JP2010192741A - 電気的接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエーハのプローブにおいて、位置あわせのためのマークを確実に識別可能にして、マークの座標位置を正確かつ容易に決定可能にする方法を提供する。
【解決手段】ウエーハの電気的試験装置において検査ステージに対向しているセラミック基板３６とシート状基板３８との積層体中に光源４６を内蔵させ、前記対向面にはこの光源４６の光の一部を通過させるマーク部材４４を設置する。該マーク部材４４の中央部にはマーク４８を配置する。
【選択図】図３

Description

本発明は、集積回路のような平板状被検査体の電気的試験に用いる電気的接続装置に関する。

半導体ウエーハに形成された集積回路、ウエーハから切断された集積回路等の平板状被検査体は、プローブカードのような電気的接続装置を用いて、その集積回路が仕様書通りの機能を備えているか否かの電気的試験をされる。そのような電気的試験の際、被検査体は、その電極に電気的接続装置の接触子の針先を押圧され、その状態で電気信号を供給される（特許文献１及び２）。

この種の電気的接続装置を用いる試験装置においては、各接触子の針先が被検査体の対応する電極に対向していることと、複数の接触子の針先により形成される仮想面が検査ステージと平行していることとが、正確な試験結果を得る上で重要である。

このため、試験装置は、電気的接続装置に備えられた位置決めマーク（すなわち、アライメントマーク）のような複数のマークの座標位置を、被検査体を受ける検査ステージに備えられた探査装置で探査して、マークの二次元座標位置又は三次元座標位置を決定し、決定した結果を基に電気的接続装置と検査ステージとを相対的に変位させて、各接触子の針先と被検査体の対応する電極との位置合わせをする位置合わせ機能（すなわち、アライメント機能）を備えている。

上記のようなアライメント機能を備えた検査装置に用いられる電気的接続装置として、接触子の針先自体をマークとして用いるもの（特許文献３）、針先の近傍にマークを形成したもの（特許文献４）、マークを接触子以外の部材に設けたもの（特許文献５）等がある。

上記のような検査装置は、いずれも、光を探査装置の側からマークに向けて照射し、マークからの反射光を探査装置で探査することにより、マークを識別し、マークの座標位置を決定している。

しかし、上記の従来装置では、マークからの反射光量が少ないにもかかわらず、探査装置の出力信号がマークの周囲領域から反射して探査装置に入射する光に大きく影響されること避けることができないから、マークを正確に識別することができず、したがってマークの正確な座標位置を決定することが難しい。

本発明の目的は、マークを確実に識別可能にして、マークの座標位置を正確かつ容易に決定可能にすることにある。

本発明に係る電気的接続装置は、下面を有する支持体と、該支持体の前記下面に配置された複数の接触子と、前記支持体の下側に備えられたマークであって、光通過特性が該マークの隣りの領域と異なるマークと、該マークにその上側から光を照射するように前記支持体に備えられた光源とを含む。

前記支持体は前記マークに向けて開放する凹所を有していてもよく、また前記光源は前記凹所に配置されていてもよい。

前記支持体は、セラミック基板と、前記接触子が配置された下面を有するシート状基板であって、前記セラミック基板の下面に重ねて配置されたシート状基板とを含むことができる。この場合、前記マークは前記シート状基板の前記下面に備えられており、前記セラミック板は前記凹所を有することができる。

前記支持体は、配線基板と、前記配線基板の下方に突出する下面を有するブロックであって、前記配線基板に支持されたブロックと、前記接触子が支持された下面を有するシート状基板であって、前記接触子が配置された領域の上面が前記ブロックの下面に対向する状態に前記配線基板及び前記ブロックの下側に配置されたシート状基板とを含むことができる。この場合、前記マークは前記シート状基板の下面に備えられており、前記ブロックは前記凹所を有することができる。

前記支持体は、前記接触子が支持された下面を有する配線基板と、該配線基板の下面に配置された針押えと、前記接触子を前記配線基板の下面に支持させるべく前記接触子を前記針押えに結合させている接着剤層とを含むことができる。この場合、前記マークは前記配線基板の下面に備えられており、前記配線基板は前記凹所を有することができる。

前記支持体は、前記接触子が支持された下面を有する配線基板と、該配線基板の下面に配置された針押えと、前記接触子を前記配線基板の下面に支持させるべく前記接触子を前記針押えに結合させている接着剤層とを含むことができる。この場合、前記マークは、前記針押え又は前記接着剤層に備えられており、前記マークを備える針押え又は接着剤層は前記凹所を有することができる。

前記シート状基板は前記セラミック基板の前記凹所に向けて開放する第２の凹所を有していてもよい。また、前記マークは、前記シート状基板の下面に配置されたシート状のマーク部材であって、前記マークが前記第２の凹所に対向する状態に前記マーク部材に形成されていてもよい。

前記マークは、前記マークが前記セラミック基板の前記凹所に対向する状態に前記シート状基板に形成されていてもよい。

前記マークは前記光源からの光の通過を許す領域を含むことができ、また前記隣りの領域は前記光源からの光の通過を低減又は阻止するようにしてもよい。これとは逆に、前記マークは前記光源からの光の通過を低減又は阻止する領域を含むことができ、また前記隣りの領域は前記光源からの光の通過を許すようにしてもよい。

前記マークは、前記接触子の近傍にあって前記接触子が配置されていない箇所に配置されていてもよい。また、前記マークは、前記支持板の下面に配置されたシート状のマーク部材に形成されていてもよい。

光源からの光は、接触子が支持された支持体の下側に備えられたマークにその上側から照射される。これにより、検査ステージの側に備えられた探査装置に入射する光の量は、マークからの光の量とその隣りの領域からの光の量との間で大きく異なる。その結果、マークとその周囲の領域との間に充分な明暗を得ることができるから、マークを確実に識別可能になり、マークの座標位置を正確かつ容易に決定可能になる。

マーク及びその隣りの領域がシート状基板自体に、又はそのシート状基板の下面に配置されたマーク部材に形成されていると、マーク及びその隣りの領域をシート状部材と共に製作することができるから、マーク及びその隣りの領域を容易に製作することができる。

本発明に係る電気的接続装置を備えた検査装置の一実施例を示す正面図である。 図１に示す電気的接続装置の底面図である。 （Ａ）はマーク及びその近傍の第１の実施例を示す縦断面図であって、（Ｂ）は底面図である。 本発明に係る電気的接続装置の第２の実施例を示す底面図である。 図４における５−５線に沿って得た断面図である。 本発明に係る電気的接続装置の第３の実施例を示す底面図である。 図６における７−７線に沿って得た断面図である。 マーク及びその近傍の第２の実施例を示す縦断面図である。 本発明に係る電気的接続装置の第４の実施例を示す底面図である。 マーク及びその近傍の第３の実施例を示す縦断面図である。 マーク及びその近傍の第４の実施例を示す縦断面図である。 マーク及びその近傍の第５の実施例を示す縦断面図である。

［用語について］

本発明においては、図１において、左右方向を左右方向又はＸ方向、紙面に垂直の方向を前後方向又はＹ方向、上下方向を上下方向又はＹ方向という。しかし、それらの方向は、試験すべき被検査体を試験装置に配置する姿勢により異なる。

したがって、上記の方向は、実際の試験装置に応じて、Ｘ方向及びＹ方向が、水平面、水平面に対し傾斜する傾斜面、及び水平面に垂直の垂直面のいずれかの面内となるように決定してもよいし、それらの面の組み合わせとなるように決定してもよい。

［電気的接続装置の第１の実施例］

図１を参照するに、試験装置１０は、円板状の半導体ウエーハ１２を被検査体とし、ウエーハ１２に形成された集積回路のような複数の半導体デバイスが仕様書通りに製造されているか否かの電気的試験に用いられる。それらの半導体デバイスは、一回で又は複数回に分けて検査、すなわち試験される。各半導体デバイスは、パッド電極のような複数の電極１４を上面に有する。

図１及び図２を参照するに、試験装置１０は、ウエーハ１２を受ける検査ステージ１６と、検査ステージ１６に受けられたウエーハ１２の集積回路を試験装置１０の図示しない電気回路に接続する電気的接続装置１８とを含む。

検査ステージ１６は、ウエーハ１２を上面に受けて解除可能に真空的に吸着するチャックトップ２０と、チャックトップ２０をＸＹＺ方向に三次元的に移動させると共にＺ方向へ伸びるθ軸線の周りに角度的に回転させる駆動機構２２とを含む。

図１及び図２は、特許文献１に記載された接続装置を該接続装置に本発明を適用するように改良した電気的接続装置１８の一実施例を示す。

接続装置１８は、特許文献１に記載されているように、平坦な下面を有する補強部材２４と、補強部材２４の下面に保持された、円形の平板状をした配線基板２６と、配線基板２６の下面に配置された、矩形の平板状をした電気接続器２８と、電気接続器２８の下面に配置された、矩形の平板状をしたプローブ基板３０と、プローブ基板３０の下面に配置された複数の接触子３２とを含む。

補強部材２４は、ステンレス板のような金属材料で板状の平面形状を有するように製作されている。

特許文献１に記載されているように、補強部材２４の上側に補強部材２６の熱変形を抑制する環状の熱変形抑制部材（図示せず）を配置してもよく、また熱変形抑制部材の上にカバー（図示せず）を配置してもよい。

配線基板２６は、ガラス入りエポキシ樹脂のような電気絶縁樹脂により円板状に製作されており、また接触子３２に対する信号の受け渡しに用いる複数の内部配線（図示せず）を有しており、さらに試験装置１０の電気回路（図示せず）に接続される多数のコネクタ（又は、多数のテスターランド）３４を上面の環状周縁部に有する。

補強部材２４と配線基板２６とは、補強部材２４の下面と配線基板２６の上面とを互いに当接させた状態に、複数のねじ部材（図示せず）により同軸的に結合されている。

電気接続器２８は、配線基板２６の前記した内部配線とプローブ基板３０の内部配線（図示せず）とを電気的に接続する接続部材を備えている。

電気接続器２８は、図示の例では、その上面が配線基板２６の下面に当接されかつプローブ基板３０が電気接続器２８の下側に重ねられた状態に、適宜な留め具や複数のねじ部材（いずれも図示せず）により、プローブ基板３０と共に配線基板２６の下面中央部に結合されている。

プローブ基板３０は、図示の例では、多層のセラミック基板３６及び多層のフレキシブル基板すなわちシート状基板３８を上下に重ねた併用基板であり、セラミック基板３６が上側となりかつシート状基板３８が下側となる状態に、上記したように電気接続器２８と共に配線基板２６の下面に結合されている。

セラミック基板３６は、電気接続器２８とほぼ同じ大きさの矩形の平面形状を有しており、また電気接続器２８の前記した接続部材により配線基板の内部配線に電気的に接続された複数の内部配線（図示せず）を有する。

シート状基板３８は、セラミック基板３６よりやや小さい矩形の平面形状を有しており、またポリイミド樹脂のような電気絶縁性樹脂によりセラミック基板３６と一体的に形成されている。

シート状基板３８は、セラミック基板３６の内部配線に電気的に接続された複数の内部配線（図示せず）を内部に有しており、またシート状基板３８の内部配線に電気的に接続された複数のプローブランド（図示せず）を下面に有している。

各接触子３２は、半田のような導電性結合材による接合、レーザによる溶接等の手法により、プローブランドに接合されて、針先が下方に向く状態にプローブランドに片持ち状に装着されている。このため、図示の例では、プローブ基板３０は、接触子３２を支持する支持体として作用する。

図示の例では、各接触子３２は、クランク状の形状を有する板状のプローブを用い、先端側の下端を針先としている。そのような接触子３２は、例えば特開２００５−２０１８４４号公報等に記載された公知のものである。

しかし、各接触子３２は、タングステン線のような金属細線から製作されたプローブ、フォトリソグラフィー技術と堆積技術とを用いて製作された板状のプローブ、ポリイミドのような電気絶縁シートの一方の面に複数の配線を形成し、それら配線の一部を接触子として用いるプローブ等、従来からよく知られたものであってもよい。

いずれの場合も、接触子３２の針先は、チャックトップ２０に受けられたウエーハ１２と平行の仮想的な面に整列されている。

検査装置１０は、また、各接触子３２の針先とウエーハ１２の対応する電極１４とのアライメントに用いるアライメント装置を含む。そのようなアライメント装置は、接続装置１８の側に備えられた複数のマーク装置４０と、マーク装置４０を撮影するように検査ステージ１６の側に備えられた探査装置４２とを含む。

各マーク装置４０は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、シート状基板３８の下面に配置された、矩形をしたシート状のマーク部材４４と、マーク部材４４の上側に配置された光源４６とを含む。

マーク部材４４は、光源４６からの光の通過を阻止する材料で形成されており、また中央の円形領域を光源４６からの光の通過を阻止するアライメントマーク４８とし、マーク４８の周りの環状領域を光源４６からの光の通過を許す領域５０としている。図３（Ｂ）は、光源４６からの光の通過を阻止する領域を、これに斜線を付して示す。

各光源４６は、発光ダイオードやレーザ発振器のように特殊な波長の光を発生するもの、白色灯のように白色光を発生するもの等、適宜な光源を用いることができる。

いずれの場合も、各光源４６は、図示しない電源から配線基板２６、電気接続器２８及びプローブ基板３０を介して電力を受けて、発光する。このため、配線基板２６、電気接続器２８及びプローブ基板３０は、光源４６用電力のための導電路を有する。

マーク４８は、マーク部材４４の素材自体の光通過特性と同じ遮光性を有しており、また円形の平面形状を有する。これに対し、領域５０は、マーク部材４４をその厚さ方向に貫通する環状の貫通穴である。

しかし、領域５０は、マーク４８が光の通過を完全に阻止する領域である場合は、光を完全に通過させる透明の領域、及び一部の光の通過を許す半透明の領域のいずれであってもよい。これとは逆に、領域５０は、マーク４８が一部の光の通過を許す半透明の領域である場合は、光を完全に通過させる透明の領域とされる。

換言すれば、マーク４８と領域５０とは、両者が明確に区別し得る光学的特性を有していればよい。それゆえに、マーク４８及び領域５０のいずれか一方を、例えば、赤色系の光のみの通過を許す領域、他方を紫色系の光のみを通過を許す領域のように、マーク４８及び領域５０は波長の異なる光成分の通過を許す領域としてもよい。

セラミック基板３６は、マーク４８及び領域５０に対向するように、下方に開放する凹所５２を有している。光源４６は、マーク４８及び領域５０にその上方から光を照射するように、凹所５２内に配置されている。光源４６としては、単色光を発生するもの、白色光を発生するもの等、マーク４８及び領域５０の光通過特性に適した光源が選択される。

シート状部材３８は、凹所５２に対応しかつ凹所５２の側に開放する凹所５４を有する。この凹所５４により、シート状部材３８は、マーク４８及び領域５０に対向する箇所５６の厚さ寸法を小さくされて箇所５６を、光源４６、マーク４８及び領域５０に応じた透明又は半透明の光通過領域とされている。

探査装置４２は、マーク４８及びその周囲を撮影するエリアセンサのようなカメラ、例えばＣＣＤカメラを含み、また駆動機構２２に配置されて、駆動機構２２によりチャックトップ２０と共にＸＹＺ方向に三次元的に移動されると共にＺ方向へ伸びるθ軸線の周りに角度的に回転される。探査装置４２はチャックトップ２０に配置してもよい。

探査装置４２の出力信号は、試験装置１０の電気回路に供給されて、その電気回路においてマーク４８を識別し、検査ステージ１６に対するマーク４８の座標位置（ひいては、ウエーハ１２の電極１４に対する接触子３２の針先の座標位置）を決定し、決定した座標位置を基にチャックトップ２０を接続装置１８に対して変位させる指示信号の発生に用いられる。

検査装置１０によるアライメントは、以下のように行われる。

先ず、探査装置４２が１つのマーク４８及び領域５０を撮影可能の箇所にチャックトップ２０及び探査装置４２が接続装置１８に対して二次元的又は三次元的に移動されて、その位置に停止される。

次いで、上記の状態で、マーク４８及びその周囲の領域５０が探査装置４２のカメラにより撮影され、カメラの出力信号が、前記したように図示しない電気回路に供給される。この際、光源４６が点灯されて、光源４６からの光がマーク４８及びその周囲の領域にそれらの上側から照射される。

探査装置４２に入射する光の量は、マーク４８が光の通過を低減又は阻止するのに対し、領域５０が光の通過を許すから、マーク４８からの光の量と領域５０からの光の量との間で大きく異なる。

上記した、接続装置１８に対する探査装置４２の移動、及び探査装置４２によるマーク４８及び領域５０の撮影は、マーク探査行程として、マーク４８毎に行われる。

上記した電気回路は、入力した信号を基に、マーク４８を識別し、検査ステージ１６に対するマーク４８の座標位置（ひいては、ウエーハ１２の電極１４に対する接触子３２の針先の座標位置）を決定する座標位置決定行程をマーク４８毎に行う。

全てのマーク４８に対する上記座標位置決定行程が終了すると、上記した電気回路は、決定した座標位置を基にチャックトップ２０を接続装置１８に対して変位させる指示信号を発生し、その指示信号を図示しない駆動回路に供給する。これにより、駆動機構２２が駆動されて、チャックトップ２２を接続装置１８に対して移動させ、それにより各接触子３２の針先が対応する電極１４の上方に位置される。

検査装置１０によれば、マーク４８とその周囲の領域５０との間に充分な明暗を得ることができる。その結果、マーク４８を確実に識別することができ、マーク４８の座標位置を正確かつ容易に決定することができる。

また、マーク部材４４は、シート状基板３８と同様に、フォトリソグラフィー技術、メッキ技術、エレクトロフォーミング技術等を利用して、シート状基板３８と共に製作することができ、マーク部材４４を容易に製造することができる。

支持体の一部としてシート状部材３８を備える接続装置の場合、マーク部材４４のマーク４８及び領域５０に対応するパターンを図３におけるシート状部材３８の箇所５６に形成してもよい。そのようにすれば、マーク部材４４をより容易に製造することができる。

[電気的接続装置の第２の実施例]

図４及び５は、特許文献５に記載された接続装置を該接続装置に本発明を適用するように改良した電気的接続装置６０の一実施例を示す。接続装置６０は、前記した接続装置１０と同様に、半導体ウエーハ１２を被検査体とし、ウエーハ１２に形成された複数の半導体デバイスの電気的試験に用いられる。

各半導体デバイスは、図示の例では、複数の電極１４を上面に左右方向に間隔をおいて２列に配列している。接続装置６０を用いる試験装置は、それらの半導体デバイスを一回で又は複数回に分けて試験する。接続装置６０と共に試験装置に用いられる検査ステージは、図１及び図２示す検査ステージ１６を用いることができる。

接続装置６０は、特許文献５に記載されているように、円板状の配線基板６２と、配線基板６２の上面に取り付けられた板状部材６４と、板状部材６４の下側に配置された板状のリング状部材６６と、リング状部材６６の下側に配置された板ばね６８と、板ばね６８の下面に装着されたブロック７０と、ブロック７０の下側に配置された回路基板すなわちシート状基板７２と、板状部材６４をこれの厚さ方向に貫通してリング状部材６６に当接する複数の調整ねじ７６とを含む。

配線基板６２は、これの中央を厚さ方向（上下方向）に貫通する貫通穴７８を有し、試験装置の図示しない電気回路に接続される図示しない多数のコネクタ（又は、多数のテスターランド）を上面の周縁部に有し、複数の接続ランド（図示せず）を貫通穴７８と外周縁との間の領域の下面に周方向に間隔をおいて有している。貫通穴７８は、円形の平面形状を有する。

配線基板６２は、また、それぞれがコネクタの端子と接続ランド（いずれも図示せず）とを一対一の形に接続する複数の内部配線（図示せず）を有している。そのような配線基板６２も、前記した配線基板２６と同様にガラス入りエポキシ樹脂やセラミック材から製造することができる。

板状部材６４は、貫通穴７８より大きい円板状の形状を有しており、また板状部材６４を貫通して配線基板６２に螺合された複数のねじ部材８０により、貫通穴７８を閉塞する状態に、すなわち配線基板６２と平行に配線基板６２の上面に取り付けられている。

板状部材６４は、また、配線基板６２の補強板として作用するように、ステンレスのような金属材料で製作されている。このため、板状部材６４は、完全な板である必要はない。

リング状部材６６は、ステンレスのような金属材料、特に熱膨張率の小さい金属材料で貫通穴７８の直径寸法よりやや小さい外径寸法を有する板状リングの形に形成されており、また配線基板６２の貫通穴内に位置されている。

リング状部材６６は、また、板状部材６４をこれの厚さ方向に貫通してリング状部材６６に螺合された複数の取り付けねじ８２により、配線基板６２及び板状部材６４と平行に板状部材６４の下面に取り付けられている。

板ばね６８は、平坦な中央領域と、中央領域から仮想円の周方向に間隔をおいてその仮想円の半径方向へ伸びる複数の板状の延長領域と、延長領域の周りに一体的に続くリング状の周縁領域とを有している。

板ばね６８の中央領域と板状の延長領域とは、星印（＊）状の形状を有している。延長領域の数は、４つ、６つ、８つ等の適宜な値とすることができる。板ばね６８は、熱膨張率がステンレスのそれより小さい、タングステン、モリブデン、それらの合金及びセラミック材料を含むグループから選択された材料で製作されている。

板ばね６８は、リング状のばね押え８４と、ばね押え８４を下方から貫通してリング状部材６６に螺合された複数のねじ部材８６とにより、周縁領域においてリング状部材６６の下面に配線基板６２と平行に組み付けられている。

図示の例では、ばね押え８４は、リング状をした単一の部材で形成されている。しかし、ばね押え８４は、板ばね６８の周縁領域に類似のリングを形成するように、組み合わされた複数の押え部材で形成されていてもよい。

ブロック７０は、截頭多角錐形の下向き面を有する下部ブロック部７０ａと、下部ブロック部７０ａと一体的に形成されて上端面を板ばね６８への被取り付け面とする角柱状の上部ブロック部７０ｂとを備える。

図示の例では、下部ブロック部７０ａの前記した下向き面は、シート状基板７２を取り付ける下向きの取り付け面と、この取り付け面の周りに続く下向きの中間面と、この中間面の周りに続く斜め下向きの複数の斜面とにより形成されている。また、取り付け面と中間面と被取り付け面とは平行の面である。

ブロック７０は、板ばね６８の前記した中央領域を組み付け板８８と上部ブロック部７０ｂとによりサンドイッチ状に挟んだ状態に、及び下部ブロック部７０ｂが配線基板６２の下方へ突出した状態に、上部ブロック部７０ａにおいて複数のねじ部材９０により板ばね６８の中央領域の下面に組み付けられている。

シート状基板７２は、ポリイミドのような電気絶縁性のシートの内部に帯状をした複数の内部配線（図示せず）を有する。このため、シート状基板７２は可撓性を有する。

シート状基板７２は、接触子３２が配置された矩形の接触子領域９２と、接触子領域９２の周りの外側領域９４とを有する。外側領域９４は、接触子領域９２の周りに一体的に続く中間領域９４ａと、中間領域９４ａの周りに間隔をおいて中間領域９４ａから接触子領域９２を中心とする仮想円の半径方向へ伸びる複数の延在部９４ｃとを備える。

シート状基板７２は、その延在部９４ｃの外側縁部において、シリコーンゴムのように弾性を有する板状のゴムリング９５と、ステンレスのようにある程度の剛性を有する板状の押えリング９６と、複数のねじ部材９７とにより、配線基板６２の下面に取り付けられている。各ねじ部材９７は、押えリング９６、ゴムリング９５及び延在部９４ｃを貫通して、配線基板６２に螺合されている。

配線基板６２に対するシート状基板７２の位置決めは、配線基板６２から下方に伸びて、シート基板材７２の延長部９４ｃ、ゴムリング９５及び押えリング９７を上方から下方に貫通する複数の位置決めピン９９により行われる。各位置決めピン９８は、配線基板６２に安定に支持されている。

シート状基板７２の各内部配線は、接触子３２が配置された接触子領域９２内から外側領域９４を上記仮想円の半径方向外方へ伸びている。

シート状基板７２の各内部配線の外側端部は、シート状基板７２の上面に露出されて、配線基板６２の下面外周部に備えられた前記した接続ランドに電気的に接続されている。これに対し、シート状基板７２の各内部配線の接触子領域９２の側の端部は、シート状基板７２の下面に露出されて、プローブランドとされている。

各接触子３２は、前記プローブランドに片持ち梁状に装着されている。このため、電気的接続装置の第２の実施例において、ブロック７０及びシート状基板７２は、接触子３２を支持する支持体として作用する。

電気的接続装置の第２の実施例においても、接触子３２の針先は、チャックトップ２０に受けられたウエーハ１２と平行の仮想的な面に整列されている。

検査装置６０は、また、各接触子３２の針先とウエーハ１２の対応する電極１４とのアライメントのためのアライメント装置を含む。そのようなアライメント装置は、図１及び２に示す接続装置１０と同様に接続装置６０の側に備えられた図３に示す複数のマーク装置４０と、マーク装置４０を撮影するように図１及び２に示す検査ステージ１６の側に備えられた探査装置４２とを含む。

各マーク装置４０は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すマーク装置４０と同じ装置である。このため、その詳細な説明は省略する。各光源４６は、図示しない電源から配線基板６２、シート状基板７２及びブロック７０を介して電力を受けて発光する。このため、配線基板６２及びシート状基板７２は、光源４６用電力のための導電路を有する。

マーク装置４０と図１及び２に示す探査装置４２とを用いるアライメントは、検査装置１０によるアライメントと同様に行われる。よって、その詳細な説明は省略する。

[電気的接続装置の第３の実施例]

図６及び７は、特許文献２に記載された接続装置を該接続装置に本発明を適用するように改良した電気的接続装置１００の一実施例を示す。接続装置１００は、前記した接続装置１０及び６０と同様に、半導体ウエーハ１２を被検査体とし、ウエーハ１２に形成された複数の半導体デバイスの電気的試験に用いられる。

各半導体デバイスは、図示の例では、仮想的な矩形の辺に対応する各箇所の上面に複数の電極１４を１列に配列している。接続装置１００を用いる試験装置は、それらの半導体デバイスを一回で又は複数回に分けて試験する。接続装置１００と共に試験装置に用いられる検査ステージは、図１及び図２示す検査ステージ１６を用いることができる。

接続装置１００は、特許文献２に記載されているように、電気絶縁材料製の配線基板１０２と、配線基板１０２の中央領域の下側に配置された、ほぼ矩形の平面形状を有する針押え１０４と、針押え１０４の下面に複数層に配置されたＬ字状の複数種類（図示の例では、４種類）の接触子１０６と、接触子１０６を針押え１０４の下面に接着している接着剤層１０８とを含む。

各接触子１０６は、タングステンのような金属細線の先端側の針先部を残りの針主体部に対して下方に屈曲させて、針先部の先端を被検査体の電極１４に押圧される針先としている。それら４種類の接触子１０６は、針先部の長さ寸法が異なることを除いて、同じ形状及び構造に形成されている。

図示の例では、種類の接触子１０６は、４層に配置されており、また針先部の長さ寸法が同じ接触子が同じ層に配置されている。針先部の長さ寸法は、１層目（最下層）、２層目、３層目及び４層目（最上層）に位置する接触子１０６の順に小さい。

配線基板１０２は、ガラス入りエポキシ樹脂やポリイミド樹脂のような電気絶縁性の材料で、円板状に形成された基板であり、配線基板１０２をその厚さ方向に貫通する開口１１０を中央部に有する。

開口１１０は、針押え１０４の内側面とほぼ同じ大きさのほぼ矩形の平面形状を有する。配線基板１０２は、また、テスターに電気的に接続される多数のテスターランド（又は、多数のコネクタ）１１１を上面の外周縁部に有する。

各針押え１０４は、ほぼ矩形の平面形状を有する筒状の形状を有しており、また開口１１０の周りに位置するように、複数のねじ部材又は接着により上端において配線基板１０２の下面にその下面から下方に突出した状態に組み付けられている。

電気的接続装置の第３の実施例においても、接触子１０６の針先は、チャックトップ２０に受けられたウエーハ１２と平行の仮想的な面に整列されている。

接続装置１００は、また、各接触子１０６の針先とウエーハ１２の対応する電極１４とのアライメントのためのアライメント装置を含む。そのようなアライメント装置は、接続装置１００の側に備えられた複数のマーク装置１１２と、マーク装置１１２を撮影するように図１及び２に示す検査ステージ１６の側に備えられた探査装置４２とを含む。

各マーク装置１１２は、図８に示すように、配線基板１０２の下面に配置された矩形の透明シート１１４と、透明シート１１４の下面に配置された矩形及びシート状のマーク部材４４と、マーク部材４４の上側に配置された既に述べた光源４６とを含む。

マーク部材４４は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すマーク部材４４と同である。このため、マーク部材４４は、光源４６からの光の通過を低減又は阻止する材料で形成されており、また中央を光源４６からの光の通過を低減又は阻止するアライメントマーク４８とし、マーク４８の周りの領域を光源４６からの光の通過を許す領域５０としている。

各光源４６は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示す光源４６と同じである。配線基板１０２、マーク４８及び領域５０に対向するように下方に開放する凹所１１６を有する。光源４６は、マーク４８及び領域５０にその上方から光を照射するように、凹所１１６内に配置されている。

電気的接続装置の第３の実施例において、各光源４６は、図示しない電源から配線基板１０２を介して電力を受けて、発光する。このため、配線基板１０２は、光源４６用電力のための導電路を有しており、また針押え１０４及び接着剤層１０８と共に、接触子１０８を支持する支持体として作用する。

マーク装置１１２と図１及び２に示す探査装置４２とを用いるアライメントは、検査装置１０によるアライメントと同様に行われる。よって、その詳細な説明は省略する。

[電気的接続装置の第４の実施例]

図９は、上記した電気的接続装置の第３の実施例において、マーク装置１１２を接着剤層１０８に形成した電気的接続装置１２０の一実施例を示し、接続蔵置１００の部材と同じ部材を同じ符号で示す。

電気的接続装置の第４の実施例において、マーク装置１１２は、図８において、配線基板１０２が接着剤層１０８となることを除いて、電気的接続装置の第３の実施例と同じである。針押え１０４及び接着剤層１０８は、配線基板１０２と共に接触子１０６を支持する支持体として作用する。

上記のように、マーク装置は、光源４６から探査装置４２に向かう光が接触子のような他の部材に影響されないように、特に接触子の配置箇所と異なる箇所に配置されている限り、プローブ基板、プローブブロック、シート状基板、配線基板等の板状部材以外の部材に設けてもよい。

例えば、電気的接続装置の第４の実施例において、マーク装置１１２を針押え１０４の下面に設けてもよい。この場合、図８において、部材１０２は針押え１０４とされ、また接着剤層１０８のうち、少なくともマーク装置１１２に対応する箇所は、除去されて凹所１１６と同軸の貫通穴とされるか、透明又は半透明の領域とされる。

[マークの他の実施例]

マーク４８及び領域５０に関し、上記実施例とは逆に、図１０に示すように、マーク４８を光源４６からの光の通過を許す領域とし、その隣りの領域５０を光源４６からの光の通過を低減又は阻止する領域としてもよい。

シート状基板３８又は７２のようなシート状基板を用いる接続装置の場合、上記のようなマーク４８及び領域５０をシート部材に形成する代わりに、図１１に示すように、シート状基板３８又は７２自体に上記のようなマーク４８及び領域５０を形成してもよい。

また、マーク４８は、円形の平面形状を有するもの以外に、矩形、星印状、十字状等、他の平面形状を有していてもよい。マーク４８の隣りの領域を、マーク４８を取り巻くリング状の領域５０以外の領域であってもよい。

光源４６を配置する凹所を、上記実施例のようにセラミック基板、ブロック、配線基板、針押え、接着剤層等の支持体に形成する代わりに、図１２示すように短い筒状部材１３０をその中空部１３２が上下方向となる状態に支持体１３４の下面に配置して、中空部１３２を凹所としてもよい。

図１２示す例では、図８に示す透明シート１１４及びマーク部材４４を筒状部材１３０の下端に設けているが、図１１に示すマーク部材４４を筒状部材１３０の下端に設けてもよい。

図８に示すマーク装置１１２の実施例において、マーク部材４４のマーク４８及び領域５０に対応するパターンを図８における部材１１４内に形成してもよい。この場合、部材１１４は、マーク４８が透明であるか不透明であるかに応じて、透明及び不透明のいずれであってもよい。そのようにすれば、マーク部材４４をより容易に製造することができる。

上記実施例では、接触子３２の配置領域５８又は９２を間にして左右方向に間隔をおいた２箇所にマーク装置４０を設けている。しかし、３以上のマーク装置４０を設けてもよい。

本発明は、上記実施例のような電気的接続装置のみならず、特許文献６に記載された電気的接続装置のように金属細線を用いた接触子を上下方向に伸びる状態に配置した接続装置、ポゴピンを接触子として用いた接続装置等、他の形状及び構造を有する接続装置にも適用することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

１０ 試験装置
１２ ウエーハ
１４ 電極
１６ 検査ステージ
１８，６０，１００，１２０ 電気的接続装置
２４ 補強部材
２６，６２，１０２ 配線基板
２８ 電気接続器
３０ プローブ基板
３２，１０６ 接触子
３６ セラミック基板
３８，７２ シート状基板
４０，１１２ マーク装置
４２ 探査装置
４４ マーク部材
４６ 光源
４８ マーク
５０ マークの隣りの領域
５２ 凹所
５８，９２ 接触子の配置領域
６４ 板状部材
６６ リング状部材
６８ 板ばね
７０ ブロック
８４ ばね押え
１０４ 針押え
１０８ 接着剤層
１１４ 透明シート

特開２００８−１４５２３８号 特開平１０−２０６４６３号 特開２００８−１７５７６２号 特表２００５−５３３２６号（ＷＯ２００４−１５４３２） 特開２００７−２７８８５９号 ＷＯ２００４−７２６６１

Claims (12)

1. 下面を有する支持体と、該支持体の前記下面に配置された複数の接触子と、前記支持体の下側に備えられたマークであって、光通過特性が該マークの隣りの領域と異なるマークと、該マークにその上側から光を照射するように前記支持体に備えられた光源とを含む、電気的接続装置。
2. 前記支持体は前記マークに向けて開放する凹所を有し、前記光源は前記凹所に配置されている、請求項１に記載の電気的接続装置。
3. 前記支持体は、セラミック基板と、前記接触子が配置された下面を有するシート状基板であって、前記セラミック基板の下面に重ねて配置されたシート状基板とを含み、
   前記マークは前記シート状基板の前記下面に備えられており、前記セラミック板は前記凹所を有する、請求項２に記載の電気的接続装置。
4. 前記支持体は、配線基板と、前記配線基板の下方に突出する下面を有するブロックであって、前記配線基板に支持されたブロックと、前記接触子が支持された下面を有するシート状基板であって、前記接触子が配置された領域の上面が前記ブロックの下面に対向する状態に前記配線基板及び前記ブロックの下側に配置されたシート状基板とを含み、
   前記マークは前記シート状基板の下面に備えられており、前記ブロックは前記凹所を有する、請求項２及び３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
5. 前記支持体は、前記接触子が支持された下面を有する配線基板と、該配線基板の下面に配置された針押えと、前記接触子を前記配線基板の下面に支持させるべく前記接触子を前記針押えに結合させている接着剤層とを含み、
   前記マークは前記配線基板の下面に備えられており、前記配線基板は前記凹所を有する、請求項２及び３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
6. 前記支持体は、前記接触子が支持された下面を有する配線基板と、該配線基板の下面に配置された針押えと、前記接触子を前記配線基板の下面に支持させるべく前記接触子を前記針押えに結合させている接着剤層とを含み、
   前記マークは、前記針押え又は前記接着剤層に備えられており、前記マークを備える針押え又は接着剤層は前記凹所を有しする、請求項２及び３のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
7. 前記シート状基板は前記セラミック基板の前記凹所に向けて開放する第２の凹所を有し、
   前記マークは、前記シート状基板の下面に配置されたシート状のマーク部材であって、前記マークが前記第２の凹所に対向する状態に前記マーク部材に形成されている、請求項３及び４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
8. 前記マークは、前記マークが前記セラミック基板の前記凹所に対向する状態に前記シート状基板に形成されている、請求項３及び４のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
9. 前記マークは、前記光源からの光の通過を許す領域を含み、前記隣りの領域は前記光源からの光の通過を低減又は阻止する、請求項１から８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
10. 前記マークは前記光源からの光の通過を低減又は阻止する領域を含み、前記隣りの領域は、前記光源からの光の通過を許す、請求項１から８のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
11. 前記マークは、前記接触子の近傍にあって前記接触子が配置されていない箇所に配置されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の電気的接続装置。
12. 前記マークは、前記支持板の下面に配置されたシート状のマーク部材に形成されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の電気的接続装置。

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