JPH0623250U - 高周波プローブヘッド用微動台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作性および組立性に優れて、扱い易さを向
上させる。 【構成】 台座２は、プローブ本体１に着脱自在に取り
付けられ、ウェハステージ５上には、被測定ウェハ６が
載置されている。一対の微動機構５１、５１の先端のそ
れぞれには、ウェハ６を測定する高周波プローブヘッド
７、７が取り付けられている。そして、一対の微動機構
５１、５１は、共通の台座２に固定されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体ウェハに高周波プローブヘッドを接触させて、半導体ウェハ 内のデバイスまたは回路の特性測定を行うための高周波プローブヘッド用微動台 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図７は従来の高周波プローブヘッド用微動台の第１の例を示すもので、概略を 説明すると、符号１で示すものは、中空状に形成されたプローバ本体で、プロー バ本体１内には、ウェハステージ５が固定され、ウェハステージ５上には、被測 定物であるウェハ６が載置されている。５０は高周波プローブヘッド用微動台で 、一対の磁石３０、３０と、これら磁石３０、３０によって個別にプローバ本体 １の上面に取り付けられた一対の微動機構５１、５１とによって構成されている 。微動機構５１、５１の先端には、高周波プローブヘッド７、７が取り付けられ ている。そして、微動機構５１、５１を微動調整することによって、高周波プロ ーブヘッド７、７をウェハ６に対して、適正な位置に調整する。

【０００３】 図８は従来の高周波プローブヘッド微動台の第２の例を示すもので、３は磁石 ３０によってプローバ本体１の上面に取り付けられた３軸方向微動機構で、下端 に箱状の揺動機構固定部材８が取り付けられている。固定部材８内には、シャフ ト部９ａを中心として揺動自在に支持された揺動部材９が、収納されている。揺 動部材９の先端には、高周波プローブヘッド７が取り付けられている。揺動部材 ９のレバー部９ｂには、固定部材８にねじ込まれ固定部材８に進退自在な送りね じ１０の先端が当接するとともに、ばね１１が掛けられている。そして、送りね じ１０を進出、退出させることによって揺動部材９をシャフト部９ａを中心とし て、ばね１１に抗して揺動させ、高周波プローブヘッド７の位置を調整する。

【０００４】 図９は従来の高周波プローブヘッド用微動台の第３の例を示すもので、３軸方 向微動機構３は、磁石３０に固定されたＸＹ軸微動機構３９と、この微動機構３ ９に対してＺ方向に移動自在な固定アーム１７とで構成されている。ＸＹ軸微動 機構３９には、送りねじ３８がねじ込まれており、送りねじ３８の先端は固定ア ーム１７に当接し、固定アーム１７は、ばね１１によって常時、図中上方への引 張り習性が付与されている。このような構成において、ＸＹ軸微動機構３９によ って、ＸＹ軸の位置調整を行った後、送りねじ３８をＸＹ軸微動機構３９に対し て進退自在とすることによって、高周波プローブヘッド７のＺ軸方向の位置調整 を行う。

【０００５】 図１０は従来の高周波プローブヘッド用微動台の第４の例を示すもので、３軸 方向微動機構３は、磁石３０に固定されたＸ方向微動固定部４１と、このＸ方向 微動固定部４１に対してＸ方向に移動自在なＸ方向微動可動部４２と、Ｘ方向微 動可動部４２に固定されたＹＺ方向微動機構４３と、ＹＺ方向微動機構４３に固 定された固定アーム１７とで構成されている。Ｘ方向微動固定部４１には、送り ねじ４０がねじ込まれており、送りねじ４０の先端はＸ方向微動可動部４２に当 接し、Ｘ方向微動可動部４２は、ばね１１によって常時図中左方向への引張り習 性が付与されている。このような構成において、ＹＺ方向微動機構４３によって 、ＹＺ軸の位置調整を行った後、送りねじ４０をＸ方向微動固定部４１に対して 進退自在とすることによって高周波プローブヘッド７のＸ軸方向の位置調整を行 う。

【０００６】 図１１は従来の高周波プローブヘッド用微動台の第５の例を示すもので、微動 機構５１には、測定モジュール２３が固定具２２を介して固定されている。測定 モジュール２３と高周波プローブヘッド７とは、同軸コネクタ２５を介して、セ ミリジッドケーブル２５によって、電気的に接続されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の第１の例においては、それぞれの微動機構５１を個々に磁石３ ０によって、プローバ本体１に固定する構造としているために、微動台５０の脱 着の際にそれぞれの微動機構５１の相互の位置関係を調整する必要があり、この ために調整時間を要するといった欠点があった。

【０００８】 第２の例においては、揺動機構固定部材８、揺動機構可動部材９、送りねじ１ ０およびばね１１が、個々に取り付けられる構造となっているために、組立およ び調整に時間を要するといった欠点があった。

【０００９】 第３および第４の例においては、高周波プローブヘッド７が取り付けられた固 定アーム１７が送りねじ３８または送りねじ４０の先端に当接された状態となっ ているのみであり、誤って、固定アーム１７をばね１１に抗して押すことによっ て、固定アーム１７が移動して、高周波プローブヘッド７が被測定ウェハに押し 付けられて、ヘッド７およびウェハがともに破損するといった問題があった。

【００１０】 第５の例においては、測定モジュール２３と高周波プローブヘッド７との位置 関係が固定された構造となっているために、セミリジットケーブル２５両端のコ ネクタ２４にストレスが加わり、破損し易いといった欠点があり、特に柔軟性に 乏しいセミリジットケーブルの場合には、顕著であった。 このように、従来の高周波プローブヘッド用微動台は、組立性あるいは操作性 において、扱いにくいといった欠点があった。

【００１１】 したがって、本考案は、上記したような従来の欠点に鑑みてなされたものであ り、その目的とするところは、組立性および操作性に優れ、扱い易い高周波プロ ーブヘッド用微動台を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案に係る高周波プローブヘッド微動台は、そ れぞれの高周波プローブヘッドを取り付ける複数の微動機構を、プローブ本体に 着脱自在に取り付けられた共通の一つの台座に固定する。

【００１３】 本考案に係る高周波プローブヘッド微動台は、三軸方向微動機構に揺動自在に 支持され、かつ高周波プローブヘッドが取り付けられた揺動調整部材と、揺動調 整部材を揺動させるねじ部材とをユニット化する。

【００１４】 本考案に係る高周波プローブヘッド微動台は、高周波プローブヘッドが固定さ れプローブ本体に固定された微動機構に対して微動調整自在なヘッド固定アーム と、微動機構に先端が当接し、この微動機構に回転自在に支持された送りねじと を備え、ヘッド固定アームに送りねじがねじ込まれるねじ部を設ける。

【００１５】 本考案に係る高周波プローブヘッド微動台は、微動機構に互いにケーブルで接 続された高周波プローブヘッドと測定モジュールとが取り付けられ、測定モジュ ールが微動機構に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸のうち２軸方向で取り付けられるとともに 、これら２軸の垂直方向に可動自在で、かつ２軸の回りに回転自在に取り付けら れる。

【００１６】

【作用】

本考案によれば、複数の微動機構間の位置関係が共通の一つの台座によって決 まる。

【００１７】 また、本考案によれば、ユニット化された揺動調整部材とねじ部材との組込み を、１度で行える。

【００１８】 また、本考案によれば、ヘッド固定アームは、微動機構に回転自在に支持され た送りねじがねじ込まれるねじ部が設けられ、送りねじのねじ込み量によって、 固定アームに取り付けた高周波プローブヘッドとウェハとの位置関係が調整され るとともに、固定アームにねじ込まれた送りねじの先端が微動機構に当接してい るので、高周波プローブヘッドがウェハに当接する方向に固定アームが移動する のを規制する。

【００１９】 また、本考案によれば、高周波プローブヘッドとケーブルで接続された測定モ ジュールは、微動機構に対して２軸の垂直方向に可動させ、かつ２軸の回りに回 転させることによって、高周波プローブヘッドに対して３次元の位置調整が可能 となる。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。図１は本考案に係る高周波プ ローブヘッド用微動台の第１の実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面 図である。この第１の実施例の特徴は、プローバ本体１に対して着脱自在なリン グ上の台座２に、一対の微動機構５１、５１を固定し、台座２ごと微動機構５１ 、５１を着脱可能とした点にある。このような構成とすることにより、一対の微 動機構５１、５１を微動機構ごとの相互の位置関係を変化させることなしに、一 度に短時間に着脱することを可能とする。

【００２１】 図２は本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の第２の実施例を示し、（ ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。同図において、３軸方向微動機構３と高 周波プローブヘッド７との間に介在する回転ステージ１３は、微動機構３に固定 された固定部１４と、固定部１４に対して揺動中心１２の回りを揺動する可動部 １５と、調整摘み１０を有し固定部１４に取り付けられた微動機構１６とで構成 されている。本実施例の特徴は、回転ステージ１３がユニット化されており、３ 軸微動機構３に一度に取り付けられて組立が容易となるともに、市販の汎用品を 使用できるために安価となる。可動部１５には、高周波プローブヘッド７が取り 付けられた固定アーム１７が取り付けられており、調整摘み１０を正逆回転する ことによって、微動機構１６内に位置する可動部１５から突出した図示しない作 動棒を押圧して、固定アーム１７を揺動中心１２の回りで揺動させて、高周波ヘ ッド７の揺動位置調整を行っている。

【００２２】 図３は本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の第３の実施例を示し、（ ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。同図において、１８は汎用品として市販 で入手可能なゴニオステージ（揺動機能を有するステージ）で、可動部１９と固 定部２０とで構成されている。調整摘み１０の先端には、ウォームホィール２１ が設けられ、可動部１９の下端部には、ウォームホィール２１と噛合するウォー ム（図示を省略）が形成されている。３軸方向微動機構３は可動部１９上に一体 的に載置されており、調整摘み１０を回転することによって、３軸方向微動機構 ３が回転中心１２の回りを揺動して、高周波プローブヘッド７の揺動位置を調整 する。本実施例においても、揺動機構を市販のゴニオステージを採用することに よって、安価に達成できる。

【００２３】 図４は本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の第４の実施例を示し、（ ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。同図において、３軸方向微動機構３は、 台座２に固定されたＸＹ方向微動機構３９と、ＸＹ方向微動機構３９に対してＺ 軸方向に移動自在なヘッド固定アーム１７と調整摘み３８とで構成されている。 ヘッド固定アーム１７は、調整摘み３８がねじ込まれるねじ部１７ａが設けられ ており、ばね１１によって調整摘み３８の先端が微動機構３９に当接する方向に 引張り習性が付与され、調整摘み３８は、この当接部において回転自在に支持さ れている。調整摘み３８を回転させることによって、ヘッド固定アーム１７がＺ 軸方向に移動して、高周波プローブヘッド７の位置調整が行われる。誤って、ヘ ッド固定アーム１７に図中下方向きの外力を加えても、調整摘み３８の先端が微 動機構３９に当接して、ヘッド固定アーム１７が下方に移動することを規制する ので、高周波プローブヘッド７が被測定ウェハに強く押し付けられることによる 双方の破損を防止できる。

【００２４】 図５は本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の第５の実施例を示し、（ ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。同図において、３軸方向微動機構３は、 台座２に固定されたＸ方向微動固定部４１と、固定部４１に対してＸ方向に移動 自在なＸ方向微動可動部４２と、可動部４２に固定されたＹＺ方向微動機構４３ から構成されている。Ｘ方向微動可動部４２には、調整摘み４０がねじ込まれる ねじ部４２ａが設けられており、ばね１１によって調整摘み４０の先端がＸ方向 微動固定部４１に当接する方向に引張り習性が付与されている。ＹＺ方向微動機 構４３には、ヘッド固定アーム１７が取り付けられており、調整摘み４０を回転 させることによって、ヘッド固定アーム１７がＸ軸方向に移動して、高周波プロ ーブヘッド７の位置調整が行われる。誤って、ヘッド固定アーム１７に同図（ａ ）中、右方向きの外力を加えても、調整摘み４０の先端がＸ方向微動固定部４１ に当接して、ヘッド固定アーム１７が右方に移動することを規制するので、高周 波プローブヘッド７が被測定ウェハに強く押し付けられることによる双方の破損 を防止できる。

【００２５】 図６は本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の第６の実施例を示す側面 図である。同図において、微動機構５１には、水平方向可動用長穴２６ａを有す る二軸可動機構固定部２６が固定されている。固定部２６には、長穴２６ａに挿 入したねじ２９がねじ部２７ｂにねじ込まれることによって二軸可動機構第一可 動部２７が固定されている。第一可動部２７には、長穴２７ａが設けられており 、長穴２７ａに挿入したねじ３６がねじ部２８ａにねじ込まれることによって二 軸可動機構第二可動部２８が固定されている。二軸可動機構第二可動部２８に測 定モジュール２２が固定されている。このような構成において、二軸可動機構第 一可動部２７は、ねじ２９を緩めることによって、図中水平方向に移動自在であ るとともに、水平面内において回転自在である。二軸可動機構第二可動部２８は ねじ３６を緩めることによって、図中垂直方向に移動自在であるとともに、垂直 面内において回転自在である。

【００２６】 このように、二軸以上に対して、測定モジュール２２が、各軸に垂直な面内で の長穴の長径方向に可動自在で、かつ各軸の回りに回動自在であることにより、 測定モジュール２２の位置、方向に３次元的な自由度をもたせることができる。 したがって、測定モジュール２２と高周波プローブヘッド７を柔軟性の少ないセ ミリジッドケーブル２５で接続しても、測定モジュール２２の位置、方向を自由 に変えられることから、セミリジットケーブル２５両端のコネクタ２４に加わる ストレスを軽減でき、コネクタ２４の破損を防止できる。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、それぞれの高周波プローブヘッドを取り 付ける複数の微動機構を、プローブ本体に着脱自在に取り付けられた共通の一つ の台座に固定することにより、複数の微動機構間の位置関係が共通の一つの台座 によって決まるとともに、台座ごと複数の微動機構を一度に短時間で着脱でき、 このため、組立の調整が不要となるとともに、組立時間を短縮できる。 また、本考案によれば、高周波プローブヘッドの３軸方向の位置調整を行う三 軸方向微動機構に揺動自在に支持され、かつ高周波プローブヘッドが取り付けら れた揺動調整部材と、この揺動調整部材を揺動させるねじ部材とがユニット化さ れているので、これら揺動調整部材とねじ部材とを一度に取り付けられて組立が 容易となる。

【００２８】 また、本考案によれば、ウェハを測定する高周波プローブヘッドと、この高周 波プローブヘッドが固定されプローブ本体に固定された微動機構に対して微動調 整自在なヘッド固定アームとからなり、微動機構に先端が当接し、この微動機構 に回転自在に支持された送りねじを備え、ヘッド固定アームに送りねじがねじ込 まれるねじ部を設けて、送りねじをねじ部にねじ込むことによって、固定アーム を微動機構に対して移動調整自在としたので、ヘッド固定アームにウェハ方向の 外力が加わっても、送りねじの先端が微動機構に当接してヘッド固定アームの移 動を阻止し、これによって、高周波プローブヘッドとウェハとの損傷を防止する ことができる。 また、本考案によれば、互いにケーブルで接続された高周波プローブヘッドと 測定モジュールとが、微動機構に取り付けられ、測定モジュールが微動機構に対 してＸ、Ｙ、Ｚ軸のうち２軸方向で取り付けられるとともに、これら２軸の垂直 面方向に可動自在で、かつ２軸の回りに回転自在に取り付けらているので、高周 波プローブヘッドに対して測定モジュールの位置、方向を自由に変えられること ができ、このため、ケーブルの接続部分のストレスを軽減できて、この接続部分 の破損を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の
第１の実施例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面
図である。

【図２】本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の
第２の実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
である。

【図３】本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の
第３の実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図
である。

【図４】本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の
第４の実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図
である。

【図５】本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の
第５の実施例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図
である。

【図６】本考案に係る高周波プローブヘッド用微動台の
第６の実施例の側面図である。

【図７】従来の高周波プローブヘッド用微動台の第１の
例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。

【図８】従来の高周波プローブヘッド用微動台の第２の
例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図９】従来の高周波プローブヘッド用微動台の第３の
例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

【図１０】従来の高周波プローブヘッド用微動台の第４
の例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。

【図１１】従来の高周波プローブヘッド用微動台の第５
の例の側面図である。

【符号の説明】

１ プローバ本体 ２ 台座 ３ ３軸方向微動機構 ６ ウェハ ７ 高周波プローブヘッド １０ 調整摘み １３ 回転ステージ １７ ヘッド固定アーム １８ ゴニオステージ ２３ 測定モジュール ２５ セミリジッドケーブル ２７ 二軸可動機構第一可動部 ２８ 二軸可動機構第二可動部 ３５ 水平方向可動用長穴 ３７ 垂直方向可動用長穴 ３９ ＸＹ方向微動機構 ４３ ＹＺ方向微動機構

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブ本体のウェハステージに載置さ
   れたウェハを測定する複数の高周波プローブヘッドと、
   これら高周波プローブヘッドのそれぞれを取り付ける複
   数の微動機構と、プローブ本体に着脱自在に取り付けら
   れた台座とからなり、前記複数の微動機構を共通の一つ
   の台座に固定したことを特徴とする高周波プローブヘッ
   ド用微動台。
2. 【請求項２】 プローブ本体のウェハステージに載置さ
   れたウェハを測定する高周波プローブヘッドと、この高
   周波プローブヘッドの３軸方向の位置調整を行う三軸方
   向微動機構と、この三軸方向微動機構に揺動自在に支持
   され前記高周波プローブヘッドが取り付けられた揺動調
   整部材と、この揺動調整部材を揺動させるねじ部材とか
   らなり、前記揺動調整部材とねじ部材とがユニット化さ
   れたことを特徴とする高周波プローブヘッド用微動台。
3. 【請求項３】 プローブ本体のウェハステージに載置さ
   れたウェハを測定する高周波プローブヘッドと、プロー
   ブ本体に固定された微動機構と、この微動機構に対して
   微動調整自在で前記高周波プローブヘッドが固定された
   ヘッド固定アームと、前記微動機構に先端が当接し、こ
   の微動機構に回転自在に支持された送りねじとからな
   り、前記ヘッド固定アームに前記送りねじがねじ込まれ
   るねじ部を設けたことを特徴とする高周波プローブヘッ
   ド用微動台。
4. 【請求項４】 プローブ本体のウェハステージに載置さ
   れたウェハを測定する高周波プローブヘッドと、プロー
   ブ本体に固定され前記高周波プローブヘッドが取り付け
   られた微動機構と、この微動機構に取り付けられ前記高
   周波プローブヘッドとケーブルで接続された測定モジュ
   ールとからなり、この測定モジュールが前記微動機構に
   対してＸ、Ｙ、Ｚ軸のうち２軸方向で取り付けられると
   ともに、これら２軸の垂直面方向に可動自在で、かつ２
   軸の回りに回転自在に取り付けられたことを特徴とする
   高周波プローブヘッド用微動台。