JP2002158266A - 半導体測定装置 - Google Patents

半導体測定装置

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JP2002158266A
JP2002158266A JP2000353351A JP2000353351A JP2002158266A JP 2002158266 A JP2002158266 A JP 2002158266A JP 2000353351 A JP2000353351 A JP 2000353351A JP 2000353351 A JP2000353351 A JP 2000353351A JP 2002158266 A JP2002158266 A JP 2002158266A
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JP
Japan
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test head
prober
test
semiconductor
measuring device
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JP2000353351A
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Satoru Uesugi
悟 上杉
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プローバーとテストヘッドの電気的接続、開放
に関し、摩耗の偏りを抑え、位置ずれを起こし難い機構
を有する半導体測定装置を提供する。 【解決手段】プローバー11は、ウェハWFを載置する
移動制御ステージ111及びプローブカード112、信
号中継用の回路基材113を配備し、試験信号の生成、
解析に関係するテストシステムが構築されたテスター本
体13と、信号伝達を処理するテストヘッド12を介し
てプローブ試験が行える。テストヘッド12は、昇降機
構14によってプローバー11の直上で実質水平を保ち
つつ降下、上昇し、電気的接続、開放がなされる。昇降
機構14は、両端の支持棒141及びテストヘッド12
の支持部122に互いに噛合うネジ目形成領域Sがあ
り、支持棒141側の回転制御により高精度に昇降す
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、ウェハ状態におけ
るLSIチップを検査するためテスターと共に使用され
るプローバー及びテストヘッドを有する半導体測定装置
に関する。特にテストヘッドの移動制御系の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】LSI製造の組立工程前におけるウェハ
状態での試験、いわゆるプローブ試験には、テスターと
共に使用されるプローバー及びテストヘッドを有する半
導体測定装置が利用される。
【0003】図4は、従来の半導体測定装置を示す概観
図である。プローバー41内には半導体ウェハWFを載
置する移動制御ステージ411及びプローブカード41
2、信号中継用の回路基材413が配備されている。移
動制御ステージ411によるウェハWFの移動制御によ
り、プローブカード412はウェハWFの被測定LSI
チップ領域と対向する。これにより、プローブカード4
12は、図示しない探針(プローブ針)をチップ領域上
の所定パッドに接触させ、試験信号または試験パターン
を入力し、また、結果としての出力信号を得る。
【0004】上記プローバー41に送られるLSIチッ
プへの信号(試験信号または試験パターン)は、テスタ
ー本体43からテストヘッド42を介して伝達される。
プローバー41によって得られるLSIチップからの信
号結果は、テストヘッド42を介してテスター本体43
へ伝達される。テスター本体43は、期待値と比較して
被測定LSIチップの機能の良否を判定したり、入出力
信号、電源部分の電圧、電流などのアナログ値等の測
定、解析をする。このようなウェハプロービング試験に
よって良品として選別されたLSIチップのみが組立工
程へと回される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図4に示すように、プ
ローバー41とテストヘッド42は、開閉支持部44に
より電気的接続、開放がなされるようになっている(矢
印A)。テストヘッド42は針状の端子421を有し、
プローバー41上部の信号伝達用の端子(図示せず)に
接触させるようになっている。従って、プローバー41
にテストヘッド42の端子421が接触する瞬間、開閉
支持部44に近い内側の方が若干早く接触する。これに
より、特にテストヘッド42の針状の端子421にかか
る圧力は、開閉支持部44に近い内側で大きく、外側で
小さくなる。この結果、摩耗が均一に進まず、発塵し易
い。また、発塵による掃除作業などで一度テストヘッド
42を開放してしまうと、再度テストヘッド42をプロ
ーバー41に接続するように戻しても位置ずれを起こし
やすくなる。
【0006】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、プローバーとテストヘッドの電気的接続、
開放に関し、摩耗の偏りを抑え、位置ずれを起こし難い
機構を有する半導体測定装置を提供しようとするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体測定
装置は、少なくとも半導体ウェハを載置する移動制御ス
テージ及びプローブカードを配備し、上記半導体ウェハ
上の複数のチップ領域に対し信号の授受を担うプローバ
ーと、前記信号の生成、解析に関係するテストシステム
が構築された前記テスター本体と、前記テスター本体と
前記プローバーの間の信号伝達を処理するテストヘッド
と、前記テストヘッドを少なくとも前記プローバーの直
上で実質水平を保ちつつ降下、上昇させ、上記プローバ
ー上部の信号伝達用の端子に前記テストヘッドの端子を
接触、開放させる移動制御機構とを具備したことを特徴
とする。
【0008】上記本発明に係る半導体測定装置によれ
ば、実質水平を保ちつつ降下、上昇させる移動制御機構
により、プローバーとテストヘッドの端子接触時の摩耗
をなるべく均一に保つ。
【0009】なお、好ましくは、上記移動制御機構はテ
ストヘッドの表裏を逆にする機構が付加されていること
を特徴とする。これにより、テストヘッドのメンテナン
スを容易にする。
【0010】さらに本発明に係るより好ましい実施態様
としての半導体測定装置は、少なくとも半導体ウェハを
載置する移動制御ステージ及びプローブカードを配備
し、上記半導体ウェハ上の複数のチップ領域に対し信号
の授受を担うプローバーと、前記信号の生成、解析に関
係するテストシステムが構築された前記テスター本体
と、前記テスター本体と前記プローバーの間の信号伝達
を処理するテストヘッドと、前記テストヘッドの両端の
支持部と、前記支持部に差し込まれた形態をとる前記プ
ローバーから略垂直に伸びる支持棒と、前記支持棒に与
えられる、前記テストヘッドを前記プローバーの直上で
実質水平を保ちつつ降下、上昇させ、上記プローバー上
部の信号伝達用の端子に前記テストヘッドの端子を接
触、開放させる制御機構とを具備したことを特徴とす
る。
【0011】上記本発明に係る半導体測定装置によれ
ば、プローバーから略垂直に伸びる支持棒とテストヘッ
ドの両端の支持部によって、安定して水平降下、上昇移
動が可能な制御機構が構成される。これにより、プロー
バーとテストヘッドの端子接触時の摩耗をなるべく均一
に保つ。
【0012】なお、好ましくは、上記テストヘッドには
上記支持部を軸とした回転制御機構が設けられているこ
とを特徴とする。これにより、均一接触の精度の向上、
さらには、メンテナンスの容易性に寄与する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態に係
る半導体測定装置を示す概観図であり、図2は、図1の
矢印A2方向からの概観図である。プローバー11内に
は半導体ウェハWFを載置する移動制御ステージ111
及びプローブカード112、信号中継用の回路基材11
3が配備されている。移動制御ステージ111によるウ
ェハWFの移動制御により、プローブカード112はウ
ェハWFの被測定LSIチップ領域と対向する。これに
より、プローブカード112は、図示しない探針(プロ
ーブ針)をチップ領域上の所定パッドに接触させ、試験
信号または試験パターンを入力し、また、結果としての
出力信号を得る。
【0014】テストヘッド12は、テスター本体13と
プローバー11の間の信号伝達を処理する。すなわち、
上記プローバー11に送られるLSIチップへの信号
(試験信号または試験パターン)は、テスター本体13
からテストヘッド12を介して伝達される。テスター本
体13では、信号(試験信号または試験パターン)の生
成、解析に関係するテストシステムが構築されている。
また、プローバー11によって得られるLSIチップか
らの信号結果は、テストヘッド12を介してテスター本
体13へ伝達される。
【0015】テスター本体13は、期待値と比較して被
測定LSIチップの機能の良否を判定したり、入出力信
号、電源部分の電圧、電流などのアナログ値等の測定、
解析をする。このようなウェハプロービング試験によっ
て良品として選別されたLSIチップのみが組立工程へ
と回される。
【0016】上記実施形態において、テストヘッド12
は、実質水平に保たれながらその端子121がプローバ
ー11と電気的接続、開放がなされるようになってい
る。例えば、テストヘッド12を少なくともプローバー
11の直上で実質水平を保ちつつ降下、上昇する昇降機
構14を配備している。
【0017】昇降機構14は、ここでは両端の支持棒1
41及びテストヘッド12の支持部122に互いに噛合
うネジ目形成領域Sがあり、支持棒141側の回転制御
により高精度に昇降する。両端の昇降機構14の微妙な
制御により、微少な傾斜θ1の制御も可能である。
【0018】また、図2に示すように、テストヘッド1
2の支持部122近傍にテストヘッド12の微少な傾斜
θ2の制御を可能とする軸制御機構123が付加されて
いればなお良い。
【0019】テストヘッド12は、支持棒141のネジ
目形成領域Sを過ぎればプローバー11上方で自由に抜
き差しが可能となる。これにより、メンテナンス等の容
易性を図る。あるいは他の例として、テストヘッド12
は、支持棒141に差し込まれたまま表裏を逆にするこ
とが可能な機構が付加されていてもよい。
【0020】図3は、図2に対応したテストヘッドの支
持部の変形例を示す概観図である。テストヘッド12の
支持部122近傍に、テストヘッド12の表裏回転を可
能とする半回転制御機構31が設けられている。半回転
制御機構31は、例えば上記図2の軸制御機構123と
同様の軸の回転を利用すればよい。
【0021】テストヘッド12は、支持棒141に差し
込まれたまま表裏を逆にすることが可能な高さにまで上
昇し、止められる。この上昇操作は手動でも自動でもよ
い。手動で上げて支持棒141の所定部から留め金など
が突出して下降が阻止されてもよい。また、自動なら
ば、モータと歯車を利用したもの、さらにはベルトを利
用したもの、油圧シリンダによるもの等様々考えられ
る。
【0022】その後、テストヘッド12は半回転制御機
構31が利用され、表裏が逆にされる。この半回転制御
機構31における操作は手動または自動が考えられる。
これにより、テストヘッド12は支持部122が支持棒
141に差し込まれたまま、テストヘッド12またはプ
ローバー11内のクリーニングやメンテナンス等が容易
に行える。
【0023】以上のような各実施形態における半導体測
定装置によれば、テストヘッド12は、昇降機構14を
利用して実質水平を保ちつつ降下、上昇させることがで
きる。これにより、プローバー11とテストヘッド12
の端子接触時の摩耗をなるべく均一に保つことができ
る。また、メンテナンスも容易で高信頼性を維持しやす
い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、テ
ストヘッドが、実質水平を保ちつつ降下、上昇できるよ
うな移動制御機構(昇降機構)を配備した。これによ
り、プローバーとテストヘッドの端子接触時の摩耗をな
るべく均一に保つことができ、再度の接続動作にも位置
ずれを起こしにくい。また、メンテナンスの容易性を考
慮した構成を実現することができる。この結果、プロー
バーとテストヘッドの電気的接続、開放に関し、摩耗の
偏りを抑え、位置ずれを起こし難い機構を有する半導体
測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る半導体測定装置を示
す概観図である。
【図2】図1の矢印A2方向からの概観図である。
【図3】図2に対応したテストヘッドの支持部の変形例
を示す概観図である。
【図4】従来の半導体測定装置を示す概観図である。
【符号の説明】
11,41…プローバー 111,411…移動制御ステージ 112,412…プローブカード 113,413…信号中継用の回路基材 12,42…テストヘッド 121,421…端子 122…支持部 123…軸制御機構 13,43…テスター本体 14…昇降機構 141…支持棒 31…半回転制御機構 44…開閉支持部 WF…ウェハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01R 31/28 H Fターム(参考) 2G003 AA10 AG04 AG08 AG11 AG20 AH07 2G011 AA02 AA17 AC02 AC06 AC14 AE03 AF07 2G032 AF04 AL03 4M106 AA01 AD23 BA01 CA01 DD03 DD10 DD13 DD23 DJ02 DJ03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも半導体ウェハを載置する移動
    制御ステージ及びプローブカードを配備し、上記半導体
    ウェハ上の複数のチップ領域に対し信号の授受を担うプ
    ローバーと、 前記信号の生成、解析に関係するテストシステムが構築
    された前記テスター本体と、 前記テスター本体と前記プローバーの間の信号伝達を処
    理するテストヘッドと、 前記テストヘッドを少なくとも前記プローバーの直上で
    実質水平を保ちつつ降下、上昇させ、上記プローバー上
    部の信号伝達用の端子に前記テストヘッドの端子を接
    触、開放させる移動制御機構と、を具備したことを特徴
    とする半導体測定装置。
  2. 【請求項2】 前記移動制御機構は、前記テストヘッド
    の表裏を逆にする機構が付加されていることを特徴とす
    る請求項1記載の半導体測定装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも半導体ウェハを載置する移動
    制御ステージ及びプローブカードを配備し、上記半導体
    ウェハ上の複数のチップ領域に対し信号の授受を担うプ
    ローバーと、 前記信号の生成、解析に関係するテストシステムが構築
    された前記テスター本体と、 前記テスター本体と前記プローバーの間の信号伝達を処
    理するテストヘッドと、 前記テストヘッドの両端の支持部と、 前記支持部に差し込まれた形態をとる前記プローバーか
    ら略垂直に伸びる支持棒と、 前記支持棒に与えられる、前記テストヘッドを前記プロ
    ーバーの直上で実質水平を保ちつつ降下、上昇させ、上
    記プローバー上部の信号伝達用の端子に前記テストヘッ
    ドの端子を接触、開放させる制御機構と、 を具備したことを特徴とする半導体測定装置。
  4. 【請求項4】 前記テストヘッドは、前記支持部を軸と
    した回転制御機構が設けられていることを特徴とする請
    求項3記載の半導体測定装置。
JP2000353351A 2000-11-20 2000-11-20 半導体測定装置 Withdrawn JP2002158266A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328590C (zh) * 2003-07-01 2007-07-25 台北歆科科技有限公司 万用型半导体检测机的测试机构
KR200456346Y1 (ko) 2010-04-27 2011-10-26 혼. 테크놀로지스, 인코포레이티드 전자소자 테스트 분류기에 응용할 수 있는 테스트 장치
JP2017022404A (ja) * 2015-03-24 2017-01-26 株式会社東京精密 プローバ
US10510574B2 (en) 2016-03-18 2019-12-17 Tokyo Seimitsu Co., Ltd. Prober

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