☆製品ピックアップ☆4探針プローブ☆


今回は4探針プローブを取上げてみました。"40年以上使用されている標準器具"

4探針プローブは半導体材料の電気抵抗を測定するための電極として、1960年代にイギリスのA&M FELL 氏により

開発されました。その後、その性能に目をつけたアメリカの現半導体装置メーカーであるキューリック&ソファ社が買収し

販売を開始したことで広く使用されるツールとなりました。


日本では1971年にNPS(旧社名ナカムラセイミツ商会)が販売を開始し、半導体メーカーや装置メーカーにご紹介いたしました。

当時は”シリコンウェーハの抵抗率測定を安定して行なうにはどうしたら良いか”という状況の中、技術者達は試行錯誤して

いましたが、このプローブの採用により問題は解決し今日に至っております。


4探針プローブが完成するまで多くの研究者が開発に取り組み、試作品製作を何度も行い、数十年後を予測した設計思想

により高精度測定が可能となる理論的構造を確立しました。そして、今日の多様化する被測定物にも対応可能なプローブを

形作ることに成功しました。

その後、特許を取得し製品化された4探針プローブは世界的標準器具として半導体メーカー等で使用されるようになりました。

(当時作られた試作品レベルのプローブでもまずまずの出来であったため、開発に携わった技術者達が別会社を創り
 販売し出すというエピソードもありましたが、結局は性能と耐久性面で大差があり産業用のツールとしては使用に耐えられ
 なかったということです。)

過去に多くの技術者が4探針プローブの製造を試みましたが、複合する技術の限界に阻まれ製造を断念しています。

4探針プローブは単に針が4本付いた4端子テスター棒とは異なり、「半導体コンタクトの科学と技術」により生まれた高性能プローブです。

例えば、針を加圧する内部スプリング(特許部)をとっても数十種類の試作品の中から決定された形であり

性能を得る上では根拠のある仕様となっています。

また、メカ的な部分では、50年前当時唯一最先端であった古典的な時計製作技術であるルビー摺動を取り入れ針のガイド部の精度を追求しました。

(ルビー摺動部は現在もFELLタイププローブの一部に採用していますが、精度管理と機能上の問題から
 新型プローブ等については近年の新素材と製造技術により製作された部品を用いてます。)

特に被測定物と接触するニードル部分は、物理的な面や電気的な面を考慮し、あえてワンピース構造を止め

被測定物の種類に対応すべく先端構造を形成させています。

これらの技術的なこだわりが、測定確度、耐久性、測定能力、等に大きく影響してきます。

さらにNPSでは、当時の技術者から直接伝授された組立、調整技術のノウハウを継承し高性能4探針プローブをご提供しております。