JP2000323535A - ウエハ測定用ボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プローバ５１，テスタ６１と共にウエハテス
トシステムを構成するウエハ測定用ボードにおいて、テ
ストボードの上面だけでなく、裏面をもウエハ測定用部
品類の実装エリアとして使用できるようにして、アナロ
グ系デバイスの測定をより精度よく行うこと。 【解決手段】 テストボード１２とプローブカード１６
との間に、両ポゴピンボード２０を配置し、主としてポ
ゴピン２２，２４、両ポゴピンボード２０の厚みに相当
する空間を形成する。この空間をテストボード１２の新
たな部品実装エリア１４ａとして利用することにより、
テストボード１２の両面をウエハ測定用部品類の実装エ
リア１４，１４ａとして使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
製造工程において、テスタ、プローバと共に用いられ、
シリコンウエハ上に形成された回路パターンの電気特性
を測定するためのウエハ測定用ボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】集積回路などの半導体デバイスの製造工
程は、回路パターンの形成を行う前工程と、ウエハの切
断、ボンディング、パッケージングなどの後ろ工程に分
かれる。本発明のウエハ測定用ボードは、半導体デバイ
スの製造工程の前工程の最終工程として、シリコンウエ
ハ上に形成された各デバイスの回路パターンの電気的特
性を測定するためのもので、被測定シリコンウエハと共
にプローバに載置され、テスタからの指令により、回路
パターンの電気特性が測定される。

【０００３】図４は、このようなシリコンウエハ上に形
成された各デバイスの回路パターンの電気的特性を測定
するための、従来のテストシステムの概要を示す図であ
る。また図５は、そのうちのウエハ測定用ボードの拡大
詳細図であり、図６は、ウエハ測定用ボードを構成する
テストボードの上面図である。

【０００４】図４において、プローバ５１の上部にテス
トボード４２が取付けられ、このテストボード４２にプ
ローブ針４８のついたプローブカード４６が結合されて
いる。プローブ針４８はウエハ５４上の回路パターンの
電極に対して接触する針である。またプローバ５１は、
ウエハ５４を載置するウエハステージ５３を有し、これ
を駆動機構５２により前後、左右及び上下に移動させ
て、プローブ針４８をウエハ５４上に形成されている複
数のデバイスの内の特定のデバイスのパッドに接触させ
る。

【０００５】ウエハ測定用ボード４１は図５に示される
ように、テストボード４２とプローブカード４６とから
構成される。テストボード４２は、その上面図である図
６をも参照して、中央に円形に挿抜ピン受け４３が配列
され、上側の左右の部品実装エリア４４にウエハ測定に
必要な部品類を配置する。また、円形に配列された挿抜
ピン受け４３の内側にはプローブ針４８とウエハ５４の
位置合わせ調整用の穴４５があけられており、プローブ
カード４６を受けるための凹部が形成されている。プロ
ーブカード４６は、挿抜ピン受け４３と対応して挿抜ピ
ン４７が植設されており、各挿抜ピン４７から中央部に
向けてプローブ針４８が設けられており、このプローブ
針４８は固定点から先端までの長さが等しくなるように
途中でワイヤモールド４８ａされている。なお、プロー
ブ針４８は、測定されるデバイスに応じて必要な部分に
設けられることになる。また、円形に配列された挿抜ピ
ン４７の内側にはプローブ針４８とウエハ５４の位置合
わせ調整用の穴４９があけられている。このように構成
されたプローブカード４６を挿抜ピン４７が挿抜ピン受
け４３に挿入されるように位置あわせして押し込み、テ
ストボード４２の凹部に嵌合させて一体化し、ウエハ測
定用ボード４１とする。

【０００６】そして、プローブ針４８をウエハ５４上に
形成されている複数のデバイスの内の特定のデバイスの
パッドに接触させた状態で、ＬＳＩテスタ６１からプロ
ーブカード４６を介してテスト信号をウエハ５４上の回
路パターンに送受信し、電気特性を測定する。

【０００７】このテストシステムにより、ウエハ５４の
搬送、プローブカード４６に対するウエハ５４の高精度
な位置合わせ、連続測定の自動化を行う。また、ＬＳＩ
テスタ６１と上位の処理装置とを連結し、ウエハの測定
やデータ交信を行い、テスタ側の測定結果に基づいて不
良回路パターンへのマーキング、測定結果のデータ集計
などを行う。

【０００８】このようなテストシステムでは、ウエハ測
定に必要な部品類を被測定デバイスの近くであるテスト
ボード４２上に配置する必要がある。特に、アナログ系
デバイスの測定においては、高周波信号の測定や微少信
号の測定である場合が多いが、これらのアナログ値を正
確に測ろうとすれば、当該被測定アナログデバイスの近
くで入力信号を適正レベルまで低減したり、また出力信
号を増幅したり、あるいは関連電子部品自体を近くに配
置したりする必要がある。また、多品種の被測定デバイ
スに対応するとか、高機能の被測定デバイスに対応する
ためには、プローブカード４６のピン数も多くなり、ま
た被測定デバイスの近傍に配置すべきウエハ測定に必要
な部品類が多くなることが避けられない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のテ
ストシステムでは、ウエハ測定に必要な部品類を配置す
るべき部品実装エリア４４がテストボード４２の上側の
左右の一部分に限定されてしまっている。さらに、従来
のウエハ測定用ボード４１はテストボード４２とプロー
ブカード４６とが挿抜ピン受け４３と挿抜ピン４７とで
接続され、嵌合されているから、テストボード４２の下
側面と被測定デバイスが作り込まれているウエハ５４と
の間の距離がほとんどなく、テストボード４２の下側面
を部品実装エリア４４として使用することができない
し、またテストボード４２の大きさを無制限に大きくす
ることもできない。

【００１０】このように、従来のテストシステム、特に
ウエハ測定用ボードでは、アナログデバイスのためのウ
エハ測定に必要な部品類を近傍に配置することが困難で
あり、近傍に配置できない部品類についてはやむを得
ず、測定精度を犠牲にしてテスタ６１側に配置するな
ど、測定すべきウエハから離れた場所に配置せざるを得
なかった。

【００１１】そこで、本発明は、ウエハ測定用ボードの
構成に着目し、そのテストボードの上面だけでなく、裏
面をもウエハ測定用部品類の実装エリアとして使用でき
るようにして、アナログ系デバイスの測定をより精度よ
く行うことができるウエハ測定用ボードを提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１のウエハ測定用
ボードは、一面側にポゴ座が配置されているテストボー
ドと、一面側に前記テストボードのポゴ座と対応する位
置にポゴ座が設けられると共に、他面側にプローブ針が
ポゴ座と電気的に接続されかつ選択的に設けられている
プローブカードと、前記テストボードの前記一面側と前
記プローブカードの一面側との間に配置され、前記テス
トボードのポゴ座と電気的に接触接続される一側のポゴ
ピンと、前記プローブカードのポゴ座と電気的に接触接
続される他側のポゴピンとが設けられている両ポゴピン
ボードとを有し、前記テストボードの一面側及び他面側
をウエハ測定用部品類の実装エリアとすることを特徴と
する。

【００１３】この請求項１記載の構成によれば、テスト
ボードとプローブカードとの間に両ポゴピンボードが配
置され、それぞれポゴ座及びポゴピンを介して電気的に
接続される。このことにより、被測定ウエハとテストボ
ードとの間に、主として両ポゴピン、プローブカードの
厚みに相当する空間が確保されるから、この空間をテス
トボードの部品実装エリアとして利用することにより、
テストボードの両面をウエハ測定用部品類の実装エリア
として使用することができる。従って、テストボードの
両面にウエハ測定用部品類を実装することで、特にアナ
ログ系デバイスの測定をより精度よく行うことができ
る。

【００１４】また、テストボードとプローブボードとの
電気的接続をその間に配置した両ポゴピンボードのポゴ
ピンとポゴ座により行うから、従来の挿抜ピンに比べ
て、１ピン当たりの必要面積が小さくなり、同じ面積の
ウエハ測定用ボードでよりピン数の多いボードを構成す
ることができる。このことは、近年、多品種のデバイス
とか、高機能のデバイスの測定のために、テストボード
のピン数が多くなり、また被測定デバイスの近傍に配置
すべきウエハ測定に必要な部品類が多くなる傾向にある
が、本発明では、ピン数の増加と、部品実装エリアの拡
大に、同時に寄与することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
図面を参照して、説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施例に係るウエハ測定
用ボードの構成図を示し、図２は、両ポゴピンボードの
一部拡大詳細図である。なお、全体的なテストシステム
構成については、前述の図４と同様であるので説明を省
略する。

【００１７】図１において、ウエハ測定用ボード１１
は、テストボード１２とプローブカード１６と、両ポゴ
ピンボード２０とから構成されている。なお、ウエハ５
４は被測定デバイスが作り込まれている。

【００１８】テストボード１２は、その下面側の中央部
に、例えば円形にポゴ座１３が所定個数だけ設けられ
る。このポゴ座の数は、任意であるが、多いものでは３
５０個程度のものが開発され、利用されている。また、
上側の左右の部品実装エリア１４及び下側の左右の部品
実装エリア１４ａにウエハ測定に必要な部品類を配置す
る。また、円形に設けられたポゴ座１３の内側にはウエ
ハ５４とウエハ測定用ボード１１との位置合わせ調整用
の穴１５があけられている。

【００１９】プローブカード１６の上面側には、テスト
ボード１２のポゴ座１３と対応してポゴ座１７が設けら
れている。プローブカード１６の下面側には、各ポゴ座
１７に電気的に接続されている導電端子から中央部に向
けて等長のプローブ針１８が設けられており、このプロ
ーブ針１８は途中でワイアモールド１８ａされている。
なお、プローブ針１８は、全てのポゴ座１７に対応して
設けることも可能であるが、測定されるデバイスに応じ
て必要な部分に選択的に設けられることになる。また、
円形に配列されたポゴ座１７の内側にはウエハ測定用ボ
ード１１とウエハ５４の位置合わせ調整用の穴１９があ
けられている。

【００２０】両ポゴピンボード２０は、テストボード１
２とプローブカード１６との間に配置され、テストボー
ド１２のポゴ座１３及びプローブカード１６のポゴ座１
７に対応するようにポゴピン２２とポゴピン２４が設け
られている。また、穴２６が、ウエハ測定用ボード１１
とウエハ５４の位置合わせ調整用のためにあけられてお
り、両ポゴピンボード２０自体はリング形状となってい
る。

【００２１】両ポゴピンボードの一部拡大詳細図である
図２を参照すると、ポゴピン２２は穴２１内に導電性ス
プリング２３により弾性的に圧力に応じて出入り自在に
保持されており、その先端部がポゴ座１３に点接触する
ことになる。ポゴピン２４も同様に穴２１内に導電性ス
プリング２５により弾性的に圧力に応じて出入り自在に
保持されており、その先端部がポゴ座１７に点接触す
る。穴２１の内側面は導電性物質（金属）で形成されて
おり、ポゴピン２２とポゴピン２４は電気的に接続され
る。

【００２２】そして、テストボード１２はプローバ（図
示しない）に取り付けられる。また、両ポゴピンボード
２０は同じくプローバに取り付けられ、この両ポゴピン
ボード２０にプローブカード１６が位置合わせされた上
で回動ラッチタイプの取付金具により取付けられる。こ
のようにしてテストボード１２，両ポゴピンボード２
０，プローブカード１６が一体化され、ウエハ測定用ボ
ード１１が構成される。

【００２３】この構成によれば、テストボード１２とプ
ローブカード１６との間に両ポゴピンボード２０が配置
される。テストボード１２とプローブカード１６とはそ
れぞれポゴ座１３とポゴピン２２、ポゴ座１７とポゴピ
ン２４により電気的に接続される。そして、被測定ウエ
ハ５４とテストボード１２との間に、ポゴピン２２，ポ
ゴピン２４、ポゴ座１３，ポゴ座１７、両ポゴピンボー
ド２０の厚みに相当する空間が形成される。この空間を
テストボード１２の新たな部品実装エリア１４ａとして
利用することにより、テストボード１２の両面をウエハ
測定用部品類の実装エリア１４，１４ａとして使用する
ことができる。

【００２４】図３は、このように確保されたテストボー
ド１２の両面をウエハ測定用部品類の実装エリア１４，
１４ａとして使用した例を示す図である。

【００２５】図３において、テストボード１２の部品実
装エリアには、例示としての、増幅器３１，減衰器３
２，発振用水晶振動子３３，抵抗器３４，３５，コンデ
ンサ３６などの部品類が配置されている。このように被
測定ウエハ５４の近傍に、増幅器３１，減衰器３２を配
置することで，当該被測定アナログデバイスの近くで入
力信号を適正レベルまで低減したり、また出力信号を増
幅したりすることができる、あるいは発振用水晶振動子
３３など関連電子部品自体を近くに配置することで、所
要の振動条件を確保することができるなど、テストボー
ド１２の両面にウエハ測定用部品類を実装することで、
特にアナログ系デバイスの測定をより精度よく行うこと
ができる。

【００２６】また、テストボード１２とプローブカード
１６との電気的接続をその間に配置した両ポゴピンボー
ド２０のポゴピン２２，ポゴピン２４とポゴ座１３，ポ
ゴ座１７により行うから、従来の挿抜ピンに比べて、１
ピン当たりの必要面積が小さくなり、同じ面積のウエハ
測定用ボード１１でよりピン数の多いボードを構成する
ことができる。このことは、近年、多品種のデバイスと
か、高機能のデバイスの測定のために、従来７０ピン程
度であったアナログ系のテストボード１２のピン数がた
とえば３５０ピン程度と極めて多くなってきており、ま
た同時に被測定デバイスの近傍に配置すべきウエハ測定
に必要な部品類が多くなる傾向にあるから、本発明で
は、ピン数の増加と、部品実装エリアの拡大に、同時に
対処することが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、テストボードとプロー
ブカードとの間に両ポゴピンボードが配置され、それぞ
れポゴ座及びポゴピンを介して電気的に接続される。こ
のことにより、被測定ウエハとテストボードとの間に、
主として両ポゴピンリード、プローブカードの厚みに相
当する空間が確保されるから、この空間をテストボード
の部品実装エリアとして利用することにより、テストボ
ードの両面をウエハ測定用部品類の実装エリアとして使
用することができる。従って、テストボードの両面にウ
エハ測定用部品類を実装することで、特にアナログ系デ
バイスの測定をより精度よく行うことができる。

【００２８】また、テストボードとプローブボードとの
電気的接続をその間に配置した両ポゴピンボードのポゴ
ピンとポゴ座により行うから、従来の挿抜ピンに比べ
て、１ピン当たりの必要面積が小さくなり、同じ面積の
ウエハ測定用ボードでよりピン数の多いボードを構成す
ることができる。このことは、近年、多品種のデバイス
とか、高機能のデバイスの測定のために、テストボード
のピン数が多くなり、また被測定デバイスの近傍に配置
すべきウエハ測定に必要な部品類が多くなる傾向にある
が、本発明では、ピン数の増加と、部品実装エリアの拡
大に、同時に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るウエハ測定用ボードの構
成図。

【図２】本発明の実施例に係る両ポゴピンボードの一部
拡大詳細図。

【図３】本発明の部品実装エリア１４，１４ａの使用例
を示す図。

【図４】従来のテストシステムの概要を示す図。

【図５】従来のウエハ測定用ボードの拡大詳細図。

【図６】従来のウエハ測定用ボードを構成するテストボ
ードの上面図。

【符号の説明】

１１ ウエハ測定用ボード １２ テストボード １３，１７ ポゴ座 １４，１４ａ 部品実装エリア １５ 穴 １６ プローブカード １８ プローブ針 ２０ 両ポゴピンボード ２２，２４ ポゴピン ５４ ウエハ ６１ ＬＳＩテスタ ３１〜３６ 実装部品

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面側にポゴ座が配置されているテスト
   ボードと、 一面側に前記テストボードのポゴ座と対応する位置にポ
   ゴ座が設けられると共に、他面側にプローブ針がポゴ座
   と電気的に接続されかつ選択的に設けられているプロー
   ブカードと、 前記テストボードの前記一面側と前記プローブカードの
   一面側との間に配置され、前記テストボードのポゴ座と
   電気的に接触接続される一側のポゴピンと、前記プロー
   ブカードのポゴ座と電気的に接触接続される他側のポゴ
   ピンとが設けられている両ポゴピンボードとを有し、 前記テストボードの一面側及び他面側をウエハ測定用部
   品類の実装エリアとすることを特徴とするウエハ測定用
   ボード。