DE10136726A1 - Meßanordnung für Hochfrequenzmessungen mit mehreren Meßsonden und ein Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Meßanordnung für Hochfrequenzmessungen mit mehreren Meßsonden und ein Verfahren zur Herstellung derselben

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung für Hochfrequenzmessungen mit mehreren Meßsonden zum Kontaktieren von Leiterstrukturen auf Wafern und dergleichen. Die Meßsonden umfassen koplanar angeordnete Kontaktspitzen, die mittels mindestens eines Trägers nahe des kontaktseitigen Endes der Meßsonden so fixiert werden, so die Meßsonden eine feste Lage zueinander haben. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Meßanordnung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Hochfrequenzmeßgeräte und insbesondere eine Meßanordnung zum Durchführen von Hochfrequenzmessungen an Leiterstrukturen auf Wafern sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Meßanordnung.
  • Meßanordnungen dieser Art werden als sogenannte Sonden- oder Nadelkarten bei der Prüfung von integrierten Schaltkreisen auf Wafern eingesetzt oder dienen zum Testen anderer elektronischer Bauelemente, wie zum Beispiel Mikrochips, oder deren Komponenten. Derartige zu testende elektronische Schaltungen, wie sie heute in vielen Telekommunikations- und Computeranwendungen verwendet werden, erzeugen bzw. verarbeiten zunehmend auch Hochfrequenzsignale. Üblicherweise werden die integrierten Schaltkreise eines Wafers vor dem Einbau in ein Gehäuse und Endgeräte auf ihre Funktionsfähigkeit und elektrischen Eigenschaften hin geprüft. Dazu bedarf es Meßsonden, die mechanisch auf den Kontaktstellen des Chip aufsetzen und das Meßsignal zu den eigentlichen Meßgeräten übertragen.
  • Herkömmlicherweise werden dazu runde nadelartige Meßsonden verwendet, die den Kontakt mit den Kontaktstellen des Chip herstellen und das Meßsignal nach dem Prinzip der Koaxialleitung von und zu den Meßgeräten übertragen. Typischerweise haben die heute auf dem Markt befindlichen Chips mehrere 100 Kontakte, die mit einer entsprechenden Meßanordnung gleichzeitig angesteuert bzw. ausgelesen werden müssen. Da die auf einem Wafer befindlichen Chips in der Regel nur eine Ausdehnung von einigen cm2 besitzen, sind die einzelnen Meßsonden eng nebeneinander um den Chip verteilt. Diese hohe Dichte der Meßsonden kann aufgrund der Streufelder der Leitungen der Meßsonden zu unerwünschten Interferenzen zwischen den einzelnen Sonden führen. Diese gegenseitige Störung ist insbesondere bei hohen Frequenzen des Meßsignals relevant.
  • Ein weiterer Parameter neben der Übertragungsfrequenz, der ganz entscheidend die Eigenschaften der Meßanordnung beeinflußt, ist der Wellenwiderstand (Impedanz) der Leitungen, auf welchen die Meßsignale übertragen werden. Auch dieser wird entscheidend von der geometrischen Anordnung der Leitungen der Meßsonden zueinander bestimmt und liegt z. B. bei 28 oder 50 Ohm. Die Geometrie der Anordnung der Meßsonden spielt daher eine wichtige Rolle für die Qualität der Messung, insbesondere bei Hochfrequenzmessungen.
  • Aufgrund der Frequenzabhängigkeit der Impedanz gewinnen impedanzkontrollierte Meßanordnungen bei den zunehmend hochfrequenteren Messungen eine wachsende Bedeutung. Änderungen der Impedanz entlang der Meßsonde und ihren Zuleitungen führen zu den bekannten Reflexionen und Verlusten des Meßsignals, welche die Qualität der Messungen erheblich beeinträchtigen können. Dies gilt insbesondere auch an den Kontaktstellen beim Übergang von den Chips zu den Meßsonden.
  • In herkömmlichen Anordnungen von runden Einzelmeßsonden können dabei Meßsignale mit Frequenzen bis 30 Megahertz und unter bestimmten Bedingungen bis 200 Megahertz analysiert werden. Dies ist jedoch für die immer schneller werdenden Schaltkreise oft nicht ausreichend. Ein weiteres Problem dieser Einzelnadeltechnologie ist ihr relativ hoher Verschleiß. Wie vorstehend erwähnt, sind bei einer solchen Meßanordnung in der Regel eine Vielzahl von Meßsonden gemäß den Kontaktstellen um den Chip angeordnet. Zur Durchführung der Messung wird der Wafer mit dem Chip dann von unten an die Kontaktenden der Meßsonden herangeführt, welche auf die entsprechenden Kontaktstellen mechanisch aufsetzen. Aufgrund von Herstellungstoleranzen sowohl bei der Meßanordnung bzw. den Meßsonden als auch bei dem zu prüfenden Chip, kann es vorkommen, daß nicht alle Meßsonden gleichzeitig Kontakt bzw. nur schlechten Kontakt mit ihren zugehörigen Kontaktstellen bekommen. Eine Meßanordnung sollte daher gewährleisten, daß trotz der unvermeidbaren Herstellungstoleranzen ein Kontakt aller Meßsonden der Meßanordnung mit den jeweiligen Kontaktstellen möglich ist.
  • Die DE 199 45 176 A1 offenbart eine Meßanordnung, bei der die Meßsonden aus teleskopartigen Kontaktstiften bestehen, die ihre Länge derart verstellen können, daß sie eventuelle Unebenheiten der zu prüfenden planaren Leiterstruktur des Chip ausgleichen können. Des weiteren sind sie so ausgebildet, daß sie, wenigstens über einen bestimmten axialen Bereich der Kontaktstifte, einen konstanten Wellenwiderstand mit den benachbarten Kontaktstiften aufweisen und somit eine gewisse Impedanzkontrolle erzielen. Diese Meßanordnung ist jedoch aufwendig herzustellen und relativ unflexibel bei der Anpassung an verschiedene Leiterstrukturen der Chips.
  • Die aus der EP 0 331 282 A1 bekannte Meßanordnung verwendet für die Kontaktspitzen und deren Zuleitungen eine flexible Membran, mit der Unebenheiten der Kontakte des zu prüfenden Chip kompensiert werden können. Durch die Elastizität der Membran können sich jedoch auch die auf ihr haftenden Leiterbahnen relativ zueinander verschieben, was sich wiederum nachteilig auf die Konstanz der Impedanz der Meßsonden auswirkt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verschleißarme Meßanordnung zu schaffen, die für Messungen in einem hohen Frequenzbereich geeignet ist und bei hoher Kontaktqualität der Meßsonden einen möglichst konstanten Wellenwiderstand der Meßsonden gewährleistet.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Meßanordnung nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen desselben nach Anspruch 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Danach schafft die Erfindung eine Meßanordnung für Hochfrequenzmessungen mit mehreren Meßsonden zum Kontaktieren von Leiterstrukturen auf Wafern oder dergleichen. Die Meßsonden umfassen koplanar angeordnete Kontaktspitzen, die mittels mindestens eines Trägers nahe des kontaktseitigen Endes der Meßsonden so fixiert sind, daß die Meßsonden eine feste Lage zueinander haben.
  • Die erfindungsgemäße Meßanordnung verwendet, entgegen den klassisch herkömmlichen runden Meßsonden, koplanare, d. h. flache, nebeneinander angeordnete Kontaktspitzen. Durch die koplanare Anordnung der einzelnen Leiter (Signalleiter, Masseleiter) der Kontaktspitze der Meßsonde wird die kompakte Geometrie runder Kontaktspitzen aufgehoben, wodurch eine Biegsamkeit und damit die gewünschte Flexibilität der koplanaren Kontaktspitzen erreicht wird. Signalleiter und Masseleiter sind dabei koplanar in oder an einem Dielektrikum derart angeordnet, daß sie sich federnd und frei im Raum befinden. Es wird dadurch möglich, daß sich die Meßsonden besser an eventuelle Unebenheiten der planaren Leiterstruktur des zu prüfenden Chip anpassen und somit gewährleistet ist, daß beim gleichzeitigen Kontaktieren der Meßsonden mit ihren zugehörigen Kontaktstellen eine hohe Kontaktqualität erzielt werden kann. Außerdem führen die flexiblen koplanaren Kontaktspitzen zu einer verschleißarmen Kontaktierung der zu prüfenden Chips.
  • In diesem Zusammenhang ist bei Meßanordnungen, und insbesondere bei solchen, die Einzelmeßsonden verwenden, die Schwierigkeit zu bewältigen, die Lage der Meßsonden bzw. ihrer Koaxialkabelzuleitungen relativ zueinander während der Durchführung der Messungen konstant zu halten, um Impedanzschwankungen zu vermeiden und damit die Qualität der Messung nicht zu beeinträchtigen. Bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung fixiert ein Träger die Meßsonden nahe ihres kontaktseitigen Endes, d. h. nahe der Kontaktspitzen in einer festen Lage zueinander. Somit wird sichergestellt, daß die Meßsonden zueinander eine feste Geometrie und Lage einnehmen und diese während des gesamten Meßvorgangs beibehalten. Diese feste gegenseitige Lage der Meßsonden zueinander bewirkt, daß der Wellenwiderstand der einzelnen Meßsonden über ihre gesamte Länge im wesentlichen konstant bleibt und damit unerwünschte Reflexionen und Verluste des Meßsignals verhindert. Die Konstanz der Geometrie der Meßsonden ist auch Voraussetzung für ein optimiertes Frequenzverhalten der Meßsonden. Somit wird erreicht, daß die Impedanz der koplanar angeordneten Meßsonden im wesentlichen dispersionsfrei, d. h. unabhängig von der Meßfrequenz ist. Auf diese Weise wird es durch die Erfindung ermöglicht, Meßsignale mit hohen Frequenzen störungs- und verlustarm zu übertragen.
  • Die Kontaktauslegung der Chips ist je nach Anwendung, Einsatzbereich und Hersteller unterschiedlich. Damit die Meßanordnung dem Folge tragen kann und möglichst vielfältig und flexibel mit verschiedenen Chiplayouts kompatibel einsetzbar ist, ist eine hohe Modularität der Meßanordnung erwünscht. Indem die Meßsonden bevorzugt lösbar an dem Träger befestigt sind, können auf einfache Weise einzelne Meßsonden entfernt oder hinzugefügt werden, um dem individuellen Chiplayout zu genügen.
  • Vorzugsweise sind die Meßsonden derart an dem Träger befestigt, daß die Kontaktspitzen der Meßsonden unter einem spitzen Winkel auf die Ebene der Leiterstruktur des zu prüfenden Chip, d. h. auf ihre zugehörigen Kontakte, auftreffen. Damit gräbt sich förmlich die Kontaktspitze in die Kontaktstelle des Chip und entfernt somit mechanisch Staub, Dreck oder oxidierte Kontaktstellen, wodurch wiederum die Kontaktqualität erhöht wird. Daneben ist ein spitzer Kontaktwinkel zwischen Kontaktstelle und Kontaktspitze auch toleranter gegenüber Unebenheiten auf dem planaren Chiplayout, so daß ein gleichzeitiger Kontakt der Meßsonden sichergestellt wird. Besonders bevorzugt wird ein Winkel um etwa 7° verwendet.
  • Eine weitere Modularisierung und damit Erweiterung des Einsatzbereiches der Meßanordnung wird bevorzugt dadurch erreicht, daß die Träger um die zu messende Leiterstruktur des Chip entsprechend deren Layout der Kontaktstellen positionierbar ist. Die Flexibilität wird also nicht nur durch Entfernen und Hinzufügen einzelner Meßsonden, sondern auch durch Zusammenfassen von mehreren Meßsonden zu einer Gruppe, die an einem Träger fixiert sind, und damit als Gruppe variabel an den Seiten des Chip positioniert werden kann.
  • Vorzugsweise umfaßt die Meßanordnung mehrere Träger, die jeweils eine große Zahl von Meßsonden, z. B. etwa 100 oder mehr, aufnehmen können, so daß z. B. alle vier Seiten eines rechteckigen Chiplayouts auf einfache Weise konnektiert werden können. Derart hohe Dichten von Meßsonden erreicht man am einfachsten dadurch, daß die Meßsonden im Träger im wesentlichen parallel zueinander fixiert sind.
  • Bevorzugt ist das geometrische Layout der Meßsonden derart gestaltet, daß Frequenzen auch über 200 Megahertz meßbar sind, d. h. ohne zu starke Verluste übertragen werden können.
  • Der oder die Träger sind bevorzugt an einer Trägerkarte befestigt. Um auch in diesem Fall den Vorteil der Flexibilität und Modularität zu erhalten, ist die Verbindung der Meßsonden mit der Trägerkarte ebenfalls lösbar gestaltet.
  • Als bevorzugtes Material der Träger der Meßanordnung wird Keramik oder Kunststoff verwendet, die beide die Funktion eines Isolators erfüllen.
  • In der erfindungsgemäßen Meßanordnung soll der Wellenwiderstand der Meßsonden entlang der gesamten Meßstrecke vom Kontaktpunkt bis zur eigentlichen Prüfstation konstant gehalten werden. Bevorzugt wird das dadurch erreicht, daß die Meßsonden entsprechend geometrisch angeordnet sind. Eine Möglichkeit, die Konstanz des Wellenwiderstandes entlang der Leiter der Meßsonden zu erzielen, besteht darin, daß die Abstände der Leiter zueinander entsprechend variieren, d. h. zum Beispiel indem der Abstand der Leiter der Meßsonden von den Kontaktstellen der Meßsonden mit dem Chip bis zu den Meßgeräten verkleinert wird. Alternativ kann auch die Dicke der Leiter variiert werden, ohne daß sich die Abstände der Mittelpunkte der Leiter zueinander verändern. Vorteilhaft ist auch eine Kombination aus Variation des Abstandes und Variation der Dicke der Leiter.
  • Als Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Meßanordnung stellt die vorliegende Erfindung ein lithographisch-galvanoplastisches Verfahren zur Herstellung der koplanar angeordneten Meßsonden zur Verfügung. Dieses Verfahren verbindet die Vorteile einer sehr präzisen Ätztechnik mit relativ geringen Herstellungskosten. Mit diesen Verfahren lassen sich die Meßsonden auf einfache und kostengünstige, und damit für die Serienproduktion geeigneten Weise herstellen. Es können damit geometrisch präzise Kontaktspitzen mit sehr genau definiertem Wellenwiderstand und somit niedriger Reflexion des Meßsignals gefertigt werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. In der Beschreibung wird auf die beigefügte schematische Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigen:
  • Fig. 1 einen seitlichen Querschnitt durch eine Waferprüfstation mit einer eingebauten erfindungsgemäßen Meßanordnung;
  • Fig. 2 eine dreidimensionale Darstellung einer planaren Meßsonde, wie sie bei der erfindungsgemäßen Meßanordung verwendet wird;
  • Fig. 3 einen seitlichen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Meßanordnung während des Herstellungsvorgangs; und
  • Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf erfindungsgemäße Meßsonden.
  • Nachfolgend sind in den verschiedenen Figuren einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Waferprüfstation (Waferprober) für Hochfrequenzmessungen, die eine erfindungsgemäße Meßanordnung (Sondenkarte) 14 enthält. Der Grundaufbau einer solchen Waferprüfstation ist an sich bekannt. Es wird beispielsweise auf die WO 01/36985 A1 von einem der Anmelder Bezug genommen, deren Inhalt hier durch Bezugnahme mit aufgenommen wird. An einem Gehäuseabschnitt 10 der Waferprüfstation, der eine rechteckige Meßöffnung freiläßt, sind am Rande dieser Meßöffnung Trägerkarten 4 der Meßanordnung 14 derart befestigt, daß sie etwa in der Mitte der Meßöffnung einen Sichtbereich 16 freilassen. An der Unterseite der Trägerkarten 4 sind eine Vielzahl von Meßsonden 2 vorzugsweise lösbar mit den Trägerkarten 4 verbunden. Unterhalb der Meßanordnung 14, bevorzugt jedoch noch eingeschlossen vom Gehäuse 10, ist ein Wafer 6 mit den zu messenden Leiterstrukturen 20 auf einer heb- und senkbaren Halterung (sog. Chucks) 8 angeordnet. Die Kontaktspitzen 18 der jeweiligen Meßsonden 2 zeigen dabei in spitzen Winkel in Richtung der auf dem Wafer 6 befindlichen Leiterstrukturen 20. Der Wafer 6 selbst ist auf der Halterung 8 fixiert, z. B. angesaugt, die dafür sorgt, daß der Wafer 6 zur Durchführung der Messungen in Richtung der Meßanordnung 14 bewegbar ist, solange bis die Kontaktspitzen 18 der Meßsonden 2 in Kontakt mit den Kontaktstellen der zu messenden Leiterstrukturen 20 des Wafers 6 kommt. Das Gehäuse 10 schützt die Meßanordnung 14 gegen Umwelteinflüsse, Licht und elektromagnetische Interferenzen. Eine CCD-Kamera 12 erlaubt über einen Steuercomputer (nicht gezeigt) die Kontrolle und Justierung der Meßanordnung. Anstelle der CCD-Kamera 12 kann auch ein konventionelles optisches Mikroskop verwendet werden. Die Meßanordnung ist bevorzugt ausgelegt für Hochfrequenzmessungen über 200 Megahertz und erlaubt Messungen bis zu 50 GHz.
  • In Fig. 2 ist eine dreidimensionale, perspektivische Darstellung einer planaren Meßsonde gezeigt, die bei der erfindungsgemäßen Meßanordnung eingesetzt wird. Entgegen der herkömmlichen koaxialen Bauweise sind bei derartigen Meßsonden die Meßspitzen 26 planar nebeneinander angeordnet, so daß sich eine frei federnde Anordnung der Leiter der Meßsonde ergibt, die eine hohe Kontaktqualität erlaubt. Beispielhaft ist hier eine Konfiguration aus zwei Masseleitern 28 und einem Signalleiter 30 gezeigt. Es können jedoch durchaus andere Konstellationen, die z. B. nur aus zwei Kontaktspitzen 26 bestehen, realisiert werden. Die Kontaktspitzen 26 werden von einem Dielektrikum 24 gehalten. Über dieses sind die Kontaktspitzen 26 auch mit dem Koaxialanschluß 22 des Meßsignals verbunden, wobei die Kontaktspitzen 28 und 30 im Inneren des Dielektrikums 24 entlang einer koplanaren Leiterstruktur 28' und 30' zum Koaxialanschluß 22 geleitet werden. Diese Bauart läßt eine kostengünstige und präzise Herstellung der Kontaktspitzen 18 zu, die auch eine Serienfertigung ermöglicht.
  • In Fig. 3 ist eine seitliche Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Meßanordnung dargestellt. Mehrere Meßsonden 2 sind gebündelt mittels einer Kombination eines Trägerkörpers 42 und eines Trägers 36 an der Unterseite der Trägerkarte 4 fixiert. Der Trägerkörper 42 ist bevorzugt aus Keramik, und der Träger 36 aus Kunststoff hergestellt. Beide, Trägerkörper 42 und Träger 36, sind lösbar, z. B. mittels einer Schraube, mit der Trägerkarte 4 verbunden. Jeder Träger 36 verbindet eine Vielzahl von Meßsonden in einer festen geometrischen Lage, vorzugsweise parallel zueinander, und fixiert sie in dieser Lage. Die geometrische Anordnung der Sonden, für die sich eine möglichst konstante Impedanz ergibt, wird bevorzugt mit Hilfe feldtheoretischer Berechnungen ermittelt. Dazu wird vorzugsweise eine Computerprogramm eingesetzt, das die feldtheoretischen Gleichungen mittels dreidimensionaler Finite- Elemente-Methoden löst.
  • Fig. 3 zeigt auch durch einen Trägerkörper 42 bzw. Träger 36 gebündelte Meßsonden einer erfindungsgemäßen Meßanordnung in einer Draufsicht 48. Wie der Draufsicht 48 entnommen werden kann, sind die Meßsonden 2 am kontaktseitigen Ende geringer beabstandet als an den Anschlußstellen 44 der Meßsonden 2 mit der Trägerkarte 4. Bevorzugt werden sie kontaktseitig durch die Fixierung mittels des Trägerkörpers 42 bzw. des Trägers 36 im wesentlichen parallel gehalten. Die Verbindung des Trägerkörpers 42 mit dem Träger 36 sowie der Trägerkarte 4 erfolgt bevorzugt durch seitlich der Meßsonden 2angeordnete Verbindungsstellen 46, die zum Beispiel als Schraubverbindungen ausgebildet sind.
  • Um die Meßanordnung flexibel an verschiedene Layouts der Leiterstrukturen der Wafer anpassen zu können, sind die Meßsonden bevorzugt lösbar an der Trägerkarte 4 befestigt ist. Die lösbare Verbindung ist vorzugsweise als Hochfrequenzstecker oder Kontaktfeder ausgebildet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Trägerkarte 4 aus Epoxidharz hergestellt. Die Kontaktspitzen 18 der Meßsonden 2 ragen durch die erfindungsgemäße Befestigung gerade so viel über die Träger 36 und 42 hinaus, daß sie eine ausreichende Flexibilität beim Kontaktieren der Kontakte der Leiterstrukturen aufweisen und dennoch eine fest definierte Lage zueinander beibehalten. Die Flexibilität spielt eine wichtige Rolle, um eine gute Kontaktqualität mit den Leiterstrukturen des zu messenden Wafers zu garantieren. Es können durch die Flexibilität der Kontaktspitzen insbesondere Variationen der Höhe der Kontakte der zu messenden Leiterstrukturen ausgeglichen werden, aber auch Herstellungstoleranzen der Meßsonden bzw. der Meßanordnung selbst. Damit kann sichergestellt werden, daß alle Meßsonden Kontakt mit den Kontaktstellen der Leiterstrukturen haben. Auf der anderen Seite erhöht die fest definierte geometrische Lage der Meßsonden die Konstanz der Impedanz der Meßsonden entlang der Meßleitungen, so daß unerwünschte Reflexionen und Dämpfungen des Meßsignals vermieden werden können.
  • Die mit dem Träger 36 in Verbindung stehende Fläche des Trägerkörpers 42 ist in einer bevorzugten Ausführungsform abgeschrägt. Dadurch treffen die Kontaktspitzen 18 unter einem spitzen Winkel auf die Ebene der Leiterstrukturen und deren Kontaktstellen. Dies hat den gewünschten Effekt, daß sich die Kontaktspitzen in die Kontaktstellen eingraben und ggf. vorhandene Oxidschichten bzw. andere Verschmutzungen der Kontaktoberfläche entfernen. Dadurch wird die Kontaktqualität weiter verbessert. Bevorzugt wird ein Winkel um etwa 7° zwischen der Meßsonde 2 und der Ebene des Wafers 6 gewählt. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung des Trägers 36 und des Trägerkörpers 42 ist, daß der Träger 36 schon bei der Herstellung der Meßsonden auf dem Nutzen 32 verwendet wird und die Meßsonden erst nachher als komplettes Element 40 der Meßanordnung am Trägerkörper 42 und damit der Meßanordnung befestigt werden.
  • In Fig. 4 sind erfindungsgemäße Meßsonden während des Herstellungsverfahrens gezeigt. Die Meßsonden 40 befinden sich bei diesem Zwischenschritt noch auf einem Nutzen 32, auf dem sie mittels eines aus dem Stand der Technik bekannten lithographisch-galvanoplastischen Verfahrens hergestellt werden, bevor sie von diesem entfernt und in die Meßanordnung eingebaut werden. Mehrere Meßsonden 2 sind jeweils mit einem Träger 36 nahe des kontaktseitigen Endes der Meßsonden fest verbunden. Am Ende der Meßsonden 2 befinden sich die Meßspitzen 38, die durch den Träger 36 in einer fest definierten geometrischen Position zueinander gehalten werden. Im Anschluß 44 laufen die einzelnen Meßsonden zusammen.
  • Bei dem lithographisch-galvanoplastischen Verfahren zur Herstellung wird ein Siliziumwafer mit einer Metallschicht bedampft, auf welche ein lichtempfindlicher Lack aufgetragen wird. Dieser wird anschließend durch eine Maske, die im wesentlichen einer Negativstruktur der herzustellenden Anordnung der Meßsonden entspricht, belichtet. Die Entwicklung des Lackes erzeugt demnach eine Struktur mit Vertiefungen entsprechend der Struktur der herzustellenden Anordnung der Meßsonden. Diese Vertiefungen werden dann galvanisch mit einem elektrisch leitenden Material, welches schließlich die Leiter der Meßsonden bildet, aufgefüllt, bevor die Metallschicht entfernt wird. Die einzelnen Meßsonden werden abschließend mit einem Täger zusammengehalten, bevor sie vom Nutzen genommen und in die Meßanordnung eingebaut werden.

Claims (16)

1. Meßanordnung für Hochfrequenzmessungen mit mehreren Meßsonden (2) zum Kontaktieren von Leiterstrukturen (20) auf Wafern (6) oder dergleichen, wobei die Meßsonden (2) koplanar angeordnete Kontaktspitzen (18) umfassen, die mittels mindestens eines Trägers (36) nahe des kontaktseitigen Endes der Meßsonden (2) so fixiert sind, daß die Meßsonden (2) eine feste Lage zueinander haben.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, bei der die Meßsonden (2) lösbar an den Träger (36) befestigt sind.
3. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der oder jeder Träger (36) an einer Trägerkarte (4) befestigt ist.
4. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Meßsonden (2) lösbar mit der Trägerkarte (4) verbunden sind.
5. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Meßsonden (2) derart auf dem Träger (36) angeordnet sind, daß die Kontaktspitzen (18) einen spitzen Winkel mit der Ebene der Leiterstruktur (20) einschließen.
6. Meßanordnung nach Anspruch 5, bei welcher der Winkel etwa 7 Grad beträgt.
7. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der oder jeder Träger (36) um die zu messende Leiterstruktur (20) entsprechend deren Layout positionierbar ist.
8. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Meßsonden (2) durch den Träger (36) im wesentlichen parallel zueinander fixiert sind.
9. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche mehrere Träger (36) mit jeweils etwa 100 oder mehr Meßsonden (2) umfaßt.
10. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit der Frequenzen auch über 200 MHz meßbar sind.
11. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Meßsonden (2) derart geometrisch angeordnet sind, daß der Wellenwiderstand entlang der Leiter der Meßsonden (2) konstant bleibt.
12. Meßanordnung nach Anspruch 11, bei der die Konstanz des Wellenwiderstands entlang der Leiter der Meßsonden (2) durch Variation des Abstandes der Leiter erreicht wird.
13. Meßanordnung nach Anspruch 11, bei der die Konstanz des Wellenwiderstandes entlang der Leiter der Meßsonden (2) durch Variation des Abstandes der Leiter erreicht wird.
14. Meßanordnung nach Anspruch 11, bei der die Konstanz des Wellenwiderstandes entlang der Leiter der Meßsonden (2) durch Variation der Dicke der Leiter erreicht wird.
15. Meßanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der oder jeder Träger (36) aus Keramik oder Kunststoff hergestellt ist.
16. Verfahren zur Herstellung einer Meßanordnung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die koplanar angeordneten Meßsonden (2) mittels eines lithographisch-galvanoplastischen Verfahrens hergestellt werden.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202014002841U1 (de) * 2014-04-01 2014-06-25 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg Kontaktieranordnung, insbesondere HF-Messspitze

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5506515A (en) * 1994-07-20 1996-04-09 Cascade Microtech, Inc. High-frequency probe tip assembly
WO2001022097A1 (de) * 1999-09-21 2001-03-29 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Messspitze zur hochfrequenzmessung und verfahren zu deren herstellung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10206464A (ja) * 1997-01-24 1998-08-07 Mitsubishi Materials Corp プローブ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5506515A (en) * 1994-07-20 1996-04-09 Cascade Microtech, Inc. High-frequency probe tip assembly
WO2001022097A1 (de) * 1999-09-21 2001-03-29 Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Messspitze zur hochfrequenzmessung und verfahren zu deren herstellung

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