ
ナミックレンジが大幅に制限される。また、基準レーザ
パルスおよびプローブレーザパルスは波長を互いに異に
する場合もあり、それらレーザパルスの雑音成分が、D
UTとの間の波長依存性相互作用により、またこれらパ
ルス相互間の時間的ずれにより、相関不十分になったり
する。
回路デバイス用光精査装置または精査方法が必要になっ
ている。
集積回路デバイス内の電気的活動度を測定する装置およ
び方法を対象とする。二つのレーザ光パルスを単一のレ
ーザ装置など同じレーザ光源から取り出す。二つの光パ
ルスを非コヒーレント光源から取り出すこともできる。
それら二つの光パルスで、半導体集積回路デバイス内の
電気的活動度を、例えば零を含む遅延Δt秒だけ互いに
隔たった二つの時点でサンプリングする。次に、これら
二つのパルスを互いに相等しい適切な光検出器を用いて
別々に検出し、検出出力信号を相互に減算する。その減
算による差出力は共通モード雑音信号、すなわち機械的
振動およびレーザ光源からのレーザビームの振幅雑音に
誘発された共通モード雑音信号を消去する。適切な精度
の光検出器を用いることによって、この発明はレーザビ
ーム中の光子の数で定まるショット雑音限界値に容易に
到達する。
光パルスでDUT内の電気的活動度を互いに異なる時点
でプローブする。それら二つの光パルスが互いに同等の
相互作用強度のDUTと相互作用すると、この測定から
生ずる差信号は、単一光パルス精査手法で得られるはず
の波形の導関数に比例する。
の光パルスでDUT内の電気的活動度を同時にサンプリ
ングする。それら光パルスが相互作用強度の等しいDU
Tと相互作用すると、出力の差信号は零になる。それら
二つの光パルスが相互作用強度の互いに異なるDUTと
相互作用すると、零以外の差信号が生ずる。例えば、そ
れら二つの光パルスが直交直線偏光から成り、DUTと
の相互作用が偏光依存型である場合は、出力の差信号は
単一光パルス精査手法で生じショット雑音限界値に達す
る波形に比例する。波長の互いに異なる二つの光パルス
とDUTとの間の相互作用の差も同様に活用できる。
ショット雑音だけが感度限界を決める一つのパルス状レ
ーザ光を用いる。一つのレーザ光パルスから二つのレー
ザ光パルスを生ずる。被検デバイスDUTと相互作用す
る前の段階では、それら二つのレーザ光パルスは同一の
雑音成分を含む。すなわちそれら二つのレーザ光パルス
は同じ一つのレーザ光パルスから取り出されているから
である。被検デバイスDUTと相互作用すると、DUT
の振動に起因する追加の雑音が加わるが、それら二つの
光パルスの雑音は両者間の時間が非常に短いので互いに
相関する。したがって、それらレーザ光パルスの各々が
関連の光検出器に生ずる光電流信号相互間の差信号は過
剰なレーザ誘起雑音またはDUT振動誘起雑音を含まな
い。残留雑音は、関連の光検出器および増幅器が十分に
低雑音であり十分に整合していれば、ショット雑音に限
定される。光検出器および増幅器の応答が十分に高速で
ある場合は、遅延回路を付加した単一の検出器および増
幅器を使うことができる。上記差信号は第1のプローブ
パルス・DUT間の相互作用と第2のプローブパルス・
DUT間の相互作用との間の差を表す。この差信号から
時間変動信号を再生するには種々の周知の方法を用いる
ことができる。
のプロック図である。レーザを含む光源60が光パルス
列を出力する。発光ダイオードや白熱電球など非コヒー
レント光源からの出力をこれら光パルスとすることもで
きる。これら光パルスの各々をブロック64で二つの光
パルスに分割し、それら二つの光パルスの相互間に遅延
を与えたうえ光学的に再合成する。その詳細は後述す
る。符号AおよびBを付けて示したこれら二つの光パル
スは相互間に通常僅かな遅延を有する。次に、これら光
パルスAおよびBをDUT68と相互作用させる。DU
T68との相互作用のあと、これら二つの光パルスをセ
パレータ素子74により光パルスAおよびBに再び光学
的に分離する。セパレータ素子74はこれら二つの光パ
ルスAおよびBを空間的に分離して互いに異なる検出器
に導く。光パルスAは第1の検出器D2 78に印加さ
れ、光パルスBは第2の検出器D1 82に印加され
る。これら検出器は慣用の光検出器で構成できる。次
に、これら検出器D1およびD2からの出力信号を減算
器84において互いに減算する。次に、減算器84から
の差信号出力を増幅器88で増幅して、プロセッサ10
0の一部を成すA−D変換器92に加え、プロセッサ1
00で周知のデータ処理を行ってその出力をユーザに提
供する。DUTの互いに異なる部分を、DUTの移動ま
たはDUTに対する光学系組立体の移動によって精査す
る。
両方に誘起される雑音は、上記二つの光検出器出力信号
を減算器84において互いに減算した段階ですべて消去
されるので有利である。また、1/Δt以下の周波数
(Δtは隣接パルス間の時間間隔)のDUT68の機械
的振動もすべて消去される。
いパルス状レーザ光を生ずるレーザ光源60が一つだけ
あればよい。この装置はレーザ雑音に影響されず、雑音
消去のために二つの信号の比の算出を要することもな
い。この装置では、二つの光パルスAおよびBを共通の
レーザ光源60から取り出しており減算器84からの出
力信号がこれら光パルスAおよびBの各々の生ずる電気
信号の差を表すので、もともとショット雑音だけが制約
となる。これら二つの光パルスと二つの光検出器とは光
パルスエネルギーと検出器利得との調整によって平衡さ
せ、DUT内の電気的活動度零の場合に上記差信号のD
Cオフセットが零になるようにすることができる。この
差信号は、A−D変換器92のダイナミックレンジ全体
を利用できるように増幅器88で増幅でする。この手法
における二つの光パルスの利用により、光と半導体との
間の相互作用の侵襲性の特徴付与およびその利用が可能
になる。例えば、一方の光パルスで接合内に電子・ホー
ル対を形成し、他方の光パルスでそれら電子・ホール対
を精査することができる。
構成要素には同一参照数字をそれぞれ付けて示してあ
る。一つの例では、レーザ光源60はモード同期したN
d:YAGレーザであって、図示のとおりパルス幅約3
2ps、中心波長1.064μmの光パルスを生ずる。これ
ら光パルスの偏光面を分割光学系64の中の半波長板1
04で回転させる。次に、これらパルスを偏光ビームス
プリッタ(PBS)106で直線偏光に従って分離す
る。一つの光路では光ビームは四分の一波長板110を
透過し反射鏡114で反射する。反射鏡114は反射後
にビームが同じ光路を戻るように調整可能である。この
四分の一波長板110を、戻りの光路でこのビームの直
線偏光が90°だけ回転するように調節する。この戻り
の光路では、光ビームは偏光ビームスプリッタ106を
再び通過する。
交偏光ビームがもう一つの四分の一波長板120を通過
し、第2の反射鏡124、すなわちビームが同じ光路で
戻りその偏光面が90°回転するように調整した第2の
反射鏡124で反射する。この戻りの光路では偏光ビー
ムスプリッタ106でこのビームは反射されてもう一つ
のビームと合成される。反射鏡124はこの光路ともう
一つの光路(反射鏡114を含む光路)との間の光路長
差を許容するように調整できる。すなわち、二つの光パ
ルスAおよびBが合成される際に両者間の時間差Δtを
反射鏡124を動かすことにより制御できる。この反射
鏡の動きは通常図の平面内で垂直な向きに行う。上記二
つの光路の光路長が互いに等しいときはこの遅延時間Δ
tは零となる。
よびBは図示のとおり全く同じ光路を通る。次に、光パ
ルスAおよびBは非偏光ビームスプリッタ(NPBS)
130を通過する。次に、これら光パルスは図示のとお
りDUT(サンプル)68と相互作用し、このDUT6
8で反射される。反射されたこれら光ビームは非偏光ビ
ームスプリッタ130で反射され、セパレータ素子7
4、すなわちこの例では偏光ビームスプリッタで構成さ
れるセパレータ素子74で光パルスAおよびBに再び分
離される。
器78によって検出され、光パルスBは光検出器82に
よって検出される。これら光検出器78および82は、
例えば、カリフォルニア州サンタクララ所在のNew Focu
s社から市販されているNew Focus 2001型の帯域幅20
0KHzの光検出器で構成できる。これら光検出器78
および82の出力側以降は信号はもちろん光信号でなく
電気信号である。検出器78からの電気信号は増幅器1
34で増幅し、光検出器82からの電気信号は増幅器1
36で増幅する。これら二つの増幅器の出力信号を減算
器84で互いに減算し、その出力の差信号を図1の示す
とおりA−D変換器92に加える。
BをDUT68を通過させ、反射部材でDUT68経由
で反射させて非偏光ビームスプリッタ130に導いたの
ち光検出器78および82に導く構成にすることもでき
る。これら光パルスがDUT68を伝搬したのちセパレ
ータ素子で分離して光検出器78および82に導くよう
に構成することもできる。
出出力電流は所望の信号だけでなくレーザパルス含有の
雑音成分を含む。この雑音成分にはDUT68の機械的
振動に起因するものやレーザ光源60からのレーザパル
ス光含有雑音などがある。減算器84はこれら二つの光
パルスの雑音成分の共通雑音を消去しショット雑音成分
だけにする。この差信号をコンピュータ100により慣
用の表示装置に画像表示する。
的活動度に起因する二つの光パルスAおよびBの間の差
動位相偏移の測定を同装置の光学系に干渉計を追加して
行うなどの構成が考えられる。その差動位相偏移測定装
置の概略を図3に示す。図3の構成は、干渉計が追加さ
れている以外は図2の構成と同じである。
を一部透過させるとともに基準パルスA’およびB’と
して一部反射させる追加の非偏光ビームスプリッタ(N
BPS)139を備える。非偏光ビームスプリッタ13
0も光パルスAおよびBの両方を一部透過させる。これ
ら光パルスAおよびBは前述の例の場合と同様にDUT
68と相互作用し反射されたのち、第2の非偏光ビーム
スプリッタ130で反射される。反射成分A''および
B''を反射鏡141から光パルスA’およびB’と追加
の非偏光ビームスプリッタ144により合成する。反射
鏡141は、圧電素子(図示してない)により、光パル
スA''およびB''の組と光パルスA’およびB’の組と
が互いに干渉して干渉作用を生ずるように調節できる。
そのためには、一つの光検出器に到達した時点で光パル
スA''およびA’が空間的に重なり、もう一つの光検出
器に到達した時点で光パルスB''およびB’が空間的に
重ならなければならない。上記半波長板140は基準光
パルスA’およびB’の偏光を調節してNPBS144
の残留偏光依存性を補償するように作用する。図3の装
置は上述の点以外は図2の装置と同じである。
測定装置をより詳細に示し、図3には表示されていない
構成要素も表示する。ビームスプリッタ130は分離と
再合成との両方を行うので図3のビームスプリッタ13
9および144は必要ではない。図4において、レーザ
光源60は実際のレーザ装置146と、パルス成形器1
48と、光路変更用の反射鏡150とを備える。レーザ
光源60は図示のとおりレーザ光パルスを生ずる。パル
ス光スプリッタおよび遅延装置64は図2および図3の
構成と同じ構成を備える(図示の便宜上、図4では光パ
ルスを図3の場合と対照的に鋭いピークとして示すが、
実際のレーザ光パルスは図3の場合のように丸味を帯び
ている)。ブロック64内には、パルス遅延Δtを光パ
ルスAと光パルスBとの間に生じた形で図示してある。
2および154でこれら光パルスAおよびBは反射され
る。この例ではDUT68のすぐ手前に対物レンズ15
6を配置してある。図3に概略的に示した干渉計をブロ
ック160内により詳細に示す。この干渉計160は対
物レンズ162と、反射鏡を位置定めする圧電駆動素子
164とを備える。また、光路を垂直に曲げるための反
射鏡166を備える。対物レンズ162は干渉計基準光
光路の照準をDUT光路の照準と合わせるように調節す
る。図4には、オプションのDUTx−y支持ステージ
163を同ステージ駆動装置165とともに示してあ
る。
4に付随する形で光路変換のための反射鏡168、16
9および172が設けてある。上述の構成要素のほか
に、電子回路170の部分に、増幅器171、信号処理
回路174、および高電圧増幅器178を含む帰還ルー
プが設けてあり、このループによって、干渉基準光光路
での反射鏡141の位置の制御用の圧電駆動装置164
に点線で表示した帰還信号を供給する。この帰還ループ
は、例えばDUTの機械的振動に起因するDUT光路の
光路長の変動を補償するように基準光光路の光路長を調
節してこの干渉計を安定化させる。電子回路170に
は、慣用の手法でコンピュータ100と結合したモニタ
180を出力信号表示用に設けてある。この例では、偏
光ビームスプリッタ74は検光子部分182の一部を構
成している。
調測定装置の動作原理を図解している。図5Aにおい
て、電圧信号200はDUTの特定の選ばれた端子に印
加した電圧である。この信号は、精査用の入射レーザビ
ームではなく、DUT端子にそのDUTの駆動のために
印加された電気信号である。図5BはDUT精査用の時
間的にΔtだけ互いにずれた二つの入射レーザ光パルス
AおよびBを示す。これら二つの光パルスAおよびBの
振幅は、DUTとの間の相互作用前は、それぞれI
(t)およびI(t+Δt)である。
示すとおり、レーザ光パルスAおよびBの振幅はそれぞ
れR(t)およびR(t+Δt)になる。したがって、差
信号(増幅後)はこれら二つの振幅値の差に比例する。
この差信号は、図5Dに示した等価時間サンプリング出
力波形の形成に用いる。等価時間サンプリング波形はD
UT端子への印加電気信号の導関数である。
域幅は1/πΔtである。光パルスAおよびBはそれぞ
れパルス幅ΔTを備え、このパルス幅と両パルス間の時
間差とから総合実効測定帯域幅1/π(Δt2+ΔT
2)1/2 を達成する。レーザ光パルスAおよびB含
有のレーザ雑音は、これら光パルスが同一の光パルスか
ら取り出されているので消去される。DUTの動きに起
因する振動雑音は帯域幅1/πΔtの範囲内で消去され
る。振動源の大部分は10,000Hz以下の周波数を有す
る。上記二つの光パルスの相互間の時間間隔は帯域幅31
8,000,000Hz対応の1nsよりも通常大きい。すなわ
ち、DUTの振動は、図5Dに示すとおり、大幅に抑え
られる。減算処理のあとでは、図5Cに示すとおり、短
い雑音だけが残留する。
を図6Aおよび図6Bに示す。図6Aにおいて実線21
0は第1のレーザ光パルス1の検出を表す信号であり、
点線214は第2のレーザ光パルスBの検出を表す同様
の信号である。これら二つの光パルスAおよびBの間の
遅延時間は約100μsである。光パルスAおよびB
は、図示のとおり水平および垂直の互いに直交する偏光
を備える。
の光検出器D1およびD2からの検出出力電流を互いに
減算した結果得られる差信号である。この差信号220
は、図5Dの例の場合と同様に、DUTへの印加電気信
号の導関数に近似している。これら差信号のピークはD
UT内の電圧遷移に対応する。比較のために、曲線22
6は図6Aの上記二つの信号210および214のコン
ピュータによる減算の結果を示す。この減算出力230
と測定結果の差信号222との符号が互いに逆であるの
は、この装置が検出出力の絶対値を測定するものであっ
て信号の符号は処理していないことによる。
の等振幅光パルスとDUTとの間の相互作用が互いに異
なっている必要がある。DUTとの相互作用は、上述の
とおり二つの光パルス相互間に時間差がある場合、また
はDUT固有の差異がある場合に差を生ずる。相互作用
の固有の差には、例えば偏光依存型のものまたは波長依
存型のものがある。偏光依存型の相互作用はDUTとの
相互作用のために二つの光パルスを互いに異なる形で偏
光させることによって利用できる。波長依存型の相互作
用はDUTとの相互作用の前に上記二つの光パルスの少
なくとも片方を波長偏移させて互いに異なる波長の光パ
ルスにすることによって利用できる。
の強度がDUT内の電界の方向(またはそれ以外の基準
軸)に対するレーザ光ビームの偏光の向きに左右される
場合は、直交偏光の光パルスAおよびBとDUTとの間
の相互作用は互いに異なるであろう。例えば、振幅が互
いに等しく直交偏光の関係にある二つの光パルスをDU
Tに同時に(Δt=0)相互作用させると、その相互作
用が偏光依存型であった場合に反射光の振幅は互いに異
なり、非零差信号を生ずる。この非零差信号はDUTの
への印加電圧波形に伴って時間変化する。これと対照的
に、直交偏光を受けた振幅の互いに等しいΔt=0の二
つの光パルスは、その相互作用が偏光依存型でない場合
は反射光の振幅が互いに等しくなり、差信号は零とな
る。
相互作用する互いに等振幅で直交偏光の二つのレーザ光
パルスからの差信号は、単一のレーザ光パルスからの差
信号と同等で振幅だけが減少したものとなる。この差信
号はDUT印加電圧波形により近似しており、とくにΔ
t〜0についてはその電圧波形の導関数になる。上記二
つのレーザ光パルスとDUTとの間の相互作用が二つの
直交偏光方向で互いに大幅に異なる場合は、これらレー
ザ光パルスの偏光方向の選択およびΔt=0の設定によ
って、差信号から直接に電圧波形を得ることができよ
う。そのようにして、レーザ雑音および振動雑音が消去
され、雑音による制約をショット雑音によるものだけに
することができる。
電力が互いにほぼ等しくなるように上記二つの直交偏光
レーザ光パルスの振幅を設定することによって、雑音消
去はより容易になる。そのためには、DUTとの相互作
用を強める大電力レーザ光パルスを用いる必要があろ
う。しかし、レーザ光ビームがDUTの半導体材料に例
えば電子・ホール対の生成など何らかの侵襲性の効果を
及ぼす場合は、DUT内の半導体材料への上記二つのパ
ルスの電力が互いに異なるときの上記侵襲性の効果の差
信号に及ぼす影響が両パルスの電力が互いに等しいとき
よりも大きくなる。この種の侵襲性の効果は無視できる
ことが多い。
スとDUTとの間の相互作用は、直線偏光を円偏光に変
換することによって偏光効果に影響されないようにする
ことができる。円偏光したレーザ光パルスとDUTとの
間の相互作用は、直線偏光の全方向についての平均であ
る。例えば、オプションの四分の一波長板184をDU
Tの手前に配置することによって上記二つのレーザ光パ
ルスの偏光を直交直線偏光からヘリシティ付きの円偏光
に変換する。DUTで反射された光パルスは再び四分の
一波長板を通過し、90゜回転した直交直線偏光にな
る。前述のとおり、これらレーザ光パルスの二つの反射
成分は偏光ビームスプリッタで空間的に分離できる。
の直交直線偏光レーザ光パルスの発生からDUTに至る
区間)内のいずれかの光学素子が複屈折特性を備えてい
る場合は、直線偏光の入射光は四分の一波長板の出力側
のDUTで円偏光の代わりに楕円偏光を受ける。しか
し、その場合も、それらレーザ光パルスとDUTとの間
の相互作用は入射光の偏光方向に左右される。この偏光
方向変動を避ける一つの方法は、四分の一波長板184
の代わりに可変波長板をDUTの手前に配置する方法で
ある。その可変波長板を調整することによって、この光
学系の複屈折性を補償し、DUTにおけるレーザ光パル
スを円偏光にし、直交偏光の影響を回避できる。
て限定のためのものではない。上記以外の多様な変形が
当業者には上述の説明から自明であり、それら変形は特
許請求の範囲の各請求項に含めることを意図するもので
ある。
る波形図。
振幅変調測定値。
リッタ 114、124、141 反射鏡 60 レーザ光源 64 ビーム分割、遅延、再合成手段 74 セパレータ素子 78、82 光検出器 84 減算器 88 増幅器 92 A−D変換器
Claims (26)
- 【請求項1】半導体デバイス内部の電気的活動度を検出
する方法であって、 第1の光パルスを生ずる過程と、 前記第1の光パルスを二つの光パルスに分割する過程
と、 前記二つの光パルスを前記半導体デバイスに導く過程
と、 前記二つの光パルスを前記半導体デバイスとの相互作用
ののち二つの光パルスに空間的に分離する過程と、 前記二つの互いに分離された光パルスの各々を検出する
過程と、 前記二つの検出された光パルスの差を算定する過程とを
含む方法。 - 【請求項2】前記第1の光パルスがレーザから供給され
る請求項1記載の方法。 - 【請求項3】前記レーザがモード同期レーザである請求
項2記載の方法。 - 【請求項4】前記二つの光パルスが同一の光路経由で前
記半導体デバイスに導かれる請求項1記載の方法。 - 【請求項5】前記二つの光パルスを前記半導体デバイス
に導く過程がそれら二つの光パルスを前記半導体デバイ
スを通じて伝搬させることを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項6】前記二つの光パルスを前記半導体デバイス
に導く過程がそれら二つのパルスと前記半導体デバイス
との相互作用の前に逆のヘリシティで円形偏光させるこ
とを含む請求項1記載の方法。 - 【請求項7】前記二つの光パルスを前記半導体デバイス
に導く前に前記二つの光パルスの間に遅延を与える請求
項1記載の方法。 - 【請求項8】前記二つの光パルスに分割する過程が前記
遅延を機械的に変動させることを含む請求項7記載の方
法。 - 【請求項9】前記二つの光パルスに分割する過程が前記
第1のパルスを直線偏光板、すなわち前記二つの光パル
スに直交直線偏光を与える直線偏光板に導くことを含
み、前記二つの光パルスの振幅を等化する過程をさらに
含む請求項1記載の方法。 - 【請求項10】前記二つの光パルスの少なくとも一方を
前記二つの光パルスの前記半導体デバイスへの印加の前
にそれら二つの光パルスの波長を互いに相異ならせるよ
うに波長偏移にかける請求項1記載の方法。 - 【請求項11】前記差を増幅する過程と、 その増幅された差をディジタル信号に変換する過程とを
さらに含む請求項1記載の方法。 - 【請求項12】前記二つの光パルスの入射を受ける前記
半導体デバイス上で位置を動かす過程と、 前記半導体デバイス上の複数の位置の各々で前記二つの
光パルスを検出する過程とをさらに含む請求項1記載の
方法。 - 【請求項13】前記二つの光パルスを前記半導体デバイ
スに導く前に前記二つの光パルスをさらに分割して少な
くとも二つの追加の光パルスを生ずる過程と、 前記追加の光パルスを基準光光路経由で導いて基準光パ
ルスを生ずる過程と、 前記二つの光パルスが前記半導体デバイスと相互作用し
たあとであって前記分離した光パルスの各々を検出する
前に、前記二つの光パルスの各々が前記基準光パルスの
少なくとも一つと空間的時間的に重なり合い前記分離し
た光パルスの各々を検出する過程が前記基準光パルスと
合成された前記分離ずみの光パルスを検出する過程を含
むように前記二つの光パルスの各々を前記基準光パルス
の少なくとも一つと合成する過程とをさらに含む請求項
1記載の方法。 - 【請求項14】帰還ループ付きの前記基準光光路の光路
長を前記二つの光パルスの前記基準光パルスとの時間的
重なり合いを維持するように調節する過程をさらに含む
請求項13記載の方法。 - 【請求項15】半導体デバイス内部の電気的活動度を検
出する装置であって、 光パルスの供給源と、 前記光パルスの入射を受けその光パルスを二つの光パル
スに分割するスプリッタと、 前記二つの光パルスの入射を受ける前記半導体デバイス
の支持部材と、 前記半導体デバイスとの相互作用のあと前記光パルスの
入射を受けその光パルスを空間的に互いに分離する第2
のスプリッタと、 前記二つの分離した光パルスの一方を各々が検出するよ
うに配置した第1および第2の光検出器と、 前記第1および第2の光検出器に結合した減算器とを含
む装置。 - 【請求項16】前記供給源がレーザである請求項15記
載の装置。 - 【請求項17】前記レーザがモード同期レーザである請
求項16記載の装置。 - 【請求項18】前記二つの光パルスが同一の光路経由で
前記半導体デバイスに導かれる請求項15記載の装置。 - 【請求項19】前記二つの光パルスが前記半導体デバイ
スを通じて導かれる請求項15記載の装置。 - 【請求項20】前記半導体デバイスに入射する前記二つ
の光パルスを逆のヘリシティで円形偏光させる波長板を
さらに含む請求項15記載の装置。 - 【請求項21】前記二つの光パルスの間の遅延時間を導
入するように遅延光路をさらに含む請求項15記載の装
置。 - 【請求項22】前記光パルスの入射を受ける前記スプリ
ッタが偏光スプリッタであり、それによって前記二つの
光パルスが直交直線偏光を受ける請求項15記載の装
置。 - 【請求項23】前記減算器に結合した増幅器と、 前記増幅器の出力端子に結合したA−D変換器とをさら
に含む請求項15記載の装置。 - 【請求項24】前記支持部材を前記光パルスに対して動
かすように結合した機構をさらに含む請求項15記載の
装置。 - 【請求項25】前記スプリッタと前記支持部材との間の
光路に配置され基準光光路長を備える基準光光路をさら
に含む請求項15記載の装置。 - 【請求項26】前記基準光光路長を調節する帰還ループ
をさらに含む請求項25記載の装置。
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