JP2009145069A - Probe apparatus - Google Patents

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Daigo Takahashi
大悟 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe apparatus which does not require readjustment of needle contact during a test and ensures a contact with an electrode pad. <P>SOLUTION: A probe apparatus for electrically testing a semiconductor integrated circuit in a wafer state comprises a probe needle 4 having a rigid circular arc part, and a probe card substrate 3. The probe needle 4 is connected with the probe card substrate 3 so that an angle formed by an assumed straight line connecting both the ends of the circular arc part of the probe needle 4 and the probe card substrate 3 is adjustable, and that the electrode pad 2 provided in the semiconductor integrated circuit and the circular arc part of the probe needle 4 directly contact with each other when an overdrive amount is maximum. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路試験装置に関し、特にウェハ状態で半導体集積回路の電気的試験を行うために半導体集積回路の端子に接触させるプローブ装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit test apparatus, and more particularly to a probe apparatus that contacts a terminal of a semiconductor integrated circuit in order to perform an electrical test of the semiconductor integrated circuit in a wafer state.

LSI製造工程では、ウェハの段階でウェハ面上に作成された複数のLSIチップそれぞれに対して試験を行うため、LSIチップ上の電極パッドと針状のプローブ針で接触(以降、「プロービング」と称す。)させ電気的に接続を行う。   In the LSI manufacturing process, in order to test each of a plurality of LSI chips created on the wafer surface at the wafer stage, contact is made with electrode pads on the LSI chip with needle-like probe needles (hereinafter referred to as “probing”). Electrical connection.

特許文献1には、図9に示すプローブ針が開示されている。1はウェハ(半導体チップ)、2は電極パッド、3はプローブカード基板を示している。構成として接触針4(以降、「プローブ針」と称す。)は先端部41の電極パッド2との接触面が丸みを帯びた形状とし、支持部42を垂直方向に曲るように板状にする。   Patent Document 1 discloses a probe needle shown in FIG. Reference numeral 1 denotes a wafer (semiconductor chip), 2 denotes an electrode pad, and 3 denotes a probe card substrate. As a configuration, the contact needle 4 (hereinafter referred to as “probe needle”) is formed in a plate shape so that the contact surface of the tip portion 41 with the electrode pad 2 is rounded and the support portion 42 is bent in the vertical direction. To do.

さらに先端部41に近接した部分の中心軸が電極パッド2の表面に対し斜めになる形状としてある。或いは先端部41の形状を半円球状にすることでその先端部41の耐磨耗性はさらに向上する。これにより電極パッド2に加わる圧力を緩和し、電極パッド2に傷がつくことを防止している。   Further, the central axis of the portion close to the tip portion 41 is inclined with respect to the surface of the electrode pad 2. Or the wear resistance of the front-end | tip part 41 further improves by making the shape of the front-end | tip part 41 into a semicircle. Thereby, the pressure applied to the electrode pad 2 is relieved and the electrode pad 2 is prevented from being damaged.

また、特許文献2には円弧状の構造を持つプローブが開示されている。これはプローブの微細化に伴い、接触に必要なスクラブ長を確保し安定した電気的導通を得ることを目的としたものである。   Patent Document 2 discloses a probe having an arcuate structure. The purpose of this is to secure a stable electrical continuity by securing a scrub length necessary for contact with miniaturization of the probe.

特開昭63−169039号公報JP 63-169039 A 特開2005−265659号公報JP 2005-265659 A

ウェハ面内にはウェハの反りやパターニングの出来具合による高低差があるため、ウェハテストのプロービングでは相対的に最も低いところを針立ての基準高さとしてプローブ針の針圧(以降、「オーバードライブ」と称す。)を決定する。そこで図10に示すように、決定したオーバードライブになるまでプローブ針4をウェハ1表面の電極パッド2に接触させて、プロービングを行う。   Since there is a height difference in the wafer surface due to the warpage of the wafer and the degree of patterning, the probe needle pressure (hereinafter referred to as “overdrive”) is used as the reference height of the needle stand in the wafer test probing. "). Therefore, as shown in FIG. 10, the probe needle 4 is brought into contact with the electrode pad 2 on the surface of the wafer 1 until probing is performed until the determined overdrive is reached.

しかし、ウェハ表面の相対的に高い部分には過剰なオーバードライブがかかる。この過剰なオーバードライブがかかるところでは、プローブ針4が図11に示すようにウェハ1表面との接触点を支点にしなるため、プローブ針4が電極パッド2から外れてしまう。このため、接触不良でウェハテストが正常に行うことができないという問題がある。   However, excessive overdrive is applied to relatively high portions of the wafer surface. Where this excessive overdrive is applied, the probe needle 4 becomes a fulcrum at the contact point with the surface of the wafer 1 as shown in FIG. For this reason, there is a problem that the wafer test cannot be performed normally due to poor contact.

その理由は、特許文献1に示すようなプローブ針4が直線的な構造で電極パッド2に接触しているため、過剰オーバードライブ時のプローブカード基板を下方向へ押す力によってプローブ針4を下方向へ下げる動作が、そのままプローブ針4が横方向へずれる動作となるからである。   The reason is that the probe needle 4 as shown in Patent Document 1 has a linear structure and is in contact with the electrode pad 2, so that the probe needle 4 is lowered by a force that pushes the probe card substrate downward at the time of excessive overdrive. This is because the downward movement is the movement of the probe needle 4 in the lateral direction as it is.

特許文献2のプローブ針は円弧状部分を有しているが、オーバードライブがかかった場合に円弧状部分が扁平に変形するため、同様の問題が生じる。   The probe needle of Patent Document 2 has an arc-shaped portion. However, when the overdrive is applied, the arc-shaped portion is deformed flat, and the same problem occurs.

このように、ウェハ製造の都合上、必ず発生するウェハ表面の高低差のために、プローブ針と電極パッドの接触不良が発生し、正確なウェハテストが出来なくなる。このことにより、本来は良品と判定されるべきLSIも、このような測定時の接触不良で不良品と判定される可能性があり、不良品増加による歩留まり率の低下や、材料のロスによる環境への影響が問題となる。また、これを防止するため、一般的に行われるウェハテスト中の針当て再調整は、テスト時間の増加に繋がり、開発工数増加によるコスト増大に繋がる。   As described above, because of the difference in height of the wafer surface that always occurs due to the convenience of wafer manufacture, a contact failure between the probe needle and the electrode pad occurs, and an accurate wafer test cannot be performed. As a result, LSIs that should be judged as non-defective products may be judged as defective products due to such poor contact at the time of measurement, and the yield rate decreases due to an increase in defective products and the environment due to material loss. The impact on is a problem. Further, in order to prevent this, needle contact readjustment generally performed during a wafer test leads to an increase in test time and an increase in cost due to an increase in development man-hours.

また将来、LSIのチップサイズ、電極パッドは更に微細化が進むことが予想されるので、このような従来方式による針位置ズレの問題がさらに顕著となってくることが考えられる。   In addition, since it is expected that the LSI chip size and electrode pads will be further miniaturized in the future, it is considered that the problem of such needle position deviation due to the conventional method will become more prominent.

上記問題に鑑み、本発明は、テスト中の針当て再調整が不要で、電極パッドへ確実に接触させることが出来るプローブ装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a probe device that does not require readjustment of a needle contact during a test and can be reliably brought into contact with an electrode pad.

本発明の1つの視点において、ウェハ状態での半導体集積回路の電気的試験を行うためのプローブ装置であって、剛性の円弧状部分を含むプローブ針と、プローブカード基板と、を備え、該プローブ針は、該プローブ針の該円弧状部分の両端を結ぶ想定直線と該プローブカード基板とのなす角度が可変となるとともに、オーバードライブ量が最大のときに該半導体集積回路に設けられた電極パッドと該円弧状部分とが直接接触するように、該プローブカード基板と接続されていることを特徴とする。   In one aspect of the present invention, a probe apparatus for performing an electrical test of a semiconductor integrated circuit in a wafer state, comprising: a probe needle including a rigid arcuate portion; and a probe card substrate, The needle is an electrode pad provided in the semiconductor integrated circuit when the angle formed between the assumed straight line connecting both ends of the arc-shaped portion of the probe needle and the probe card substrate is variable and the overdrive amount is maximum And the arcuate portion are connected to the probe card substrate so as to be in direct contact with each other.

このプローブ装置は、前記ウェハ表面から前記プローブカード基板までの最大高さをy、前記ウェハ表面から前記プローブカード基板までの最大高さと最小高さの差をDとした場合、前記円弧状の部分の半径Rが、R=y−(D/2)となるように設定されていることが好ましい。   In this probe apparatus, when the maximum height from the wafer surface to the probe card substrate is y and the difference between the maximum height and the minimum height from the wafer surface to the probe card substrate is D, the arc-shaped portion Is preferably set so that R = y− (D / 2).

また、前記プローブカード基板と前記プローブ装置との接続位置から前記電極パッドまでの水平距離をxとした場合、R−xで計算される数値が前記電極パッドの大きさより小さくなるように前記円弧状の部分の半径Rが設定されていることが好ましい。   Further, when the horizontal distance from the connection position between the probe card substrate and the probe device to the electrode pad is x, the arc shape is such that the numerical value calculated by Rx is smaller than the size of the electrode pad. It is preferable that the radius R of the part is set.

また、前記プローブ針の先端部にスパイク形状の突起部を有することが好ましい。   Moreover, it is preferable to have a spike-shaped protrusion at the tip of the probe needle.

また、前記突起部に測定位置確認用カメラの焦点合わせが可能であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the measurement position confirmation camera can be focused on the protrusion.

また、前記プローブ針の円弧状部分が前記プローブカード基板と接続する側に、直線状の延長部をさらに有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the arcuate portion of the probe needle further has a linear extension portion on the side connected to the probe card substrate.

また、前記延長部の少なくとも一部が弾性変形材料からなることが好ましい。   Moreover, it is preferable that at least a part of the extension portion is made of an elastically deformable material.

本発明の他の視点において、半導体集積回路の試験方法であって、プローブ針の円弧状部分の両端を結ぶ想定直線とプローブカード基板とのなす角度が可変となるように、該プローブカード基板に該プローブ針を接続し、該プローブ針の該円弧状部分を、試験を行う半導体集積回路の電極パッドにオーバードライブをかけて接触させ、該プローブカード基板の該半導体集積回路との相対的高さの変動に追従して該プローブ針の円弧状部分と該電極パッドとの接触位置を回転摺動させることを特徴とする。   In another aspect of the present invention, there is provided a test method for a semiconductor integrated circuit, wherein an angle formed between an assumed straight line connecting both ends of an arc-shaped portion of a probe needle and a probe card substrate is variable. The probe needle is connected, the arc-shaped portion of the probe needle is brought into contact with the electrode pad of the semiconductor integrated circuit to be tested by overdrive, and the relative height of the probe card substrate with the semiconductor integrated circuit The position of contact between the arcuate portion of the probe needle and the electrode pad is rotated and slid in accordance with the fluctuation of.

本発明に係るプローブ装置を用いることにより、テスト中の針当て再調整が不要で、電極パッドへ確実に接触させることが出来るため、ウェハの歩留まりが向上し、ウェハテスト時間短縮やコスト削減ができる。また、プローブ針と電極パッドのみの改良で対応可能であるため、従来のテスタ資産が継承可能である。さらに、今後のLSI微細化でチップや電極パッドの微細化に対しても対応が可能である。   By using the probe device according to the present invention, readjustment of the needle contact during the test is unnecessary, and the electrode pad can be reliably contacted, so that the yield of the wafer is improved, and the wafer test time can be reduced and the cost can be reduced. . In addition, since it is possible to cope with improvement of only the probe needle and the electrode pad, the conventional tester assets can be inherited. Furthermore, future LSI miniaturization can also cope with miniaturization of chips and electrode pads.

(実施例1)
図1は本発明の1つの実施例に係るプローブ装置の側面図である。図1に示すように、本発明に係るプローブ装置の1つの実施例は、プローブ針4の全体の形状を円弧状としている。そして、円弧状部分の両端を結ぶ想定直線7とプローブカード基板3とのなす角度αが可変となるようにプローブカード基板3と接続されている。円弧状部分は過剰なオーバードライブがかかっても角度αが変化するのみで、円弧状部分自体は実質的に変形しない程度に剛性を有している。
Example 1
FIG. 1 is a side view of a probe apparatus according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in one embodiment of the probe device according to the present invention, the entire shape of the probe needle 4 is an arc. The probe card substrate 3 is connected so that the angle α formed between the assumed straight line 7 connecting the both ends of the arc-shaped portion and the probe card substrate 3 is variable. The arc-shaped portion only has a change in angle α even when excessive overdrive is applied, and the arc-shaped portion itself has rigidity to such an extent that it does not substantially deform.

この円弧状部分の半径Rが、試験対象のウェハ1表面からプローブカード基板3までの高さに比較してある程度の大きさを有していれば、本発明による一定の効果が得られる。すなわち、試験対象のウェハ1表面からプローブカード基板3までの相対的高さが多少変動して過剰なオーバードライブがかかっても、図2の(a)、(b)に示すように円弧状のプローブ針4がその形状を保持しつつ、その接続位置を中心に回転摺動して半導体集積回路の電極パッド2との接触位置を変えることにより、円弧状のプローブ針4と電極パッド2との接触を常に維持することが可能となっている。   If the radius R of the arc-shaped portion has a certain size compared to the height from the surface of the wafer 1 to be tested to the probe card substrate 3, the certain effect of the present invention can be obtained. That is, even if the relative height from the surface of the wafer 1 to be tested to the probe card substrate 3 slightly fluctuates and excessive overdrive is applied, as shown in FIGS. While the probe needle 4 maintains its shape, the probe needle 4 rotates and slides around its connection position to change the contact position with the electrode pad 2 of the semiconductor integrated circuit, whereby the arc-shaped probe needle 4 and the electrode pad 2 are It is possible to maintain contact at all times.

図2(a)は、オーバードライブ量が最小になる電極パッド2のポイントをプロービングした場合、図2(b)は、オーバードライブ量が最大になる電極パッド2のポイントをプロービングした場合をそれぞれ示す。   2A shows a case where the point of the electrode pad 2 where the overdrive amount is minimized is probed, and FIG. 2B shows a case where the point of the electrode pad 2 where the overdrive amount is maximized is probed. .

しかし最適な半径Rとしては、下記式(1)で示す大きさとすることが好ましい。
R=y−(D/2)・・・・・・・・・・・式(1)
ここで、y:プローブカード基板の最大高さ、D:プローブカード基板の最大高さと最小高さの差、R:プローブ針の円弧の半径、である。
However, the optimum radius R is preferably set to the size indicated by the following formula (1).
R = y-(D / 2) ... Formula (1)
Here, y is the maximum height of the probe card substrate, D is the difference between the maximum height and the minimum height of the probe card substrate, and R is the radius of the arc of the probe needle.

なぜなら、図3に示すように、プローブカード基板の最大高さと最小高さの中間値を円弧の半径Rとする場合に、接触位置ズレ量Lを最小にできるからである。   This is because, as shown in FIG. 3, when the intermediate value between the maximum height and the minimum height of the probe card substrate is the radius R of the arc, the contact position deviation amount L can be minimized.

プローブ針4の円弧半径Rをこのように設定することにより、電極パッド2の高低差によりオーバードライブ量が異なった場合においても、接触位置ズレ量Lを電極パッド2の大きさより小さくなるように設定したプローブ針4を用いて、常に電極パッド2に接触する状態を保つことが出来る。   By setting the arc radius R of the probe needle 4 in this way, the contact position deviation amount L is set to be smaller than the size of the electrode pad 2 even when the overdrive amount differs due to the height difference of the electrode pad 2. By using the probe needle 4 that has been made, it is possible to always keep the state in contact with the electrode pad 2.

図3は円弧状としたプローブ針4でプロービングする際、オーバードライブ量が最小の状態と中間の状態と最大の状態を同一図上に表記したものである。なお、位置の差をわかりやすくするため、プローブ針4の描画を各状態ごとに変えてある。   FIG. 3 shows a state where the overdrive amount is minimum, an intermediate state, and a maximum state on the same diagram when probing with the probe needle 4 having an arc shape. Note that the drawing of the probe needle 4 is changed for each state in order to easily understand the difference in position.

プロービングする時、電極パッド2と接触するよう円弧状のプローブ針4を配置する。このプローブ針4を用いて、プローブ針4がLSIチップに複数設置されている電極パッド2すべてに接触するまでオーバードライブをかけ、プロービングを行う。そのため図2のようにオーバードライブ量が最大の電極パッド2とオーバードライブ量が最小の電極パッド2が生じる。   When probing, the arc-shaped probe needle 4 is arranged so as to come into contact with the electrode pad 2. Using this probe needle 4, overdrive is applied until the probe needle 4 comes into contact with all of the electrode pads 2 provided on the LSI chip, and probing is performed. Therefore, as shown in FIG. 2, an electrode pad 2 having the largest overdrive amount and an electrode pad 2 having the smallest overdrive amount are generated.

なお、プローブ針4の電極パッド2との接触位置ズレ量(プローブカード基板が最大高さと最小高さの間を変動する時に接触位置が水平方向に移動する範囲)Lは、下記の式(2)で示される。   The amount of displacement of the contact position of the probe needle 4 with the electrode pad 2 (the range in which the contact position moves in the horizontal direction when the probe card substrate fluctuates between the maximum height and the minimum height) L is expressed by the following equation (2 ).

L=(x+(D/2)1/2−x=R−x ・・・・・・・・式(2)
ここで、L:プローブ針4の接触位置ズレ量、x:プローブカード基板3とプローブ針4との接続位置から電極パッド2までの水平距離、y:プローブカード基板3の最大高さ、D:プローブカード基板3の最大高さと最小高さの差、R:プローブ円弧の半径、である。
L = (x 2 + (D / 2) 2 ) 1/2 −x = R−x Equation (2)
Here, L: amount of displacement of the contact position of the probe needle 4, x: horizontal distance from the connection position of the probe card substrate 3 and the probe needle 4 to the electrode pad 2, y: maximum height of the probe card substrate 3, D: The difference between the maximum height and the minimum height of the probe card substrate 3, R: radius of the probe arc.

以上に説明したように、プローブ針4を円弧状にし、式(2)から得られるプローブ針4の接触位置ズレ量Lを電極パッド2の大きさよりも小さくなるように、プローブカード基板3から電極パッド2までの水平距離x及びプローブ円弧の半径Rを設定することにより、オーバードライブが最大に掛かった場合でも、プローブ針4の円弧状面が常に電極パッド2に接触し続けることができる。   As described above, the probe needle 4 is formed in an arc shape, and the contact position deviation amount L of the probe needle 4 obtained from the equation (2) is reduced from the probe card substrate 3 to the electrode pad 2 so as to be smaller than the electrode pad 2. By setting the horizontal distance x to the pad 2 and the radius R of the probe arc, the arc-shaped surface of the probe needle 4 can always keep in contact with the electrode pad 2 even when the overdrive is maximized.

(実施例2)
図4は本発明に係る実施例2のプローブ針4の側面図である。図4のように、プローブカード基板3と電極パッド2の位置の関係により、プローブ針4が円弧のみの構成をとることが困難な場合、プローブ針4とプローブカード基板3の接続部を延長した構造5を設けることにより、同様の効果を得ることができる。
(Example 2)
FIG. 4 is a side view of the probe needle 4 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, when it is difficult for the probe needle 4 to have a circular arc configuration due to the positional relationship between the probe card substrate 3 and the electrode pad 2, the connecting portion between the probe needle 4 and the probe card substrate 3 is extended. By providing the structure 5, the same effect can be obtained.

このときのプローブ針4の接触位置ズレ量Lは、プローブ針4とプローブカード基板3の接続部を延長した部分5を含む長さを半径Rとして用いて式(2)で計算する。このように、プローブ針4の円弧状部分とプローブカード基板3の間が延長されているだけで、実施例1と同様の効果が得られる。   The contact position deviation amount L of the probe needle 4 at this time is calculated by the formula (2) using the length including the portion 5 obtained by extending the connection portion between the probe needle 4 and the probe card substrate 3 as the radius R. As described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained only by extending the arc-shaped portion of the probe needle 4 and the probe card substrate 3.

(実施例3)
図5は本発明に係る実施例3のプローブ針4の側面図である。これはプローブ針4の先端部41を鋭利な小突起がついた形状(以降、「スパイク形状」と称す。)にしたものである。
(Example 3)
FIG. 5 is a side view of the probe needle 4 according to the third embodiment of the present invention. In this configuration, the tip 41 of the probe needle 4 has a shape with sharp small protrusions (hereinafter referred to as “spike shape”).

図5のようにプローブ針4の先端部41をスパイク形状にすることにより、プロービングの際、プローブ針4は電極パッド2を滑るが、滑る際にスパイク部分が電極パッド2(例えばアルミニウムなど)の上に生成された酸化膜6を削ることができる。   By making the tip 41 of the probe needle 4 into a spike shape as shown in FIG. 5, the probe needle 4 slides on the electrode pad 2 during probing, but the spike portion of the probe pad 4 is made of the electrode pad 2 (for example, aluminum) when sliding. The oxide film 6 generated on the top can be removed.

図5はプローブ針4を電極パッド2に接触させる前の状態(A)である。   FIG. 5 shows a state (A) before the probe needle 4 is brought into contact with the electrode pad 2.

図6はプローブ針4を電極パッド2に接触させ、オーバードライブを弱く与えた状態(B)である。プローブ針4の先端部41が酸化膜6を一部除去している。   FIG. 6 shows a state (B) in which the probe needle 4 is brought into contact with the electrode pad 2 and overdrive is weakly applied. The tip 41 of the probe needle 4 partially removes the oxide film 6.

図7はプローブ針4を電極パッド2に接触させ、オーバードライブを強く与えた状態(C)である。   FIG. 7 shows a state (C) in which the probe needle 4 is brought into contact with the electrode pad 2 and overdrive is strongly applied.

図5のようにプローブ針4の先端部41をスパイク形状にすることにより、電極パッド2に酸化膜6が生成されても、図6のように弱いオーバードライブを与えて酸化膜6を除去し、図7のようにオーバードライブを強く与える事により良好な接触を得ることができるようになる。   By forming the tip 41 of the probe needle 4 in a spike shape as shown in FIG. 5, even if the oxide film 6 is generated on the electrode pad 2, the oxide film 6 is removed by giving a weak overdrive as shown in FIG. As shown in FIG. 7, it is possible to obtain a good contact by giving a strong overdrive.

さらに、実際のプロービングで行われる、測定位置を確認するためのプローブ針先認識においても、この形状は有効である。   Furthermore, this shape is also effective in recognition of the probe needle tip for confirming the measurement position, which is performed by actual probing.

なぜなら、プロービングを行う機器は、機器に取り付けられた測定位置確認用カメラの映像でプローブ針先を検知している。この検知の際、プローブ針4の先端部41に対して焦点合わせを行い、焦点の合った針先部分をプローブ針4の位置として検知することができる。このため、先に示したように先端部41をスパイク形状とすれば、針先認識は従来通りのカメラのフォーカスによる機構を用いることができ、プローバの改造は不要となるからである。   This is because the probing device detects the probe needle tip from the image of the measurement position confirmation camera attached to the device. At the time of this detection, the tip 41 of the probe needle 4 is focused, and the focused needle tip portion can be detected as the position of the probe needle 4. For this reason, if the tip 41 has a spike shape as described above, needle tip recognition can use a conventional camera focus mechanism, and no prober modification is required.

(実施例4)
図8は本発明に係る実施例4のプローブ針4の側面図である。図8のようにプローブ針4の形状を、ブローブ針が固定されているプローブカード基板3とプローブ針4の円弧状部分との中間部分である図8のC点に応力集中が発生するように設計する。プローブ針4の素材が鉄などの金属のような柔軟性を持つ素材ならば、応力集中する部分がしなり、円弧状のプローブ針4の機能が充分に発揮できるようになる。また過剰オーバードライブ状態でプローブ針先端が変形しないようにプローブ針4の円弧状部分の円内側と、円弧状の根元部分である図8のA,B部分が厚めになるようにする。
Example 4
FIG. 8 is a side view of the probe needle 4 according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the probe needle 4 is shaped so that stress concentration occurs at point C in FIG. 8, which is an intermediate portion between the probe card substrate 3 on which the probe needle is fixed and the arcuate portion of the probe needle 4. design. If the material of the probe needle 4 is a material having flexibility such as a metal such as iron, the stress concentration portion will be broken, and the function of the arc-shaped probe needle 4 can be sufficiently exhibited. Further, in order to prevent the tip of the probe needle from being deformed in an excessive overdrive state, the inner side of the arc-shaped portion of the probe needle 4 and the portions A and B of FIG.

このような構成にすることにより、過剰なオーバードライブが掛かったとき、応力の集中する部分である図8のC点でしなりが発生する。また過剰オーバードライブでプローブ針先端が変形しないように図8のA,B部分に補強を施すことにより、電極パッド2に接触する部分でもプローブ針4の変形が発生せず、設計どおりにプローブ針4の接触面と電極パッド2とが滑る(摺動する)ようになる。これによりプローブ針4と電極パッド2とのズレが最小に押さえられる。   With this configuration, when excessive overdrive is applied, bending occurs at point C in FIG. 8 where stress is concentrated. Further, by reinforcing the portions A and B of FIG. 8 so that the tip of the probe needle is not deformed due to excessive overdrive, the probe needle 4 is not deformed even in the portion in contact with the electrode pad 2, and the probe needle is designed as designed. The contact surface 4 and the electrode pad 2 slide (slide). As a result, the displacement between the probe needle 4 and the electrode pad 2 is minimized.

例えば、針元を樹脂止めして針立てした場合、針元がしなる事が困難となることがある。その場合、カード基板樹脂−針元の部分は変形せず円弧上の部分のみが加重によりしなる可能性がある。そこでこのような針立て技術を用いて本発明を実現する場合は、図8のように針の形状を応力が集中して変形する部分があるように設計し、針先部分に補強を加えれば、任意のしなりを実現できる。   For example, in the case where the needle base is fixed with a resin and the needle base is raised, it may be difficult for the needle base to be bent. In this case, there is a possibility that the card substrate resin-needle portion is not deformed and only the portion on the arc is subjected to weighting. Therefore, when the present invention is realized by using such a needle stand technique, if the shape of the needle is designed so that there is a portion where stress is concentrated and deformed as shown in FIG. Any bend can be realized.

以上、本発明を上記実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。   Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and various modifications that can be made by those skilled in the art within the scope of the present invention. Of course, including modifications.

本発明に係る実施例1のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of Example 1 which concerns on this invention. 本発明に係る実施例1のプローブ装置のプロービング状態を例示する図である。It is a figure which illustrates the probing state of the probe apparatus of Example 1 which concerns on this invention. 実施例1のプローブ装置の動作を説明する側面図である。It is a side view explaining operation | movement of the probe apparatus of Example 1. FIG. 実施例2のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of Example 2. 実施例3のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of Example 3. 実施例3のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of Example 3. 実施例3のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of Example 3. 実施例4のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of Example 4. 従来技術のプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus of a prior art. 従来技術の通常のオーバードライブ状態を示すプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which shows the normal overdrive state of a prior art. 従来技術の過剰なオーバードライブ状態を示すプローブ装置の側面図である。It is a side view of the probe apparatus which shows the excessive overdrive state of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 ウェハ
2 電極パッド
3 プローブカード基板
4 プローブ針
5 プローブ針延長部分
6 酸化膜
7 円弧状部分両端を結ぶ想定直線
41 先端部
42 支持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Electrode pad 3 Probe card board 4 Probe needle 5 Probe needle extension part 6 Oxide film 7 Assumption straight line 41 which connects both ends of circular arc part Tip part 42 Support part

Claims (8)

ウェハ状態での半導体集積回路の電気的試験を行うためのプローブ装置であって、
剛性の円弧状部分を含むプローブ針と、プローブカード基板と、
を備え、
該プローブ針は、該プローブ針の該円弧状部分の両端を結ぶ想定直線と該プローブカード基板とのなす角度が可変となるとともに、オーバードライブ量が最大のときに該半導体集積回路に設けられた電極パッドと該円弧状部分とが直接接触するように、該プローブカード基板と接続されていることを特徴とするプローブ装置。
A probe device for conducting an electrical test of a semiconductor integrated circuit in a wafer state,
A probe needle including a rigid arcuate portion, a probe card substrate,
With
The probe needle is provided in the semiconductor integrated circuit when the angle formed between an assumed straight line connecting both ends of the arc-shaped portion of the probe needle and the probe card substrate is variable and the overdrive amount is maximum. A probe device characterized in that the electrode pad and the arcuate portion are connected to the probe card substrate so as to be in direct contact with each other.
前記ウェハ表面から前記プローブカード基板までの最大高さをy、
前記ウェハ表面から前記プローブカード基板までの最大高さと最小高さの差をDとした場合、
前記円弧状の部分の半径Rが、R=y−(D/2)となるように設定されていることを特徴とする、請求項1に記載のプローブ装置。
The maximum height from the wafer surface to the probe card substrate is y,
When the difference between the maximum height and the minimum height from the wafer surface to the probe card substrate is D,
2. The probe device according to claim 1, wherein a radius R of the arc-shaped portion is set to be R = y− (D / 2).
前記プローブカード基板と前記プローブ針との接続位置から前記電極パッドまでの水平距離をxとした場合、
R−xで計算される数値が前記電極パッドの大きさより小さくなるように前記円弧状の部分の半径Rが設定されていることを特徴とする、請求項2に記載のプローブ装置。
When the horizontal distance from the connection position of the probe card substrate and the probe needle to the electrode pad is x,
The probe apparatus according to claim 2, wherein a radius R of the arc-shaped portion is set so that a numerical value calculated by R-x is smaller than a size of the electrode pad.
前記プローブ針の先端部にスパイク形状の突起部を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載のプローブ装置。   The probe apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a spike-shaped protrusion is provided at a tip of the probe needle. 前記突起部に測定位置確認用カメラの焦点合わせが可能であることを特徴とする、請求項4に記載のプローブ装置。   The probe apparatus according to claim 4, wherein a focus of a measurement position confirmation camera can be focused on the protrusion. 前記プローブ針の前記円弧状部分が前記プローブカード基板と接続する側に、直線状の延長部をさらに有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載のプローブ装置。   The probe device according to claim 1, further comprising a linear extension portion on a side where the arc-shaped portion of the probe needle is connected to the probe card substrate. 前記延長部の少なくとも一部が弾性変形材料からなることを特徴とする、請求項6に記載のプローブ装置。   The probe apparatus according to claim 6, wherein at least a part of the extension part is made of an elastically deformable material. プローブ針の円弧状部分の両端を結ぶ想定直線とプローブカード基板とのなす角度が可変となるように、該プローブカード基板に該プローブ針を接続し、該プローブ針の該円弧状部分を、試験を行う半導体集積回路の電極パッドにオーバードライブをかけて接触させ、該プローブカード基板の該半導体集積回路との相対的高さの変動に追従して該プローブ針の円弧状部分と該電極パッドとの接触位置を回転摺動させることを特徴とする、半導体集積回路の試験方法。   The probe needle is connected to the probe card board so that an angle formed between an assumed straight line connecting both ends of the arc-shaped part of the probe needle and the probe card board is variable, and the arc-shaped part of the probe needle is tested. The electrode pad of the semiconductor integrated circuit that performs the overdrive is brought into contact with the electrode pad, and the arc-shaped portion of the probe needle and the electrode pad follow the fluctuation in the relative height of the probe card substrate with the semiconductor integrated circuit. A method for testing a semiconductor integrated circuit, wherein the contact position of the semiconductor is rotated and slid.
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