JPH10221414A - 半導体テスタ - Google Patents
半導体テスタInfo
- Publication number
- JPH10221414A JPH10221414A JP9022404A JP2240497A JPH10221414A JP H10221414 A JPH10221414 A JP H10221414A JP 9022404 A JP9022404 A JP 9022404A JP 2240497 A JP2240497 A JP 2240497A JP H10221414 A JPH10221414 A JP H10221414A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- potential
- semiconductor laser
- electrode
- metal probe
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高速動作する素子の動作状態(電位波形)を正確
に測定する。 【解決手段】金属プローブ１は半導体レーザ２の電極３
に直接取り付けられる。電極４には、外部電源５より任
意の電圧が供給出来る。測定では、移動機構８を用いて
金属プローブ１を移動させ、金属プローブ１の先端を試
料６の測定すべき位置７に接触させる。このとき電極３
の電位は試料上の測定位置７の電位と等しくなってい
る。半導体レーザ２は、電極３の電位と電極４の電位差
に依存して発振を行う。発振光を光ファイバ９により光
・電圧変換器１０まで導き、電圧信号に変換する。
に測定する。 【解決手段】金属プローブ１は半導体レーザ２の電極３
に直接取り付けられる。電極４には、外部電源５より任
意の電圧が供給出来る。測定では、移動機構８を用いて
金属プローブ１を移動させ、金属プローブ１の先端を試
料６の測定すべき位置７に接触させる。このとき電極３
の電位は試料上の測定位置７の電位と等しくなってい
る。半導体レーザ２は、電極３の電位と電極４の電位差
に依存して発振を行う。発振光を光ファイバ９により光
・電圧変換器１０まで導き、電圧信号に変換する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体テスタに関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子素子の特性評価は、プロー
バ、または電子ビームテスタを用いて行われていた。電
子ビームテスタ法は、応用物理学会誌，第６３巻，第６
号，608頁から６１１頁に、その例が記載されている。
バ、または電子ビームテスタを用いて行われていた。電
子ビームテスタ法は、応用物理学会誌，第６３巻，第６
号，608頁から６１１頁に、その例が記載されている。
【０００３】従来知られているプローバを用いる方法で
は、大気中で光学顕微鏡により観察しながら、検査試料
の電気特性を測定したい位置に金属プローブを接触させ
る。この時の金属プローブの電位を配線で結ばれた電圧
計により測定することで、検査位置の電位を検知してい
た。
は、大気中で光学顕微鏡により観察しながら、検査試料
の電気特性を測定したい位置に金属プローブを接触させ
る。この時の金属プローブの電位を配線で結ばれた電圧
計により測定することで、検査位置の電位を検知してい
た。
【０００４】一方、電子ビームテスタ法では、走査型電
子顕微鏡像のコントラストの試料電位依存性から検査部
位の電位を測定する。２次電子検出器にエネルギーフィ
ルタを用いることで、１０ｍＶの精度で電位コントラス
トを得ることが出来る。
子顕微鏡像のコントラストの試料電位依存性から検査部
位の電位を測定する。２次電子検出器にエネルギーフィ
ルタを用いることで、１０ｍＶの精度で電位コントラス
トを得ることが出来る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記金属プローブを用
いる方法では、プローブ・電圧計間を配線で結ぶ必要が
ある。このため、高速動作する信号に対しては配線容量
により信号形状が歪められ電位(波形)が正確に測定出来
ないという問題があった。
いる方法では、プローブ・電圧計間を配線で結ぶ必要が
ある。このため、高速動作する信号に対しては配線容量
により信号形状が歪められ電位(波形)が正確に測定出来
ないという問題があった。
【０００６】これに対して、電子ビームテスタによる方
法では、配線容量などによる影響は受けないが、２次電
子像のコントラストから電位を得るため２次電子検出の
時間分解能で測定出来る信号速度が限定されてしまい、
ギガヘルツ以上の高速信号には対応出来ないという問題
がある。さらに、電位コントラストは、測定部の電位の
他に、測定部の組成や形状などにも影響を受けるため、
絶対電位の測定という観点では問題があった。
法では、配線容量などによる影響は受けないが、２次電
子像のコントラストから電位を得るため２次電子検出の
時間分解能で測定出来る信号速度が限定されてしまい、
ギガヘルツ以上の高速信号には対応出来ないという問題
がある。さらに、電位コントラストは、測定部の電位の
他に、測定部の組成や形状などにも影響を受けるため、
絶対電位の測定という観点では問題があった。
【０００７】このように上記従来の測定法では高速動作
する信号を測定出来ないため、素子の動作特性を正確に
評価することが出来なかった。本発明は、高速動作する
信号を正確に絶対値検出する方法を提供する。
する信号を測定出来ないため、素子の動作特性を正確に
評価することが出来なかった。本発明は、高速動作する
信号を正確に絶対値検出する方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では金属プローブに半導体レーザを搭載し
た。この半導体レーザの電極の一つをプローブに直結
し、プローブの電位に依存してレーザ発振が行われるよ
うにした。
に、本発明では金属プローブに半導体レーザを搭載し
た。この半導体レーザの電極の一つをプローブに直結
し、プローブの電位に依存してレーザ発振が行われるよ
うにした。
【０００９】さらに半導体レーザの電極にオフセット電
圧を印加出来るようにして、異なるプローブ電位に対し
て半導体レーザが発振動作を行うようにした。
圧を印加出来るようにして、異なるプローブ電位に対し
て半導体レーザが発振動作を行うようにした。
【００１０】本発明では、半導体レーザの発振状態を検
出することによりプローブ電位、すなわち電子素子の測
定部の電位を検出するようにした。半導体レーザはギガ
ヘルツ以上の高速動作する電圧信号に対して応答可能で
あるため、本発明によれば、配線容量などの影響を受け
ずに高速動作する信号を絶対値で正確に検出することが
可能になる。
出することによりプローブ電位、すなわち電子素子の測
定部の電位を検出するようにした。半導体レーザはギガ
ヘルツ以上の高速動作する電圧信号に対して応答可能で
あるため、本発明によれば、配線容量などの影響を受け
ずに高速動作する信号を絶対値で正確に検出することが
可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明では半導体レーザを搭載し
た金属プローブを用い、前記金属プローブを電子素子の
電気特性を評価したい部位に接触させる。半導体レーザ
の電極の一つはこのプローブに直結されており、金属プ
ローブの電位に依存して発振動作を行う。金属プローブ
の電位は試料の測定部の電位に等しいから、半導体レー
ザの発振動作から測定部の電位を知ることが出来る。半
導体レーザの発振電位は搭載するレーザの種類によって
決まってしまうので、半導体レーザの電極のうち一方の
電極にオフセット電圧を印加出来るようにして、半導体
レーザが発振するプローブ電位を操作出来るようにし
た。
た金属プローブを用い、前記金属プローブを電子素子の
電気特性を評価したい部位に接触させる。半導体レーザ
の電極の一つはこのプローブに直結されており、金属プ
ローブの電位に依存して発振動作を行う。金属プローブ
の電位は試料の測定部の電位に等しいから、半導体レー
ザの発振動作から測定部の電位を知ることが出来る。半
導体レーザの発振電位は搭載するレーザの種類によって
決まってしまうので、半導体レーザの電極のうち一方の
電極にオフセット電圧を印加出来るようにして、半導体
レーザが発振するプローブ電位を操作出来るようにし
た。
【００１２】〈実施例１〉図１に本発明の全体システム
を示す。金属プローブ１は半導体レーザ２の一方の電極
３に直接取り付けられている。もう一方の電極４には、
外部電源５より任意の電圧が供給出来るようになってい
る。測定では、プローブ移動機構８を用いて金属プロー
ブ１を移動させ、金属プローブ１の先端を試料６の測定
すべき位置７に接触させる。このとき電極３の電位は試
料上の測定位置７の電位と等しくなっている。
を示す。金属プローブ１は半導体レーザ２の一方の電極
３に直接取り付けられている。もう一方の電極４には、
外部電源５より任意の電圧が供給出来るようになってい
る。測定では、プローブ移動機構８を用いて金属プロー
ブ１を移動させ、金属プローブ１の先端を試料６の測定
すべき位置７に接触させる。このとき電極３の電位は試
料上の測定位置７の電位と等しくなっている。
【００１３】半導体レーザ２は、電極３の電位と電極４
の電位差に依存して発振を行う。発振光を光ファイバ９
により光・電圧変換器１０まで導き、電圧信号に変換す
る。電圧信号から、半導体レーザの発振状態１１を知る
ことが出来る。ここで、半導体レーザの二つの電極間の
電位差は、レーザの発振中はレーザ発振の臨界電圧より
も大きくなっており、発振していないときは小さくなっ
ている。
の電位差に依存して発振を行う。発振光を光ファイバ９
により光・電圧変換器１０まで導き、電圧信号に変換す
る。電圧信号から、半導体レーザの発振状態１１を知る
ことが出来る。ここで、半導体レーザの二つの電極間の
電位差は、レーザの発振中はレーザ発振の臨界電圧より
も大きくなっており、発振していないときは小さくなっ
ている。
【００１４】本発明では、半導体レーザの電極の一方が
金属プローブに直結されているため、高速動作する信号
に対しても、従来のプローバで問題となっていた配線容
量などの影響による信号の歪が発生しない。また、外部
電源５により電極４に印加する電圧を操作することによ
り、素子動作特性を、特定の電圧に対するオン・オフ情
報だけでなく、絶対電位波形として得ることが出来る。
金属プローブに直結されているため、高速動作する信号
に対しても、従来のプローバで問題となっていた配線容
量などの影響による信号の歪が発生しない。また、外部
電源５により電極４に印加する電圧を操作することによ
り、素子動作特性を、特定の電圧に対するオン・オフ情
報だけでなく、絶対電位波形として得ることが出来る。
【００１５】〈実施例２〉図２（ａ）は、試料上の測定
すべき位置の電位波形Ｖ(ｔ)を示している。この電位波
形を本発明を用いて測定する方法を以下に述べる。
すべき位置の電位波形Ｖ(ｔ)を示している。この電位波
形を本発明を用いて測定する方法を以下に述べる。
【００１６】図１に示したシステムを用いると、半導体
レーザ２の発振は、プローブ側電極に印加された電圧、
すなわち試料上の測定点の電位Ｖ(ｔ)と、外部電源５に
よりもう一方の電極に印加した電圧Ｖoとの電位差(Ｖ
(ｔ)−Ｖo)が臨界電圧ＶL よりも大きい場合に起こる。
レーザ２の発振は、プローブ側電極に印加された電圧、
すなわち試料上の測定点の電位Ｖ(ｔ)と、外部電源５に
よりもう一方の電極に印加した電圧Ｖoとの電位差(Ｖ
(ｔ)−Ｖo)が臨界電圧ＶL よりも大きい場合に起こる。
【００１７】例えば、Ｖo をゼロとすれば、半導体レー
ザの発振はＶ(ｔ)がＶL よりも大きくなる間だけ起こ
る。この結果、図２（ｂ）に示したようなレーザ発振の
オン・オフ状態が測定結果として得られる。外部電源５
より正のオフセット電圧Ｖo1(＝Ｖ1−ＶL)を印加する
と、半導体レーザの発振はＶ(ｔ)がＶ1 よりも大きくな
る間だけ起こる。この結果、図２（ｃ）に示したような
測定結果が得られる。外部電源５より負のオフセット電
圧Ｖo2(＝Ｖ2−ＶL)を印加すると、半導体レーザの発振
はＶ(ｔ)がＶ2 よりも大きくなる間だけ起こる。この結
果、図２（ｄ）に示したような測定結果が得られる。
ザの発振はＶ(ｔ)がＶL よりも大きくなる間だけ起こ
る。この結果、図２（ｂ）に示したようなレーザ発振の
オン・オフ状態が測定結果として得られる。外部電源５
より正のオフセット電圧Ｖo1(＝Ｖ1−ＶL)を印加する
と、半導体レーザの発振はＶ(ｔ)がＶ1 よりも大きくな
る間だけ起こる。この結果、図２（ｃ）に示したような
測定結果が得られる。外部電源５より負のオフセット電
圧Ｖo2(＝Ｖ2−ＶL)を印加すると、半導体レーザの発振
はＶ(ｔ)がＶ2 よりも大きくなる間だけ起こる。この結
果、図２（ｄ）に示したような測定結果が得られる。
【００１８】図２（ｂ），（ｃ），（ｄ）から測定すべ
き電位波形に対して、図２（ｅ）に黒丸で示すような結
果が得られる。実際の測定では、オフセット電圧を連続
的に変化させることにより、図２（ｅ）に実線で示すよ
うな測定結果が得られる。すなわち、測定すべき電位波
形を正確に得ることが出来る。
き電位波形に対して、図２（ｅ）に黒丸で示すような結
果が得られる。実際の測定では、オフセット電圧を連続
的に変化させることにより、図２（ｅ）に実線で示すよ
うな測定結果が得られる。すなわち、測定すべき電位波
形を正確に得ることが出来る。
【００１９】ここでは、臨界電圧以上の電圧に対して発
振強度が一定となる半導体レーザを用いることを仮定し
て電位波形を得る方法を説明したが、発振強度が電圧に
依存して変化する場合には、オフセット電圧を変化させ
ることなく発振強度の変化から電位波形を得ることが出
来る。例えば、オフセット電圧を−ＶL とすれば、正の
測定電位(全ての測定電位)に対してレーザ発振が起こる
ので、完全な電位波形を得ることが出来る。
振強度が一定となる半導体レーザを用いることを仮定し
て電位波形を得る方法を説明したが、発振強度が電圧に
依存して変化する場合には、オフセット電圧を変化させ
ることなく発振強度の変化から電位波形を得ることが出
来る。例えば、オフセット電圧を−ＶL とすれば、正の
測定電位(全ての測定電位)に対してレーザ発振が起こる
ので、完全な電位波形を得ることが出来る。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、測定電位を金属プロー
ブに直結した半導体レーザを用いて検出するので、高速
に動作する信号に対しても配線容量などの影響を受けず
にその信号を正確に測定することが出来る。また、プロ
ーブの電位は測定電位に正確に等しいから、得られる電
位波形は形状のみならずその絶対値も正確である。
ブに直結した半導体レーザを用いて検出するので、高速
に動作する信号に対しても配線容量などの影響を受けず
にその信号を正確に測定することが出来る。また、プロ
ーブの電位は測定電位に正確に等しいから、得られる電
位波形は形状のみならずその絶対値も正確である。
【図１】本発明の全体システムを示す説明図。
【図２】電位波形を得る方法を示す説明図。
１…金属プローブ、２…半導体レーザ、３，４…電極、
５…外部電源、６…試料、７…測定すべき位置、８…移
動機構、９…光ファイバ、１０…光・電圧変換器、１１
…レーザの発振状態。
５…外部電源、６…試料、７…測定すべき位置、８…移
動機構、９…光ファイバ、１０…光・電圧変換器、１１
…レーザの発振状態。
フロントページの続き (72)発明者 土井 隆久 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 富松 聡 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】電子素子上の測定部となる任意の位置に金
属プローブを当て、前記測定部の電位ないし電位波形を
測定する半導体テスタにおいて、半導体レーザを搭載し
たプローブを用い、前記半導体レーザの出力から測定部
の電位を検知することを特徴とする半導体テスタ。 - 【請求項２】前記半導体レーザの電極にオフセット電圧
を印加する請求項１に記載の半導体テスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022404A JPH10221414A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 半導体テスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9022404A JPH10221414A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 半導体テスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10221414A true JPH10221414A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12081736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9022404A Pending JPH10221414A (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 半導体テスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10221414A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105988069A (zh) * | 2015-01-29 | 2016-10-05 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体激光器的测试和老化装置及使用方法 |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP9022404A patent/JPH10221414A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105988069A (zh) * | 2015-01-29 | 2016-10-05 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体激光器的测试和老化装置及使用方法 |
| CN105988069B (zh) * | 2015-01-29 | 2020-01-10 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种半导体激光器的测试和老化装置及方法 |
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