JP2000150598A - Contactor and its manufacture - Google Patents

Contactor and its manufacture

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JP2000150598A
JP2000150598A JP10331944A JP33194498A JP2000150598A JP 2000150598 A JP2000150598 A JP 2000150598A JP 10331944 A JP10331944 A JP 10331944A JP 33194498 A JP33194498 A JP 33194498A JP 2000150598 A JP2000150598 A JP 2000150598A
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contactor
probe
wafer
terminal
probe terminals
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Japanese (ja)
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Takashi Sato
尚 佐藤
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Tokyo Electron Ltd
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Tokyo Electron Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contactor which can remarkably improve the degree of freedom for arrangement of probe terminals, can automate probe terminal attaching work, and can improve the inspection accuracy of an object to be inspected by improving the contacting properties of the probe terminals, and to provide a method for manufacturing the contractor. SOLUTION: A contractor which brings a plurality of electrodes for inspection formed on the whole surface of a wafer W and the probe terminals 3 corresponding to the electrodes for inspection into contact with each other when a plurality of IC chips formed on the wafer W are inspected for electric characteristics is provided with a silicon substrate 2, via holes formed on the surface of the substrate 2 for holding the probe terminals 3 inserted into the holes, conductive layers 10 coating the inner peripheral surfaces of the via holes, and a wiring pattern 4 formed conductively in continuity to the layers 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査体の電気的
特性検査を行う際に用いられるコンタクタ及びその製造
方法に関し、更に詳しくは、被検査体と一括接触して検
査を行うことができるコンタクタ及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactor used for inspecting an electrical characteristic of an object to be inspected and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an inspection by contacting the inspected object at once. The present invention relates to a contactor and a method for manufacturing the contactor.

【0002】[0002]

【従来の技術】被検査体、例えば半導体ウエハ(以下、
単に「ウエハ」と称す。)に多数形成されたメモリ回路
やロジック回路等のICチップの電気的特性検査を行う
場合にはコンタクタとしてプローブカードが用いられ
る。このプローブカードは検査時にウエハの電極用パッ
ドと接触した時にテスタとICチップ間で検査用信号の
授受を中継する役割を果たしている。このプローブカー
ドは、例えばICチップ上に形成された複数の電極パッ
ドに対応した複数のプローブ端子を有し、各プローブ針
と各電極パッドとをそれぞれ電気的に接触させてICチ
ップの検査を行うようにしている。プローブ端子として
は例えばタングステンワイヤやポゴピン等が用いられて
いる。
2. Description of the Related Art An object to be inspected, such as a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a semiconductor wafer)
Simply referred to as "wafer". When an electrical characteristic test is performed on an IC chip such as a memory circuit or a logic circuit formed in a large number of times, a probe card is used as a contactor. The probe card plays a role of relaying the transmission and reception of the test signal between the tester and the IC chip when the probe card comes into contact with the electrode pad of the wafer during the test. This probe card has, for example, a plurality of probe terminals corresponding to a plurality of electrode pads formed on an IC chip, and inspects the IC chip by electrically contacting each probe needle and each electrode pad. Like that. As the probe terminal, for example, a tungsten wire, a pogo pin, or the like is used.

【0003】ところが、最近、ICチップの集積度が高
まって電極パッドの数が急激に増加して電極パッドの配
列が益々狭ピッチ化しているため、プローブカードのプ
ローブ端子の本数が急激に増加し狭ピッチ化している。
However, recently, as the integration degree of IC chips has increased and the number of electrode pads has increased rapidly, and the arrangement of the electrode pads has become increasingly narrower, the number of probe terminals of the probe card has increased rapidly. The pitch has been narrowed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プローブカードの場合には、手作業によってプローブ端
子を基板に取り付けているため、プローブ端子の本数が
急激に増加しプローブ端子間が狭ピッチ化して来ると、
プローブ端子を所定の位置正確に位置合わせして取り付
ける作業が益々難しくなり、手作業による取付作業が限
界に近く、コンタクタ自体の製造が難しくなって来てい
るという課題があった。しかもタングステンワイヤの場
合には取付構造上の制約もあって被検査体の検査用電極
のレイアウトに対して柔軟に対応することが難しいとい
う課題があった。尚、狭ピッチ化に対応したコンタクタ
に関する技術は例えば特開平5−198636公報、特
開平5−218156号公報あるいは特開平10−38
918号公報において提案されている。
However, in the case of the conventional probe card, since the probe terminals are manually attached to the substrate, the number of the probe terminals rapidly increases, and the pitch between the probe terminals becomes narrower. When you come,
There has been a problem that the work of accurately positioning the probe terminals in a predetermined position and mounting the work becomes more and more difficult, and the work of manual mounting is almost at its limit, making the manufacture of the contactor itself difficult. In addition, in the case of a tungsten wire, there is a problem that it is difficult to flexibly cope with the layout of the inspection electrodes of the inspection object due to restrictions on the mounting structure. Incidentally, a technique relating to a contactor corresponding to the narrow pitch is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 5-198636, Hei 5-218156 and Hei 10-38.
No. 918 publication.

【0005】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、プローブ端子の配列の自由度を格段に高め
ることができると共にプローブ端子の取付作業を自動化
することができ、しかも、プローブ端子のコンタクト性
を高めて被検査体の検査精度を向上させることができる
コンタクタ及びその製造方法を提供することを目的とし
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to remarkably increase the degree of freedom of the arrangement of probe terminals and to automate the operation of mounting the probe terminals. It is an object of the present invention to provide a contactor capable of improving the contact performance of the contactor and improving the inspection accuracy of the inspection object, and a method of manufacturing the contactor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のコンタクタは、被検査体全面に複数形成された検査用
電極とこれらに対応するプローブ端子とをそれぞれ接触
させ、上記被検査体に形成された回路素子の電気的特性
検査を行うコンタクタであって、コンタクタ用基板と、
このコンタクタ用基板表面に上記各プローブ端子をそれ
ぞれ挿着するために形成された端子用孔と、これらの端
子用孔の内周面を被覆する導電性膜層と、これらの導電
性膜層と導通自在に形成された配線膜層とを備えたこと
を特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a contactor in which a plurality of inspection electrodes formed on the entire surface of an object to be inspected are brought into contact with corresponding probe terminals, respectively. A contactor for inspecting the electrical characteristics of the circuit element formed in the contactor substrate,
Terminal holes formed for inserting the probe terminals into the contactor substrate surface, a conductive film layer covering the inner peripheral surface of these terminal holes, and a conductive film layer And a wiring film layer formed to be conductive.

【0007】また、本発明の請求項2に記載のコンタク
タは、被検査体全面に複数形成された検査用電極とこれ
らに対応するプローブ端子とをそれぞれ接触させ、上記
被検査体に形成された回路素子の電気的特性検査を行う
コンタクタであって、上記各プローブ端子が配列された
コンタクタ用基板と、このコンタクト用基板の上記各プ
ローブ端子と干渉しない位置に配列された温度センサと
を備えたことを特徴とするものである。
In the contactor according to a second aspect of the present invention, a plurality of test electrodes formed on the entire surface of the test object and probe terminals corresponding thereto are brought into contact with each other and formed on the test object. A contactor for inspecting electrical characteristics of a circuit element, comprising: a contactor substrate on which the probe terminals are arranged; and a temperature sensor arranged on a position of the contact substrate that does not interfere with the probe terminals. It is characterized by the following.

【0008】また、本発明の請求項3に記載のコンタク
タは、請求項1または請求項2に記載の発明において、
上記基板表面で上記プローブ端子と干渉しない位置に熱
伝達媒体を設けたことを特徴とするものである。
The contactor according to a third aspect of the present invention is the contactor according to the first or second aspect,
A heat transfer medium is provided at a position on the substrate surface that does not interfere with the probe terminals.

【0009】また、本発明の請求項4に記載のコンタク
タは、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明
において、軸方向で弾性的に圧縮変形可能に形成されて
いるものである。
A contactor according to a fourth aspect of the present invention is the contactor according to any one of the first to third aspects, wherein the contactor is formed so as to be elastically compressively deformable in the axial direction. It is.

【0010】また、本発明の請求項5に記載のコンタク
タの製造方法は、被検査体に複数形成された検査用電極
とこれらに対応するプローブ端子とをそれぞれ接触さ
せ、上記被検査体に形成された回路素子の電気的特性検
査を行うコンタクタを製造する方法において、コンタク
タ用基板表面に複数の端子用孔を設ける工程と、各端子
用孔の内周面に導電膜層を設けると共に各導電膜層に連
なる配線膜層を上記基板に設ける工程と、上記各端子用
孔それぞれにプローブ端子を圧入する工程とを有するこ
とを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a contactor, a plurality of test electrodes formed on the test object are brought into contact with corresponding probe terminals to form the test electrodes on the test object. Providing a plurality of terminal holes on the surface of the contactor substrate, providing a conductive layer on the inner peripheral surface of each terminal hole, and providing a conductive layer for each of the contactors. A step of providing a wiring film layer connected to the film layer on the substrate; and a step of press-fitting a probe terminal into each of the terminal holes.

【0011】また、本発明の請求項6に記載のコンタク
タの製造方法は、請求項5に記載の発明において、上記
端子用孔をエッチングにより設けることを特徴とするも
のである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a contactor according to the fifth aspect, the terminal hole is provided by etching.

【0012】以下、図1〜図5に示す実施形態に基づい
て本発明を説明する。本実施形態のコンタクタ1は、例
えば図1、図2に示すように、プローブ装置のメインチ
ャック50上に載置された被検査体であるウエハWの全
面に形成された多数のICチップの検査用電極パッド
(図示せず)と一括して接触し、複数(例えば16個ま
たは32個)ずつのICチップをマルチプレクサ等の切
換手段によって順次切り換えて全てのICチップについ
て検査するようにしてある。メインチャック50は、図
示しない制御装置の制御下で駆動する位置合わせ機構を
介してX、Y、Z及びθ方向に移動し、ウエハWとコン
タクタ1とを位置決めするようにしてある。メインチャ
ック50内にはその表面の複数箇所で開口する真空排気
通路51が形成され、図示しない真空排気装置による排
気によりウエハチャック50の表面にウエハWを真空吸
着するようにしてある。また、メインチャック50内に
は冷媒流路52が形成され、エチレングリコール等の冷
媒を冷媒流路52へ循環させてウエハWを冷却するよう
にしてある。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the embodiments shown in FIGS. The contactor 1 of the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, inspects a large number of IC chips formed on the entire surface of a wafer W to be inspected mounted on a main chuck 50 of a probe device. A plurality of (for example, 16 or 32) IC chips are sequentially switched by switching means such as a multiplexer to inspect all the IC chips. The main chuck 50 moves in the X, Y, Z, and θ directions via a positioning mechanism driven under the control of a control device (not shown) to position the wafer W and the contactor 1. Vacuum evacuation passages 51 are formed in the main chuck 50 at a plurality of locations on the surface thereof, and the wafer W is vacuum-adsorbed on the surface of the wafer chuck 50 by evacuation by a vacuum evacuation device (not shown). A coolant channel 52 is formed in the main chuck 50, and a coolant such as ethylene glycol is circulated to the coolant channel 52 to cool the wafer W.

【0013】また、ウエハチャック50の中には更に電
熱線53が組み込まれており、ウエハWの通電試験中に
発生した熱を、後述の温度センサでウエハW表面の温度
を測定すると共に、この測定値に基づいて冷媒の流速、
温度を制御して予め設定した温度を保つようにしてあ
る。また、同時に、ウエハWの発生熱量と冷媒の廃熱容
量との温度平衡を取った後、ウエハチャック50内に組
み込まれた電熱線により加温し、予め設定した温度に基
づいてウエハチャック50の温度を細かく制御するよう
にしてある。
A heating wire 53 is further incorporated in the wafer chuck 50. The heat generated during the power-on test of the wafer W is used to measure the temperature of the surface of the wafer W using a temperature sensor described later. The flow rate of the refrigerant based on the measured values,
The temperature is controlled to maintain a preset temperature. At the same time, the temperature of the generated heat of the wafer W and the waste heat capacity of the coolant are balanced, and then heated by a heating wire incorporated in the wafer chuck 50, and the temperature of the wafer chuck 50 is set based on a preset temperature. Is finely controlled.

【0014】更に、上記メインチャック50の上方には
コンタクタ1を信号取出基板60へ押圧する押圧体70
が配設され、押圧体70を介してコンタクタ1と信号取
出基板60とを電気的に接続し、検査結果をテスタ側へ
送信するようにしてある。しかも、押圧体70は冷却ジ
ャケットを内蔵し、検査中のコンタクタ1を冷却し、も
ってウエハWを冷却するようにしてある。
Further, above the main chuck 50, a pressing body 70 for pressing the contactor 1 against the signal extracting board 60 is provided.
Is arranged, the contactor 1 is electrically connected to the signal extraction board 60 via the pressing body 70, and the inspection result is transmitted to the tester side. In addition, the pressing body 70 has a built-in cooling jacket to cool the contactor 1 under inspection and thereby cool the wafer W.

【0015】而して、上記コンタクタ1は、図1、図2
に示すように、ウエハWより大きな口径として形成され
たシリコン基板2と、このシリコン基板2の表面にウエ
ハWの全ての検査用電極パッドに対応して配設されたプ
ローブ端子3と、これらのプローブ端子3と配線パター
ン4を介してそれぞれ接続された接続端子5とを備えて
いる。各プローブ端子3は図2に示すようにシリコン基
板2のウエハ対応領域1A内(図2では一点鎖線で示し
た領域)にマトリックス状に配列され、各接続端子5は
ウエハ対応領域1Aの外側の外周縁領域1B内にリング
状に配列されている。また、シリコン基板2のプローブ
端子3と接続端子5の間にはリング状のシール部材6が
固定され、図1に示すように検査時にシール部材6がメ
インチャック50の表面に密着してコンタクタ1とウエ
ハW間の隙間を外部から遮断するようにしてある。ウエ
ハ対応領域1Aには熱伝達媒体7が複数配設され、ま
た、各熱伝達媒体7の間には複数の温度センサ8がプ
ーブ端子3及びパターン配線4と干渉しないように固定
され、各温度センサ8を介して検査中のウエハWの温度
を検出し、この検出結果に基づいてメインチャック50
の温度を制御するようにしてある。熱伝達媒体7及び温
度センサ8の配置形態は特に制限されない。例えば、端
子パッドがICチップの周辺に配置された設計のICチ
ップの場合には、ICチップの中央部に熱伝達媒体7及
び熱センサ8を配置することができる。また、熱伝達媒
体7としては例えばサーマルビアのように極めて小さい
ものを多数配置することができる。
Thus, the contactor 1 has the structure shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, a silicon substrate 2 formed with a larger diameter than the wafer W, probe terminals 3 provided on the surface of the silicon substrate 2 in correspondence with all the inspection electrode pads of the wafer W, and It has a probe terminal 3 and connection terminals 5 connected to each other via a wiring pattern 4. As shown in FIG. 2, the probe terminals 3 are arranged in a matrix within the wafer-corresponding region 1A of the silicon substrate 2 (the region indicated by a dashed line in FIG. 2), and each connection terminal 5 is located outside the wafer-corresponding region 1A. They are arranged in a ring shape in the outer peripheral edge region 1B. Further, a ring-shaped seal member 6 is fixed between the probe terminal 3 and the connection terminal 5 of the silicon substrate 2, and the seal member 6 is brought into close contact with the surface of the main chuck 50 at the time of inspection as shown in FIG. The gap between the wafer and the wafer W is shielded from the outside. The wafer corresponding region 1A heat transfer medium 7 is more disposed, also does not interfere with the plurality of temperature sensors 8 Gapu b <br/> over blanking pin 3 and the pattern wiring 4 is provided between each heat transfer medium 7 The temperature of the wafer W under inspection is detected via each temperature sensor 8 and the main chuck 50 is detected based on the detection result.
Temperature is controlled. The arrangement of the heat transfer medium 7 and the temperature sensor 8 is not particularly limited. For example, in the case of an IC chip designed so that the terminal pads are arranged around the IC chip, the heat transfer medium 7 and the heat sensor 8 can be arranged at the center of the IC chip. Further, as the heat transfer medium 7, a large number of extremely small ones such as thermal vias can be arranged.

【0016】複数のプローブ端子3の中には検査用信号
をウエハWへ入力する入力ピンとウエハWからの検査結
果信号を出力する出力ピンがある。また、接続端子5の
中には信号取出基板60の電極パッド61と接触してコ
ンタクタ1から信号取出基板60へ検査結果信号を取り
出すピンや、信号取出基板60の電極パッド61と接触
して温度センサ8から信号取出基板60へ温度測定信号
を取り出すピン等がある。
The plurality of probe terminals 3 include an input pin for inputting an inspection signal to the wafer W and an output pin for outputting an inspection result signal from the wafer W. Some of the connection terminals 5 are in contact with the electrode pads 61 of the signal extraction board 60 to extract the test result signal from the contactor 1 to the signal extraction board 60, and are not in contact with the electrode pads 61 of the signal extraction board 60 and have a temperature. There are pins or the like for extracting a temperature measurement signal from the sensor 8 to the signal extraction board 60.

【0017】また、図3の(a)に示すようにシリコン
基板2の表面には例えばアルミニウムや銅等からなる配
線パターン4が形成され、この配線パターン4の端部に
はビアホール9が形成されている。また、配線パターン
4はシリコン基板2の表面だけでなく、シリコン基板2
内にも複数層に渡って形成されている。このビアホール
9の内周面全面には配線パターン4と同一の金属によっ
て導電性膜10が形成され、この導電性膜10は配線パ
ターン4と接続されている。そして、ウエハ領域2A内
のビアホール9にはプローブ端子3が挿着され、外周縁
領域2B内のビアホール9には接続端子5が挿着されて
いる。ビアホール9は例えば深さが数10μm、直径が
数10μmの円形孔として形成され、プローブ端子3あ
るいは接続端子5はシリコン基板2の表面から例えば数
10μm突出している。
As shown in FIG. 3A, a wiring pattern 4 made of, for example, aluminum or copper is formed on the surface of the silicon substrate 2, and a via hole 9 is formed at an end of the wiring pattern 4. ing. The wiring pattern 4 is formed not only on the surface of the silicon substrate 2 but also on the silicon substrate 2.
It is also formed over a plurality of layers. A conductive film 10 is formed on the entire inner peripheral surface of the via hole 9 by the same metal as the wiring pattern 4, and the conductive film 10 is connected to the wiring pattern 4. The probe terminal 3 is inserted into the via hole 9 in the wafer area 2A, and the connection terminal 5 is inserted into the via hole 9 in the outer peripheral area 2B. The via hole 9 is formed, for example, as a circular hole having a depth of several tens of μm and a diameter of several tens of μm, and the probe terminal 3 or the connection terminal 5 protrudes from the surface of the silicon substrate 2 by, for example, several tens of μm.

【0018】上記ビアホール9に挿着されたプローブ端
子3または接続端子5は同一であるため、プローブ端子
3を例に挙げて図3を参照しながら説明する。このプロ
ーブ端子3は例えば図3の(b)に示すように断面が略
正方形の角柱状で、上下両端に四角錐台部3A、3Bを
有するもので、例えばタングステン、ベリリウム−銅合
金等の導電性金属によって形成されている。プローブ端
子3の基端部側は僅かではあるが隅角部がビアホール9
からはみ出す大きさに形成され、その基端部がビアホー
ル9内に圧入され、ビアホール9内周面の導電性膜10
と導通自在に接触している。また、プローブ端子3の先
端部側には互いに対向する面に溝3Cが交互に形成さ
れ、しかも各溝3Cの最奥部が軸心よりも深位い位置ま
で達している。従って、プローブ端子3にオーバードラ
イブを負荷すると、プローブ端子3の溝3Cの幅が狭く
なるように軸方向で弾力的に圧縮変形し、この時の針圧
でプローブ端子3と検査用電極パッドとが電気的に導通
し、逆にプローブ端子3がウエハWから離れると先端部
が元の状態に戻るようになっている。
Since the probe terminal 3 or the connection terminal 5 inserted in the via hole 9 is the same, the probe terminal 3 will be described as an example with reference to FIG. The probe terminal 3 has, for example, a prism shape with a substantially square cross section as shown in FIG. 3B, and has truncated quadrangular pyramids 3A and 3B at both upper and lower ends, and is made of a conductive material such as tungsten, beryllium-copper alloy or the like. It is formed of a conductive metal. Although the base end side of the probe terminal 3 is slightly, the corner portion is a via hole 9.
The base end portion is press-fitted into the via hole 9, and the conductive film 10 on the inner peripheral surface of the via hole 9 is formed.
And it is in conductive contact. Grooves 3C are alternately formed on the surfaces facing each other at the tip end side of the probe terminal 3, and the deepest portion of each groove 3C reaches a position deeper than the axis. Therefore, when an overdrive is applied to the probe terminal 3, the probe terminal 3 is elastically compressed and deformed in the axial direction so that the width of the groove 3C of the probe terminal 3 becomes narrow. Are electrically conducted, and conversely, when the probe terminal 3 separates from the wafer W, the tip portion returns to the original state.

【0019】ところで、上記コンタクタ1の製造にはプ
ロセス技術及びマイクロマシーン技術を応用することが
できる。例えば、CVDによって配線パターン4を複数
回に渡って成膜した後、エッチングによって各配線パタ
ーン4の端部にビアホール9を形成する。次いで、CV
Dによって各ビアホール9の内周面に導電性膜40を成
膜する。一方、マイクロマシーン等を用いて図4に示す
ように複数のプローブ端子3が連接されたプローブ端子
用部材30を作製する。そして、プローブ端子3をシリ
コン基板2のビアホール9に装着する場合にはマクロハ
ンド等を用いてプローブ端子用部材30からプローブ端
子3を1個ずつ図3の矢印で示すように矢印方向に押し
込んでプローブ端子3をビアホール9内へ圧入する。こ
の際、プローブ端子3の基端部には四角錐台部3Aが形
成されて先細になっているため、四角錐台部3Aをビア
ホール9内へ円滑に導くことができ、基端部より先端寄
りの隅角部がビアホール9からはみ出していてもプロー
ブ端子3の基端部の隅角部が塑性変形し、基端部を容易
にビアホール9内へ圧入することができる。
Incidentally, process technology and micro machine technology can be applied to the manufacture of the contactor 1. For example, after forming the wiring pattern 4 a plurality of times by CVD, a via hole 9 is formed at the end of each wiring pattern 4 by etching. Then, CV
By D, a conductive film 40 is formed on the inner peripheral surface of each via hole 9. On the other hand, a probe terminal member 30 in which a plurality of probe terminals 3 are connected as shown in FIG. When the probe terminals 3 are mounted in the via holes 9 of the silicon substrate 2, the probe terminals 3 are pushed one by one from the probe terminal member 30 in the direction of the arrow as shown by the arrow in FIG. The probe terminals 3 are pressed into the via holes 9. At this time, since the truncated square pyramid portion 3A is formed at the base end of the probe terminal 3 and is tapered, the truncated square pyramid portion 3A can be smoothly guided into the via hole 9, and the tip of the probe terminal 3 can be extended from the base end. Even if the closer corner protrudes from the via hole 9, the corner at the base end of the probe terminal 3 is plastically deformed, and the base end can be easily pressed into the via hole 9.

【0020】また、本実施形態のコンタクタ1は、図5
に示すように、試験信号発生回路12、クロック信号発
生回路13、ドライバー兼判定回路14、期待値信号発
生回路15及びディセーブルマップ(DISABLE)16を備
え、コンタクタ自体でICチップの良否を判定できるよ
うにしてある。つまり、コンタクタ1がウエハWと一括
して接触し、ウエハWの各ICチップとテスタ(図示せ
ず)とが導通可能になると共に所定数のICチップとこ
れらに対応するテスタ側の電流計測回路がプローブ端子
3を介して接続される。この状態で、コンタクタ1では
所定のプログラムに従って試験信号発生回路12から所
定の試験信号を発生すると共にクロック信号発生回路1
3からクロック信号が発生し、クロック信号に即してド
ライバー兼判定回路14が作動し、試験信号をプローブ
端子3を介してウエハWの所定のICチップへ逐次送信
する。各ICチップからはプローブ端子3を介して試験
結果信号をドライバー兼判定回路14送信する。ドライ
バー兼判定回路14では試験結果信号を期待値信号と比
較し、ICチップの良否を判定し、その判定信号をテス
タ側へ送信する。このドライバー兼判定回路14はトラ
イステート、MOS−SW等のインプット/アウトプッ
ト切換回路を有し、予め設定された電流値を超える電流
が流れた時にはそのICチップを不良品として高インピ
ーダンス状態にして電源を切り離し、他のICチップに
対する電気的影響が及ばないようにする。ディセーブル
マップ(DISABLE)16では電源が切り離されたICチッ
プについてマッピングして記憶される。
Further, the contactor 1 of the present embodiment has a structure shown in FIG.
As shown in (1), a test signal generation circuit 12, a clock signal generation circuit 13, a driver / judgment circuit 14, an expected value signal generation circuit 15, and a disable map (DISABLE) 16 are provided. It is like that. That is, the contactor 1 contacts the wafer W at a time, the IC chips on the wafer W and the tester (not shown) become conductive, and a predetermined number of IC chips and the corresponding current measurement circuit on the tester side. Are connected via the probe terminal 3. In this state, the contactor 1 generates a predetermined test signal from the test signal generation circuit 12 according to a predetermined program, and
3, a clock signal is generated, the driver / judgment circuit 14 operates in accordance with the clock signal, and sequentially transmits test signals to predetermined IC chips on the wafer W via the probe terminals 3. A test result signal is transmitted from each IC chip via the probe terminal 3 to the driver / judgment circuit 14. The driver / judgment circuit 14 compares the test result signal with the expected value signal, judges the quality of the IC chip, and transmits the judgment signal to the tester side. The driver / judgment circuit 14 has an input / output switching circuit such as a tri-state or MOS-SW. When a current exceeding a preset current value flows, the IC chip is regarded as defective and placed in a high impedance state. The power supply is disconnected so that no electrical influence is exerted on other IC chips. The disable map (DISABLE) 16 maps and stores the IC chip from which the power is disconnected.

【0021】次に、動作について説明する。まず、ウエ
ハWをウエハチャック50上に載置すると、真空排気路
51からの真空排気によりメインチャック50上でウエ
ハWを真空吸着すると共に冷媒流路52を循環する冷媒
を介してウエハWを冷却する。一方、押圧体70が駆動
してコンタクタ1を信号取出基板60へ押圧し、接続端
子5を信号取出基板60の電極パッド61へ接続する。
次いで、ウエハチャック50が駆動し位置合わせ機構を
介してウエハWとコンタクタ1とを位置合わせした後、
ウエハチャック50が上昇すると、シール部材6がウエ
ハWの外側でウエハチャック50表面に密着した後、全
てのプローブ端子3がウエハWの検査用電極パッドと一
括して接触する。更に、ウエハチャック50がオーバド
ライブするとプローブ端子4の先端部が複数の上下の溝
3Cを介して軸方向に圧縮変形してウエハWに針圧が作
用する。この際、ウエハの各電極パッド間に高低差があ
ってもそれぞれの電極パッドの高さに応じてプローブ端
子3が弾性変形してそれぞれの高低差を吸収し、検査用
電極パッドと電気的に接触する。この際、ウエハチャッ
ク50が過度に上昇しようとしても熱伝達媒体7がスト
ッパーとして働き、プローブ端子3の損傷を防止する。
Next, the operation will be described. First, when the wafer W is placed on the wafer chuck 50, the wafer W is vacuum-adsorbed on the main chuck 50 by evacuation from the evacuation path 51, and the wafer W is cooled via the refrigerant circulating through the refrigerant channel 52. I do. On the other hand, the pressing body 70 is driven to press the contactor 1 against the signal extraction board 60, and the connection terminal 5 is connected to the electrode pad 61 of the signal extraction board 60.
Next, after the wafer chuck 50 is driven to position the wafer W and the contactor 1 via the positioning mechanism,
When the wafer chuck 50 moves up, all the probe terminals 3 come into contact with the inspection electrode pads of the wafer W at once after the sealing member 6 comes into close contact with the surface of the wafer chuck 50 outside the wafer W. Further, when the wafer chuck 50 is overdriven, the tip of the probe terminal 4 is compressed and deformed in the axial direction through the plurality of upper and lower grooves 3C, and a stylus force acts on the wafer W. At this time, even if there is a height difference between the electrode pads of the wafer, the probe terminals 3 are elastically deformed according to the height of the respective electrode pads to absorb the respective height differences, and are electrically connected to the inspection electrode pads. Contact. At this time, even if the wafer chuck 50 tries to rise excessively, the heat transfer medium 7 functions as a stopper to prevent the probe terminals 3 from being damaged.

【0022】検査用コンタクタが物理的にウエハWに接
触した後、ウエハW上の全てのICチップに電源を供給
する。各ICチップへの電源端子に接続された電源端に
は、信号供給源(テスタ)側に、各ICチップに対応し
た電流計測回路が接続されており、予め設定された電流
値を超えるものは不良と判定し、そのICチップ電源端
をスイッチ回路を介して切り離す。そして、良品のIC
チップ全てに電源を供給したしたまま、マルチプレクサ
の制御下でチャンネルを切り換えながら例えば32個の
ICチップへ順次試験信号を送信し、全てのICチップ
の検査を行う。即ち、試験信号発生回路12で32個の
ICチップの試験信号を発生してドライバー回路14へ
送信すると共にクロック信号発生回路13からクロック
信号が発生してドライバー回路14へ送信すると、ドラ
イバー回路14からの試験信号を入力用のプローブ端子
3を介してウエハWを印加し、出力用のプローブ端子3
から判定回路16へ試験結果信号を送信する。
After the inspection contactor physically contacts the wafer W, power is supplied to all the IC chips on the wafer W. A current measuring circuit corresponding to each IC chip is connected to a signal supply source (tester) side at a power supply terminal connected to a power supply terminal to each IC chip. It is determined to be defective, and the power supply end of the IC chip is disconnected via the switch circuit. And good IC
While power is supplied to all the chips, a test signal is sequentially transmitted to, for example, 32 IC chips while switching channels under the control of the multiplexer, and all the IC chips are inspected. That is, when the test signal generation circuit 12 generates the test signals of the 32 IC chips and transmits them to the driver circuit 14, the clock signal generation circuit 13 generates the clock signal and transmits it to the driver circuit 14. Is applied to the wafer W via the input probe terminal 3 and the output probe terminal 3
Transmits a test result signal to the determination circuit 16.

【0023】これと同時に期待値信号発生回路15から
判定回路16へ試験信号に対応する期待値信号を送信す
る。判定回路16では期待値信号と試験結果信号とを比
較し、そのICチップの良否を判定する。判定結果を示
す信号は信号取出基板60を介してテスタ側へ送信され
る。また、この時、ウエハチャック50の冷却機能及び
押圧体70の冷却ジャケットによってウエハWを冷却
し、ウエハWの発熱による温度上昇を防止している。ま
た、温度センサ8によってウエハWの検査温度を常時測
定しているため、検査温度が所定の温度より上昇した場
合には温度センサ8の検出値に基づいてウエハチャック
50の冷媒流路52での冷媒の循環流量を増やすなどし
てウエハWの温度を所定温度まで下げる。
At the same time, the expected value signal corresponding to the test signal is transmitted from the expected value signal generating circuit 15 to the judging circuit 16. The determination circuit 16 compares the expected value signal with the test result signal to determine the quality of the IC chip. The signal indicating the determination result is transmitted to the tester via the signal extraction board 60. Further, at this time, the wafer W is cooled by the cooling function of the wafer chuck 50 and the cooling jacket of the pressing body 70, thereby preventing a temperature rise due to heat generation of the wafer W. In addition, since the inspection temperature of the wafer W is constantly measured by the temperature sensor 8, when the inspection temperature rises above a predetermined temperature, the temperature in the coolant channel 52 of the wafer chuck 50 is determined based on the detection value of the temperature sensor 8. The temperature of the wafer W is lowered to a predetermined temperature by increasing the circulation flow rate of the coolant.

【0024】以上説明したように本実施形態によれば、
ウエハW全面に複数形成された検査用電極パッドとこれ
らに対応するプローブ端子3とをそれぞれ接触させて多
数のICチップの電気的特性検査を行う際、シリコン基
板2と、このシリコン基板2の表面に各プローブ端子3
をそれぞれ挿着するために形成されたビアホール9と、
これらのビアホール9の内周面を被覆する導電性膜層1
0と、これらの導電性膜層10と導通自在に形成された
配線パターン4とを備えているため、プロセス技術を用
いてウエハWの検査用電極パッドの配列に合わせてプロ
ーブ端子3用のビアホール9を設けることができ、しか
もプローブ端子3をビアホール9に挿着するようにして
あるため、プローブ端子3が狭ピッチ化してもマイクロ
マシーン等を用いてプローブ端子3をビアホール9へ自
動的に装着することができる。更に、プローブ端子3自
体が軸方向に圧縮変形するため、ウエハWの反り等に起
因する検査用電極パッドの高低差を吸収して良好なコン
タクト特性を得ることができ、高精度の検査を行うこと
ができる。
According to the present embodiment as described above,
When a plurality of inspection electrode pads formed on the entire surface of the wafer W and the corresponding probe terminals 3 are brought into contact with each other to perform electrical characteristic inspection of many IC chips, the silicon substrate 2 and the surface of the silicon substrate 2 Each probe terminal 3
A via hole 9 formed for inserting each,
The conductive film layer 1 covering the inner peripheral surface of these via holes 9
0, and the wiring pattern 4 formed so as to be electrically conductive with the conductive film layer 10, so that a via hole for the probe terminal 3 can be formed in accordance with the arrangement of the inspection electrode pads on the wafer W using a process technique. 9 can be provided, and the probe terminals 3 are inserted into the via holes 9. Therefore, even when the pitch of the probe terminals 3 is reduced, the probe terminals 3 are automatically mounted in the via holes 9 using a micro machine or the like. can do. Further, since the probe terminal 3 itself is compressed and deformed in the axial direction, it is possible to obtain a good contact characteristic by absorbing a height difference of the inspection electrode pad due to the warpage of the wafer W or the like, thereby performing a highly accurate inspection. be able to.

【0025】また、本実施形態のコンタクタ1は温度セ
ンサ8を有するため、検査温度を直接的且つ正確に測定
することができる。また、このコンタクタ1はウエハW
と接触してコンタクタ1側に熱を逃がす熱伝達媒体7を
有するため、ウエハWが発熱しても速やかにその熱を逃
がし、ウエハWの過度な温度上昇を防止することがで
き、しかも、ウエハチャック50の過度な上昇を防止し
てプローブ端子3の損傷を防止することができる。
Further, since the contactor 1 of the present embodiment has the temperature sensor 8, the inspection temperature can be measured directly and accurately. Also, this contactor 1 has a wafer W
Since the heat transfer medium 7 has a heat transfer medium 7 for releasing heat to the contactor 1 side by contacting the wafer W, even if the wafer W generates heat, the heat can be quickly released and an excessive temperature rise of the wafer W can be prevented. The probe terminal 3 can be prevented from being damaged by preventing the chuck 50 from rising excessively.

【0026】尚、本発明は上記実施形態に何等制限され
るものではなく、例えば基板はシリコン基板以外にもセ
ラミック基板やポリイミド基板等を用いることができ、
更に配線層だけでなく、能動素子が作り込まれた基板も
使用使用することができる。また、プローブ端子3は軸
方向で圧縮可能な構造であれば必要に応じて適宜設計変
更することができ、例えば側面形状が波状のようなもの
であっても良い。また、コンタクタ1のプローブ端子3
の数はウエハWの全ての検査用電極パッドに対応して設
けたものだけでなく、検査用電極パッドの一部と接触
し、ウエハWをインデックス送りしながら複数回に分け
てウエハWの検査を行うようにしても良い。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the substrate may be a ceramic substrate or a polyimide substrate other than the silicon substrate.
Further, not only a wiring layer but also a substrate on which active elements are formed can be used. Further, the probe terminal 3 can be appropriately designed and changed as needed as long as it has a structure that can be compressed in the axial direction. For example, the side surface may have a wavy shape. Also, the probe terminal 3 of the contactor 1
The number of inspections is not limited to those provided for all the inspection electrode pads of the wafer W, and the inspection of the wafer W is performed in a plurality of times while contacting a part of the inspection electrode pads and feeding the wafer W by index. May be performed.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の請求項1〜請求項6に記載の発
明によれば、プローブ端子の配列の自由度を格段に高め
ることができると共にプローブ端子の取付作業を自動化
することができ、しかも、プローブ端子のコンタクト性
を高めて被検査体の検査精度を向上させることができる
コンタクタ及びその製造方法を提供することができる。
According to the first to sixth aspects of the present invention, the degree of freedom in the arrangement of the probe terminals can be greatly increased, and the operation of mounting the probe terminals can be automated. In addition, it is possible to provide a contactor capable of improving the contact property of a probe terminal and improving the inspection accuracy of an object to be inspected, and a method of manufacturing the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のコンタクタの一実施形態を示す断面図
で、ウエハと接触した状態を示す図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a contactor according to the present invention, showing a state in which it is in contact with a wafer.

【図2】図1に示すコンタクタとウエハとの関係を示す
平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a relationship between a contactor and a wafer shown in FIG.

【図3】(a)は図1に示すコンタクタのプローブ端子
の取付状態を拡大して示す断面図、(b)は(a)のB
−B断面図である。
3A is a cross-sectional view showing, in an enlarged manner, a mounting state of a probe terminal of the contactor shown in FIG. 1, and FIG.
It is -B sectional drawing.

【図4】図1に示すコンタクタを製造する際のプローブ
端子をシリコン基板に取り付ける方法を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method of attaching a probe terminal to a silicon substrate when manufacturing the contactor shown in FIG.

【図5】図1に示すコンタクタの構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a contactor shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンタクタ 2 シリコン基板 3 プローブ端子 4 配線パターン(配線膜層) 7 熱伝達媒体 8 温度センサ 9 ビアホール(端子用孔) 10 導電膜層 W ウエハ(被検査体) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Contactor 2 Silicon substrate 3 Probe terminal 4 Wiring pattern (wiring film layer) 7 Heat transfer medium 8 Temperature sensor 9 Via hole (terminal hole) 10 Conductive layer W Wafer (test object)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査体全面に複数形成された検査用電
極とこれらに対応するプローブ端子とをそれぞれ接触さ
せ、上記被検査体に形成された回路素子の電気的特性検
査を行うコンタクタであって、コンタクタ用基板と、こ
のコンタクタ用基板表面に上記各プローブ端子をそれぞ
れ挿着するために形成された端子用孔と、これらの端子
用孔の内周面を被覆する導電性膜層と、これらの導電性
膜層と導通自在に形成された配線膜層とを備えたことを
特徴とするコンタクタ。
1. A contactor for contacting a plurality of test electrodes formed on the entire surface of an object to be inspected with probe terminals corresponding to the electrodes, and inspecting electrical characteristics of circuit elements formed on the object to be inspected. A contactor substrate, a terminal hole formed for inserting each of the probe terminals on the surface of the contactor substrate, and a conductive film layer covering an inner peripheral surface of the terminal hole, A contactor comprising: a conductive film layer; and a wiring film layer formed to be conductive.
【請求項2】 被検査体全面に複数形成された検査用電
極とこれらに対応するプローブ端子とをそれぞれ接触さ
せ、上記被検査体に形成された回路素子の電気的特性検
査を行うコンタクタであって、上記各プローブ端子が配
列されたコンタクタ用基板と、このコンタクト用基板の
上記各プローブ端子と干渉しない位置に配列された温度
センサとを備えたことを特徴とするコンタクタ。
2. A contactor for contacting a plurality of test electrodes formed on the entire surface of an object to be inspected with corresponding probe terminals, and inspecting electrical characteristics of circuit elements formed on the object to be inspected. A contactor substrate on which the probe terminals are arranged, and a temperature sensor arranged at a position on the contact substrate that does not interfere with the probe terminals.
【請求項3】 上記基板表面で上記プローブ端子と干渉
しない位置に熱伝達媒体を設けたことを特徴とする請求
項1または請求項2に記載のコンタクタ。
3. The contactor according to claim 1, wherein a heat transfer medium is provided at a position on the surface of the substrate that does not interfere with the probe terminals.
【請求項4】 上記プローブ端子は軸方向で弾性的に圧
縮変形可能に形成されていることを特徴とする請求項1
〜請求項3のいずれか1項に記載のコンタクタ。
4. The probe terminal according to claim 1, wherein said probe terminal is formed so as to be elastically compressively deformable in an axial direction.
The contactor according to claim 3.
【請求項5】 被検査体に複数形成された検査用電極と
これらに対応するプローブ端子とをそれぞれ接触させ、
上記被検査体に形成された回路素子の電気的特性検査を
行うコンタクタを製造する方法において、コンタクタ用
基板表面に複数の端子用孔を設ける工程と、各端子用孔
の内周面に導電膜層を設けると共に各導電膜層に連なる
配線膜層を上記基板に設ける工程と、上記各端子用孔そ
れぞれにプローブ端子を圧入する工程とを有することを
特徴とするコンタクタの製造方法。
5. A method in which a plurality of test electrodes formed on a test object are brought into contact with corresponding probe terminals,
In the method of manufacturing a contactor for inspecting electrical characteristics of a circuit element formed on an object to be inspected, a step of providing a plurality of terminal holes on a surface of a contactor substrate, and a conductive film on an inner peripheral surface of each terminal hole A method for manufacturing a contactor, comprising the steps of: providing a layer and providing a wiring film layer connected to each conductive film layer on the substrate; and press-fitting a probe terminal into each of the terminal holes.
【請求項6】 上記端子用孔をエッチングにより設ける
ことを特徴とする請求項5に記載のコンタクタの製造方
法。
6. The method according to claim 5, wherein the terminal holes are provided by etching.
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