JP3227026B2 - プローブステーション - Google Patents

プローブステーション

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はウエハー又は他の電子テ
ストデバイスの高精度の低電流・低電圧測定をなすため
のプローブステーションに関し、詳細には、電流漏洩を
防止するための保護システムと、ライン抵抗によって生
じる電圧ロスを排除するＫｅｌｖｉｎ接続システムと電
磁気干渉（ＥＭＩ）遮蔽システムとをもつプローブステ
ーションに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低電流測定中の電流漏洩を最小にするた
めの保護技術、低電圧測定のためのＫｅｌｖｉｎ接続の
使用及びＥＭＩ遮蔽の装備はすべて周知であり、技術文
献中で広く議論されている。例えば、１９９０年１１月
号のＥｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇの
１５０〜１５３頁の“低電流／低電圧パラメトリック・
テスティング”と題するＷｉｌｌｉａｍ Ｋｎａｕｅｒ
の論文を参照されたい。また、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃ
ｋａｒｄの“Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｎｏｔｅ３５６
−ＨＰ４１４２Ｂ Ｍｏｄｕｌａｒ ＤＣ Ｓｏｕｒｃ
ｅ／Ｍｏｎｉｔｏｒ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎ” （１９８７）の頁１〜４、及びＨｅｗ
ｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄのＨ−Ｐ Ｍｏｄｅｌ ４２
８４ＡＰｒｅｃｉｓｉｏｎ ＬＣＲ Ｍｅｔｅｒ，Ｏｐ
ｅｒａｔｉｏｎ Ｍａｕａｌ（１９９１）の頁２〜１、
６〜９及び６〜１５を参照されたい。
【０００３】保護のための用途としては、低電流ライン
又は回路を包囲した又はさもなければそれに密接した導
体は漏洩電流をを減少させるため前記ライン又は回路と
同じ電位に維持され、それ故低電流測定を正確に行うこ
とができる。
【０００４】Ｋｅｌｖｉｎ接続はライン抵抗によって生
じる電圧ロスを補償する。前記ライン抵抗はさもなけれ
ば低電圧測定に誤差を生ぜしめる。前記補償は電源ライ
ンと測定ライン（これらは一般に夫々“フォース”及び
“センス”ラインとも称される）をテストデバイスにで
きるだけ接近した相互接続点（Ｋｅｌｖｉｎ接続）に提
供することによって達成される。測定ラインに大電流の
発生又はその結果生じる電圧低下を生じることなく電圧
を正確に検出するために、高インピーダンス電圧計が測
定ラインを通してこの点に接続される。このことによっ
て誤差は排除される。その誤差は、もし電圧計が電源ラ
インを通して電圧を検出するのであるならば、電源ライ
ン中に生じる電圧低下に起因して、生じるものである。
【０００５】プローブステーションは以前は、保護性Ｋ
ｅｌｖｉｎ接続及びＥＭＩ遮蔽技法でテストを行うため
に使用された。しかし、保護とＫｅｌｖｉｎ接続手法に
要求されるかかるプローブステーションの通常の調整に
は時間がかかり、或る場合には有効性が限定される。例
えば、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎＩｎ
ｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅ
ｍｅｎｔ、１９８９年１２月、３８巻、６号、１０８８
〜１０９３頁中に記載された“Ａ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｓ
ｅｌｆ−Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ Ｐｒｏｂｅｒ ｆｏｒ
Ａｃｃｕｒａｔｅ ｏｆ Ｏｎ−Ｗａｆｅｒ Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ”と称するＹｏｕｓｕｋｅ
Ｙａｍａｍｏｔｏの論文中に、プローブカードとテスト
デバイスを支持するチャック組立体上に取付けられた夫
々の着脱自在の３軸コネクタをもつプローブステーショ
ンが示されている。３軸コネクタの中間コネクタ素子は
通常は保護の目的に使用される。しかし、上記論文中に
示されたチャック組立体はチャックとシールドをもつに
過ぎず、中間コネクタ素子を接続できる分離した保護構
造はもたない。従って、保護されそして遮蔽されたチャ
ック組立体を得るためには、かかるステーションの変更
に大きな時間を費やす必要がある。他方、プローブカー
ド上のプローブは保護と遮蔽の両方がなされる。しか
し、テストデバイスの異なった接触パターンに適応させ
るためその保護体及びシールドと一緒に各プローブを他
のプローブから独立して移動させる手段はなく、従って
プローブステーションの順応性を犠牲にすることにな
る。また、チャック組立体上にＫｅｌｖｉｎ接続のため
の備えがない。これは示された単一の３軸コネクタより
多くのコネクタを必要とする。
【０００６】保護用及び遮蔽用構成部品を提供するチャ
ック組立体は入手することができる。例えば、米国マサ
チューセッツ州在のＴｅｍｐｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｒｐｏ
ｒａｔｉｏｎ が熱チャック組立体を市販しており、そ
の組立体の頂上にテストデバイス用の“追加の”支持面
が取付けられて、銅の保護層が前記追加の面と、絶縁材
料の夫々のシートによって各々から絶縁されたその下に
あるチャック組立体との間に挿入されている。この構造
によって、信号ラインを前記追加の面に半田付けし、保
護ラインを前記銅保護層に半田付けし、接地ラインをシ
ールドとして役立つその下にあるチャック組立体に半田
付けすることが可能になる。しかし、かかる配線は時間
を費やす調整を必要とし、もしＫｅｌｖｉｎ接続も必要
であれば、特にそうである。更に、追加の面とその下に
あるチャック組立体から銅の保護層を絶縁するためにシ
ート絶縁体を使用するので、測定すべき電流が低レベル
である故に漏洩電流を最少にすることが望まれるが、夫
々の素子間の誘電率をそれ程低くすることはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は個別に可動の
プローブと、チャック組立体の両方のために、集積され
た、即座に使用可能の保護性の、Ｋｅｌｖｉｎ接続及び
遮蔽性システムをもつプローブステーションを提供する
ことによって先行技術のプローブステーションの前述の
欠点を解消することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は個別に可動のプローブとチャック組立体の
両方のために、集積された即座に使用可能の保護性の、
Ｋｅｌｖｉｎ接続及び遮蔽性システムをもつプローブス
テーションを提供する。チャック組立体は互いに電気絶
縁されかつそれらの間でアプローチ軸線に沿ってプロー
ブから次第に大きくなる距離をおいて位置した少なくと
も第１、第２及び第３のチャック組立体素子を備える。
少なくとも１つの着脱自在の電気コネクタ組立体が第１
と第２のチャック組立体に番い関係に接続された夫々の
コネクタ素子をもつチャック組立体上に設けられて、即
時使用性のためにコネクタ組立体に保護ケーブルを簡単
に着脱自在に接続することだけを必要とする即座に使用
可能の保護システムを提供する。
【０００９】好適には、第２のかかる着脱自在の電気コ
ネクタ組立体は、チャック組立体上に即座に使用可能の
保護されたＫｅｌｖｉｎ接続を提供するように、第１と
第２のチャック組立体素子に第１コネクタ組立体のそれ
らと並列に接続された対応するコネクタ素子をもち、こ
のチャック組立体は第２コネクタ組立体への第２保護ケ
ーブルの簡単に着脱自在な接続によって即座に作用可能
となる。かくして、１方のケーブルが保護された電源ラ
インとして働き、他方が保護された測定ラインとして働
く。
【００１０】チャック組立体中の漏洩電流は、３つのチ
ャック組立体素子が連続誘電性シートによるよりはむし
ろ誘電性スペーサの分散パターンによって互いに電気絶
縁されるという事実によって最少にされ、従って大きな
空気間隙が素子間の間隙中の誘電率を減少させるよう夫
々のチャック組立体間に設けられる。
【００１１】個別に可動のプローブホルダーは即座に使
用可能の保護された単一ラインケーブルとＫｅｌｖｉｎ
接続ケーブルのみならず、各プローブのケーブルのため
の夫々のシールドをも備え、シールドは各プローブと一
緒に個別に独立して可動である。
【００１２】本発明の目的、特徴、利点は図示の実施例
についての以下の説明から明らかになるであろう
【００１３】
【実施例】プローブステーションの一般的配置 図１、２Ｂ、３Ｂを参照すれば、本発明のプローブステ
ーションの１実施例はベース１０（一部を図示）を備
え、前記ベースは幾つかのジャッキ１４ａ、１４ｂ、１
４ｃ、１４ｄによってプラテン１２を支持し、前記ジャ
ッキは以下説明するための小さい増分（ほぼ１０分の１
インチ）でベースに対して垂直にプラテンを選択的に上
昇、下降させる。また、プローブステーションのベース
１０により支持されるのは方形プランジヤ１８をもつ電
動化ポジショナ１６であり、前記プランジヤはウエハー
又は他のテストデバイスを支持するための可動のチャッ
ク組立体２０を支持する。チャック組立体２０はプラテ
ン１２中の大きな開口２２を自由に通過する。前記開口
によって、チャック組立体はＸ、Ｙ、Ｚ軸線に沿って、
即ち２つの互いに直角をなす軸線ＸとＹに沿って水平に
そしてＺ軸線に沿って垂直にポジショナ１６によってプ
ラテンとは独立して移動することができる。同様に、プ
ラテン１２は、ジャッキ１４によって垂直に移動すると
き、チャック組立体２０及びポジショナ１６とは独立し
て移動する。
【００１４】プラテン１２の頂上に据え付けられるのは
複数の個別のプローブポジショナ２４（唯１つだけを図
示する）であり、各ポジショナはチャック組立体２０の
頂上に取付けたウエハー及び他のテストデバイスに接触
するための夫々のプローブ３０を支持するプローブホル
ダー２８を取付ける延長部材２６をもつ。プローブポジ
ショナ２４は、チャック組立体２０に対して夫々Ｘ、Ｙ
及びＺ軸線に沿ってプローブホルダー２８の、従ってプ
ローブ３０の位置を調節するためのマイクロメータ調節
装置３４、３６、３８をもつ。Ｚ軸線は、プローブホル
ダー２８とチャック組立体２０間の“アプローチ軸線”
と漠然と称されるものの典型例である。垂直でもなくま
た直線でもないアプローチ方向（これに沿ってプローブ
チップとウエハー又は他のテストデバイスが互いに接触
させられる）は用語“アプローチ軸線”の意味の範囲内
に含まれるものとする。他のマイクロメータ調節装置４
０はチャック組立体２０によって支持されたされたウエ
ハー又は他のテストデバイスに対してプローブの平面性
を調節するために、プローブホルダー２８を調節可能に
傾斜させる。各々が夫々のプローブを支持している１２
個の個別のプローブポジショナ２４は車輪のスポークの
様にチャック組立体に向かって径方向に収束するよう
に、チャック組立体２０の回りでプラテン１２上に配置
される。かかる配置では、各個別のポジショナ２４は
Ｘ、Ｙ及びＺ方向に夫々のプローブを独立して調節する
ことができ、一方、ジャッキ１４はプラテン１２を、従
ってポジショナ２４のすべてとそれらの夫々のプローブ
を一緒に上昇又は下降させるために駆動される。
【００１５】環境制御包囲体はプラテン１２に固定され
た上部ボックス部分４４とベース１０に固定された下部
ボックス部分４４からなる。両部分はＥＭＩ遮蔽をなす
ために鋼又は他の適当な導電性材料から作られる。ジャ
ッキ１４がプラテン１２を上昇又は下降させるために作
動されるとき、２つのボックス部分４２と４４間の小さ
い垂直移動に適応させるために、好適には銀又はカーボ
ン含浸シリコンからなる導電性の弾性発泡材ガスケット
４６が、ＥＭＩの、実質上密封性の軽量のシールが２つ
のボックス部分４２と４４間の相対的垂直移動にも拘ら
ずすべて維持されるように、環境制御包囲体の前と下部
部分４４とプラテン１２間の係合する接合部に周囲に沿
って挿入される。上部ボックス部分４２がプラテン１２
に固定されるにも拘らず同様のガスケット４７が密封作
用を最大限にするため好適には上部ボックス部分４２と
プラテン頂部間に挿入される。
【００１６】第５Ａ、５Ｂ図を参照すれば、上部ボック
ス部分４２は４９ａ、４９ｂの如き８個の側部パネルを
もつ八角形の鋼ボックス４８を備え、前記パネルを通し
て夫々のプローブポジショナ２４の延長部材２６は貫通
移動できる。各パネルは中空ハウジングをもち、前記ハ
ウジング内に、前記ガスケット材料と同様な弾性発泡材
の夫々のシート５０が置かれる。５２の如きスリットが
各パネルの内面と外面に形成したスロット５４と整列し
て発泡材中に部分的に垂直にカットされており、前記ス
ロットを通して夫々のプローブポジショナ２４の夫々の
延長部材２６が通過移動できる。スリット付き発泡材は
各プローブポジショナの延長部材２６のＸ、Ｙ及びＺ軸
移動を許す一方、ＥＭＩの、実質上密封性のかつ軽量
の、包囲体によって提供されるシールを維持する。４個
のパネルにおいて、ＸとＹ軸移動の大きな範囲を可能な
らしめるために、発泡材シート５０はスロット５４をも
つ１対の鋼プレート５５間に挟まれる。前記プレートは
パネルハウジングの内面と外面中の大きなスロット５６
によって包囲される移動範囲を通してパネルハウジング
内で横に摺動できる。
【００１７】八角形ボックスの頂上に、凹んだ円形の透
明な密封窓６０をもつ円形の監視開口５８を備える。ブ
ラケット６２は開口付き摺動シャッタ６４を保持し、選
択的に窓を通して光を通過させたり阻止させたりする。
ＣＲＴモニタに接続された立体鏡（図示せず）が、据え
付け又は操作中に適切なプレート配置をするためにウエ
ハー又は他のテストデバイス及びプレートチップを拡大
表示させるために窓の上に置かれる。別法として、窓６
０を除去し、発泡材ガスケットによって囲まれた顕微鏡
レンズ（図示せず）を監視開口５８を通して挿入し、発
泡材がＥＭＩ、密封性及び光の密封を行うようにするこ
とができる。
【００１８】環境制御包囲体の上部ボックス部分４２は
ヒンジ連結した鋼ドア６８をもち、前記ドアは図２Ａに
示すように、ヒンジ７０のピボット軸の回りに外方へ旋
回する。前記ヒンジはドアを上部ボックス部分４２の頂
部に向かって下方へ片寄らせ、それが上部ボックス部分
の頂部と緊密な重なって摺動する周囲シール６８ａを形
成するようになす。ドアが開き、チャック組立体２０が
図２Ａに示すドア開口の下でポジショナ１６によって動
かされると、チャック組立体はローディングとアンロー
ディングのために接近可能となる。
【００１９】図３Ｂ、４に示すように、包囲体の完全な
密封性は、互いに上下関係に摺動可能に重なった一連の
４個の密封プレート７２、７４、７６、７８を備えたこ
とによって、電動化ポジショナ１６によって位置調整運
動を通じて維持される。プレートの寸法は夫々のプレー
ト７２、７４、７６、７８中に形成した中心開口７２
ａ、７４ａ、７６ａ、７８ａと下部ボックス部分４４の
底部４４ａに形成した開口７９ａの夫々の寸法と同様
に、頂部から底部へ行くにつれて次第に増大する。頂部
プレート７２の中心開口７２ａは垂直に可動のプランジ
ヤ１８の担持ハウジング１８ａの回りに密接する。下向
きの進行方向において次のプレート７４は上方へ突出す
る周縁７４ｂをもつ。この周縁はプレート７２がプレー
ト７４の頂部を横切って摺動することができる範囲を限
定する。プレート７４中の中心開口７４ａは、ポジショ
ナ１６がプランジヤ１８とその担持ハウジング１８ａ
を、頂部プレート７２の縁がプレート７４の周縁７４ｂ
に衝合するまで、ＸとＹ軸に沿って横に移動させること
ができる寸法をもつ。しかし、開口７４ａの寸法はかか
る衝合が起こったとき、頂部プレート７２によって露出
させるには小さ過ぎ、それ故、プランジヤ１８とその担
持ハウジングがＸとＹ軸に沿って移動するにも拘らず、
プレート７２と７４の間にシールが維持される。プレー
ト７２が周縁７４ｂと衝合する方向のプランジヤ１８と
担持ハウジングの後続の移動により次の下にあるプレー
ト７６の周縁７６ｂに向かってプレート７４は摺動す
る。プレート７６中の中心開口７６ａはプレート７４を
周縁７６ｂと衝合させる程に十分に大きいが、プレート
７４が開口７６ａを露出させない程に十分に小さく、か
くして、同様にプレート７４と７６間にシールを維持す
ることができる。同じ方向にプランジヤ１８と担持ハウ
ジングを更に引き続き移動させると、それらの下にある
プランジヤに対してプレート７６、７８を同様に摺動さ
せてボックス部分４４の周縁７８ｂと側部に夫々衝合さ
せるが、開口７８ａ、７９ａを露出させることはない。
次第に寸法が増大する中心開口と摺動プレートの組合せ
により、ＸとＹ軸に沿うプランジヤ１８の全範囲の移動
を可能となすが、その間かかる位置調整移動にも拘らず
包囲体を密封状態に維持することができる。この構造に
より与えられるＥＭＩ密封はポジショナ１６の電気モー
タに対してさえも有効である。というのは、前記モータ
は摺動プレートの下に置かれるからである。
【００２０】チャック組立体 特に第３Ｂ、６、７図に示すように、チャック組立体２
０は環境制御包囲体と共に又はそれ無しの何れでも使用
できる独特の構造をもつ。プランジヤ１８は調節プレー
ト７９を支持し、前記プレートは、アプローチ軸線に沿
ってプローブから次第に大きくなる距離をおいた位置に
置かれた第１、第２及び第３のチャック組立体素子８
０、８１、８３を夫々支持する。素子８３は導電性の方
形ステージ又はシールド８３とし、前記シールドは円形
の導電性素子８０、８１を着脱自在に据え付ける。素子
８０は垂直開口８４の列をもつ平らな内向きのウエハー
支持面８２をもつ。これらの開口はＯリング８８により
分離した夫々のチャンバと連通する。前記チャンバは、
個別に制御される真空弁（図示せず）を介して真空源と
連通する異なった真空ライン９０ａ、９０ｂ、９０ｃ
（図６）に個別に連結される。夫々の真空ラインは夫々
のチャンバとそれらの開口を、ウエハーを保持するため
に真空源に連結するか、又は慣例の手法でウエハーを釈
放するために真空源から前記開口を隔離させる。夫々の
チャンバとそれらの対応する開口を個別に操作できるこ
とによりチャックは異なった直径のウエハーを保持する
ことが可能となる。
【００２１】円形素子８０、８１に加えて、ウエハー又
は他のテストデバイスが同時に素子８０によって支持さ
れている間に接続基板と校正基板を支持するために、９
２、９４の如き補助チャックが素子８０、８１とは独立
してねじ（図示せず）によって素子８３のかど部に着脱
自在に取付けられる。各補助チャック９２、９４は素子
８０の面８２と平行関係にあるそれ自身の個別の内向き
平面１００、１０２を夫々もつ。真空開口１０４は各補
助チャックの本体内の夫々のチャンバとの連通部から面
１００と１０２を通して突き出る。これらのチャンバの
各々は個別の真空ラインと個別の独立して作動される真
空弁（図示せず）を介して真空源と連通する。前記弁の
各々は素子８０の開口の作用とは独立して真空源に対し
て開口の夫々の組を選択的に連結し又は隔離し、ウエハ
ー又は他のテストデバイスとは独立して夫々の面１００
と１０２上に置かれた接続基板又は校正基板を選択的に
保持又は釈放するようになす。選択自由の金属シールド
１０６は他の素子８０、８１と補助チャック９２、９４
を取り囲むために素子８３の縁から上方へ突き出る。
【００２２】チャック組立体素子８０、８１、８３及び
追加のチャック組立体素子７９のすべては、たとえ導電
性金属からなっていて、金属ねじ９６によって着脱自在
に接続されていても、互いに電気的に絶縁される。図３
Ｂ、３Ａに示すように、電気絶縁は、弾性の誘電性Ｏリ
ング８８に加えて、誘電性スペーサ８５と誘電性座金８
６を備えることによってもたらされる。これらは、ねじ
９６が２つの素子のうちの下部の素子中の大き過ぎる開
口を通過するという事実と組み合わさって、所望の絶縁
を与える。前記各ねじは互いに接合してねじのシャンク
部と下部素子間の電気接触を防止する。図３Ｂから明ら
かなように、誘電性スペーサ８５は、相互連結されたチ
ャック組立体の対向面領域の小さい部分のみにわたって
延在し、それによって夫々の区域の大部分にわたって対
向面間に空気間隙を残す。かかる空気間隙は夫々のチャ
ック組立体素子間のスぺース中の誘電率を最小にし、そ
れによってそれらの間のキャパシタンスと１素子から他
の素子へ漏れる電流量をそれに応じて最小にする。好適
には、スペーサと座金８５、８６は夫々、高い寸法安定
性及び高い容積抵抗率と一致する最低の可能な誘電率を
もつ材料から構成される。スペーサと座金に適した材料
はガラス又はＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔによりＤｅｌｒｉｎ
の商標名で市販されているアセタールホモポリマーであ
る。
【００２３】図６、７に示すように、チャック組立体２
０は１０８、１１０で示す１対の着脱自在の電気コネク
タ組立体を含み、その各々は互いに電気絶縁された少な
くとも２つの導電性コネクタ素子１０８ａ、１０８ｂと
１１０ａ、１１０ｂをもち、コネクタ素子１０８ｂと１
１０ｂはコネクタ素子１０８ａをその保護体として好適
には同軸に取り囲む。所望に応じて、コネクタ組立体１
０８と１１０は、図７に示すように、夫々のコネクタ素
子１０８ｂ、１１０ｂを取り囲む夫々の外部シールド１
０８ｃを含むような３軸構成となすことができる。外部
シールド１０８ｃと１１０ｃは、所望に応じて、遮蔽ボ
ックス１１２を介してチャック組立体素子８３に電気接
続されるが、かかる電気接続は特に包囲するＥＭＩ遮蔽
包囲体４２、４４を考慮すれば選択自由となる。何れに
しても、夫々のコネクタ素子１０８ａ、１１０ａは、チ
ャック組立体素子８０の湾曲縁にねじ１１４ｂと１１４
ｃによって湾曲接触面１１４ａに沿って番い関係に着脱
自在に接続されたコネクタプレート１１４に並列に電気
接続される。反対に、コネクタ素子１０８ｂと１１０ｂ
は素子８１に同様に番い関係に着脱自在に接続されたコ
ネクタプレート１１６に並列に接続される。前記コネク
タ素子はボックス１１２中の方形開口１１２ａを自由に
貫通し、互いに電気絶縁されるのと同様に、ボックス１
１２から、それ故素子８３から電気絶縁される。止めね
じ１１８はコネクタ素子を夫々のコネクタプレート１１
４、１１６に着脱自在に締着する。
【００２４】同軸又は図示の如き３軸ケーブル１１８と
１２０は、それらの３軸の着脱自在コネクタ１２２と１
２４の如く、夫々の着脱自在の電気コネクタ組立体１０
８と１１０の一部をなす。３軸コネクタ１２２、１２４
の外部シールドが包囲体に電気接続されるように、前記
コネクタ１２２、１２４は環境制御包囲体の下部分４４
の壁を貫通する。他の３軸ケーブル１２２ａ、１２４ａ
は、テストの用途に応じてＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａ
ｒｄ４１４２ＢモジュラーＤＣ電源／モニター又はＨｅ
ｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ４２８４Ａ精密ＬＣＲメー
ターの如き適当なテスト器具からコネクタ１２２と１２
４に着脱自在に接続できる。もしケーブル１１８、１２
０が単に同軸ケーブルか又は２つの導体のみをもつ他の
型式のケーブルであれば、１方の導体は夫々のコネクタ
１２２又は１２４の内部（単一の）コネクタを夫々のコ
ネクタ素子１０８ａ又は１１０ａと相互接続し、一方、
他方の導体は夫々のコネクタ１２２又は１２４の中間
（保護）コネクタ素子を夫々のコネクタ素子１０８ｂ、
１１０ｂと相互接続する。
【００２５】何れにしても、着脱自在のコネクタ組立体
１０８、１１０は、２つのコネクタプレート１１４、１
１６との相互接続に因って、チャック組立体８０、８１
に対して即座に使用可能の信号・保護接続を夫々提供す
ると共に、同様に即座に使用可能の保護されたＫｅｌｖ
ｉｎ接続をそれに対して提供する。例えば素子８０を通
るテストデバイスからの低電流漏洩の測定の如きチャッ
ク組立体の保護のみを必要とする用途では、オペレータ
は単一の保護されたケーブル１２２ａをＨｅｗｌｅｔｔ
−Ｐａｃｋａｒｄ ４１４２ＢモジュラーＤＣ電源／モ
ニターの如きテスト器具を着脱自在のコネクタ１２２に
接続し、単一ラインがチャック組立体素子８０にコネク
タ素子１０８ａとコネクタプレート１１４を通して与え
られるようになすことだけを必要とする。別法として、
もしチャック組立体に対するＫｅｌｖｉｎ接続が例えば
低キャパシタンスの測定に必要とされる如く、低電圧測
定のために必要とされるならば、オペレータは１対のケ
ーブル１２２ａ、１２４ａをＨｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋ
ａｒｄ ４２８４Ａ精密ＬＣＲメーターの如き適当な測
定器具からの夫々のコネクタ１２２、１２４に取付ける
ことだけを必要とし、それによって両電源及び測定ライ
ンをコネクタ素子１０８ａ、１１０ａとコネクタプレー
ト１１４を通して素子８０に提供し、保護ラインをコネ
クタ素子１０８ｂ、１１０ｂ及びコネクタプレート１１
６を通して素子８１へ提供する。
【００２６】プローブ組立体 図５Ｂ、８，９を参照すれば、プローブ素子３０ａの対
をもつ夫々の個別に移動可能のプローブ３０は夫々のプ
ローブホルダー２８によって支持され、前記ホルダーは
２４で示す異なったプローブポジショナの夫々の延長部
分２６によって支持される。各プローブポジショナ２４
の頂上にあるシールドボックス１２６は１対の３軸コネ
クタ１２８、１３０をもち、前記コネクタには前述の如
く適当なテスト器具から各３軸コネクタに入る夫々の３
軸ケーブル１３２を取付けられる。各３軸コネクタは夫
々の内部コネクタ素子１２８ａ、１３０ａと、中間コネ
クタ素子１２８ｂ、１３０ｂと、外部コネクタ素子１２
８ｃ、１３０ｃを同心配置として含む。各外部コネクタ
素子１２８ｃ、１３０ｃはシールドボックス１２６との
接続によって終端する。逆に、内部コネクタ素子１２８
ａ、１３０ａと、中間コネクタ素子１２８ｂ、１３０ｂ
は１対の同軸ケーブル１３４、１３６の内部と外部の導
体に夫々接続される。従って前記同軸ケーブルは保護ケ
ーブルとなる。各ケーブル１３４、１３６は保護体１４
４によって包囲された中心導体１４２をもつ夫々のプロ
ーブ素子３０ａで夫々の同軸コネクタ１３８、１４０を
介して終端する。特に八角形ボックス４８の外側領域
で、同軸ケーブル１３４を適切に遮蔽するために、導電
性シールドチューブ１４６をケーブル１３４、１３６の
回りに備えて、シールドボックス１２６を介して夫々の
３軸コネクタ１２８、１３０の外部コネクタ素子１２８
ｃ、１３０ｃと電気接続する。シールドチューブ１４６
はプローブポジショナ２４の下にある延長素子２６の如
く、発泡材５０中の同じスリットを通過する。従って、
各個別に可動のプローブ３０はそれ自身の分離した個別
の可動のプローブホルダー２８のみならず、その保護さ
れた同軸ケーブルのためのそれ自身の個別に可動のシー
ルド１４６をもつ。前記シールドは他の位置調整機構に
よって他のプローブホルダーの移動とは独立してプロー
ブホルダーと一緒に動くことができる。この特色は特に
有利である。というのは、かかる独立して可動のプロー
ブは通常は遮蔽接続と保護接続の両者のために装備され
ていないからである。従って、プローブ３０は、各プロ
ーブ３０の個別の位置調整可能性にも拘らず完全遮蔽と
矛盾することなく、チャック組立体２０と同じように即
座に使用可能の手法で同じ保護接続及びＫｅｌｖｉｎ接
続法に使用することができる。
【００２７】以上の説明で用いた用語と表現は説明のた
めに使用したものであって本発明を限定するものではな
く、本発明は上述した処に限定されることなく，本発明
の範囲内で種々の変更を加えることができるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のウエハープローブステーションの１
実施例の部分正面図である。
【図２】 （Ａ）は包囲体ドアを部分的に開いて示す図
１のウエハープローブステーションの部分上面図であ
る。（Ｂ）は図１のウエハープローブステーションの上
面図である。
【図３】 （Ａ）は図３の線３Ａ−３Ａ上の拡大断面図
である。（Ｂ）は図１のプローブステーションの部分断
面、部分正面図である。
【図４】 電動化位置調整機構が包囲体の底を通して延
びる箇所の密封組立体の上面図である。
【図５】 （Ａ）は図１の線５Ａ−５Ａ上の拡大詳細上
面図である。（Ｂ）は図１の線５Ｂ−５Ｂ上の拡大断面
上面図である。
【図６】 図３の線６−６上のチャック組立体の部分詳
細上面図である。
【図７】 図６のチャック組立体の部分断面正面図であ
る。
【図８】 プローブホルダーとプローブの部分断面側面
図である。
【図９】 図８の線９−９上の部分断面底面図である。
【符号の説明】
１２ プラテン １６ 電動化ポジショナ １８ プランジヤ ２０ チャック組立体 ２４ プラテンポジショナ ２８ プラテンホルダー ３０ プローブ ４８ 鋼ボックス ５０ 発泡材シート ５８ 監視開口 ６０ 密封窓 ６４ 摺動シャッタ ７２、７４ 密封プレート ８０、８１、８３ チャック組立体素子 ９０ａ、９０ｂ、９０ｃ 真空ライン １０４ 真空開口 １０８、１１０ コネクタ組立体 １１２ 遮蔽ボックス １１４ コネクタプレート １１８、１２０ ３軸ケーブル １２２、１２４ ３軸コネクタ １２６ シールドボックス １３２ ３軸ケーブル １４４ 保護体 １４６ シールドチューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォーレン ケイ ハーウッド アメリカ合衆国 ワシントン州 98682 バンクーバー エヌイー ワンハンド レットフォーティス アベニュー 8505 (72)発明者 ポール エイ ターボ アメリカ合衆国 ワシントン州 98682 バンクーバー エヌイー ワンハンド レットヒフティセブンス アベニュー 3011 (72)発明者 ケネス アール スミス アメリカ合衆国 オレゴン州 97223 ポートランド エスダブリュー アッシ ュデイル 7245 (72)発明者 リチャード エッチ ワーナー アメリカ合衆国 オレゴン州 97202 ポートランド エスイー エクセター ドライブ 1834 (72)発明者 ピーター ディー アンドリュース アメリカ合衆国 オレゴン州 97223 タイガード エスダブリュー タイガー ド ストリート 10575 ナンバー38 (56)参考文献 特開 平２−220453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−165557（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−160651（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−138745（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−72079（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−181432（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−25600（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−49449（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/66

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （ａ）テストデバイスを保持するための
    チャック組立体（２０）を備え、 （ｂ）電気プローブ（３０）を保持するためのホルダー
    （２８）を備え、 （ｃ）前記プローブが前記デバイスと接触できるように
    するため前記チャック組立体と前記ホルダーの少なくと
    も一方を他方に近づけたり遠ざけたりするよう選択的に
    移動させるための位置調整機構（１４、１６、２４）を
    備え、 （ｄ）前記チャック組立体（２０）は互いに電気絶縁さ
    れかつ一方が他方の上に位置するように置かれた少なく
    とも上部と下部の導電性チャック組立体素子（８０、８
    １、８３）を含み、前記下部チャック組立体素子（８
    ３）は前記上部チャック組立体素子（８０、８１）の周
    囲の外側に延在する周囲導電性部材（１０６）を含み、 （ｅ）前記チャック組立体の周囲を包囲する側壁部分を
    含みかつ前記チャック組立体の少なくとも一部を電磁的
    に遮蔽するための包囲領域を画成する環境制御包囲体
    （４２、４４）を備え、 （ｆ）一定の間隔が前記周囲導電性部材（１０６）と前
    記上部チャック組立体素子（８０、８１）間に維持され
    ている間にかつ前記包囲体の前記側壁部分が不動に保た
    れている間に、前記チャック組立体は前記包囲体の前記
    側壁部分に近づいたり遠ざかったりするよう選択的に移
    動できることを特徴とするプローブステーション。
  2. 【請求項２】 前記上部チャック組立体素子（８０、８
    １）は下面と周面をもち、前記下部チャック組立体素子
    （８３）と周囲導電性部材（１０６）は各々が前記上部
    チャック組立体素子（８０、８１）の前記下面と周面に
    対向する夫々の内面領域をもち、前記上部と下部のチャ
    ック組立体素子は前記内面領域の夫々１つと前記下面と
    周面のうちの一方との間に、１つ又はそれ以上の空気間
    隙を画成するように取り付けられ、前記１つ又はそれ以
    上の空気間隙は前記内面領域の前記夫々１つの少なくと
    も大部分と同一広さをもつ全空気間隙領域をもつことを
    特徴とする請求項１に記載のプローブステーション。
  3. 【請求項３】 （ａ）テストデバイスを保持するための
    チャック組立体（２０）を備え、 （ｂ）電気プローブ（３０）を保持するためのホルダー
    （２８）を備え、 （ｃ）前記プローブが前記デバイスと接触できるように
    するため前記チャック組立体と前記ホルダーの少なくと
    も一方を他方に近づけたり遠ざけたりするよう選択的に
    移動させるための位置調整機構（１４、１６、２４）を
    備え、 （ｄ）前記チャック組立体（２０）は、互いに電気絶縁
    されかつかつ一方が他方の上に位置するように置かれた
    少なくとも上部と中間と下部の導電性チャック組立体素
    子（８０、８１、８３）を含み、前記上部チャック組立
    体素子（８０）上の下面領域が前記中間（８１）と下部
    （８３）のチャック組立体素子上の夫々の上面領域に面
    するようになしており、 （ｅ）前記チャック組立体素子は、前記上部チャック組
    立体素子（８０）の前記下面領域と前記上面領域の間に
    １つ又はそれ以上の空気間隙を画成するように取付けら
    れ、前記１つ又はそれ以上の空気間隙は前記下面領域の
    少なくとも大部分と同一広さをもつ全空気間隙領域をも
    つことを特徴とするプローブステーション。
  4. 【請求項４】 前記チャック組立体は前記チャック組立
    体の少なくとも一部を電磁的に遮蔽するための導電性面
    をもつ包囲体（４２、４４）内に置かれることを特徴と
    する請求項３に記載のプローブステーション。
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