JP2001250850A - プローブ方法及びプローブ装置 - Google Patents
プローブ方法及びプローブ装置Info
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- JP2001250850A JP2001250850A JP2000058657A JP2000058657A JP2001250850A JP 2001250850 A JP2001250850 A JP 2001250850A JP 2000058657 A JP2000058657 A JP 2000058657A JP 2000058657 A JP2000058657 A JP 2000058657A JP 2001250850 A JP2001250850 A JP 2001250850A
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Abstract
って載置台が傾いてプローブカードと半導体ウエハ間の
平行が崩れ、複数のプローブの中には電極パッドと十分
に接触できないプローブが現れ、検査不良を招く。 【解決手段】 本発明のプローブ方法は、載置台11を
移動させその上面の半導体ウエハWと複数のプローブ1
2Aとを接触させた後、載置台11をオーバドライブさ
せて半導体ウエハWの電気的特性検査を行うプローブ方
法において、載置台11をオーバードライブさせて半導
体ウエハWの複数の電極パッドPと各プローブ12Aを
軽く接触させる工程と、半導体ウエハWと各プローブ1
2Aが軽く接触した状態で載置台11を水平方向のみに
超音波振動させる工程とを有することを特徴とする。
Description
特性検査を行うプローブ方法及びプローブ装置に関し、
更に詳しくはオーバードライブ時の針荷重による載置台
の傾斜を抑制することができるプローブ方法及びプロー
ブ装置に関する。
ば、ICチップが多数形成された半導体ウエハ)を載置
しX、Y、Z及びθ方向へ移動可能な載置台と、この載
置台の上方に固定配置されたプローブカードとを備えて
いる。そして、半導体ウエハの電気的特性検査を行う場
合には、載置台をX、Y及びθ方向へ移動させて半導体
ウエハの複数の電極とプローブカードの複数のプローブ
を位置決めした後、載置台をZ方向に上昇させて各電極
パッドとこれらに対応する複数のプローブが接触した
後、更に載置台をオーバードライブさせて各電極パッド
と各プローブを電気的に接続している。
等の絶縁膜が形成されているため、載置台をオーバード
ライブさせただけでは絶縁膜で電極パッドとプローブ間
の導通が阻害される。そこで、従来からオーバードライ
ブ時に載置台を振動させてプローブにより電極パッド表
面の絶縁膜を削り取り、プローブと電極パッドの導通を
取っている。載置台を振動させる手段としては、例えば
特開昭64−91073号公報、特開平1−17123
6号公報あるいは特開平10−62499号公報に記載
された技術が知られている。これらの公報に記載された
技術は載置台に超音波振動を付与してプローブと電極パ
ッド間の導通を取る方法である。
ようにICチップの高集積化により電極パッド数が急激
に増加しプローブ本数が急激に増加すると、オーバード
ライブ時のプローブによる針荷重が急激に大きくなり、
しかも半導体ウエハも大口径化して来ると、半導体ウエ
ハの中心から外れた位置のICチップの検査を行う時に
はプローブからの針荷重によって載置台が傾いてプロー
ブカードと半導体ウエハ間の平行が崩れ、複数のプロー
ブの中には電極パッドと十分に接触できないプローブが
現れ、検査不良を招くという課題があった。この状態で
載置台に超音波振動を付与したとしてもプローブと電極
パッドの電気的接触不良を免れるものではない。また、
接触不良を解消するために更に針荷重を高めると、電極
パッドやプローブを傷めたる事態に陥る。
れたもので、被検査体が高集積化、大型化してもオーバ
ードライブ時の載置台の傾斜を抑制し全てのプローブを
対応する電極と接触させ被検査体の電気的特性検査を確
実に行うことができるプローブ方法及びプローブ装置を
提供することを目的としている。
のプローブ方法は、載置台を移動させその上面の被検査
体と複数のプローブとを接触させた後、上記載置台をオ
ーバドライブさせて上記被検査体の電気的特性検査を行
うプローブ方法において、上記載置台をオーバードライ
ブさせて上記被検査体の複数の電極と上記各プローブを
軽く接触させる工程と、上記被検査体と上記各プローブ
が軽く接触した状態で上記載置台を水平方向のみに超音
波振動させる工程とを有することを特徴とするものであ
る。
方法は、請求項1に記載の発明において、上記超音波振
動工程では上記各プローブにより実質的に上記各電極表
面に形成された絶縁膜のみを破ることを特徴とするもの
である。
装置は、X、Y及びZ方向に移動可能な被検査体の載置
台と、この載置台上の被検査体の複数の電極と電気的に
接触する複数のプローブを有するプローブカードとを備
え、上記載置台のオーバードライブにより上記被検査体
と上記プローブを接触させて上記被検査体の電気的特性
検査を行うプローブ装置において、上記載置台に超音波
振動を付与する手段を設けると共に超音波振動の振動方
向を水平方向に制限する手段を設けたことを特徴とする
ものである。
態に基づいて本発明を説明する。本実施形態のプローブ
装置10は、図1に示すように、例えば半導体ウエハW
を載置する載置台11と、この載置台11の上方に配置
された複数のプローブ12Aを有するプローブカード1
2とを備えている。載置台11は制御装置13の制御下
で駆動機構(図示せず)を介してX、Y、Z及びθ方向
に移動し、プローブカード12は例えばインサートリン
グ14に固定されている。検査時には制御装置13の制
御下で載置台11が、X、Y及びθ方向に移動し半導体
ウエハWの電極パッドP(図2参照)とプローブ12A
の位置合わせを行った後、載置台11がZ方向に上昇し
て電極パッドPとプローブ12Aを接触させた後オーバ
ドライブして半導体ウエハWとプローブ12Aの電気的
接触させて半導体ウエハWのICチップの電気的特性検
査を行う。
ライブ時に載置台11に超音波振動を付与し、プローブ
12Aで電極パッドPの絶縁膜Oを削り取ってプローブ
12Aと電極パッドPの導通を取る。即ち、上記載置台
11の側面には超音波振動子15が取り付けられ、この
超音波振動子15には周波数発生器16が接続されてい
る。超音波振動子15は周波数発生器16から加励信号
が入力すると、加励印号を超音波振動に変換し、載置台
11に対して所定の振動数を持った超音波振動を付与す
る。この時、載置台11は超音波振動子15を介して振
動するが、載置台11は上下、左右、前後の全方向に振
動することになる。そこで、本実施形態では、載置台1
1に振動方向を制御する振動方向制御子17が取り付け
られている。この振動方向制御子17は載置台11の上
下方向の超音波振動を抑え、図1の矢印でい示すように
載置台11を水平方向にのみ振動させる。超音波振動子
15は、加励信号を超音波振動に変換できるものであれ
ば特に制限されず、従来公知のものを使用することがで
きる。また、振動方向制御子17は振動方向を特定の方
向に制限することができるものであれば特に制限されな
いが、振動方向制御子17としたは例えば超音波接合機
器に使用されるコーンやホーン等を挙げることができ
る。
ローブ12Aの種類によっても異なる値が規定されてい
る。例えば図1に示した片持ちタイプのプローブ12A
のオーバードライブ量の規定値が例えば80μm程度で
あるとすると、検査時には載置台11を約80μmオー
バードライブさせた後、載置台11に超音波振動を付与
すると、例えば図3に示すようにプローブ12Aによっ
て絶縁膜Oを削り取ってプローブ12Aと電極パッドP
を電気的に接触させる。ところが、この接触により電極
パッドP表面には例えば深さ0.3〜0.4μm程度の
針跡が形成される。また、半導体ウエハWの周縁部のI
Cチップを検査する時にはオーバードライブ時の針荷重
によって載置台11が傾斜する。この傾斜は針荷重が大
きいほど、また半導体ウエハWが大口径化するほど顕著
になる。
2の規定オーバードライブ量を目安に、規定オーバード
ライブ量よりも格段に小さい値、例えば規定値の5〜1
0%程度に設定して針荷重を軽減する。これによって半
導体ウエハWの周縁部のICチップを検査する時でも載
置台11の傾斜を無視できる程度まで軽減することがで
き、複数のプローブ12Aと対応する電極パッドPを確
実に接触させることができる。針荷重を軽減した状態で
載置台11を超音波振動させると、載置台11の水平方
向の超音波振動する際にプローブ12Aにより電極パッ
ドPの絶縁膜Oを削り取る。しかし、載置台11は上下
方向にも振動するため、本実施形態ではプローブ12A
と電極パッドPの接触が浅く、載置台11の上下方向の
振動によりプローブ12Aと電極パッドPが離接して電
気的に接触したり、離れたりすることがある。
17によって載置台11の振動方向を水平方向に制限
し、載置台11を超音波振動させても半導体ウエハWは
図2の(a)に示すように水平方向にのみ振動するた
め、同図の(b)に示すようにプローブ12Aによって
電極パッドPの絶縁膜Oを削り取ってプローブ12Aと
電極パッドPが確実に電気的に接触する。しかも載置台
11は上下方向に振動しないためプローブ12Aと電極
パッドPが接触不良を起こすことはない。また、プロー
ブ12Aと電極パッドPは実質的に電極パッドP表面の
絶縁膜Oのみを削り取る程度に軽く接触することが好ま
しい。実質的に絶縁膜Oのみを削り取るとは、絶縁膜O
を削り取った時に電極パッドPの表面を傷つけても極め
て軽微な針跡を残す程度で絶縁膜Oを削り取ることを云
う。尚、針荷重に設定には本出願人が特願2000−3
6361号明細書において提案した針荷重設定方法を用
いることができる。
いたプローブ方法について説明する。プローブ装置10
は制御装置13の制御下で以下のように動作する。即
ち、半導体ウエハWを載置台11上に載置すると、載置
台11がX、Y及びθ方向に移動し、プローブカード1
2のプローブ12Aと半導体ウエハWの電極パッドPと
の位置合わせを行う。次いで、載置台11が初期位置へ
移動した後、Z方向へ上昇して半導体ウエハWの電極パ
ッドPとプローブ12Aが接触する。更に、載置台11
が8μm程度オーバードライブすると、プローブ12A
と電極パッドPが従来よりも格段に小さな針荷重で図2
の(a)に示すように接触する。そして、制御装置13
の制御下で周波数発生器16が作動すると超音波振動子
15を介して載置台11に超音波振動を付与する。この
際、超音波振動子15は振動方向制御子17を介して載
置台11を水平方向にのみ振動させる。この振動により
プローブ12Aが図2の(b)に示すように電極パッド
Pの絶縁膜Oを削り取って電極パッドPから離れること
なく確実に電極パッドPと電気的に接触する。この時図
示しないテスタから検査用信号をプローブ装置10に印
加すると所定の電気特性検査を確実に行うことができ
る。
針荷重を極力小さくできる値に設定する。理想的には実
質的に電極パッドPの絶縁膜Oのみを削る取り電極パッ
ドPの金属部分を極力傷つけない程度までオーバードラ
イブ量を小さくする。
載置台11を移動させ半導体ウエハWの電極パッドPと
プローブカード12のプローブ12Aとを接触させた
後、載置台11をオーバドライブさせて半導体ウエハW
の電気的特性検査を行う際に、載置台11をオーバード
ライブさせ、半導体ウエハWとプローブ12Aを軽く接
触させ、この状態で載置台11を水平方向のみに超音波
振動させるようにしたため、半導体ウエハWが高集積
化、大口径化してもオーバードライブ時に載置台11を
針荷重により傾斜させることなく全てのプローブ12A
と対応する電極パッドPとを接触させて確実に電気的特
性検査することができる。また、オーバードライブ時の
針荷重が小さく、各プローブ12Aにより実質的に各電
極パッドPの表面に形成された絶縁膜のみを削り取るよ
うにしたため、プローブ12Aによって電極パッドPを
傷めたり、プローブ12Aを傷める虞がない。
はなく、本発明の構成要素は必要に応じて本発明の範囲
内において適宜設計変更することができる。
び請求項3に記載の発明によれば、被検査体が高集積
化、大型化してもオーバードライブ時の載置台の傾斜を
抑制し全てのプローブを対応する電極と接触させ被検査
体の電気的特性検査を確実に行うことができるプローブ
方法及びプローブ装置を提供することができる。
れば、請求項1に記載の発明において、被検査体及びプ
ローブを損傷する虞のないプローブ方法を提供すること
ができる。
す構成図である。
を検査する時のプローブと電極パッドとの関係を示す断
面図で、(a)は載置台がオーバードライブしてプロー
ブと電極パッドが接触した状態を示す図、(b)は載置
台を水平方向に振動させた状態を示す図である。
査する時のプローブと電極パッドとの関係を示す図2の
(b)に相当する図である。
手段) W 半導体ウエハ(被検査体) p 電極パッド O 絶縁膜
Claims (3)
- 【請求項1】 載置台を移動させその上面の被検査体と
複数のプローブとを接触させた後、上記載置台をオーバ
ドライブさせて上記被検査体の電気的特性検査を行うプ
ローブ方法において、上記載置台をオーバードライブさ
せて上記被検査体の複数の電極と上記各プローブを軽く
接触させる工程と、上記被検査体と上記各プローブが軽
く接触した状態で上記載置台を水平方向のみに超音波振
動させる工程とを有することを特徴とするプローブ方
法。 - 【請求項2】 上記超音波振動工程では上記各プローブ
により実質的に上記各電極表面に形成された絶縁膜のみ
を削り取ることを特徴とする請求項1に記載のプローブ
方法。 - 【請求項3】 X、Y及びZ方向に移動可能な被検査体
の載置台と、この載置台上の被検査体の複数の電極と電
気的に接触する複数のプローブを有するプローブカード
とを備え、上記載置台のオーバードライブにより上記被
検査体と上記プローブを接触させて上記被検査体の電気
的特性検査を行うプローブ装置において、上記載置台に
超音波振動を付与する手段を設けると共に超音波振動の
振動方向を水平方向に制限する手段を設けたことを特徴
とするプローブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000058657A JP2001250850A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | プローブ方法及びプローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000058657A JP2001250850A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | プローブ方法及びプローブ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001250850A true JP2001250850A (ja) | 2001-09-14 |
Family
ID=18579224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000058657A Pending JP2001250850A (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | プローブ方法及びプローブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001250850A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115877165A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-03-31 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种wat测试设备及其管控方法 |
-
2000
- 2000-03-03 JP JP2000058657A patent/JP2001250850A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115877165A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-03-31 | 合肥晶合集成电路股份有限公司 | 一种wat测试设备及其管控方法 |
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