微小结构体的探针卡、微小结构体的检查装置以及检查方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有可动部的微小结构体的检查方法，该检查方法不会损伤探针或检查用电极，并通过在探针与检查用电极接触的过程中抑制针压的影响来进行高精度的检查。当对微小结构体进行检查时，首先使一对探针（２）与各个电极焊盘（ＰＤ）接触，然后经由继电器（３０）连接一对探针（２）和烧穿用电源（５０）。然后，从烧穿用电源（５０）向一对探针（２）中的一个探针（２）施加电压。当逐渐升压时，通过烧穿现象弄破一对探针（２）之间的氧化膜，从而在一对探针（２）之间会有电流流过，探针（２）与电极焊盘（ＰＤ）之间电导通。然后，经由继电器（３０）将一对探针（２）从烧穿用电源（５）切换到测定部（４０）一侧而使其与测定部（４０）电结合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于检查诸如MEMS (Micro Electro Mechanical Systems,微机电系统)等微小结构体的探针卡、检查装置、检查方法、以及检査程
技术介绍
近年来，作为使用半导体微细加工技术等来集成机械、电子、光、化 学等多种功能的器件的MEMS受到了特别的关注。截至目前，作为实用化 的MEMS技术，例如将MEMS器件安装在作为微型传感器的加速度传感 器、压力传感器、或空气流量传感器等汽车、医疗用的各种传感器上。此 外，通过在喷墨打印头上采用该MEMS技术，能够增加喷出墨水的喷嘴数 量并准确地进行喷墨，从而可以提高图像质量并实现高速印刷。另外，作 为普通的MEMS器件，还公知有在反射型投影仪中使用的微镜阵列等。此外，今后期待着通过开发出利用MEMS技术的各种传感器或致动器 而扩展应用到光通信和移动器件、计算机外围设备、生物分析和移动用电 源上。在技术调査报告第3号(经济产业省产业技术环境局技术调查室 制造产业局产业机械科发行平成15年3月28日)中，以与MEMS相关 的技术的现状和课题为议题，介绍了各种MEMS技术。另一方面，随着MEMS器件的发展，由于是微细结构等原因，恰当地 对其进行检査的方式也变得非常重要。以往，在封装之后采用使器件旋转 或振动等手段来对其特性进行评价，但是通过在微细加工技术之后的晶片 状态等初始阶段进行适当的检查来检测不良，能够提高成品率，从而可以 进一步降低制造成本
技术实现思路
专利技术所要解决的问题通常，加速度传感器等具有微小的可动部分的结构体是响应特性对于 微小的动作也会发生变化的器件。因此，为了评价其特性，需要进行高精 度的检查。使用各种装置来进行器件的测试，例如当检查电特性时，将探针作为 接触子，使其与器件的检査用电极电接触，经由探针发送电信号，从而对 器件进行检査。当检查用电极(也称为电极焊盘)由铝、铜、焊锡等容易氧化的材料 形成时，由于在检査阶段在检查用电极的表面上会形成氧化膜等绝缘覆 膜，因此即使使探针与检査用电极电接触，两者的电接触也会不稳定。特 别是当为通常被用作检查用电极的铝时，在检查用电极的表面上会形成非 常硬的氧化膜(绝缘覆膜)，因此会出现探针难以与检查用电极电接触的 问题。因此，需要施加某种程度的针压，使探针的顶端插入检查用电极的表 面的氧化膜，由此来确保探针与检查用电极的电接触。图15是使探针的顶端插入加速度传感器的检查用电极时的共振频率 的说明图。横轴表示探针的顶端触碰到检查对象的探针卡的位移量。另外，纵轴 表示共振频率的值。随着使探针的顶端触碰检查对象的位移量增大，针压 的值也变大。参照图15，针压越大，共振频率越低。这表示由于针压的影响，器件 的频率特性发生了变化。特别是在如MEMS器件这样的具有可动部分的微小结构体的情况下， 通过触碰探针，可动部分的动作可能会发生变化，即器件的响应性可能会 发生变化。由于探针的针压，会向微小结构体施加多余的应力，因此微小 结构体的可动部分的动作发生变化。因此，为了进行高精度的计测，即为了计测器件本来的响应特性，希 望尽可能地减小针压，另外希望将针压的方向限定为微小结构体不会变形的方向。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种通过在探 针与检査用电极的接触过程中抑制针压的影响来抑制器件的特性变化、从 而迸行高精度检查的微小结构体的探测方法、探针卡、检查装置、检查方 法、以及检査程序。用于解决问题的手段本专利技术第一观点的微小结构体的探针卡用于检查具有在基板上形成的 可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，为了利用烧穿现象 使设置在所述微小结构体上的检查用电极与设置在所述探针卡上的探针导 通，针对一个所述检査用电极设置两个探针。并且，所述探针卡的特征在于，包括利用烧穿现象使所述检査用电极 与所述探针导通的导通单元。优选具有以下特征，还包括为了检查所述微小结构体的特性而使所述 微小结构体的可动部分变动的变动单元。0018特别地，所述微小结构体的探针卡的特征在于，所述变动单元包括用 于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一个声波产生单元。此外，所述探针的与所述微小结构体的检査用电极接触的顶端按照与 所述微小结构体的检査电极垂直接触的方式形成。本专利技术第二观点的微小结构体的检查装置检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括使探针与所述微小结构体的检査用电极接触的单元；以及导通单元，利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通。优选具有以下特征，所述导通单元包括烧穿用电源，用于向所述检査用电极施加电压以引起所述烧穿现象；测定部，用于与所述检查用电极 电连接并输出用于进行所述检查的检查用信号；以及切换电路，在引起所 述烧穿现象时与所述烧穿用电源连接，在进行所述规定的检查时与所述测 定部连接。优选的是，所述导通单元包括电压输出单元，向所述检查用电极施加引起烧穿现象的电压信号，或者向所述检查用电极施加用于进行规定检查的检查用电压信号；以及检验单元，检验响应所述检查用电压信号而从所述检查用电极检测到的信号。并且，包括用于向所述微小结构体的可动部分输出测试声波的至少一 个声波产生单元。此外，所述微小结构体相当于加速度传感器和倾斜角传感器中的至少一个。特别地，加速度传感器和倾斜角传感器分别相当于多轴加速度传感器 和多轴倾斜角传感器。本专利技术第三观点的微小结构体的检査方法用于检査具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括接触步 骤，使探针与所述微小结构体的检査用电极接触；以及导通步骤，利用烧穿现象使所述检查用电极与所述探针导通。优选具有以下特征，所述导通步骤包括如下步骤为了引起所述烧穿 现象，连接所述探针和烧穿用电源，向所述检查用电极施加电压，所述微 小结构体的检查方法还包括如下步骤在所述检查用电极与所述探针导通 之后，经由所述探针向所述检査用电极输出用于迸行规定的检查的检査用信号。特别地，还包括如下步骤检验响应所述检査用信号而从所述检査用 电极检测到的信号。优选具有以下特征，在所述接触步骤中，使所述探针与所述微小结构 体的检查用电极面垂直接触。优选的是，所述接触步骤还包括检验所述检査用电极与探针接触的情 况的接触检验步骤。优选的是，在所述接触检验步骤中，通过检验与一个所述检查用电极 接触的所述探针之间的电阻的变化来进行接触检验。并且，所述接触步骤包括在所述接触检验步骤之后使所述探针相对于 检查用电极进一步位移规定位移量的过位移步骤。此外，在所述过位移步骤中，使所述探针相对于所述检査用电极位移的规定位移量对于在所述基板上形成的任何微小结构体来说均为相同的并且，本专利技术的检査方法包括为了检查所述微小结构体的特性而使所 述微小结构体的可动部分变动的变动步骤。此外，所述变动步骤在所述导通步骤之后进行。本专利技术第四观点的微小结构体的检查方法用于检査具有在基板上形成 的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，包括检验所述微 小结构体的检査用电极与探针接触的情况的接触检验步骤。并且，在所述接触检验步骤之后，包括使所述探针相对于检查用电极 进一步位移规定位移量的过位移步骤。特别地，具有以下特征，在所述过位移步骤中，使所述探针相对于所 述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微小结构体的探针卡，用于检查具有在基板上形成的可动部分的至少一个微小结构体的特性，其特征在于，为了利用烧穿现象使设置在所述微小结构体上的检查用电极与设置在所述探针卡上的探针导通，针对一个所述检查用电极设置两个探针。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥村胜弥，八壁正巳，池内直树，
申请(专利权)人：奥克泰克有限公司，东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]