JPS6317352B2 - - Google Patents
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- JPS6317352B2 JPS6317352B2 JP58044436A JP4443683A JPS6317352B2 JP S6317352 B2 JPS6317352 B2 JP S6317352B2 JP 58044436 A JP58044436 A JP 58044436A JP 4443683 A JP4443683 A JP 4443683A JP S6317352 B2 JPS6317352 B2 JP S6317352B2
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- Japan
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- wafer holder
- cryogenic container
- temperature tester
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Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ウエハを検査するウエハテスタに係
り、特に低温回路素子のウエハを低温で検査する
低温テスタに関する。
り、特に低温回路素子のウエハを低温で検査する
低温テスタに関する。
周知のように、ジヨセフソン素子は極低温の液
体ヘリウム温度で動作する。したがつて、作製し
た該ジヨセフソン素子の検査も液体ヘリウム温度
でなされる。ところで、従来の低温テスタにおい
ては、１チツプずつパツケージに入れて検査が行
われたので、非常に時間を要した。そこで、チツ
プでなくウエハ状態で検査を行う低温テスタが考
案された。このようなジヨセフソン素子のウエハ
用低温テスタは、実願昭56−36845号の重田他に
よる「ジヨセフソン集積回路テスタ」に提示され
ている。
体ヘリウム温度で動作する。したがつて、作製し
た該ジヨセフソン素子の検査も液体ヘリウム温度
でなされる。ところで、従来の低温テスタにおい
ては、１チツプずつパツケージに入れて検査が行
われたので、非常に時間を要した。そこで、チツ
プでなくウエハ状態で検査を行う低温テスタが考
案された。このようなジヨセフソン素子のウエハ
用低温テスタは、実願昭56−36845号の重田他に
よる「ジヨセフソン集積回路テスタ」に提示され
ている。
この従来の低温テスタは、検査すべきウエハを
液体ヘリウム溜めの外壁に貼り付けて冷却するよ
うになつており、かつウエハに接触して検査を行
うプローブ針を持ち該プローブ針を微動させる微
動部が、極低温容器を構成するデユワー内部に設
置されている。
液体ヘリウム溜めの外壁に貼り付けて冷却するよ
うになつており、かつウエハに接触して検査を行
うプローブ針を持ち該プローブ針を微動させる微
動部が、極低温容器を構成するデユワー内部に設
置されている。
つまり、このように構成されている従来の低温
テスタにあつては、ウエハを液体ヘリウム溜めの
外壁を介して該ウエハの片側のみから冷却するた
め、充分に冷却が行えず、ウエハの冷却に長時間
を要するという不具合がある。また、上記のよう
に微動部がデユワー内部に設けられているので、
該微動部を構成するギヤ等の可動部が凍りついた
り、該可動部の構成部品の収縮率の相違によりこ
れらの部品に圧力が加わつたり、締め付けられた
りしてギヤ等が円滑に回転しなくなり、微動部が
良好に動作しなくなつたり、また該微動部をモー
タなどを用いて自動的に微動させることが難しく
なる不具合がある。
テスタにあつては、ウエハを液体ヘリウム溜めの
外壁を介して該ウエハの片側のみから冷却するた
め、充分に冷却が行えず、ウエハの冷却に長時間
を要するという不具合がある。また、上記のよう
に微動部がデユワー内部に設けられているので、
該微動部を構成するギヤ等の可動部が凍りついた
り、該可動部の構成部品の収縮率の相違によりこ
れらの部品に圧力が加わつたり、締め付けられた
りしてギヤ等が円滑に回転しなくなり、微動部が
良好に動作しなくなつたり、また該微動部をモー
タなどを用いて自動的に微動させることが難しく
なる不具合がある。
本発明は上記のような従来技術の実情に鑑みて
なされたものであり、その目的はウエハの冷却能
力を向上させ、かつ微動部を円滑に動作させるこ
とができる低温回路素子のウエハ用低温テスタを
提供することにある。
なされたものであり、その目的はウエハの冷却能
力を向上させ、かつ微動部を円滑に動作させるこ
とができる低温回路素子のウエハ用低温テスタを
提供することにある。
上記目的を達成するために本発明は、検査すべ
きウエハをそれを保持するウエハホルダにより直
接液体ヘリウムに浸すようになつており、かつ検
査をするプローブ針に対して微動させるウエハホ
ルダ微動装置を極低温容器の外部に設置したこと
を特徴としている。また本発明の他の特徴として
は、極低温容器の開口部を覆う熱遮蔽構造を持
ち、プローブ針を支持するプローブカードの近傍
にウエハ表面観察用フアイバスコープが設けら
れ、前記極低温容器の外側または内側の少なくと
も一方に磁気遮蔽構造が設けてあり、あるいは前
記プローブカードに設けたプローブ針固定用樹脂
がテフロン製であることである。
きウエハをそれを保持するウエハホルダにより直
接液体ヘリウムに浸すようになつており、かつ検
査をするプローブ針に対して微動させるウエハホ
ルダ微動装置を極低温容器の外部に設置したこと
を特徴としている。また本発明の他の特徴として
は、極低温容器の開口部を覆う熱遮蔽構造を持
ち、プローブ針を支持するプローブカードの近傍
にウエハ表面観察用フアイバスコープが設けら
れ、前記極低温容器の外側または内側の少なくと
も一方に磁気遮蔽構造が設けてあり、あるいは前
記プローブカードに設けたプローブ針固定用樹脂
がテフロン製であることである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面にもとづいて詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明の低温テスタの第１の実施例の
縦断面図である。図において、１は液体窒素３を
貯留するための液体窒素デユワー、２は該液体窒
素デユワー１の内側に配置された液体ヘリウム４
を貯留するための液体ヘリウムデユワーで、これ
らにより極低温容器１９が構成されている。５は
検査すべきウエハ、６はプローブカードで、その
部分の拡大図の第２図に示すように該プローブカ
ード６にはウエハ５に接触して検査を行うプロー
ブ針２１と該プローブ針を支持するテフロン製の
支持部材すなわちプローブ針固定樹脂２２とが設
けてある。７は先端部にウエハ５を保持するウエ
ハホルダ、８は液体ヘリウムデユワー２の外部に
設けられ、ウエハホルダ７を矢印方向に微動させ
るウエハホルダ微動装置、１０はウエハ５に対す
るプローブ針２１の接触状態をフアイバースコー
プ９を介してモニターテレビ１１に映しだすテレ
ビカメラ、１２は熱遮蔽体、１３は熱遮断用の反
射板で、熱遮蔽体１２、反射板１３によりウエハ
ホルダ微動装置８に対して極低温容器１９の冷気
を遮蔽する熱遮蔽構造２０が構成されている。熱
遮蔽体１２の構造はその部分の拡大図の第３図に
示してある。すなわち、熱遮蔽体１２はウエハホ
ルダ７に取付けられた円盤状の熱遮蔽体２３およ
び極低温容器１９の内壁に設けられたドーナツ状
の２個の熱遮蔽体２４，２５の３つの部分から構
成され、それぞれ断熱材２６と熱反射用膜２７か
ら成る。１４は極低温容器１９の外側に設けら
れ、通常のパーマロイなどの高透磁率材料で作ら
れた外側磁気遮蔽構造、１５は液体ヘリウムデユ
ワー２の低部内側に設けた内側磁気遮蔽構造であ
る。この内側磁気遮蔽構造１５は、その拡大図の
第４図に示すように、液体ヘリウム温度で透磁率
が最大となる強磁性材料の壁２８と超電導材料の
壁２９から構成されている。
縦断面図である。図において、１は液体窒素３を
貯留するための液体窒素デユワー、２は該液体窒
素デユワー１の内側に配置された液体ヘリウム４
を貯留するための液体ヘリウムデユワーで、これ
らにより極低温容器１９が構成されている。５は
検査すべきウエハ、６はプローブカードで、その
部分の拡大図の第２図に示すように該プローブカ
ード６にはウエハ５に接触して検査を行うプロー
ブ針２１と該プローブ針を支持するテフロン製の
支持部材すなわちプローブ針固定樹脂２２とが設
けてある。７は先端部にウエハ５を保持するウエ
ハホルダ、８は液体ヘリウムデユワー２の外部に
設けられ、ウエハホルダ７を矢印方向に微動させ
るウエハホルダ微動装置、１０はウエハ５に対す
るプローブ針２１の接触状態をフアイバースコー
プ９を介してモニターテレビ１１に映しだすテレ
ビカメラ、１２は熱遮蔽体、１３は熱遮断用の反
射板で、熱遮蔽体１２、反射板１３によりウエハ
ホルダ微動装置８に対して極低温容器１９の冷気
を遮蔽する熱遮蔽構造２０が構成されている。熱
遮蔽体１２の構造はその部分の拡大図の第３図に
示してある。すなわち、熱遮蔽体１２はウエハホ
ルダ７に取付けられた円盤状の熱遮蔽体２３およ
び極低温容器１９の内壁に設けられたドーナツ状
の２個の熱遮蔽体２４，２５の３つの部分から構
成され、それぞれ断熱材２６と熱反射用膜２７か
ら成る。１４は極低温容器１９の外側に設けら
れ、通常のパーマロイなどの高透磁率材料で作ら
れた外側磁気遮蔽構造、１５は液体ヘリウムデユ
ワー２の低部内側に設けた内側磁気遮蔽構造であ
る。この内側磁気遮蔽構造１５は、その拡大図の
第４図に示すように、液体ヘリウム温度で透磁率
が最大となる強磁性材料の壁２８と超電導材料の
壁２９から構成されている。
上記のように構成された本発明の第１の実施例
の低温テスタにおいて、まずウエハ５を当該装置
に装着する。ウエハ５の装着は第５図に示すよう
にウエハホルダ微動装置８、ウエハホルダ７およ
びプローブカード６を極低温容器１９から引き上
げた状態で行う。ウエハ５をウエハホルダ７の先
端部に装着したら、この状態でウエハ５の大ざつ
ぱな位置合わせを行う。位置合わせが終つたら、
第１図に示すようにウエハホルダ微動装置８、ウ
エハホルダ７およびプローブカード６を極低温容
器１９に入れる。そして、フアイバースコープ９
を介してテレビカメラ１０によりモニターテレビ
１１でウエハ５に対するプローブ針２１の接触状
態を見ながら、ウエハホルダ微動装置８を適宜動
かしてウエハ５をプローブ針２１に接触させウエ
ハ５の検査を行う。
の低温テスタにおいて、まずウエハ５を当該装置
に装着する。ウエハ５の装着は第５図に示すよう
にウエハホルダ微動装置８、ウエハホルダ７およ
びプローブカード６を極低温容器１９から引き上
げた状態で行う。ウエハ５をウエハホルダ７の先
端部に装着したら、この状態でウエハ５の大ざつ
ぱな位置合わせを行う。位置合わせが終つたら、
第１図に示すようにウエハホルダ微動装置８、ウ
エハホルダ７およびプローブカード６を極低温容
器１９に入れる。そして、フアイバースコープ９
を介してテレビカメラ１０によりモニターテレビ
１１でウエハ５に対するプローブ針２１の接触状
態を見ながら、ウエハホルダ微動装置８を適宜動
かしてウエハ５をプローブ針２１に接触させウエ
ハ５の検査を行う。
以上述べてきたように、本実施例の低温テスタ
においては、ウエハ５をウエハホルダ７により直
接液体ヘリウム４に浸すようになつているので、
ウエハ５を常に液体ヘリウム温度に保ち、ウエハ
の冷却能力を向上させることができる。
においては、ウエハ５をウエハホルダ７により直
接液体ヘリウム４に浸すようになつているので、
ウエハ５を常に液体ヘリウム温度に保ち、ウエハ
の冷却能力を向上させることができる。
また、ウエハホルダ微動装置８が液体ヘリウム
デユワー２すなわち極低温容器の外部に設置され
ており、加えて該極低温容器の開口部に熱遮蔽体
１２と反射板１３から成る熱遮蔽構造２０が設け
られているので、極低温容器１９の冷気がウエハ
ホルダ微動装置８に達せず該ウエハホルダ微動装
置８を室温に保つことができ、その可動部が凍り
ついたり、固くなつたりするのを防止することが
できる。なお、熱遮蔽体１２は第３図に示すよう
にウエハホルダ７に取付けられたものと極低温容
器１９の内壁に設けられたものとから成つている
ので、ウエハホルダ７がウエハホルダ微動装置８
により移動しても熱遮蔽効果が損なわれないよう
になつている。また、極低温容器１９の外側に外
側磁気遮蔽構造１４が、さらに磁気遮蔽効果を向
上させるために該極低温遮器の内側に内側磁気遮
蔽構造１５が設けてあるので、磁気に敏感なジヨ
セフソン素子ウエハを検査する際、地磁気に対す
る磁気遮蔽を効果的に行う。
デユワー２すなわち極低温容器の外部に設置され
ており、加えて該極低温容器の開口部に熱遮蔽体
１２と反射板１３から成る熱遮蔽構造２０が設け
られているので、極低温容器１９の冷気がウエハ
ホルダ微動装置８に達せず該ウエハホルダ微動装
置８を室温に保つことができ、その可動部が凍り
ついたり、固くなつたりするのを防止することが
できる。なお、熱遮蔽体１２は第３図に示すよう
にウエハホルダ７に取付けられたものと極低温容
器１９の内壁に設けられたものとから成つている
ので、ウエハホルダ７がウエハホルダ微動装置８
により移動しても熱遮蔽効果が損なわれないよう
になつている。また、極低温容器１９の外側に外
側磁気遮蔽構造１４が、さらに磁気遮蔽効果を向
上させるために該極低温遮器の内側に内側磁気遮
蔽構造１５が設けてあるので、磁気に敏感なジヨ
セフソン素子ウエハを検査する際、地磁気に対す
る磁気遮蔽を効果的に行う。
さらに、プローブカード６に収縮率が小さく極
低温においても弾性を失なわないテフロン製のプ
ローブ針固定用樹脂２２が設けてあるので、プロ
ーブ針２１を精度良く支持することができ、また
プローブ針２１が極低温で硬化しても、該テフロ
ン樹脂の弾性により該プローブ針をウエハ５に無
理な力をかけずに接触させることができる。
低温においても弾性を失なわないテフロン製のプ
ローブ針固定用樹脂２２が設けてあるので、プロ
ーブ針２１を精度良く支持することができ、また
プローブ針２１が極低温で硬化しても、該テフロ
ン樹脂の弾性により該プローブ針をウエハ５に無
理な力をかけずに接触させることができる。
本発明者らの実験によると、この低温テスタの
微動装置８の微動の精度はウエハホルダ微動部８
で±2μｍ、ウエハ５の面上で±10μｍであつた。
微動装置８の微動の精度はウエハホルダ微動部８
で±2μｍ、ウエハ５の面上で±10μｍであつた。
第２図は本発明の第２の実施例の低温テスタを
示す図である。この図において、１６は第１の実
施例のウエハホルダ微動装置８（第１図）の替わ
りに設けた、ウエハホルダ７を自動的に微動させ
るウエハホルダ自動微動装置、１７はマイクロプ
ロセツサを内蔵したコントローラで、これらによ
り自動チツプ検査あるいは任意抽出検査などを行
うことができる。なお、１８は検査結果およびチ
ツプの座標を他の計算機に入力させるGP−IBバ
スインターフエイスである。
示す図である。この図において、１６は第１の実
施例のウエハホルダ微動装置８（第１図）の替わ
りに設けた、ウエハホルダ７を自動的に微動させ
るウエハホルダ自動微動装置、１７はマイクロプ
ロセツサを内蔵したコントローラで、これらによ
り自動チツプ検査あるいは任意抽出検査などを行
うことができる。なお、１８は検査結果およびチ
ツプの座標を他の計算機に入力させるGP−IBバ
スインターフエイスである。
なお、本実施例において第１の実施例と同様の
効果を奏することができるのはいうまでもなく、
かつ自動検査ができる効果がある。したがつて、
本実施例においては、ジヨセフソン素子のみなら
ず、すべての低温回路素子の検査ならびに今後の
低温回路素子の検討およびプロセス条件の検討に
著しい効果をもたらす。
効果を奏することができるのはいうまでもなく、
かつ自動検査ができる効果がある。したがつて、
本実施例においては、ジヨセフソン素子のみなら
ず、すべての低温回路素子の検査ならびに今後の
低温回路素子の検討およびプロセス条件の検討に
著しい効果をもたらす。
以上説明してきたように本発明によれば、ウエ
ハを直接液体ヘリウムに浸すので該ウエハの冷却
能力を向上させることができ、かつ微動装置が極
低温容器の外部に設置されているので該微動装置
を室温に保ち良好に動作させることができる効果
がある。
ハを直接液体ヘリウムに浸すので該ウエハの冷却
能力を向上させることができ、かつ微動装置が極
低温容器の外部に設置されているので該微動装置
を室温に保ち良好に動作させることができる効果
がある。
第１図は本発明の第１の実施例の低温テスタの
縦断面図、第２図は第１図のプローブカード６の
拡大断面図、第３図は第１図の熱遮蔽体１２の拡
大断面図、第４図は第１図の内側磁気遮蔽構造１
５の拡大断面図、第５図は極低温容器からウエハ
ホルダ微動装置８、ウエハホルダ７およびプロー
ブカード６を引き上げた状態を示す図、第６図は
本発明の第２の実施例の低温テスタの縦断面図で
ある。 １……液体窒素デユワー、２……液体ヘリウム
デユワー、５……ウエハ、６……プローブカー
ド、７……ウエハホルダ、８……ウエハホルダ微
動装置、９……フアイバスコープ、１４，１５…
…磁気遮蔽構造、１９……極低温容器、２０……
熱遮蔽構造、２１……プローブ針、２２……プロ
ーブ針固定用樹脂（支持部材）。
縦断面図、第２図は第１図のプローブカード６の
拡大断面図、第３図は第１図の熱遮蔽体１２の拡
大断面図、第４図は第１図の内側磁気遮蔽構造１
５の拡大断面図、第５図は極低温容器からウエハ
ホルダ微動装置８、ウエハホルダ７およびプロー
ブカード６を引き上げた状態を示す図、第６図は
本発明の第２の実施例の低温テスタの縦断面図で
ある。 １……液体窒素デユワー、２……液体ヘリウム
デユワー、５……ウエハ、６……プローブカー
ド、７……ウエハホルダ、８……ウエハホルダ微
動装置、９……フアイバスコープ、１４，１５…
…磁気遮蔽構造、１９……極低温容器、２０……
熱遮蔽構造、２１……プローブ針、２２……プロ
ーブ針固定用樹脂（支持部材）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 液体窒素デユワーおよびその内側に配置され
た液体ヘリウムデユワーから成る極低温容器と、
少なくとも先端部が前記液体ヘリウムデユワー内
の液体ヘリウムに浸り、該先端部に検査すべきウ
エハを保持するウエハホルダと、前記極低温容器
の外部に設けられ前記ウエハホルダを微動させる
ウエハホルダ微動装置と、前記ウエハに対向して
配置されたプローブ針を持つプローブカードとを
具備することを特徴とする低温テスタ。 ２ 前記極低温容器の開口部を覆う熱遮蔽構造を
持つことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の低温テスタ。 ３ 前記プローブカードの近傍にウエハ表面観察
用フアイバスコープが設けてあることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の低温
テスタ。 ４ 前記極低温容器の外側または内側の少なくと
も一方に、磁気遮蔽構造が設けてあることを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
れかに記載の低温テスタ。 ５ 前記プローブカードにテフロン製の前記プロ
ーブ針の支持部材が設けてあることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに
記載の低温テスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58044436A JPS59172284A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 低温テスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58044436A JPS59172284A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 低温テスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172284A JPS59172284A (ja) | 1984-09-28 |
| JPS6317352B2 true JPS6317352B2 (ja) | 1988-04-13 |
Family
ID=12691436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58044436A Granted JPS59172284A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 低温テスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172284A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168238A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の検査装置 |
| JPS62248232A (ja) * | 1986-04-22 | 1987-10-29 | Nec Corp | 半導体ウエハ検査装置 |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP58044436A patent/JPS59172284A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59172284A (ja) | 1984-09-28 |
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