JP2502035Y2

JP2502035Y2 - プロ―ブ操作用マイクロマニピュレ―タ

Info

Publication number: JP2502035Y2
Application number: JP6511093U
Authority: JP
Inventors: 正誼柳井; 昌一郎研谷
Original assignee: Iwatani Corp
Current assignee: Iwatani Corp
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1996-06-19
Anticipated expiration: 2006-06-19
Also published as: JPH0736445U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、半導体製造工程で製造
された半導体基板の検査装置等、試料の低温状態での電
気特性等を測定する装置に使用するプローブ操作用マニ
ピュレータに関する。

【０００２】

【従来技術】低温状態での特性等を測定する装置にあっ
ては、ケーシングを断熱構造に形成し、外部からの入熱
を遮断した状態で試料を水平姿勢に支持して冷却し、ケ
ーシング外からプローブを操作することにより探針の先
端を前後・左右・上下に移動させて、探針の先端を試料
に接当させるようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】近年、作業効率を高め
るためにプローブ出退子の先端に複数の探針を平行に配
置し、一度に多数の試料を検査するようにしたものが提
供されている。このようなプロービング装置では、試料
台の水平度や探針先端の平面度は機械的に高精度に設定
することができるから、試料が試料台に正しく水平に支
持されていれば一度の操作で多数個の試料検査を同時に
行うことができる。ところが、低温状態で検査するもの
にあっては、熱変形で試料自体の水平度が狂うことがあ
る。この場合、従来のものでは、プローブの操作は平行
移動だけであったことから、各探針先端が正確に水平面
内に位置していても試料に接当しない探針が生じ本来の
機能を発揮できないという問題があった。本考案はこの
ような点に着目して、試料に熱変形で水平度の狂いが生
じても、すべての探針が正確に試料に接触できるマニピ
ュレータを提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本考案は、被検査体(試料)を水平に支持する支持台
に体して水平方向で直線移動する出退子の先端に複数の
探針を並列に配置し、出退子の駆動機構をケーシングに
対して昇降可能に構成するとともに、この出退子駆動機
構を出退子の出退方向と直交する水平方向に移動可能に
構成し、出退子駆動機構を出退子の出退方向と平行な軸
芯回りに一定角度範囲で回転揺動させるように構成して
プローブ操作用マニピュレータとしたことを特徴として
いる。

【０００５】

【作用】本考案では、探針を前後・左右・上下の三次元
直線移動に加えて出退子の出退方向と平行な軸芯回りに
一定角度範囲で回転揺動可能に構成してあるから、熱変
形で水平度に狂いが生じても、その傾斜度に応じて出退
子を回転揺動させることにより、全部の探針を試料表面
に均等に接当させることができる。

【０００６】

【実施例】図面は本考案の実施例を示し、図１は低温測
定装置の縦断面図、図２はマニピュレータの作動概念
図、図３は要部の拡大図、図４は図３のIV−IV線矢視図
である。この低温測定装置は、被検査試料であるウエハ
(Ｗ)を水平姿勢で支持する支持台(１)をケーシング(２)
で覆い、このケーシング(２)に極低温冷凍機(Ｒ)のコー
ルドヘッド(３)をベローズ(４)を介して支持し、このコ
ールドヘッド(３)と極低温冷凍機(Ｒ)の圧縮機ユニット
(５)とを冷媒ガス給排路(６)とで接続し、コールドヘッ
ド(３)の出力部分(７)を支持台(１)に熱的に接続した構
造になっている。

【０００７】そして、ケーシング(２)の両側にはプロー
ブ操作装置(８)が配置してある。このプローブ操作装置
(８)は、ケーシング(２)から水平方向に連出した固定基
台(９)の上面に移動基板(10)を配置し、この移動基板(1
0)に縦向き支持基板(11)を立設し、この縦向き支持基板
(11)に沿って昇降部材(12)を昇降移動可能に配置し、ウ
エハ(Ｗ)に接触可能な探針(13)を水平姿勢で支持する出
退軸(14)を水平方向に直線移動させるマイクロメータヘ
ッド(15)を昇降部材(12)に支持させて構成してある。

【０００８】そして、移動基板(10)は固定基板(９)の連
出基端側部分に立設した支軸(16)に水平揺動可能に支持
されており、両基板(９)(10)の先端寄り側面に配置した
マイクロメータヘッド(17)で一定範囲にわたって揺動駆
動されるようになっている。なお、固定基板(９)の先端
側にはチャンネル部材で形成した弧状のガイド部材(18)
が固定してあり、移動部材(10)の先端部底面に支持した
ローラ部材(19)が嵌まり込んで支持してある。

【０００９】縦向き支持基板(11)と昇降部材(12)との間
にはリニアガイドベアリングが装着してあり、昇降部材
(12)が円滑に昇降移動できるように形成してある。そし
て、この昇降部材(12)は支持基板(11)の上端に固定した
マイクロメータヘッド(20)で昇降駆動されるようになっ
ている。

【００１０】また、前述の探針移動用マイクロメータヘ
ッド(15)は昇降部材(12)に一定角度範囲内でその軸芯周
りに回転揺動可能な状態で支持してあり、このマイクロ
メータヘッド(15)は昇降部材(12)に固定した回動駆動用
のマイクロメータヘッド(21)で軸芯周りに回転揺動でき
るように構成してある。

【００１１】図中符号(22)は昇降部材(12)とケーシング
(２)との間に装着したベローズ、(23)はケーシング(２)
の上面に形成した窓である。

【００１２】上述のように構成したマニピュレータで
は、直交座標系の三平面での移動に加えて探針(13)を支
持している出退軸(14)を出退作動させるマイクロメータ
ヘッド(15)にその軸芯周りでの回転機能を付加したの
で、探針(13)を試料(Ｗ)の傾斜度合いに応じて回動させ
ることにより、複数の探針(13)のすべてを均等に試料表
面に接触させることができるようになる。

【００１３】なお、上記実施例では、探針移動用マイク
ロメータヘッド(15)を回転揺動させることにより、探針
(13)を試料の熱変形に基づく傾きに対応させるようにし
たが、ケーシング(２)から連出した固定基板(９)をケー
シング(２)に揺動可能に支持させて軸芯探針移動方向と
平行な軸芯周りに揺動させるようにしてもよい。

【００１４】また、探針移動用マクロメータヘッド(15)
を昇降部材(12)に軸芯周りで回転揺動可能に支持すると
ともに、固定基板(９)を水平面に対して傾斜可能な状態
に俯仰揺動可能に構成してもよい。このように構成する
と、試料のあらゆる傾斜に対応することができることに
なる。

【００１５】

【考案の効果】本考案は、探針を前後・左右・上下の三
次元直線移動に加えて出退子の出退方向と平行な軸芯回
りに一定角度範囲で回転揺動可能に構成してあるから、
熱変形で水平度に狂いが生じても、その傾斜度に応じて
出退子を回転揺動させることにより、全部の探針を試料
表面に均等に接当させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】低温測定装置の縦断面図である。

【図２】マニピュレータの作動概念図である。

【図３】要部の拡大図である。

【図４】図３のIV-IV線矢視図である。

【符号の説明】

１…支持台、２…ケーシング、13…探針、14…出退子、
15…出退子駆動機構(マイクロメータヘッド)、Ｗ…被検
査体(ウエハ)、Ｒ…極低温冷凍機。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被検査体(Ｗ)を水平に支持する支持台
(１)をケーシング(２)内に配置し、この支持台(１)に対
して水平方向で直線移動する出退子(14)の先端に複数の
探針(13)を並列に配置し、出退子(14)の駆動機構(15)を
ケーシング(２)に対して昇降可能に構成するとともに、
この出退子駆動機構(15)を出退子(14)の出退方向と直交
する水平方向に移動可能に構成し、出退子駆動機構(15)
を出退子(14)の出退方向と平行な軸芯回りに一定角度範
囲で回転揺動させるように構成したプローブ操作用マイ
クロマニピュレータ。
【請求項２】ケーシング(２)を密閉可能に構成すると
ともに、被検査体(Ｗ)の支持台(１)を極低温冷凍機(Ｒ)
の出力部分に熱的に接続した請求項１に記載のプローブ
操作用マイクロマニピュレータ。
【請求項３】出退子駆動機構(15)をケーシング(２)に
対して垂直面内の一定角度範囲で俯仰揺動可能に構成し
た請求項１又は２に記載のプローブ操作用マイクロマニ
ピュレータ。