바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")전자 및 광학 기술 연구 부서[Haraichi Satoshi의 리서치 디렉터] 산화물 장치 그룹의 이사 인 Aiura Yoshihiro이자 Bando Hiroshi의 수석 수석 연구원은 과학 및 기술 무역 주식회사, Ltd [Miyata Koji의 대표 이사 "(이와학적 무역을 통합하여)과 협력 할 것입니다 최대 가열 온도가 900 ° C 인 가변 온도 얇은 시편 단계프로버 장치
최근에, 초고속 진공 청소기, 극도의 극저온 및 새로운 재료와 같은 연구 분야의 고온 및 새로운 원칙을 사용하는 혁신적인 전자 장치와 같은 극한 환경 조건에서 전기 특성 평가가 증가하고 있습니다 이번에 개발 된 바카라 족보 가변 바카라 족보 온도 콤팩트 초고 진공 Prober 장치의 바카라 족보 온도 범위는 -123 ° C ~ 900 ° C, 10-8PA 수준의 초고속 진공 상태에서 측정 할 수 있으므로 이러한 필드에 기여할 것으로 예상됩니다
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| 이번에 개발 된 콤팩트 초고속 진공 Prober 장치의 특징 |
정보 처리 장비는 더 작고 빠르며 기능적이며 에너지 절약이 필요합니다 필연적으로 높은 통합이 진행되어 열 발생이 증가하고 열 작동 조건이 더 엄격 해집니다 또한 매우 효율적인 에너지 변환 기술과 가까운 자동차 엔진, 원자력 발전소 및 외부 우주와 같은 가혹한 조건에서도 안정적으로 작동 할 수있는 신뢰할 수있는 장치의 개발이 필요합니다 이러한 요구, 특히 실리콘 카바이드, 다이아몬드 등을 충족시킬 수있는 전자 장치넓은 갭 반도체의 장치 개발에 필수적입니다 반면, 전례없는 새로운 기능을 갖춘 장치의 개발에서 인쇄 된 박막 회로, 유기 분자 박막, 기능성 산화물 박막, 금속 양자 와이어 및 초전도체와 같은 기존의 실리콘 재료와 다른 새로운 재료를 사용하는 요소가 조사되고 있습니다 이러한 요소의 운영 평가에서, 프로토 타입 후 대기로 방출되지 않고 초고 진공, 가스 대기, 고온 및 극도의 극저온 온도 등과 같은 극한의 환경 조건에서 운영 테스트를 수행해야합니다
그러나 기존의 프로 버 장치의 경우 온도는 -20 ° C ~ 150 ° C, 10-5평가는 일반적으로 약 500 ° C 이상의 높은 온도가 약 500 ° C 이상의 높은 진공 청소기에서 수행되었으며, 최근 몇 년 동안 연구 및 개발 현장에서 필요했던 고온은 10-5pa 이상의 초고 진공 청소기와 같은 극한 환경 조건에서 특성화 할 수있는 프로 버 장치가 필요합니다
AIST는 매우 높은 진공 상태에 있습니다 (진공 수준 3 x 10-89956_10022금속 필라멘트를 사용한 재열 내 난방 메커니즘| 사용되었지만 얇게 만드는 것은 어렵고 신뢰할 수있을뿐만 아니라 필라멘트에서 사용하기가 어렵습니다Thermoelectron 방출미세 화폐 측정을 방해합니다 이번에는 고온과 호환됩니다세라믹 히터를 사용하여, 우리는 온도를 높이는 방법을 확립하면서 충분한 열 접촉, 열 균일 성 및 열 팽창의 자유를 달성하고 최대 가열 온도가 900 ° C 인 얇은 바카라 족보 스탠드를 개발했습니다
전통적인 프로 버 장치에서 스테이지 위치는 3D로 제어됩니다XYZ 메커니즘에 고정하십시오 병렬로 움직입니다 냉각 및 가열 바카라 족보 스탠드와 가변 바카라 족보 온도 프로 퍼 장치를 추가하여 동일한 프로브 이동 메커니즘이 사용됩니다 단순히 프로브 유지로드를 움직이는 동안 기밀성을 유지하는 벨로우즈를 추가하여 장치가 절연에 대한 높은 진공 상태를 유지할 수 있도록하는 가변 바카라 족보 온도 프로 퍼 장치가 사용됩니다 결과적으로, 측면 방향 (홀딩로드의 길이에 수직 방향)에서 프로브의 움직임량보다 큰 내 직경을 갖는 벨로우즈, 벨로우즈의 단면적에 적용되는 진공 당기 힘을 수용하기 위해 프로브 장치는 크고 (700 mm 정사각형) (수백 kg)
이 시점에서, 바카라 족보의 가변 온도에 대한 소형 프로브 장치 기술에서, 프로브 홀딩로드의 위치 제어는 진공 탱크 입구에 볼 베어링을 놓고 XYZ 메커니즘에 연결하는 것입니다유니버설 조인트Wobble Stick Type 레버 메커니즘사용됩니다 이 경우, 진공 챔버의 밀폐를 유지하기위한 벨로우즈의 내 직경은 볼 베어링의 볼의 공자와 거의 동일하며 진공 당기 힘도 약합니다 결과적으로, 기존 장치를 초과하는 성능은 크기와 무게 (300mm 정사각형, 10kg 이상) 및 비용 효율성이 크게 줄어들면서 기존 장치를 초과했습니다 (그림 1) 크기와 무게를 줄임으로써 기존 바카라 족보 제작 장비의 가지에 추가되어 제조 된 시편을 대기에 노출시키지 않고 운반합니다"situ"등급또한, 프로브 홀딩로드의 중간에 풀 크럼이 추가되기 때문에, 고정 막대의 강성 (로드 길이의 입방 전력에 반비례)이 크게 증가하고 프로브 위치에서의 진동 저항이 향상되었습니다
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| 그림 1 : Wobble Stick Type Probe Holding Rod는 소형 및 무게 및 비용 절감을 감소시킵니다 |
도 2에 도시 된 바와 같이, 바카라 족보 스탠드는 장치의 중심으로부터 방사상으로 배열 된 열전도율이 낮은 얇은 스테인레스 스틸 튜브에 의해 고정되어 냉각 및 가열로 인한 바카라 족보 스탠드 위치의 온도 변화를 억제한다 이를 통해 프로브 위치를 수정하지 않고 장치 특성의 온도 의존성을 지속적으로 평가할 수 있습니다 또한 바카라 족보 스테이지가 고온에서 냉각되거나 가열되면흑체 방사선문제가됩니다 이번에는 바카라 족보 단계를 둘러싼 실드 플레이트의 온도와 모양을 실온 섹션과 바카라 족보 스테이지 사이의 방사선 균형을 고려하여 바카라 족보 냉각 및 가열 성능과 관찰의 용이성을 달성했습니다
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| 그림 2 대칭 구조로 온도 변화를 억제하고 지속적인 온도 의존성 측정을 가능하게하는 바카라 족보 스탠드 유지 메커니즘 |
이번에는 고온을위한 세라믹 히터를 포함하는 900 ° C 가열 메커니즘을 개발했지만,이 히터는 대기에서 가열하기위한 것이므로 진공에 사용될 때 열 균일 성, 바카라 족보 단계에 대한 접착력 및 열 팽창 차이와 같은 문제가 있습니다 이러한 문제는 히터를 높은 융점 금속 필름으로 코팅하고 히터와 바카라 족보 스탠드 사이의 접착력을 스프링 유사 유지 메커니즘으로 유지하고 25mm 정사각형의 효과적인 면적을 갖는 얇은 바카라 족보 스탠드 가열 메커니즘, 13mm의 두께 및 900 ℃의 최대 가열 온도가 발생함으로써 해결되었다
앞으로, 우리는 대형 지역 웨이퍼 바카라 족보을 수용하기 위해 바카라 족보 플랫폼을 가로로 이동하는 메커니즘과 고주파수 대역의 측정 값을 추가 할 것입니다홀 측정