JP5509204B2 - 電気特性を検査するための多点プローブおよび多点プローブの製造方法 - Google Patents
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Description
(a)第1の表面を有する支持本体部と、
(b)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が形成され、
(c)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(d)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大幅と最大厚みとの比は、0.5〜2.0の範囲、たとえば1〜10の範囲、好適には1〜3であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(e)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有することを特徴とする。
接触ラインに平行な横方向に移動する場合がある。これは、テストサンプル上の特定接触エリアポイントで特定される位置が不正確になるので、すなわち測定時の位置特定精度が落ちるので、問題である。ただし測定時にプローブアームに力が加わったとき、捻れモーメントは残ったとしても、特定接触エリアポイントが横方向に実質的に移動しないように、開口部を用いて、プローブアームの構造的特性を変えることができる。明らかに、開口部は、測定時の位置特定精度を改善することができるので好ましい。
(i)テストサンプルを受容し、保持する手段と、
(ii)テスト信号を生成する信号生成手段および測定信号を検出する信号測定手段を有する電気特性テスト手段と、
(iii)多点プローブとを備え、
多点プローブは、
(a)第1の表面を有する支持本体部と、
(b)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が形成され、
(c)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(d)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大幅と最大厚みとの比は、0.5〜2.0の範囲、たとえば1〜10の範囲、好適には1〜3であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(e)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有し、
(f)多点プローブは、電気特性テスト手段と通信し、
(iv)多点テスト装置は、テストサンプルの電気特性をテストするために、導電性プローブアームがテストサンプルの特定位置に接触するように、多点プローブをテストサンプルに対して移動させる往復移動手段をさらに備えることを特徴とする。
(i)ウエハ本体部を形成するステップと、
(ii)ウエハ本体部と同一平面上に面するように配置された第1の複数の導電性プローブアームを形成するステップと、
(iv)ウエハ本体部の一部を除去して、ウエハ本体部の除去されない支持本体部を構成するウエハ本体部の一部から自由に延びる導電性プローブアームを形成するステップとを有することを特徴とする。
[ポイント1]テストサンプルの複数の特定位置において電気特性をテストするための多点プローブは、
(a)第1の表面を有する支持本体部と、
(b)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が形成され、
(c)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(d)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大幅と最大厚みとの比は、0.5〜2.0の範囲、たとえば1〜10の範囲、好適には1〜3であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(e)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有することを特徴とする。
(i)テストサンプルを受容し、保持する手段と、
(ii)テスト信号を生成する信号生成手段および測定信号を検出する信号測定手段を有する電気特性テスト手段と、
(iii)多点プローブとを備え、
多点プローブは、
(a)第1の表面を有する支持本体部と、
(b)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が形成され、
(c)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(d)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大幅と最大厚みとの比は、0.5〜2.0の範囲、たとえば1〜10の範囲、好適には1〜3であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(e)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有し、
(f)多点プローブは、電気特性テスト手段と通信し、
(iv)多点テスト装置は、テストサンプルの電気特性をテストするために、導電性プローブアームがテストサンプルの特定位置に接触するように、多点プローブをテストサンプルに対して移動させる往復移動手段をさらに備えることを特徴とする。
(i)ウエハ本体部を形成するステップと、
(ii)ウエハ本体部と同一平面上に面するように配置された第1の複数の導電性プローブアームを形成するステップと、
(iv)ウエハ本体部の一部を除去して、ウエハ本体部の除去されない支持本体部を構成するウエハ本体部の一部から自由に延びる導電性プローブアームを形成するステップとを有することを特徴とする。
Claims (15)
- テストサンプルの複数の特定位置において電気特性をテストするための多点プローブであって、
(a)第1の表面を有する支持本体部と、
(b)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が定義され、
(c)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(d)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大厚みに対する最大幅の比は、0.5〜2.0の範囲であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(e)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有し、
少なくとも1つのプローブアームは、長手方向に延び、その垂直二等分線に対してずれた位置に配置された細長い貫通開口部をさらに有し、支持本体部に対して柔軟に移動させ、第1の表面に垂直に特定接触エリアポイントを移動させたとき、その垂直二等分線に垂直な方向の動きと、第1の表面に平行な動きを実質的に抑制することを特徴とする多点プローブ。 - テストサンプルの複数の特定位置において電気特性をテストするための多点プローブであって、
(a)第1の表面を有する支持本体部と、
(b)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が定義され、
(c)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(d)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大厚みに対する最大幅の比は、0.5〜2.0の範囲であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(e)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有し、
複数の導電性プローブアームのうちの第1のプローブアームの特定接触エリアポイントと、複数の導電性プローブアームのうちの第2のプローブアームの特定接触エリアポイントとの間の距離を第1の距離と定義し、第1のプローブアームの垂直二等分線と第2のプローブアームの垂直二等分線との間の距離を第2の距離と定義して、一対の距離を定義したとき、第1の距離が第2の距離より小さく、
導電性プローブアームのうちの3つの導電性プローブアームが、支持本体部上に連続して配置され、一対の距離に対応する第1の分離および同様に一対の距離に対応する第2の分離で離間し、第1の分離および第2の分離のそれぞれにおいて、第1の距離が第2の距離より小さいことを特徴とする多点プローブ。 - 請求項2に記載の多点プローブにおいて、
第1の複数の導電性プローブアームは、多層構造を有し、それぞれ上層および下層を有し、下層は支持本体部に接続され、上層は下層に接続され、下層に対して支持本体部とは反対側に配置され、上層および下層は実質的に矩形の断面形状を有し、矩形断面は、支持本体部の第1の表面の平面に対して垂直なライン間の距離としての幅の寸法と、支持本体部の第1の表面の平面に対して水平なライン間の距離としての深さの寸法と、導電性プローブアームの近位端から遠位端までの距離としての長さの寸法とを有することを特徴とする多点プローブ。 - 請求項1〜3のいずれか1に記載の多点プローブにおいて、
別のプローブアームは、一方のプローブアームに並行して配置され、遠位端において傾斜した端部表面を有し、その端部表面が前記一方のプローブアームの延長部と同一の形状を有し、別のプローブアームは、前記一方のプローブアームの特定接触エリアポイントに近接した特定接触エリアポイントを構成する遠位先端部を有することを特徴とする多点プローブ。 - 請求項4に記載の多点プローブにおいて、
前記別のプローブアームの特定接触エリアポイントは、その垂直二等分線に対してずれた位置に配置されていることを特徴とする多点プローブ。 - 請求項1〜5のいずれか1に記載の多点プローブにおいて、
第1の複数の導電性プローブアームは、支持本体部から単一方向に延びることを特徴とする多点プローブ。 - 請求項2に記載の多点プローブにおいて、
前記別の導電性プローブアームは、連続する3つの導電性プローブアームと連続して配置され、3つの導電性プローブアームのうちの最も近接する導電性プローブアームとは、一対の距離に対応する第3の分離で離間して配置され、第3の分離の第1の距離は、一対の距離に対応する第1および第2の分離の第1の距離より大きいことを特徴とする多点プローブ。 - テストサンプルの特定位置における電気特性をテストするための多点テスト装置であって、
(i)テストサンプルを受容し、保持する手段と、
(ii)テスト信号を生成する信号生成手段および測定信号を検出する信号測定手段を有する電気特性テスト手段と、
(iii)多点プローブとを備え、
多点プローブは、
(g)第1の表面を有する支持本体部と、
(h)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が定義され、
(i)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(j)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大幅と最大厚みとの比は、0.5〜2.0の範囲であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(k)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有し、
(l)多点プローブは、電気特性テスト手段と通信し、
(iv)多点テスト装置は、テストサンプルの電気特性をテストするために、導電性プローブアームがテストサンプルの特定位置に接触するように、多点プローブをテストサンプルに対して移動させる往復移動手段をさらに備え、
少なくとも1つのプローブアームは、長手方向に延び、その垂直二等分線に対してずれた位置に配置された細長い貫通開口部をさらに有し、支持本体部に対して柔軟に移動させ、第1の表面に垂直に特定接触エリアポイントを移動させたとき、その垂直二等分線に垂直な方向の動きと、第1の表面に平行な動きを実質的に抑制することを特徴とする多点テスト装置。 - テストサンプルの特定位置における電気特性をテストするための多点テスト装置であって、
(i)テストサンプルを受容し、保持する手段と、
(ii)テスト信号を生成する信号生成手段および測定信号を検出する信号測定手段を有する電気特性テスト手段と、
(iii)多点プローブとを備え、
多点プローブは、
(g)第1の表面を有する支持本体部と、
(h)第1の複数の導電性プローブアームとを備え、
各導電性プローブアームは近位端および遠位端を有し、その近位端で支持本体部に接続され、各導電性プローブアームが個別に柔軟に動くように、支持本体部から自由に延びる遠位端を有し、各導電性プローブアームと支持本体部との間に接続ラインが形成され、各接続ラインに垂直で第1の表面に平行な垂直二等分線が定義され、
(i)導電性プローブアームは、導電性プローブアームを支持ウエハ本体部に面するように支持ウエハ本体部の上に形成するステップと、支持本体部から自由に延びる導電性プローブを形成するために、支持本体部を構成する支持ウエハ本体部の一部を除去するステップと、を有する多点プローブ製造方法を用いて作製され、
(j)各導電性プローブアームは、垂直二等分線に垂直で、支持本体部との接触ラインに平行な方向における最大幅と、垂直二等分線および支持本体部との接触ラインに垂直な方向における最大厚みとを有し、最大幅と最大厚みとの比は、0.5〜2.0の範囲であり、
各導電性プローブアームは、遠位端において、テストサンプルの数多くの特定位置の中から1つの特定位置に接触するための特定エリアポイントを有し、
(k)複数の導電性プローブアームのうちの少なくとも1つの導電性プローブアームは、垂直二等分線に対してずれた位置に配置された特定接触エリアポイントを形成する遠位先端部を有し、
(l)多点プローブは、電気特性テスト手段と通信し、
複数の導電性プローブアームのうちの第1のプローブアームの特定接触エリアポイントと、複数の導電性プローブアームのうちの第2のプローブアームの特定接触エリアポイントとの間の距離を第1の距離と定義し、第1のプローブアームの垂直二等分線と第2のプローブアームの垂直二等分線との間の距離を第2の距離と定義して、一対の距離を定義したとき、第1の距離が第2の距離より小さく、
導電性プローブアームのうちの3つの導電性プローブアームが、支持本体部上に連続して配置され、一対の距離に対応する第1の分離および同様に一対の距離に対応する第2の分離で離間し、第1の分離および第2の分離のそれぞれにおいて、第1の距離が第2の距離より小さく、
(iv)多点テスト装置は、テストサンプルの電気特性をテストするために、導電性プローブアームがテストサンプルの特定位置に接触するように、多点プローブをテストサンプルに対して移動させる往復移動手段をさらに備えることを特徴とする多点テスト装置。 - 請求項9に記載の多点テスト装置において、
第1の複数の導電性プローブアームは、多層構造を有し、それぞれ上層および下層を有し、下層は支持本体部に接続され、上層は下層に接続され、下層に対して支持本体部とは反対側に配置され、上層および下層は実質的に矩形の断面形状を有し、矩形断面は、支持本体部の第1の表面の平面に対して垂直なライン間の距離としての幅の寸法と、支持本体部の第1の表面の平面に対して水平なライン間の距離としての深さの寸法と、導電性プローブアームの近位端から遠位端までの距離としての長さの寸法とを有することを特徴とする多点テスト装置。 - 請求項8に記載の多点テスト装置において、
電気特性テスト手段をテストサンプルに接続するためのバックゲートをさらに有し、
バックゲートは、テストサンプルの電気特性をテストするための少なくとも3つの導電性プローブアームを有する多点テスト装置とともに用いる際に特に適していることを特徴とする多点テスト装置。 - 請求項8〜11のいずれか1に記載の多点テスト装置において、
請求項2〜7のいずれか1に記載の多点プローブを有することを特徴とする多点テスト装置。 - 多点プローブの製造方法であって、
(i)ウエハ本体部を形成するステップと、
(ii)ウエハ本体部と同一平面上に面するように配置された第1の複数の導電性プローブアームを形成するステップと、
(iv)ウエハ本体部の一部を除去して、ウエハ本体部の除去されない支持本体部を構成するウエハ本体部の一部から自由に延びる導電性プローブアームを形成するステップとを有し、
少なくとも1つのプローブアームは、長手方向に延び、その垂直二等分線に対してずれた位置に配置された細長い貫通開口部をさらに有し、支持本体部に対して柔軟に移動させ、第1の表面に垂直に特定接触エリアポイントを移動させたとき、その垂直二等分線に垂直な方向の動きと、第1の表面に平行な動きを実質的に抑制することを特徴とする製造方法。 - 請求項13に記載の製造方法において、
ウエハ本体部と同一平面上に面するように導電性プローブアームを形成する技術は、微細加工技術、平坦化技術、CMOS技術、厚膜技術、薄膜技術、またはこれらの組み合わせの技術を含むことを特徴とする製造方法。 - 請求項13または14に記載の製造方法において、
請求項1〜8のいずれか1に記載の多点プローブを有することを特徴とする製造方法。
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