Зондовая измерительная головка Советский патент 1982 года по МПК H01L21/66 

(54) ЗОНДОВАЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА

1

Изобретение относится к электронной и радиоизмерительной технике, в частности к зондовым головкам устройств контроля полупроводниковых структур.

Известно зондовое устройство для контроля поверхностного сопротивления тонких пленок, содержащее корпус, насадку и подпружиненные зонды, размещенные в диэлектрической трубке 1.

К недостаткам указанного устройства кроме большой величины индуктивности относится сложность визуальной установки игольчатого зонда на контактные площадки малой величины.

Известна зондовая головка, содержащая зонд в виде коаксиального кабеля, центральный проводник которого выполнен в виде упругой иглы, коаксиальную линию для подключения зонда к измерительному блоку 2.

Однако известное устройство имеет недoctaтoчнo надежное контактирование с площадками малой площади в импульсном наносекундном режиме и СВЧ диапазоне.

Цель изобретения - повыщение надежности контактирования в импульсном наносекундном режиме и СВЧ диапазоне.

Эта цель достигается тем, что в зондовой измерительной головке, преимущественно для подключения контактов полупроводниковых структур, содержащей зонд в виде коаксиального кабеля, центральный проводник которого выполнен в виде упругой иглы, коаксиальную линию для подключения зонда к измерительному блоку, внещний проводник коаксиального кабеля зонда выполнен в виде упругой вилки, между зубцами вилки больще диаметра контакта подключаемой полупроводниковой структуры.

На фиг. 1 схематически изображена зондовая измерительная головка с полупроводниковой структурой; на фиг. 2 - схема контактирования.и протекания токов на примере меза-элементов диодов Ганна для пластины; на фиг. 3 - для одиночного элемента; на фиг. 4 - установка, общий вид.

Зондовая измерительная головка для подключения полупроводниковой структуры 1 с контактами 2, сформированными мезаэлементами, размещается на столике 3 микроманипулятора и содержит зонд в виде коаксиального кабеля, центральный проводник которого выполнен в виде упругой иглы 4, а внешний проводник - в виде вилки 5 из позолоченной бронзы, между зубцами которой размещена игла 4 зонда. Расстояние между зубцами вилки 5 больше диаметра контакта 2 подключаемой полупроводниковой структуры 1. Игла 4 зонда соединена с внутренним проводником 6 ко- 5 аксиальной линии для подключения зонда к измерительному блоку, а вилка 5 - с внешним его проводником 7. Столик 3 микроманипулятора имеет возможность плавного перемещения в двух Q взаимно перпендикулярных направлениях, а зондовая головка - перемещения вверх и вниз. Коаксиальная линия через коаксиальный разъем 8 соединена с измерительным блоком. Головка работает следующим образом. 15 После установки структуры 1 измеряемый меза-элемент ориентируется относительно иглы 4 зонда путем перемещения столика микроманипулятора в двух взаимно перпендикулярных направлениях микрометри- д ческими винтами. Затем, опуская зондовую головку, осуществляют подключение мезаэлемента к измерительному блоку. Замыкание токов через измеряемый меза-элемент, в случае расположения элементов на общей низкоомной подложке без нижнего контакта, 25 обеспечивается через эту подложку, основание и значительную совокупность элементов, перекрываемых вилкой 5. Причем, чем больше элементов перекрывает вилка 5, тем точнее будут измерения. Повышение рабочих частот достигается ° тем, что измерительные зонды непосредствеяно связаны с коаксиальной линией. Конструктивное выполнение зондов в виде иглы и вилки и их взаимное расположение позволяют достаточно просто обеспечить подключение полупроводниковых структур на общей пластине и одиночных структур, Формула изобретения Зондовая измерительная головка, преимущественно для подключения контактов полупроводниковых структур, содержащая зонд в виде коаксиального кабеля, центральный проводник которого выполнен в виде упругой иглы, коаксиальную линию для подключения зонда к измерительному блоку, отличающаяся тем, что, е целью повышения надежности контактирования в импульсном наносекундном режиме и СВЧ диапазоне, внещний проводник коаксиального кабеля зонда выполнен в виде упругой вилки, между зубцами которой размещена игла зонда, причем расстояние между Зубцами вилки больше диаметра контакта подключаемой полупроводниковой структуры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 481546, кл. G 01 R 31/02, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР № 790372, кл. Н 05 К 1/04, 1978 (прото