CN101151540B - 微小结构体的探针卡、微小结构体的检查装置以及检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有可动部的微小结构体的检查方法，该检查方法不会损伤探针或检查用电极，并通过在探针与检查用电极接触的过程中抑制针压的影响来进行高精度的检查。当对微小结构体进行检查时，首先使一对探针(2)与各个电极焊盘(PD)接触，然后经由继电器(30)连接一对探针(2)和烧穿用电源(50)。然后，从烧穿用电源(50)向一对探针(2)中的一个探针(2)施加电压。当逐渐升压时，通过烧穿现象弄破一对探针(2)之间的氧化膜，从而在一对探针(2)之间会有电流流过，探针(2)与电极焊盘(PD)之间电导通。然后，经由继电器(30)将一对探针(2)从烧穿用电源(5)切换到测定部(40)一侧而使其与测定部(40)电结合。

Description

微小结构体的探针卡、微小结构体的检查装置以及检查方法
技术领域
本发明涉及用于检查诸如MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统)等微小结构体的探针卡、检查装置、检查方法、以及检查程序。
背景技术
近年来，作为使用半导体微细加工技术等来集成机械、电子、光、化学等多种功能的器件的MEMS受到了特别的关注。截至目前，作为实用化的MEMS技术，例如将MEMS器件安装在作为微型传感器的加速度传感器、压力传感器、或空气流量传感器等汽车、医疗用的各种传感器上。此外，通过在喷墨打印头上采用该MEMS技术，能够增加喷出墨水的喷嘴数量并准确地进行喷墨，从而可以提高图像质量并实现高速印刷。另外，作为普通的MEMS器件，还公知有在反射型投影仪中使用的微镜阵列等。
此外，今后期待着通过开发出利用MEMS技术的各种传感器或致动器而扩展应用到光通信和移动器件、计算机外围设备、生物分析和移动用电源上。在技术调查报告第3号(经济产业省产业技术环境局技术调查室制造产业局产业机械科发行平成15年3月28日)中，以与MEMS相关的技术的现状和课题为议题，介绍了各种MEMS技术。
另一方面，随着MEMS器件的发展，由于是微细结构等原因，恰当地对其进行检查的方式也变得非常重要。以往，在封装之后采用使器件旋转或振动等手段来对其特性进行评价，但是通过在微细加工技术之后的晶片状态等初始阶段进行适当的检查来检测不良，能够提高成品率，从而可以进一步降低制造成本。
发明内容
发明所要解决的问题
通常，加速度传感器等具有微小的可动部分的结构体是响应特性对于微小的动作也会发生变化的器件。因此，为了评价其特性，需要进行高精度的检查。
使用各种装置来进行器件的测试，例如当检查电特性时，将探针作为接触子，使其与器件的检查用电极电接触，经由探针发送电信号，从而对器件进行检查。
当检查用电极(也称为电极焊盘)由铝、铜、焊锡等容易氧化的材料形成时，由于在检查阶段在检查用电极的表面上会形成氧化膜等绝缘覆膜，因此即使使探针与检查用电极电接触，两者的电接触也会不稳定。特别是当为通常被用作检查用电极的铝时，在检查用电极的表面上会形成非常硬的氧化膜(绝缘覆膜)，因此会出现探针难以与检查用电极电接触的问题。
因此，需要施加某种程度的针压，使探针的顶端插入检查用电极的表面的氧化膜，由此来确保探针与检查用电极的电接触。
图15是使探针的顶端插入加速度传感器的检查用电极时的共振频率的说明图。
横轴表示探针的顶端触碰到检查对象的探针卡的位移量。另外，纵轴表示共振频率的值。随着使探针的顶端触碰检查对象的位移量增大，针压的值也变大。
参照图15，针压越大，共振频率越低。这表示由于针压的影响，器件的频率特性发生了变化。
特别是在如MEMS器件这样的具有可动部分的微小结构体的情况下，通过触碰探针，可动部分的动作可能会发生变化，即器件的响应性可能会发生变化。由于探针的针压，会向微小结构体施加多余的应力，因此微小结构体的可动部分的动作发生变化。
因此，为了进行高精度的计测，即为了计测器件本来的响应特性，希望尽可能地减小针压，另外希望将针压的方向限定为微小结构体不会变形的方向。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种通过在探针与检查用电极的接触过程中抑制针压的影响来抑制器件的特性变化、从而进行高精度检查的微小结构体的探测方法、探针卡、检查装置、检查方法、以及检查程序。
用于解决问题的手段
本发明第一观点的微小结构体的探针卡用于检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，为了利用烧穿现象使设置在所述微小结构体上的检查用电极与设置在所述探针卡上的探针导通，针对一个所述检查用电极设置两个探针。
并且，所述探针卡的特征在于，包括利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通的导通单元。
优选具有以下特征，还包括为了检查所述微小结构体的特性而使所述微小结构体的可动部分变动的变动单元。
0018
特别地，所述微小结构体的探针卡的特征在于，所述变动单元包括用于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一个声波产生单元。
此外，所述探针的与所述微小结构体的检查用电极接触的顶端按照与所述微小结构体的检查电极垂直接触的方式形成。
本发明第二观点的微小结构体的检查装置检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括：使探针与所述微小结构体的检查用电极接触的单元；以及导通单元，利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通。
优选具有以下特征，所述导通单元包括：烧穿用电源，用于向所述检查用电极施加电压以引起所述烧穿现象；测定部，用于与所述检查用电极电连接并输出用于进行所述检查的检查用信号；以及切换电路，在引起所述烧穿现象时与所述烧穿用电源连接，在进行所述规定的检查时与所述测定部连接。
优选的是，所述导通单元包括：电压输出单元，向所述检查用电极施加引起烧穿现象的电压信号，或者向所述检查用电极施加用于进行规定检查的检查用电压信号；以及检验单元，检验响应所述检查用电压信号而从所述检查用电极检测到的信号。
并且，包括用于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一个声波产生单元。
此外，所述微小结构体相当于加速度传感器和倾斜角传感器中的至少一个。
特别地，加速度传感器和倾斜角传感器分别相当于多轴加速度传感器和多轴倾斜角传感器。
本发明第三观点的微小结构体的检查方法用于检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括：接触步骤，使探针与所述微小结构体的检查用电极接触；以及导通步骤，利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通。
优选具有以下特征，所述导通步骤包括如下步骤：为了引起所述烧穿现象，连接所述探针和烧穿用电源，向所述检查用电极施加电压，所述微小结构体的检查方法还包括如下步骤：在所述检查用电极与所述探针导通之后，经由所述探针向所述检查用电极输出用于进行规定的检查的检查用信号。
特别地，还包括如下步骤：检验响应所述检查用信号而从所述检查用电极检测到的信号。
优选具有以下特征，在所述接触步骤中，使所述探针与所述微小结构体的检查用电极面垂直接触。
优选的是，所述接触步骤还包括检验所述检查用电极与探针接触的情况的接触检验步骤。
优选的是，在所述接触检验步骤中，通过检验与一个所述检查用电极接触的所述探针之间的电阻的变化来进行接触检验。
并且，所述接触步骤包括在所述接触检验步骤之后使所述探针相对于检查用电极进一步位移规定位移量的过位移步骤。
此外，在所述过位移步骤中，使所述探针相对于所述检查用电极位移的规定位移量对于在所述基板上形成的任何微小结构体来说均为相同的量。
并且，本发明的检查方法包括为了检查所述微小结构体的特性而使所述微小结构体的可动部分变动的变动步骤。
此外，所述变动步骤在所述导通步骤之后进行。
本发明第四观点的微小结构体的检查方法用于检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括检验所述微小结构体的检查用电极与探针接触的情况的接触检验步骤。
并且，在所述接触检验步骤之后，包括使所述探针相对于检查用电极进一步位移规定位移量的过位移步骤。
特别地，具有以下特征，在所述过位移步骤中，使所述探针相对于所述检查用电极移动的规定的移动量对于在所述基板上形成的任何微小结构体来说均为相同的量。
本发明第五观点的计算机程序是评价具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性的、微小结构体的检查用的计算机程序，用于使计算机作为如下单元而发挥功能：接触单元，使探针与所述微小结构体的检查用电极接触；以及导通单元，利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通。
本发明第六观点的计算机程序是评价具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性的、微小结构体的检查用的计算机程序，用于使计算机作为微小结构体的检查单元而发挥功能，该微小结构体的检查单元包括检验所述微小结构体的检查用电极与探针接触的情况的接触检验单元。
附图说明
图1是本发明的实施方式的微小结构体的检查装置的简要结构图；
图2是图1所示的探针卡和晶片的说明图；
图3是从器件上面观察三轴加速度传感器时的图；
图4是三轴加速度传感器的简要示图；
图5是说明受到各轴方向的加速度时重锥体和梁的变形的概念图；
图6是对各轴设置的惠斯通电桥的电路结构图；
图7是三轴加速度传感器的对倾斜角的输出响应的说明图；
图8是重力加速度(输入)与传感器输出之间的关系的说明图；
图9是三轴加速度传感器的频率特性的说明图；
图10是本发明实施方式的探测器部的说明图；
图11是示出本发明的实施方式的探针的动作的一个例子的流程图；
图12是本发明的实施方式的其他的探测器部的说明图；
图13是本发明的实施方式的其他的探测器部的说明图；
图14是本发明的实施方式的变形例2的探针卡的结构图；
图15是使探针的顶端触碰到加速度传感器的检查用电极时的共振频率的说明图。
标号说明
1        检查装置
5        检查部
10、10#  探针卡
11、11#  探针控制部
12       装载部
15       晶片
20       主吸盘
25、25#  探针部
30       继电器电路
40、40#  测定部
41、41#  驱动器
42       比较器
50       烧穿用电源
具体实施方式
以下，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的标号并不再重复其说明。
图1是本发明的实施方式的微小结构体的检查装置1的简要结构图。
参照图1，本发明的实施方式的检查装置1包括：装载部12，搬运测试对象物(例如晶片)15；探测器部25，对晶片15的电特性进行检查；检查部5，接收探测器部25的结果，判断晶片15的状态；以及控制上述部件的未图示的控制装置。
装载部12包括：载置部(未图示)，载置例如容纳25片晶片15的晶盒；以及晶片搬运机构，从该载置部的晶盒中一片一片地搬运晶片15。
作为晶片搬运机构而设置有主吸盘20，该主吸盘20经由作为三轴(X轴、Y轴、Z轴)移动机构的X、Y、Z工作台12A、12B、12C向三轴方向移动，并且在θ方向上使晶片15正反向旋转。具体地说，包括：Y工作台12A，在Y方向上移动；X工作台12B，在该Y工作台12A上，在X方向上移动；以及Z轴工作台12C，轴心与上述X工作台12B的中心一致，在Z方向上升降；使主吸盘20向X、Y、Z方向移动。另外，经由未图示的θ驱动机构，以中心轴为中心在规定的范围内向正反方向旋转。
探测器部25包括：探针卡10，使利用烧穿现象在晶片15上形成的例如铜、铜合金、铝等导电性金属制的电极焊盘与探针电导通；调准机构(未图示)，对该探针卡10的探针和晶片15进行对位；以及探针控制部11，控制探针卡10。探测器部25使探针卡10的探针与晶片15的电极焊盘电接触，从而对晶片15的电特性进行检查。
在说明本发明的实施方式的检查装置的检查之前，首先对作为测试对象物的微小结构体的三轴加速度传感器进行说明。
图2是图1所示的探针卡10和晶片15的说明图。
如图2所示，在探针卡10上设置有多个探针，通过调准机构调准调整到晶片上的规定位置。此外，在本例中，在晶片15上设置有作为三轴加速度传感器的多个微小结构体的芯片TP。
图3是从器件上面观察三轴加速度传感器时的图。
如图3所示，在形成于晶片基板上的芯片TP的周边配置有多个电极焊盘PD。并且，为了将电信号传送到电极焊盘上或者将信号从焊盘传送出来而设置有金属布线。另外，在中间部分配置有形成苜蓿型的四个重锥体AR。
图4是三轴加速度传感器的简要示图。
参照图4，该三轴加速度传感器为压电电阻式，作为检测元件的压电电阻元件被设置为扩散电阻。可以使用低成本的IC工艺来制造该压电电阻式的加速度传感器，并且作为检测元件的电阻元件即使形成得非常小其灵敏度也不会降低，因而有利于小型化、低成本化。
中央的重锥体AR由四个梁BM支承。梁BM形成为在X、Y两轴方向上相互正交，并且每一个轴配有四个压电电阻元件。Z轴方向检测用的四个压电电阻元件配置在X轴方向检测用压电电阻元件的旁边。重锥体AR的上表面形状形成为苜蓿型，在中间部分与梁BM连结。通过采用该苜蓿型结构，可以在增大重锥体AR的同时增加梁长，因而能够实现小型、高灵敏度的加速度传感器。
该压电电阻式的三轴加速度传感器的工作原理为如下机理：当重锥体受到加速度(惯性力)时，梁BM发生变形，根据形成在其表面上的压电电阻元件的电阻值的变化来检测加速度。此外，该传感器输出被设定为从三轴分别独立组装的后述的惠斯通电桥的输出中取出。
图5是说明受到各轴方向的加速度时重锥体和梁的变形的示意图。
如图5所示，压电电阻元件具有电阻值会由于被施加的应变而改变的性质(压电电阻效应)，当为拉伸应变时电阻值增加，当为压缩应变时电阻值减小。在本例中，作为一个例子而示出了X轴方向检测用压电电阻元件Rx1～Rx4、Y轴方向检测用压电电阻元件Ry1～Ry4、以及Z轴方向检测用压电电阻元件Rz1～Rz4。
图6是针对各轴而设置的惠斯通电桥的电路结构图。
图6的(a)是X(Y)轴的惠斯通电桥的电路结构图。X轴和Y轴的输出电压分别为Vxout和Vyout。
图6的(b)是Z轴的惠斯通电桥的电路结构图。Z轴的输出电压为Vzout。
如上所述，各轴的四个压电电阻元件的电阻值由于被施加的应变而发生变化，根据该变化，各个压电电阻元件例如在X轴Y轴上，由惠斯通电桥形成的电路的输出各轴的加速度分量被作为独立分离的输出电压而检测出来。另外，连接图3所示的上述金属布线以构成上述电路，从而从规定的电极焊盘检测出对各轴的输出电压。
此外，该三轴加速度传感器还可以检测出加速度的DC分量，因而也可以用作检测重力加速度的倾斜角传感器。
图7是三轴加速度传感器的对倾斜角的输出响应的说明图。
如图7所示，使传感器绕X、Y、Z轴旋转，通过数字电压表测量X、Y、Z轴各自的电桥输出。传感器的电源使用低压电源+5V。另外，图7所示的各个测量点绘出了用算术方法减去各轴输出的零点偏移后的值。
图8是重力加速度(输入)与传感器输出之间的关系的说明图。
图8所示的输入输出关系是通过如下方式而得到的：根据图7的的倾斜角的余弦计算出分别与X、Y、Z轴相关的重力加速度分量，求出重力加速度(输入)与传感器输出之间的关系，并评价该输入输出的线性。即，加速度与输出电压之间的关系大致为线性。
图9是三轴加速度传感器的频率特性的说明图。
如图9所示，作为一个例子，在X、Y、Z轴各自的传感器输出的频率特性中，直到200Hz附近为止三轴均显示出了平滑的频率特性，X轴是在602Hz处发生了共振，Y轴是在600Hz处发生了共振，Z轴是在883Hz处发生了共振。此外，这里的频率特性示出了封装后的频率特性。
以下，对本发明的实施方式的探测方法进行说明。
图10是本发明的实施方式的探测器部25的说明图。
参照图10，本发明的实施方式的探测器部25包括探针卡10和探针控制部11，探针控制部11包括烧穿用电源50和测定部40。
探针卡10包括：分别与晶片的多个电极焊盘PD接触的一对探针2；以及分别与各个探针2连接的继电器30；经由继电器30在测定部40与烧穿用电源50之间切换连接一对探针2。
测定部40包括驱动器41和比较器42，可以从驱动器41输出检查用信号，并通过比较器42对其结果进行比较判定。此外，在这里示出了一对探针与两个驱动器和两个比较器连接的结构，但也可以是与一个驱动器和一个比较器连接的结构。
当为了减小探针2触碰电极焊盘PD的应力对微小结构体的影响而减小针压时，探针2与电极焊盘PD之间的接触电阻增大。针压的应力与接触电阻是对立的关系。因此，在本发明实施方式的检查方式中，通过利用烧穿现象来抑制针压的影响。烧穿(fritting)现象是指如下现象：当施加于在金属(在本发明中为电极焊盘)的表面上形成的氧化膜上的电位梯度为105～106V/cm左右时，由于氧化膜的厚度或金属的组成的不均匀性而会有电流流过并破坏氧化膜。
优选使探针2具有高的柔性(容易挠曲的程度)。有时探针2的顶端相对于晶片15的高度并非精确的固定值，每个探针2会有少许差异。探针2的顶端的高度的均一精度与探针卡6的制造成本为此消彼涨(trade-off)的关系。当吸收探针2的顶端高度的差异而使所有的探针2与电极焊盘接触时，如果探针2的柔性高的话，每个探针2的针压的差异就会较小。通过提高柔性，即使探针2的顶端的高度存在差异，也可以使其针压大致恒定。
另外，对探针2的顶端是否已与电极焊盘PD接触进行检验，从该点开始以一定的长度(称为过驱动量)将探针2压向电极焊盘PD。特别是在如MEMS那样在晶片15上形成立体构造的加工中，难以完全将晶片15的表面保持为平面，每个芯片TP会存在少许的高度差。通过对探针2的顶端是否已与电极焊盘PD接触进行检验并以一定的过驱动量按压探针2，即使每个芯片TP的高度不同，也可以使按每个芯片TP而测定的针压恒定。
对探针2的顶端是否已与电极焊盘PD相接触进行检验的方法例如包括：通过激光计测来测定探针卡与电极焊盘PD的距离的方法；通过从探针2的顶端和电极焊盘PD的图像中提取出形状来检验接触状态的方法；通过用于烧穿的成对的探针2之间的电阻的变化来进行检验的方法等。当通过成对的探针2之间的电阻的变化来进行检验时，可以通过从电阻极大的开放状态变成了成对的探针2与一个电极焊盘PD接触而使电阻变小的情况来进行检验。
这样，可以吸收晶片15上的每个芯片TP的高度差和探针2的顶端的高度差，从而可以在针压恒定的条件下对微小结构体进行检查。
另外，探针2上的至少项端部分与微小结构体的检查用电极垂直接触。由此，仅向垂直方向(在图4中为Z轴方向)施加针压，从而能够避免针压施加于水平方向(在图4中为X轴方向或Y轴方向)，并进而避免由于针压而导致的外部干扰。
当对晶片15进行检查时，首先使一对探针2与各个电极焊盘PD接触，然后经由继电器30使一对探针2与烧穿用电源50连接。此外，优选使探针2从垂直方向与器件、即各个电极焊盘PD接触。其原因在于：当使其从倾斜方向接触时，针压的影响有可能会显现在X轴和Y轴上。
此外，即使在不利用烧穿的探针2和探测方法中，对探针2是否已与电极焊盘PD接触进行检验并在接触之后以一定的过驱动量将探针2压向电极焊盘PD的方法也具有探测条件保持为恒定、减小对芯片TP的影响的效果。并且，在不利用烧穿的探针2和探测方法中，按照与电极焊盘PD垂直接触的方式来形成探针2的顶端的形状、以及使探针2的顶端与电极焊盘PD在垂直方向上接触的方法也具有减小对芯片TP的影响的效果。
图11是本发明的实施方式的探针的动作的一个例子的流程图。在检查微小结构体之前，预先将过驱动量设定为适当的值，以减小探针2与电极焊盘PD的接触电阻，并将由探针2的针压产生的应力抑制到可以忽视的程度。
当晶片15载置在主夹盘20上并输入了检查开始的信息(步骤S1)时，选择作为检查对象的芯片，按照使该芯片变成探针2的位置的方式移动主夹盘20的X-Y方向的位置和方位角θ，进行调准控制(步骤S2)。
然后，使晶片15靠近探针卡10，对探针2的顶端是否已与电极焊盘PD接触进行检验。即，使晶片15向探针卡10的方向移动(步骤S3)，测定引起烧穿现象的一对探针之间的电阻(步骤S4)，使晶片15靠近探针卡直到电阻下降(步骤S5)。然后，从该点开始以一定的过驱动量使探针2向电极焊盘PD的方向移动(步骤S6)，将针压保持为恒定的小值。通过在使探针2与晶片15的各个芯片TP接触之后使其以预先设定的过驱动量产生位移，可以将对芯片TP的影响减小至最小，从而能够对每个芯片TP在相同的条件下进行检查。
然后，从烧穿用电源50向一对探针2中的一个探针2施加电压。然后，当逐渐升压时，通过基于施加在一对探针上的电压差而产生的烧穿现象弄破一对探针2之间的氧化膜，因此在一对探针2之间会有电流流过，探针2与电极焊盘PD之间电导通(步骤S7)。然后，经由继电器30将一对探针2从烧穿用电源50切换到测定部40一侧，使其与测定部40电结合(步骤S8)。在本例中说明使用继电器30来实现烧穿用电源50与测定部40的切换，但是不限于此，也可以代替继电器30而使用半导体开关来进行切换。
然后，经由探针2从测定部40向电极焊盘PD施加检查用信号，在向芯片TP施加外力的同时测定芯片TP的特性(步骤S9)。存储测定结果并根据需要进行显示(步骤S10)。如果在晶片15上存在接下来要检查的芯片TP(步骤S11：是)，则重复从选择该芯片TP并进行调准控制(步骤S2)到存储、显示测定结果(步骤S10)为止的动作。如果在晶片15上不存在要检查的芯片TP(步骤S11：否)，则结束检查。
当如上所述利用烧穿现象时，可以将探针2与电极焊盘PD之间的针压设定得极低，从而可以在不损伤电极焊盘等的情况下进行高可靠性的检查。
此外，也可以预先将使计算机执行本实施方式的探测方法的程序存储在FD、CD-ROM、或硬盘等存储介质上。此时，也可以在未图示的控制装置中设置读取存储在存储介质中的该程序的驱动装置，控制装置经由驱动装置接收程序，通过控制装置来控制探测器部25，从而执行上述探测方法。并且，当连接在网络上时，可以从服务器下载该程序，通过控制装置来控制探测器部25，从而执行上述探测方法。
(实施方式的变形例1)
图12是本发明的实施方式的其他的探测器部25#的说明图。
参照图12，探测器部25包括探针卡10#和探针控制部11#。与探针卡10相比，在探针卡10#中未设置继电器30。探针控制部11#包括测定部40#，与探针控制部11相比，未设置烧穿用电源50。
在该结构中，测定部40#所包括的驱动器41#具有与上述烧穿用电源50相同的功能。具体地说，可以直接向探针2施加能够引起烧穿现象的程度的电压。并且，在产生了烧穿现象之后，与驱动器41同样地施加检查用信号。此外，虽然在这里未进行图示，但是内置有比较器42，从而可以对响应检查用信号而输出的信号进行比较判定。
由此，可以在不设置继电器30和烧穿用电源40的情况下通过简易的结构产生烧穿现象，对器件进行检查。
(实施方式的变形例2)
图13是本发明的实施方式的其他的探测器部25A的说明图。
参照图13，探测器部25A包括探针卡10A和探针控制部11A。与探针卡10相比，探针卡10A还内置有烧穿用电源50。同时，探针控制部11A仅具有测定部40。
通过采用该结构，探针卡自身具有产生烧穿现象的功能，从而可以使探针与检查用电极导通。
另外，在本例中，探针卡10A还包括测试声波输出部60。
图14是实施方式的变形例2的探针卡10A的结构图。探针卡10A包括测试声波输出部60。例如可以使用扬声器来作为测试声波输出部60。在探针卡10A上，在测试声波输出部的位置上形成有开口区域，以使测试声波输出部60的声波对准作为检查对象的芯片TP。在探针卡10A的基板100上安装有向开口区域突出的探针2。另外，在开口区域的附近设置有扩音器3。通过扩音器3来捕捉芯片IP附近的声波，控制从测试声波输出部60输出的测试声波，使得施加给芯片TP的声波成为期望的频率分量。
测试声波输出部60响应给予探针卡10A的测试指示而输出测试声波。由此，例如三轴加速度传感器的可动部分进行动作，从而可以经由通过烧穿现象导通的探针从检查用电极检测出与可动部分的动作相应的信号。可以通过由测定部40测定、分析该信号来进行器件检查。
此外，在这里说明了探针卡10A内置有输出测试声波的测试声波输出部的情况，但是不限于此，例如可以通过振动装置等能够使三轴加速度传感器的可动部分进行动作的可动单元，根据需要来进行期望的检查(测试)。
在上述实施方式中，将三轴加速度传感器作为一个例子进行了说明，但是本发明的探针卡和探测方法不限于三轴加速度传感器，也可以应用于诸如麦克风等其他的MEMS。
应当认为此次公开的实施方式在所有的方面均仅为例示而不具有限定性。本发明的范围由权利要求的范围表示而非上述说明，并包括与权利要求的范围相等同的意思和范围内的所有变更。
本申请基于申请日为2005年3月31日的日本专利申请2005-102751号和日本专利申请2005-102760号、以及申请日为2005年9月14日的日本专利申请2005-266720号。在本说明书中，参照引用了日本专利申请2005-102751号、日本专利申请2005-102760号、以及日本专利申请2005-266720号的全部的说明书、权利要求的范围、以及附图。
工业实用性
根据本发明的微小结构体的探测方法、探针卡、检查装置、检查方法、以及检查程序，使探针与微小结构体的检查用电极接触，利用烧穿现象使探针与检查用电极导通。因此，不会损伤探针或检查用电极，并且能够在探针与检查用电极的接触过程中抑制针压的影响。由此，能够抑制由于针压的影响而导致的电特性的变化，从而可以进行高精度的检查。

Claims (14)

1.一种微小结构体的探针卡，用于检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括：
为了利用烧穿现象使设置在所述微小结构体上的检查用电极与设置在所述探针卡上的探针导通而针对一个所述检查用电极设置的两个探针；和
为了检查所述微小结构体的特性而使所述微小结构体的可动部分变动的变动单元，
其中，所述变动单元包括用于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一个声波产生单元。
2.如权利要求1所述的微小结构体的探针卡，其特征在于，
所述探针卡包括利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通的导通单元。
3.如权利要求1所述的微小结构体的探针卡，其特征在于，
所述探针的与所述微小结构体的检查用电极接触的顶端按照与所述微小结构体的检查电极垂直接触的方式形成。
4.一种微小结构体的检查装置，检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括：
使探针与所述微小结构体的检查用电极接触的单元；
利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通的导通单元；以及
用于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一个声波产生单元；
其中，所述导通单元包括：
烧穿用电源，用于向所述检查用电极施加电压以引起所述烧穿现象；
测定部，用于与所述检查用电极电连接并输出用于进行所述检查的检查用信号；以及
切换电路，在引起所述烧穿现象时与所述烧穿用电源连接，在进行所述规定的检查时与所述测定部连接。
5.一种微小结构体的检查装置，检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括：
使探针与所述微小结构体的检查用电极接触的单元；以及
利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通的导通单元；以及
用于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一个声波产生单元，
其中，所述导通单元包括：
电压输出单元，向所述检查用电极施加引起烧穿现象的电压信号，或者向所述检查用电极施加用于执行规定检查的检查用电压信号；以及
检验单元，检验响应所述检查用电压信号而从所述检查用电极检测到的信号。
6.如权利要求4或5所述的微小结构体的检查装置，其特征在于，所述微小结构体相当于加速度传感器和倾斜角传感器中的至少一个。
7.如权利要求6所述的微小结构体的检查装置，其特征在于，
所述加速度传感器和倾斜角传感器分别相当于多轴加速度传感器和多轴倾斜角传感器。
8.一种微小结构体的检查方法，用于检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括：
使探针与所述微小结构体的检查用电极接触的接触步骤；
利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通的导通步骤；
在所述检查用电极与所述探针导通之后，经由所述探针向所述检查用电极输出用于进行规定检查的检查用信号的步骤；以及
在所述导通步骤后为了检查所述微小结构体的特性而利用测试声波使所述微小结构体的可动部分变动的变动步骤，
其中，所述导通步骤包括如下步骤：为了引起所述烧穿现象，连接所述探针和烧穿用电源，向所述检查用电极施加电压。
9.如权利要求8所述的微小结构体的检查方法，其特征在于，
还包括如下步骤：检验响应所述检查用信号而从所述检查用电极检测到的信号。
10.如权利要求8所述的微小结构体的检查方法，其特征在于，
在所述接触步骤中，使所述探针与所述微小结构体的检查用电极面垂直接触。
11.如权利要求8所述的微小结构体的检查方法，其特征在于，
所述接触步骤还包括检验所述检查用电极与探针接触的情况的接触检验步骤。
12.如权利要求11所述的微小结构体的检查方法，其特征在于，
在所述接触检验步骤中，通过检验与一个所述检查用电极接触的所述探针之间的电阻的变化来进行接触检验。
13.如权利要求11所述的微小结构体的检查方法，其特征在于，
所述接触步骤包括在所述接触检测步骤之后使所述探针相对于检查用电极进一步位移规定位移量的过位移步骤。
14.如权利要求13所述的微小结构体的检查方法，其特征在于，
在所述过位移步骤中，使所述探针相对于所述检查用电极位移的规定位移量对于在所述基板上形成的任何微小结构体来说均为相同的量。
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