KR101013594B1

KR101013594B1 - 프로브 카드 및 미소 구조체의 검사 장치

Info

Publication number: KR101013594B1
Application number: KR1020087020894A
Authority: KR
Inventors: 마사토 하야시; 쿄우타 사토
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2011-02-14
Also published as: JP5121202B2; JP2008089350A; TW200831902A; US20100225342A1; WO2008038781A1; TWI338138B; KR20080106206A

Abstract

웨이퍼(8)에 형성된 미소 구조체의 가동부(16a)에 대하여 테스트 음파를 출력하여, 미소 구조체의 특성을 평가하는 평가 수단과 접속되는 프로브 카드(4)로서, 테스트 시에 웨이퍼(8)에 형성된 가동부(16a)의 움직임에 기초한 전기적 변화량을 검출하기 위하여, 웨이퍼(8)에 형성된 미소 구조체의 검사용 전극과 전기적으로 접속되는 프로브(4a)와, 테스트 음파의 반사 또는 간섭을 억제하는 흡음재(11), 차폐부(18) 및 호른(19) 중 적어도 1 개를 구비한다. 흡음재(11) 대신에, 또는 흡음재(11)에 추가로 확산부를 구비해도 좋다. 또한, 미소 구조체의 검사 장치는 흡음재(11), 차폐부(18) 또는 호른(19)을 갖는 프로브 카드(4)를 구비한다.

Description

프로브 카드 및 미소 구조체의 검사 장치 {PROBE CARD AND MICROSTRUCTURE INSPECTING APPARATUS}

본 발명은, 미소 구조체, 예를 들어 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)를 검사하기 위한 프로브 카드 및 검사 장치에 관한 것이다.

최근, 특히 반도체 미세 가공 기술 등을 이용하여, 기계, 전자, 광(光), 화학 등의 다양한 기능을 집적화한 디바이스인 MEMS가 주목을 받고 있다. 지금까지MEMS 기술이 실용화된 예로는, 자동차 또는 의료용의 각종 센서, 또는 마이크로 센서인 가속도 센서 또는 압력 센서, 에어 플로우 센서 등에 MEMS 디바이스가 있다. 또한, 잉크젯 프린터 헤드에 이 MEMS 기술을 채용함으로써, 잉크를 분출하는 노즐 수의 증가와 정확한 잉크 분출이 가능해지고 있다. 이에 의해, 화질의 향상과 인쇄 스피드의 고속화를 도모할 수 있게 되었다. 또한, 반사형의 프로젝터에서 이용되고 있는 마이크로 미러 어레이 등도 일반적인 MEMS 디바이스로서 알려져 있다.

또한, 향후 MEMS 기술을 이용한 다양한 센서 또는 액츄에이터가 개발됨으로써, 광 통신·모바일 기기로의 응용, 계산기의 주변 기기로의 응용, 또는 바이오 분석 또는 휴대용 전원으로의 응용으로 전개하는 것이 기대되고 있다.

한편, MEMS 디바이스의 발전에 따라, 미세한 구조 등인 이유로 그것을 적정 하게 검사하는 방식도 중요해지고 있다. 종래, MEMS 디바이스를 패키징한 후에 디바이스를 패키지마다 회전시키거나 또는 진동시켜 디바이스 특성의 평가를 실행하여 왔다. 그러나, 미세 가공 후의 웨이퍼 상태 등의 초기 단계에서 적정한 검사를 실행하여 불량을 검출함으로써, 패키징 후의 제품의 수율을 향상시켜 제조 비용을 더욱 저감하는 것이 바람직하다.

특허 문헌 1에서는, 미소 구조를 구비한 디바이스의 특성 검사 방법의 일례로서, 웨이퍼 상에 형성된 가속도 센서에 대하여, 공기를 분사함으로써 변화되는 가속도 센서의 저항치를 검출하여 가속도 센서의 특성을 판별하는 검사 방식이 제안되어져 있다.

특허 문헌 1：일본특허공개공보 평5-34371호

미소(微小)한 가동부를 갖는 MEMS 디바이스는, 그 특성을 검사할 때에는 외부로부터 물리적인 자극을 줄 필요가 있다. 일반적으로, 가속도 센서 등의 미소한 가동부를 갖는 구조체는, 미소한 움직임에 대해서도 그 응답 특성이 변화되는 디바이스이다. 따라서, 그 특성을 평가하기 위해서는, 정밀도가 높은 검사를 할 필요가 있다.

가속도 센서를 웨이퍼 상태로 검사하는 방법으로서, 음파를 센서의 가동부에 가하여 가동부의 움직임을 검출하는 방법이 있다. 음파를 센서의 가동부에 가하는 방법에서는, 테스트 음파가 미소 구조체에 대하여 효과적으로 가해지도록 하기 위하여, 센서의 전극에 접촉시키는 프로브를 구비한 프로브 카드에 개구 영역이 설치된다. 프로브 카드의 미소 구조체측의 표면은 카드 형성 재료로 이루어진 평면이다.

프로브 카드와 웨이퍼는 평면으로 구성되어 있으므로, 테스트 음파를 센서의 가동부로 출력할 때, 웨이퍼 표면과 프로브 카드 표면과의 사이에서 반향(反響)에 의한 음파의 간섭이 발생된다. 이 때문에, 미소 구조체 표면에서 원하는 음압(音壓)을 얻기 위하여, 특정의 주파수 영역에서 음원에 과대한 입력이 필요한 경우가 있다. 또한, 그 과대한 입력을 원인으로 하여 고조파가 발생되어 정상적인 테스트가 불가능한 경우가 있다.

본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 미소 구조체의 가동부에 대하여 음파를 출력하여 그 특성을 평가하는 검사 장치에 있어서, 음원에 과대한 입력을 필요로 하지 않고, 정상적으로 특성의 동적 시험을 실시할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 관점에 따른 프로브 카드(4)는, 기판(8) 상에 형성된 미소 구조체(16)의 가동부(16a)에 대하여 테스트 음파를 출력하여, 상기 미소 구조체(16)의 특성을 평가하는 평가 수단(6)과 접속되는 프로브 카드(4)로서, 테스트 시에 상기 기판(8) 상에 형성된 가동부(16a)의 움직임에 기초한 전기적 변화량을 검출하기 위하여, 상기 기판 상에 형성된 상기 미소 구조체의 검사용 전극과 전기적으로 접속되는 프로브(4a)와, 상기 테스트 음파의 반사 또는 간섭을 억제하는 음파 조정 수단(11, 17, 18, 19)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 음파 조정 수단은, 상기 프로브 카드(4)의 상기 기판(8)에 대향하는 면에 설치된, 상기 테스트 음파를 흡수하는 흡음 수단(11)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 음파 조정 수단은, 상기 프로브 카드(4)의 상기 기판(8)에 대향하는 면에 설치된, 상기 테스트 음파를 확산하는 방향으로 반사시키는 음파 확산 수단(17)을 포함하는 것을 특징으로 해도 좋다.

바람직하게는, 상기 음파 조정 수단은, 상기 프로브 카드(4)와 상기 기판(8)의 사이에, 상기 테스트 음파를 상기 미소 구조체(16)의 근방 영역으로부터 외부로 전파하는 것을 억제하는 차폐 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 음파 조정 수단은, 상기 테스트 음파를 상기 미소 구조체(16)의 가동부(16a)로 집중시키는 음파 집중 수단(19)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 관점에 따른 미소 구조체의 검사 장치(1)는, 기판(8) 상에 형성된 가동부(16a)를 갖는 적어도 1 개의 미소 구조체(16)의 특성을 평가하는 평가 수단(6)을 구비하는 미소 구조체의 검사 장치(1)로서, 상기 미소 구조체(16)의 가동부(16a)에 대하여 테스트 음파를 출력하는 음파 발생 수단(10)과, 테스트 시에 상기 기판(8) 상에 형성된 가동부(16a)의 움직임에 기초한 전기적 변화량을 검출하기 위하여, 상기 기판(8) 상에 형성된 상기 미소 구조체(16)의 검사용 전극과 전기적으로 접속되는 프로브와, 상기 테스트 음파의 반사 또는 간섭을 억제하는 음파 조정 수단(11, 17, 18, 19)을 구비하는 상기 프로브 카드(4)와, 상기 프로브 카드(4)와 접속되어 상기 미소 구조체(16)의 특성을 평가하기 위한 평가 수단(6)을 구비하고, 상기 평가 수단(6)은, 상기 프로브(4a)를 거쳐 상기 음파 발생 수단(10)에 의해 출력된 상기 테스트 음파에 응답한 상기 미소 구조체(16)의 가동부(16a)의 움직임을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 상기 미소 구조체(16)의 특성을 평가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프로브 카드 및 미소 구조체의 검사 장치는, 넓은 주파수 영역에서 일정한 음압을 재현성 좋게 미소 구조체에 대하여 인가할 수 있다. 따라서, 테스트 음원에 대한 과대한 전기 입력이 불필요해진다. 그리고, 특정 주파수 영역에서의 테스트 데이터의 결락(缺落)이 사라져 테스트 데이터에 대한 신뢰성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 미소 구조체의 검사 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 도 1의 검사 장치의 검사 제어부와 프로버부의 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 3 축 가속도 센서의 디바이스 상면에서 본 도면이다.

도 4는 3 축 가속도 센서의 개략도이다.

도 5는 각 축 방향의 가속도를 받은 경우의 중추체(重錐體)와 빔의 변형을 설명한 개념도이다.

도 6a 및 도 6b는 각 축에 대해 설치된 휘트스톤 브릿지(Wheatstone bridge)의 회로 구성도이다.

도 7은 웨이퍼 상의 미소 구조체를 검사하는 개념 구성도이다.

도 8은 출력된 테스트 음파를 조정하지 않는 경우의 프로브 카드의 구성을 도시한 단면도이다.

도 9는 본 실시의 형태 1에 따른 프로브 카드의 구성을 도시한 단면도이다.

도 10은 출력된 테스트 음파를 조정하지 않는 경우의 스피커로의 입력 전압을 나타낸 그래프이다.

도 11은 마이크로 검출한 테스트 음파의 주파수 성분을 나타낸 그래프이다.

도 12는 실시의 형태 1의 구성에 있어서의 스피커로의 입력 전압의 예를 나타낸 그래프이다.

도 13은 프로브 카드에 음파의 확산부를 설치한 경우의 단면도이다.

도 14는 실시의 형태 2에 따른 프로브 카드의 구성을 도시한 단면도이다.

도 15는 실시의 형태 2의 구성에서의 스피커로의 입력 전압의 예를 나타낸 그래프이다.

도 16은 실시의 형태 3에 따른 프로브 카드의 구성을 도시한 단면도이다.

도 17은 실시의 형태 3의 구성에서의 스피커로의 입력 전압의 예를 나타낸 그래프이다.

도 18은 실시예 1 내지 3의 결과를 정리하여 나타낸 그래프이다.

도 19a 및 도 19b는 압력 센서의 예를 설명한 개념 구성도이다.

도 20은 본 발명의 실시의 형태에 따른 검사 장치의 동작의 일례를 나타낸 순서도이다.

*부호의 설명*

1 : 검사 장치

2 : 검사 제어부

3 : 스피커 제어부

4 : 프로브 카드

4a : 프로브

4b : 개구 영역

6 : 특성 평가부(평가 수단)

7 : 전환부

8 : 웨이퍼(기판)

10 : 스피커(음파 발생 수단)

11 : 흡음재(흡음 수단)

13 : 프로브 제어부

15 : 프로버부

16 : 가속도 센서(미소 구조체)

16a : 가동부

17 : 확산부(음파 확산 수단)

18 : 차폐부(차폐 수단)

19 : 호른(horn: 음파 집중 수단)

AR : 중추체(가동부)

BM : 빔(가동부)

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상호 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

(실시의 형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 따른 검사 장치(1)의 개략 구성도이다. 도 1에서, 검사 장치(1)는, 테스트 대상물, 예를 들면 웨이퍼(8)를 반송(搬送)하는 로더부(12)와, 웨이퍼(8)의 전기적 특성 검사를 실시하는 프로버부(15)와, 프로버부(15)를 거쳐 웨이퍼(8)에 형성된 가속도 센서의 특성치를 측정하는 검사 제어부(2)를 구비한다.

로더부(12)는, 예를 들면 25 매의 웨이퍼(8)가 수납된 카세트를 재치하는 재치부(도시하지 않음)와, 이 재치부의 카세트로부터 웨이퍼(8)를 1 매씩 반송하는 웨이퍼 반송 기구를 구비하고 있다.

웨이퍼 반송 기구에는, 직교하는 3 축(Ⅹ 축, Y 축, Z 축)의 이동 기구인 Ⅹ-Y-Z 테이블(12A, 12B, 12C)을 거쳐 3 축 방향으로 이동하고, 또한 Z 축 주변에 웨이퍼(8)를 회전시키는 메인 척(14)이 설치되어 있다. 구체적으로는, Y 방향으로 이동하는 Y 테이블(12A)과, 이 Y 테이블(12A) 상을 Ⅹ 방향으로 이동하는 Ⅹ 테이블(12B)과, 이 Ⅹ 테이블(12B)의 중심과 축심(軸芯)을 일치시켜 배치된 Z 방향으로 승강하는 Z 테이블(12C)을 가져, 메인 척(14)을 Ⅹ, Y, Z 방향으로 이동시킨다. 또한, 메인 척(14)은, Z 축 주변의 회전 구동 기구를 거쳐, 소정의 범위에서 정역(正逆) 방향으로 회전한다.

프로버부(15)는, 프로브 카드(4)와, 프로브 카드(4)를 제어하는 프로브 제어부(13)를 구비한다. 프로브 카드(4)는, 웨이퍼(8) 상에, 예를 들면, 구리, 구리 합금, 알루미늄 등의 전도성 금속으로 형성된 전극 패드(PD)(도 3 참조)와 검사용 프로브(4a)(도 2 참조)를 접촉시켜, 프리팅 현상을 이용하여 전극 패드(PD)와 프로브(4a)의 접촉 저항을 저감시켜 전기적으로 도통시킨다.

또한, 프로버부(15)는, 웨이퍼(8)에 형성된 가속도 센서(16)(도 3 참조)의 가동부(16a)(도 8 참조)에 대해 음파를 인가하는 스피커(10)(도 2 참조)를 구비한다. 프로브 제어부(13)는, 프로브 카드(4)의 프로브(4a)와 스피커(10)를 제어하고, 웨이퍼(8)에 형성된 가속도 센서(16)에 소정의 변위를 가하여, 프로브(4a)를 거쳐 가속도 센서(16)의 가동부(16a)의 움직임을 전기 신호로서 검출한다.

프로버부(15)는, 프로브 카드(4)의 프로브(4a)와 웨이퍼(8)와의 위치 조정을 실시하는 얼라인먼트 기구(도시하지 않음)를 구비한다. 프로버부(15)는, 프로브 카드(4)의 프로브(4a)와 웨이퍼(8)의 전극 패드(PD)를 전기적으로 접촉시켜, 웨이퍼(8)에 형성된 가속도 센서(16)의 특성치의 측정을 실시한다.

도 2는, 도 1의 검사 장치(1)의 검사 제어부(2)와 프로버부(15)의 구성을 도시한 블록도이다. 검사 제어부(2)와 프로버부(15)에 의하여 가속도 센서 평가 측정 회로가 구성된다.

검사 제어부(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 제어부(21), 주기억부(22), 외부 기억부(23), 입력부(24), 입출력부(25), 표시부(26)를 구비한다. 주기억부(22), 외부 기억부(23), 입력부(24), 입출력부(25) 및 표시부(26)는 모두 내부 버스(20)를 거쳐 제어부(21)에 접속되어 있다.

제어부(21)는, CPU(Central Processing Unit) 등으로 구성되며, 외부 기억부(23)에 기억되어 있는 프로그램에 따라, 웨이퍼(8)에 형성된 센서의 특성, 예를 들면, 저항의 저항치 또는 센서를 구성하는 회로의 전류, 전압 등을 측정하기 위한 처리를 실행한다.

주기억부(22)는, RAM(Random-Access Memory) 등으로 구성되며, 외부 기억부(23)에 기억되어 있는 프로그램을 로드하고, 제어부(21)의 작업 영역으로서 이용된다.

외부 기억부(23)는, ROM(Read Only Memory), 플래시 메모리, 하드 디스크, DVD-RAM(Digital Versatile Disc Random-Access Memory), DVD-RW(Digital Versatile Disc Rewritable) 등의 불휘발성 메모리로 구성되며, 상기의 처리를 제어부(21)로 실시시키기 위한 프로그램을 사전에 기억하고, 또한, 제어부(21)의 지시에 따라, 이 프로그램이 기억하는 데이터를 제어부(21)로 공급하여 제어부(21)로부터 공급된 데이터를 기억한다.

입력부(24)는, 키보드 및 마우스 등의 포인팅 디바이스 등과, 키보드 및 포인팅 디바이스 등을 내부 버스(20)에 접속하는 인터페이스 장치로 구성되어 있다. 입력부(24)를 거쳐, 평가 측정 개시 또는 측정 방법의 선택 등이 입력되어 제어부(21)로 공급된다.

입출력부(25)는, 검사 제어부(2)가 제어하는 대상의 프로브 제어부(13)와 접 속하는 직렬 인터페이스 또는 LAN(Local Area Network) 인터페이스로 구성되어 있다. 사용자는 입출력부(25)를 거쳐, 프로브 제어부(13)에 웨이퍼(8)의 전극 패드(PD)와의 접촉, 전기적 도통, 이들의 전환 및 가속도 센서(16)의 가동부(16a)에 대하여 출력되는 테스트 음파의 주파수와 음압의 제어 등을 지령한다. 또한, 측정된 결과를 입력한다.

표시부(26)는, CRT(Cathode Ray Tube) 또는 LCD(Liquid Crystal Display) 등으로 구성되며, 측정된 결과인 주파수 응답 특성 등을 표시한다.

프로브 제어부(13)는, 스피커 제어부(3)와, 프리팅용 회로(5)와, 특성 평가부(6) 및 전환부(7)를 구비한다. 특성 평가부(6)는, 프로브 카드(4)에 가속도 센서(16)의 전기 신호를 측정하기 위한 전원을 공급하고, 가속도 센서(16)를 흐르는 전류와 단자 간의 전압 등을 측정한다.

스피커 제어부(3)는, 웨이퍼(8)에 형성된 가속도 센서(16)의 가동부(16a)(도 9 참조)에 변위를 가하기 위하여, 스피커(10)로부터 방사되는 음파의 주파수와 음압을 제어한다. 스피커(10)로부터 방사되는 음파를 제어하여, 가속도 센서(16)의 가동부(16a)에 소정의 변위가 가해지게 한다.

프리팅용 회로(5)는, 웨이퍼(8)의 전극 패드(PD)에 접촉시킨 프로브 카드(4)의 프로브(4a)로 전류를 공급하고, 프로브(4a)와 전극 패드(PD)의 사이에 프리팅 현상을 일으켜, 프로브(4a)와 전극 패드(PD)의 접촉 저항을 저감시키는 회로이다.

특성 평가부(6)는, 미소 구조체의 특성을 계측하여 평가한다. 특성 평가부(6)는, 예를 들면, 가동부(16a)에 정적 또는 동적인 변위를 가하여 가속도 센 서(16)의 응답을 측정하고, 설계된 기준의 범위에 포함되는지의 여부를 검사한다.

전환부(7)는, 프로브 카드(4)의 각 프로브(4a)와 프리팅용 회로(5) 또는 특성 평가부(6)와의 접속을 전환한다.

본 실시의 형태에 따른 검사 방법에 대하여 설명하기 전에, 테스트 대상물인 미소 구조체의 3 축 가속도 센서(16)에 대하여 설명한다.

도 3은, 3 축 가속도 센서(16)의 디바이스 상면에서 본 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(8)에 형성되는 칩(TP)에는, 복수의 전극 패드(PD)가 그 주변에 배치되어 있다. 그리고, 전기 신호를 전극 패드(PD)에 대해 전달, 또는 전극 패드(PD)로부터 전달하기 위하여 금속 배선이 설치되어 있다. 그리고, 중앙부에는 크로바형을 형성하는 4 개의 중추체(AR)가 배치되어 있다.

도 4는, 3 축 가속도 센서(16)의 개략도이다. 도 4에 도시된 3 축 가속도 센서(16)는 피에조 저항형이며, 검출 소자인 피에조 저항 소자가 확산 저항으로서 설치되어 있다. 이 피에조 저항형의 가속도 센서(16)는 저렴한 가격의 IC 프로세스를 이용하여 제조할 수 있다. 검출 소자인 저항 소자를 작게 형성해도 감도가 저하되지 않으므로 소형화 및 저비용화에 유리하다.

구체적인 구성으로는, 중앙의 중추체(AR)는, 4 개의 빔(BM)으로 지지된 구조로 되어 있다. 빔(BM)은 Ⅹ, Y의 2 축 방향에서 서로 직교하도록 형성되어 있으며, 1 축당 4 개의 피에조 저항 소자를 구비하고 있다. Z 축 방향 검출용의 4 개의 피에조 저항 소자는, Ⅹ 축 방향 검출용 피에조 저항 소자 옆에 배치되어 있다. 중추체(AR)의 상면 형상은 크로바형을 형성하고, 중앙부에서 빔(BM)과 연결되어 있다. 이 크로바형 구조를 채용함으로써, 중추체(AR)를 크게 하고, 또한 빔 길이를 길게 할 수 있다. 따라서, 중추체(AR)는 소형이지만 고감도의 가속도 센서(16)를 실현할 수 있다.

이 피에조 저항형의 3 축 가속도 센서(16)의 동작 원리는, 중추체(AR)가 가속도(관성력)를 받으면 빔(BM)이 변형되고, 그 표면에 형성된 피에조 저항 소자의 저항치의 변화에 의해 가속도를 검출하는 원리이다. 그리고 이 센서 출력은, 3 축 각각에 독립적으로 조합된 휘트스톤 브릿지의 출력으로부터 취출하는 구성으로 설정되어 있다.

도 5는, 각 축 방향의 가속도를 받은 경우의 중추체(AR)와 빔(BM)의 변형을 설명하는 개념도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 피에조 저항 소자는, 가해진 변형률에 의해 그 저항치가 변화하는 성질(피에조 저항 효과)을 가지고 있으며, 인장 변형률의 경우에는 저항치가 증가하고, 압축 변형률의 경우에는 저항치가 감소한다. 본 예에서는, Ⅹ 축 방향용 피에조 저항 소자(Rx1 ~ Rx4), Y 축 방향 검출용 피에조 저항 소자(Ry1 ~ Ry4) 및 Z 축 방향 검출용 피에조 저항 소자(Rz1 ~ Rz4)가 일례로서 도시되어 있다

도 6a 및 도 6b는, 각 축에 대해 설치되는 휘트스톤 브릿지의 회로 구성도이다. 도 6a은, Ⅹ(Y) 축에서의 휘트스톤 브릿지의 회로 구성도이다. Ⅹ 축 및 Y 축의 출력 전압은 각각 Vxout 및 Vyout로 한다. 도 6b는, Z 축에서의 휘트스톤 브릿지의 회로 구성도이다. Z 축의 출력 전압은 Vzout로 한다.

상술한 바와 같이, 가해진 변형률에 의해 각 축의 4 개의 피에조 저항 소자 의 저항치는 변화되고, 이 변화에 기초하여 각 피에조 저항 소자는, 예를 들면, Ⅹ 축 Y 축에서는 휘트스톤 브릿지에서 형성되는 회로의 출력 각 축의 가속도 성분이 독립적으로 분리된 출력 전압으로서 검출된다. 또한, 상기의 회로가 구성되듯이, 도 3에 도시된 바와 같은 금속 배선 등이 연결되어, 소정의 전극 패드(PD)로부터 각 축에 대한 출력 전압이 검출되도록 구성되어 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조한다. 본 발명의 실시의 형태에서의 미소 구조체의 검사 방법은, 미소 구조체인 3 축 가속도 센서(16)에 스피커(10)로부터 발생되는 테스트 음파를 가함으로써, 테스트 음파에 기초한 미소 구조체의 가동부(16a)의 움직임을 검출하여 미소 구조체의 특성을 평가하는 방법이다.

이어서, 본 발명의 실시의 형태에서의 가속도 센서(16)의 평가 방법에 대하여 설명한다. 도 7은, 웨이퍼(8) 상의 미소 구조체를 검사하는 개념 구성도이다. 프로브 카드(4)는, 테스트 음파 출력부인 스피커(10)를 구비한다. 스피커(10)의 음파가 검사 대상의 칩(TP)에 들어맞도록 프로브 카드(4)에는 테스트 음파 출력부의 위치에 개구 영역이 형성되어 있다. 프로브 카드(4)에는 프로브(4a)가 개구 영역으로 돌출되도록 장착되어 있다. 또한, 개구 영역의 근방에 마이크(M)가 설치된다. 마이크(M)에 의하여 칩(TP)의 근방의 음파를 포착하여, 칩(TP)으로 인가되는 음파가 원하는 주파수 성분이 되도록, 스피커(10)로부터 출력되는 테스트 음파를 제어한다.

스피커 제어부(3)는, 프로버부(15)에 부여되는 테스트 지시에 응답하여 테스트 음파를 출력시키는 것으로 한다. 이에 의해, 예를 들면, 3 축 가속도 센서(16) 의 가동부(16a)가 움직이게 되어, 프리팅 현상에 의해 도통된 프로브(4a)를 거쳐, 검사용 전극으로부터 가동부(16a)의 움직임에 따른 신호를 검출하는 것이 가능하다. 이 신호를 프로브 제어부(13)에서 측정하여 해석함으로써 디바이스 검사를 실행할 수도 있다.

도 8은, 스피커(10)로부터 출력된 테스트 음파를 조정하지 않는 경우의 프로브 카드(4)의 구성을 도시한 단면도이다. 웨이퍼(8)에 구비된 가속도 센서(16)는, 이해를 용이하게 하기 위하여 1 개만 도시되어 있다. 실제로는 웨이퍼(8)에 가속도 센서(16)가 복수 개 형성되어 있다. 도 8에서는, 가동부(16a)가 상방으로 변위하고 있는 상태를 도시한다.

웨이퍼(8)는 진공 척의 척 톱(chuck top)(9)에 재치된다. 진공 척은 척 톱(9)의 상면에 진공 홈(91)이 형성되어 있다. 진공 홈(91)은 척 톱(9) 안을 통과하는 도통관에서 진공 챔버(도시하지 않음)에 접속되어 내부의 기체가 흡인된다. 진공 홈(91)의 부압(負壓)에 의하여 웨이퍼(8)는 척 톱(9)에 흡착된다.

웨이퍼(8)의 가속도 센서(16)는, 전술한 바와 같이, 중추체(AR)의 양측을 빔(BM)으로 지지된 양단 지지 구조의 가동부(16a)를 구비한다. 빔(BM)에는 피에조 저항(R)이 형성되어 있고, 피에조 저항(R)은 빔(BM)의 변형에 따른 변형률을 신호로서 출력한다. 가속도 센서(16)의 전극에 프로브(4a)가 접촉하고, 가속도 센서(16)는 피에조 저항(R)의 신호를 외부로 출력한다. 프로브 카드(4) 상에 스피커(10)가 배치되어 테스트 음파를 가동부(16a)로 인가한다.

스피커(10)로부터 출력된 테스트 음파는, 프로브 카드(4)의 개구 영역(4b)으 로부터 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 유입되고, 반사되어 가동부(16a)로 되돌아온다. 또한, 테스트 음파는, 프로브 카드(4)의 외측으로부터 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 유입되어, 가동부(16a)에 도달한다. 스피커(10)로부터 출력되는 테스트 음파의 직접파와, 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이에서 반사된 테스트 음파와, 프로브 카드(4)의 외측으로부터 유입된 테스트 음파가 가동부(16a)에서 간섭된다. 그 결과, 어느 한 주파수에서는 가동부(16a)의 장소에서 테스트 음파가 약해지게 된다.

또한, 검사 장치(1)의 구조는, 프로브 카드(4)의 외주에 접속하는 통 형상의 부재를 설치하고, 스피커(10)를 덮어 프로브 카드(4)의 외측으로부터 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 테스트 음파가 유입되는 것을 억제하는 구조로 해도 좋다.

스피커 제어부(3)는, 가동부(16a)에 소정의 변동을 가하기 위하여, 마이크(M)로 가동부(16a)의 근방의 테스트 음파를 검출하여, 테스트 음파가 소정의 주파수와 음압이 되도록 스피커(10)의 출력을 제어한다. 반사파 또는 회절파의 간섭에 의하여 어느 한 주파수의 테스트 음파의 음압이 약해지면, 스피커 제어부(3)는 소정의 음압이 되도록 스피커(10)로의 입력 전압을 높힌다. 그 결과, 간섭에 의한 감쇠가 발생되고 있는 주파수에서는 스피커(10)의 입력 전압이 높아지고, 경우에 따라서는 과대한 입력 전압이 된다. 또한, 과대한 입력을 원인으로 하는 고조파가 발생되는 경우도 있다. 입력 전압을 크게 하면 잡음 성분도 증가되어, 고조파 변형률과 더불어 S / N 비를 열화시킨다.

도 9는, 본 실시의 형태 1에 따른 프로브 카드(4)의 구성을 도시한 단면도이다. 도 9에서는 척 톱(9)을 생략하고 있다. 프로브 카드(4)의 웨이퍼(8)에 대향하는 면에 흡음재(11)가 형성되어 있다. 흡음재(11)는 탄력성이 있어, 내부 손실이 큰 재질, 예를 들면, 발포(發泡)된 고분자 재료로 형성된다. 흡음재(11)는, 넓은 주파수 대역에서 음파 흡수율이 높은 재질, 예를 들면, 스펀지 등이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 실시의 형태 1에 따른 미소 구조체의 검사 방법에 대하여 설명한다. 도 20은, 본 발명의 실시의 형태에 따른 검사 장치(1)의 동작의 일례를 나타낸 순서도이다. 또한, 검사 제어부(2)의 동작은, 제어부(21)가 주기억부(22), 외부 기억부(23), 입력부(24), 입출력부(25), 표시부(26)를 함께 작동하여 행한다.

검사 제어부(2)는 우선, 웨이퍼(8)가 메인 척(14)에 재치되어 측정 개시가 입력되는 것을 대기한다(단계 S1). 측정 개시 지령이 입력부(24)로부터 입력되어 제어부(21)로 지시되면, 제어부(21)는 프로브 제어부(13)에 프로브(4a)를 웨이퍼(8)의 전극 패드(PD)에 위치 조정하여 접촉하도록 지령한다(단계 S2). 이어서, 제어부(21)는, 프로브 제어부(13)에 프리팅용 회로(5)에 의하여 프로브(4a)와 전극 패드(PD)를 도통시키도록 지령한다(단계 S2).

본 실시의 형태에서는, 프리팅 현상을 이용하여 전극 패드(PD)와 프로브(4a)의 접촉 저항을 저감시키지만, 접촉 저항을 저감하여 도통시키는 방법으로는, 프리팅 기술 이외의 방법을 이용해도 좋다. 예를 들면, 프로브(4a)에 초음파를 전도하여, 전극 패드(PD) 표면의 산화막을 부분적으로 파괴하여, 전극 패드(PD)와 프로브(4a)의 접촉 저항을 저감시키는 방법을 이용할 수 있다.

이어서, 측정 방법의 선택을 입력한다(단계 S3). 측정 방법은, 사전에 외부 기억부(23)에 기억되어 있어도 좋으며, 측정 시마다 입력부(24)로부터 입력되어도 좋다. 측정 방법이 입력되면, 입력된 측정 방법에 의하여 이용되는 측정 회로 및 가동부(16a)로 인가하는 테스트 음파의 주파수와 음압 등을 설정한다(단계 S4).

선택되는 검사 방법으로는, 예를 들면, 테스트 음파의 주파수를 순차적으로 변화시켜, 각각의 주파수에서의 응답을 검사하는 주파수 소인(掃引) 검사(주파수 스캔), 소정의 주파수 범위의 의사(擬似) 화이트 노이즈를 인가하여 응답을 검사하는 화이트 노이즈 검사, 주파수를 소정의 값으로 고정하여 음압을 변화시켜 응답을 검사하는 직선성 검사 등이 있다.

이어서, 설정한 측정 방법으로 스피커 제어부(3)를 제어하여, 가속도 센서(16)의 가동부(16a)를 변위시키면서, 프로브(4a)로부터 가속도 센서(16)의 응답인 전기 신호를 검출하여, 가속도 센서(16)의 응답 특성을 검사한다(단계 S5). 그리고, 검출한 측정 결과를 외부 기억부(23)에 기억하고, 또한 표시부(26)에 측정 결과를 표시한다(단계 S6).

실시의 형태 1에서는, 스피커(10)가 가속도 센서(16)의 가동부(16a)로 테스트 음파를 출력하면서 가속도 센서(16)의 응답 특성을 검사한다. 이 때, 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 유입된 테스트 음파는, 흡음재(11)에 의해 흡수되어, 가동부(16a)로의 반사파 및 회절파가 감쇠된다. 따라서, 가동부(16a)에서의 테스트 음파의 간섭이 경감된다. 그 결과, 간섭이 발생되고 있던 주파수에서의 스피커(10)로의 입력 전압을 낮출 수 있다. 동시에, 고조파의 발생을 억제할 수 있다. 입력 전압을 낮춤으로써 잡음 성분이 감소되고, 고조파의 억제와 더불어 S / N 비가 향상된다. 그리고, 특정 주파수 영역에서의 테스트 데이터의 결락이 사라져 테스트 데이터에 대한 신뢰성이 향상된다. 또한, 스피커(10)에 대한 과대한 전기 입력이 불필요하게 되어, 검사 장치(1)의 수명이 연장된다.

(실시예 1)

도 10은, 스피커(10)로부터 출력된 테스트 음파를 조정하지 않는 경우(즉, 도 8)의, 스피커(10)로의 입력 전압을 나타낸 그래프이다. 도 11은, 마이크(M)로 검출한 테스트 음파의 주파수 성분을 나타낸 그래프이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 가동부(16a)의 근방에서의 테스트 음파의 음압이, 검사하는 주파수에 걸쳐 일정하게 되도록 스피커(10)의 입력 전압을 조절한 결과를 도 10에 나타낸다. 도 10에 나타낸 그래프의 종축은 스피커(10)로 입력하는 입력 전압을 나타내고, 횡축은 테스트 음파의 주파수를 나타낸다.

도 11에 도시한 바와 같이, 마이크(M)로 검출한 테스트 음파의 음압이 각 주파수에서 110 dB이 되도록 스피커(10)의 입력 전압을 조절하였다. 도 10의 입력 전압(A)에 도시한 바와 같이, 1580 Hz 부근과 3240 Hz 부근에 현저한 피크가 있다. 이들 근방의 주파수에서 테스트 음파가 간섭에 의해 감쇠되고 있으므로, 이를 보충하기 위하여 입력 전압이 높아지고 있다.

도 12는, 도 9에 도시된 실시의 형태 1의 구성에서의 스피커(10)로의 입력 전압(B)을 나타낸 그래프이다. 대비를 위해, 출력된 테스트 음파를 조정하지 않는 경우의 스피커(10)로의 입력 전압(A)을 함께 기재하고 있다. 이 경우에도, 마이 크(M)로 검출한 테스트 음파의 음압이 각 주파수에서 110 dB이 되도록 스피커(10)의 입력 전압을 조절하였다.

흡음재(11)에 의해 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이의 반사파 및 회절파가 감쇠된다. 이에 의해, 가동부(16a)에서의 테스트 음파의 간섭이 경감되어, 입력 전압(B)의 피크는 작아지고 있다. 특히 3240 Hz 부근의 피크가 해소되고 있다. 전체적으로 입력 전압(B)은 거의 0.9 V 이하이며, 과대한 입력 전압(예를 들면, 1.0 V 이상)의 주파수가 없다.

입력 전압(B) 쪽이 입력 전압(A)보다 큰 주파수도 있지만, 그 영역에서는 간섭에 의해 테스트 음파가 강해지고 있다고 여겨진다. 그러나, 그 영역에서도 흡음재(11)가 없는 경우(입력 전압(A))에는, 간섭에 의해 테스트 음파 파형의 변형률 또는 고조파의 존재가 추측된다.

(실시의 형태 1의 변형)

도 13은, 프로브 카드(4)에 음파의 확산부를 설치하는 경우의 단면도이다. 프로브 카드(4)의 웨이퍼(8)에 대향하는 면에는, 음파를 확산시키도록 요철을 갖는 확산부(17)가 형성되어 있다. 프로브 카드(4)의 웨이퍼(8)에 대향하는 면은 요철 형상으로 성형해도 좋고, 요철 형상의 부재를 부착하여 형성해도 좋다. 확산부(17)는 음파를 모든 방향으로 확산시키기 위하여 불규칙한 요철 형상으로 하는 것이 바람직하다.

프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이의 반사파 및 회절파는, 확산부(17)에 의하여 확산되어 반사되므로, 특정한 장소, 예를 들면 가동부(16a)에서의 테스트 음 파의 간섭이 경감된다. 그 결과, 흡음재(11)를 형성하는 경우(도 9)와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 흡음재(11)와 확산부(17)를 조합하여, 흡음재(11)의 표면에 요철을 형성하면 더욱 효과가 있다.

(실시의 형태 2)

도 14는, 실시의 형태 2에 따른 프로브 카드(4)의 구성을 도시한 단면도이다. 실시의 형태 2에서는, 흡음재(11)에 추가로 프로브 카드(4)의 개구 영역 주연부의 웨이퍼(8) 측에 테스트 음파의 차폐부(18)를 형성한다. 차폐부(18)는 음파를 통과하기 어려운 재질로, 어느 정도의 경도(硬度)와 질량 또는 폭을 갖는 것이 바람직하다.

차폐부(18)는, 테스트 음파가 프로브 카드(4)의 개구 영역(4b)으로부터 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 유입되는 것을 억제한다. 또한, 차폐부(18)는 프로브 카드(4)의 외측으로부터 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 유입된 테스트 음파가 가동부(16a)로 전파되는 것을 억제한다.

차폐부(18)는, 프로브(4a)의 포스트(고정 받침대)를 겸하고 있다. 차폐부(18)를 프로브(4a)의 포스트로 함으로써, 프로브 카드(4)의 웨이퍼(8) 측에 흡음재(11)를 설치한 경우에도 프로브(4a)의 지점(支點)을 웨이퍼(8)의 근방으로 할 수 있다. 프로브(4a)가 컴플라이언스가 높은(휘어지기 쉬운) 재료로 구성되어도 포스트부(차폐부(18))는 잘 변형되지 않는다. 포스트부(차폐부(18))에 의하여 프로브(4a)의 캔틸레버 구조의 지점이 기판에 가까워지므로, 프로브(4a)의 선단의 변위 방향이 웨이퍼(8)에 거의 수직이 된다. 이 때문에, 프로브 카드(4)에 대하여 기판 면과 수직 방향으로 웨이퍼(8)를 이동하여 프로브(4a)와 웨이퍼(8)을 접촉시킨다. 이렇게 하면 프로브(4a)의 선단을 웨이퍼(8)에 접촉시켜, 더욱 소정의 침압이 되도록 오버 드라이브량을 변위시켜도, 웨이퍼(8)의 표면에 대하여 수직 방향의 응력 밖에 발생되지 않는다. 그 결과, 미소 구조체에 대하여 기판면 방향의 응력이 발생되지 않는 상태에서 미소 구조체의 테스트를 실시할 수 있다.

흡음재(11)의 효과에 추가로 테스트 음파의 반사파와 회절파가 차폐부(18)에 의하여 억제되므로, 가동부(16a)에서의 테스트 음파의 간섭이 더욱 경감된다. 그 결과, 간섭이 발생되고 있던 주파수에서의 스피커(10)로의 입력 전압을 낮출 수 있다. 이와 동시에, 고조파의 발생이 억제된다. 따라서, 입력 전압을 낮추는 것이 가능해져, 잡음 성분이 감소되고, 고조파의 억제와 더불어 S / N 비가 향상된다. 그리고, 특정 주파수 영역에서의 테스트 데이터의 결락이 사라져 테스트 데이터에 대한 신뢰성이 향상된다. 또한, 스피커(10)에 과대한 전기를 입력할 필요가 없게 되어, 검사 장치(1)의 수명이 연장된다.

(실시예 2)

도 15는, 도 14에 도시된 실시의 형태 2의 구성에서의 스피커(10)로의 입력 전압(C)을 나타낸 그래프이다. 대비를 위해, 실시의 형태 1의 경우의 스피커(10)로의 입력 전압(B)을 함께 기재하고 있다. 이 경우에도, 마이크(M)로 검출한 테스트 음파의 음압이 각 주파수에서 110 dB이 되도록 스피커(10)의 입력 전압을 조절하였다.

실시의 형태 1에 비해 차폐부(18)에 의하여 입력 전압이 낮아지고 있다. 특 히, 2000 Hz 이상의 영역에서 입력 전압(C)은 입력 전압(B)보다 작다. 즉, 흡음재(11)로 완전히 감쇠되지 않은 반사파와 회절파의 주파수 성분이 차폐부(18)에 의하여 억제되었다고 여겨진다. 또한, 차폐부(18)에 의해 테스트 음파가 가동부(16a)로 집중되는 정도가 커졌다고도 여겨진다.

(실시의 형태 3)

도 16은, 실시의 형태 3에 따른 프로브 카드(4)의 구성을 도시한 단면도이다. 실시의 형태 3에서는, 흡음재(11)와 차폐부(18)에 추가로 스피커(10)와 프로브 카드(4)의 사이에 스피커(10)의 개구 주연부와 프로브 카드(4)의 개구 영역 주연부를 접속하는 면을 따라 호른(19)이 형성되어 있다. 호른(19)은 음파를 통과하기 어려운 재질이며, 또한, 어느 정도의 경도와 질량 및 폭을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 스피커(10)의 개구가 프로브 카드(4)의 개구 영역(4b)보다 큰 경우, 스피커(10)의 개구 주연부와 프로브 카드(4)의 개구 영역 주연부를 접속하는 면을 따라 원추대 형상으로 호른(19)을 형성하면 좋다.

호른(19)에 의하여 테스트 음파가 프로브 카드(4)의 개구 영역(4b) 이외로 전파되는 것을 억제하여, 프로브 카드(4)의 개구 영역(4b)을 통하여 가동부(16a)로 테스트 음파를 집중시킨다. 또한, 호른(19)에 의하여 프로브 카드(4)의 외측으로부터 프로브 카드(4)와 웨이퍼(8)의 사이로 테스트 음파가 유입되는 것을 억제한다.

호른(19)에 의하여 테스트 음파가 가동부(16a)로 집중되고, 그 이외의 영역으로 테스트 음파가 전파되는 것을 억제하므로, 테스트 음파의 반사파와 회절파가 경감되어, 가동부(16a)에서의 테스트 음파의 간섭이 더욱 경감된다. 그 결과, 검사 장치(1)는 호른(19)에 의하여 간섭이 발생된 주파수에서의 스피커(10)로의 입력 전압을 낮출 수 있다. 이와 동시에, 고조파의 발생을 억제할 수 있다. 입력 전압을 낮춤으로써 잡음 성분이 감소되고, 고조파의 억제와 더불어 S / N 비가 향상된다. 그리고, 특정 주파수 영역에서의 테스트 데이터의 결락이 사라져, 테스트 데이터에 대한 신뢰성이 향상된다. 또한, 스피커(10)에 대한 과대한 전기 입력이 불필요하게 되어, 검사 장치(1)의 수명이 연장된다.

(실시예 3)

도 17은, 도 16에 도시된 실시의 형태 3의 구성에서의 스피커(10)로의 입력 전압(D)을 나타낸 그래프이다. 대비를 위해, 실시의 형태 2의 경우의 스피커(10)로의 입력 전압(C)을 함께 기재하고 있다. 이 경우에도, 마이크(M)로 검출한 테스트 음파의 음압이 각 주파수에서 110 dB이 되도록 스피커(10)의 입력 전압을 조절하였다.

실시의 형태 2에 비해, 보다 대부분의 주파수 대역에서 입력 전압이 저하되고 있다. 특히, 입력 전압(C)에서는 1350 Hz 부근에 0.85 V 정도의 피크가 남아 있었던 것이, 입력 전압(D)에서는 0.3 V 이하로 대폭 저하되고 있다. 호른(19)에 의한 테스트 음파 집중 효과가 인정된다.

도 18은, 실시예 1 내지 3의 결과를 정리하여 나타낸 그래프이다. 도 18에서는, 출력된 테스트 음파를 조정하지 않는 경우의 입력 전압(A)과, 프로브 카드(4)에 흡음재(11)를 형성한 경우의 입력 전압(B)과, 흡음재(11)에 추가로 차폐부(18)를 형성한 경우의 입력 전압(C)과, 흡음재(11)와 차폐부(18)에 추가로 호른(19)을 형성한 경우의 입력 전압(D)을 1 개의 그래프로 정리하여 나타내고 있다. 모두, 마이크(M)로 검출한 테스트 음파의 음압이 각 주파수에서 110 dB이 되도록 스피커(10)의 입력 전압을 조절하였다.

도 18에 도시된 바와 같이, 입력 전압(A)으로부터 입력 전압(D)이 됨에 따라, 동일한 음압을 얻기 위한 스피커(10)로의 입력 전압이 저하되고 있다. 테스트 음파의 간섭을 저감하는 것에 대하여, 흡음재(11), 차폐부(18), 호른(19) 각각의 효과가 인정된다. 특히, 스피커 입력의 피크 전압을 낮추는 효과가 있다.

실시의 형태에서는 가속도 센서(16)를 예로 설명하였으나, 본 발명의 검사 장치(1)는, 테스트 음파로 변동시킬 수 있는 가동부를 갖는 미소 구조체, 예를 들면, 압력 센서 등의 막 구조의 가동부에 대하여 적용할 수 있다. 도 19a 및 도 19b는 압력 센서의 예를 설명한 개념 구성도이다. 도 19a는 압력 센서의 평면도, 도 19b는 도 19a의 A ― A 선 단면도이다.

도 19a 및 도 19b에 도시한 바와 같이, 실리콘 기판(Si)의 중앙부에 거의 정사각형으로, 두께가 얇은 부분인 다이어프램(D)이 형성되어 있다. 다이어프램(D)의 4 변의 중앙에 각각 피에조 저항(R1, R2, R3, R4)이 형성되어 있다. 다이어프램(D)의 양면에 발생되는 압력차에 의하여 다이어프램(D)이 변형되면, 피에조 저항(R1 ~ R4)에 응력이 발생된다. 응력에 의하여 피에조 저항(R1 ~ R4)의 전기 저항값이 변화되므로, 그 변화를 검출함으로써 다이어프램(D)의 양면에 발생되는 압력차를 측정할 수 있다.

압력 센서에 대해서도, 본 발명의 검사 장치(1)에 의하여 다이어프램(D)에 대해 테스트 음파를 출력하면서 변동을 검출하여 미소 구조체의 특성을 검사할 수 있다. 이 경우, 실시의 형태 1 내지 3의 프로브 카드(4)를 이용하여, 스피커(10)로의 입력 전압을 낮출 수 있다. 이와 동시에, 고조파의 발생을 억제할 수 있다. 입력 전압을 낮춤으로써 잡음 성분이 감소되고, 고조파의 억제와 더불어 S / N 비가 향상된다. 그리고, 특정 주파수 영역에서의 테스트 데이터의 결락이 사라져, 테스트 데이터에 대한 신뢰성이 향상된다. 또한, 스피커(10)에 대한 과대한 전기 입력이 불필요하게 되어, 검사 장치(1)의 수명이 연장된다.

그 밖에, 상기의 하드웨어 구성 또는 순서도는 일례이며, 임의로 변경 및 수정이 가능하다. 흡음재(11), 확산부(17), 차폐부(18) 및 호른(19)은 임의로 조합하여 이용할 수 있다.

본 출원은, 2006년 9월 29일에 이루어진 일본특허출원 특원 2006-268431호에 기초한다. 본 명세서 중에, 그 명세서, 특허 청구의 범위, 도면 전체를 참조로서 포함시키기로 한다.

본 발명의 프로브 카드 및 미소 구조체의 검사 장치는, 기계 요소 부품, 센서, 액츄에이터, 전자 회로를 1 개의 실리콘 기판 상에 집적화한 디바이스인 MEMS 등의 미소한 가동부를 구비하는 디바이스 특성 검사에 유용하다.

Claims

기판(8) 상에 형성된 미소 구조체(16)의 가동부(16a)에 대하여 테스트 음파를 출력하여, 상기 미소 구조체(16)의 특성을 평가하는 평가 수단(6)과 접속되는 프로브 카드(4)로서,

테스트 시에 상기 기판(8) 상에 형성된 가동부(16a)의 움직임에 기초한 전기적 변화량을 검출하기 위하여, 상기 기판(8) 상에 형성된 상기 미소 구조체(16)의 검사용 전극과 전기적으로 접속되는 프로브(4a)와,

상기 프로브 카드(4)의 상기 기판(8)에 대향하는 면 또는 그 반대 면 중 적어도 어느 한 면에 설치되어, 상기 테스트 음파의 반사 또는 간섭을 억제하는 음파 조정 수단(11, 17, 18, 19)을 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(4).
제 1 항에 있어서,

상기 음파 조정 수단은, 상기 프로브 카드(4)의 상기 기판(8)에 대향하는 면에 설치된, 상기 테스트 음파를 흡수하는 흡음 수단(11)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(4).
제 1 항에 있어서,

상기 음파 조정 수단은, 상기 프로브 카드(4)의 상기 기판(8)에 대향하는 면에 설치된, 상기 테스트 음파를 확산하는 방향으로 반사시키는 음파 확산 수단(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(4).
제 1 항에 있어서,

상기 음파 조정 수단은, 상기 프로브 카드(4)와 상기 기판(8)의 사이에, 상기 테스트 음파를 상기 미소 구조체(16)의 근방 영역으로부터 외부로 전파하는 것을 억제하는 차폐 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(4).
제 1 항에 있어서,

상기 음파 조정 수단은, 상기 테스트 음파를 상기 미소 구조체(16)의 가동부(16a)로 집중시키는 음파 집중 수단(19)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 카드(4).
기판(8) 상에 형성된 가동부(16a)를 갖는 적어도 1 개의 미소 구조체(16)의 특성을 평가하는 평가 수단(6)을 구비하는 미소 구조체(16)의 검사 장치(1)로서,

상기 미소 구조체(16)의 가동부(16a)에 대하여 테스트 음파를 출력하는 음파 발생 수단(10)과,

청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 프로브 카드(4)와,

상기 프로브 카드(4)와 접속되어 상기 미소 구조체(16)의 특성을 평가하기 위한 평가 수단(6)을 구비하고,

상기 평가 수단(6)은, 상기 프로브(4a)를 거쳐 상기 음파 발생 수단(10)에 의해 출력된 상기 테스트 음파에 응답한 상기 미소 구조체(16)의 가동부(16a)의 움 직임을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 상기 미소 구조체(16)의 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는 미소 구조체의 검사 장치(1).