| 研究課題/領域番号 |
12650049
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伊藤 寿浩 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (80262111)
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| 研究分担者 |
細田 直江 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (50280954)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | MEMSプローブカード / フリッティングコンタクト / コンタクト抵抗 / マイクロカンチレバー / Niめっき / ウエハレベルコンタクタ / スイッチングコンタクト / 原子間力顕微鏡 / マイクロアクチュエータ |
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| 研究概要 |
本研究では、自己駆動可能なMEMSアクティブプローブによるコンタクト切替可能な半導体素子検査用プローバの提案、およびその基本開発を行うことをこと目的とした。特に、MEMSプローブでAlパッドなどにコンタクトするために必要な低荷重コンタクト手法として、一種の絶縁破壊現象であるフリッティングを利用したコンタクトプロセスに着目し、以下のような成果を得た。
1.原子間力顕微鏡(AFM)などを利用したフリッティングコンタクト特性の測定
10μN程度の低荷重条件でフリッティングコンタクト特性の測定が可能なシステムを実現し、種々のプローブとAl薄膜あるいはCu薄膜との間のフリッティング特性の測定を行って、以下のような結果を得た。
(1)フリッティング電圧と回路抵抗との比で決まるフリッティング時最大電流が大きいほど、コンタクト抵抗は減少する。
(2)Al膜へのフリッティングコンタクトについては、従来のプローブ材料の中では、Niが最も低い抵抗値を示し、制限電流値を100mA以上に設定すれば、接触力が10μN程度でも、1Ω以下の低抵抗コンタクトが得られる。
2.Niめっきマイクロカンチレバープローブの開発
下部層と上部層を異なるめっき条件で形成する2段階めっきプロセスを利用して、基板表面より反り返らせる、Niマイクロカンチレバーを提案し、製作プロセスの開発を行った。具体的には、レバーの下部をスルファミン酸浴による低応力層とし、上部をワット(硫酸ニッケル)浴による高応力層とすることにより、400MPa程度の内部応力差を得ることができた。
また、製作したカンチレバーのばね定数を測定したところ、計算値の70%程度の値が得られ、また、フリッティング特性についても従来の針プローブと同等のコンタクトが得られることがわかり、将来の20μmといった狭ピッチパッドのデバイスへの適用可能性を示すことができた。
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