JP2021063782A - Inspection probe, method for manufacturing inspection probe, and inspection probe - Google Patents
Inspection probe, method for manufacturing inspection probe, and inspection probe Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021063782A JP2021063782A JP2019190213A JP2019190213A JP2021063782A JP 2021063782 A JP2021063782 A JP 2021063782A JP 2019190213 A JP2019190213 A JP 2019190213A JP 2019190213 A JP2019190213 A JP 2019190213A JP 2021063782 A JP2021063782 A JP 2021063782A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspection
- optical waveguide
- inspection probe
- needle portion
- clad layer
- 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.)
- Granted
Links
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 184
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 133
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 45
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 43
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 17
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Leads Or Probes (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、検査対象物の特性の検査に使用される検査プローブ、検査プローブの製造方法および検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection probe used for inspecting the characteristics of an inspection object, a method for manufacturing the inspection probe, and an inspection apparatus.
シリコンフォトニクス技術を用いて、電気信号と光信号が伝搬する半導体素子(以下において「オプトデバイス」という。)がシリコン基板などに形成される。オプトデバイスの特性をウェハ状態で検査するために、電気信号が伝搬する電気プローブと光信号が伝搬する光プローブを用いて、オプトデバイスとテスタなどの計測装置が接続される。例えば、導電性材料からなるプローブが電気プローブとして使用され、光ファイバが光プローブとして使用される。 Using silicon photonics technology, a semiconductor element (hereinafter referred to as "opt device") in which an electric signal and an optical signal propagate is formed on a silicon substrate or the like. In order to inspect the characteristics of an opt device in a wafer state, an opt device and a measuring device such as a tester are connected by using an electric probe for propagating an electric signal and an optical probe for propagating an optical signal. For example, a probe made of a conductive material is used as an electrical probe and an optical fiber is used as an optical probe.
しかしながら、オプトデバイスとの位置合わせを電気プローブと光プローブについて別々に行うことにより、検査に要する時間が増大する。上記問題点に鑑み、本発明は、オプトデバイスの検査に要する時間を抑制できる検査プローブ、検査プローブの製造方法および検査装置を提供することを目的とする。 However, performing the alignment with the opt device separately for the electrical probe and the optical probe increases the time required for the inspection. In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an inspection probe, a method for manufacturing the inspection probe, and an inspection apparatus capable of suppressing the time required for inspection of the opt device.
本発明の一態様によれば、固定端および固定端と電気的に接続する自由端を有するカンチレバー構造のニードル部と、一方の端面を自由端と同一方向に向けてニードル部に形成された光導波路とを備える検査プローブが提供される。 According to one aspect of the present invention, a needle portion having a fixed end and a cantilever structure having a free end electrically connected to the fixed end, and an optical wave formed in the needle portion with one end face directed in the same direction as the free end. An inspection probe with a waveguide is provided.
本発明の他の態様によれば、第1のフォトリソグラフィ工程によってカンチレバー構造のニードル部の表面に第1クラッド層を形成し、第2のフォトリソグラフィ工程によって第1クラッド層の上面の一部に第1クラッド層よりも屈折率の高いコア部を形成し、第3のフォトリソグラフィ工程によってコア部を覆うように第1クラッド層の上面に第1クラッド層と同じ屈折率の第2クラッド層を形成する検査プローブの製造方法が提供される。第1クラッド層および第2クラッド層により構成されるクラッド部によってコア部が覆われた光導波路が、光導波路の一方の端面を自由端と同一方向に向けてニードル部に形成される。 According to another aspect of the present invention, a first clad layer is formed on the surface of the needle portion of the cantilever structure by the first photolithography step, and a part of the upper surface of the first clad layer is formed by the second photolithography step. A core portion having a higher refractive index than the first clad layer is formed, and a second clad layer having the same refractive index as the first clad layer is formed on the upper surface of the first clad layer so as to cover the core portion by a third photolithography step. A method of manufacturing the test probe to be formed is provided. An optical waveguide whose core portion is covered with a clad portion composed of a first clad layer and a second clad layer is formed on a needle portion with one end face of the optical waveguide facing in the same direction as the free end.
本発明の更に他の態様によれば、基板に固定された固定端および固定端と電気的に接続する自由端を有するカンチレバー構造のニードル部、および、一方の端面の向きを自由端の向きと同一にしてニードル部に形成された光導波路を有する検査プローブと、光導波路の他方の端面に光学的に接続する光信号伝送路とを備える検査装置が提供される。ニードル部の自由端と光導波路の一方の端面の相対的な位置関係が、被検査体の電気信号端子と光信号端子の相対的な位置関係に対応する。 According to still another aspect of the present invention, the needle portion of the cantilever structure having a fixed end fixed to the substrate and a free end electrically connected to the fixed end, and the orientation of one end face are defined as the orientation of the free end. An inspection device including an inspection probe having an optical waveguide formed in the needle portion in the same manner and an optical signal transmission path optically connected to the other end surface of the optical waveguide is provided. The relative positional relationship between the free end of the needle portion and one end surface of the optical waveguide corresponds to the relative positional relationship between the electrical signal terminal and the optical signal terminal of the inspected object.
本発明によれば、オプトデバイスの検査に要する時間を抑制できる検査プローブ、検査プローブの製造方法および検査装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an inspection probe, a method for manufacturing an inspection probe, and an inspection apparatus capable of reducing the time required for inspection of an opt device.
次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の厚みの比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置などを下記のものに特定するものでない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and the thickness ratio of each part is different from the actual one. In addition, it goes without saying that the drawings include parts having different dimensional relationships and ratios from each other. The embodiments shown below exemplify devices and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention describe the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the components as follows. It is not specific to the thing.
(第1の実施形態)
図1に示す第1の実施形態に係る検査装置1は、検査対象物3の特性の検査に使用される。検査装置1は、基板10、基板10に固定された検査プローブ20、および検査プローブ20に接続された光信号伝送路30を備える。基板10は、支持基板11とプリント基板12を積層した構成である。
(First Embodiment)
The inspection device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is used for inspecting the characteristics of the inspection object 3. The inspection device 1 includes a
検査対象物3は、電気信号が伝搬する電気信号端子と光信号が伝搬する光信号端子を有するオプトデバイスである。検査対象物3は、特に限定されるものではないが、例えばシリコンフォトニクスデバイス、垂直共振器面発光レーザ(VCSEL)などの半導体素子である。例えば、図2に例示した検査対象物3は、電気信号端子301が信号入力端子、光信号端子302が発光部のVCSELの例である。検査対象物3は、電気信号端子301と光信号端子302の形成された面を検査プローブ20に対向して、ステージ2に配置される。
The inspection object 3 is an opt device having an electric signal terminal on which an electric signal propagates and an optical signal terminal on which an optical signal propagates. The inspection object 3 is not particularly limited, but is, for example, a semiconductor element such as a silicon photonics device or a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL). For example, in the inspection object 3 illustrated in FIG. 2, the
検査プローブ20は、固定端212および固定端212と電気的に接続する自由端211を有するカンチレバー構造のニードル部21と、ニードル部21の表面上に形成された光導波路22を備える。ここで、ニードル部21の検査対象物3に向く面を下面、下面に対向する面を上面、下面から上面に向かう面を側面とする。例えば図3に示すように、ニードル部21の側面に光導波路22が配置される。ただし、ニードル部21の下面や上面に光導波路22を配置してもよい。
The
図1および図3に示すように、検査プローブ20のニードル部21の自由端211は、検査対象物3と対向する。そして、光導波路22の一方の端面(以下において「受光面221」という。)は、自由端211と同一方向を向いており、受光面221は検査対象物3に対向する。また、光導波路22の他方の端面(以下において「接続面222」という。)は、光信号伝送路30と光学的に接続する。なお、「光学的に接続」とは、直接に接触している接続や離間した領域を光が伝搬する接続を含む概念である。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
検査対象物3の検査時には、図3に示すように、ニードル部21の自由端211が検査対象物3の電気信号端子301と接続し、光導波路22の受光面221が検査対象物3の光信号端子302と光学的に接続する。このため、検査対象物3から出力された光信号Lは、受光面221に入射して光導波路22を伝搬し、接続面222から光信号伝送路30の一方の端部に入射する。検査対象物3の検査プローブ20と対向する面の上方からみて(以下、「平面視」という。)、自由端211と受光面221の相対的な位置関係は、検査対象物3の電気信号端子301と光信号端子302の相対的な位置関係に対応する。
At the time of inspection of the inspection object 3, as shown in FIG. 3, the
例えば、図2に示す検査対象物3に対して、平面視において電気信号端子301に自由端211が重なり、光信号端子302に受光面221が重なる。このように、自由端211が電気信号端子301に接触した状態において、受光面221が光信号端子302に対向するように、光導波路22がニードル部21に配置されている。このとき、検査に有効な強度で光信号Lが受光面221に入射するように、光信号端子302と受光面221が対向する。
For example, with respect to the inspection object 3 shown in FIG. 2, the
検査プローブ20のニードル部21の固定端212は、支持基板11の表面に配置された接続端子110と電気的に接続されて、支持基板11に固定されている。接続端子110は、支持基板11の内部に配置された内部配線111に接続する。支持基板11には、例えば、MLO(Multi-Layer Organic)やMLC(Multi-Layer Ceramic)などの多層配線基板を使用できる。
The
支持基板11の内部配線111は、プリント基板12に形成された基板配線121と電気的に接続する。基板配線121は、プリント基板12に配置されたテスターランド120に接続する。つまり、ニードル部21がテスターランド120と電気的に接続する。テスターランド120は、図示を省略するテスタに接続する。
The
プリント基板12は、プリント基板12よりも剛性の高いスティフナ40に固定されている。スティフナ40は、プリント基板12の機械的強度を確保すると共に、検査プローブ20を固定する支持体としても使用されている。
The printed
上記のように、検査プローブ20のニードル部21がテスタと電気的に接続して、テスタと検査対象物3との間でニードル部21を介して電気信号が伝搬する。ニードル部21には導電性材料が使用され、例えばニッケル(Ni)合金などの金属がニードル部21に使用される。
As described above, the
光導波路22の接続面222と一方の端部が光学的に接続する光信号伝送路30は、他方の端部でO/E変換コネクト50に接続する。O/E変換コネクト50は、光信号伝送路30を伝搬した光信号Lを電気信号に変換し、電気信号をテスタに送信する。光信号伝送路30は、例えば光ファイバなどが好適に使用される。上記のように、テスタと検査対象物3との間で、光導波路22を介して光信号Lが伝搬する。
The optical
光信号伝送路30は、光導波路22と接続する端部が支持基板11の下面に露出して、支持基板11を貫通している。光信号伝送路30は、プリント基板12およびスティフナ40に設けられた開口部を通過して、プリント基板12に配置されたO/E変換コネクト50に接続する。なお、光導波路22の接続面222を凸球面にレンズ加工して、接続面222から出力された光信号Lの集光性を高めてもよい。
The end of the optical
また、光導波路22の受光面221の形状を、検査対象物3から出力される光信号Lを受光しやすいように加工してもよい。例えば、図4に示すように、受光面221をレンズ加工により凸球面にしてもよい。或いは、図5に示すように、先端角を90度程度にして受光面221を尖らせてもよい。
Further, the shape of the
なお、光導波路22のコーナー部は、光信号Lの伝送損失を抑制するために任意の形状にすることができる。後述するように光導波路22をフォトリソグラフィ技術で形成するため、光導波路22を所望の形状に形成することは容易である。
The corner portion of the
例えば、図6に示すように、光導波路22のコーナー部をR面取りしてもよい。これにより、コーナー部で光信号Lが散乱し、反射しにくくなる。或いは、図7に示すように、光導波路22の直線部分を相互に離間させて、コーナー部に空気層を設けてもよい。また、図8に示すように、コーナー部をC面取りしてもよい。コーナー部を図7や図8に示す形状に高い精度で加工することにより、光信号Lの反射による伝送損失を抑制できる。
For example, as shown in FIG. 6, the corner portion of the
以下に、検査装置1を用いた検査方法について説明する。検査対象物3の検査では、検査対象物3と検査プローブ20の位置合わせを行う。この位置合わせは、例えば、検査対象物3が搭載面に搭載されたステージ2を、搭載面と平行な方向に移動させたり、搭載面の面法線方向を中心軸として回転させたりして行われる。
The inspection method using the inspection device 1 will be described below. In the inspection of the inspection object 3, the inspection object 3 and the
その後、ニードル部21の自由端211と検査対象物3の電気信号端子301の位置が平面視で一致している状態で、検査対象物3と検査プローブ20の距離を変化させる。例えば、ステージ2を検査装置1の方向に移動させて、ニードル部21の自由端211を検査対象物3の電気信号端子301と電気的に接続する。このとき、ニードル部21の自由端211と光導波路22の受光面221の相対的な位置関係が、検査対象物3の電気信号端子301と光信号端子302の相対的な位置関係に対応しているため、受光面221が光信号端子302と対向する。
After that, the distance between the inspection object 3 and the
そして、検査プローブ20を介して、検査対象物3とテスタとの間で電気信号や光信号が伝搬して、検査対象物3の特性を検査する。例えば、検査プローブ20のニードル部21を介して、テスタから送信された電気信号が検査対象物3の電気信号端子301に入力される。そして、検査対象物3から出力された光信号Lが、光導波路22の受光面221により受光される。光信号Lは、光導波路22および光信号伝送路30を伝搬して、O/E変換コネクト50により電気信号に変換される。光信号Lを光電変換した電気信号がテスタに送信され、検査対象物3の特性が検査される。なお、テスタの仕様に合わせて、上記のように光信号Lを電気信号に変換してからテスタに入力してもよいし、光信号Lをそのままテスタに入力してもよい。
Then, an electric signal or an optical signal propagates between the inspection object 3 and the tester via the
上記のように、検査プローブ20のニードル部21が電気プローブとして機能し、光導波路22が光プローブとして機能する。なお、ニードル部21には、一方の側面から他方の側面に貫通する空洞210が設けられている。ニードル部21に空洞210を設けることにより、ニードル部21に伸縮性を持たせることができる。このため、ニードル部21を検査対象物3に接触させる際にオーバードライブをかけて、所定の針圧でニードル部21と検査対象物3を接触させることができる。これにより、ニードル部21と検査対象物3の電気的な接続を確実にすることができる。
As described above, the
なお、図3に例示したように、自由端211が検査対象物3の表面に接触した状態において、受光面221が検査対象物3から離間している。これにより、光導波路22との接触によって検査対象物3が損傷することを抑制できる。ただし、受光面221が検査対象物3に接触した状態で検査対象物3を検査してもよい。
As illustrated in FIG. 3, the
検査装置1を用いて検査対象物3を正確に検査するために、検査プローブ20の自由端211が検査対象物3の電気信号端子301と接続したときに、受光面221が検査対象物3の光信号端子302と高い位置精度で対向する必要がある。このため、自由端211と受光面221の相対的な位置関係の精度が高い必要がある。
In order to accurately inspect the inspection object 3 using the inspection device 1, when the
後述するように、検査プローブ20の光導波路22は、フォトリソグラフィ技術を用いてニードル部21に形成される。このため、自由端211と受光面221の相対的な位置関係の精度を高くして、光導波路22をニードル部21に配置することができる。したがって、ニードル部21を検査対象物3の電気信号端子301に対して位置合わせすることにより、光導波路22についても同時に検査対象物3の光信号端子302に対して位置合わせされる。このため、検査プローブ20と検査対象物3とを短時間で位置合わせできる。
As will be described later, the
上記のように、検査プローブ20を備える検査装置1によれば、検査対象物3の検査に要する時間を抑制できる。更に、ニードル部21と検査対象物3の電気信号端子301、および、光導波路22と検査対象物3の光信号端子302が、同時に所定の位置精度で接続される。このため、検査対象物3に対する電気的検査と光学的検査を並行して行うこともできる。
As described above, according to the inspection device 1 provided with the
図1では、1の検査対象物3に対して1の検査プローブ20を使用する場合を例示的に示した。一方、検査対象物3の信号端子の構成に応じて、1の検査対象物3の検査に複数の検査プローブ20を使用してもよい。また、検査装置1に配置する検査プローブ20の個数を増やすことにより、同時に複数個の検査対象物3を検査することもできる。
FIG. 1 schematically shows a case where one
以下に、図面を参照して検査プローブ20の製造方法を説明する。まず、固定端212と自由端211を有するカンチレバー構造のニードル部21を用意する。例えば、固定端212から自由端211までが一体成形されたニードル部21を用意する。そして、図9に示すように、一方の側面を基材200の表面に固定したニードル部21の他方の側面に、第1クラッド層201を形成する。第1クラッド層201には、例えばエポキシ系の感光性材料を使用する。ここでは、第1クラッド層201の材料に光硬化性樹脂を使用する。
The manufacturing method of the
次いで、図10に示すように、マスク材61を用いて第1クラッド層201の所定の領域に紫外線を照射(以下、「UV露光」という。)する。そして、図11に示すように、現像処理によって、第1クラッド層201のUV露光した領域のみをニードル部21の表面に残す。以上の第1のフォトリソグラフィ工程により、光導波路22の一部を形成する。
Next, as shown in FIG. 10, the mask material 61 is used to irradiate a predetermined region of the first
その後、図12に示すように、第1クラッド層201の上面にコア層202を形成する。コア層202には、第1クラッド層201と同様に、例えばエポキシ系の感光性材料を使用する。ただし、コア層202の材料には、第1クラッド層201の材料よりも屈折率の高い材料を使用する。ここでは、コア層202の材料に光硬化性樹脂を使用する。
Then, as shown in FIG. 12, the
次いで、図13に示すように、マスク材62を用いてコア層202の所定の領域をUV露光する。具体的には、第1クラッド層201の上面の一部にコア層202が残るように、コア層202のUV露光する領域の外縁を第1クラッド層201の外縁よりも内側にする。そして、図14に示すように、現像処理によって、コア層202のUV露光した領域のみを第1クラッド層201の上面に残す。以上の第2のフォトリソグラフィ工程により、光導波路22のコア部を形成する。
Next, as shown in FIG. 13, a predetermined region of the
次に、図15に示すように、コア層202および第1クラッド層201を覆って、第1クラッド層201と同じ屈折率の第2クラッド層203を形成する。例えば、第2クラッド層203に、第1クラッド層201と同じ材料を使用する。その後、図16に示すように、マスク材63を用いて第2クラッド層203の所定の領域をUV露光する。そして、図17に示すように、現像処理によって、コア層202の周囲を残して第2クラッド層203を除去する。以上の第3のフォトリソグラフィ工程により、第1クラッド層201の上面に、コア層202を覆って第2クラッド層203を形成する。
Next, as shown in FIG. 15, the
以上により、フォトリソグラフィ技術を用いて、第1クラッド層201および第2クラッド層203により構成されるクラッド部によってコア部が覆われた光導波路22が完成する。その後、ニードル部21から基材200を剥離する。
As described above, the
なお、上記ではニードル部21の側面に光導波路22を形成する場合を説明したが、同様のフォトリソグラフィ技術により、ニードル部21の下面や上面に光導波路22を形成してもよい。ニードル部21の下面や上面に光導波路22を形成する場合には、図18に示すように、側面を基材200の表面に固定したニードル部21に隣接させて、基材200の表面に光導波路22を形成する。その後、ニードル部21および光導波路22から基材200を剥離する。
Although the case where the
第1クラッド層201、コア層202および第2クラッド層203の膜厚や材料は、光導波路22に要求される仕様などに応じて任意に選択が可能である。例えば、光信号Lの伝送損失を抑制するように、光導波路22の構造や材料が選択される。
The film thickness and material of the first
また、光導波路22の材料には、シート状の材料を張り付けるシートタイプや液状の材料を塗布するレジストタイプなどを使用できる。シートタイプは、ラミネートや真空プレスで熱圧着できるため、取り扱いが容易である。また、シートタイプでは膜厚を均一に高精度で管理できる。
Further, as the material of the
なお、ニードル部21の材料は、光導波路22の製造プロセスによる影響を受けにくい材料を選択する。例えば、Ni合金がニードル部21の材料に好適に使用される。Ni合金は、シートタイプの材料を光導波路22に使用した場合に、シートタイプの材料をラミネートする時の熱に影響されない。
As the material of the
以上に説明した検査プローブ20の製造方法によれば、フォトリソグラフィ技術を用いて光導波路22がニードル部21に形成される。このため、ニードル部21の自由端211と光導波路22の受光面221の相対的な位置を、高い精度で調整できる。フォトリソグラフィ技術を用いて製造された検査プローブ20によれば、ニードル部21を検査対象物3の電気信号端子301に対して位置合わせすることにより、光導波路22についても検査対象物3の光信号端子302に対して位置合わせされる。したがって、検査プローブ20と検査対象物3との位置合わせが容易である。このため、検査対象物3の検査に要する時間を抑制できる。
According to the method for manufacturing the
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る検査プローブ20では、図19および図20に示すように、ニードル部21の表面に光導波路22が埋め込まれている。図19は、図20のXIX−XIX方向に沿った断面図であり、ニードル部21の側面に光導波路22が埋め込まれている。第2の実施形態に係る検査装置は、検査プローブ20の光導波路22がニードル部21に埋め込まれている点が、ニードル部21の表面上に光導波路22が形成された第1の実施形態と異なる。その他の構成については、図1に示す第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
In the
以下に、図面を参照して第2の実施形態に係る検査プローブ20の製造方法を説明する。まず、基材200の表面に第1クラッド層201を形成した後、図10〜図11を参照して説明した方法と同様の第1のフォトリソグラフィ工程により、図21に示すように第1クラッド層201を形成する。
Hereinafter, a method for manufacturing the
次いで、第1クラッド層201を覆うようにコア層202を形成した後、図13〜図14を参照して説明した方法と同様の第2のフォトリソグラフィ工程により、図22に示すように第1クラッド層201の上面の一部にコア層202を残す。
Next, after forming the
その後、コア層202を覆うように第2クラッド層203を形成した後、図16〜図17を参照して説明した方法と同様の第3のフォトリソグラフィ工程により、図23に示すようにコア層202の周囲を残して第2クラッド層203を除去する。これにより、基材200の表面に光導波路22が形成される。
Then, after forming the second
次に、図24に示すように、基材200および光導波路22の表面を覆って、後述する電気メッキ工程で使用するメッキ電極膜70を形成する。メッキ電極膜70は、例えば膜厚1μm程度の銅(Cu)膜である。そして、図25に示すように、メッキ電極膜70の上面に光硬化性のレジスト膜80を形成する。その後、図26に示すようにマスク材64を用いて、メッキ電極膜70を露出させる領域を除いてレジスト膜80の一部をUV露光する。
Next, as shown in FIG. 24, the surfaces of the
次いで、図27に示すように、レジスト膜80のUV露光されなかった領域を現像処理によって除去する。そして、メッキ電極膜70を電極とする電気メッキ工程により、図28に示すようにニードル部21を形成する。ニードル部21の材料は、例えばNi合金などである。その後、図29に示すように、ニードル部21の外側に残存しているレジスト膜80やメッキ電極膜70をエッチング除去する。以上により、ニードル部21の表面に光導波路22が埋め込まれた検査プローブ20が完成する。
Next, as shown in FIG. 27, the UV-exposed region of the resist
基材200が有機素材などである場合に、上記のようにメッキ電極膜70を形成する工程が必要である。メッキ電極膜70には、エッチング除去が容易なCu膜などが好適に使用される。Cu膜以外に、ニッケル膜、パラジウム(Pd)膜、クロム(Cr)膜などが、用途や価格に応じてメッキ電極膜70に使用される。なお、無電解メッキ法などによりニードル部21を形成してもよい。
When the
ニードル部21の材料には、検査プローブ20の製造プロセスによる影響を受けにくい材料を選択する。例えば、Ni合金は、メッキ電極膜70として使用する銅膜をエッチング除去する薬剤などに影響されない。
For the material of the
なお、上記ではニードル部21の側面に光導波路22を埋め込む場合を説明したが、ニードル部21の上面や下面に光導波路22を埋め込んでもよい。他は、第1の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。
Although the case where the
<変形例>
上記では、ニードル部21に埋め込まれた光導波路22がニードル部21の表面に露出する構成を説明したが、光導波路22の全体をニードル部21の内部に埋め込む構成にしてもよい。以下に、光導波路22の全体がニードル部21に埋め込まれた検査プローブ20の製造方法の例を説明する。
<Modification example>
In the above description, the configuration in which the
まず、図30に示すように、基材200に固定した第1ニードル材21Aの上面に、第1クラッド層201を形成する。その後、図10〜図17を参照して説明した方法と同様にして、コア層202および第2クラッド層203を形成し、図31に示すように第1ニードル材21Aの上面に光導波路22を形成する。
First, as shown in FIG. 30, the first
次いで、図32に示すように、基材200、第1ニードル材21Aおよび光導波路22の表面を覆って、メッキ電極膜70を形成する。そして、メッキ電極膜70の上面に光硬化性のレジスト膜80を形成した後、図33に示すようにマスク材65を用いて、メッキ電極膜70を露出させる領域を除いてレジスト膜80の一部をUV露光する。そして、レジスト膜80のUV露光されなかった領域を現像処理によって除去する。
Next, as shown in FIG. 32, the surface of the
その後、メッキ電極膜70を電極とする電気メッキ工程により、図34に示すように第2ニードル材21Bを形成する。そして、第1ニードル材21Aと第2ニードル材21Bの外側に残存しているレジスト膜80やメッキ電極膜70をエッチング除去する。以上により、図35に示すように、第1ニードル材21Aと第2ニードル材21Bにより構成されるニードル部21の内部に光導波路22が埋め込まれた検査プローブ20が完成する。
After that, the
(その他の実施形態)
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described by embodiment as described above, the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood to limit the invention. Various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art from this disclosure.
例えば、上記ではUV露光と現像処理により光導波路22を形成する場合を説明したが、フォトリソグラフィ技術によりパターニングしたエッチングマスクを用いたエッチング処理によって光導波路22を形成してもよい。
For example, although the case where the
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。 As described above, it goes without saying that the present invention includes various embodiments not described here.
1…検査装置
2…ステージ
3…検査対象物
10…基板
11…支持基板
12…プリント基板
20…検査プローブ
21…ニードル部
22…光導波路
30…光信号伝送路
40…スティフナ
50…O/E変換コネクト
211…自由端
212…固定端
221…受光面
222…接続面
301…電気信号端子
302…光信号端子
1 ... Inspection device 2 ... Stage 3 ...
Claims (9)
固定端および前記固定端と電気的に接続する自由端を有するカンチレバー構造のニードル部と、
一方の端面を前記自由端と同一方向に向けて、前記ニードル部に形成された光導波路と
を備えることを特徴とする検査プローブ。 An inspection probe used to inspect an object to be inspected.
A needle portion of a cantilever structure having a fixed end and a free end electrically connected to the fixed end,
An inspection probe comprising an optical waveguide formed on the needle portion with one end face facing in the same direction as the free end.
固定端および前記固定端と電気的に接続する自由端を有するカンチレバー構造のニードル部を用意し、
第1のフォトリソグラフィ工程によって、前記ニードル部の表面に第1クラッド層を形成し、
第2のフォトリソグラフィ工程によって、前記第1クラッド層の上面の一部に前記第1クラッド層よりも屈折率の高いコア部を形成し、
第3のフォトリソグラフィ工程によって、前記コア部を覆うように前記第1クラッド層の上面に前記第1クラッド層と同じ屈折率の第2クラッド層を形成し、
前記第1クラッド層および前記第2クラッド層により構成されるクラッド部によって前記コア部が覆われた光導波路を、前記光導波路の一方の端面を前記自由端と同一方向に向けて前記ニードル部に形成する
ことを特徴とする検査プローブの製造方法。 A method of manufacturing an inspection probe used for inspecting an object to be inspected.
A needle portion having a cantilever structure having a fixed end and a free end electrically connected to the fixed end is prepared.
A first clad layer is formed on the surface of the needle portion by the first photolithography step.
By the second photolithography step, a core portion having a higher refractive index than the first clad layer is formed on a part of the upper surface of the first clad layer.
By the third photolithography step, a second clad layer having the same refractive index as the first clad layer is formed on the upper surface of the first clad layer so as to cover the core portion.
An optical waveguide whose core portion is covered with a clad portion composed of the first clad layer and the second clad layer is attached to the needle portion with one end face of the optical waveguide directed in the same direction as the free end. A method of manufacturing an inspection probe, characterized in that it is formed.
基板と、
前記基板に固定された固定端および前記固定端と電気的に接続する自由端を有するカンチレバー構造のニードル部、および、一方の端面の向きを前記自由端の向きと同一にして前記ニードル部に形成された光導波路を有する検査プローブと、
前記光導波路の他方の端面に光学的に接続する光信号伝送路と
を備え、前記自由端と前記一方の端面の相対的な位置関係が、前記電気信号端子と前記光信号端子の相対的な位置関係に対応することを特徴とする検査装置。 An inspection device used for inspecting an inspection object having an electric signal terminal for propagating an electric signal and an optical signal terminal for propagating an optical signal.
With the board
A needle portion having a cantilever structure having a fixed end fixed to the substrate and a free end electrically connected to the fixed end, and one end face formed on the needle portion in the same direction as the free end. An inspection probe with an optical waveguide
An optical signal transmission line optically connected to the other end face of the optical waveguide is provided, and the relative positional relationship between the free end and the one end face is relative to the electric signal terminal and the optical signal terminal. An inspection device characterized in that it corresponds to a positional relationship.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019190213A JP7443017B2 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Inspection probe, inspection probe manufacturing method, and inspection device |
TW109135332A TWI758902B (en) | 2019-10-17 | 2020-10-13 | Inspection probe, method for manufacturing inspection probe, and inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019190213A JP7443017B2 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Inspection probe, inspection probe manufacturing method, and inspection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021063782A true JP2021063782A (en) | 2021-04-22 |
JP7443017B2 JP7443017B2 (en) | 2024-03-05 |
Family
ID=75486123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019190213A Active JP7443017B2 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Inspection probe, inspection probe manufacturing method, and inspection device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7443017B2 (en) |
TW (1) | TWI758902B (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05175288A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-13 | Fujitsu Ltd | Optical/electrical probe and method for evaluating optical element |
JP2000162458A (en) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Sharp Corp | Manufacture of optical waveguide element |
JP2000227529A (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | Optical connector |
JP2002286956A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Kyocera Corp | Optical integrated circuit board |
JP2003035723A (en) * | 2001-06-28 | 2003-02-07 | Ind Technol Res Inst | Method for manufacturing probe card and probe card |
JP2012242656A (en) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | Optical waveguide and optical waveguide module |
JP2013083894A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Fujitsu Component Ltd | Optical connector and signal processor |
WO2014199831A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | 日本碍子株式会社 | Optical path conversion element, connection structure for optical path conversion element, light source device, and optical mounting device |
JP2018185491A (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 株式会社豊田中央研究所 | Optical circuit and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI237276B (en) * | 2004-05-04 | 2005-08-01 | Kuo-Ning Chiang | Probe with light waveguide for the scanning probe/scanning near-field optical microscopy |
DE202008009469U1 (en) * | 2008-07-15 | 2008-09-11 | Rosenberger Hochfrequenztechnik Gmbh & Co. Kg | probe |
EP2477038A1 (en) * | 2011-01-14 | 2012-07-18 | Centre National de la Recherche Scientifique | Near-field optical probe manufacturing using organo-mineral material and sol-gel process |
GB2493585B (en) * | 2011-08-11 | 2013-08-14 | Ibm | Scanning probe microscopy cantilever comprising an electromagnetic sensor |
JP2018081948A (en) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | Inspection apparatus |
-
2019
- 2019-10-17 JP JP2019190213A patent/JP7443017B2/en active Active
-
2020
- 2020-10-13 TW TW109135332A patent/TWI758902B/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05175288A (en) * | 1991-12-26 | 1993-07-13 | Fujitsu Ltd | Optical/electrical probe and method for evaluating optical element |
JP2000162458A (en) * | 1998-11-26 | 2000-06-16 | Sharp Corp | Manufacture of optical waveguide element |
JP2000227529A (en) * | 1999-02-05 | 2000-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | Optical connector |
JP2002286956A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Kyocera Corp | Optical integrated circuit board |
JP2003035723A (en) * | 2001-06-28 | 2003-02-07 | Ind Technol Res Inst | Method for manufacturing probe card and probe card |
JP2012242656A (en) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | Optical waveguide and optical waveguide module |
JP2013083894A (en) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Fujitsu Component Ltd | Optical connector and signal processor |
WO2014199831A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | 日本碍子株式会社 | Optical path conversion element, connection structure for optical path conversion element, light source device, and optical mounting device |
JP2018185491A (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 株式会社豊田中央研究所 | Optical circuit and method for manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202117334A (en) | 2021-05-01 |
TWI758902B (en) | 2022-03-21 |
JP7443017B2 (en) | 2024-03-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7907803B2 (en) | Manufacturing method of opto-electric hybrid module and opto-electric hybrid module obtained thereby | |
KR100720854B1 (en) | Photoelectric wiring board, packaging board, and photoelectric wiring board producing method | |
US8548285B2 (en) | Manufacturing method of optical sensor module and optical sensor module obtained thereby | |
KR20100047130A (en) | Method for producing opto-electric hybrid module and opto-electric hybrid module obtained thereby | |
US10606002B2 (en) | Opto-electric hybrid board and manufacturing method for same | |
US20150147022A1 (en) | Manufacturing method of opto-electric hybrid flexible printed circuit board and opto-electric hybrid flexible printed circuit board | |
KR102576475B1 (en) | Photoelectric hybrid substrate | |
JP2013257381A (en) | Optical module and method for manufacturing optical module | |
JP6525240B2 (en) | Opto-electric hybrid board and its manufacturing method | |
KR20160082978A (en) | Opto-electric hybrid substrate and method for producing same | |
KR20080068405A (en) | Photoelectronic wired flexible printed circuit board using optical fiber | |
WO2020226009A1 (en) | Connection device for inspection | |
KR20090080903A (en) | Method of manufacturing optical waveguide device | |
JP2020016780A (en) | Light guide and optical circuit board | |
JP5349192B2 (en) | Optical wiring structure and optical module having the same | |
JP2021063782A (en) | Inspection probe, method for manufacturing inspection probe, and inspection probe | |
JP7271283B2 (en) | Inspection connection device | |
JP2018146437A (en) | Inspection method of optical waveguide and preparation method of optical waveguide using the same | |
WO2019187073A1 (en) | Optical waveguide inspection method and optical waveguide manufacturing method using same | |
JP2005128302A (en) | Method of manufacturing self-forming optical waveguide structure, method of manufacturing electro-optical composite wiring structure, and light irradiation device for manufacturing self-forming optical waveguide structure | |
JP2024151334A (en) | Optical Circuit Board | |
JP2005134576A (en) | Self-forming optical waveguide structure body and electro-optical combined wiring structure body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220902 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230424 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230706 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230919 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240221 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7443017 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |