JP2006046991A - 校正基板のトリミング装置及びトリミング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気的特性の測定精度を向上させると共に、信頼性が向上する。
【解決手段】 抵抗体９の幅方向縁部を少しずつ削り取るレーザ装置２３と、レーザ装置２３と抵抗体９とを相対的に移動させるＸＹステージ２２と、レーザ装置２３で抵抗体９の幅方向縁部が少し削り取られた後の抵抗値を検査する抵抗値検査部２４と、この抵抗値検査部２４で検査した検査値を目標値と比較して、目標値に達していない場合にＸＹステージ２２でレーザ装置２３と抵抗体９とを相対的に少しずらして抵抗体９の幅方向縁部を少し削り取って再びその抵抗値と目標値とを比較し、抵抗値が目標値に達するまで繰り返す制御部２５とを備えて構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロ波からミリ波帯程度あるいはそれ以上の高周波で動作する半導体装置の電気的特性を検査する際に使用される校正基板であって、当該校正基板上に配設される抵抗体等の抵抗値を調整するトリミング装置及びトリミング方法に関するものである。

ＩＣチップ等の半導体装置の電気的特性は、半導体ウエハをダイシングして各チップに分離する前に、プローブ針を使って検査される。この検査を正確に行うために、プローブ針自身の電気的特性を検査する必要がある。このため、プローブ針を校正基板の信号用電極パッドと接地用電極パッドとにそれぞれ接触させて、電気的特性が検査される。

このとき、プローブ針が信号用電極パッド及び接地用電極パッドに接触して高周波の信号が伝搬する際に、各部でのインピーダンス特性を整合させるために、抵抗体を設ける場合がある。この場合において、インピーダンス特性の正確な整合を図るために、抵抗体の抵抗値を事後的に変更する技術が特許文献１に提案されている。

この特許文献１では、端部に設けられた整合抵抗の抵抗値を調整している。具体的には、整合抵抗を最初、標準値よりも低い抵抗値になるように厚く形成し、マスクを用いて整合抵抗の表面全体にレーザ光を照射してその厚さを少しずつ減少させて、抵抗値を調整している。即ち、抵抗の表面全体を薄く剥ぎながら抵抗値を少しずつ上げて調整している。
特開平０６−２３６９１１号公報

しかし、上述した従来の調整手段では、整合抵抗の表面全体にレーザ光を照射するため、このレーザ光による影響等で、整合抵抗の抵抗値が経時的に変化してしまうという問題がある。

さらに、上記調整手段では、より高い精度で測定する必要がある場合には対応できない。測定精度が高くなると、抵抗値もより正確に調整する必要があるが、抵抗の厚さを減少させて抵抗値を調整する従来の調整手段では、抵抗全体の厚さを正確に制御するのが容易でなく、高精度の測定に対応するのが難しいという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、経時的変化を抑えて測定精度を向上させることができる校正基板のトリミング装置及びトリミング方法を提供することを目的とする。

本発明に係る校正基板のトリミング装置及びトリミング方法は、薄膜状に形成された抵抗体の幅方向縁部を少しずつ削り取りながら、その抵抗値を目標値に近づけることを特徴とする。

具体的には、抵抗体の幅方向縁部を少し削り取って抵抗値を測定し、当該抵抗体の抵抗値を目標値と比較して、目標値に達していない場合には当該抵抗体を少しずらしてその抵抗体の幅方向縁部を少し削り取って再びその測定値を目標値と比較して、上記抵抗体の抵抗値が目標値に達するまで繰り返す。

これにより、抵抗体の厚さを変えずに幅を少しずつ変えて、抵抗値を調整する。

以上のように、本発明によれば、次のような効果を奏することができる。

薄膜状の抵抗体の厚さを変えずに幅を少しずつ変えて、抵抗値を調整しているため、抵抗値の微調整が容易になる。これにより、インピーダンス等の電気的特性の調整も容易になり、測定精度を向上させることができる。

また、抵抗体の厚さは変えず、幅方向縁部を少しずつ削り取って抵抗値を調整するため、経時的変化を起こしにくく、信頼性が向上する。

以下、本発明の実施形態に係る校正基板のトリミング装置及びトリミング方法について、添付図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係る校正基板の抵抗体の要部を示す平面図、図２は本実施形態に係る校正基板を示す斜視図、図３は他の校正基板を示す平面図、図４は抵抗パターンの例を示す概略平面図、図５は本実施形態に係る校正基板の抵抗体を示す平面図、図６は本実施形態に係る校正基板の抵抗体の等価回路を示す模式図、図７は本実施形態に係るトリミング装置を示す機能ブロック図、図８は本実施形態に係るトリミング装置の制御部での処理機能を示すフローチャートである。

本実施形態に係る校正基板１は、図２に示すように構成されている。この校正基板１は、基板部２と、ショートパターン３と、オープンパターン４と、ＧＳＧ標準抵抗パターン５とから構成されている。

基板部２は、長方形状に形成されたアルミナ板によって構成されている。この基板部２の上側面に、ショートパターン３、オープンパターン４及びＧＳＧ標準抵抗パターン５がそれぞれ設けられている。このＧＳＧ標準抵抗パターン５等の配設パターンは種々のものがある。例えば、図３に示すように、基板部２上に多数のパターンを配設したものもある。検査対象等の種々の条件に応じて配設パターンが設定される。

接地側であるＧ電極パッド７と信号側であるＳ電極パッド８の組み合わせパターンも種々のものがある。例えば、図４（ａ）のように、Ｇ電極パッド７−Ｓ電極パッド８を１つずつ配設してこれらＧ電極パッド７とＳ電極パッド８の間に抵抗体９を配設したもの、図４（ｂ）のように、Ｓ電極パッド８を１つとその両側にＧ電極パッド７を２つ配設してこれらＧ電極パッド７とＳ電極パッド８の間にそれぞれ抵抗体９を配設したもの、図４（ｃ）のように、Ｓ電極パッド８を２つと各Ｓ電極パッド８の両側にＧ電極パッド７を３つ配設してこれらＧ電極パッド７とＳ電極パッド８の間にそれぞれ抵抗体９を配設したもの、図４（ｄ）のように、Ｇ電極パッド７−Ｓ電極パッド８とＳ電極パッド８−Ｇ電極パッド７とを一組ずつ配設してこれらＧ電極パッド７とＳ電極パッド８の間及びＳ電極パッド８とＧ電極パッド７の間にそれぞれ抵抗体９を配設したもの等のように、種々の配設パターンがある。

このような校正基板１で電気的特性を検査する場合は、図２に示すようにして行われる。なおここでは、ＧＳＧ標準抵抗パターン５を使用するため、プローブ１１は、２本の接地用プローブ針部１２と、１本の信号用プローブ針部１３とを備えている。この２本の接地用プローブ針部１２がＧＳＧ標準抵抗パターン５の２つのＧ電極パッド７にそれぞれ接触され、１本の信号用プローブ針部１３がＳ電極パッド８に接触される。そして、接地用プローブ針部１２と信号用プローブ針部１３を介して高周波の信号が印加されて、電気的特性が測定される。

このとき、高周波信号の伝搬経路では、その全経路に亘って同じインピーダンスになるように設定される。即ち、プローブ１１の同軸線路から、先端のＧＳＧ標準抵抗パターン５への接触部まで、同じインピーダンスになるように設定される。

このため、ＧＳＧ標準抵抗パターン５のＧ電極パッド７とＳ電極パッド８との間の電気的特性を調整できるように、抵抗体９が設けられている。この抵抗体９は、図１に示すように、Ｔａ₂Ｎで構成し、全幅が５０〜１００μｍ程度で、Ｇ電極パッド７及びＳ電極パッド８よりも僅かに狭く設定した。さらに、厚さ数百Åの薄膜状にした。これにより、その幅方向縁部（図１中の上側縁部又は下側縁部）を、後述するレーザ装置２３からのレーザ光線で削り取ることができるように設定した。なお、Ｇ電極パッド７及びＳ電極パッド８は金で構成され、その厚さは５μｍ程度に設定されている。

さらに、抵抗体９は、幅方向縁部を少しずつ削り取って抵抗値を微調整する。抵抗体９の削り取り方も、幅方向縁部の全長（図１中の左右方向全長）を一度に取り除かないで、例えば１〜２μｍ程度の幅で、かつ左右方向に１０〜２０μｍ程度の長さで、少しずつ取り除いて抵抗値を調整する。さらに、Ｓ電極パッド８の両側の抵抗体９を交互に取り除いて抵抗値を調整する。具体的には、インピーダンス特性がプローブ１１側と整合するように、抵抗体９の抵抗値を調整される。

このように、抵抗体９を広くて薄く形成すると、その幅方向縁部を少しずつ削り取る、トリミングによって、抵抗体９の抵抗値を容易にかつ正確に微調整することができ、その抵抗値を目標値に容易に近づけることができる。さらに、抵抗体９の抵抗値の経時的変化をもたらすような悪影響を与えることもない。

ＧＳＧ標準抵抗パターン５の具体的な数値の一例を図５及び図６に示す。

Ｇ電極パッド７は、全幅が５０μｍ、全長が２５０μｍで、プローブ１１の各接地用プローブ針部１２は、各Ｇ電極パッド７の外側端部から２５μｍだけ内側の位置で接触される。

Ｓ電極パッド８は、全幅が５０μｍ、全長が５０μｍで、各Ｇ電極パッド７と２５μｍの間隔を空けて配設されている。

抵抗体９は、２５μｍの間隔が空いたＧ電極パッド７とＳ電極パッド８との間に配設されている。この抵抗体９の全幅は、各抵抗体９に要求される抵抗値よりも少し低い値になるように、広めに設定されている。具体的には、図６の等価回路に示すように、２つの抵抗体９を合わせた目標抵抗値Ｒｓは２００Ω＋０〜−０．１５％で、各抵抗値Ｒ１及びＲ２が８８〜９７Ωになるように、広さを設定している。そして、上記トリミングにより、Ｒ１＝Ｒ２＝１００Ω＋０〜−０．１５％になるように調整する。最終的には、Ｒｓ＝Ｒ１＋Ｒ２＝２００Ω＋０〜−０．１５％となるように調整する。

次に、上記校正基板１のトリミング装置２１について説明する。なお、本実施形態のトリミング装置２１は、その制御機能に特徴を有し、具体的な構成には特徴が無いため、ここでは、図７の機能ブロック図を基に、概略的に説明する。

トリミング装置２１は主に、ＸＹステージ２２と、レーザ装置２３と、抵抗値検査部２４と、制御部２５とから構成されている。

ＸＹステージ２２は、レーザ装置２３と、校正基板１の抵抗体９とを相対的に移動させるための移動手段である。このＸＹステージ２２は本体側に固定されている。ＸＹステージ２２によって、校正基板１の抵抗体９が支持されて、μｍ単位で正確にＸＹ座標上を移動制御される。これにより、図１のように、２つの抵抗体９の幅方向縁部を、レーザ光で交互に少しずつ削り取るために、レーザ装置２３によるレーザービームＢを削り取る位置に正確に位置決めする。

レーザ装置２３は、抵抗体９の幅方向縁部を少しずつ削り取る除去手段である。このレーザ装置２３は、レーザービームＢを形成して抵抗体９に照射する。このレーザ装置２３は、ＸＹステージ２２と共に本体側に固定されている。これにより、ＸＹステージ２２が抵抗体９の位置を正確に制御して、レーザ装置２３によるレーザービームＢの照射位置を調整する。

抵抗値検査部２４は、抵抗体９の幅方向縁部が少し削り取られた後の抵抗体９の抵抗値を検査するための装置である。この抵抗値検査部２４は、プローブ１１と、抵抗値検出回路(図示せず)とを備えて構成されている。この抵抗値検査部２４で検出された抵抗値は、制御部２５に送信されて処理される。

制御部２５は、ＸＹステージ２２、レーザ装置２３及び抵抗値検査部２４を制御して、抵抗体９の抵抗値を目標値に調整するための装置である。制御部２５には、図８に示す処理機能が格納されている。この制御部２５による具体的な制御は、後述するトリミング方法において説明する。

次に、上記構成のトリミング装置２１を用いた校正基板１のトリミング方法について説明する。

この校正基板１のトリミング方法は、制御部２５による、ＸＹステージ２２、レーザ装置２３及び抵抗値検査部２４の制御によってなされる。図８のフローチャートに基づいて説明する。

具体的には、次のようにしてトリミングを行う。まず、ＧＳＧ標準抵抗パターン５のパターン情報を取り込む。抵抗パターンには種々のものがあるため、検査対象になっている抵抗パターン情報を予め入力しておくか、検査の際に入力する。

次いで、ＸＹステージ２２を制御して、抵抗体９の削り取る位置を、レーザ装置２３のレーザービームＢの照射位置に合わせる（ステップＳ１）。

次いで、レーザ装置２３を制御して、抵抗体９の削り取るために必要な照射時間だけ、レーザービームＢを照射する（ステップＳ２）。

次いで、抵抗値検査部２４を制御して、抵抗体９の一部を削り取った後の抵抗値を検査する（ステップＳ３）。次いで、その検査した抵抗値を取り込んで処理する。具体的には、レーザ装置２３で抵抗体９の幅方向縁部が少し削り取られた後の抵抗値を取り込んで目標値と比較して、目標値に達したか否かを判断する（ステップＳ４）。

そして、目標値に達していない場合には、ステップＳ１に戻って、ステップＳ４までを繰り返す。即ち、ＸＹステージ２２で校正基板１の抵抗体９をレーザ装置２３に対して少しずらして、位置合わせを行う。この位置合わせ作業は、抵抗体９の幅方向縁部（図１中の上側端部）を、その一端側（図１中の左側）から他端側へ順次移動させて、行われる。他端側端部まで移動すると、隣の抵抗体９に移動してその一端側端部から繰り返される。これが終わると、再びもとの抵抗体９に戻って繰り返される。この位置合わせ作業が終了すると、レーザービームＢを照射して、抵抗体９の幅方向縁部を少し削り取って再びその抵抗値を検出して、目標値と比較する。このステップＳ１〜Ｓ４までを、抵抗値が目標値に達するまで繰り返す。

そして、抵抗値が目標値に達した時点で処理を終了する。

以上により、抵抗体９の抵抗値の微調整が容易になる。これにより、インピーダンス等の電気的特性の調整も容易になり、測定精度を向上させることができる。

また、抵抗体９の厚さは変えず、幅方向縁部を少しずつ削り取って抵抗値を調整するため、経時的変化を起こしにくく、長期間良好な状態を保つことができる。これにより、信頼性が向上する。

［変形例］
上記実施形態では、抵抗体９の削り取り方として、抵抗体９の幅方向縁部（図１中の上側端部）を、その一端側（図１中の左側）から少しずつ削り取るようにしたが、本発明はこれに限らず、一端部と他端部の両側を交互に、左右対称に少しずつ削り取るようにしてもよい。中央部から左右に削り取るようにしてもよい。一端部から他端部まで全体を一度に削り取るようにしてもよい。

また、抵抗体９の一方の幅方向縁部（図１中の上側端部）を削り取るようにしたが、本発明はこれに限らず、上側端部と下側端部とを交互に削り取るようにしてもよい。

これらの場合も、上記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

上記実施形態では、トリミング対象として、抵抗体９を例に説明したが、本発明はこれに限らず、電気的特性を調整する必要のある薄膜状の部材すべてに適用することができる。

上記実施形態では、抵抗体９を２つ設けた場合を例に説明したが、１つ又は３つ以上設けてもよい。この場合も上記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

上記実施形態では、２つの抵抗体９を並列に配設した場合を例に説明したが、複数の抵抗体９を配設する態様としては、並列に限らず、直列に配設した場合でもよい。この場合も上記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

本発明の実施形態に係る校正基板の抵抗体の要部を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る校正基板を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る他の校正基板を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る抵抗パターンの例を示す概略平面図である。 本発明の実施形態に係る校正基板の抵抗体を示す平面図、 本発明の実施形態に係る校正基板の抵抗体の等価回路を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るトリミング装置を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係るトリミング装置の制御部での処理機能を示すフローチャートである。

符号の説明

１：校正基板、２：基板部、３：ショートパターン、４：オープンパターン、５：ＧＳＧ標準抵抗パターン、７：Ｇ電極パッド、８：Ｓ電極パッド、９：抵抗体、１１：プローブ、１２：接地用プローブ針部、１３：信号用プローブ針部、２１：トリミング装置、２２：ＸＹステージ、２３：レーザ装置、２４：抵抗値検査部、２５：制御部。

Claims (9)

1. 校正基板上に配設されたパターンをトリミングして電気的特性を調整するためのトリミング装置であって、
   上記配設パターンが薄膜状に形成され、当該配設パターンの幅方向縁部を少しずつ削り取りながら、その電気的特性を目標値に近づける機構を備えたことを特徴とする校正基板のトリミング装置。
2. 校正基板上に配設された、電気的特性調整用の抵抗体の抵抗値を調整するためのトリミング装置であって、
   上記抵抗体が薄膜状に形成され、当該抵抗体の幅方向縁部を少しずつ削り取りながら、その抵抗値を目標値に近づける機構を備えたことを特徴とする校正基板のトリミング装置。
3. 請求項２に記載の校正基板のトリミング装置であって、
   上記抵抗体が、上記校正基板の信号用電極パッドと接地用電極パッドとの間に配設されてこの部分のインピーダンス特性を調整することを特徴とする校正基板のトリミング装置。
4. 請求項２に記載の校正基板のトリミング装置であって、
   上記抵抗体が、上記校正基板の信号用電極パッドと接地用電極パッドとの間に並列又は直列に複数配設されて、各抵抗体の幅方向縁部を１つずつ削り取りながら全体の抵抗値を目標値に近づけて、この部分のインピーダンス特性を調整することを特徴とする校正基板のトリミング装置。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項に記載の校正基板のトリミング装置であって、
   上記抵抗体の幅方向縁部を少しずつ削り取る除去手段と、
   当該除去手段と上記抵抗体とを相対的に移動させる移動手段と、
   上記除去手段で上記抵抗体の幅方向縁部が少し削り取られた後の抵抗値を目標値と比較して、目標値に達していない場合に上記移動手段で上記除去手段と上記抵抗体とを相対的に少しずらして当該抵抗体の幅方向縁部を少し削り取って再びその抵抗値と目標値とを比較し、当該抵抗値が目標値に達するまで繰り返す制御部と
   を備えたことを特徴とする校正基板のトリミング装置。
6. 請求項５に記載の校正基板のトリミング装置であって、
   上記除去手段がレーザ装置であることを特徴とする校正基板のトリミング装置。
7. 校正基板に配設された、電気的特性調整用の抵抗体の抵抗値を調整するためのトリミング方法であって、
   薄膜状に形成された上記抵抗体の幅方向縁部を少しずつ削り取りながら、その抵抗値を目標値に近づけることを特徴とする校正基板のトリミング方法。
8. 請求項７に記載の校正基板のトリミング方法であって、
   上記校正基板の信号用電極パッドと接地用電極パッドとの間に並列又は直列に複数配設された各抵抗体の幅方向縁部を、１つずつ削り取りながら全体の抵抗値を目標値に近づけて、この部分のインピーダンス特性を調整することを特徴とする校正基板のトリミング方法。
9. 請求項７又は８に記載の校正基板のトリミング方法であって、
   少し削り取られた後の上記抵抗体の抵抗値を目標値と比較して、目標値に達していない場合に当該抵抗体を少しずらしてその抵抗体の幅方向縁部を少し削り取って再びその抵抗値と目標値とを比較し、当該抵抗値が目標値に達するまで繰り返すことを特徴とする校正基板のトリミング方法。

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