JP2003504890A - ウェハ・レベル・バーンイン及びテスト用カートリッジ及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明のウェハ・レベルのバーンイン又はテストに使用できるウェハのカートリッジを提供する。本発明のカートリッジを使用すれば集積回路ウェハを個別のダイに分離してパッケージングする前に、ウェハ・レベルのバーンイン又はテストが可能である。 【解決手段】 カートリッジ（１０）は、ウェハ（７４）を受けるためのチャック・プレート（１２）及びウェハとの電気的接続を確立するためのプローブ・プレート（１４）を含む。使用の際、機械的接続装置（９０）がウェハとプローブ・プレートの整列を維持するためにチャック・プレートとプローブ・プレートを互いにしっかりと固定する。好ましくは、ウェハとの電気的接続は複数のリーフ・スプリング（５２）によりプローブ・プレートに移動可能に搭載されたプローブ・カード（５０）を使用して確立される。機械的接続装置は好ましくは雄コネクタ（９４）及び対向した第１と第２のアゴ（１２２、１２４）を含んだ運動学的結合である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明はその一部が米国国防先進研究計画局からの補助金により支援されてい
る。米国政府が本発明の権利を有するかもしれない。

【０００２】 導入 発明の属する技術分野 本発明は、バーンイン及び／又はウェハが切断される前の半導体ウェハ上に形
成された回路のテストに使用されるカートリッジに関する。しかし、本発明は、
その他の電気装置のバーンイン又はテストにも適用可能である。さらに、本発明
は、カートリッジ内にプローブ・カードをカートリッジ内に位置する半導体ウェ
ハと共にロードして整列させる方法に関する。また、本発明はカートリッジに使
用される接続装置に関する。本発明は、１９９５年７月５日にバラックロフ等に
発行され、共通に所有される発明の名称“高密度相互接続技術”の米国特許第５
，４２９，５１０号及び１９９７年１０月２８日にブレム等に発行され、共通に
所有される発明の名称“メモリ・プログラミング装置のテストのための方法及び
システム”の米国特許第５，６８２，４７２号の発明とも関係する。本発明はさ
らに、１９９９年７月１４日に共通に出願され、共通に係属し、共通に所有され
る発明の名称“ウェハ・レベル・バーンイン及び電気テスト・システム及び方法
”（米国シリアル番号０９／３５３，１２１）の発明にも関係する。

【０００３】 発明の背景 集積回路（ＩＣ）は、もし故障するならば、その予想された寿命のかなり早い
時期に故障する傾向があることは良く知られている。このような壊れやすいＩＣ
を識別して除去するために、ＩＣ製造者は典型的に彼等の集積回路を早期の故障
を導く傾向がある条件にさらす。これはバーンインとして知られ、そしてバーン
イン中に集積回路がさらされる典型的な状態は、集積回路への電気信号の同時的
な印加と共に上昇された温度である。上昇される温度と印加される信号は通常の
動作パラメータを超えるであろう。一旦、集積回路がバーンイン中又は後のテス
トに合格すると、それが意図されたサービス寿命を通じて機能するチャンスが非
常に増大する。

【０００４】 バーンインはさまざまな時に実行されるであろう。多くの場合、バーンインは
ＩＣが最終パッケージ形式にある時に実行される。このような場合、ＩＣは必要
な電気信号がＩＣに印加されることを可能にする回路ボード内に挿入される。パ
ッケージされたＩＣをバーンインすることは、パッケージされたＩＣが物理的損
傷又は汚染に対して抵抗性があり、必要な接続をするために容易にバーンイン回
路ボードへ挿入できるという利点を有する。パッケージされたＩＣのバーンイン
の不利益は、もしＩＣがバーンイン中に故障したならばパッケージされたＩＣの
追加費用が失われること、取り扱われるべきより多くの個別の部品が存在するこ
と、及び同じダイのタイプがバーンインのために異なる道具を必要とするいくつ
かの異なるパッケージ・タイプとなることである。

【０００５】 別のバーンインのオプションは、個別のダイを再使用可能パッケージ内に置き
、そしてパッケージされたＩＣのバーンインと同じ方法で再使用可能パッケージ
内のダイをバーンインすることである。この方法はこの時点ではＩＣにより少な
い投資が行なわれているという利点を有する。しかし、個別のダイは都合良く取
扱うのに困難であり、損傷や汚染を受け易いという不利益を有する。

【０００６】 本発明のカートリッジはウェハ・レベルのバーンインに使用できる。すなわち
、集積回路ウェハは、個別のダイに分離されて伝統的なパッケージングに入れら
れる前にバーンインを経験する。ウェハ・レベルのバーンインは、故障し易いＩ
Ｃが早期に識別されて、あるチップ・タイプ（例えば、ＤＲＡＭ）に対してはバ
ーンイン故障のレーザー修復の可能性があり、そしてバーンイン故障のウェハ地
図が容易に作成できるという利点がある。ウェハ地図はウェハ処理欠陥を識別し
て修正するのを助ける。ウェハ・レベルのバーンインは、ウェハの注意深い取扱
いが必要であり、ウェハとの電気的接続がより困難であるという不利益を有する
。ウェハ・レベルのバーンインに使用される道具の一例がウッド等の米国特許第
５，８５９，５３９号に示されている。また、ＩＣはあるポイントで典型的に機
能テストを受ける。これらのテストは、ＩＣが所望の速度と正確さで必要な機能
を有することを確証する。機能テストはＩＣを完全に排除する又はＩＣを異なる
階級に分類するのに使用できる。本発明のカートリッジは、ウェハ・レベルのバ
ーンイン及び／又はテストに使用できる。

【０００７】 発明の開示 本発明によれば、ウェハのバーンイン又はテスト方法が提供される。この方法
は、チャック・プレート上にウェハを置き、プローブ・プレートをウェハと整列
させ、そして、チャック・プレート及びプローブ・プレートを一緒に固定する、
各ステップを含む。好ましくは、チャック・プレート上にウェハを置くステップ
は、ウェハを第１許容差内でチャック・プレートと整列させるステップ及びプロ
ーブ・プレートを第２許容差内でウェハと整列させるステップとを含み、そして
第１許容差が第２許容差よりも大きい。

【０００８】 また、本発明によれば、ウェハ・レベルのバーンイン又はテストのためのカー
トリッジが提供される。カートリッジは、ウェハを受るためのチャック・プレー
トと、ウェハと電気的接続を確立するためのプローブ・プレートと、チャック・
プレートとプローブ・プレートと互いにしっかりと固定する機械的接続装置とを
含む。好ましくは、プローブ・プレートはプローブ・プレートと移動可能に結合
できるプローブ・カードを含む。より好ましくは、プローブ・カードは少なくと
も２つのリーフ・スプリングによりプローブ・プレートに搭載され、そしてプロ
ーブ・カードの背後のプローブ・プレート内に形成された窪みのなかにスライド
移動可能に位置するピストンが存在する。

【０００９】 さらに、本発明によれば、下が削られた表面を含んだ雄コネクタと第１及び第
２の対向したアゴとを含む運動学的カップリングを提供する。各アゴは、雄コネ
クタがアゴの間に挿入可能な引っ込んだ位置から、アゴが雄コネクタの下の削ら
れた表面と係合することによりアゴの間から雄コネクタが引き出されることを防
止する係合位置の間を移動可能である。好ましくは、第１及び第２アゴはそれぞ
れの係合位置の方向に片寄らされていて、そして第１及び第２アゴの各々はキー
により作動される傾斜表面を含み第１及び第２アゴをそれぞれの引っ込み位置に
移動する。より好ましくは、雄コネクタが第１及び第２アゴの間に挿入され且つ
第１および第２アゴが共にそれらの係合位置にある時、雄コネクタは雄コネクタ
の係合表面が第１及び第２アゴと接触しない引延ばされた位置と雄コネクタの係
合表面が第１及び第２アゴと接触する引込んだ位置との間を基板に対して移動可
能なように、雄コネクタが基板に移動可能に結合される。さらにより好ましくは
、雄コネクタはその引込んだ位置の方向に片寄らされていて、これによりポジテ
イブな固定力を与える。

【００１０】 さらに、本発明によれば、ウェハ・レベルのバーンイン又はテストのカートリ
ッジが提供される。このカートリッジは、 第１プレートと、 第２プレートと、 第１プレートに搭載されて下が削られた表面を有する雄コネクタと、 第２プレートに移動可能に結合された少なくとも１つのアゴであり、アゴは雄コ
ネクタをアゴにより受けられる引込み位置から雄コネクタの下が削られた表面と
係合することによりアゴからの雄コネクタの引出しをアゴガ防止する係合位置へ
移動可能であり、 を備える。

【００１１】 本発明のさらに詳細な説明は「特定の実施の形態の説明」の部分に述べられて
いる。

【００１２】 特定の実施の形態の説明 図１には、本発明によるウェハ・レベル・バーンイン及びテスト用カートリッ
ジが示されている。一般的に参照番号１０により示されるカートリッジは、チャ
ック・プレート１２及びプローブ・プレート１４を含む。チャック・プレート１
２及びプローブ・プレート１４はどんな適当な材料から作ることができる。例示
的な実施の形態では、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４は６
０６１アルミニウムから形成されている。

【００１３】 チャック・プレート１２は、一般的に矩形形状を有し、中央に位置する上昇し
た台１６を含む。使用においては、半導体ウェハは台１６の上表面上に置かれる
。チャック・プレートの上表面には、使用の際にチャック・プレート１２及びプ
ローブ・プレート１４を一緒に固定するのに使用される３つの機械的接続装置の
下半分２０が搭載される。この例示的な実施の形態では、機械的接続装置は図６
乃至図１２を参照してより詳細に以下に説明される運動学的結合である。チャッ
ク・プレート１２を加熱又は冷却するために使用中に空気又は別の流体が流れる
いかつかのチャンネル２２が、チャック・プレート１２を横断して形成される。
操作員がチャック・プレートを台１６又は機械的接続装置より離れた所から取上
げることを推奨するためのいくつかの手で持つための窪み２４が、チャック・プ
レート１２の端の回りに形成されている。チャック・プレート１２には、台の上
表面とチャック・プレート１２の底表面の間に延びた垂直な孔（普通、３つ）が
設けられる。このような孔は、いくつかのウェハ整列システムにおいて使用され
るウェハ・リフト・ピンの挿入のために使用される。

【００１４】 また、プローブ・プレート１４は、一般に矩形形状を有し、プローブ・プレー
トの重要な領域より離れた所からプローブ・プレートを操作員が取上げることを
推奨するためにその上表面２８に形成されたいくつかの手で持つための窪み２６
も有する。プローブ・プレートの上側表面には、それにより機械的接続装置の上
側半分（図示しない）へのアクセスできるアクセス・カバー３０が示されている
。

【００１５】 幾つかのニップル３１、３３がプローブ・プレート１４上に示されていて、こ
れらによりカートリッジ１０への空気的接続が行なえる。以下に詳細に説明する
ように、カートリッジのさまざまな部分の操作に空気及び／又は真空動作が使用
される。以下に詳細に説明する動作は空気の圧力の変化により行なわれるが、本
発明には他の流体も使用できることが理解される。

【００１６】 プローブ・プレート１４の各側にはレール３２（一側のみが示される）が置か
れる。各レールには、いくつかの垂直方向の車輪３４及びいくつかの水平方向の
車輪３６が搭載されている。車輪３４及び３６は軸３８上に搭載されている。好
ましい実施の形態では、車輪は小さいボール・ベアリングである。使用の際、レ
ール３２はバーンイン室内の対応する形状の溝内にスライドして入り、垂直方向
の車輪３４はカートリッジ１０を溝の下側表面上で支持し、水平方向車輪はレー
ル３２が溝の側壁に対してスライドすることを防止する。バーンイン室内の溝は
隣接した挿入カートリッジの端を越えて延び、バーンイン室内にカートリッジの
挿入をさらに容易にすることができる。

【００１７】 プローブ・プレート１４の１つの端には垂直なフランジ４０が位置する。幾つ
かの電気的コネクタ４６が搭載されたコネクタ・ブロック４４が、フランジ４０
に取付けられている。使用の際、電気コネクタ４６はウェハとの電気的な接続を
確立するために使用される。コネクタ・ブロック４４の回りのフランジ４０には
シール４２が搭載される。使用の際、カートリッジ１０は、バーンイン室の高温
度部分の中にコネクタ側を先にして入り、コネクタ・ブロック４４がバーンイン
室の後壁の開口を通じて高温度部分から外へ突出て低温度部分へ入るまで、スラ
イドされる。シール４２はその時に開口の回りの壁に対して密封する役割を果た
して、これによりコネクタ・ブロックをバーンイン室の高温度部分の状態から隔
離する。コネクタ・ブロック４４は、電気コネクタ４６をフランジ４０が使用の
際にさらされる高温度から隔離する役割を果たす熱絶縁材料であるＵｌｔｅｍな
どの高温度ポリマーから作られる。最後に、カートリッジ１０がバーンイン室内
にスライドされる時、コネクタ４６を対応する電気コネクタと整列する役割を果
たす２つの整列ピン４８が接続ブロック４４に搭載されている。

【００１８】 図２は、プローブ・プレート１４の下側及びカートリッジのさらなる部品、プ
ローブ・カード５０、を示す。プローブ・カード５０は、ウェハ・レベル・バー
ンイン及び／又はテストの際にウェハと直接に電気的接続するカートリッジの部
品であり、そしてプローブ・カード５０はバーンイン及び／又はテストを受ける
ウェハの異なるタイプの各々に対して異なる。プローブ・カード５０は、印刷回
路基板により電気コネクタ４６へ電気的に接続される。この印刷回路基板は、同
時に出願されて同時に係属し共通に所有される発明の名称「ウェハ・レベル・バ
ーンイン及び電気テスト・システム及び方法」の米国特許出願（１９９９年７月
１４日出願、米国特許シリアルＮｏ．０９／３５３，１２１）により詳細に記載
されるている。

【００１９】 プローブ・カード５０は、好ましくは、ウェハが製造される半導体材料と熱的
性質が一致した材料から製造される。すなわち、加熱された時、プローブ・カー
ド５０及びテスト下のウェハは同じ量だけ拡大する。これは、カートリッジがバ
ーンイン室内で加熱される時、プローブ・カード５０とテスト下のウェハの間の
電気的接続を確保する。これはウェハが上昇したバーンイン温度にさらされる前
に室温にある時、プローブ・カード５０がウェハと整列することを可能にする。
例えば、シリコン・ウェハと良い熱的一致を与える炭化シリコンによりプローブ
・カード５０は製造できる。しかし、プローブ・カード５０の特定の詳細は本発
明の部分を形成しない。そして、現在利用可能及び将来に開発されるプローブ・
カード５０は有利的に本発明の方法及びカートリッジに使用できる。例えば、本
発明の方法及びカートリッジに使用するのに適したプローブ・カードは米国デラ
ウェア州のダブリュ・エル・ゴア・アンド・アソシエイツの電子部門から購入で
きる。

【００２０】 プローブ・カード５０は、プローブ・カード５０の周囲に間隔された４つのリ
ーフ・スプリング５２によりプローブ・プレートに搭載される。リーフ・スプリ
ング５２は、ｚ軸に沿って（すなわち、台１６上に位置するウェハの表面に垂直
に）プローブ・プレート１４と搭載されたプローブ・カード５０との間の相対運
動を可能にする。リーフ・スプリング５０はまたプローブ・カードがｘ軸又はｙ
軸の回りにプローブ・プレート１４に関してある角度まで回転するのを許容する
（すなわち、ウェハの表面に共に平行な垂直軸の回りの回転）。しかし、リーフ
・スプリング５２は、ｘ又はｙ軸に沿ってプローブ・プレート１４に対するプロ
ーブ・カード５０の実質的な運動を防止し、また、Ｚ軸回りにプローブ・プレー
ト１４に対するプローブ・カード５０の実質的な回転を防止する。好ましくは、
リーフ・スプリング５２は、ｚ軸回りにプローブ・プレートに対してプローブ・
カードの回転に実質的に最大の抵抗を与えるために、プローブ・カード５０の周
囲に離間される。プローブ・カードが図示の様に矩形である時、これはリーフ・
スプリングをプローブ・カード５０の４角の各々又はその近くに配置することに
より達成できる。

【００２１】 このリーフ・スプリング構成は、プローブ・カード５０が台１６上に位置する
ウェハと接触及び外れるために動くことを可能にし、そして、もしプローブ・カ
ード５０の１つの端又は領域がウェハに最初に接触すると、プローブ・カードが
ウェハ上に均一に落ち着くことを可能にする。しかし、リーフ・スプリング５２
はウェハの表面を横断してプローブ・カードが移動することに抵抗し、そしてま
たウェハの表面に垂直な軸の回りにプローブ・カード５０が回転することに抵抗
するため、プローブ・カードがウェハに適用される際にプローブ・カード５０と
ウェハの整列不一致を最小にする。

【００２２】 図３及び図４にリーフ・スプリング５２の１つが示されている。図４から理解
されるように、リーフ・スプリング５２は非線形輪郭を有する。より詳細には、
リーフ・スプリング５２は、リーフ・スプリング５２の幅を横断して延びる溝形
状の曲がった中央領域５４を含む。中央領域５４は、もしなければリーフ・スプ
リング５２を予想できないように座屈するであろう圧縮力Ｆの下で予想可能に変
形することを可能にする。中央領域５４はまた、張力又は圧縮力の下で異なるリ
ーフ・スプリング５２が実質的に一様な態様で行動することを確保して、プロー
ブ・カード５０の回りに一様なコンプライアンスを与える。圧縮力又は張力の下
でのリーフ・スプリングの予想可能なコンプライアンスは、搭載構成がプローブ
・カード及びプローブ・プレート材料の熱膨張係数の不一致から生ずる寸法の変
化に対して予測可能に補償することを可能にする。リーフ・スプリング５２は、
その中に画定された４つの孔５６を有し、これらによりリーフ・スプリングはプ
ローブ・カード及びプローブ・プレートへネジ止めされる。

【００２３】 例示目的のみで。本発明のカートリッジに使用されるリーフ・スプリングは、
０．８インチ（２０．３ｍｍ）の幅、１．２３インチ（３１．２ｍｍ）の長さ、
０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）の厚さ、及び約０．３１インチ（７．８７
ｍｍ）の半径を有する。リーフ・スプリング５２は銅ベリリウムから製造されて
いるが、どんな適当なバネ材料からも製造できる。

【００２４】 図２に戻ると、プローブ・プレート１４はプローブ・カード５０を受けるため
の窪み５８を画定する。窪み５８は、リーフ・スプリング５２を受けるための４
つの切欠きを含む。

【００２５】 窪み５８の中心には薄い円筒形ピストン６４を受ける円筒形窪み６２が画定さ
れる。窪み５８の中心にはスリーブ６６がその中に搭載されるさらなる円筒形窪
み６５が画定される。プローブ・カードがピストン６４が窪み６２に受けられた
状態でプローブ・プレート１４に搭載される時、プローブ・プレート５０の背後
に搭載された案内プラグ６８がスリーブ６６に位置される。案内プラグ６８がプ
ローブ・カード５０の追加の整列と案内をそれがウェハの方向へ及びウェハから
遠ざかるように移動する際に与える役割を有する。

【００２６】 図５と図１８において、プローブ・カード５０、ピストン６４及びプローブ・
プレート１４の間の関係がより詳細に示されている。また、図５はこれらの部品
とウェハ７４をその上に位置付けたチャック・プレート１２の間の使用の際の関
係を示し、図１８及び図１９は、どのようにプローブ・カード５０がガイド・プ
ラグ６８に搭載されるかを示す。

【００２７】 プローブ・カード５０は、エポキシ接着８３により案内プラグ６８へ搭載され
る。使用されるエポキシは典型的にロックタイト（登録商標）好気性接着剤であ
る。エポキシ８３の小さな領域を使用してその中心にプローブ・カード５０を搭
載することにより、プローブ・カード５０はカートリッジの残部に対して自由に
膨張又は縮小するので、プローブ・カード５０及びカートリッジの残部との間の
熱的不一致は最小化される。接着の際、整列プラグ６８に対してプローブ・カー
ド５０を中心に置き、そして整列プラグ６８とプローブ・カード５０の間にある
程度のコンプライアンスを与えるために、テフロン（登録商標）テープの帯８１
が整列プラグ６８の下側の周囲に設けられる。

【００２８】 図から理解されるように、スリーブ６６は案内プラグ６８を受ける円筒形の内
部孔を有する。３つの溝、孔７０内の溝７８、スリーブ６６の上表面内の溝８０
及びスリーブ６６の段付き外表面内の溝８２、がスリーブ６６内に形成される。
図示のようにこれら３つの溝の中にはＯリングが受け入れられる。同様に、ピス
トン６４はその端（周囲）に１つの溝８４が形成され、そしてその下表面内に１
つの溝８５が形成される。ピストン内の溝もその中にＯリングを受け入れる。こ
れら５つのＯリングはピストンの背後の空間７２とウェハの近辺との間に気密シ
ールを与える役割を果たす。従って、ピストン６４の後の空間７２内の気圧を増
加することにより、ピストン（従って、プローブ・カード５０）はウェハ７４の
方向へ前進する。同様に、空間７２内の気圧を減少することにより、ピストン（
従って、プローブ・カード５０）はウェハ７４から引込む。これはプローブ・プ
レート１４の外部に位置する１つのニップル３１と空間７２の間のプローブ・プ
レート中に形成された導管を介してなされる。

【００２９】 代替的に、もし空間７２の圧力が変化しなければ、ピストンはウェハ７４の概
して近辺の圧力の変化により移動でき、これにより動作が逆であることを除けば
、前と同様にピストン６４の異なる側の間に圧力差を生成する。すなわち、ウェ
ハ７４の概して近辺の気圧を減少することにより、ピストン（従って、プローブ
・カード５０）はウェハ７４の方向へ進むことができる。同様に、ウェハ７４の
概して近辺の気圧を増加することにより、ピストン（従って、プローブ・カード
５０）はウェハ７４から部分的に引込むことができる。ウェア７４の近辺の気圧
の操作は、ニップル３１の１つと案内プラグ６８（図１８参照）の後の領域７９
との間の流体連絡を与えるプローブ・プレート１４内に形成された導管を介して
実行される。今度は領域７９は、軸孔８７及び案内プラグ６８内に形成された１
つ又は複数の横方向孔８８を介してピストン６４とプローブ・カード５０との間
の領域と流体連絡する。ピストン６４とプローブ・カード５０との間の領域は、
今度は、プローブ・カード５０に形成された孔８９を介してウェハ７４の近辺と
流体的に連絡する。従って、領域７９内の圧力が減少する時、ウェハ７４の近辺
の圧力に対応した減少が存在する。もし、ピストン６４がウェハ７４の近辺の空
気圧の減少により移動される場合、Ｏリング７５が台１６の上側表面１８に画定
された環状溝７６内に設けられる。プローブ・カード５０は、ウェハ７４の近所
の領域を密封するために溝７６内のＯリング７５に当接する。溝７６内のＯリン
グ７５の使用はウェハ７４の清浄さを維持するのを助ける。

【００３０】 ウェハ７４の近辺の圧力を減少するために前パラグラフに説明されたルーテイ
ングの代替として、真空経路は空気シールによりチャック・プレート１２へ転送
される前にニップル３１からプローブ・プレート１４内を短い距離の間に設けら
れても良い。そして、真空はチャック・プレート１２を通ってウェハ７４の近辺
までチャック・プレート１２内に形成された通路を経由して伝えられる。

【００３１】 ピストン６４の移動の制御に使用されるニップル３１は、ニップル３１に結合
された空気ラインが取外される時、閉じられるタイプである。これはプローブ・
カード５０が必要なプローブ作動力でウェハ７４に対して進められた後、カート
リッジが空気ラインから切断することができ、そして必要なプローブ作動力はカ
ートリッジ１０により独立に維持されることを意味する。これは、ウェハのバー
ンインはウェハとプローブ・カードとを整列するのに必要な高価な装置から別個
に実行でき、そして、プローブ作動力を与えるための別個の機構が必要でない利
点を有する。しかし、カートリッジ１０の空気接続は、典型的にバーンイン室内
で再確立されることに注意する。これはさまざまな圧力差が維持することが可能
であり（漏れの場合）、また圧力差がカートリッジが加熱又は冷却される時に一
定に維持されることを可能にする。

【００３２】 図６により詳細に示すように、カートリッジはまた３つの接続装置９０を含む
。接続装置９０は、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒
に固定するのに使用される。接続装置９０は、図１、図２及び図１４に示される
ように位置する下側部分２０と上側部分９２とを含む。「上側」及び「下側」と
いう語はここでは便宜のために使用されるが、接続装置のこれらの2つの部分は
どんな機能方向にも使用できることが理解される。

【００３３】 接続装置の上側部分９２は、雄コネクタ９４を含む。雄コネクタ９４は頭９６
及び首９８を含む。首９８のベースにおいて、雄コネクタは円筒形ピストンを定
義して、これにより雄コネクタ装置は基板１０２に移動可能に搭載される。図示
された実施の形態では、基板１０２はプローブ・プレート１４である。ピストン
１００の端に画定された溝１０４内にはピストン１００と基板１０２の間のイン
ターフエイスを密封する役割を有するシール１０６が位置する。雄コネクタの首
９８の回りの環状溝１０８内にはベルビル（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ）スプリング
１１０が位置する。頭９６は、下が削られた表面１１４を画定し、ボルト１１２
により首９８に搭載される。ピストン１００のいずれかの側の上には、基板１０
２に搭載されるカバー・プレート１１６及び１１８がある。スプリング１１０は
、それぞれ溝１０８の底表面とカバー・プレート１１６を押し、これにより雄コ
ネクタ９４を引込んだ位置に片寄らせている。ピストン１００、カバー・プレー
ト１１８、及び基板１０２の間には空間１１８が画定される。空間１１８は導管
１２０を介して図１に示されるニップル３３へ接続される。導管１２０を介して
空間１１８内に高圧空気を導入することにより、雄コネクタ９４はスプリング１
１０の片寄りに抗して延長された位置へ進められることができる。

【００３４】 図６及び図７を参照すると、機械的接続装置９０の下側部分２０が、第１及び
第２の対向するアゴ１２２、１２４を含むことが理解される。アゴ１２２、１２
４はピボット・ピン１２６によりチャック・プレートに枢動可能に搭載される。
この搭載構成は、雄コネクタ９４がアゴ１２２、１２４の間に挿入できる引込み
位置（図６に示される）からアゴ１２２、１２４が雄コネクタ９４の下の削られ
た表面１１４と係合することによりそこから雄コネクタの引出しを防止する係合
位置（図８Ｃに示される）へアゴ１２２、１２４が枢動することを可能にする。
アゴは傾斜したくさび１４２内に形成されたネジ孔１２７に位置する２つのスプ
リング・プランジャ１２５により係合位置方向へ片寄らされる。スプリング・プ
ランジャは各々が孔１２７に選択的に位置付けられることを可能にするネジが切
られた外表面を有する。

【００３５】 第１及び第２アゴはそれぞれ傾斜された表面１２８を含み、それにキー又はプ
ローブ１３０が作用して、アゴ１２２及び１２４をそれらの係合位置から引込ん
だ位置へ動かす。プローブ又はキー１３０は、球面頭１３２を有し、チャック・
プレート１２内に画定された孔を通じて挿入される。アゴ１２２、１２４はそれ
ぞれ、使用の際に雄コネクタ９４の下が削られた表面１１４と係合する下が削ら
れた表面１３８を有する突出した唇１３６を含む。図７に示されるように、唇の
前表面は頭９６をアゴ１２２、１２４の過剰な引込みがなくとも受けることがで
きるように、その中に形成された円形の切り込みを有する。

【００３６】 アゴ１２２、１２４を調節可能なストップ１４０が取囲んでいる。調節可能な
ストップ１４０は、４つのネジ１４４により傾斜されたくさび１４２の上に搭載
されている。ネジ１４４は、ストップ１４０の下側の端から延びた２つのフラン
ジ１４８内に画定されたスロット１４６を通過する。くさび１４２は、４つのボ
ルト１５２によりチャック・プレート１２に搭載される。ストップの上側端は中
央の上昇した部分１５４を含み、これに対してカバー・プレート１１６の対応し
た上昇した部分１５６が以下により詳細に説明する接続装置９０が係合する時に
当接する。

【００３７】 調節機構１５８がくさび１５４の１つの端に搭載される。調節機構１５８は内
部にネジか設けられた胴体１６０と外側にネジが設けられたロッド１６２を含む
。ロッド１６２は六角形窪みがその中に画定されて、それによりアレン・レンチ
を使用してロッドを回転して、これによりロッドを進み又は引っ込ませることが
できる。ロッド１６２はその中に画定された溝１６４を有し、そのロッドの一端
がストップ１４０内の垂直なＴ形状溝６６により受けられることを可能にする。
チャック・プレート１２の上の上昇された部分１５６の高さを調節するために、
ネジ１４４が緩められて、ロッド１６０が回転されて、ストップ１４０を傾斜さ
れたくさぴ１４２に沿って進ませたり、引っ込ましたりする。所望の調節がなさ
れた時、ネジが１４４再び締められる。機械的接続装置９０の全ての３つの下部
の部分２０のストップ１４０を調節することにより、チャック・プレート１２ｓ
プローブ・プレート１４の間の距離（これらが一緒に固定された時）を変化でき
る。図５を参照すると、この調節は異なる大きさのウェハ及びプローブ・カード
にカートリッジを適応させ、そしてウェハ７４とプローブ・カード５０の間の関
係を微調整が可能なことが理解できる。

【００３８】 雄コネクタ９４が通常引込み、アゴ１２２、１２４が通常閉じられた構成を有
するように機械的接続装置９０が説明されたが、この構成は通常延長した雄コネ
クタ及び通常開いたアゴ１２２、１２４を与えるように変更できることが理解さ
れる。

【００３９】 図８Ａ乃至図８Ｄに機械的接続装置９０の操作の順序が示されている。図８Ａ
に示すように、キー又はプローブ１３０は傾斜された表面１２８に抗して第１及
び第２アゴ１２２、１２４の間を進み、これによりアゴ１２２、１２４をそれら
の係合した位置から引込んだ位置へ移動する。ピストン１００（従って、雄コネ
クタ９４）をチャック・プレート１２の方向へ進ませるために空間１１８に圧力
が加えられる。そして図８Ｂに示すように、チャック・プレート１２及びプロー
ブ・プレート１４は、雄コネクタの頭９６がアゴ１２２、１２４の間に位置する
まで一緒に移動される。頭９６と引込んだアゴ１２２、１２４の間のクリアラン
スは、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４の横方向の不整列（
すなわち、ウェハ７４の表面と平行な方向）がチャック・プレート１２上のウェ
ハの位置付け正確さの予想される変動よりもより大きい量でも許容するほど十分
である。例示の実施の形態では、接続機構９０は、±０．０５インチ（±１．２
７ｍｍ）のチャック・プレート１２とプローブ・プレート１４の相対的な横方向
移動の範囲にわたって係合できる。以下に詳細に説明するように、これはウェハ
７４を相対的に乱雑に台１６上に位置付けることを許容する。プローブ・カード
５０のウェハとの正確な整列は、プローブ・プレート１４及びチャック・プレー
トがどのように嵌合するかについて係わることなく、プローブ・プレート１４を
ウェハ７４と整列させることにより、直接的に実行される。そして、プローブ・
プレート１４及びチャック・プレート１２はプローブ・プレート１４及びウェハ
７４の間の整列を維持して一緒に固定できる。このようにプローブ・プレート１
４を直接にウェハ７４と整列させると、もしウェハが最初にそれとチャック・プ
レート１２に整列されて、その後にプローブ・プレート１４がチャック・プレー
ト１２に整列されることにより、プローブ・プレート１４に間接的に整列される
場合に発生するような許容差の蓄積を回避する。

【００４０】 ウェハ７４とプローブ・カード５０との間の整列に要求される許容差の例示的
な数字は、代替的なウェハ・レベル・バーンイン及びテスト解決のそれらと同じ
である。例えば、±０．００１インチ（±２５ミクロン）（ゴア・プローブ・カ
ード整列パッド幾何学形状に基づく）、±０．０００５インチ（±１２．５ミク
ロン）（ＮＨＫポゴ・ピン・アダプタ・プレート・ピン配置）。しかし、プロー
ブ・カード５０及びウェハ７４の間の整列に必要な許容差は、ウェハ上に形成さ
れる集積回路の特定のタイプ、ウェハ上の接点パッドの大きさとピッチ、及び使
用される特定のプローブ・カードに依存する。半導体装置製造における特徴サイ
ズの減少により、必要とされる整列許容差は対応した態様で減少する。従って、
上記の数字は、チャック・プレート１２上のウェハの粗い整列とプローブ・カー
ド５０とウェハ７４の間の微整列と間の一般的な関係を示すための例にすぎない
ことに注意する。

【００４１】 図８Ｂから理解されるように、プローブ又はキー１３０はアゴ１２２、１２４
の間かに引込まれ、これによりアゴ１２２、１２４がそれらの係合位置に戻るこ
とを可能にする。そして、ピストン１００の後の空間１１８は、圧力が下げられ
て、雄コネクタ９４が図８Ｄに示すようにスプリング１１０の片寄り効果の下で
引込む。雄コネクタ９４が引込む時、雄コネクタ９４の下を削られた表面１１４
がアゴ１２２、１２４の下を削った表面１３８と係合する。これはチャック・プ
レート１２及びプローブ・プレート１４を、ストップ１４０の中央の上昇した部
分１５４がカバー・プレート１１６の上昇された部分１５６に当接するまで、一
緒に引く。図８Ｄに示される機械的接続装置９０の係合位置においては、スプリ
ング１１０はまだ圧縮されていて、チャック・プレート１２とプローブ・プレー
ト１４の間に正の固定力を与えることに注意する。例示の実施の形態では、各機
械的接続装置の固定力は図８Ｄに示すように完全に係合した時には、１６５及び
２３０ポンド（７３５ないし１０２０Ｎ）の間であり、カートリッジ１０に対し
て５００ないし７００ポンド（２．２ないし３．１ｋＮ）の全体固定力を与える
。完全に係合した時、プローブ１４及びチャック・プレート１２はこの固定力で
離れることを防止され、そして表面１５４及び１５６の摩擦的係合により互いに
移動することを防止される。プローブ・カード５０及びウェハ７４の間の摩擦的
係合はまた、プローブ・プレート１４とチャック・プレート１２が互いに移動す
ることを防止することを助ける。

【００４２】 スプリング１１０はまた、スプリング１００が雄コネクタ９４の長手方向の軸
に沿って熱的に引き起こされた寸法変化に応答して雄コネクタ９４の移動を許す
ため、固定されたカートリッジ内の望ましくない熱的ストレスの蓄積を防止する
のを助ける。

【００４３】 機械的接続装置を解除するために、図８Ａないし図８Ｄを参照して上述された
手順が逆に実行される。

【００４４】 図９は、アゴ１２２、１２４及び雄コネクタ９４の間の関係を、これらが図８
Ｄに示すように係合した時に示す概略的な図である。係合した時、首９８と唇１
３６の端の間にクリアランス“ａ”と“ｂ”が存在し、頭９６の最外側端とアゴ
１２２、１２４の内部表面の間にクリアランス“ｃ”と“ｄ”が存在する。これ
らのクリアランスは、アゴ１２２、１２４の間で雄コネクタ９４の左右（図９に
おいて）の位置付けの変動がある場合でさえも、アゴ１２２、１２４は頭９６に
邪魔されずに係合することを可能にする。同様に、雄コネクタは図９の平面と垂
直な方向において限界内でアゴ１２２、１２４と頭９６の係合に影響を与えるこ
となく不整列できることが理解される。これは上述しそして以下に説明するよう
に、接続機構９０がチャック・プレート１２とプローブ・プレート１４の相対的
横運動の範囲にわたって係合することを可能にする。例示的な実施の形態では、
接続機構９０により許容できるチャック・プレート１２とプローブ・プレート１
４の全横方向不整列は、±０．０５インチ（±１．２７ｍｍ）である。

【００４５】 アゴ１２２、１２４の唇１３６は、図１０ないし図１２に例示されるようない
くつかの異なった輪郭のいずれか１つであってよい。図１２に示すように、唇１
３６は単一の線に沿って雄コネクタ９４の下が削られた表面１１４と接触するた
めの相対的に鋭い端１７０を画定する輪郭を有しても良い。代替的に、唇１３６
は図１１に示すような雄コネクタ９４の下が削られた表面１１４と唇１３６の間
で線接触を与える半円筒形輪郭１７２を有しても良い。さらに、唇１３６は図１
２に示すように雄コネクタ９４の下が削られた表面１１４と点接触を与える球面
状突起１７４を含んでも良い。これらの形状及び輪郭はアゴ１２２、１２４の上
に示されたが、これら又は類似の形状又は輪郭が雄コネクタ９４の下が削られた
表面１１３上に設けられても良い。出願人は、雄コネクタ９４の下が削られた表
面１１４とアゴ１２２、１２４の間の線又は点接触を与えることは、図８Ａない
し図８Ｄを参照して上述した係合プロセスの際に横方向の力を発生することを防
止するのに役立つと信ずる。横方向力はプローブ・プレート１４とチャック・プ
レート１２の横移動を生じ、潜在的に回避されなければならないプローブ・プレ
ート１４とウェハ７４との不整列を発生する。

【００４６】 アゴ１２２、１２４はチャック・プレート１２に枢動可能に取付けられている
が、この構成に対する代替が存在する。例えば、アゴは、雄コネクタがそれぞれ
引込むことのできる又はできない２つの位置の間を移動可能なスライド部材を含
んでよい。また、アゴはキー孔形状した開口をその中に有するプレートの形を有
し、雄コネクタが開口より大きな部分に挿入可能であり、雄コネクタの首９８を
開口のより小さい部分に位置させるためにプレートが雄コネクタに対して移動す
る時、引出しが防止されてもよい。従って、「アゴ」という語は雄コネクタの受
入と保持を選択的に許すどんな構造にも適用できる。機械的接続装置９０は運動
学的結合であることに注意する。運動学的結合は制御され且つ予測可能な方向に
力又は運動を与える。接続装置９０は、係合の際にＺ方向（ウェハに垂直）のみ
に運動及び固定力を与えるように設計されている。Ｚ方向のみに力及び運動を与
えることにより、固定装置の動作の結果としてのプローブ・プレート１４及びウ
ェハ７４の間の不整列を減少する。運動学的性質に寄与する機械接続装置９０の
観点は、アゴ１２２、１２４がチャック・プレート１２に枢動可能に搭載されて
いる事実、頭９６とアゴ１２２、１２４の間に線又は点接触があるという事実、
雄コネクタ９４がＺ方向のみに移動するという事実、及びプローブ・プレート１
４とチャック・プレート１２の間の横方向移動はＺ方向に垂直な２つの平坦な表
面１５４、１５６の間の摩擦係合により抵抗されるという事実である。

【００４７】 図１及び図２を参照して前述したように、プローブ・カード５０は２つの印刷
回路基板により電気コネクタ４６へ電気的に接続されている。図１３及び図１４
は、印刷回路基板の構成とこれらがコネクタ４６とプローブ・カード５０にどの
ように接続されているかを示す。

【００４８】 図１３は、コネクタ・ブロック４４、コネクタ４６、フランジ４０及びシール
４２を示す、プローブ・プレート１４の部分的な長手方向の断面図である。図１
３から理解されるように、コネクタ４６は上側コネクタ１８０及び下側コネクタ
１８２を含む。コネクタ１８０、１８２は同時に出願されて係属し、共通に所有
されている発明の名称「ウェハ・レベル・バーンイン及び電気テスト・システム
及び方法」の米国特許出願（１９９９年７月１４日出願の米国特許出願シリアル
番号０９／３５３，１２１）により詳細に説明されている。

【００４９】 コネクタ１８０、１８２は高ピン密度コネクタである。コネクタは、絶縁され
たピンを有し、信号ピンは電磁気干渉（ＥＭＩ）シールド・ハウジング内にセッ
トされている。このタイプの適当な高ピン密度コネクタは米国、ＰＡ、ハリスバ
ーグのＡＭＰ社から商業的に入手可能であり、ここではこれ以上、詳細に説明し
ない。

【００５０】 上側コネクタ１８０は、スペーサー・ブロック１８４及び整列ピン１８６によ
りコネクタ・ブロック４４へ搭載される。整列ピン１８６は上側コネクタ１８０
を下側コネクタ１８２と整合する役割を果たす。単一の整合ピン１８６は、コネ
クタ・ブロック４４とスペーサ・ブロック１８４との間の熱的不一致を収容する
ために図１３の平面を横断する方向でスペーサ・ブロック１８４に沿って中央に
位置する。追加の固定具（図示しない）がコネクタ・ブロック４４とスペーサ・
ブロック１８４を一緒に保持するのに使用される。これらの追加の固定具は整列
ピン１８６から横方向に離れて間隔を置かれ、そして好ましくは、熱的変動から
発生するスペーサ・ブロック１８４とコネクタ・ブロックの間のある程度の動き
を許す。使用できる追加の固定具の一例は、固定される部品の表面と係合する各
端にスプリング又はウエーブ・ワッシャーを有する小さなボルトとナットの組み
合わせである。スプリング又はウエーブ・ワッシャーは、コネクタ・ブロック４
４とスペーサ・ブロック１８４との間の熱的不一致から発生する相対的運動の際
にある動きを許容しながら、固定力を与える。

【００５１】 各コネクタ１８０は、フランジ４０に形成されたスロット１９０を通過してプ
ローブ・プレート１４の下側に達する固い印刷回路基板１８８に電気的及び機械
的に接続される。各コネクタ１８２は、コネクタ・ブロック４４に搭載されて、
可撓性の印刷回路基板１９２に電気的及び機械的に結合される。可撓性の印刷回
路基板１９２は、スペーサ・ブロック１８６とコネクタ・ブロック４４の間に画
定されるスロット（図示しない）を通過して、そして固い印刷回路基板１８８ と一緒にスロット１９０を通過して、プローブ・プレート１４の下側に達する。
固い印刷回路基板１８８は、テスト下のウェハへ及びから信号をやりとりするの
に使用され、可撓性の印刷回路基板はテスト下のウェハに電力を供給するのに使
用される。

【００５２】 図１４は、プローブ・プレート１４の下側の概略図である。図から理解される
ように、可撓性の印刷回路基板１９２はフランジ４０を通過した後、一般にＬ字
形状構成でプローブ・カード５０のいずれかの側に延びる。各可撓性の印刷回路
基板１９２の下にはプローブ・カード５０の周りに同様に延びる固い印刷回路基
板１８８が位置する。印刷回路基板はいくつかの適当な位置付けられたネジによ
りプローブ・プレート１４に対して保持される。プローブ・カード５０との電気
的接続はいくつかの柔軟な相互接続１９６により行なわれる。相互接続１９６は
使用の際のプローブ・カード５０の動きを収容するのに十分な程度に柔軟である
。

【００５３】 本発明のカートリッジとの電気的接続が行なわれる態様は、同時に出願されて
係属し、共通に所有された発明の名称「ウェハ・レベル・バーンイン及び電気テ
スト・システム及び方法」の米国特許出願（１９９９年７月１４日出願、米国特
許出願シリアル番号０９／３５３，１２１）により詳細に説明されている。

【００５４】 図１及び図５に再び参照すると、チャック・プレート１２はウェハを位置付け
そしてバーンイン又はテストの際にウェハの熱的管理を与える仕事をするために
特有な形状を有する。チャック・プレート１２の中にはいくつかのチャンネル２
２が形成されている。カートリッジ１０がバーンイン室内に使用のために配置さ
れる時、バーンインの際にウェハにより発散される熱を取除くためにこれらのチ
ャンネル２２を通って流体が流れる。チャンネル２２はさらに熱転送を促進する
ために交互に配列されり中断されてもよく、そしてカートリッジの操作のために
必要なさまざまな機械的形状へのアクセスを中断されてもよい。チャック・プレ
ート１２内にチャンネル２２を形成することの代替として、チャック・プレート
１２は流体チャンネルが中に形成されたバーンイン室内の別のプレートと接触す
るように配置されてもよい。

【００５５】 チャック・プレート１２の全体の大きさ及び形状は、ウェハの大きさと既存の
バーンイン室構成の空間の配慮から決定される。使用の際、ウェハは台１６の上
側表面１８上に配置される。上側表面１８は磨かれて、高度の滑らかさと平坦さ
にラップされる。それはまたウェハを拘束するために真空溝１９を有する。この
上側表面１８はテスト下のウェハのタイプにふさわしてメッキ又は被覆を受けて
いる。台１６の側内に突出（径方向に）しているのはカートリッジ・ヒータ２１
を受けるいくつかの孔である。これらは温度制御を達成するためにいくつかの操
作モードに対して熱を供給する。温度センサー２３が間接的にウェハ温度を検出
するために上表面に近いチャックに装着されている。これらの特徴に加えて、温
度の均一さを達成するために特有な追加の特徴が以下に説明される。

【００５６】 ウェハの温度制御は以下の通り達成される。バーンイン室からの空気が、電力
を与えられたウェハがプローブ・カード５０により上表面に対して押されている
間、チャック・プレート１２のチャンネル２２を通して流れる。室はチャック・
プレート・システム及びウェハ電力散逸の特性を使用して計算された温度に設定
される。温度の精密な制御は上述のカートリッジ・ヒータ２１を使用した熱の追
加からである。標準の温度制御が、温度センサー２３からの入力を受けて、これ
らのヒータへ電力を供給するために使用される。この温度制御は台１６の温度の
アクティブな閉じられたループのフィード・バック制御を与える。

【００５７】 ヒータ２１への電力及び温度センサー２３からの信号は、コネクタ４６を通し
て配送される。コネクタ４６から、電気的接続がプローブ・プレート１４上に搭
載されたポゴ・ピンを経由してチャック・プレート１２上の接点パッドへ通じる
。接点パッドから、電気的接続が台１６の周りを巻いた１つ又は複数の可撓性の
印刷配線基板を経由してヒータ２１及び温度センサーと行なわれる。使用の際の
熱の流れとチャック・プレート１２に結果として生ずる温度プロフアイルは理想
とは異なるであろうことが理解される。特に、チャック・プレート１２の台１６
の上側表面１８を横断する均一で平坦な温度プロフアイルを有することが望まれ
る。チャック・プレート１２はアルミニウムである。熱は金属物体を通じて大変
良く伝導する。しかし、機械的な制約により設計された物体は指定された表面上
に不適当な温度分布を有するであろう（全ての可能性において）。空気を通じて
の熱の伝導（及び対流）は金属を通じてよりもオーダーの大きさで貧弱である。
ここに説明されるチャック・プレート１２の実施の形態は、正確に寸法が取られ
た金属除去の領域を導入して、ある領域及び／又は方向の金属物体の有効伝導度
を変化し、従って、温度分布をチャック・プレートの外側の物理的寸法及び熱境
界条件から切離すことを可能にする。結果は、与えられた表面上の温度分布を関
数及び／又は値の広い範囲に調節する能力である。

【００５８】 前述したように、図５に示すようにウェハ７４は台１６の上側表面１８上に置
かれる。この表面はその上に置かれたウェハ７４による電力消費に起因して熱流
を経験する。チャック・プレート１２の構成は、この表面がその外観寸法が機械
的理由で選ばれているにもかかわらず、より等温的に近くできる。

【００５９】 チャック・プレート１２の熱管理は、上側表面１８に平行で台１６の周縁の付
近に延びた１つ又は複数の正確な寸法の溝により補助される。図５に示すように
、本発明の例示的な実施の形態では、このような溝、下側の溝１９８、が設けら
れている。チャック・プレート１２内には上側溝２００も形成されているが、こ
の溝はカートリッジ・ヒータ及び温度センサーへの及びからの電気配線のために
のみ使用され、チャック・プレートの温度管理には貢献しない。上側表面１８の
外側領域に流入する熱は溝１９８により径方向内側を流れることを強制されて、
端の温度を上昇する（自然に中心より温度が低い）。ふさわしい大きさと形状の
溝１９８については、ほぼ一定の温度の上表面１８を達成することが可能である
。

【００６０】 図１５ないし図１７は、台１６の上側表面１８の等温線を示し、本発明のカー
トリッジの温度管理特徴の動作のより完全な理解に有用である。図１５は、温度
管理特徴がない場合の台１６の上側表面１８に形成された楕円形等温線２３８を
示す。各等温線２４０の温度が℃で示されている。楕円形等温線は典型的に、チ
ャック・プレート１２の長さ（チャンネル２２に沿った）のチャック・プレート
の幅（チャンネル２２を横断する）のアスペクト比効果の結果として発生する。
楕円形等温線を円形等温線に変えるために、溝１９８の深さをそれが台の周りを
通過する時に変化させても良い。チャック・プレートの特定の幾何学形状に依存
して、等温線は楕円形ではないかもしれない。図１６は、このような場合を示す
。ここでは等温線は概して円形である。このような場合は、溝１９８の深さを変
化する必要はない。図１７に示すように、ふさわしい溝１９８が設けられる時、
等温線２４２は本質的に円形形状であり、上側表面は台１６の外側端に近い温度
を上昇させることにより、本質的に等温となる。

【００６１】 実際には、集積回路のバーンインは１２５−１５０℃で実行される。１つの典
型的なサイクルでは、集積回路は６時間、１２５−１５０℃に加熱され、その後
に半時間、７０℃で電気試験が行なわれる。典型的なダイナミック・アクセス・
メモリ（ＤＲＡＭ）集積回路ウェハのバーンインの際、５００ワットの電力を供
給する電気信号がウェハに供給される。もし、溝１９８が熱的チャック上に設け
なければ、台１６の表面にわたって約３℃の温度変化が存在する。チャック・プ
レート１２上にふさわしい溝１９８を有すると、台１６の表面にわたって１度よ
りも少ない温度変化が存在する。

【００６２】 より高い電力レベルでは、台１６の表面上の温度変化はより顕著である。例え
ば、あるロジック装置はウェハへ１キロ・ワットを超える電力入力を発生する電
気信号の印加を必要とする。あるロジック装置は１．５キロワットまで高い電力
入力を必要とする。ウェハへ１．５キロワットの電力入力があると、もしチャッ
ク・プレート１２上に溝１９８が設けられないと、これらの条件下では台１６の
表面上に約１０℃の温度変化が存在する。このような温度変化は重大な問題であ
る。チャック・プレート１２上の溝１９８により、これらの条件下では台１６上
に２度の温度変化が存在するだけである。

【００６３】 特定の実施例では、８インチ（２００ｍｍ）半導体ウェハ及びチャック・プレ
ートの長さ（チャンネル２２に沿った）と幅（チャンネル２２と横断する）がそ
れぞれ、１８．７２インチ（４７５ｍｍ）と１６．５インチ（４１９ｍｍ）であ
り、台の高さが０．８６５インチ（２２．０ｍｍ）であるものを使用すると、溝
１９８は、０．０６２インチ（１．５７ｍｍ）の高さと１．０４３インチ（２６
．４９ｍｍ）の深さである。例示のカートリッジに対して、出願人は等温線は事
実、楕円ではないことを見つけた。従って、そして溝１９８の深さは台１６を回
る時に変化する必要がない。

【００６４】 しかし、溝の特性の変化は、カートリッジ・システムの特定の熱的特性に等温
線の形状を調整するために有用な技術である。例えば、チャンネル２２内の流体
はそれがチャンネルに沿って流れる時、流体に転送される熱の結果として、温度
を上昇させる。この温度上昇の結果として、流体への温度転送はチャンネル２２
の長さに沿って減少するであろう。これは、チャンネル２２の長さに沿って台上
に形成される望ましくない温度勾配を生ずるであろう。これはチャンネルの入口
側で溝をより深く形成することにより、又は、追加の溝を設けることにより、又
は、溝を別の方法で調節することで補償できる。溝１９８の特定の性質はバーン
イン・システムの特定の性質と動作に依存して変化する。特定の方法で動作され
ている特定のバーンイン・システムに対して溝のパラメータを決定するため、コ
ンピユータに基づいたチャック・プレートの熱転送モデルが生成されて、チャッ
クの熱転送特性がモデル化される。そして、熱転送モデル内のチャック・プレー
トの適当な特性が、モデルが許容可能な熱的特性を示すまで調節される（溝の深
さ及び深さの変化）。その時点で、コンピュータに基づいたモデルを確証するた
めにプロトタイプが作られて、実験室でテストされる。もし、プロトタイプが許
容できる熱的性質を示すならば、プロトタイプの幾何学的形状が採用される。も
しそうでなければ、さらなる調節が、許容できる熱的性質がプロトタイプにより
示されるまで、熱的モデル及びプロトタイプ、又はプロトタイプのみに行なわれ
る。

【００６５】 チャック・プレート１２は、アルミニウム又は他の適当な金属又は他の材料な
どの、高熱伝導材料から製造される。それは材料の単一のピースを機械工作で一
体的に形成するか、又は、図示の構成を与えるために材料のいくつかのピースを
固定して組立てるかのいずれかでよい。好ましくは、チャック・プレート１２は
、サブ部品間の境界がないとチャック・プレート１２の上側表面１８とチャンネ
ル２２内の流体との間の熱移送の効率を増加するので、一体的に形成される。特
に、これは空気がそうでなければ可能とされるよりも高いウェハ電力消費レベル
でチャンネル２２内の熱転送流体として使用されることを可能にする。気体クー
ラントの使用は液体クーラントの使用よりはより便利である。

【００６６】 次に、カートリッジ１０内へのウェハのロードを説明する。最初に、チャック
・プレート１２及びプローブ・プレート１４が整列システム内に置かれる。整列
システムは、ピストン６４及び１００の動きを達成しそしてウェハ７４を台１６
上で保持するために、圧縮空気又は吸入を供給する適当な空気的又は真空接続を
含む。

【００６７】 一旦、チャック・プレートが整列システムに挿入されると、ウェハ７４が台の
上側表面に置かれる。台上のウェハの位置付けは、比較的に粗くできる（例えば
、±０．００５インチ（±０．１２７ｍｍ））。これは、プローブ・プレート１
４とチャック・プレート１２の間の不整列を収容する機械的接続装置９０の能力
が、チャック・プレート１２へのプローブ・プレート１４の正確な整列について
心配することなく、ウェハを直接的に参照してプローブ・プレート５０の精密な
整列を行なうことを可能にするからである。台１６上のウェハ７４の位置付けは
、典型的にロボット・アームと中心及びノッチ又はフラット・フアインダーを含
む既知の自動ウェハ予備整列装置を使用して行なうことができる。予備整列装置
は、ウェハ内のノッチ又はフラットを使用して台１６上にウェハ７４をｘ及びｙ
両方向及び回転（シータ）を整列する。代替的に、チャック上のウェハの整列は
既知の手動の整列道具を使用して達成される。

【００６８】 一旦、ウェハ７４が台１６の上側表面１８上に置かれると、ウェハ７４の下の
溝１９に真空が供給されて、これによりウェハを台１６上にしっかりと保持する
。ピストン６４の後の空間７２の空気圧も減少されて、ピストン６４及びプロー
ブ・カード５０を引込めてウェハ７４から遠ざける。

【００６９】 光景捕獲システムがウェハとプローブ・カードの映像をとらえ、ウェハ７４と
プローブ・カード５０を整列するのにどんな動きが必要であるかを決定するため
に整列システムにより計算が実行される。プローブ・カード５０とウェハ７４の
正確な整列が行なわれる。これはプローブ・プレート１４又はチャック・プレー
ト１２のいずれかの移動により、又は、チャック・プレート内に形成された孔か
ら延びたウェハ・リフト・ピンを使用してウェハを最位置付けすることのいずれ
かでできる。

【００７０】 代替として、ウェハがウェハ取扱いロボットにより保持されている間にウェハ
７４の映像を取り、そして、ウェハ７４をプローブ・カード５０と正しく整列さ
せて台１６上にウェハ７４を位置付けることにより可能である。このよう場合、
ウェハ７４の配置と整列が１ステップで行なえる。しかし、この場合、ウェハの
正確な整列が、チャック・プレート１２を参照してではなく、プローブ・カード
５０／プローブ・プレート１４を参照してなお実行される。

【００７１】 プローブ・カード５０（従って、プローブ・プレート５０）がウェハ７４と整
列された後、機械接続装置９０のアゴ１２２、１２４が図８を参照して上述した
ようにプローブ又はキー１３０をアゴ１２２、１２４の間に進めることによりそ
れらの引込んだ位置に移動される。空間１１８には、ピストン１００（従って、
雄コネクタ９４）をチャック・プレート１２方向へ進めるために圧力が加わる。
そしてチャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４は一緒に整列装置に
より移動される。この移動は、プローブ・カード５０とウェハとの整列を邪魔し
ないように、可能な限りＺ方向のみに行なわれる。プローブ・プレート１４及び
チャック・プレート１２は、３つの機械的接続装置９０の雄コネクタ９４の頭９
６が図８Ｂに示すようにアゴ１２２、１２４の間に位置するまで、一緒に移動さ
れる。

【００７２】 そして、プローブ又はキー１３０がアゴ１２２、１２４の間から引出されて、
これによりアゴ１２２、１２４がそれらの係合位置に戻ることを許す。ピストン
１００の背後の空間１１８は圧力が減少し、雄コネクタ９４がスプリング１１０
の片寄り効果の下で引込む。雄コネクタ９４が引込むと、それはアゴ１２２、１
２４と係合し、これによりチャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４
を互いにしっかりと引いて固定し、ストップ１４０の中央の上昇された部分１５
４がカバー・プレート１１６の上昇した部分１５６に当接する。

【００７３】 機械的接続装置９０の動作後に、ピストン６４はプローブ・カード５０がウェ
ハ７４に対して押すために進められてもよい。代替的に、ピストン６４は最初の
プローブ動作力を調節するために進められるか又は引込む（又は、より正確には
、ピストン６４を横断する圧力差を変化する）。ピストン６４の動作はカートリ
ッジ１０内で圧力差を作ることにより行なわれる。これは２つの方法のいずれか
１つにより行うことができる。第１に、空間７２内の圧力を定常的に増加でき、
これによりプローブ・カード５０をウェハ７４に対して進める。空間７４内の最
大圧力は所望のプローブ動作力を与えるように選択される。所望のプローブ動作
力はウェハ及びプローブ・カードに特有であるが、典型的には８インチ（２００
ｍｍ）ウェハに対しては約５００ポンド（２．２ｋＮ）である。

【００７４】 第２に、空間７４の空気圧は、ウェハの近辺の空気圧が減少される時に同時に
又は前に、雰囲気圧力に正規化できる。このような場合、上述の通り溝７６内に
シールが設けられる。ウェハ７４の近辺の圧力を減少することにより、ピストン
６４及びプローブ・カード５０はウェハへと吸い込まれる。再度、ウェハの近辺
の圧力の減少量（又は、より正確には、ピストン６４を横断する圧力差）は、所
望のプローブ動作力を与えるように選択される。

【００７５】 ウェハ７４の近辺の圧力を減少し且つ空間７２内の圧力を増加することはピス
トン６４の動作のための許容できる代替案であるが、出願人はウエハの近辺の圧
力を減少することがプローブ動作圧力を与えるベスト・モードであると信ずる。
何故ならば、これにより発生する反作用力がウェハ、プローブ・カード５０及び
台１６内で納まるからである。これは空間７２の圧力を増加することと対照的で
ある。これはプローブ・カード５０がウェハ７４を支える時、プローブ・プレー
ト１４とチャック・プレート１２は離れて押す傾向がある。これはプローブ及び
チャック・プレートのいくらかのたわみを発生するであろう。

【００７６】 チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に固定し、そして
プローブ動作力を与えるには以下に説明するように、より特別な方法がいくつか
存在する。簡潔さのために、ストップ１４０（及びその中央の上昇された部分１
５４）とカバー・プレート１１６の上昇された部分１５６を集合的に組合せられ
た「ストップ高」を有する「ストップ」と呼ぶ。

【００７７】 方法１： 整列装置はプローブ・カード５０がウェハと接触して、ストップが
底に達するまで、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に
移動する。ストップが底に達する時、プローブ・カード５０がウェハ７４に対し
て完全なプローブ動作力でもって押されるようにストップ高は調節されている。
このように、整列装置は全プローブ動作力を与える。この「機械的のみの」動作
形式は、整列装置が１００ないし１０００ポンドの範囲の、そして典型的に約５
００ポンドのプローブ動作力を与えることが必要であるため、好まれない。

【００７８】 方法２： 整列装置はプローブ・カード５０がウェハと接触するまでチャック
・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に移動し、そして整列装置の
移動はストップが底に達する前に停止する。再び、ストップが底に達する時、プ
ローブ・カード５０がウェハ７４に対して完全なプローブ動作力でもって押され
るようにストップ高は調節されている。機械的接続装置９０はそしてカートリッ
ジの動作を完了し、そして全プローブ動作力を与えるために動作される。この方
法では、整列装置はチャック・プレート１２とプローブ・プレート１４の最終ｚ
移動の際にウェハとプローブ・カード５０との間のｘ及びｙ関係を固定するため
のプローブ動作力のパーセンテイジ（例えば、限定的ではなく、１ないし１０％
）を与えることだけを必要とされる。これらの関係の固定は最終動作の際の不整
列のチャンスを減少する。

【００７９】 方法１及び２は、「機械のみ」の動作方法であり、ａ）プローブ・カード５０
はプローブ・プレートに移動可能に搭載される必要がない、及びｂ）空気／真空
がプローブ動作力を与えるために必要でないという利点を有する。これら「機械
のみ」の動作方法はこのようにいくつかの他の方法よりも実現が安価である。

【００８０】 方法３： 整列装置はプローブ・カード５０がウェハと接触するまでチャック
・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に移動し、そして整列装置の
移動はストップが底に達する前に停止する。そして、機械的接続装置９０はスト
ップに達するまで動作される。そして、ピストン６４の背後の領域７２はプロー
ブ動作力を与えるために圧力が加えられる。この方法では、再び、整列装置はチ
ャック・プレート１２とプローブ・プレート１４の最終ｚ移動の際にウェハとプ
ローブ・カード５０との間のｘ及びｙ関係を固定するためのプローブ動作力のパ
ーセンテイジ（例えば、限定的ではなく、１ないし１０％）を与えることだけを
必要とされる。

【００８１】 方法４： 整列装置はプローブ・カード５０がウェハと接触して、ストップが
底に達するまで、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に
移動する。そして、機械的接続装置９０は、チャック・プレート１２とプローブ
・プレート１４を一緒に固定するために動作される。そして、ピストン６４の背
後の領域７２はプローブ動作力を与えるために圧力が加えられる。この方法では
、再び、整列装置はチャック・プレート１２とプローブ・プレート１４の最終ｚ
移動の際にウェハとプローブ・カード５０との間のｘ及びｙ関係を固定するため
のプローブ動作力のパーセンテイジ（例えば、限定的ではなく、１ないし１０％
）を与えることだけを必要とされる。

【００８２】 方法５： 整列装置はプローブ・カード５０がウェハと接触するまでチャック
・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に移動し、そして整列装置の
移動はストップが底に達する前に停止する。そして、機械的接続装置９０はスト
ップに達するまで動作される。ウェハ７４の近辺の圧力はプローブ動作力を与え
るために減少される。この方法では、再び、整列装置はチャック・プレート１２
とプローブ・プレート１４の最終ｚ移動の際にウェハとプローブ・カード５０と
の間のｘ及びｙ関係を固定するためのプローブ動作力のパーセンテイジ（例えば
、限定的ではなく、１ないし１０％）を与えることだけを必要とされる。

【００８３】 方法６： 整列装置はプローブ・カード５０がウェハと接触して、ストップが
底に達するまで、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート１４を一緒に
移動する。そして、機械的接続装置９０は、チャック・プレート１２とプローブ
・プレート１４を一緒に固定するために動作される。ウェハ７４の近辺の圧力は
プローブ動作力を与えるために減少される。この方法では、再び、整列装置はチ
ャック・プレート１２とプローブ・プレート１４の最終ｚ移動の際にウェハとプ
ローブ・カード５０との間のｘ及びｙ関係を固定するためのプローブ動作力のパ
ーセンテイジ（例えば、限定的ではなく、１ないし１０％）を与えることだけを
必要とされる。

【００８４】 出願人は、方法５及び６はチャック・プレート１２及びプローブ・プレート１
４を一緒に固定し、そしてプローブ動作力を与える２つの等しく良いベスト・モ
ードであると信ずる。

【００８５】 方法７： 整列装置はストップが底まで達するが、プローブ・カード５０がウ
ェハと接触しないところまで、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート
１４を一緒に移動する。そして、機械的接続装置９０は、チャック・プレート１
２とプローブ・プレート１４を一緒に固定するために動作される。そして、ピス
トン６４の背後の領域７２がプローブ動作力を与えるために圧力が加えられる。

【００８６】 方法８： 整列装置はストップが底まで達するが、プローブ・カード５０がウ
ェハと接触しないところまで、チャック・プレート１２及びプローブ・プレート
１４を一緒に移動する。そして、機械的接続装置９０は、チャック・プレート１
２とプローブ・プレート１４を一緒に固定するために動作される。ウェハ７４の
近辺の圧力はピストン５０を進めて、そしてプローブ動作力を与えるために減少
される。機械的接続装置９０が、チャック・プレート１２とプローブ・プレート
１４を一緒にストップが底に達するまで引く時、適当な制御要素が固定の速度を
遅くするために使用される。制御要素は例えば空気移動速度を遅くするために空
気管に加えられたオリフィスであってよい。

【００８７】 また。プローブ動作力を与え又は維持するために圧力差を使用する方法に対し
て、カートリッジ１０は切断された時に圧力差を維持するための自動バルブを適
当なニップル３１内に含み、これによりプローブ動作力を維持する。

【００８８】 上記の方法の１つを実行した後、カートリッジは完全で、整列されたプロービ
ング及びクランピング装置である。ウェハとプローブ・カードの整列はピストン
６４を横断する圧力差及び／又は機械的接続装置９０の固定力の結果として維持
される。従って、バーンインの際に固定力又はプローブ動作力を与えるために外
部の機構は必要でなく、そしてさらなる外部整列装置は必要でない。しかし、バ
ーンイン室内に挿入されるされる際、ピストン６４を横断する圧力差を維持する
ために典型的にニップル３１との接続が再確立される。これは発生するどんな漏
洩を補償するため、そして、カートリッジ１０内の圧力差はカートリッジ１０の
温度が変化する時に変化するためにプローブ動作力を制御する手段を与えるため
にも行なわれる。

【００８９】 ウェハのバーンイン及び／又はテストを与えるために、カートリッジ１０はバ
ーンイン室内に置かれる。典型的にバーンイン室はカートリッジを離間して積重
ねた関係で受けるためのいくつかの水平に離間した位置を含む。これはいくつか
のウェハのバーンインを同時的に実行するのを可能にする。

【００９０】 ウェハのバーンイン及びテストを与えるために、コネクタ４６、１８０、１８
２がバーンイン室内の対応するコネクタと係合することが必要である。この係合
を達成するため、実質的な挿入力が必要とされる。カートリッジ１０とバーンイ
ン室は挿入機構を含み、これによりそれぞれの電気コネクタの係合が、図２０な
いし図２４を参照して以下に説明するように自動的に達成できる。

【００９１】 図２０から理解できるように、挿入機構はカム・フォロワー構成２５０を含み
、その１つがカートリッジ１０の各側に設けられている。カム・フォロワー構成
はフランジ４０の近くのプローブ・プレート１４に搭載されたマウンテイング・
ブロック２５２を含む。マウンテイング・ブロック２５２は、横断方向に延びた
部分２５４と短軸２５６を含む。ボール・ベアリング２５８がシャフト２５６へ
圧入されている。

【００９２】 ボール・ベアリング２５８の外側表面は使用の際に、図２１及び図２２により
詳細に示されるカム・プレート２６０と係合する。

【００９３】 カム・プレート２６０は、互いに直角に位置する２つの壁２６２及び２６４を
含む。カム・プレート２５８の一端の壁２６２、２６４の間に、カラー２６６が
あり、これにより以下により詳細に説明するようにカム・プレートが空気シリン
ダーに接続される。壁２６２には４つの孔２６８が形成されて、これによりカム
・プレートは以下に詳細に説明するクロス・ローラー・ベアリング・スライド又
は線形ボール・スライドなどの線形スライドに搭載できる。壁２６４の外側表面
にはカートリッジ１０のボール・ベアリング２５８を受けるための大きさの少な
くとも１つの溝２７０が形成されている。例示の実施の形態では、２つの溝２７
０がある。しかし、カム・プレート２６０内の溝２７０の数は異なる数のカート
リッジ１０を収容するために変えることができることが理解される。出願人は、
単一のカム・プレート２６０が７つのカートリッジをバーンイン室内の対応する
電気コネクタに同時的に係合するために７つの溝を満足に設けることができるこ
とを信じている。

【００９４】 各溝２７０は２つのカム表面２７２及び２７４により画定されている。カム表
面２７２はカートリッジ１０をバーンイン室内に進めるために使用され、これに
よりカートリッジの電気的コネクタをバーンイン室内の対応するコネクタと係合
させる。カム表面２７４は、コネクタを解除するためにカートリッジ１０を引込
めるために使用される。カム・プレート２６０のＺ方向の最大移動、２．５イン
チ（６４ｍｍ）、に対して、溝内（Ｙ方向に移動するように制限されている）に
位置するボール・ベアリングは約０．３５インチ（９ｍｍ）移動して、約７の機
械的利点を与える。すなわち、Ｚ方向にカム・プレート２６４に印加された力は
、ｙ方向にボール・ベアリングに加えられる７倍の力を生ずる。

【００９５】 図２３及び図２４を参照すると、使用中のカム・プレート２６０がバーンイン
室内で空気シリンダ２７６にカラー２６６を介して接続されている。空気シリン
ダ２７６は次に接続ブロック２８０を介してバーンイン室内の垂直バー２７８に
搭載されている。空気シリンダは約２．５インチのストロークを有し、カム・プ
レートをＺ方向へ移動するのに使用される。カム・プレート２６０は線形スライ
ダ２８２によりバー２７８へ移動可能に搭載されていて、カム・プレート２６０
により経験される横方向力をバー２７８へ移し、カム・プレートがＺ方向へバー
２７８に沿って移動することを可能にする。バー２７８にはカートリッジ１０の
レール３２を受けるための少なくとも１つのチャンネル２８１が搭載されている
。

【００９６】 カム・プレート２６０のカラー２６６と空気シリンダ２７６との間の接続が図
２３により詳細に示される。スタッド２８４が空気シリンダ２７６のピストン内
にねじ込まれている。スタッド２８４は空気シリンダ２７６のピストンに形成さ
れた孔にネジ係合するためにその一端に画定されたネジ２８６を有する。スタッ
ド２８４は他端に斜めになった頭２８８を有する。カラー２６６は保持リング２
９２を受けるための溝２９０を含む。カラー２６６はまた内部リング２９４を含
む。組立てられた形では、カラーはまたワッシャー２９６、２つの対向した斜め
ワッシャー２９８及び３００、及びスプリング・ワッシャー３０２を受ける。使
用の際、空気シリンダのピストンが前に進むと、スタッド２８４の頭２８８が斜
めワッシャー２９８を押す。斜めワッシャー２９８は次にワッシャー２９６を押
し、これは次にスプリング・ワッシャー３０２を押し、これは保持リング２９２
を押し、次にこれが空気シリンダの動作力をカラー２６６へ伝える。空気シリン
ダのピストンが引込むと、斜めになった頭２８８は斜めワッシャー３００を押し
、これは空気シリンダ２７６の動作力をカラー２６６へ伝える。図２３に示され
る部品は合理的に一緒に合致していて、スプリング・ワッシャーはスタッド２８
４とカラー２６６の間の章動不整列、ワッシャー２９８、３００の外側表面間の
クリアランスを許す十分な遊びを与え、スタッド２８６とカラー２６６との側方
の不整列を許す十分な遊びを与える。

【００９７】 図２４は、バーンイン室内でカートリッジ１０の２つの側と係合して支持する
のに必要な構造と部品の半分のみを示していることが理解される。バーンイン室
内にはカートリッジ１０の他の側と係合して受けるために同一だか鏡像の部品の
第２組が設けられる。

【００９８】 使用の際、カートリッジ１０は、レール３２がバーンイン室内のチャンネル２
８１内に適合されてバーンイン室内に電気コネクタ端を頭にして水平方向に滑り
込ませられる。カートリッジがその完全に挿入した位置に近づくと、整列ピン４
８がバーンイン室の対応する整列孔に入る。これはコネクタ４６がバーンイン室
内に設けられた相補的電気コネクタと整列する役割を果たす。この時に、ボール
・ベアリング２５８が２つの対向するカム・プレート２６０の溝の一端に受けら
れる。そして、空気シリンダ２７６のピストンがカートリッジ上の電気コネクタ
４６がバーンイン室の壁の対応する電気コネクタと係合するための必要な力（カ
ム・プレート２６０を経由して）を与えるために前進する。前述したように、係
合した時、コネクタ４６はバーンイン室内の壁に形成された開口を通じてバーン
イン室のより冷たい部分に突出する。カートリッジが完全にバーンイン室内に挿
入された時、フランジ４０及びシール４２は開口を閉じる役割を果たし、より冷
たい部分（従って、コネクタ４６）がバーンイン室のより熱い部分から隔離され
る。さらに、カートリッジが完全にバーンイン室に挿入された時、カートリッジ
１０のチャンネル２２は冷却空気を与えるために空気口と整列し、そして外部電
力及びテスト信号がコネクタ４６を介してウェハ７４に印加できる。そして、ウ
ェハのバーンイン及びテストが、同時に出願されて係属し、共通に所有された発
明の名称「ウェハ・レベル・バーンイン及び電気テスト・システム及び方法」の
米国特許出願（１９９９年７月１４日出願、米国特許出願シリアル番号０９／３
５３，１２１）により詳細に説明されるように進行する。

【００９９】 一般には、バーンイン室内の温度が必要な温度に上昇されて、そして電力及び
タイミング、ロジック又は他のテスト信号が必要なバーンイン期間中にウェハに
印加される。しかし、カートリッジは他のウェハ・レベル・テスト及びバーンイ
ン方法にも使用できることに注意する。バーンイン及び／又はテスト手順の終わ
りには、空気シリンダ２７６のピストンが引込み、電気コネクタ４６がバーンイ
ン室内の電気コネクタから解除される。そして、カートリッジ１０はバーンイン
室から取外されて、整列装置（又は特注道具）内に置かれ、そしてウェハがピス
トン６４（従って、プローブ・カード５０）をウェハから引込ませることにより
取外されて、そして機械的接続装置９０を解除し、整列装置を使用してプローブ
・プレート１４をチャック・プレート１２から持ち上げる。そして、ウェハ取扱
いロボットがウェハを取外す。プローブ・カード５０が動かない場合は、整列装
置又は道具は機械的接続装置が解除される前にカートリッジ１０に圧縮力を印加
することが必要であろう。

【０１００】 以上、本発明が完全に開示されたが、当業者には理解されるように多くの変化
及び修正が特許請求の範囲の記載の範囲及び精神から逸脱することなく可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるウェハ・レベル・バーンイン及びテスト用カートリ
ッジの斜視図。

【図２】 図１に示されるカートリッジのプローブ・プレートの一部を切欠
いた展開斜視図。

【図３】 図１のカートリッジに使用されるリーフ・スプリングの平面図。

【図４】 図１のカートリッジに使用されるリーフ・スプリングの図。

【図５】 図１のカートリッジの部分的な断面図。

【図６】 図１のカートリッジの機械的接続装置の断面図。

【図７】 図６の接続装置の下側部分の平面図。

【図８Ａ】 図６及び図７の機械的接続装置の動作を示す図。

【図８Ｂ】 図６及び図７の機械的接続装置の動作を示す図。

【図８Ｃ】 図６及び図７の機械的接続装置の動作を示す図。

【図８Ｄ】 図６及び図７の機械的接続装置の動作を示す図。

【図９】 図６の機械的接続装置の雄コネクタとアゴの間の関係を示す概略
図。

【図１０】 図６の機械的接続装置のアゴの代替的な構成を示す図。

【図１１】 図６の機械的接続装置のアゴの代替的な構成を示す図。

【図１２】 図６の機械的接続装置のアゴの代替的な構成を示す図。

【図１３】 図１のカートリッジのプローブ・プレートの接続端の断面図。

【図１４】 図１のカートリッジのプローブ・プレートの下側の概略図。

【図１５】 図１−３のカートリッジのチャック・プレート台の上表面上の
等温線を示す平面図。

【図１６】 図１−３のカートリッジのチャック・プレート台の上表面上の
等温線を示す平面図。

【図１７】 図１−３のカートリッジのチャック・プレート台の上表面上の
等温線を示す平面図。

【図１８】 図１のカートリッジのチャック・プレート、ピストン、プロー
ブ・カード及び関連部品の拡大した部分断面図。

【図１９】 整列プラグとプローブ・カードとの間のエポキシ接着の形状と
大きさを示すための図１８の整列プラグの下側表面の平面図。

【図２０】 図１のカートリッジの１つの角の斜視図。

【図２１】 図１及び図２０のカートリッジに使用されるカム・プレートの
斜視図。

【図２２】 図１及び図２０のカートリッジに使用されるカム・プレートの
斜視図。

【図２３】 図２１及び図２２及び空気シリンダーとの間の結合を示す断面
図。

【図２４】 バーンイン室内の対応する電気コネクタに図１のカートリッジ
の電気コネクタが係合する及び係合解除するための機構を示す斜視図。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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 31/26 Ｇ０１Ｒ 31/26 Ｚ (31)優先権主張番号 ０９／３５３，１２１ (32)優先日 平成11年７月14日(1999．7．14) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 カーボン マーク チャールズ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94043 マウンテン ヴィュー ウェスト ミドルフィールド ロード 2532 (72)発明者 リッチモンド ドナルド ポール ザ セ カンド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94303 パロ アルト モントローズ ア ベニュー 743 Ｆターム(参考） 2G003 AA07 AA08 AA10 AB01 AC01 AD01 AG04 AG11 AG13 AG16 AG20 2G011 AA16 AA17 AB01 AB04 AB08 AC02 AC06 AC14 AC21 AC31 AE03 AF07 4M106 AA01 BA01 CA61 DD03 DJ02

Claims (98)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バーンイン又はテストのためのカートリッジにおいて、 ウェハを受けるためのチャック・プレートと、 ウェハとの電気的接続を確立するためのプローブ・プレートと、 チャック・プレートとプローブ・プレートとを互いに固定するための機械的接
   続装置と、 を含むカートリッジ。
2. 【請求項２】 機械的接続装置が使用の際にチャック・プレート及びプロー
   ブ・プレートを一緒に引く正の固定力を出す請求項１に記載のカートリッジ。
3. 【請求項３】 機械的接続装置が運動学的結合である請求項１に記載のカー
   トリッジ。
4. 【請求項４】 チャック及びプローブ・プレートが一緒に固定される時、 チャック・プレート及びプローブ・プレートは機械的接続装置により加えられ
   る固定力によりウェハに垂直な方向に分離することが防止され、 チャック・プレート及びプローブ・プレートはチャック・プレート及びプロー
   ブ・プレート間の摩擦係合によりウェハと平行な方向に互いに移動することが防
   止される請求項１に記載のカートリッジ。
5. 【請求項５】 機械的接続装置は、前記プレートの１つに搭載された調節可
   能なストップを含む請求項１に記載のカートリッジ。
6. 【請求項６】 プローブ・プレートに搭載されたプローブ・カードをさらに
   含む請求項１に記載のカートリッジ。
7. 【請求項７】 プローブ・カードがプローブ・プレートに移動可能に搭載さ
   れている請求項６に記載のカートリッジ。
8. 【請求項８】 チャック及びプローブ・プレートが互いに固定される時、プ
   ローブ・カードはウェハに対して移動可能である請求項７に記載のカートリッジ
   。
9. 【請求項９】 チャック及びプローブ・プレートが互いに固定される時、プ
   ローブ・カードがウェハとの接触から引込み可能である請求項７に記載のカート
   リッジ。
10. 【請求項１０】 プローブ・カードの移動が使用の際に固定されたプローブ
    及びチャック・プレート内に圧力差を生成することにより達成される請求項７に
    記載のカートリッジ。
11. 【請求項１１】 圧力差が使用の際にウェハの近辺の圧力を変えることによ
    り生成される請求項１０に記載のカートリッジ。
12. 【請求項１２】 圧力差が使用の際にプローブ・カードの背後の圧力を変え
    ることにより生成される請求項１０に記載のカートリッジ。
13. 【請求項１３】 使用の際に圧力差を維持するためのバルブをさらに含む請
    求項１０に記載のカートリッジ。
14. 【請求項１４】 プローブ・カードがプローブ・プレートに少なくとも１つ
    のコンプリアント部材により搭載されている請求項７に記載のカートリッジ。
15. 【請求項１５】 少なくとも１つのコンプリアント部材が少なくとも２つの
    リーフ・スプリングを含む請求項１４に記載のカートリッジ。
16. 【請求項１６】 各リーフ・スプリングが非線形プロフアイルを有する請求
    項１５に記載のカートリッジ。
17. 【請求項１７】 各リーフ・スプリングが曲線の中央部分を有する請求項１
    ５に記載のカートリッジ。
18. 【請求項１８】 各リーフ・スプリングがリーフ・スプリングの幅を横断す
    る溝形状中央部分を有する請求項１５に記載のカートリッジ。
19. 【請求項１９】 ウェハに垂直な軸回りのプローブ・プレートに対するプロ
    ーブ・カードの回転に対して実質的に最大の抵抗を与えるためにリーフ・スプリ
    ングがプローブ・カードの周辺回りに離間されている請求項１５に記載のカート
    リッジ。
20. 【請求項２０】 プローブ・カードが矩形形状であり、そしてプローブ・カ
    ードの４つの角の各々に１つのリーフ・スプリングが存在する請求項１９に記載
    のカートリッジ。
21. 【請求項２１】 プローブ・カードの後のプローブ・プレート内に形成され
    た窪み内に移動可能に位置するピストンをさらに含む請求項７に記載のカートリ
    ッジ。
22. 【請求項２２】 プローブ・カードの後のプローブ・プレート内に形成され
    た窪み内に移動可能に位置するピストンをさらに含む請求項１４に記載のカート
    リッジ。
23. 【請求項２３】 プローブ・プレートに搭載されそしてプローブ・カードと
    電気的に結合する印刷回路基板をさらに含む請求項６に記載のカートリッジ。
24. 【請求項２４】 プローブ・プレートの外側に搭載された電気コネクタをさ
    らに含み、該電気コネクタは印刷回路基板に電気的に結合している請求項２３に
    記載のカートリッジ。
25. 【請求項２５】 プローブ・プレートに搭載されそしてプローブ・カードと
    電気的に結合する印刷回路基板をさらに含む請求項１４に記載のカートリッジ。
26. 【請求項２６】 プローブ・プレートの外側に搭載された電気コネクタをさ
    らに含み、該電気コネクタは印刷回路基板に電気的に結合している請求項２５に
    記載のカートリッジ。
27. 【請求項２７】 プローブ・プレートに搭載されそしてプローブ・カードと
    電気的に結合する印刷回路基板をさらに含む請求項２２に記載のカートリッジ。
28. 【請求項２８】 プローブ・プレートの外側に搭載された電気コネクタをさ
    らに含み、該電気コネクタは印刷回路基板に電気的に結合している請求項２７に
    記載のカートリッジ。
29. 【請求項２９】 ウェハ・レベル・バーンイン又はテストのためのプローブ
    装置において、 プローブ・プレートと、 プローブ・プレートに移動可能に結合されたプローブ・カードと、 を含むプローブ装置。
30. 【請求項３０】 プローブ・カードがプローブ・プレートに少なくとも１つ
    のコンプリアント部材により搭載されている請求項２９に記載のカートリッジ。
31. 【請求項３１】 少なくとも１つのコンプリアント部材が少なくとも２つの
    リーフ・スプリングを含む請求項３０に記載のカートリッジ。
32. 【請求項３２】 各リーフ・スプリングが非線形プロフアイルを有する請求
    項３１に記載のカートリッジ。
33. 【請求項３３】 各リーフ・スプリングが曲線の中央部分を有する請求項３
    ２に記載のカートリッジ。
34. 【請求項３４】 各リーフ・スプリングがリーフ・スプリングの幅を横断す
    る溝形状中央部分を有する請求項３２に記載のカートリッジ。
35. 【請求項３５】 プローブされるウェハに垂直な軸回りのプローブ・プレー
    トに対するプローブ・カードの回転に対して実質的に最大の抵抗を与えるために
    リーフ・スプリングがプローブ・カードの周辺回りに離間されている請求項３６
    に記載のカートリッジ。
36. 【請求項３６】 プローブ・カードが矩形形状であり、そしてプローブ・カ
    ードの４つの角の各々に１つのリーフ・スプリングが存在する請求項３５に記載
    のカートリッジ。
37. 【請求項３７】 ウェハに垂直な軸回りのプローブ・プレートに対するプロ
    ーブ・カードの回転に対して実質的に最大の抵抗を与えるためにリーフ・スプリ
    ングがプローブ・カードの周辺回りに離間されている請求項３１に記載のカート
    リッジ。
38. 【請求項３８】 プローブ・カードの後のプローブ・プレート内に形成され
    た窪み内に移動可能に位置するピストンをさらに含む請求項２９に記載のカート
    リッジ。
39. 【請求項３９】 プローブ・カードの後のプローブ・プレート内に形成され
    た窪み内に移動可能に位置するピストンをさらに含む請求項３０に記載のカート
    リッジ。
40. 【請求項４０】 プローブ・カードの後のプローブ・プレート内に形成され
    た窪み内に移動可能に位置するピストンをさらに含む請求項３７に記載のカート
    リッジ。
41. 【請求項４１】 プローブ・プレートに搭載されそしてプローブ・カードと
    電気的に結合する印刷回路基板をさらに含む請求項２９に記載のカートリッジ。
42. 【請求項４２】 プローブ・プレートの外側に搭載された電気コネクタをさ
    らに含み、該電気コネクタは印刷回路基板に電気的に結合している請求項４１に
    記載のカートリッジ。
43. 【請求項４３】 プローブ・プレートに搭載されそしてプローブ・カードと
    電気的に結合する印刷回路基板をさらに含む請求項３０に記載のカートリッジ。
44. 【請求項４４】 プローブ・プレートの外側に搭載された電気コネクタをさ
    らに含み、該電気コネクタは印刷回路基板に電気的に結合している請求項４１に
    記載のカートリッジ。
45. 【請求項４５】 プローブ・プレートに搭載されそしてプローブ・カードと
    電気的に結合する印刷回路基板をさらに含む請求項３８に記載のカートリッジ。
46. 【請求項４６】 プローブ・プレートの外側に搭載された電気コネクタをさ
    らに含み、該電気コネクタは印刷回路基板に電気的に結合している請求項４１に
    記載のカートリッジ。
47. 【請求項４７】 バーンイン又はテストのカートリッジにおいて、 第１プレートと、 第２プレートと、 第１プレートに搭載されて下が削られた表面を有する雄コネクタと、 第２プレートと移動可能に結合した少なくとも１つのアゴであり、該アゴは雄
    コネクタがアゴにより受けられることが可能な引込み位置から雄コネクタの下が
    削られた表面と係合することにより雄コネクタがアゴから引出されることを防止
    する係合位置へ移動可能である、 を含むカートリッジ。
48. 【請求項４８】 ウェハのバーンイン又はテストの方法において、 チャック・プレート上にウェハを置き、 ウェハにプローブ・プレートを整列させ、 チャック・プレートとプローブ・プレートを一緒に固定する、 各ステップを含む方法。
49. 【請求項４９】 チャック・プレート上にウェハを置くステップが、第１許
    容差内でウェハをチャック・プレートと整列させるステップを含み、 ウェハにプローブ・プレートを整列させるステップが、第２許容差内で実行さ
    れ、 第１許容差が第２許容差よりも大きい、 請求項４８に記載の方法。
50. 【請求項５０】 チャック・プレートとプローブ・プレートを一緒に固定す
    るステップが、機械的接続装置により達成される請求項４９に記載の方法。
51. 【請求項５１】 チャック・プレートとプローブ・プレートを一緒に固定す
    るステップが、 チャック及びプローブ・プレートに搭載された機械的結合を使用してチャック
    及びプローブ・プレートを一緒に引くステップを含む請求項４９に記載の方法。
52. 【請求項５２】 プレートを一緒に固定するステップの後に、 チャック・プレート及びプローブ・プレートは機械的結合により加えられる固
    定力によりウェハに垂直な方向に分離することが防止され、 チャック・プレート及びプローブ・プレートはチャック・プレート及びプロー
    ブ・プレート間の摩擦係合によりウェハと平行な方向に互いに移動することが防
    止される請求項５１に記載の方法。
53. 【請求項５３】 チャック及びプローブ・プレートは、１つのプレートに搭
    載された少なくとも１つの調節可能なストップに対して一緒に引かれる請求項５
    １に記載の方法。
54. 【請求項５４】 整列及び固定ステップが整列装置内で実行され、そして、
    固定されたチャック及びプローブ・プレートを整列装置から取外し、固定された
    チャック及びプローブ・プレートをバーンイン又はテスト装置内に置き、そして
    、ウェハのバーンイン又はテストを行なう、各ステップをさらに含む請求項４８
    に記載の方法。
55. 【請求項５５】 プローブ・プレートに搭載されたプローブ・カードを使用
    して、ウェハとの電気的接触が作られるステップをさらに含む請求項４８に記載
    の方法。
56. 【請求項５６】 プローブ・カードが移動可能にプローブ・プレートに搭載
    されている請求項５５に記載の方法。
57. 【請求項５７】 電気的接触が作られるステップが、 チャック及びプローブ・プレートが互いに固定された後でウェハに対してプロ
    ーブ・カードを押すステップを含む請求項５６に記載の方法。
58. 【請求項５８】 チャック及びプローブ・プレートを一緒に固定するステッ
    プの前にプローブ・カードを引込めるステップをさらに含む請求項５７に記載の
    方法。
59. 【請求項５９】 ウェハに対してプローブ・カードを押すステップが、 固定されたプローブ及びチャック・プレート内に圧力差を生成することにより
    達成される請求項５７に記載の方法。
60. 【請求項６０】 圧力差が、ウェハの近辺の圧力を減少することにより生成
    される請求項５９に記載の方法。
61. 【請求項６１】 圧力差が、プローブ・カードの後の圧力を増加することに
    より生成される請求項５９に記載の方法。
62. 【請求項６２】 圧力差が生成後にプローブ・プレート上又はチャック・プ
    レート上のバルブにより維持される請求項５９に記載の方法。
63. 【請求項６３】 プローブ・カードがプローブ・プレートに少なくとも２つ
    のリーフ・スプリングにより搭載されている請求項５６に記載の方法。
64. 【請求項６４】 ウェハに対してプローブ・カードを押すことが、プローブ
    ・カードの後に位置するピストンにより達成される請求項５７に記載の方法。
65. 【請求項６５】 プローブ・カードがプローブ・プレート内に含まれる印刷
    回路基板と電気的に結合している請求項５５に記載の方法。
66. 【請求項６６】 印刷回路基板が、固定されたプローブ・プレート及びチャ
    ック・プレートの外部からアクセス可能な電気コネクタに電気的に結合している
    請求項５５に記載の方法。
67. 【請求項６７】 プローブ・プレートに搭載されたプローブ・カードを使用
    してウェハと電気的に接続するステップをさらに含む請求項５１に記載の方法。
68. 【請求項６８】 プローブ・カードが移動可能にプローブ・プレートに搭載
    されている請求項６７に記載の方法。
69. 【請求項６９】 電気的に接続するステップが、 チャック及びプローブ・プレートが一緒に固定された後にウェハに対してプロ
    ーブ・カードを押すステップを含む請求項６８に記載の方法。
70. 【請求項７０】 チャック及びプローブ・プレートを一緒に固定するステッ
    プの前にプローブ・カードを引込めるステップをさらに含む請求項６９に記載の
    方法。
71. 【請求項７１】 プローブ・カードをウェハに対して押すステップが、 固定されたプローブ及びチャック・プレート内に圧力差を生成することにより
    達成される請求項６９に記載の方法。
72. 【請求項７２】 圧力差が、ウェハの近辺の圧力を減少することにより生成
    される請求項７１に記載の方法。
73. 【請求項７３】 圧力差が、プローブ・カードの後の圧力を増加することに
    より生成される請求項７１に記載の方法。
74. 【請求項７４】 圧力差が生成後にプローブ・プレート上又はチャック・プ
    レート上のバルブにより維持される請求項７１に記載の方法。
75. 【請求項７５】 プローブ・カードがプローブ・プレートに少なくとも２つ
    のリーフ・スプリングにより搭載されている請求項６８に記載の方法。
76. 【請求項７６】 ウェハに対してプローブ・カードを押すことが、プローブ
    ・カードの後に位置するピストンの移動により達成される請求項６９に記載の方
    法。
77. 【請求項７７】 プローブ・カードがプローブ・プレート内に含まれる印刷
    回路基板と電気的に結合している請求項６７に記載の方法。
78. 【請求項７８】 印刷回路基板が、固定されたプローブ・プレート及びチャ
    ック・プレートの外部からアクセス可能な電気コネクタに電気的に結合している
    請求項６７に記載の方法。
79. 【請求項７９】 プローブ・プレートに搭載されたプローブ・カードを使用
    してウェハと電気的に接続するステップをさらに含む請求項５４に記載の方法。
80. 【請求項８０】 プローブ・カードが移動可能にプローブ・プレートに搭載
    されている請求項７９に記載の方法。
81. 【請求項８１】 電気的に接続するステップが、 チャック及びプローブ・プレートが一緒に固定された後にウェハに対してプロ
    ーブ・カードを押すステップを含む請求項８０に記載の方法。
82. 【請求項８２】 チャック及びプローブ・プレートを一緒に固定するステッ
    プの前にプローブ・カードを引込めるステップをさらに含む請求項８１に記載の
    方法。
83. 【請求項８３】 プローブ・カードをウェハに対して押すステップが、 固定されたプローブ及びチャック・プレート内に圧力差を生成することにより
    達成される請求項８１に記載の方法。
84. 【請求項８４】 圧力差が、ウェハの近辺の圧力を減少することにより生成
    される請求項８３に記載の方法。
85. 【請求項８５】 圧力差が、プローブ・カードの後の圧力を増加することに
    より生成される請求項８３に記載の方法。
86. 【請求項８６】 圧力差が生成後にプローブ・プレート上又はチャック・プ
    レート上のバルブにより維持される請求項８３に記載の方法。
87. 【請求項８７】 プローブ・カードがプローブ・プレートに少なくとも２つ
    のリーフ・スプリングにより搭載されている請求項８０に記載の方法。
88. 【請求項８８】 ウェハに対してプローブ・カードを押すことが、プローブ
    ・カードの後に位置するピストンにより達成される請求項８１に記載の方法。
89. 【請求項８９】 プローブ・カードがプローブ・プレート内に含まれる印刷
    回路基板と電気的に結合している請求項７９に記載の方法。
90. 【請求項９０】 印刷回路基板が、固定されたプローブ・プレート及びチャ
    ック・プレートの外部からアクセス可能な電気コネクタに電気的に結合している
    請求項７９に記載の方法。
91. 【請求項９１】 ウェハを置く及び整列するステップが、ウェハがプローブ
    ・プレートと整列されているチャック・プレート上の位置にウェハを置くことに
    より同時的に行われる請求項４８に記載の方法。
92. 【請求項９２】 ウェハを置く及び整列するステップが、 ウェハをロボット・アーム内に保持し、 ウェハの映像を取り、 取られた映像から、ウェハの整列位置を決定し、 ウェハを整列位置に置く、 ことにより達成される請求項９１に記載の方法。
93. 【請求項９３】 チャック・プレートとプローブ・プレートとを一緒に移動
    し、 チャック・プレートとプローブ・プレートとが接触する前にプローブ・プレー
    トがチャック・プレート上のウェハと接触する、 各ステップをさらに含む請求項５５に記載の方法。
94. 【請求項９４】 チャック・プレートとプローブ・プレートとが外部装置に
    より少なくとも部分的に一緒に動かされる請求項９３に記載の方法。
95. 【請求項９５】 チャック・プレートとプローブ・プレートの一緒の移動が
    、チャック及びプローブ・プレートの組合せ内に含まれる機械的接続装置により
    完了される請求項９４に記載の方法。
96. 【請求項９６】 最初のプローブ動作力を与えるために外部装置がチャック
    ・プレートとプローブ・プレートを一緒に移動する請求項９４に記載の方法。
97. 【請求項９７】 さらなるプローブ動作力が、チャック及びプローブ・プレ
    ート組合せ内に含まれる機械的接続装置により与えられる請求項９６に記載の方
    法。
98. 【請求項９８】 さらなるプローブ動作力が、プローブ・カードの後に位置
    するピストンにより与えられる請求項９６に記載の方法。