EP3014287A1 - Prüfvorrichtung zur elektrischen prüfung eines elektrischen prüflings - Google Patents

Prüfvorrichtung zur elektrischen prüfung eines elektrischen prüflings

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Publication number
EP3014287A1
EP3014287A1 EP14725018.7A EP14725018A EP3014287A1 EP 3014287 A1 EP3014287 A1 EP 3014287A1 EP 14725018 A EP14725018 A EP 14725018A EP 3014287 A1 EP3014287 A1 EP 3014287A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
test
contact
outlet opening
gas
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14725018.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich Gauss
Joachim NEUBAUER
Stefan Treuz
Jürgen HAAP
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Feinmetall GmbH
Original Assignee
Feinmetall GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Feinmetall GmbH filed Critical Feinmetall GmbH
Publication of EP3014287A1 publication Critical patent/EP3014287A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
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Definitions

  • Test device for electrical testing of an electrical
  • the invention relates to a test device for the electrical testing of an electrical test specimen, in particular a wafer, with a test head, in which at least one test contact for electrical Berüh- rungsAuthêt the test specimen is stored.
  • the test device of the aforementioned type is used for electrical testing of the electrical test specimen, which is present for example as a wafer or as formed on the wafer electrical circuit.
  • the test contact is brought into touching contact with the test object.
  • the test contact is formed for example as a bending needle.
  • one end of the buckling needle is a touch contact of the device under test.
  • the opposite end is electrically connected or electrically connected to a terminal contact surface of a contact device of the test device.
  • the test apparatus has a plurality of test contacts.
  • the test contact comes into contact with a test contact surface of the test object.
  • the test device therefore has as many or more test contacts as the test object test contact surfaces.
  • TheticianffyTM which is formed on the test piece or the wafer, preferably consists of a conductive, especially metallic see material, such as aluminum, copper or the like. However, such a material forms on contact with air at its Surface of an oxide layer. This must first be removed to perform the electrical test by means of the test contact. The test contact is thus heavily stressed mechanically and is subject to wear, which significantly shortens its life.
  • the document DE 10 2005 035 031 A1 is known. This shows an apparatus for testing a plurality of semiconductor integrated circuits on wafers, wherein at least one separately formed nozzle is provided for introducing a purge gas onto the wafer surface.
  • test device that prolongs the life of the test contact and also further improves the contact reliability between the test specimen and the test contact.
  • a test device having the features of claim 1. It is provided that in a wall of the probe at least one outlet opening for discharging a gas, in particular an inert gas, is provided in a contacting region.
  • a gas in particular an inert gas
  • the contacting region therefore preferably comprises exactly or at least the region in which the test contact is in touching contact with the test object.
  • the outlet opening is for example part of an outlet channel or is formed by such.
  • each outlet opening is preferably assigned a separate outlet channel.
  • the outlet channel passes through the test Kopf, in particular a guide plate of the probe, for forming the outlet opening at least partially, in particular completely.
  • the outlet channel is particularly preferably formed directly in the material of the guide plate or worked out therefrom.
  • the corrosion or oxidation of the test object can be reduced, so that the test contact is mechanically less stressed when cleaning the test contact surface. This results in less contamination, which in turn makes it possible to increase the cleaning intervals of the tester.
  • the gas also significantly reduces corrosion or oxidation of the test contacts, in particular on their side which comes into electrical contact with the electrical test object. Overall, thus a longer life of the test contacts is achieved. In addition, the contact reliability of the electrical contact between the test contact and the test object is improved.
  • the gas can be, for example, for rinsing and / or cooling the test apparatus, in particular the at least one test contact, and / or the electrical test specimen.
  • air is used as gas for purging or cooling.
  • the gas preferably has a certain temperature, which is achieved, for example, by a temperature control of the gas by means of a tempering device. If a further protective effect is to be achieved, a protective gas can be used as the gas.
  • an inert gas is used as protective gas, for example nitrogen or a noble gas.
  • the outlet opening through which the gas is to be discharged into the contacting region, is formed in the wall of the test head. This means that the gas flows through the outlet opening at least in regions before exiting into the contact area via the outlet opening.
  • This arrangement of the outlet opening has the advantage that the gas can be metered and / or positioned with high precision.
  • the desired concentration and / or the desired flow rate of the gas can thus be set purposefully in the contacting region.
  • a plurality of outlet openings are provided.
  • the desired concentration of the gas and / or its flow rate can be set in the contacting region of at least several of the test contacts, in particular each test contact, independently of the contacting regions of the other test contacts.
  • the test contact is for example mounted in a test head, which is arranged in particular between a contact device of the test device and the test object.
  • the test contact is for example for performing the electrical Berüh- rungsuttontechnik the specimen with its one side with a terminal contact surface of the contact device connectable and with its other, opposite side with the test specimen, in particular the test contact surface of the specimen in touch contact.
  • an electrical connection between the test object and the contact device, in particular between the test contact surface of the test object and the terminal contact surface of the contact device, is produced via the test contact during the electrical test.
  • the gas is preferably discharged through the outlet opening in the direction of the test specimen.
  • the wall, in which the outlet opening is formed, facing the DUT is preferably discharged through the outlet opening in the direction of the test specimen.
  • the test device has a contact device with a terminal contact surface which is electrically connected or electrically connected to a side facing away from the DUT of the test contact.
  • the contact device preferably has a separate terminal contact area for each test contact of the test device.
  • the test contact can be brought into contact contact with one side with the test object.
  • the other side that is to say the side of the test contact remote from the test object, is electrically connectable or electrically connected to the terminal contact surface of the contact device assigned to it.
  • a contact contact between the terminal contact surface and the test contact is provided during the electrical test of the specimen.
  • the electrical connection does not have to be permanent, but merely temporary during the test.
  • a permanent electrical connection between the terminal contact surface and the test contact may be provided.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the contact device and the test head are part of a test card, in particular a vertical test card.
  • the probe card is arranged, for example changeable in the tester.
  • the test head present as part of the vertical test card preferably has the guide plate and a retaining plate spaced therefrom, which are each at least partially, in particular completely, penetrated by the test contact in its axial direction. With the guide plate and the retaining plate, a guide of the test contact or the test contacts in the vertical direction is realized so far.
  • the wall is part of a guide plate of the test head, in which at least one guide recess is provided, in which the test contact is mounted.
  • the wall corresponds in particular to a side facing the specimen or surface of the guide plate.
  • the guide plate is so far preferably between see the contact device and the DUT before.
  • the test contact is arranged in the guide recess, in particular arranged longitudinally displaceable.
  • the guide recess extends through the guide plate and thus the wall.
  • the guide plate serves to guide or support the at least one test contact, in particular a plurality of test contacts of the test apparatus.
  • the guide plate ensures that the test contacts are arranged in such a way that they can be reliably brought into electrical contact with the test object, ie, they are in contact with the test contact surface of the test object during the electrical test.
  • the guide plate is provided in the region of the contact region or limits it in the direction of the contact device.
  • a development of the invention provides that an outlet channel forming the outlet opening engages through the guide plate.
  • the guide plate serves to reliably arrange the at least one test contact during the electrical testing of the test object.
  • the guide plate limits the Kunststoffier Scheme.
  • the outlet opening is formed by or is part of the outlet channel.
  • the outlet opening represents the end of the outlet channel facing the test piece.
  • the outlet channel preferably extends completely through the guide plate.
  • the outlet channel is formed directly in the material of the guide plate or incorporated into this.
  • a chamber which is flow-connected to the outlet opening, to be provided in the test head.
  • This chamber serves to supply the gas to the at least one outlet opening.
  • a plurality of outlet openings are provided in the test head, of which at least two, in particular all, are flow-connected to the chamber.
  • only a single chamber is present in the test head, which moreover preferably is in flow connection with all outlet openings of the test head.
  • the chamber has a larger cross-section than the outlet opening. Particularly preferred is the flow connection between the chamber and the outlet opening via the outlet channel.
  • the chamber is penetrated by the at least one test contact. That is, at least a portion of the test contact is present in the chamber, or extends from one end of the chamber to the opposite end of the chamber. If the test contact is designed as a bent needle, then there is preferably a bending region of the test contact in the chamber. In the buckling region, a deformation of the test contact in the radial direction with respect to a longitudinal center axis of the test contact is provided for the change in length of the test contact. This is designed such that the buckling needle buckles at a sufficiently strong load in the axial direction, so deformed at least partially in the radial direction, so that a change in length of the buckling needle is realized.
  • the chamber is therefore preferably dimensioned such that a deformation of the test contact is allowed, which corresponds to the desired change in length of the test contact.
  • a further embodiment of the invention provides that the chamber is limited at least partially by the guide plate. In particular, this is provided in the direction of the specimen. In this way, the chamber can be realized with a comparatively simple construction of the test head.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the outlet opening via the chamber with a gas supply line is flow connected.
  • the outlet opening is supplied with the gas via the chamber.
  • the chamber serves to uniformly distribute the gas introduced into the chamber via the gas supply line to the plurality of outlet openings.
  • the chamber preferably has a larger cross-section with respect to a direction of flow of the gas than the outlet opening, so that it can serve in this respect as a settling chamber for the gas introduced into it.
  • the flow connection between the gas supply line and the outlet opening preferably extends beyond the chamber and the outlet channel.
  • a further embodiment of the invention provides that the terminal contact surface is assigned to a contact pitch converter of the contact device.
  • the contact spacing converter has the contact pitch converter, which can also be referred to as "space transforming."
  • the contact pitch converter serves to permit electrical contacting of the terminal contact area in a simple manner first distance to each other.
  • Each connection contact surface has one connection of the contact spacer converter electrically connected, whereby a corresponding number of these connections are present.
  • the connections are now arranged at a second distance from one another on the contact pitch converter, this second distance being greater than the first distance.
  • the terminal contact surfaces are arranged lying in the radial direction with respect to an imaginary straight line perpendicular to the specimen, while the terminals are provided lying in the radial direction on the outside.
  • the gas supply line passes through the contact device, in particular through the contact pitch converter.
  • the gas supply line is subdivided into a first region provided in the contact device and a second region present in the test head.
  • the test head is arranged with respect to the contact device such that the two areas are aligned with one another, so that a tight flow connection is established between the two areas of the gas supply line.
  • a change of the test head is correspondingly possible without having to make any special measures with regard to the gas supply line.
  • the gas supply line by a side wall or by one of the contact means facing holding plate of the probe in the Kannnner opens.
  • the test head thus has the guide plate and the holding plate, which are spaced from each other by the side wall.
  • the chamber is bounded or enclosed jointly by the guide plate, the holding plate and the side wall.
  • the gas supply line can now open in different ways in the chamber. In a first variant, it passes through the side wall or is connected to an opening in the chamber opening of the side wall. In a second variant, which is preferably realized when the gas supply line extends through the contact device, the gas supply line extends through the holding plate of the test head or is connected to an opening of the holding plate. The holding plate is facing the contact device, in particular it is applied to this. In the holding plate of the probe so the above-described second region of the gas supply line can thus be formed.
  • the outlet channel has a longitudinal central axis which is perpendicular to the guide plate or is angled relative thereto.
  • the longitudinal central axis defines the center along the longitudinal extent of the outlet channel.
  • the longitudinal central axis is preferably straight over the entire extent of the outlet channel, because in this way the pressure loss in the outlet channel can be kept as low as possible.
  • an at least partially curved longitudinal central axis of the outlet channel can be realized.
  • the longitudinal center axis of the outlet channel can now be perpendicular to the guide plate or on an imaginary plane, which is parallel to the guide plate or a direction of the largest extension of the guide plate.
  • the longitudinal center axis of the outlet channel is parallel to a longitudinal central axis of the at least one guide recess for the test contact.
  • the longitudinal center axis of the outlet channel may also be angled relative to the guide plate or the imaginary plane, that is, include an angle of less than 90 °, but more than 0 ° therewith.
  • the longitudinal central axis has an angle of more than 0 °, but less than 90 °, to the normal direction of the guide plate or the imaginary plane.
  • the angle defined above is 90 ° or 0 °. The angle is chosen in particular such that the desired concentration of the gas and / or the desired flow rate are achieved in the contacting region.
  • the outlet channel has a flow cross-section which is constant along its longitudinal central axis.
  • the outlet channel is in this respect, for example, as a bore with a constant diameter, which in particular passes completely through the guide plate in the direction of the longitudinal center axis of the outlet channel.
  • the outlet channel has a flow cross-section which increases or decreases along its longitudinal central axis. The enlargement or reducing the flow cross-section is provided in the direction of the specimen, ie on the side facing away from the contact means side.
  • the outlet channel is in the form of a diffuser, in which the flow velocity of the gas decreases, while in the case of the decreasing flow cross section it is designed as a nozzle in which the flow velocity of the gas increases in the flow direction.
  • the outlet opening and / or the outlet channel are rectangular, round or oval when viewed in cross-section.
  • the cross-sectional shape of the outlet opening and of the outlet channel can be chosen as desired.
  • the section is understood to mean a section through the outlet opening or the outlet channel perpendicular to the longitudinal central axis of the outlet channel.
  • the outlet opening or the outlet channel is rectangular in cross-section, wherein it is in particular square or slot-shaped or longitudinal slot-shaped.
  • the outlet opening or the outlet channel may be, for example, round.
  • he / she is present in particular as a bore, for example as a bore with a constant diameter or as a stepped bore.
  • an oval or stadium-shaped outlet opening may be present, the latter being understood to mean a cross-sectional shape in which two straight lines parallel to one another are connected together at their ends via a respective semicircle.
  • the outlet channel can also be designed in this way. If a plurality of outlet openings or outlet channels is provided, these may have at least partially different cross-sectional shapes or else the same cross-sectional shape.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the guide recess is associated with a test area in which the test contact protrudes from the guide recess on the side of the test head facing the test object.
  • the test area ultimately describes that area of the test head in which the guide recess or guide openings are / are formed. If a test contact is arranged in the guide recess, the latter projects in the test area from the test head in such a way that it extends in the direction of the test object or faces it.
  • the test area can be understood, for example, as an envelope or as an enveloping line of all guide recesses which are assigned to the test area.
  • the envelope can be determined, in particular, by enclosing the at least one guide recess with an imaginary elastic band, which then runs along the envelope. If the test area is assigned only a single guide recess, the test area thus corresponds to the mouth opening of this guide recess on the side facing the test item. It is preferably provided that the imaginary elastic band conforms to the guide recesses on all sides of the test area.
  • a plurality of test areas may be provided on the test head, which is assigned in each case at least one test contact.
  • each test object is assigned such a test area.
  • DUT device under test
  • outlet opening which is assigned to the respective test area.
  • the outlet opening is only used for the application of gas when the test area is active, that is used for testing a test specimen.
  • a plurality of guide recesses are assigned to the test area or each test area.
  • each of the guide recesses is also assigned a test contact.
  • a plurality of test pads of the device under test can be contacted simultaneously.
  • the plurality of guide recesses are arranged along a closed line.
  • the closed line can be have substantially any shape.
  • the guide recesses arranged along it are provided at a specific distance from one another, wherein the distance along the line can be constant at least in sections, or at least in sections. In particular, the distance between immediately adjacent guide grooves along the line is constant.
  • the test area of several guide recesses is at least partially limited or even bordered.
  • An outer limit of the test region is thus defined, in particular in the manner described above, by the guide recesses which are assigned to the test region, in particular arranged around the test region.
  • the plurality of guide recesses are provided in a rectangular arrangement, a circular arrangement or an oval arrangement. This is to be understood in particular as meaning that the points of intersection of the longitudinal central axes of the plurality of guide recesses with a plane, in particular a plane lying in the test area, are arranged in such a way that a rectangle, a circle or an oval is formed when connecting the intersections with imaginary straight lines.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a plurality of test areas are provided on the test head.
  • these can each be designed according to the above explanations, so that in particular each of the several test areas is bounded or enclosed by a plurality of guide recesses.
  • the management recesses can be included in any bigen arrangement, for example in the rectangular arrangement, a circuit arrangement or other.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the test area of several Auslasso réelleen is at least partially enclosed.
  • a kind of flow curtain can be generated, through which a particularly efficient shielding of the Needlesier Schemes is realized by the existing in an outdoor environment outside atmosphere.
  • the outlet opening or the plurality of outlet openings are arranged such that the gas discharged through them forms a gas curtain which at least partially delimits, in particular envelops, the contacting area with respect to an outside atmosphere.
  • the outside atmosphere is to be understood in particular as the atmosphere in the outside environment of the test apparatus, which is present, for example, in the form of ambient air and at room temperature.
  • the gas curtain should be formed. It is particularly preferred, of course, if the gas curtain or more gas curtains are formed such that the contacting region - seen in the circumferential direction or in plan view - is completely covered by the gas curtain. Additionally or alternatively, it can be provided that the outlet opening is arranged between a plurality of guide recesses, in particular at least partially enclosed by the latter. In such an arrangement, the outlet opening is arranged, for example, approximately in the middle or exactly in the middle of the test area. If a plurality of test areas are provided, then each test area can have such an outlet opening, in particular a central outlet opening.
  • a flow of the gas can be achieved starting from the outlet opening to the outside, so that the test area or the contacting area is continuously flowed through by a stream of the gas.
  • provision can be made for a plurality of test areas, in particular all test areas, to each have a centrally arranged outlet opening and at least a part of the test areas, in particular all test areas, to be enclosed jointly by a plurality of outlet openings.
  • central is not necessarily to be understood to mean a precisely central arrangement of the outlet opening in the test area, although such may be meant, but rather the outlet opening should initially be present only in the test area, but preferably at a distance from its boundaries.
  • a tempering device for heating or cooling the gas upstream of the outlet opening.
  • the tempering device is provided with respect to the flow direction of the gas upstream of the outlet opening, so that the gas can be brought to a certain temperature by heating or cooling before the exit of the outlet opening.
  • the gas is heated in order to be able to carry out a high-temperature test of the test specimen without excessively cooling the test device or the test head and / or the test specimen by the gas.
  • the gas is brought to a temperature with the aid of the tempering device which corresponds or at least almost corresponds to that of the test head and / or the test specimen.
  • the invention is also directed to a method of operating a test apparatus for electrically testing an electrical device under test, in particular a wafer.
  • the test device has a test head in which at least one test contact for electrical contact contacting of the test object is mounted.
  • the test device is characterized in that a gas is discharged through at least one outlet opening into a contacting region, wherein the outlet opening is formed in a wall of the test head.
  • at least one outlet opening for discharging a gas into a contacting area is provided in a wall of the test head.
  • the discharge of the gas is provided at least during the electrical contact contacting.
  • it is particularly advantageous for a certain period of time before and / or for a certain period of time after the electrical contact contacting.
  • test apparatus On the advantages of such an approach or such an embodiment of the test apparatus has already been received.
  • test apparatus and the method according to the above statements can be developed further, so that reference is made to this extent.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a test device for electrical testing of an electrical test specimen, wherein at least one outlet opening is provided for discharging a gas
  • FIG. 2 shows a cross section through a region of the test device, wherein outlet openings with different cross-sectional shapes are shown,
  • FIG. 3 shows a first arrangement variant of the outlet opening and a plurality of guide recesses
  • Figure 4 shows a second arrangement variant, in which several
  • FIG. 5 shows a third arrangement variant
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment variant
  • Figure 7 shows a fifth embodiment
  • Figure 8 shows a sixth arrangement variant.
  • 1 shows a schematic cross-sectional view of a test device 1 for the electrical testing of a test piece 2 merely indicated here
  • the contact device 3 is preferably designed as a test card, in particular as a vertical test card, in which it has a test head 4, in which at least one test contact 5 for the electrical contact contacting of the test object 2
  • a large number of such test contacts 5 are provided, for example, the test contact 5 has a longitudinal extension which is substantially perpendicular to a test plane 6.
  • the test contact 5 is formed, for example, as a test needle, in particular as a buckling needle. In this case, for example, it has a slight deflection in a bend region (not shown here) and thus deviates from a straight-line shape. If the test contact 4 for the electrical contact contacting of the test piece 2 is urged against it, then a test contact 5 designed in this way can easily insert in its bend region due to the deflection. In this way, in particular if a plurality of test contacts 5 are provided, spacing irregularities can be compensated during the contact contact, and thus a very high reliability of the contacting can be ensured.
  • the test contact 5 or each of the test contacts 5 is for carrying out the electrical contact contacting of the test lings 2 with its one side 7 with a terminal contact surface 8 of the contact device 3 can be connected or connected and brought with its other side 9 with the specimen 2 in touching contact.
  • the test contact 5 is therefore electrically connected or electrically connected to its side facing away from the test piece 5 7 with the terminal contact surface 8.
  • the former is understood in particular as a temporary electrical connection and the latter as a permanent electrical connection.
  • the terminal contact surface 8 is assigned, for example, to a contact spacer converter 10 of the contact device 3.
  • the contact pitch converter 10 is used for the reliable electrical connection of the test contacts 5 or the terminal contact surfaces 8 with an evaluation unit, not shown here, of the test device 1.
  • each test contact 5 is assigned a connection 11, of which only two are shown here by way of example.
  • the terminals 1 1 with respect to a longitudinal central axis 12 of the contact pitch converter 10 in the radial direction are arranged further outward than the test contacts 5.
  • the contact pitch converter 10 is configured circular or has a substantially circular outer periphery.
  • a gas can be discharged into a contacting region 14 through at least one outlet opening 13.
  • the spreading of the gas takes place at least during the electrical contact contacting the test piece 2, but preferably additionally during a certain period before and / or during a certain period after the touch contact.
  • the wall 15 is preferably facing the specimen 2 and the test plane 6.
  • the contacting region 14 is to be understood as meaning at least that region in which the at least one test contact 5 makes contact with the test specimen 2 during the electrical contact contacting.
  • the test head 4 has a guide plate 16, which is preferably spaced apart from the contact device 3 or the Kunststoffabstandsumsetzer 10.
  • the wall 15 is present on the guide plate 16.
  • the outlet opening 13 is formed by an outlet channel 13 'in the test head 4 and the guide plate 16, respectively. For each outlet opening 13, a separate outlet channel 13 'is present.
  • the outlet channel 13 ' is preferably produced directly in the material of the guide plate 16.
  • each test contact 5 is associated with such a guide recess 17, wherein the guide recess 17 particularly preferably only permits a displacement of the test contact 5 in the longitudinal direction and a rotational movement.
  • the test head 4 furthermore has a holding plate 18 and a side wall 19.
  • the guide plate 16 is held by the side wall 19 with respect to the holding plate 18.
  • the guide plate 16 is spaced from the holding plate 18 such that the guide plate 16, the holding plate 18 and the side wall 19 define a chamber 20 or include.
  • This chamber 20 is completely penetrated by the at least one test contact 5.
  • the test contact 5 thus extends starting from the holding plate 18 as far as the guide plate 16 or passes through the guide recess 17 arranged in the direction of the test object 2.
  • the test contact 5 is fixed, for example, in the holding plate 18, while it is mounted in the guide plate 16 in the manner described above. Alternatively, it may of course be mounted in the holding plate 18 movable, in particular longitudinally displaceable.
  • the mentioned bending region or the deflection of the test contact 5 is preferably present in the chamber 20.
  • the at least one outlet opening 13 is flow-connected to the chamber 20; in particular, the outlet opening 13 emanates from the chamber 20 or opens into it.
  • the outlet port 13 is fluidly connected via the chamber 20 with a gas supply line 21 and / or 22.
  • a gas supply line 21 and / or 22 usually, only one of the gas supply lines 21 and 22 is provided; in a special embodiment of the test device 1, however, both gas Feeder services 21 and 22 be realized in the particular embodiment described.
  • the gas supply line 21 opens through the side wall 19 in the Kannnner. Through them gas can be introduced in the direction of the arrow 23 in the Kannnner 20.
  • the gas supply line 22 runs through the holding plate 18, thus discharging it into the chamber 20 in a sweeping manner. Gas can be introduced into the chamber 20 in the direction of the arrow 24 through the gas supply line 22.
  • the gas supply line 22 passes through at least one area of the contact device 3, in particular the contact pitch converter 10, as is indicated purely by way of example here.
  • the gas supply line 22 within the contact device 3 and the contact distance converter 10 take any course, so in particular also be guided inside the contact 3 in the radial direction (relative to the longitudinal center axis 12) to the outside. In this way, a simple connection of the gas supply line 22 to a gas source can be realized.
  • FIG. 2 shows a cross section through a region of the test device 1, wherein different cross-sectional shapes for the outlet opening 13 are shown. Shown are four different cross-sectional shapes. From left to right, a first cross-sectional shape, a second cross-sectional shape, a third cross-sectional shape and a fourth cross-sectional shape are depicted. A longitudinal center axis 25 of the four different outlet openings 13 is indicated in each case. The first, second and fourth cross-sectional shape each have a longitudinal central axis 25 which is perpendicular to the guide plate 16 or the wall 15.
  • the respective longitudinal central axis 25 of these cross-sectional shapes intersects the test plane 6, in which the test object 2 is arranged for electrical contact contacting, at a right angle.
  • the longitudinal center axis 25 can also be angled relative to the guide plate 16, the wall 15 and the test plane 6. This is shown here for the third cross-sectional shape. It can be clearly seen that the longitudinal central axis 25 of this cross-sectional shape is not perpendicular to the said elements, ie an angle of less than 90 °, but greater than 0 °, with these includes.
  • the outlet openings 13 or the various cross-sectional shapes can have a constant flow cross-section or an increasing or decreasing flow cross-section along their respective longitudinal central axis 25.
  • the first cross-sectional shape has a flow cross-section which decreases in the direction of the test plane 6 or the test specimen 2. It is so far designed nozzle-shaped.
  • For the second cross-sectional shape of the constant flow cross-section is shown, as well as for the third cross-sectional shape.
  • the flow cross-section of the fourth cross-sectional shape increases in the direction of the test plane 6 or of the test object 2, so that in this respect a diffuser shape of the corresponding outlet opening 13 is present.
  • FIG. 3 shows a first arrangement variant in which a multiplicity of guide recesses 17 (of which only a few are identified by way of example) are assigned to a test area 27 or define it.
  • the test area 27 is defined, for example, by the envelope 28 of all guide recesses 17 assigned to it. In the arrangement variant shown here, therefore, the test area 27 is surrounded by a plurality of guide recesses 17. In the test area 27, the test contacts 5 assigned to it protrude from the assigned guide recesses 17 on the side of the test head 4 facing the test object 2.
  • the guide recesses 17 are provided here in a rectangular arrangement, so that the test area 27 is rectangular.
  • a single outlet opening 13 is provided, which is preferably arranged centrally in the test area 27.
  • the outlet opening 13 is enclosed in this respect by the plurality of guide recesses 17.
  • FIG. 4 shows a second arrangement variant. Again, there is a test area 27, which is defined according to the above statements of several guide recesses 17.
  • At least one outlet opening 13 is provided, which is arranged outside the test area 27.
  • four outlet openings 13 are realized, which are designed in each case rectangular and encompass the test area 27 almost completely.
  • the test area 27 is at least partially, in particular for the most part, enclosed by the at least one outlet opening 13 or the plurality of outlet openings 13.
  • the outlet openings 13 preferably each have a length which extends at least over the side of the inspection area 27 facing it.
  • the outlet opening 13 is larger than the side of the inspection area 27 facing it.
  • FIG. 5 shows a third arrangement variant. This is fundamentally similar to the second arrangement variant, so that reference is made in this regard to the above statements. The difference here lies in the fact that on each end face of the test area a plurality, ie at least two, outlet openings 13 are provided which each extend over a part of the side length of the test area 27.
  • FIG. 6 shows a fourth arrangement variant. Also for this purpose, reference is first made to the above statements. In contrast to the arrangement variants described above, there is now a multiplicity of outlet openings 13, which border 27 rich.
  • the outlet openings 13 are preferably round in cross-section.
  • FIG 7 shows a fifth arrangement variant. This is similar to the fourth arrangement variant, so that reference is made to this extent.
  • several test areas 27 are provided here, which are enclosed jointly by the outlet openings 13, which are arranged here analogously to the fourth arrangement variant.
  • the outlet openings 13 are present along a distance which is greater than or equal to the common side length of the plurality of test areas 27.
  • FIG. 8 shows a sixth arrangement variant which, in a particularly preferred manner, combines the first arrangement variant and the fifth arrangement variant with one another.
  • test areas 27 there are a plurality of test areas 27, which are each assigned a centrally arranged outlet opening 13. At the same time, the test areas 27 are enclosed in common by the plurality of outlet openings 13.
  • the outlet openings enclosing the test areas 27 can, of course, be arranged according to all arrangement variants described above, in particular analogously to the second, third or fourth arrangement variant.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (1) zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Prüflings (2), insbesondere eines Wafers, mit einem Prüfkopf (4), in dem wenigstens ein Prüfkontakt (5) zur elektrischen Berührungskontaktierung des Prüflings (2) gelagert ist. Dabei ist vorgesehen, dass in einer Wandung (15) des Prüfkopfs (4) zumindest eine Auslassöffnung (13) zur Ausbringung eines Gases, insbesondere eines Schutzgases, in einen Kontaktierbereich (14) vorgesehen ist.

Description

Prüfvorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen
Prüflings
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Prüflings, insbesondere eines Wafers, mit einem Prüfkopf, in dem wenigstens ein Prüfkontakt zur elektrischen Berüh- rungskontaktierung des Prüflings gelagert ist.
Die Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art dient der elektrischen Prüfung des elektrischen Prüflings, welcher beispielsweise als Wafer beziehungsweise als auf dem Wafer ausgebildete elektrische Schaltung vorliegt. Zur Durchführung der Prüfung wird der Prüfkontakt mit dem Prüfling in Berührkontakt gebracht. Der Prüfkontakt ist beispielsweise als Knicknadel ausgebildet. In diesem Fall dient ein Ende der Knicknadel einer Berührungskontaktierung des Prüflings. Das gegenüberliegende Ende ist dagegen mit einer Anschlusskontaktfläche einer Kontakteinrichtung der Prüfvorrichtung elektrisch verbindbar beziehungsweise elektrisch verbunden. Bevorzugt verfügt die Prüfvorrichtung über eine Vielzahl von Prüfkontakten.
Während der Prüfung gerät der Prüfkontakt beispielsweise in Be- rührkontakt mit einer Prüfkontaktfläche des Prüflings. Bevorzugt weist die Prüfvorrichtung also ebenso viele oder mehr Prüfkontakte auf wie der Prüfling Prüf kontaktflächen. Die Prüfkontaktfläche, die auf dem Prüfling beziehungsweise dem Wafer ausgebildet ist, besteht vorzugsweise aus einem leitfähigen, insbesondere metalli- sehen Material, beispielsweise Aluminium, Kupfer oder dergleichen. Ein derartiges Material bildet bei Kontakt mit Luft jedoch an seiner Oberfläche eine Oxidschicht aus. Diese muss zum Durchführen der elektrischen Prüfung mittels des Prüfkontakts zunächst entfernt werden. Der Prüfkontakt wird somit mechanisch stark beansprucht und ist einem Verschleiß unterworfen, der seine Lebensdauer deutlich verkürzt.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2005 035 031 A1 bekannt. Diese zeigt eine Vorrichtung zum Prüfen einer Vielzahl von integrierten Halbleiterschaltkreisen auf Wafern, wobei wenigstens eine separat ausgebildete Düse zur Einleitung eines Spülgases auf die Waferoberfläche vorgesehen ist.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Prüfvorrichtung vorzuschlagen, die die Lebensdauer des Prüfkontakts verlängert und zudem die Kontaktsicherheit zwischen dem Prüfling und dem Prüfkontakt weiter verbessert. Dies wird erfindungsgemäß mit einer Prüfvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in einer Wandung des Prüfkopfs zumindest eine Auslassöffnung zur Ausbringung eines Gases, insbesondere eines Schutzgases, in einen Kontaktierbereich vorgesehen ist. In dem Kontaktierbereich ist die Berührungskontaktierung des Prüflings durch den Prüfkontakt vorgesehen. Der Kontaktierbereich umfasst vorzugsweise also genau beziehungsweise zumindest denjenigen Bereich, in welchem der Prüfkontakt in Berührungskontakt mit dem Prüfling steht.
Die Auslassöffnung ist beispielsweise Bestandteil eines Auslasska- nals oder wird von einem solchen ausgebildet. Vorzugsweise ist bei mehreren Auslassöffnungen jeder Auslassöffnung ein separater Auslasskanal zugeordnet. Der Auslasskanal durchgreift den Prüf- köpf, insbesondere eine Führungsplatte des Prüfkopfs, zur Ausbildung der Auslassöffnung wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig. Besonders bevorzugt ist dabei der Auslasskanal unmittelbar in dem Material der Führungsplatte ausgebildet beziehungs- weise aus diesem herausgearbeitet. Somit lässt sich die erfindungsgemäße Auslassöffnung auf besonders einfache Art und Weise realisieren. Insgesamt wird also ein ohnehin vorhandenes Bauteil, nämlich der Prüfkopf beziehungsweise die Führungsplatte, dazu verwendet, das Gas in den Kontaktierbereich einzubringen. Es sind keine zusätzlichen Düsenelemente oder dergleichen notwendig.
Durch das Ausbringen des Gases in den Kontaktierbereich kann die Korrosion beziehungsweise Oxidation des Prüflings reduziert werden, sodass der Prüfkontakt bei dem Reinigen der Prüfkontaktfläche mechanisch weniger beansprucht wird. Daraus folgt eine geringere Verschmutzung, welche es wiederum ermöglicht, die Reinigungsintervalle der Prüfvorrichtung zu vergrößern. Durch das Gas wird zudem eine Korrosion beziehungsweise Oxidation der Prüfkontakte, insbesondere auf ihrer mit dem elektrischen Prüfling in Berührungskontakt tretenden Seite, deutlich verringert. Insgesamt wird somit eine längere Lebensdauer der Prüfkontakte erreicht. Zudem wird die Kontaktsicherheit des elektrischen Berührungskontakts zwischen dem Prüfkontakt und dem Prüfling verbessert.
Das Gas kann beispielsweise zum Spülen und/oder Kühlen der Prüfvorrichtung, insbesondere des wenigstens einen Prüfkontakts, und/oder des elektrischen Prüflings werden. Bereits auf diese Art und Weise kann die Korrosion und/oder Oxidation reduziert werden, weil diese üblicherweise temperaturabhängig ist. Insbesondere wird zum Spülen beziehungsweise Kühlen Luft als Gas verwendet. Vor- zugsweise weist das Gas bei einer derartigen Vorgehensweise eine bestimmte Temperatur auf, welche beispielsweise durch eine Temperierung des Gases mittels einer Temperierungsvorrichtung erzielt wird. Soll eine weitergehende Schutzwirkung erzielt werden, so kann ein Schutzgas als Gas herangezogen werden. Als Schutzgas kann prinzipiell jedes Gas verwendet werden, welches die Korrosion beziehungsweise Oxidation verringert oder - bei ausreichender Konzentration in dem Kontaktierbereich - vollständig verhindern kann. Vor- zugsweise wird als Schutzgas ein Inertgas verwendet, beispielsweise Stickstoff oder ein Edelgas.
Die Auslassöffnung, durch welche das Gas in den Kontaktierbereich ausgebracht werden soll, ist in der Wandung des Prüfkopfs ausgebildet. Das bedeutet, dass das Gas vor dem Austreten in den Kon- taktierbereich durch die Auslassöffnung den Prüfkopf zumindest bereichsweise durchströmt. Diese Anordnung der Auslassöffnung hat den Vorteil, dass das Gas mit hoher Präzision dosiert und/oder positioniert werden kann. Durch eine geeignete Anordnung der Auslassöffnung oder gegebenenfalls der mehreren Auslassöffnungen lässt sich also in dem Kontaktierbereich zielgerichtet die gewünschte Konzentration und/oder die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit des Gases einstellen. Bevorzugt sind mehrere Auslassöffnungen vorgesehen. Falls mehrere Prüfkontakte vorgesehen sind, kann in dem Kontaktierbereich zumindest mehrerer der Prüfkontakte, insbe- sondere jedes Prüfkontakts unabhängig von den Kontaktierbereichen der anderen Prüfkontakte die gewünschte Konzentration des Gases und/oder dessen Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden. Genauer gesagt ist der Prüfkontakt beispielsweise in einem Prüfkopf gelagert, welcher insbesondere zwischen einer Kontakteinrichtung der Prüfvorrichtung und dem Prüfling angeordnet ist. Der Prüfkontakt ist dabei beispielsweise zur Durchführung der elektrischen Berüh- rungskontaktierung des Prüflings mit seiner einen Seite mit einer Anschlusskontaktfläche der Kontakteinrichtung verbindbar und mit seiner anderen, gegenüberliegenden Seite mit dem Prüfling, insbesondere der Prüfkontaktfläche des Prüflings, in Berührkontakt bringbar. Über den Prüfkontakt wird insoweit während der elektrischen Prüfung eine elektrische Verbindung zwischen dem Prüfling und der Kontakteinrichtung, insbesondere zwischen der Prüfkontaktfläche des Prüflings und der Anschlusskontaktfläche der Kontakteinrichtung, hergestellt. Das Gas wird durch die Auslassöffnung vorzugsweise in Richtung des Prüflings ausgebracht. Zu diesem Zweck kann die Wandung, in welcher die Auslassöffnung ausgebildet ist, dem Prüfling zugewandt sein. Auf die vorstehend beschriebene Art und Weise wird eine Zuführung des Gases unmittelbar im Bereich des Prüflings, nämlich in dem Kontaktierbereich, möglich.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Prüfvorrichtung eine Kontakteinrichtung mit einer Anschlusskontaktfläche aufweist, die mit einer dem Prüfling abgewandten Seite des Prüfkontakts elektrisch verbindbar oder elektrisch verbunden ist. Die Kontakteinrichtung weist vorzugsweise für jeden Prüfkontakt der Prüfvorrichtung eine separate Anschlusskontaktfläche auf. Wie be- reits vorstehend ausgeführt, ist der Prüfkontakt mit einer Seite mit dem Prüfling in Berührkontakt bringbar. Die andere, also die dem Prüfling abgewandte Seite des Prüfkontakts ist mit der ihm zugeordneten Anschlusskontaktfläche der Kontakteinrichtung elektrisch verbindbar oder elektrisch verbunden. In ersterem Fall ist beispielsweise ein Berührkontakt zwischen der Anschlusskontaktfläche und dem Prüfkontakt während der elektrischen Prüfung des Prüflings vorgesehen. Die elektrische Verbindung muss in diesem Fall also nicht permanent vorliegen, sondern ledig- lieh temporär während der Prüfung. Alternativ kann selbstverständlich auch eine permanente elektrische Verbindung zwischen der Anschlusskontaktfläche und dem Prüfkontakt vorgesehen sein.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kontakteinrichtung und der Prüfkopf Teil einer Prüfkarte, insbeson- dere einer Vertikalprüfkarte, sind. Die Prüfkarte ist beispielsweise wechselbar in der Prüfvorrichtung angeordnet. Vorzugsweise verfügt der als Bestandteil der Vertikalprüfkarte vorliegende Prüfkopf über die Führungsplatte und eine von dieser beabstandete Halteplatte, welche jeweils wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, von dem Prüfkontakt in dessen axialer Richtung durchgriffen sind. Mit der Führungsplatte und der Halteplatte ist insoweit eine Führung des Prüfkontakts beziehungsweise der Prüfkontakte in vertikaler Richtung realisiert.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Wan- dung Teil einer Führungsplatte des Prüfkopfs ist, in der zumindest eine Führungsausnehmung vorgesehen ist, in welcher der Prüfkontakt gelagert ist. Die Wandung entspricht insbesondere einer dem Prüfling zugewandten Seite beziehungsweise Oberfläche der Führungsplatte. Die Führungsplatte liegt insoweit vorzugsweise zwi- sehen der Kontakteinrichtung und dem Prüfling vor. Der Prüfkontakt ist in der Führungsausnehmung angeordnet, insbesondere längsver- schieblich angeordnet. Die Führungsausnehmung durchgreift dazu die Führungsplatte und mithin die Wandung. Die Führungsplatte dient dem Führen beziehungsweise Lagern des wenigstens einen Prüfkontakts, insbesondere einer Vielzahl von Prüfkontakten der Prüfvorrichtung. Die Führungsplatte sorgt insoweit dafür, dass die Prüfkontakte derart angeordnet sind, dass sie zuver- lässig mit dem Prüfling in elektrische Berührungskontaktierung gebracht werden können, also während der elektrischen Prüfung mit der Prüfkontaktfläche des Prüflings in Kontakt stehen. Bevorzugt ist die Führungsplatte im Bereich des Kontaktierbereichs vorgesehen beziehungsweise begrenzt diesen in Richtung der Kontakteinrich- tung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein die Auslassöffnung ausbildender Auslasskanal die Führungsplatte durchgreift. Wie bereits erläutert, dient die Führungsplatte dem zuverlässigen Anordnen des wenigstens einen Prüfkontakts während der elektrischen Prüfung des Prüflings. Insoweit ist vorzugsweise zwischen der Führungsplatte und dem Prüfling nur ein geringer Abstand vorgesehen, wobei beispielsweise die Führungsplatte den Kontaktierbereich begrenzt. Durch die Anordnung der Auslassöffnung in der Führungsplatte kann also das Gas in unmittelbarer Nähe des elektrischen Prüflings, insbesondere unmittelbar in den Kontaktierbereich, ausgebracht werden. Die Auslassöffnung wird von dem Auslasskanal gebildet oder ist ein Teil von diesem. Insbesondere stellt die Auslassöffnung das dem Prüfling zugewandte Ende des Auslasskanals dar. Der Auslasskanal durchgreift die Führungsplatte vorzugsweise vollständig. Besonders bevorzugt ist der Auslasskanal unmittelbar in dem Material der Führungsplatte ausgebildet beziehungsweise in dieses eingearbeitet. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Prüfkopf eine mit der Auslassöffnung strömungsverbundene Kammer vorgesehen ist. Diese Kammer dient dem Zuführen des Gases zu der wenigstens einen Auslassöffnung. Bevorzugt sind in dem Prüfkopf mehrere Auslassöffnungen vorgesehen, von welchen wenigstens zwei, insbesondere alle, mit der Kammer strömungsver- bunden sind. Bevorzugt liegt in dem Prüfkopf lediglich eine einzige Kammer vor, welche zudem besonders bevorzugt mit allen Auslassöffnungen des Prüfkopfs in Strömungsverbindung steht. Vorzugs- weise weist die Kammer einen größeren Querschnitt auf als die Auslassöffnung. Besonders bevorzugt liegt die Strömungsverbindung zwischen der Kammer und der Auslassöffnung über den Auslasskanal vor.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kammer von dem wenigs- tens einen Prüfkontakt durchgriffen ist. Das bedeutet, dass wenigstens ein Bereich des Prüfkontakts in der Kammer vorliegt beziehungsweise sich von einem Ende der Kammer zu dem gegenüberliegenden Ende der Kammer erstreckt. Ist der Prüfkontakt als Knicknadel ausgeführt, so liegt vorzugsweise ein Knickbereich des Prüf- kontakts in der Kammer vor. In dem Knickbereich ist zur Längenänderung des Prüfkontakts eine Verformung des Prüfkontakts in radialer Richtung bezüglich einer Längsmittelachse des Prüfkontakts vorgesehen. Diese ist derart ausgestaltet, dass die Knicknadel bei einer ausreichend starken Belastung in axialer Richtung ausknickt, also sich zumindest teilweise in radialer Richtung verformt, sodass eine Längenänderung der Knicknadel realisiert ist. Die Kammer ist daher bevorzugt derart bemessen, dass eine Verformung des Prüfkontakts zugelassen wird, die der gewünschten Längenänderung des Prüfkontakts entspricht. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kammer zumindest bereichsweise von der Führungsplatte begrenzt ist. Insbesondere ist dies in Richtung des Prüflings vorgesehen. Auf diese Art und Weise kann die Kammer mit einem vergleichsweise ein- fachen Aufbau des Prüfkopfs realisiert werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Auslassöffnung über die Kammer mit einer Gaszuführleitung strö- mungsverbunden ist. Die Auslassöffnung wird über die Kammer mit dem Gas versorgt. Sind mehrere Auslassöffnungen vorgesehen, so dient die Kammer einem gleichmäßigen Verteilen des über die Gaszuführleitung in die Kammer eingebrachten Gases auf die mehreren Auslassöffnungen. Die Kammer weist vorzugsweise einen größeren Querschnitt bezüglich einer Strömungsrichtung des Gases auf als die Auslassöffnung, sodass sie insoweit als Beruhigungskammer für das in sie eingebrachte Gas dienen kann. Insgesamt liegt insoweit die Strömungsverbindung zwischen der Gaszuführleitung und der Auslassöffnung vorzugweise über die Kammer sowie den Auslasskanal vor.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die An- schlusskontaktfläche einem Kontaktabstandsumsetzer der Kontakteinrichtung zugeordnet ist. Die Kontakteinrichtung verfügt insoweit über den Kontaktabstandsumsetzer, der auch als„space transformier" bezeichnet werden kann. Der Kontaktabstandsumsetzer dient dazu, auf einfache Art und Weise eine elektrische Kontaktie- rung der Anschlusskontaktfläche zu ermöglichen. Dazu verfügt der Kontaktabstandsumsetzer über mehrere Anschlusskontaktflächen, die mit einem ersten Abstand zueinander vorliegen. Mit jeder Anschlusskontaktfläche ist ein Anschluss des Kontaktab- standsumsetzers elektrisch verbunden, wobei entsprechend mehrere dieser Anschlüsse vorliegen. Die Anschlüsse sind nun mit einem zweiten Abstand zueinander an dem Kontaktabstandsumsetzer an- geordnet, wobei dieser zweite Abstand größer ist als der erste Abstand. Beispielsweise sind die Anschlusskontaktflächen bezüglich einer auf dem Prüfling senkrecht stehenden gedachten Geraden in radialer Richtung innen liegend angeordnet, während die Anschlüsse in radialer Richtung außen liegend vorgesehen sind. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gaszuführleitung durch die Kontakteinrichtung, insbesondere durch den Kontaktabstandsumsetzer, verläuft. Bei einer derartigen Anordnung der Gaszuführleitung ist eine besonders einfache und flexible Führung der Gaszuführleitung möglich. Beispielsweise kann ein modulares System realisiert sein, bei welchem die Gaszuführleitung in einen in der Kontakteinrichtung vorgesehenen ersten Bereich und einen in dem Prüfkopf vorliegenden zweiten Bereich unterteilt ist. Zum Durchführen der elektrischen Prüfung wird der Prüfkopf derart bezüglich der Kontakteinrichtung angeordnet, dass die beiden Bereiche miteinander fluchten, sodass eine dichte Strömungsverbindung zwischen den beiden Bereichen der Gaszuführleitung hergestellt ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung der Prüfvorrichtung ist ein Wechsel des Prüfkopfs entsprechend möglich, ohne besondere Maßnahmen hinsichtlich der Gaszuführleitung vornehmen zu müs- sen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Gaszuführleitung durch eine Seitenwand oder durch eine der Kontakteinrichtung zugewandte Halteplatte des Prüfkopfs in die Kannnner einmündet. Beispielsweise weist der Prüfkopf mithin die Führungsplatte und die Halteplatte auf, welche durch die Seitenwand voneinander beabstandet sind. Insbesondere wird die Kammer von der Führungsplatte, der Halteplatte sowie der Seitenwand gemein- sam begrenzt beziehungsweise eingeschlossen.
Die Gaszuführleitung kann nun auf verschiedene Art und Weise in die Kammer einmünden. In einer ersten Variante durchgreift sie die Seitenwand beziehungsweise ist an einen in die Kammer einmündenden Durchbruch der Seitenwand angeschlossen. In einer zweiten Variante, welche bevorzugt realisiert ist, wenn die Gaszuführleitung durch die Kontakteinrichtung verläuft, erstreckt sich die Gaszuführleitung durch die Halteplatte des Prüfkopfs beziehungsweise ist an einen Durchbruch der Halteplatte angeschlossen. Die Halteplatte ist dabei der Kontakteinrichtung zugewandt, insbesondere liegt sie an dieser an. In der Halteplatte des Prüfkopfs kann also der vorstehend bereits beschriebene zweite Bereich der Gaszuführleitung ausgebildet sein.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Auslasskanal eine Längsmittelachse aufweist, die senkrecht auf der Füh- rungsplatte steht oder dieser gegenüber angewinkelt ist. Die Längsmittelachse definiert entlang der Längserstreckung des Auslasskanals dessen Mittelpunkt. Bevorzugt ist die Längsmittelachse über die gesamte Erstreckung des Auslasskanals gerade, weil so der Druckverlust in dem Auslasskanal möglichst gering gehalten werden kann. Alternativ ist selbstverständlich auch eine zumindest bereichsweise gekrümmte Längsmittelachse des Auslasskanals realisierbar. Die Längsmittelachse des Auslasskanals kann nun senkrecht auf der Führungsplatte stehen beziehungsweise auf einer gedachten Ebene, welche parallel zu der Führungsplatte oder einer Richtung der größten Erstreckung der Führungsplatte liegt. Beispielsweise liegt die Längsmittelachse des Auslasskanals in diesem Fall parallel zu einer Längsmittelachse der wenigstens einen Führungsausnehmung für den Prüfkontakt vor.
Alternativ kann selbstverständlich die Längsmittelachse des Auslasskanals auch gegenüber der Führungsplatte beziehungsweise der gedachten Ebene angewinkelt sein, also mit dieser einen Winkel von weniger als 90°, jedoch mehr als 0° einschließen. Anders ausge- drückt weist die Längsmittelachse einen Winkel von mehr als 0°, jedoch weniger als 90°, zu der Normalenrichtung der Führungsplatte beziehungsweise der gedachten Ebene auf. In dem zuerst genannten Fall, in welchem die Längsmittelachse senkrecht auf der Führungsplatte steht, beträgt der vorstehend definierte Winkel 90° be- ziehungsweise 0°. Der Winkel wird insbesondere derart gewählt, dass in dem Kontaktierbereich die gewünschte Konzentration des Gases und/oder die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit erzielt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Auslasskanal einen entlang seiner Längsmittelachse konstanten Durchströmungsquerschnitt aufweist. Der Auslasskanal liegt insoweit beispielsweise als Bohrung mit konstantem Durchmesser vor, welche insbesondere die Führungsplatte vollständig in Richtung der Längsmittelachse des Auslasskanals durchgreift. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Auslasskanal einen sich entlang ihrer Längsmittelachse vergrößernden oder verringernden Durchströmungsquerschnitt aufweist. Das Vergrößern beziehungsweise Verringern des Durchströmungsquerschnitts ist dabei in Richtung des Prüflings, also auf der von der Kontakteinrichtung abgewandten Seite, vorgesehen. Beispielsweise ist die Vergrößerung beziehungsweise Verringerung des Durchströmungsquer- Schnitts entlang der Langsmittelachse stetig vorgesehen, sodass sich eine trichterartige Gestalt des Auslasskanals ergibt. Im Falle des sich vergrößernden Durchströmungsquerschnitts liegt der Auslasskanal als Diffusor vor, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit des Gases abnimmt, während sie im Falle des sich verringernden Durch- Strömungsquerschnitts als Düse ausgestaltet ist, in welcher die Strömungsgeschwindigkeit des Gases in Strömungsrichtung zunimmt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Auslassöffnung und/oder der Auslasskanal im Querschnitt gesehen rechteckig, rund oder oval sind/ist. Grundsätzlich kann die Querschnittsform der Auslassöffnung sowie des Auslasskanals beliebig gewählt werden. Unter dem Querschnitt ist dabei ein Schnitt durch die Auslassöffnung beziehungsweise den Auslasskanal senkrecht zu der Längsmittelachse des Auslasskanals zu verstehen. Beispielsweise ist die Auslassöff- nung beziehungsweise der Auslasskanal im Querschnitt rechteckig, wobei sie insbesondere quadratisch oder schlitzförmig beziehungsweise längsschlitzförmig ist. Alternativ kann die Auslassöffnung beziehungsweise der Auslasskanal beispielsweise rund sein. In diesem Fall liegt sie/er insbesondere als Bohrung, beispielsweise als Boh- rung mit konstantem Durchmesser oder als Stufenbohrung, vor.
Ebenso kann selbstverständlich eine ovale oder stadionförmige Auslassöffnung vorliegen, wobei unter letzterem eine Querschnittsform zu verstehen ist, bei welcher zwei zueinander parallele gerade Linien an ihren Enden über jeweils einen Halbkreis miteinander verbunden sind. Auch der Auslasskanal kann derartig ausgestaltet sein. Sind mehrere Auslassöffnungen beziehungsweise Auslasskanäle vorgesehen, so können diese zumindest teilweise verschiedene Quer- schnittsformen oder aber dieselbe Querschnittsform aufweisen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Führungsausnehmung einem Prüfbereich zugeordnet ist, in welchem der Prüfkontakt auf der dem Prüfling zugewandten Seite des Prüfkopfs aus der Führungsausnehmung herausragt. Der Prüfbe- reich beschreibt letztlich denjenigen Bereich des Prüfkopfs, in welchem die Führungsausnehmung beziehungsweise die Führungsaus- nehmungen ausgebildet ist/sind. Ist in der Führungsausnehmung ein Prüfkontakt angeordnet, so ragt letzterer in dem Prüfbereich aus dem Prüfkopf derart hervor, dass er sich in Richtung des Prüflings erstreckt beziehungsweise diesem zugewandt ist.
Der Prüfbereich kann beispielsweise als Einhüllende beziehungsweise als einhüllende Linie aller Führungsausnehmungen verstanden werden, die dem Prüfbereich zugeordnet sind. Die Einhüllende kann insbesondere durch das Einfassen der wenigstens einen Füh- rungsausnehmung mit einem gedachten elastischen Band, welches dann entlang der Einhüllenden verläuft, ermittelt werden. Ist dem Prüfbereich lediglich eine einzige Führungsausnehmung zugeordnet, so entspricht der Prüfbereich mithin der Mündungsöffnung dieser Führungsausnehmung auf der dem Prüfling zugewandten Seite. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich das gedachte elastische Band auf allen Seiten des Prüfbereichs an die Führungsausnehmungen anschmiegt. Selbstverständlich können an dem Prüfkopf mehrere Prüfbereiche vorgesehen sein, welchem jeweils wenigstens ein Prüfkontakt zugeordnet ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn mehrere Prüflinge während eines Prüfvorgangs mittels der Prüfvorrichtung geprüft be- ziehungsweise getestet werden sollen. Vorzugsweise ist also jedem Prüfling ein derartiger Prüfbereich zugeordnet. Eine Ausführungsform des Prüfkopfs mit mehreren Prüfbereichen wird insoweit als Multi-DUT-Prüfkopf bezeichnet (DUT: „device under test" beziehungsweise Prüfling). Dabei ist jedoch zu beachten, dass während einer Prüfung selbstverständlich nicht jedem Prüfbereich ein Prüfling zugeordnet sein muss. Die Prüfbereiche werden vorzugsweise entsprechend den vorhandenen Prüflingen aktiv geschaltet oder deaktiviert.
Dies kann sinngemäß auch für wenigstens eine Auslassöffnung der Fall sein, die dem jeweiligen Prüfbereich zugeordnet ist. Beispielsweise wird die Auslassöffnung nur dann zur Ausbringung von Gas verwendet, wenn der Prüfbereich aktiv ist, also zur Prüfung eines Prüflings herangezogen wird.
In einer beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgese- hen, dass dem Prüfbereich beziehungsweise jedem Prüfbereich mehrere Führungsausnehmungen zugeordnet sind. Vorzugsweise ist zudem jeder der Führungsausnehmungen ein Prüfkontakt zugeordnet. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Prüfkontaktflächen des Prüflings gleichzeitig kontaktiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mehreren Führungsausnehmungen entlang einer geschlossenen Linie angeordnet sind. Die geschlossene Linie kann im We- sentlichen eine beliebige Form aufweisen. Die entlang ihr angeordneten Führungsausnehmungen sind in einem bestimmten Abstand voneinander vorgesehen, wobei der Abstand entlang der Linie zumindest abschnittsweise konstant oder zumindest abschnittweise verschieden sein kann. Insbesondere ist der Abstand zwischen unmittelbar zueinander benachbarten Führungsausnehmungen entlang der Linie konstant.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Prüfbereich von mehreren Führungsausnehmungen zumindest abschnittsweise begrenzt oder sogar eingefasst ist. Eine äußere Grenze des Prüfbereichs wird also, insbesondere auf die vorstehend beschriebene Art und Weise, von den Führungsausnehmungen definiert, welche dem Prüfbereich zugeordnet, insbesondere um den Prüfbereich herum angeordnet sind. Beispielsweise sind die mehreren Führungsausnehmungen in einer Rechteckanordnung, einem Kreisanordnung oder einer Ovalanordnung vorgesehen. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Schnittpunkte der Längsmittelachsen der mehreren Führungsausnehmungen mit einer Ebene, insbesondere einer in dem Prüfbereich liegenden Ebene, derart angeordnet sind, dass bei einem Verbinden der Schnittpunkte mit gedachten Geraden ein Rechteck, einen Kreis oder ein Oval gebildet wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Prüfbereiche an dem Prüfkopf vorgesehen sind. Diese können beispielsweise jeweils gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgestaltet sein, sodass insbesondere jeder der mehreren Prüfbereiche von mehreren Führungsausnehmungen begrenzt oder eingefasst sind. Die Führungsausnehmungen können dabei in einer belie- bigen Anordnung vorliegen, beispielsweise in der Rechteckanordnung, einer Kreisanordnung oder anderen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Prüfbereich von mehreren Auslassoffnungen wenigstens teilweise eingefasst ist. Durch das Einfassen des Prüfbereichs durch die Auslassoffnungen kann eine Art Strömungsvorhang erzeugt werden, durch welchen eine besonders effiziente Abschirmung des Kontaktierbereichs von der in einer Außenumgebung vorliegenden Außenatmosphäre realisiert ist. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung oder die mehreren Auslassöffnungen derart angeordnet sind, dass das durch sie ausgebrachte Gas einen den Kontaktierbereich gegenüber einer Außenatmosphäre wenigstens bereichsweise begrenzenden, insbesondere einhüllenden, Gasvor- hang ausbildet. Unter der Außenatmosphäre ist insbesondere die in der Außenumgebung der Prüfvorrichtung Atmosphäre zu verstehen, die beispielsweise in Form von Umgebungsluft und bei Raumtemperatur vorliegt. Um den Kontaktierbereich vor dem Einfluss der Außenatmosphäre zu schützen, soll der Gasvorhang ausgebildet wer- den. Besonders bevorzugt ist es dabei selbstverständlich, wenn der Gasvorhang oder mehrere Gasvorhänge derart ausgebildet werden, dass der Kontaktierbereich - in Umfangsrichtung beziehungsweise in Draufsicht gesehen - vollständig von dem Gasvorhang umfasst wird. Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass die Auslassöffnung zwischen mehreren Führungsausnehmungen angeordnet ist, insbesondere von diesem wenigstens teilweise eingefasst ist. Bei einer derartigen Anordnung ist die Auslassöffnung beispielsweise in etwa mittig beziehungsweise genau in der Mitte des Prüfbereichs angeordnet. Sind mehrere Prüfbereiche vorgesehen, so kann jeder Prüfbereich eine derartige Auslassöffnung, insbesondere eine zentrale Auslassöffnung, aufweisen. Mit einer derartigen Anordnung der Auslassöffnung kann eine Strömung des Gases ausgehend von der Auslassöffnung nach außen erzielt werden, sodass der Prüfbereich beziehungsweise der Kontaktierbereich durchgehend von einem Strom des Gases durchströmt ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass mehreren Prüfbereichen, insbesondere allen Prüfbereichen, jeweils eine zentral angeordnete Auslassöffnung zugeordnet ist und wenigstens ein Teil der Prüfbereiche, insbesondere alle Prüfbereiche, gemeinsam von mehreren Auslassöffnungen eingefasst ist. Insoweit werden die Vorteile gemäß den vorstehenden Ausführungen kombiniert. Mithilfe der jeweils in den Prüfbereichen angeordneten Auslassöffnung wird eine konstante Durchströmung des Kontaktierbereichs mit Gas realisiert. Gleichzeitig wird jedoch derjenige Teil der Prüfbereiche, die gemeinsam von den mehreren Auslassöffnungen eingefasst ist, von einem Strömungsvorhang vor einem Einfluss der Außenatmosphäre der Außenumgebung geschützt. Unter dem Begriff „zentral" ist nicht notwendigerweise eine genau mittige Anordnung der Auslassöffnung in dem Prüfbereich zu verstehen, wenngleich eine solche gemeint sein kann. Vielmehr soll die Auslassöffnung zunächst lediglich in dem Prüfbereich vorliegen, vorzugsweise jedoch mit Abstand zu seinen Grenzen.
Schließlich kann eine Temperierungseinrichtung zum Erwärmen o- der Kühlen des Gases stromaufwärts der Auslassöffnung vorgese- hen sein. Die Temperierungseinrichtung ist bezüglich der Strö- mungsrichtung des Gases stromaufwärts der Auslassöffnung vorgesehen, sodass das Gas vor dem Austreten der Auslassöffnung durch Erwärmen oder Kühlen auf eine bestimmte Temperatur gebracht werden kann. Insbesondere wird das Gas erwärmt, um einen Hoch- temperaturtest des Prüflings vornehmen zu können, ohne die Prüfvorrichtung beziehungsweise den Prüfkopf und/oder den Prüfling durch das Gas zu stark abzukühlen. Insbesondere wird das Gas mit- hilfe der Temperierungseinrichtung auf eine Temperatur gebracht, welche der des Prüfkopfs und/oder des Prüflings entspricht oder zumindest nahezu entspricht.
Die Erfindung ist selbstverständlich auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer Prüfvorrichtung zum elektrischen Prüfen eines elektrischen Prüflings, insbesondere eines Wafers, gerichtet. Die Prüfvor- richtung weist einen Prüfkopf auf, in dem wenigstens ein Prüfkontakt zur elektrischen Berührungskontaktierung des Prüflings gelagert ist. Die Prüfvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass durch zumindest eine Auslassöffnung ein Gas in einen Kontaktierbereich ausgebracht wird, wobei die Auslassöffnung in einer Wandung des Prüf- kopfs ausgebildet ist. Anders ausgedrückt ist in einer Wandung des Prüfkopfs zumindest eine Auslassöffnung zum Ausbringen eines Gases in einen Kontaktierbereich vorgesehen. Das Ausbringen des Gases ist dabei zumindest während der elektrischen Berührungskontaktierung vorgesehen. Besonders vorteilhaft erfolgt es jedoch auch für eine gewisse Zeitspanne vor und/oder für eine gewisse Zeitspanne nach der elektrischen Berührungskontaktierung.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Prüfvorrichtung wurde bereits eingegangen. Selbstverständlich können die Prüfvorrichtung und das Verfahren gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die
Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer Prüfvorrichtung zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Prüflings, wobei wenigstens eine Auslassöffnung zum Ausbringen eines Gases vorgesehen ist,
Figur 2 einen Querschnitt durch einen Bereich der Prüfvorrichtung, wobei Auslassöffnungen mit verschiedenen Querschnittsformen dargestellt sind,
Figur 3 eine erste Anordnungsvariante der Auslassöffnung und mehreren Führungsausnehmungen,
Figur 4 eine zweite Anordnungsvariante, bei welcher mehrere
Auslassöffnungen vorgesehen sind,
Figur 5 eine dritte Anordnungsvariante,
Figur 6 eine vierte Ausführungsvariante,
Figur 7 eine fünfte Ausführungsvariante, und
Figur 8 eine sechste Anordnungsvariante. Die Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Prüfvorrichtung 1 zur elektrischen Prüfung eines hier lediglich angedeuteten Prüflings 2. Die Prüfvorrichtung 1 weist beispielsweise eine hier nicht dargestellte Prüfmaschine (auch als„prober" bezeichnet) auf, in die eine Kontakteinrichtung 3 eingesetzt ist. Die Kontakteinrichtung 3 wird vorzugsweise mittels einer nicht näher dargestellten Schubladenkonstruktion in die Prüfmaschine eingesetzt. Die Kontakteinrichtung 3 ist bevorzugt als Prüfkarte, insbesondere als Vertikalprüfkarte, ausgebildet. Dabei weist sie einen Prüfkopf 4 auf, in welchem wenigstens ein Prüfkontakt 5 zur elektrischen Berührungs- kontaktierung des Prüflings 2 gelagert ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Vielzahl von derartigen Prüfkontakten 5 vorgesehen. Der Prüfkontakt 5 weist beispielsweise eine Längserstreckung auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer Prüfebe- ne 6 steht.
Der Prüfkontakt 5 ist beispielsweise als Prüfnadel, insbesondere als Knicknadel, ausgebildet. Dabei weist er beispielsweise in einem Knickbereich eine leichte Durchbiegung auf (hier nicht dargestellt) und weicht somit von einer geradlinigen Form ab. Wird der Prüfkon- takt 4 zur elektrischen Berührungskontaktierung des Prüflings 2 gegen diesen gedrängt, so kann ein derartig ausgestalteter Prüfkontakt 5 aufgrund der Durchbiegung in seinem Knickbereich leicht einfe- dern. Auf diese Art und Weise können, insbesondere falls mehrere Prüfkontakte 5 vorgesehen sind, während der Berührungskontaktie- rung Abstandsunregelmäßigkeiten ausgeglichen und somit eine sehr hohe Zuverlässigkeit der Kontaktierung sichergestellt werden.
Der Prüfkontakt 5 beziehungsweise jeder der Prüfkontakte 5 ist zur Durchführung der elektrischen Berührungskontaktierung des Prüf- lings 2 mit seiner einen Seite 7 mit einer Anschlusskontaktfläche 8 der Kontakteinrichtung 3 verbindbar oder verbunden und mit seiner anderen Seite 9 mit dem Prüfling 2 in Berührkontakt bringbar. Dies ist hier lediglich exemplarisch für einen der Prüfkontakte 5 angedeu- tet. Der Prüfkontakt 5 ist also mit seiner dem Prüfling 5 abgewandten Seite 7 mit der Anschlusskontaktfläche 8 elektrisch verbindbar oder elektrisch verbunden. Unter ersterem wird dabei insbesondere eine temporäre elektrische Verbindung und unter letzterem eine permanente elektrische Verbindung verstanden. Die Anschlusskontaktfläche 8 ist beispielsweise einem Kontaktab- standsumsetzer 10 der Kontakteinrichtung 3 zugeordnet. Der Kon- taktabstandsumsetzer 10 dient dem zuverlässigen elektrischen Verbinden der Prüfkontakte 5 beziehungsweise der Anschlusskontaktflächen 8 mit einer hier nicht dargestellten Auswerteeinheit der Prüf- Vorrichtung 1 . Dazu ist insbesondere jedem Prüfkontakt 5 ein An- schluss 1 1 zugeordnet, von welchen hier lediglich exemplarisch zwei dargestellt sind. Vorzugsweise sind die Anschlüsse 1 1 bezüglich einer Längsmittelachse 12 des Kontaktabstandsumsetzers 10 in radialer Richtung weiter außen liegend angeordnet als die Prüfkontakte 5. Beispielsweise ist der Kontaktabstandsumsetzer 10 kreisförmig ausgestaltet beziehungsweise weist einen im Wesentlichen kreisrunden Außenumfang auf.
Wird die Berührungskontaktierung des Prüflings 2 mittels der Prüfvorrichtung 1 unter Umgebungsbedingungen, insbesondere unter Einfluss von Umgebungsluft, durchgeführt, so kann es zu Korrosion des Prüflings 2 und/oder der Prüfkontakte 5 kommen. Um dies zu vermeiden, ist durch wenigstens eine Auslassöffnung 13 ein Gas in einen Kontaktierbereich 14 ausbringbar. Das Ausbringen des Gases erfolgt dabei zumindest während der elektrischen Beruhrungskontaktierung des Prüflings 2, vorzugsweise jedoch zusätzlich während eines bestimmten Zeitraums vor und/oder während eines bestimmten Zeitraums nach der Berührungskontaktierung. Die wenigstens eine Auslassöffnung 13 - in der hier dargestellten Ausführungsform ist eine Vielzahl an Auslassöffnungen 13 vorgesehen - ist in einer Wandung 15 des Prüfkopfs 4 ausgebildet. Auf diese Art und Weise ist sichergestellt, dass das Gas zielgerichtet in den Kontaktierbereich 14 ausgebracht wird. Die Wandung 15 ist dabei bevorzugt dem Prüfling 2 beziehungsweise der Prüfebene 6 zugewandt. Unter dem Kontaktierbereich 14 ist zumindest derjenige Bereich zu verstehen, in welchem der wenigstens eine Prüfkontakt 5 während der elektrischen Berührungskontaktierung in Berührkontakt mit dem Prüfling 2 tritt. Der Prüfkopf 4 weist eine Führungsplatte 16 auf, welche bevorzugt von der Kontakteinrichtung 3 beziehungsweise dem Kontaktab- standsumsetzer 10 beabstandet ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Wandung 15 an der Führungsplatte 16 vor. Die Auslassöffnung 13 ist durch einen Auslasskanals 13' in dem Prüfkopf 4 beziehungsweise der Führungsplatte 16 ausgebildet. Für jede Auslassöffnung 13 liegt ein separater Auslasskanal 13' vor. Der Auslasskanal 13' ist dabei bevorzugt unmittelbar in dem Material der Führungsplatte 16 hergestellt.
In der Führungsplatte 16 ist zumindest eine Führungsausnehmung 17 ausgebildet, in welcher der wenigstens eine Prüfkontakt 5 gelagert ist. Bevorzugt ist jedem Prüfkontakt 5 eine derartige Führungsausnehmung 17 zugeordnet, wobei die Führungsausnehmung 17 besonders bevorzugt lediglich eine Verlagerung des Prüfkontakts 5 in Längsrichtung sowie eine Drehbewegung zulässt.
Der Prüfkopf 4 verfügt weiterhin über eine Halteplatte 18 sowie eine Seitenwand 19. Die Führungsplatte 16 wird dabei von der Seiten- wand 19 bezüglich der Halteplatte 18 gehalten. Dabei ist die Führungsplatte 16 von der Halteplatte 18 derart beabstandet, dass die Führungsplatte 16, die Halteplatte 18 sowie die Seitenwand 19 eine Kammer 20 begrenzen beziehungsweise einschließen. Diese Kammer 20 ist von dem wenigstens einen Prüfkontakt 5 vollständig durchgriffen. Der Prüfkontakt 5 erstreckt sich also ausgehend von der Halteplatte 18 bis hin zu der Führungsplatte 16 beziehungsweise tritt durch die in dieser angeordneten Führungsausnehmung 17 in Richtung des Prüflings 2 hindurch. Dabei ist der Prüfkontakt 5 beispielsweise in der Halteplatte 18 festgesetzt, während er in der Füh- rungsplatte 16 auf die vorstehend beschriebene Art und Weise gelagert ist. Alternativ kann er selbstverständlich in der Halteplatte 18 beweglich, insbesondere längsverschieblich, gelagert sein. Der erwähnte Knickbereich beziehungsweise die Durchbiegung des Prüfkontakts 5 liegt vorzugsweise in der Kammer 20 vor. In der hier dargestellten Ausführungsform der Prüfvorrichtung 1 ist die wenigstens eine Auslassöffnung 13 mit der Kammer 20 strö- mungsverbunden, insbesondere geht die Auslassöffnung 13 von der Kammer 20 aus beziehungsweise mündet in diese ein. Die Auslassöffnung 13 ist über die Kammer 20 mit einer Gaszuführleitung 21 und/oder 22 strömungsverbunden. Üblicherweise ist lediglich eine der Gaszuführleitungen 21 und 22 vorgesehen; in einer speziellen Ausgestaltung der Prüfvorrichtung 1 können jedoch auch beide Gas- zuführleistungen 21 und 22 in der jeweils beschriebenen Ausgestaltung realisiert sein.
Die Gaszuführleitung 21 mündet durch die Seitenwand 19 in die Kannnner ein. Durch sie kann Gas in Richtung des Pfeils 23 in die Kannnner 20 eingebracht werden. Die Gaszuführleitung 22 verläuft dagegen durch die Halteplatte 18, mündet also diese durchgreifend in die Kammer 20 ein. Durch die Gaszuführleitung 22 kann Gas in Richtung des Pfeils 24 in die Kammer 20 eingebracht werden. Die Gaszuführleitung 22 durchgreift wenigstens einen Bereich der Kon- takteinrichtung 3, insbesondere den Kontaktabstandsumsetzer 10, wie dies hier rein beispielhaft angedeutet ist. Selbstverständlich kann die Gaszuführleitung 22 innerhalb der Kontakteinrichtung 3 beziehungsweise des Kontaktabstandsumsetzers 10 einen beliebigen Verlauf einnehmen, insbesondere also auch innerhalb der Kon- takteinrichtung 3 in radialer Richtung (bezogen auf die Längsmittelachse 12) nach außen geführt sein. Auf diese Art und Weise ist ein einfacher Anschluss der Gaszuführleitung 22 an eine Gasquelle realisierbar.
Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Bereich der Prüfvor- richtung 1 , wobei verschiedene Querschnittsformen für die Auslassöffnung 13 dargestellt sind. Gezeigt sind vier unterschiedliche Querschnittsformen. Von links nach rechts sind dabei eine erste Querschnittsform, eine zweite Querschnittsform, eine dritte Querschnittsform und eine vierte Querschnittsform abgebildet. Eine Längsmittel- achse 25 der vier verschiedenen Auslassöffnungen 13 ist jeweils angedeutet. Die erste, zweite und vierte Querschnittsform weisen jeweils eine Längsmittelachse 25 auf, welche senkrecht auf der Führungsplatte 16 beziehungsweise der Wandung 15 steht. Insbesonde- re schneidet die jeweilige Langsmittelachse 25 dieser Querschnittsformen die Prüfebene 6, in welcher der Prüfling 2 zur elektrischen Berührungskontaktierung angeordnet wird, unter einem rechten Winkel. Die Längsmittelachse 25 kann jedoch auch gegenüber der Führungsplatte 16, der Wandung 15 beziehungsweise der Prüfebene 6 angewinkelt sein. Dies ist hier für die dritte Querschnittsform dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Längsmittelachse 25 dieser Querschnittsform nicht senkrecht auf den genannten Elementen steht, also einen Winkel von weniger als 90°, jedoch größer als 0°, mit diesen einschließt.
Die Auslassöffnungen 13 beziehungsweise die verschiedenen Querschnittsformen können entlang ihrer jeweiligen Längsmittelachse 25 einen konstanten Durchströmungsquerschnitt oder einen sich ver- größernden beziehungsweise verringernden Durchströmungsquerschnitt aufweisen. Die erste Querschnittsform verfügt über einen sich in Richtung der Prüfebene 6 beziehungsweise des Prüflings 2 verringernden Durchströmungsquerschnitt. Sie ist insoweit düsenförmig ausgestaltet. Für die zweite Querschnittsform ist der konstante Durchströmungsquerschnitt dargestellt, ebenso für die dritte Querschnittsform. Der Durchströmungsquerschnitt der vierten Querschnittsform vergrößert sich in Richtung der Prüfebene 6 beziehungsweise des Prüflings 2, sodass insoweit eine Diffusorfornn der entsprechenden Auslassöffnung 13 vorliegt. Durch die Auslassöffnungen 13 kann das Gas aus der Kammer 20 entlang der Pfeile 26 in Richtung des Prüflings 2, mithin also in den Kontaktierbereich 14, ausgebracht werden. Die Auslassöffnung 13 kann grundsätzlich im Querschnitt gesehen beliebig ausgestaltet sein. Beispielsweise ist sie rechteckig, insbesondere schlitzförmig, rund oder oval. Auch eine stadionförmige Ausgestaltung kann vorgesehen sein. Anhand der Figuren 3 bis 8 werden unterschiedliche Anordnungsvarianten für die wenigstens eine Auslassöffnung 13 illustriert. Dabei zeigt die Figur 3 eine erste Anordnungsvariante, bei welcher eine Vielzahl von Führungsausnehmungen 17 (von welchen lediglich einige exemplarisch gekennzeichnet sind) einem Prüfbereich 27 zuge- ordnet sind beziehungsweise diesen definieren. Der Prüfbereich 27 wird beispielsweise durch die Einhüllende 28 aller ihm zugeordneten Führungsausnehmungen 17 definiert. In der hier dargestellten Anordnungsvariante wird also der Prüfbereich 27 von mehreren Führungsausnehmungen 17 eingefasst. In dem Prüfbereich 27 ragen die ihm zugeordneten Prüfkontakte 5 auf der dem Prüfling 2 zugewandten Seite des Prüfkopfs 4 aus den zugeordneten Führungsausnehmungen 17 heraus.
Die Führungsausnehmungen 17 sind hier in einer Rechteckanordnung vorgesehen, sodass auch der Prüfbereich 27 rechteckig ist. In der ersten Anordnungsvariante ist lediglich eine einzige Auslassöffnung 13 vorgesehen, die bevorzugt zentral in dem Prüfbereich 27 angeordnet ist. Die Auslassöffnung 13 wird insoweit von den mehreren Führungsausnehmungen 17 eingefasst. Mit einer derartigen Anordnung der Auslassöffnung 13 kann ein konstanter Strom des Ga- ses ausgehend von der Auslassöffnung 13 in Richtung einer Außenumgebung erzeugt werden, sodass die Prüfkontakte 5, welche durch die Führungsausnehmungen 17 hindurchragen, stets von einem Gasstrom umspült sind. Die Figur 4 zeigt eine zweite Anordnungsvariante. Auch hier liegt ein Prüfbereich 27 vor, welcher gemäß den vorstehenden Ausführungen von mehreren Führungsausnehmungen 17 definiert ist. Es wird nun jedoch deutlich, dass im Gegensatz zur ersten Anordnungsvariante wenigstens eine Auslassöffnung 13 vorgesehen ist, welche außerhalb des Prüfbereichs 27 angeordnet ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Auslassöffnungen 13 realisiert, welche jeweils rechteckig ausgestaltet sind und den Prüfbereich 27 nahezu vollständig umgreifen. Der Prüfbereich 27 ist insoweit von der we- nigstens einen Auslassöffnung 13 beziehungsweise den mehreren Auslassöffnungen 13 wenigstens teilweise, insbesondere größtenteils, eingefasst. Zu diesem Zweck weisen die Auslassöffnungen 13 bevorzugt jeweils eine Länge auf, welche sich mindestens über die ihr zugewandte Seite des Prüfbereichs 27 erstreckt. Vorzugsweise ist die Auslassöffnung 13 jedoch größer als die ihr zugewandte Seite des Prüfbereichs 27.
Die Figur 5 zeigt eine dritte Anordnungsvariante. Diese ähnelt grundsätzlich der zweiten Anordnungsvariante, sodass insoweit auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Der Unterschied liegt hier darin, dass an jeder Stirnseite des Prüfbereichs mehrere, also wenigstens zwei, Auslassöffnungen 13 vorgesehen sind, welche sich jeweils über einen Teil der Seitenlänge des Prüfbereichs 27 erstrecken.
Die Figur 6 zeigt eine vierte Anordnungsvariante. Auch hierzu sei zunächst auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen. Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Anordnungsvarianten liegt nun eine Vielzahl von Auslassöffnungen 13 vor, welche den Prüfbe- reich 27 einfassen. Die Auslassöffnungen 13 sind bevorzugt im Querschnitt gesehen rund.
Aus der Figur 7 geht eine fünfte Anordnungsvariante hervor. Diese ähnelt der vierten Anordnungsvariante, sodass insoweit auf diese Bezug genommen wird. Allerdings sind hier mehrere Prüfbereiche 27 vorgesehen, welche gemeinsam von den Auslassöffnungen 13 ein- gefasst sind, welche hier analog zu der vierten Anordnungsvariante angeordnet sind. Alternativ ist jedoch auch eine Anordnung beispielsweise gemäß der zweiten oder dritten Anordnungsvariante denkbar. Jedenfalls liegen die Auslassöffnungen 13 entlang einer Strecke vor, welche größer oder gleich der gemeinsamen Seitenlänge der mehreren Prüfbereiche 27 ist.
Die Figur 8 zeigt eine sechste Anordnungsvariante, welche auf besonders bevorzugte Art und Weise die erste Anordnungsvariante und die fünfte Anordnungsvariante miteinander kombiniert. Auf die vorstehenden Ausführungen wird verwiesen. Insoweit liegen mehrere Prüfbereiche 27 vor, welchen jeweils eine zentral angeordnete Auslassöffnung 13 zugeordnet ist. Gleichzeitig sind die Prüfbereiche 27 gemeinsam von den mehreren Auslassöffnungen 13 eingefasst. Die die Prüfbereiche 27 einfassenden Auslassöffnungen können selbstverständlich gemäß allen vorstehend beschriebenen Anordnungsvarianten angeordnet sein, insbesondere analog zu der zweiten, dritten oder vierten Anordnungsvariante.

Claims

Ansprüche
1 . Prüfvorrichtung (1 ) zur elektrischen Prüfung eines elektrischen Prüflings (2), insbesondere eines Wafers, mit einem Prüfkopf (4), in dem wenigstens ein Prüfkontakt (5) zur elektrischen Berührungskon- taktierung des Prüflings (2) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wandung (15) des Prüfkopfs (4) zumindest eine Auslassöffnung (13) zur Ausbringung eines Gases, insbesondere eines Schutzgases, in einen Kontaktierbereich (14) vorgesehen ist.
2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung (1 ) eine Kontakteinrichtung (3) mit einer Anschlusskontaktfläche (8) aufweist, die mit einer dem Prüfling (2) abgewandten Seite (7) des Prüfkontakts (5) elektrisch verbindbar oder elektrisch verbunden ist.
3. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinrichtung (3) und der
Prüfkopf (4) Teil einer Prüfkarte, insbesondere einer Vertikalprüfkarte, sind.
4. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (15) Teil einer Füh- rungsplatte (16) des Prüfkopfs (4) ist, in der zumindest eine Füh- rungsausnehmung (17) vorgesehen ist, in welcher der Prüfkontakt (5) gelagert ist.
5. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Auslassöffnung (13) ausbil- dender Auslasskanal (13') die Führungsplatte (16) durchgreift.
6. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prüfkopf (4) eine mit der Auslassöffnung (13) strömungsverbundene Kammer (20) vorgesehen ist.
7. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (20) von dem wenigstens einen Prüfkontakt (5) durchgriffen ist.
8. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (20) zumindest be- reichsweise von der Führungsplatte (16) begrenzt ist.
9. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (13) über die Kammer (20) mit einer Schutzgaszuführleitung (21 ,22) strömungs- verbunden ist.
10. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskontaktfläche (8) einem Kontaktabstandsumsetzer (10) der Kontakteinrichtung (3) zugeordnet ist.
1 1 . Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgaszuführleitung (21 ,22) durch die Kontakteinrichtung (3), insbesondere durch den Kontaktabstandsumsetzer (10), verläuft.
12. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgaszuführleitung (21 ,22) durch eine Seitenwand (19) oder durch eine der Kontakteinrichtung (3) zugewandte Halteplatte (18) des Prüfkopfs (4) in die Kannnner (20) einmündet.
13. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (13') eine Längs- mittelachse (25) aufweist, die senkrecht auf der Führungsplatte (16) steht oder dieser gegenüber angewinkelt ist.
14. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (13') einen entlang seiner Längsmittelachse (25) konstanten Durchströmungsquer- schnitt aufweist.
15. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslasskanal (13') einen sich entlang seiner Längsmittelachse (25) vergrößernden oder verringernden Durchströmungsquerschnitt aufweist.
16. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (13) und/oder der Auslasskanal (13') im Querschnitt gesehen rechteckig, rund oder oval sind/ist.
17. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsausnehmung (17) einem Prüfbereich (27) zugeordnet ist, in welchem der Prüfkontakt (5) auf der dem Prüfling (2) zugewandten Seite des Prüfkopfs (4) aus der Führungsausnehmung (17) herausragt.
18. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Prüfbereich (27) mehrere Füh- rungsausnehmungen (17) zugeordnet sind.
19. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Führungsausneh- mungen (17) entlang einer geschlossenen Linie angeordnet sind.
20. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Prüfbereiche (27) an dem Prüf köpf (4) vorgesehen sind.
21 . Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfbereich von der Auslassöffnung (13) oder von mehreren Auslassöffnungen (13) wenigstens teilweise eingefasst ist.
22. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (13) oder die mehreren Auslassoffnungen (13) derart angeordnet sind, dass das durch sie ausgebrachte Gas einen den Kontaktierbereich (14) gegenüber einer Außenatmosphäre wenigstens bereichsweise begrenzenden, insbesondere einhüllenden, Gasvorhang ausbildet.
23. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (13) zwischen mehreren Führungsausnehmungen (17) angeordnet ist, insbesondere von diesen wenigstens teilweise eingefasst ist.
24. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehreren Prüfbereichen (27), ins- besondere allen Prüfbereichen (27), jeweils eine zentral angeordnete Auslassöffnung (13) zugeordnet ist und wenigstens ein Teil der Prüfbereiche (27), insbesondere alle Prüfbereiche (27), gemeinsam von mehreren Auslassöffnungen (13) eingefasst ist.
25. Prüfvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Temperierungseinrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des Schutzgases stromaufwärts der Auslassöffnung (13).
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