Зондовая головка

"4 с

О АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3I7I33

Союз Советскик

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК Н 011 7/68

Заявлено 11.Ч.1970 (¹ 1437178/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 07.Х.1971. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 1.ХП.1971 йоюитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.328.001.3 (088.8) Авторы изобретения

В. И. Татьянин и А. П. Удовик

Заявитель

ЗОНДОВАЯ ГОЛОВКА

Изобретение относится к области производства полупроводниковых приборов.

Известны зондовые головки для электрического зондирования полупроводниковых приборов на пластине, имеющие жесткое соединение зондов с основанием головки. Зонды из бериллиевой бронзы, покрытые сплавом золота с никелем, запрессованы в корпус и выступают из него на 9,5 мм при толщине зонда 0,15 мм и ширине рабочего конца 0,08 мм.

Зонды имеют плоскую клиновидную форму с изгибом и раздвоением на широком конце клина. Раздвоенная часть зонда соединена с одним или двумя выводами в изоляции или без нее, так что часть выводов оказывается запрессованной в пластмассовый корпус. Оси зондов наклонены по отношению к плоскости контролируемой пластины с целью облегчения возможности совмещения зондов с зондируемыми точками на пластине под микроскопом.

Число зондов соответствует числу зондируемых точек на пластине. Острия зондов спланированы в плоскости, совпадающей с плоской поверхностью контролируемой пластины.

Однако в известной зондовой головке зондируемые точки полупроводникового прибора могут располагаться только по его переферии, а число их не превышает 60. Кроме того, выступающая из основания часть зондов составляет примерно 9,5 мм, а толщина 0,15 л л, так что возможна деформация зондов и как следствие этого — нарушение контакта с зондируе мой поверхностью и электрическое за5 мыкание между зондами.

Цель изобретения — повышение надежности зондовой головки и надежности измерения параметров приборов.

Поставленная цель достигается тем, что

10 система электрического соединения зондов с измерительным устройством выполнена в виде металлических полос, нанесенных на плоскую поверхность корпуса, а высота зондов, расположенных на поверхности металличес15 ких полос, составляет 50 — 100 л клт, причем острия их расположены в плоскости, совпадающей с плоскостью расположения контактных площадок полупроводниковых приборов на пластине.

20 Конструкция предлагаемой зондовой головки показана на чертеже (головка перевернута рабочей поверхностью вверх).

Корпус 1 выполнен из диэлектрика. Для обеспечения совмещения зондов с зондпруе25 мыми точками на полупроводниковом приборе корпус делают из прозрачного материала, например, из стекла. С той же целью на поверхность корпуса наносят метку, контуры которой совпадают с контурами соответствующей

30 метки на контролируемом полупроводнико317133 вом приборе или образуют некоторый зазор между ними.

На тщательно отполированную рабочую поверхность корпуса 1 нанесены металлические полосы 2 шириной 80 — 100 лкл. Полосы могут быть получены путем вакуумного напыления металла на поверхность стекла. Напыляемым материалом может служить х1?ом, Ванадий, обладающие достаточной электропроводностью и имеющие хорошую адгезию к стеклу. Метка для совмещения может быть выполнена в том же процессе напыления и фотогравировки напыленного металла. Толщина металлических полос 2 составляет 10—

20 лк,я. В случае изготовления металлических полос 2 вакуумным напылением (с учетом малых размеров корпуса зопдовой головки) толщина отдельных полос отличается не более чем на несколько десятых микрона, С поверхностью металлических полос 2 жестко скреплены зонды 8, имеющие форму пирамиды или конуса. Зонды могут быть изготовлены путем гальванического осаждения с предварительным покрытием поверхности корпуса 1 и металлических полос 2 слоем кварцевого стекла, в котором плавиковой кислотой вытравлены окна над металлическими полосами. В этом случае гальваническое оса?кдение металла, например, вольфрама или молибдена, производится на поверхность металлических полос 2 в пределах, ограниченных контурами окна, и пе производится оса?кдение на поверхность кварцевого стекла. По окончании изготовления зондов 3 кварцевое стекло может быть сохранено на поверхности зондовой головки для электрической изоляции металличесчих полос 2. В этом случае необходимо удалить его только в местах электрических контактов проводов, соединяющих зондовую головку и измерительное устройство с токоведущими металлическими полосами 2.

В зависимости от контуров основания зонды имеют форму правильной пирамиды или правильного конуса. Высота зондов не превышает 50 — 100 лкл. В силу размещения зондов на отдельных металлических полоса, имеющих практически одинаковую — îëùèíó и располагающихся па тщательно отполированной поверхности корпуса, острия зондов находятся в одной плоскости. поскольку металлические полосы 2, с которыми жестко скреплены основания зондов ?, 5 ю

Зо

З5

50 выполняются обычными приемами напыления и фотогравировки, возможно любое взаимное расположение зондов. Из-за малых размеров площади основания зондов, связанной с высотой зондов, можно создать любое необходимое число зондов на корпусе головки. Плотность их взаимного расположения практически ограничивается способностью существующих методов фотолитографии и величиной допустимого напряжения, подаваемого на зонды, при котором исключается возможность электрического замыкания между зондами.

Благодаря правильной пирамидальной или конусообразной форме зондов и их малой высоте, а также ?кесткому соединению зондов с корпусом устраняется опасность деформации зондов, а применяемыг для их изготовления материалы (молибден, вольфрам) обеспечивают продолжительный срок службы зондовой головки.

Зондовая головка пригодна для проверки электрических параметров большого числа диодов, транзисторов и интегральных схем на пластине.

Предмет изобретения

1. Зондовая головка для измерения электрических параметров полупроводниковых приборов на пластине, состоящая из диэлектрического корпуса, металлических зондов, жестко скрепленных с корпусом, число которых соответствует числу зондируемых точек на приборе, и системы электрического соединения зондов с измерительным устройством, отличаюи аяся тем, что, с целью повышения надежности конструкции и надежности измерения параметров приборов, система электрического соединения зондов с измерительным устройством выполнена в виде металлических полос, нанесенных на плоскую поверхность корпуса, а высота зондов, расположенных на поверхности металлических полос, составляет

50 — 100 лкя, причем острия их расположены в плоскости, совпадающей с плоскостью расположения конт-êòíû,õ площадок полупроводниковых приборов IIB пластине.

2. Зондовая головка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус зондовой головки выполнен из прозрачного для видимого света диэлектрика, например, стекла. 317133

Составитель Н. Островская

Редактор Ю. Полякова Текред А. А. Камышникова Корректор Н. С. Шевченко

Заказ 3343/1 Изд. ¹ 1415 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2