JP2010204080A - Testing apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a testing apparatus without reducing throughput. <P>SOLUTION: The testing apparatus for testing a plurality of devices to be tested and formed on a semiconductor wafer 101 includes: a probe card 300 having a plurality of contact points to be connected to contact points of the devices, respectively, on a connecting surface placed over the semiconductor wafer and corresponding to the rear surface of the connecting surface; and a testing head for testing the devices on the semiconductor wafer, by sequentially connecting with some of the contact points of the probe card. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、試験装置および試験方法に関する。   The present invention relates to a test apparatus and a test method.

下記の特許文献1には、一枚のウエハに形成された複数の半導体集積回路を一括して検査する検査装置が記載されている。これによりウエハ一枚当たりの検査時間を短縮して生産性を向上させている。   Patent Document 1 below describes an inspection apparatus that collectively inspects a plurality of semiconductor integrated circuits formed on a single wafer. This shortens the inspection time per wafer and improves productivity.

特開2006−278949号公報JP 2006-278949 A

集積度の向上並びに基板の大型化に伴い、基板単位で試験をする場合の試験対象の規模も巨大になっている。これに対して、半導体集積回路の数と同数の試験回路および接触端子を設けると、試験装置の規模も大きくなる。このため、試験装置は大型且つ高価になり、半導体装置の製造コストにも影響を与えている。   As the degree of integration increases and the size of the substrate increases, the scale of the test object when testing in units of substrates is also increasing. On the other hand, if the same number of test circuits and contact terminals as the number of semiconductor integrated circuits are provided, the scale of the test apparatus also increases. For this reason, the test apparatus is large and expensive, which affects the manufacturing cost of the semiconductor device.

上記課題を解決すべく、本発明の第1の態様として、半導体ウエハ上に形成された複数の被試験デバイスを試験する試験装置であって、半導体ウエハに重ね合わされる接続面において複数の被試験デバイスの接点にそれぞれ接続され、接続面の裏面に対応する複数の接点が配されるプローブカードと、プローブカードの複数の接点のうちの一部分ずつに順次、接続することにより、半導体ウエハ上の複数の被試験デバイスを試験する試験ヘッドとを備える試験装置が提供される。   In order to solve the above problems, as a first aspect of the present invention, there is provided a test apparatus for testing a plurality of devices under test formed on a semiconductor wafer, wherein a plurality of devices under test are formed on a connection surface superimposed on the semiconductor wafer. A probe card connected to each contact of the device and provided with a plurality of contacts corresponding to the back surface of the connection surface, and a plurality of contacts on the semiconductor card by sequentially connecting to a part of the plurality of contacts of the probe card. And a test head for testing a device under test.

また、本発明の第2の態様として、半導体ウエハ上に形成された複数の被試験デバイスを試験する試験方法であって、半導体ウエハに重ね合わされる接続面において複数の被試験デバイスの接点にそれぞれ接続され、接続面の裏面に対応する複数の接点が配されるプローブカードを用意する段階と、プローブカードの複数の接点のうちの一部分ずつに順次、試験ヘッドを接続することにより、半導体ウエハ上の複数の被試験デバイスを試験する段階と、を備える試験方法が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a test method for testing a plurality of devices under test formed on a semiconductor wafer, each having contact points of the plurality of devices under test on connection surfaces superimposed on the semiconductor wafer. By preparing a probe card that is connected and provided with a plurality of contacts corresponding to the back surface of the connection surface, and sequentially connecting a test head to each of the plurality of contacts of the probe card, A test method comprising: testing a plurality of devices under test.

上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これら特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。   The above summary of the present invention does not enumerate all necessary features of the present invention. Also, a sub-combination of these feature groups can be an invention.

試験装置100の正面図である。1 is a front view of a test apparatus 100. FIG. 試験装置100の部分縦断面図である。1 is a partial longitudinal sectional view of a test apparatus 100. FIG. 試験装置100の部分水平断面図である。2 is a partial horizontal sectional view of the test apparatus 100. FIG. アライメントユニット400の部分縦断面図である。4 is a partial longitudinal sectional view of alignment unit 400. FIG. テストヘッド200の断面図である。2 is a cross-sectional view of a test head 200. FIG. プローブカード300の分解図である。2 is an exploded view of a probe card 300. FIG. メンブレンユニット370の部分拡大断面図である。4 is a partially enlarged sectional view of a membrane unit 370. FIG. PCRシート340、360の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of PCR sheet | seats 340 and 360. FIG. インタポーザ350の部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view of an interposer 350. FIG. 配線基板320の平面図である。3 is a plan view of a wiring board 320. FIG. 配線基板320の平面図である。3 is a plan view of a wiring board 320. FIG. コンタクタ202の部分分解斜視図である。2 is a partially exploded perspective view of a contactor 202. FIG. コンタクタ202の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the contactor 202. FIG. コンタクタハウジング280における信号配列を示す図である。It is a figure which shows the signal arrangement | sequence in the contactor housing 280. FIG. テストヘッド200およびプローブカード300の断面図である。2 is a cross-sectional view of a test head 200 and a probe card 300. FIG. テストヘッド200およびプローブカード300の断面図である。2 is a cross-sectional view of a test head 200 and a probe card 300. FIG. 試験実行領域103を示す平面図である。3 is a plan view showing a test execution area 103. FIG. 試験実行領域103を示す平面図である。3 is a plan view showing a test execution area 103. FIG.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、試験装置100全体を示す正面図である。試験装置100は、EFEM110、操作部120、ロードユニット130、チラー140を備える。   FIG. 1 is a front view showing the entire test apparatus 100. The test apparatus 100 includes an EFEM 110, an operation unit 120, a load unit 130, and a chiller 140.

EFEM110は、試験対象となる基板を試験装置100の内部で搬送する機構を内蔵する。試験装置100のなかでEFEM110は寸法が最も大きいので、試験装置100の動作状態を示すシグナルランプ112と、試験装置100を非常停止させる場合に操作するEMO114とが、EFEM110前面の高い位置に配される。   The EFEM 110 incorporates a mechanism for transporting a substrate to be tested inside the test apparatus 100. Since the EFEM 110 has the largest dimension among the test apparatuses 100, the signal lamp 112 indicating the operation state of the test apparatus 100 and the EMO 114 operated when the test apparatus 100 is emergency stopped are arranged at a high position on the front surface of the EFEM 110. The

操作部120も、EFEM110に支持される。操作部120は、ディスプレイ122、アーム124および入力装置126を有する。アーム124は、一端をEFEM110に結合され、他端においてディスプレイ122および入力装置126を移動自在に支持する。   The operation unit 120 is also supported by the EFEM 110. The operation unit 120 includes a display 122, an arm 124, and an input device 126. One end of the arm 124 is coupled to the EFEM 110 and the other end of the arm 124 supports the display 122 and the input device 126 movably.

ディスプレイ122は、例えば液晶表示装置等を含み、試験装置100の動作状態、入力装置126からの入力内容のエコーバック等を表示する。入力装置126は、キーボード、マウス、トラックボール、ジョグタイヤル等を含み得、試験装置100の設定、操作等を受け付ける。   The display 122 includes, for example, a liquid crystal display device and the like, and displays the operation state of the test apparatus 100, echo back of the input content from the input device 126, and the like. The input device 126 may include a keyboard, a mouse, a trackball, a jog tire, and the like, and accepts settings, operations, and the like of the test apparatus 100.

ロードユニット130は、ロードテーブル132およびロードゲート134を有する。ロードテーブル132は、試験の対象となる半導体ウエハを収容した容器が載せられる。ロードゲート134は、試験装置100に半導体ウエハを搬入または搬出する場合に開閉する。これにより、試験装置100内部の清浄度を低下させることなく、外部から半導体ウエハをロードできる。   The load unit 130 includes a load table 132 and a load gate 134. On the load table 132, a container that contains a semiconductor wafer to be tested is placed. The load gate 134 opens and closes when the semiconductor wafer is loaded into or unloaded from the test apparatus 100. Thereby, the semiconductor wafer can be loaded from the outside without reducing the cleanliness inside the test apparatus 100.

チラー140は、試験装置100における試験動作により温度が上昇したウエハを搬出前に冷却する場合等に、冷却された冷媒を供給する。このため、チラー140は、熱交換器を有して、試験を実行するテストヘッドの近傍に配される。なお、チラー140は、多くの場合は冷媒を冷却する目的で使用される。しかしながら、加熱用熱源を供給する目的で、熱媒の加熱に使用される場合もある。また、冷却または加熱された熱媒の供給源が試験装置100の外部に別途用意されている場合は、チラー140が試験装置100から省かれる場合もある。   The chiller 140 supplies the cooled refrigerant when the wafer whose temperature has been raised by the test operation in the test apparatus 100 is cooled before unloading. For this reason, the chiller 140 has a heat exchanger and is arranged in the vicinity of the test head that performs the test. The chiller 140 is often used for the purpose of cooling the refrigerant. However, it may be used to heat the heat medium for the purpose of supplying a heat source for heating. In addition, when a supply source of a cooled or heated heat medium is separately prepared outside the test apparatus 100, the chiller 140 may be omitted from the test apparatus 100.

図2は、試験装置100の部分縦断面図である。図1と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。試験装置100は、ロードユニット130、EFEM110、メインフレーム160、アライメントユニット400、プローブカード300およびテストヘッド200を備える。この図ではチラー140の図示は省いた。   FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the test apparatus 100. Elements that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted. The test apparatus 100 includes a load unit 130, an EFEM 110, a main frame 160, an alignment unit 400, a probe card 300, and a test head 200. In this figure, the chiller 140 is not shown.

この試験装置100においては、ロードユニット130、EFEM110およびメインフレーム160が、前面(図中の左側)から後方(図中の右側)に向かって順次隣接して配される。また、アライメントユニット400、プローブカード300およびテストヘッド200は、メインフレーム160の上に積層される。   In the test apparatus 100, a load unit 130, an EFEM 110, and a main frame 160 are sequentially arranged adjacently from the front surface (left side in the figure) to the rear side (right side in the figure). The alignment unit 400, the probe card 300, and the test head 200 are stacked on the main frame 160.

ロードユニット130のロードテーブル132には、FOUP150が載せられている。FOUP150は、試験対象となるウエハ101を複数格納する。また、試験終了後のウエハ101を回収する場合にも、FOUP150にウエハが収納される。   A FOUP 150 is placed on the load table 132 of the load unit 130. The FOUP 150 stores a plurality of wafers 101 to be tested. Further, when the wafer 101 after the test is collected, the wafer is stored in the FOUP 150.

EFEM110は、ロボットアーム116を内蔵する。ロボットアーム116は、レール115に沿って走行するコラム117に搭載され、ロードユニット130およびアライメントユニット400の間でウエハを搬送する。このため、ロードユニット130とEFEM110、アライメントユニット400とEFEM110は、それぞれ内部で気密に連通し、これらの内部は高い清浄度を保たれる。   The EFEM 110 incorporates a robot arm 116. The robot arm 116 is mounted on a column 117 that travels along the rail 115, and conveys the wafer between the load unit 130 and the alignment unit 400. For this reason, the load unit 130 and the EFEM 110 and the alignment unit 400 and the EFEM 110 communicate with each other in an airtight manner, and the inside thereof is kept highly clean.

メインフレーム160は、試験装置100全体の動作を制御する。例えば、操作部120に接続されて、入力装置126から入力を受け付け、それを試験装置100の各部に反映させる。また、試験装置100の動作状態を反映させた表示内容を生成して、ディスプレイ122に表示させる。   The main frame 160 controls the overall operation of the test apparatus 100. For example, it is connected to the operation unit 120, receives an input from the input device 126, and reflects it on each unit of the test apparatus 100. Further, display contents reflecting the operation state of the test apparatus 100 are generated and displayed on the display 122.

更に、メインフレーム160は、ロードユニット130、EFEM110およびアライメントユニット400の動作を同期させて、ウエハ101を相互に受け渡しさせる。また更に、EMO114が操作された場合は、試験装置100各部の動作を直ちに停止させる。これらの動作は、試験の対象となるウエハ101の種類、試験の内容に関わらず求められるので、メインフレーム160は試験装置100に恒常的に装備される。   Further, the main frame 160 synchronizes the operations of the load unit 130, the EFEM 110, and the alignment unit 400 to transfer the wafer 101 to each other. Further, when the EMO 114 is operated, the operation of each part of the test apparatus 100 is immediately stopped. Since these operations are required regardless of the type of wafer 101 to be tested and the content of the test, the main frame 160 is constantly installed in the test apparatus 100.

アライメントユニット400は、アライメントステージ410を有する。換言すれば、プローブカード300を交換することにより、レイアウトの異なるウエハ101に試験装置100を対応させることができる。   The alignment unit 400 includes an alignment stage 410. In other words, by replacing the probe card 300, the test apparatus 100 can correspond to the wafer 101 having a different layout.

アライメントステージ410は、ウエハトレイ450およびウエハ101を搭載してレール402に沿って走行する。また、アライメントステージ410は、垂直方向に伸縮して、搭載したウエハ101を上昇または降下させることができる。これにより、プローブカード300に対してウエハ101を位置合わせした後、ウエハ101を上方のプローブカード300に押し付ける。   The alignment stage 410 travels along the rail 402 with the wafer tray 450 and the wafer 101 mounted thereon. In addition, the alignment stage 410 can expand and contract in the vertical direction to raise or lower the mounted wafer 101. Thereby, after aligning the wafer 101 with respect to the probe card 300, the wafer 101 is pressed against the upper probe card 300.

プローブカード300は、試験装置100において試験を実行する場合に、テストヘッド200とウエハ101との間に介在して、テストヘッド200およびウエハ101を電気的に接続する。これにより、テストヘッド200とウエハ101との間に電気的な信号経路が形成される。   The probe card 300 is interposed between the test head 200 and the wafer 101 and electrically connects the test head 200 and the wafer 101 when the test apparatus 100 executes a test. As a result, an electrical signal path is formed between the test head 200 and the wafer 101.

テストヘッド200は、複数のピンエレクトロニクス210を格納する。ピンエレクトロニクス210は、試験の対象および試験の内容に応じて求められる電気回路を実装される。換言すれば、テストヘッド200は、下面に装着されたコンタクタ202を介して、プローブカード300に対して電気的に接続される。   The test head 200 stores a plurality of pin electronics 210. The pin electronics 210 is mounted with an electric circuit required according to the test target and the content of the test. In other words, the test head 200 is electrically connected to the probe card 300 via the contactor 202 attached to the lower surface.

上記のような試験装置100において、試験に供するウエハ101は、FOUP150に収容された状態で、ロードテーブル132に搭載される。ロボットアーム116は、ロードゲート134を通してウエハ101を1枚ずつ取り出して、アライメントユニット400に搬送する。   In the test apparatus 100 as described above, the wafer 101 to be tested is mounted on the load table 132 while being accommodated in the FOUP 150. The robot arm 116 takes out the wafers 101 one by one through the load gate 134 and conveys them to the alignment unit 400.

アライメントユニット400において、ウエハ101は、アライメントステージ410上のウエハトレイ450に搭載される。アライメントステージ410は、搭載されたウエハ101をプローブカード300に対して位置合わせした後、プローブカード300に対して下方から押し付ける。以後の動作については後述する。   In alignment unit 400, wafer 101 is mounted on wafer tray 450 on alignment stage 410. The alignment stage 410 aligns the mounted wafer 101 with the probe card 300 and then presses it against the probe card 300 from below. Subsequent operations will be described later.

図3は、試験装置100の部分水平断面図である。図1および図2と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。試験装置100は、4基のロードユニット130と、4基のテストヘッド200とを備える。また、ロードユニット130の各々には、FOUP150が装填される。   FIG. 3 is a partial horizontal sectional view of the test apparatus 100. Elements common to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The test apparatus 100 includes four load units 130 and four test heads 200. Each load unit 130 is loaded with a FOUP 150.

EFEM110およびアライメントユニット400は1基ずつ配される。また、アライメントユニット400は、単一のアライメントステージ410を備える。   One EFEM 110 and one alignment unit 400 are arranged. The alignment unit 400 includes a single alignment stage 410.

EFEM110において、ロボットアーム116を支持するコラム117は、レール115に沿って、EFEM110の略全幅にわたって移動する。従って、ロボットアーム116は、4基のロードユニット130および4基のテストヘッドの全てにウエハ101を搬送できる。   In the EFEM 110, the column 117 that supports the robot arm 116 moves along the rail 115 over substantially the entire width of the EFEM 110. Therefore, the robot arm 116 can transfer the wafer 101 to all of the four load units 130 and the four test heads.

なお、EFEM110内部の、チラー140と反対側の端部に、プリアライナ118が配される。プリアライナ118は、ロボットアーム116に対するウエハ101の搭載位置を、テストヘッド200が要求する精度よりは低いが相当に高い精度で調整する。   A pre-aligner 118 is disposed at the end of the EFEM 110 opposite to the chiller 140. The pre-aligner 118 adjusts the mounting position of the wafer 101 with respect to the robot arm 116 with a considerably higher accuracy than the accuracy required by the test head 200.

これにより、ロボットアーム116がウエハトレイ450にウエハ101を搭載する場合の初期位置精度が向上され、プローブカード300に対する位置合わせに要する時間が短縮される。また、試験装置100のスループットを向上させることができる。   Thereby, the initial position accuracy when the robot arm 116 mounts the wafer 101 on the wafer tray 450 is improved, and the time required for alignment with the probe card 300 is shortened. In addition, the throughput of the test apparatus 100 can be improved.

アライメントユニット400は、レール402、422、ステージキャリア420、アライメントステージ410およびマイクロスコープ430を有する。レール402は、筐体401底面の略全幅にわたって配される。ステージキャリア420は、レール402に沿って、筐体401の長手方向に移動する。   The alignment unit 400 includes rails 402 and 422, a stage carrier 420, an alignment stage 410 and a microscope 430. The rail 402 is disposed over substantially the entire width of the bottom surface of the housing 401. The stage carrier 420 moves in the longitudinal direction of the housing 401 along the rail 402.

ステージキャリア420は、筐体401のレール402に直行するレール422を上面に有する。アライメントステージ410は、レール422の上を筐体401の短手方向に移動する。   The stage carrier 420 has a rail 422 that goes directly to the rail 402 of the housing 401 on the upper surface. The alignment stage 410 moves on the rail 422 in the lateral direction of the housing 401.

マイクロスコープ430の一部は、テストヘッド200の各々に対応して、プローブカード300の各々の直近に配される。これらのマイクロスコープ430は、筐体401の天井面に、下方に向かって配される。   A part of the microscope 430 is arranged in the vicinity of each of the probe cards 300 corresponding to each of the test heads 200. These microscopes 430 are arranged downward on the ceiling surface of the housing 401.

また、一対のマイクロスコープ430が、アライメントステージ410と共に、ステージキャリア420に搭載される。この一対のマイクロスコープ430は、アライメントステージ410と共に移動する。また、これらのマイクロスコープ430は、上方に向かって配される。   A pair of microscopes 430 are mounted on the stage carrier 420 together with the alignment stage 410. The pair of microscopes 430 moves together with the alignment stage 410. These microscopes 430 are arranged upward.

これらのマイクロスコープ430を用いることにより、プローブカード300に対してアライメントステージ410上のウエハ101を位置合わせすることができる。即ち、アライメントステージ410上の上に搭載された段階では、ウエハ101の位置は、プリアライメントの精度で位置決めされている。そこで、下方を向いたマイクロスコープ430でウエハ101の例えば縁部を検出することにより、ウエハ101の位置を正確に検出することができる。   By using these microscopes 430, the wafer 101 on the alignment stage 410 can be aligned with the probe card 300. That is, at the stage of being mounted on the alignment stage 410, the position of the wafer 101 is positioned with the accuracy of pre-alignment. Therefore, the position of the wafer 101 can be accurately detected by detecting, for example, the edge of the wafer 101 with the microscope 430 facing downward.

一方、筐体401に配されたマイクロスコープのプローブカード300に対する相対位置は既知である。これにより、ウエハ101の位置とプローブカード300の位置との差分を検出し、それが補償されるようにアライメントステージ410を移動させて、ウエハ101およびプローブカード300を位置合わせすることができる。   On the other hand, the relative position of the microscope arranged in the housing 401 with respect to the probe card 300 is known. As a result, the difference between the position of the wafer 101 and the position of the probe card 300 can be detected, and the alignment stage 410 can be moved so as to compensate for the difference, thereby aligning the wafer 101 and the probe card 300.

なお、ウエハ101の検出は、縁部の検出に限られるわけではなく、ディスプレイ122にマイクロスコープ430の映像を表示して、手動で位置合わせしてもよい。また、ウエハトレイ450等に設けたフュディシャルマークを参照して、試験装置100が自動的に位置合わせしてもよい。   The detection of the wafer 101 is not limited to the detection of the edge portion, and the image of the microscope 430 may be displayed on the display 122 and may be manually aligned. Further, the test apparatus 100 may automatically align the position with reference to the futuristic marks provided on the wafer tray 450 or the like.

図4は、アライメントユニット400の構造を示す部分縦断面図である。図1から図3と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。アライメントユニット400は、筐体401、アライメントステージ410およびハンガフック440を備える。   FIG. 4 is a partial longitudinal sectional view showing the structure of the alignment unit 400. Elements common to FIGS. 1 to 3 are given the same reference numerals, and redundant description is omitted. The alignment unit 400 includes a housing 401, an alignment stage 410, and a hanger hook 440.

筐体401は、複数のテストヘッド200、例えば4基のテストヘッド200に応じた幅を有する。また、筐体401の上面には、テストヘッド200の各々に対応して4枚のプローブカード300が装着される。更に、筐体401内部の天井面には、テストヘッド200の各々に対応する位置に、開閉するハンガフック440がそれぞれ配される。   The casing 401 has a width corresponding to a plurality of test heads 200, for example, four test heads 200. In addition, four probe cards 300 are mounted on the upper surface of the housing 401 corresponding to each of the test heads 200. Further, on the ceiling surface inside the housing 401, hanger hooks 440 that are opened and closed are arranged at positions corresponding to the test heads 200, respectively.

ハンガフック440は、閉じた場合にはウエハトレイ450を懸下して、プローブカード300の直下に保持する。ハンガフック440が開いた場合、ウエハトレイ450は開放される。これにより、アライメントユニット400は、テストヘッド200およびプローブカード300の各々の直下に、それぞれウエハトレイ450を待機させる。   When closed, the hanger hook 440 hangs the wafer tray 450 and holds it directly under the probe card 300. When the hanger hook 440 is opened, the wafer tray 450 is opened. As a result, alignment unit 400 stands by wafer tray 450 immediately below each of test head 200 and probe card 300.

アライメントステージ410は、筐体401の底面に配されたレール402に沿って、いずれのテストヘッド200の下方にも移動できる。また、アライメントステージ410は、垂直方向に伸縮して、搭載したウエハトレイ450等を上昇または降下させることができる。   The alignment stage 410 can be moved below any of the test heads 200 along the rail 402 disposed on the bottom surface of the housing 401. Further, the alignment stage 410 can expand and contract in the vertical direction to raise or lower the mounted wafer tray 450 and the like.

上記のような構造を有するアライメントユニット400において、ハンガフック440に保持されたウエハトレイ450は、下方からアライメントステージ410を上昇させることにより、いったん、単独でアライメントステージ410に搭載される。続いて、ハンガフック440を開いて開放した状態でアライメントステージ410を降下させることにより、ウエハトレイ450をハンガフック440から開放する。   In alignment unit 400 having the above-described structure, wafer tray 450 held on hanger hook 440 is once mounted alone on alignment stage 410 by raising alignment stage 410 from below. Subsequently, the wafer tray 450 is released from the hanger hook 440 by lowering the alignment stage 410 with the hanger hook 440 opened and opened.

更に、アライメントステージ410の降下により上面を開放されたウエハトレイ450に、EFEM110のロボットアーム116がウエハ101を搭載する。こうして、アライメントステージ410は、ウエハトレイ450に載せられた状態でウエハ101を搭載できる。   Further, the robot arm 116 of the EFEM 110 mounts the wafer 101 on the wafer tray 450 whose upper surface is opened by the lowering of the alignment stage 410. Thus, the alignment stage 410 can mount the wafer 101 in a state of being placed on the wafer tray 450.

次に、アライメントステージ410は、プローブカード300に対してウエハ101を位置合わせしつつ、ウエハトレイ450を上昇させて、プローブカード300の下面に押し付ける。プローブカード300は、押し付けられたウエハトレイ450およびウエハ101を吸着する。プローブカード300がウエハ101およびウエハトレイ450を吸着する構造については後述する。   Next, the alignment stage 410 raises the wafer tray 450 and presses it against the lower surface of the probe card 300 while aligning the wafer 101 with the probe card 300. The probe card 300 sucks the pressed wafer tray 450 and wafer 101. The structure in which the probe card 300 sucks the wafer 101 and the wafer tray 450 will be described later.

アライメントステージ410は、ウエハ101およびウエハトレイ450を残して移動し、他のウエハ101を搬送する。こうして、ウエハ101を、テストヘッド200に対して装填できる。   The alignment stage 410 moves leaving the wafer 101 and the wafer tray 450, and carries another wafer 101. In this way, the wafer 101 can be loaded into the test head 200.

なお、試験を終えたウエハ101を回収する場合は、上記の一連の操作を逆の順序で実行すればよい。これにより、ロボットアーム116によりウエハ101を搬出できると共に、ウエハトレイ450は、テストヘッド200の直下で待機する。   When the wafer 101 that has been tested is collected, the above series of operations may be executed in the reverse order. As a result, the wafer 101 can be unloaded by the robot arm 116 and the wafer tray 450 stands by just below the test head 200.

図示の例では、図上で右側のテストヘッド200の直下で、ウエハトレイ450およびウエハ101が、プローブカード300に吸着されている。ハンガフック440は閉じているが、ウエハトレイ450には接していない。   In the illustrated example, the wafer tray 450 and the wafer 101 are adsorbed to the probe card 300 immediately below the right test head 200 in the drawing. The hanger hook 440 is closed but is not in contact with the wafer tray 450.

右から2番目のテストヘッド200の直下では、アライメントステージ410が、搭載したウエハトレイ450およびウエハ101を押し上げて、プローブカード300の下面に密着させている。他のテストヘッド200の下方では、ハンガフック440がウエハトレイ450を保持して待機している。   Immediately below the second test head 200 from the right, the alignment stage 410 pushes up the mounted wafer tray 450 and wafer 101 so as to be in close contact with the lower surface of the probe card 300. Under the other test head 200, a hanger hook 440 holds the wafer tray 450 and stands by.

このように、アライメントユニット400においては、4基のテストヘッド200の各々に対応してウエハトレイ450が装備される。これにより、テストヘッド200の各々が個別にウエハ101を試験できる。   As described above, the alignment unit 400 is equipped with the wafer tray 450 corresponding to each of the four test heads 200. Thereby, each of the test heads 200 can test the wafer 101 individually.

なお、複数のテストヘッド200は、互いに同じ種類の試験を実行してもよいし、互いに異なる種類の試験を実行してもよい。また、後者の場合、時間のかかる試験を複数のテストヘッドに担わせることにより、試験装置100のスループットを向上させることもできる。   Note that the plurality of test heads 200 may perform the same type of test, or may perform different types of tests. In the latter case, the throughput of the test apparatus 100 can be improved by causing a plurality of test heads to perform a time-consuming test.

このように、試験装置100においては、単一のアライメントステージ410およびロボットアーム116を、複数のテストヘッド200に対して用いる。これにより、試験を実行している期間は不要なアライメントステージ410およびロボットアーム116の利用効率を向上させることができる。   As described above, in the test apparatus 100, the single alignment stage 410 and the robot arm 116 are used for the plurality of test heads 200. As a result, it is possible to improve the utilization efficiency of the alignment stage 410 and the robot arm 116 that are not required during the test execution period.

図5は、テストヘッド200の断面図である。図1から図4と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。テストヘッド200は、筐体201、コンタクタ202、ピンエレクトロニクス210、マザーボード220およびフラットケーブル230を備える。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the test head 200. Elements common to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The test head 200 includes a housing 201, a contactor 202, pin electronics 210, a motherboard 220, and a flat cable 230.

筐体201の内部には、複数の中継コネクタ224を有するマザーボード220が水平に配される。中継コネクタ224は、マザーボード220の上面側および下面側にそれぞれレセプタクルを有し、マザーボード220を貫通する信号経路を形成する。   Inside the housing 201, a mother board 220 having a plurality of relay connectors 224 is disposed horizontally. The relay connector 224 has receptacles on the upper surface side and the lower surface side of the mother board 220, respectively, and forms a signal path that penetrates the mother board 220.

マザーボード220の上面において、中継コネクタ224の各々には、アングルコネクタ222を介してピンエレクトロニクス210が装着される。このような構造により、試験対象の仕様および試験内容に応じてピンエレクトロニクス210を交換することができる。   On the upper surface of the motherboard 220, the pin electronics 210 is attached to each of the relay connectors 224 via the angle connectors 222. With such a structure, the pin electronics 210 can be exchanged according to the specification of the test object and the test content.

複数のピンエレクトロニクス210は、互いに同じ仕様である場合も、互いに異なる仕様である場合もある。また、一部の中継コネクタ224に、ピンエレクトロニクス210が装着されない場合もある。   The plurality of pin electronics 210 may have the same specifications or different specifications. Further, the pin electronics 210 may not be attached to some relay connectors 224.

マザーボード220の下面において、中継コネクタ224の各々には、アングルコネクタ226を介して小基板228が接続される。小基板228には、フラットケーブル230の一端が接続される。これにより、筐体201内部のピンエレクトロニクス210と、後述するコンタクタ202とを、フラットケーブル230を介して接続できる。   On the lower surface of the motherboard 220, a small board 228 is connected to each relay connector 224 via an angle connector 226. One end of a flat cable 230 is connected to the small board 228. Thereby, the pin electronics 210 inside the housing 201 and the contactor 202 described later can be connected via the flat cable 230.

筐体201の下面には、コンタクタ202が装着される。コンタクタ202は、支持基板240、三次元アクチュエータ250、コンタクタ基板260、サブ基板270およびコンタクタハウジング280を有する。   A contactor 202 is attached to the lower surface of the housing 201. The contactor 202 includes a support substrate 240, a three-dimensional actuator 250, a contactor substrate 260, a sub substrate 270, and a contactor housing 280.

支持基板240は、上面を筐体201に対して固定されると共に、下面において、三次元アクチュエータ250の上端を支持する。三次元アクチュエータ250の下端は、コンタクタ基板260を支持する。更に、コンタクタ基板260の下面には、サブ基板270およびコンタクタハウジング280が固定される。   The support substrate 240 has an upper surface fixed to the casing 201 and supports the upper end of the three-dimensional actuator 250 on the lower surface. The lower end of the three-dimensional actuator 250 supports the contactor substrate 260. Further, the sub-board 270 and the contactor housing 280 are fixed to the lower surface of the contactor board 260.

三次元アクチュエータ250は、支持基板240の下面に沿って水平方向に移動し得ると共に、垂直方向に伸縮する。これにより、コンタクタ基板260を、三次元的に移動させることができる。コンタクタ基板260が移動した場合、コンタクタ基板260と共に、サブ基板270およびコンタクタハウジング280も移動する。   The three-dimensional actuator 250 can move in the horizontal direction along the lower surface of the support substrate 240 and expands and contracts in the vertical direction. Thereby, the contactor substrate 260 can be moved three-dimensionally. When the contactor substrate 260 moves, the sub substrate 270 and the contactor housing 280 also move together with the contactor substrate 260.

なお、フラットケーブル230の下端は、コンタクタハウジング280に保持された端子、例えばスプリングピンに結合される。これにより、ピンエレクトロニクス210は、テストヘッド200の最下面まで電気的に接続される。   Note that the lower end of the flat cable 230 is coupled to a terminal, for example, a spring pin, held by the contactor housing 280. Thereby, the pin electronics 210 is electrically connected to the lowermost surface of the test head 200.

図6は、プローブカード300の分解図である。プローブカード300は、配線基板320、PCRシート340、360、インタポーザ350およびメンブレンユニット370を備える。   FIG. 6 is an exploded view of the probe card 300. The probe card 300 includes a wiring board 320, PCR sheets 340 and 360, an interposer 350 and a membrane unit 370.

配線基板320は、比較的機械強度の高い絶縁基板、例えばポリイミド板により形成される。配線基板320の周縁部は、互いに積層してネジ316により締結された、それぞれが枠状の上部フレーム312および下部フレーム314に挟まれる。これにより、配線基板320の機械的強度は更に向上される。   The wiring substrate 320 is formed of an insulating substrate having a relatively high mechanical strength, for example, a polyimide plate. The peripheral portions of the wiring board 320 are stacked on each other and fastened by screws 316, and are sandwiched between a frame-shaped upper frame 312 and lower frame 314, respectively. Thereby, the mechanical strength of the wiring board 320 is further improved.

また、配線基板320は、上面にガイドユニット330を複数有する。ガイドユニット330は、コンタクタ202が配線基板320に当接する場合に、コンタクタ202を案内して位置決めする。   Further, the wiring board 320 has a plurality of guide units 330 on the upper surface. The guide unit 330 guides and positions the contactor 202 when the contactor 202 contacts the wiring board 320.

更に、配線基板320の下面には、接触により電気的接続を得られる複数のコンタクトパッド323が配される。コンタクトパッド323は、配線基板320の上面において、ガイドユニット330の内側に配された、図示されていないコンタクトパッドに電気的に接続される。   Further, a plurality of contact pads 323 that can obtain electrical connection by contact are disposed on the lower surface of the wiring board 320. The contact pad 323 is electrically connected to a contact pad (not shown) disposed inside the guide unit 330 on the upper surface of the wiring board 320.

PCRシート340は、表裏を貫通する貫通電極341を有する。また、PCRシート340の貫通電極341は、配線基板320下面のコンタクトパッド323と同じレイアウトを有する。これにより、配線基板320とPCRシート340とが密接して積層された場合、コンタクトパッド323および貫通電極341は、互いに電気的に接続される。   The PCR sheet 340 has a through electrode 341 penetrating the front and back. In addition, the through electrode 341 of the PCR sheet 340 has the same layout as the contact pad 323 on the lower surface of the wiring board 320. Thereby, when the wiring board 320 and the PCR sheet 340 are closely stacked, the contact pad 323 and the through electrode 341 are electrically connected to each other.

インタポーザ350は、上面および下面に、それぞれコンタクトパッド351、353を有する。上面のコンタクトパッド351は、PCRシート340の貫通電極341と同じレイアウトを有する。これにより、PCRシート340とインタポーザ350とが密接して積層された場合、貫通電極341およびコンタクトパッド351は、互いに電気的に接続される。   Interposer 350 has contact pads 351 and 353 on the upper surface and the lower surface, respectively. The contact pad 351 on the upper surface has the same layout as the through electrode 341 of the PCR sheet 340. As a result, when the PCR sheet 340 and the interposer 350 are closely stacked, the through electrode 341 and the contact pad 351 are electrically connected to each other.

インタポーザ350下面のコンタクトパッド353は、上面のコンタクトパッド351と異なるレイアウトを有する。このため、インタポーザ350の表裏では、コンタクトパッド351、353のピッチが異なっている。ただし、下面のコンタクトパッド353には、対応する上面のコンタクトパッド351があり、対応するコンタクトパッド351、353は互いに電気的に接続される。   The contact pad 353 on the lower surface of the interposer 350 has a different layout from the contact pad 351 on the upper surface. For this reason, the pitches of the contact pads 351 and 353 are different between the front and back sides of the interposer 350. However, the contact pad 353 on the lower surface has a corresponding contact pad 351 on the upper surface, and the corresponding contact pads 351 and 353 are electrically connected to each other.

PCRシート360は、表裏を貫通する貫通電極361を有する。また、PCRシート360の貫通電極361は、インタポーザ350下面のコンタクトパッド353と同じレイアウトを有する。これにより、インタポーザ350とPCRシート360とが密接して積層された場合、コンタクトパッド353および貫通電極361は、互いに電気的に接続される。   The PCR sheet 360 has a through electrode 361 penetrating the front and back. The through electrode 361 of the PCR sheet 360 has the same layout as the contact pad 353 on the lower surface of the interposer 350. Thereby, when the interposer 350 and the PCR sheet 360 are closely stacked, the contact pad 353 and the through electrode 361 are electrically connected to each other.

メンブレンユニット370は、弾性シート372、コンタクトパッド371、バンプ373およびフレーム376を有する。弾性シート372は、弾性を有する絶縁材料により形成される。   The membrane unit 370 includes an elastic sheet 372, contact pads 371, bumps 373, and a frame 376. The elastic sheet 372 is formed of an insulating material having elasticity.

コンタクトパッド371は、PCRシート360下面における貫通電極361と同じレイアウトで、弾性シート372の上面に配される。従って、PCRシート340とメンブレンユニット370とが密接して積層された場合、貫通電極361およびコンタクトパッド371は互いに電気的に接続される。   The contact pad 371 is arranged on the upper surface of the elastic sheet 372 with the same layout as the through electrode 361 on the lower surface of the PCR sheet 360. Therefore, when the PCR sheet 340 and the membrane unit 370 are stacked closely, the through electrode 361 and the contact pad 371 are electrically connected to each other.

バンプ373は、弾性シート372の下面に配される。フレーム376は、弾性シート372の周縁部を把持して、弾性シート372を平坦な状態に維持する。   The bump 373 is disposed on the lower surface of the elastic sheet 372. The frame 376 holds the elastic sheet 372 in a flat state by gripping the peripheral edge of the elastic sheet 372.

なお、PCRシート340、360、インタポーザ350およびメンブレンユニット370の各々は、表裏を貫通する貫通穴344、354、364、374を有する。貫通穴344、354、364、374は、相互に概ね同じ位置にレイアウトされる。これにより、PCRシート340、360、インタポーザ350およびメンブレンユニット370を積層した場合に貫通穴344、354、364、374が連通して、部材相互の間の排気を助ける。   Each of the PCR sheets 340 and 360, the interposer 350, and the membrane unit 370 has through holes 344, 354, 364, and 374 penetrating the front and back. The through holes 344, 354, 364, and 374 are laid out at substantially the same position. As a result, when the PCR sheets 340 and 360, the interposer 350 and the membrane unit 370 are stacked, the through holes 344, 354, 364 and 374 communicate with each other to assist the exhaust between the members.

図7は、メンブレンユニット370の部分拡大断面図である。メンブレンユニット370において、バンプ373は、試験対象となるウエハ101上の回路において試験に供されるデバイスパッドと同じレイアウトに配される。   FIG. 7 is a partial enlarged cross-sectional view of the membrane unit 370. In the membrane unit 370, the bumps 373 are arranged in the same layout as the device pads used for the test in the circuit on the wafer 101 to be tested.

また、バンプ373は、ウエハ101上の個々の回路に対応して複数のバンプ373を含むセットを形成し、更に、当該セットが、ウエハ101上の回路の数と同数形成される。更に、バンプ373の各々は、下方に向かって中央が突出した形状を有する。これにより、バンプ373は、プローブカード300の最下面において、ウエハ101に対するプローブ端子として機能する。   The bumps 373 form a set including a plurality of bumps 373 corresponding to the individual circuits on the wafer 101, and the number of the sets is the same as the number of circuits on the wafer 101. Further, each of the bumps 373 has a shape with the center protruding downward. Thereby, the bump 373 functions as a probe terminal for the wafer 101 on the lowermost surface of the probe card 300.

また、バンプ373のそれぞれは、弾性シート372に埋設されたスルーホール375を介して、コンタクトパッド371のいずれかに電気的に接続される。既に説明した通り、コンタクトパッド371は、PCRシート360の貫通電極361、および、インタポーザ350下面のコンタクトパッド353と同じレイアウトを有する。従ってメンブレンユニット370、PCRシート360およびインタポーザ350が相互に積層された場合、バンプ373からインタポーザ350に至る電気的接続が形成される。   In addition, each of the bumps 373 is electrically connected to one of the contact pads 371 through a through hole 375 embedded in the elastic sheet 372. As already described, the contact pad 371 has the same layout as the through electrode 361 of the PCR sheet 360 and the contact pad 353 on the lower surface of the interposer 350. Therefore, when the membrane unit 370, the PCR sheet 360, and the interposer 350 are stacked on each other, an electrical connection from the bump 373 to the interposer 350 is formed.

図8は、PCRシート340、360の部分拡大断面図である。PCRシート340、360は、貫通電極341、361、フレーム342、362および弾性支持部343、363を有する。   FIG. 8 is a partial enlarged cross-sectional view of the PCR sheets 340 and 360. The PCR sheets 340 and 360 have through electrodes 341 and 361, frames 342 and 362, and elastic support portions 343 and 363.

フレーム342、362は、金属等の比較的剛性の高い材料で形成され、貫通電極341、361の外径よりも大きな内径を有する貫通穴346、366を複数有する。貫通電極341、361の各々は、貫通穴346、366の内側において、弾性支持部343、363を介してフレーム362から支持される。   The frames 342 and 362 are formed of a material having a relatively high rigidity such as metal, and have a plurality of through holes 346 and 366 having an inner diameter larger than the outer diameter of the through electrodes 341 and 361. Each of the through electrodes 341 and 361 is supported from the frame 362 via the elastic support portions 343 and 363 inside the through holes 346 and 366.

弾性支持部343、363は、シリコンゴム等の柔軟な材料により形成される。また、貫通電極341、361は、フレーム362の厚さよりも大きな長さを有する。これにより、PCRシート340、360がインタポーザ350および配線基板320の間、あるいは、インタポーザ350およびメンブレンユニット370の間に挟まれた場合、各部材の凹凸のばらつきを吸収して、良好な電気的接合を形成する。   The elastic support portions 343 and 363 are formed of a flexible material such as silicon rubber. The through electrodes 341 and 361 have a length larger than the thickness of the frame 362. As a result, when the PCR sheets 340 and 360 are sandwiched between the interposer 350 and the wiring substrate 320 or between the interposer 350 and the membrane unit 370, the unevenness of each member is absorbed and good electrical bonding is achieved. Form.

図9は、インタポーザ350の部分断面図である。インタポーザ350の基板352は、基板352を表裏に貫通する複数のスルーホール355を有する。スルーホール355の各々は、配線層357を介して、コンタクトパッド351、353に接続される。これにより、基板352の表裏のコンタクトパッド351、353が電気的に接続される。   FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the interposer 350. The substrate 352 of the interposer 350 has a plurality of through holes 355 penetrating the substrate 352 on the front and back sides. Each of the through holes 355 is connected to the contact pads 351 and 353 through the wiring layer 357. Thereby, the contact pads 351 and 353 on the front and back of the substrate 352 are electrically connected.

また、スルーホール355とコンタクトパッド351、353との間に配線層357が介在するので、上面のコンタクトパッド351と裏面のコンタクトパッド353とに異なるレイアウトを与えることができる。従って、インタポーザ350下面のコンタクトパッド353を、試験対象となるウエハ101のデバイスパッドに一致させた場合でも、インタポーザ350上面のコンタクトパッド351を任意にレイアウトできる。   Further, since the wiring layer 357 is interposed between the through hole 355 and the contact pads 351 and 353, different layouts can be given to the contact pad 351 on the upper surface and the contact pad 353 on the rear surface. Therefore, even when the contact pads 353 on the lower surface of the interposer 350 are matched with the device pads of the wafer 101 to be tested, the contact pads 351 on the upper surface of the interposer 350 can be arbitrarily laid out.

より具体的には、ウエハ101のデバイスパッドは、集積回路に造り込まれているので、それぞれの面積も、デバイスパッド相互のピッチも小さい。しかしながら、インタポーザ350下面のコンタクトパッド353のピッチP2をデバイスパッドに合わせる一方、インタポーザ350上面のコンタクトパッド351のピッチP1をより大きくすることにより、インタポーザ350の上側に積層されるPCRシート340および配線基板320においては、貫通電極341およびコンタクトパッド323のピッチを大きくすることができる。   More specifically, since the device pads of the wafer 101 are built in an integrated circuit, each area and the pitch between the device pads are small. However, by adjusting the pitch P2 of the contact pads 353 on the lower surface of the interposer 350 to the device pad, and increasing the pitch P1 of the contact pads 351 on the upper surface of the interposer 350, the PCR sheet 340 and the wiring board stacked on the upper side of the interposer 350 In 320, the pitch between the through electrode 341 and the contact pad 323 can be increased.

このように、プローブカード300上面に配されたコンタクトパッド321のピッチは、コンタクタ202のスプリングピンメンブレンユニット370のバンプ373よりも広くすることができる。また、コンタクトパッド321の面積は、バンプ373よりも広くすることができる。これにより、コンタクタ202とプローブカード300との接続を容易にしてもよい。   Thus, the pitch of the contact pads 321 arranged on the upper surface of the probe card 300 can be made wider than the bumps 373 of the spring pin membrane unit 370 of the contactor 202. Further, the area of the contact pad 321 can be made larger than that of the bump 373. Thereby, the connection between the contactor 202 and the probe card 300 may be facilitated.

また、インタポーザ350の上面におけるコンタクトパッド351の面積を、下面のコンタクトパッド353の面積よりも大きくすることにより、インタポーザ350、PCRシート340および配線基板320に相互の位置精度要求を緩和できると共に、接触抵抗等に起因する電気特性も改善できる。   Further, by making the area of the contact pad 351 on the upper surface of the interposer 350 larger than the area of the contact pad 353 on the lower surface, the interposer 350, the PCR sheet 340 and the wiring board 320 can alleviate mutual positional accuracy requirements, and contact Electrical characteristics resulting from resistance and the like can also be improved.

図10は、配線基板320平面図である。配線基板320は、点線で示すウエハ101に外接する矩形よりもわずかに大きな矩形の平面形状を有する。スティフナ310は、配線基板320の外側を包囲する。また、スティフナ310は、配線基板320を横切るクロスメンバ318を有する。   FIG. 10 is a plan view of the wiring board 320. The wiring board 320 has a rectangular planar shape slightly larger than the rectangle circumscribing the wafer 101 indicated by the dotted line. The stiffener 310 surrounds the outside of the wiring board 320. The stiffener 310 has a cross member 318 that crosses the wiring board 320.

クロスメンバ318は、枠状のスティフナ310に対して高剛性に取り付けられる。これにより、スティフナ310と一体化された配線基板320全体の曲げ剛性が向上されると共に、ねじれ剛性も高くなる。従って、配線基板320の反り等の変形も抑制できる。なお、クロスメンバ318を含むスティフナ310全体を、当初より一体に成形してもよい。   The cross member 318 is attached to the frame-shaped stiffener 310 with high rigidity. Thereby, the bending rigidity of the entire wiring board 320 integrated with the stiffener 310 is improved and the torsional rigidity is also increased. Accordingly, deformation such as warping of the wiring board 320 can be suppressed. Note that the entire stiffener 310 including the cross member 318 may be integrally formed from the beginning.

ガイドユニット330は、スティフナ310およびクロスメンバ318の間で、配線基板320の上面に互いに並行に多数配される。また、ガイドユニット330の各々の内側には、配線基板320上面の複数のコンタクトパッドが集まってパッド群324を形成する。このように、プローブカード300の複数のコンタクトパッド321は、互いに同一の信号配列を有するnセットのパッド群324により形成してもよい。   A large number of guide units 330 are arranged in parallel with each other on the upper surface of the wiring board 320 between the stiffener 310 and the cross member 318. In addition, a plurality of contact pads on the upper surface of the wiring board 320 are gathered inside each guide unit 330 to form a pad group 324. Thus, the plurality of contact pads 321 of the probe card 300 may be formed by n sets of pad groups 324 having the same signal arrangement.

パッド群324は、互いに同じ配置を有する。パッド群324を形成するコンタクトパッドの各々は、配線基板320下面のコンタクトパッド321のいずれかに電気的に接続されるが、パッド群324相互では、個々のコンタクトバッドに対する信号配列が共通している。   The pad group 324 has the same arrangement. Each of the contact pads forming the pad group 324 is electrically connected to one of the contact pads 321 on the lower surface of the wiring board 320, but the signal arrangement for each contact pad is common among the pad groups 324. .

このように、コンタクタ202による一回の接続において試験対象となるパッド群324は、ウエハ101において互いに同一の信号配列を有するデバイスパッドに対応した配列にしてもよい。これにより、仕様の同じコンタクタ202を用いてパッド群324に電気的接続を形成できる。また、ひとつのコンタクタ202を移動させて、複数のパッド群324に対して電気的接続を形成することもできる。   As described above, the pad group 324 to be tested in one connection by the contactor 202 may be arranged corresponding to device pads having the same signal arrangement on the wafer 101. Thereby, an electrical connection can be formed in the pad group 324 using the contactor 202 having the same specification. In addition, one contactor 202 can be moved to form an electrical connection to the plurality of pad groups 324.

配線基板320は、ウエハ101と重なる領域にもコンタクパッドが配され、ウエハ101に近い占有面積を有する。従って、配線基板320を含むプローブカード300の小型化に寄与すると共に、試験装置100の省スペース化にも寄与する。   The wiring board 320 has contact pads disposed also in a region overlapping with the wafer 101, and has an occupation area close to that of the wafer 101. Therefore, it contributes to miniaturization of the probe card 300 including the wiring board 320 and also contributes to space saving of the test apparatus 100.

図11は、パッド群324のレイアウトが異なる配線基板320の平面図である。以下に説明する点を除くと、図10に示した配線基板320と同じ構造を有する。そこで、共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。   FIG. 11 is a plan view of a wiring board 320 in which the layout of the pad group 324 is different. Except for the points described below, it has the same structure as the wiring substrate 320 shown in FIG. Therefore, common elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

配線基板320には、複数のガイドユニット330が配され、ガイドユニット330の各々の内側にはパッド群324が配される。ただし、この配線基板320では、ガイドユニット330によって、配されたパッド群324の数が異なる。   A plurality of guide units 330 are arranged on the wiring board 320, and a pad group 324 is arranged inside each guide unit 330. However, in this wiring board 320, the number of pad groups 324 arranged differs depending on the guide unit 330.

即ち、例えば、試験装置100の試験の対象となるウエハ101のデバイスパッドの数が少ない場合は、プローブカード300におけるコンタクトパッド321の数を減じてもよい。これにより、プローブカード300のコストを抑制して、試験にかかるコストを低減できる。また、試験装置100にかかる負荷も低減できる。   That is, for example, when the number of device pads on the wafer 101 to be tested by the test apparatus 100 is small, the number of contact pads 321 in the probe card 300 may be reduced. Thereby, the cost of the probe card 300 can be suppressed and the cost for the test can be reduced. Also, the load on the test apparatus 100 can be reduced.

図12は、コンタクタ202の部分分解斜視図である。コンタクタ202は、サブ基板270およびコンタクタハウジング280を有する。サブ基板270は、コンタクタハウジング280の長手方向の寸法に略等しい長さと、コンタクタハウジング280の幅よりも大きな幅を有してもよい。   FIG. 12 is a partially exploded perspective view of the contactor 202. The contactor 202 has a sub-board 270 and a contactor housing 280. The sub board 270 may have a length substantially equal to the longitudinal dimension of the contactor housing 280 and a width larger than the width of the contactor housing 280.

また、サブ基板270は、自身を厚さ方向に貫通するネジ穴272およびレセプタクル276を有する。ネジ穴272は、後述するコンタクタハウジング280のネジ穴282と同じ配置を有し、ネジ279を挿通し得る内径を有する。   In addition, the sub-board 270 has a screw hole 272 and a receptacle 276 that penetrates the sub-board 270 in the thickness direction. The screw hole 272 has the same arrangement as a screw hole 282 of the contactor housing 280 described later, and has an inner diameter through which the screw 279 can be inserted.

レセプタクル276は、コネクタハウジング232から下方に突出するコンタクトピン234と相補的な形状を有する。コネクタハウジング232は、フラットケーブル230の下端に装着され、コンタクトピン234の各々は、フラットケーブル230の各素線に電気的に接続される。   The receptacle 276 has a shape complementary to the contact pin 234 that protrudes downward from the connector housing 232. The connector housing 232 is attached to the lower end of the flat cable 230, and each of the contact pins 234 is electrically connected to each strand of the flat cable 230.

また、レセプタクル276は、サブ基板270の図示していない配線に接続される。これにより、コンタクトピン234がレセプタクル276に挿された場合、フラットケーブル230とサブ基板270の配線とが電気的に接続される。   The receptacle 276 is connected to a wiring (not shown) of the sub-board 270. Thereby, when the contact pin 234 is inserted in the receptacle 276, the flat cable 230 and the wiring of the sub-board 270 are electrically connected.

サブ基板270の上面には、絶縁シート271、補強部材275および実装部品274が配される。絶縁シート271および補強部材275は、それぞれコンタクタハウジング280と略同じ占有面積を有する。また、絶縁シート271および補強部材275は、サブ基板270のネジ穴272と同じ配置を有し、それぞれが厚さ方向に貫通するネジ穴273、277を有する。   An insulating sheet 271, a reinforcing member 275, and a mounting component 274 are disposed on the upper surface of the sub substrate 270. The insulating sheet 271 and the reinforcing member 275 each have substantially the same occupied area as the contactor housing 280. The insulating sheet 271 and the reinforcing member 275 have the same arrangement as the screw holes 272 of the sub-substrate 270, and have screw holes 273 and 277 that penetrate each other in the thickness direction.

絶縁シート271は、誘電体材料により形成され、サブ基板270および補強部材275の間に間挿される。これにより、サブ基板270の上面に回路を形成した場合でも、補強部材275として導電性の金属等を用いることができる。   The insulating sheet 271 is formed of a dielectric material, and is interposed between the sub substrate 270 and the reinforcing member 275. Accordingly, even when a circuit is formed on the upper surface of the sub-substrate 270, a conductive metal or the like can be used as the reinforcing member 275.

実装部品274は、例えばバイパスコンデンサ等の電気素子であり得る。この種の素子をサブ基板270に実装することにより、ウエハ101の直近においてノイズを抑制できる。   The mounting component 274 may be an electrical element such as a bypass capacitor. By mounting this type of element on the sub-substrate 270, noise can be suppressed in the immediate vicinity of the wafer 101.

なお、サブ基板270の寸法は要求に応じて変更できる。即ち、サブ基板270に多数の実装部品274を実装する場合は、隣接するコンタクタハウジング280のサブ基板270と干渉しない範囲で、サブ基板270の寸法を大きくすることができる。一方、フラットケーブル230をコンタクタハウジング280に直結する等、他の構造を採る場合は、サブ基板270を省略することもできる。   In addition, the dimension of the sub board | substrate 270 can be changed according to a request | requirement. That is, when a large number of mounting components 274 are mounted on the sub-board 270, the size of the sub-board 270 can be increased as long as it does not interfere with the sub-board 270 of the adjacent contactor housing 280. On the other hand, in the case of adopting another structure such as directly connecting the flat cable 230 to the contactor housing 280, the sub board 270 can be omitted.

コンタクタハウジング280は、上面に開口する多数のハウジング穴284と、側面に形成され、傾斜部283および水平部285を含む段差とを有する。ハウジング穴284は、コンタクタハウジング280を高さ方向に貫通する。水平部285および傾斜部283は、コンタクタハウジング280の高さ方向について中程に配され、長手方向の一部は段差のない通過部281をなす。   The contactor housing 280 has a large number of housing holes 284 that open to the upper surface, and a step that is formed on the side surface and includes an inclined portion 283 and a horizontal portion 285. The housing hole 284 passes through the contactor housing 280 in the height direction. The horizontal portion 285 and the inclined portion 283 are arranged in the middle in the height direction of the contactor housing 280, and a part in the longitudinal direction forms a passage portion 281 having no step.

補強部材275および絶縁シート271とコンタクタハウジング280とは、間にサブ基板270を挟んだ状態でネジ279により締結される。これにより、サブ基板270、絶縁シート271、補強部材275は相互に一体化され、高い機械的強度を発揮する。   The reinforcing member 275, the insulating sheet 271 and the contactor housing 280 are fastened by screws 279 with the sub-board 270 interposed therebetween. Thereby, the sub board | substrate 270, the insulating sheet 271, and the reinforcement member 275 are mutually integrated, and exhibit high mechanical strength.

ガイドユニット330は、チャネル部材332、ローラ333、作動バー335およびスピンドル337を有する。チャネル部材332は、一対の垂直壁の両端を、水平な一対の連結部334により結合した形状を有する。連結部334の中央にはネジ穴336が配される。   The guide unit 330 includes a channel member 332, a roller 333, an operation bar 335, and a spindle 337. The channel member 332 has a shape in which both ends of a pair of vertical walls are coupled by a pair of horizontal connecting portions 334. A screw hole 336 is disposed at the center of the connecting portion 334.

長穴331は、チャネル部材332の垂直壁を貫通して、チャネル部材332の長手方向に延在する。ローラ333は、長穴331に挿通されたスピンドル337の一端に支持され、チャネル部材332の内側に配される。スピンドル337の他端は、作動バー335により連結される。   The elongated hole 331 passes through the vertical wall of the channel member 332 and extends in the longitudinal direction of the channel member 332. The roller 333 is supported by one end of a spindle 337 inserted through the elongated hole 331 and is disposed inside the channel member 332. The other end of the spindle 337 is connected by an operation bar 335.

これにより、作動バー335が、チャネル部材332の長手方向に移動した場合、複数のローラ333も一斉に移動する。なお、ガイドユニット330は、ネジ穴336に挿通されたネジ339により、配線基板320の上面に取り付けられる。   Thereby, when the operation bar 335 moves in the longitudinal direction of the channel member 332, the plurality of rollers 333 also move at the same time. The guide unit 330 is attached to the upper surface of the wiring board 320 with screws 339 inserted through the screw holes 336.

図13は、コンタクタ202の拡大断面図である。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。   FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of the contactor 202. Elements that are the same as those in the other drawings are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

コンタクタハウジング280は、ハウジング穴284のそれぞれにスプリングピン286を内蔵する。スプリングピン286は伸長する方向に両端が付勢されている。従って、コンタクタハウジング280がサブ基板270に装着された段階で、スプリングピン286の上端は、サブ基板270下面のコンタクトパッド278に押し付けられ、サブ基板270の配線に電気的に接続される。   The contactor housing 280 incorporates a spring pin 286 in each of the housing holes 284. Both ends of the spring pin 286 are biased in the extending direction. Accordingly, when the contactor housing 280 is mounted on the sub-board 270, the upper end of the spring pin 286 is pressed against the contact pad 278 on the lower surface of the sub-board 270 and is electrically connected to the wiring of the sub-board 270.

試験装置100において試験が実行される場合、コンタクタハウジング280は、ガイドユニット330の内側に入り込む。ガイドユニット330のローラ333の間隔は、段差よりも上の部分では、コンタクタハウジング280の幅に略等しい。従って、通過部281を通過したローラ333が段差の上側に到達した段階で作動バー335を移動させることにより、ローラ333を段差に沿って移動させることができる。   When the test is performed in the test apparatus 100, the contactor housing 280 enters the inside of the guide unit 330. The distance between the rollers 333 of the guide unit 330 is substantially equal to the width of the contactor housing 280 in the portion above the step. Therefore, the roller 333 can be moved along the step by moving the operation bar 335 when the roller 333 that has passed through the passage 281 reaches the upper side of the step.

通過部281から傾斜部283を通過したローラ333は、やがて水平部285の上に乗り上げる。この過程で、コンタクタハウジング280は、配線基板320に向かって押し下げられる。これにより、スプリングピン286の各々の下端は、配線基板320の上面のコンタクトパッド321に押し付けられる。こうして、配線基板320を含むプローブカード300から、コンタクタ202およびフラットケーブル230を介して、テストヘッドまでの信号経路が形成される。   The roller 333 that has passed through the inclined portion 283 from the passage portion 281 eventually runs on the horizontal portion 285. In this process, the contactor housing 280 is pushed down toward the wiring board 320. Thus, the lower end of each spring pin 286 is pressed against the contact pad 321 on the upper surface of the wiring board 320. Thus, a signal path from the probe card 300 including the wiring board 320 to the test head via the contactor 202 and the flat cable 230 is formed.

なお、上記の構造は、コンタクタ202の構造の一例に過ぎない。コンタクタ202に求められる機能に応じて、例えば、コンタクタハウジング280の強度を増して、補強部材275および絶縁シート271を省略することができる。また、コンタクタハウジング280の上面にレセプタクル276を配して、サブ基板270全体を省略することもできる。   Note that the above structure is merely an example of the structure of the contactor 202. Depending on the function required for the contactor 202, for example, the strength of the contactor housing 280 can be increased and the reinforcing member 275 and the insulating sheet 271 can be omitted. Further, the receptacle 276 may be disposed on the upper surface of the contactor housing 280 so that the entire sub-board 270 can be omitted.

なお、コンタクタハウジング280は、ガイドユニット330単位で個々に引きつけられて配線基板320に押し付けられる。従って、コンタクタ202全体に大きな圧力をかけなくとも、確実な電気的結合が得られる。また、コンタクタハウジング280およびガイドユニット330が個々に引き合うので、プローブカード300全体に大きな圧力をかけることなく電気的結合が得られる。   Note that the contactor housing 280 is individually attracted by the guide unit 330 and pressed against the wiring board 320. Therefore, reliable electrical coupling can be obtained without applying a large pressure to the entire contactor 202. Further, since the contactor housing 280 and the guide unit 330 are attracted individually, electrical coupling can be obtained without applying a large pressure to the entire probe card 300.

上記の例では、ガイドユニット330に配したローラ333が、コンタクタハウジング280の側面に設けた段差に係合してコンタクタ202を引き付ける構造としたが、このような機能はさまざまな形態で形成できる。例えば、コンタクタハウジング280の側にピピンあるいはローラを設け、ガイドユニット330側に段差等を設ける構造としてもよい。また、ガイドユニット330に対して移動するローラ333を設ける代わりに、ガイドユニット330自体が移動する構造としてもよい。   In the above example, the roller 333 disposed on the guide unit 330 is engaged with the step provided on the side surface of the contactor housing 280 to attract the contactor 202, but such a function can be formed in various forms. For example, a structure in which a pin pin or a roller is provided on the contactor housing 280 side and a step or the like is provided on the guide unit 330 side may be employed. Moreover, it is good also as a structure where guide unit 330 itself moves instead of providing the roller 333 which moves with respect to the guide unit 330.

図14は、コンタクタハウジング280におけるスプリングピン286の信号配列を示す図である。ひとつのコンタクタハウジング280には、3つの群をなすハウジング穴284が配される。この各群に挿入されたスプリングピン286の信号配列を相互に一定とすることにより、仕様の同じコンタクタ202を用いてパッド群324に電気的接続を形成できる。また、ひとつのコンタクタ202を移動させて、複数のパッド群324に対して電気的接続を形成することもできる。   FIG. 14 is a diagram showing a signal arrangement of the spring pins 286 in the contactor housing 280. One contactor housing 280 is provided with three groups of housing holes 284. By making the signal arrangement of the spring pins 286 inserted into each group constant, it is possible to form an electrical connection to the pad group 324 using the contactor 202 having the same specifications. In addition, one contactor 202 can be moved to form an electrical connection to the plurality of pad groups 324.

図示の例では、コンタクタハウジング280の端部に位置するスプリングピン286に電源ラインを287、コンタクタハウジング280の中程のスプリングピン286に信号ライン289を割り当て、両者の間にグランドライン288を配している。このような配列により、電源ライン287を共通化して、スプリングピン286の数を低減している。また、電源ライン287から信号ライン289へのノイズの飛び込みを抑制している。   In the illustrated example, a power line 287 is allocated to the spring pin 286 located at the end of the contactor housing 280, a signal line 289 is allocated to the spring pin 286 in the middle of the contactor housing 280, and a ground line 288 is disposed between them. ing. With this arrangement, the power supply line 287 is shared, and the number of spring pins 286 is reduced. Further, noise jumping from the power supply line 287 to the signal line 289 is suppressed.

図15は、テストヘッド200およびプローブカード300の断面図である。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。   FIG. 15 is a cross-sectional view of the test head 200 and the probe card 300. Elements that are the same as those in the other drawings are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.

ウエハトレイ450は、流路452、454と、ダイヤフラム456とを有する。流路452は、ウエハトレイ450の上面においてウエハ101を搭載する領域に一端を開口する。流路452の他端は、バルブ512を介して減圧源510に結合される。これにより、ウエハ101を搭載した状態でバルブ512を連通させると、ウエハトレイ450はウエハ101を吸着して保持する。   The wafer tray 450 has flow paths 452 and 454 and a diaphragm 456. The flow path 452 opens at one end in a region where the wafer 101 is mounted on the upper surface of the wafer tray 450. The other end of the flow path 452 is coupled to the reduced pressure source 510 via the valve 512. Thereby, when the valve 512 is communicated with the wafer 101 mounted, the wafer tray 450 sucks and holds the wafer 101.

ウエハトレイ450の流路454は、ウエハトレイ450の上面においてウエハ101を搭載する領域の外側に開口する。流路454の他端は、バルブ522を介して減圧源520に結合される。   The flow path 454 of the wafer tray 450 opens outside the area where the wafer 101 is mounted on the upper surface of the wafer tray 450. The other end of the flow path 454 is coupled to the reduced pressure source 520 via the valve 522.

また、ダイヤフラム456は、弾性を有する材料により形成され、流路454の開口の更に外側でウエハトレイ450の周縁部に気密に取り付けられる。アライメントステージ410が上昇してウエハ101がプローブカード300の下面に押し付けられた場合、ダイヤフラム456の上端もプローブカード300の下面に接して、ウエハトレイ450およびプローブカード300の間を気密に封止する。これにより、ウエハ101を搭載した状態でバルブ522を連通させると、ウエハトレイ450はプローブカード300の下面に吸いついて、保持したウエハ101をプローブカード300に押し付ける。   Diaphragm 456 is formed of an elastic material and is airtightly attached to the peripheral portion of wafer tray 450 further outside the opening of flow path 454. When the alignment stage 410 is raised and the wafer 101 is pressed against the lower surface of the probe card 300, the upper end of the diaphragm 456 is also in contact with the lower surface of the probe card 300 and hermetically seals between the wafer tray 450 and the probe card 300. As a result, when the valve 522 is communicated with the wafer 101 mounted, the wafer tray 450 attracts the lower surface of the probe card 300 and presses the held wafer 101 against the probe card 300.

更に、プローブカード300の最下面に位置するメンブレンユニット370の弾性シート372には、貫通穴374が設けられている。従って、プローブカード300およびウエハトレイ450の間の空間が減圧された場合、プローブカード300の内部も減圧される。これにより、プローブカード300の配線基板320、PCRシート340、360、インタポーザ350およびメンブレンユニット370は相互に押し付けられ、ウエハ101からテストヘッド200に至る信号経路を確実に形成する。   Furthermore, a through hole 374 is provided in the elastic sheet 372 of the membrane unit 370 located on the lowermost surface of the probe card 300. Therefore, when the space between the probe card 300 and the wafer tray 450 is decompressed, the inside of the probe card 300 is also decompressed. Thereby, the wiring board 320, the PCR sheets 340 and 360, the interposer 350, and the membrane unit 370 of the probe card 300 are pressed against each other, and a signal path from the wafer 101 to the test head 200 is reliably formed.

このように、ウエハ101に形成された複数のデバイスを試験する試験装置100であって、ウエハ101に重ね合わされるプローブカード300の下面において複数のデバイスパッドにそれぞれ接続され、プローブカード300の上面に対応する複数のコンタクトパッド321が配されるプローブカード300と、プローブカード300の複数のコンタクトパッド321のうちの一部分ずつに順次、接続するコンタクタ202とを備えた試験装置100が形成される。   As described above, the test apparatus 100 tests a plurality of devices formed on the wafer 101, and is connected to the plurality of device pads on the lower surface of the probe card 300 superimposed on the wafer 101, and is connected to the upper surface of the probe card 300. A test apparatus 100 including a probe card 300 on which a plurality of corresponding contact pads 321 are arranged and a contactor 202 that is sequentially connected to each of a part of the plurality of contact pads 321 of the probe card 300 is formed.

図16は、テストヘッド200およびプローブカード300の断面図である。この図は、コンタクタ202のコンタクタ基板260およびコンタクタハウジング280が移動して、図15の場合とは異なるガイドユニット330に嵌合している点を除いて、図15と変わらない。そこで、共通の要素に同じ参照番号を付して重複する説明を省く。   FIG. 16 is a cross-sectional view of the test head 200 and the probe card 300. This figure is the same as FIG. 15 except that the contactor substrate 260 and the contactor housing 280 of the contactor 202 are moved and fitted to a guide unit 330 different from that in FIG. Therefore, the same reference numerals are assigned to the common elements, and duplicate descriptions are omitted.

ガイドユニット330の作動バー335を移動させてローラ333を通過部281の位置まで移動させることにより、コンタクタハウジング280をガイドユニット330から上昇させることができるようになる。この状態で、コンタクタ202において、三次元アクチュエータ250を動作させることにより、コンタクタ基板260、サブ基板270およびコンタクタハウジング280を引き上げて、コンタクタハウジング280をガイドユニット330から引き抜くことができる。   By moving the operating bar 335 of the guide unit 330 and moving the roller 333 to the position of the passage portion 281, the contactor housing 280 can be raised from the guide unit 330. In this state, by operating the three-dimensional actuator 250 in the contactor 202, the contactor substrate 260, the sub-substrate 270 and the contactor housing 280 can be pulled up, and the contactor housing 280 can be pulled out from the guide unit 330.

更に、三次元アクチュエータ250を動作させることにより、コンタクタ基板260、サブ基板270およびコンタクタハウジング280を水平に移動して(図示の例では右側)、他の位置で再び降下させることにより、図15の状態では空いていたガイドユニット330にコンタクタハウジング280を挿入できる。他のガイドユニット330の内部においても、ローラ333による引きつけ機構と、コンタクトパッド321に対する信号配列は共通なので、同じテストヘッド200を用いて、他のガイドユニット330において同じ試験を実行することができる。   Further, by operating the three-dimensional actuator 250, the contactor substrate 260, the sub-substrate 270, and the contactor housing 280 are moved horizontally (right side in the illustrated example) and lowered again at other positions, so that FIG. In this state, the contactor housing 280 can be inserted into the guide unit 330 that is vacant. Even in the other guide unit 330, the pulling mechanism by the roller 333 and the signal arrangement for the contact pad 321 are common, so that the same test can be executed in the other guide unit 330 using the same test head 200.

図17は、ウエハ101において試験を実行される領域を示す平面図である。コンタクタ202およびプローブカード300が図15に示すように接続された場合に、例えば、ウエハ101の複数の素子領域102のうち、左端の列から1列おきの素子領域102が、図中に斜線で示すように、試験を実施される試験実行領域103となる。   FIG. 17 is a plan view showing a region in the wafer 101 where a test is executed. When the contactor 202 and the probe card 300 are connected as shown in FIG. 15, for example, among the plurality of device regions 102 of the wafer 101, every other device region 102 from the leftmost column is hatched in the drawing. As shown, this is a test execution area 103 where the test is performed.

また、その余の素子領域102は、コンタクタ202が接続されていないガイドユニット330に対応し、試験を実行しない試験非実行領域105となる。   Further, the remaining element region 102 corresponds to the guide unit 330 to which the contactor 202 is not connected, and becomes a test non-execution region 105 in which no test is executed.

図18も、ウエハ101において試験を実行される領域を示す平面図である。ただし、図18は、コンタクタ202が変位して図16に示すようにコンタクタ202およびプローブカード300が接続された場合を示す。   FIG. 18 is also a plan view showing a region in the wafer 101 where a test is executed. However, FIG. 18 shows a case where the contactor 202 is displaced and the contactor 202 and the probe card 300 are connected as shown in FIG.

この場合、図17では試験実行領域103であった素子領域102が試験非実行領域105となる。また、図17で試験非実行領域105であった領域は、試験実行領域103となる。   In this case, the element region 102 which is the test execution region 103 in FIG. 17 becomes the test non-execution region 105. Further, the area that was the test non-execution area 105 in FIG. 17 becomes the test execution area 103.

このように、プローブカード300上のパッド群324の各々が、ウエハ101において隣接した素子領域102に順次、接続されていてもよい。これにより、コンタクタ202を移動させることにより、2回に分けてウエハ101全体を試験することができる。換言すれば、ウエハ101全体を1回で試験する場合に比較すると、テストヘッド200の規模を半分にすることができる。   As described above, each of the pad groups 324 on the probe card 300 may be sequentially connected to the adjacent element regions 102 in the wafer 101. Thus, by moving the contactor 202, the entire wafer 101 can be tested in two steps. In other words, the scale of the test head 200 can be halved as compared with the case where the entire wafer 101 is tested at one time.

また、コンタクタ202は、コンタクトパッド321のピッチおよび面積が拡大されたプローブカード300の上面に対して当接、離間する構造なので、ウエハ101に対して直接にコンタクタ202を当接させる構造に比較してコンタクタ202の位置決め精度に余裕がある。これにより、コンタクタ202の昇降および移動を高速にでき、試験装置100のスループットを向上させることができる。   Further, the contactor 202 has a structure in which the contact pads 321 are in contact with and separated from the upper surface of the probe card 300 in which the pitch and area of the contact pads 321 are increased. Therefore, there is a margin in the positioning accuracy of the contactor 202. Thereby, the contactor 202 can be moved up and down at high speed, and the throughput of the test apparatus 100 can be improved.

なお、部分毎に試験してウエハ101全体を試験する場合の回数は2回に限られるわけではなく、ウエハ101上の配列におけるn個毎の複数の素子領域102に対応する複数のスプリングピン286を含むコンタクタ202を順次、接続することにより、n回に分けてウエハ101全体を試験できる。一枚のウエハ101に対する試験の実行をn回に分けた場合は、プローブカード300にコンタクタ202を押し付ける力は1/nになり、試験装置100の強度および動力源に余裕が生じる。また、プローブカード300等の強度にも余裕が生じると共に、ウエハ101に反りを生じるような大きな負荷をかけずに試験できる。   Note that the number of times that the entire wafer 101 is tested by testing each part is not limited to two, but a plurality of spring pins 286 corresponding to a plurality of n element regions 102 in the array on the wafer 101. By sequentially connecting the contactors 202 including, the entire wafer 101 can be tested in n times. When the execution of the test for one wafer 101 is divided into n times, the force for pressing the contactor 202 against the probe card 300 becomes 1 / n, and there is a margin in the strength and power source of the test apparatus 100. Further, there is a margin in the strength of the probe card 300 and the like, and the test can be performed without applying a large load that causes the wafer 101 to be warped.

更に、そのような小さな押し付け力でコンタクタ202を押し付けても、コンタクタ202とプローブカード300との電気的な接続が確実に得られる。なお、ウエハ101に形成されたデバイスの数、配線基板320上で有効なパッド群324を有するガイドユニット330の数等によっては、コンタクタ202の接続先がn個毎である場合の接続回数がn回にならない場合もある。   Furthermore, even when the contactor 202 is pressed with such a small pressing force, the electrical connection between the contactor 202 and the probe card 300 can be reliably obtained. Depending on the number of devices formed on the wafer 101, the number of guide units 330 having the effective pad group 324 on the wiring substrate 320, and the like, the number of connection times when the contactor 202 is connected every n is n. It may not be a time.

また、試験実行領域103および試験非実行領域105の配置も図示の例に限られるわけではない。例えば、試験実行領域103が一松模様を描くようにして、試験による素子領域102の発熱をウエハ101に均一に分布させてもよい。   Further, the arrangement of the test execution area 103 and the test non-execution area 105 is not limited to the illustrated example. For example, the heat generated in the element region 102 by the test may be uniformly distributed on the wafer 101 so that the test execution region 103 draws a pine pattern.

このように、ウエハ101上に配列された多数の素子領域102のうちの一部に対応した複数のコンタクタ202を有し、プローブカード300を介してウエハ101に順次、接続することにより、何回かに分けて試験を実行してもよい。これにより、コストへの影響が高い電気接点の数およびピンエレクトロニクスの数を減らして、試験装置100を低コスト化できる。   As described above, the contactor 202 has a plurality of contactors 202 corresponding to some of the many element regions 102 arranged on the wafer 101, and is connected to the wafer 101 sequentially through the probe card 300. The test may be performed separately. As a result, the number of electrical contacts and the number of pin electronics that have a high impact on cost can be reduced, and the cost of the test apparatus 100 can be reduced.

また、上記のように構成要素の数を減じることにより、試験装置100の寸法を小さくすることもできる。例えば、上記の例では4基のテストヘッド200を備えるが、テストヘッド200の各々が搭載するピンエレクトロニクス210の数を半分に減らすことにより、テストヘッド200の個々の寸法を略半分にすることができる。   In addition, the size of the test apparatus 100 can be reduced by reducing the number of components as described above. For example, although the four test heads 200 are provided in the above example, the individual dimensions of the test head 200 can be substantially halved by reducing the number of pin electronics 210 mounted on each test head 200 by half. it can.

更に、4基のテストヘッド200で1基のEFEM110を共通に使用するので、用いるロボットアーム116の数を減らすことができることはもちろん、複数のテストヘッド200を近接して配置できる。これにより、試験装置100全体を大幅に小型化できる。また更に、ロードユニット130の数を減らして、試験装置100の小型化、省コスト化を一段と進めることもできる。   Further, since one EFEM 110 is commonly used by the four test heads 200, the number of robot arms 116 to be used can be reduced, and a plurality of test heads 200 can be arranged close to each other. Thereby, the whole test apparatus 100 can be reduced in size significantly. Furthermore, the number of load units 130 can be reduced to further reduce the size and cost of the test apparatus 100.

なお、上記実施形態では、固定されたプローブカード300に対してコンタクタ202を動かして、異なるパット群324にコンタクタ202を接続する構造とした。しかしながら、試験装置100の構造がこれに限定されるわけではなく、コンタクタ202を固定して、プローブカード300、ウエハ101およびウエハトレイ450を一体的に移動させる構造とすることもできる。   In the above embodiment, the contactor 202 is moved with respect to the fixed probe card 300 to connect the contactor 202 to different pad groups 324. However, the structure of the test apparatus 100 is not limited to this, and the probe card 300, the wafer 101, and the wafer tray 450 can be moved integrally by fixing the contactor 202.

また、上記の例では、ウエハ101およびプローブカード300の接続、または、プローブカード300およびコンタクタ202の接続が、バンプ373、コンタクトパッド321等の接触による場合について説明した。しかしながら、試験装置100においては、近接した導体間の容量結合による信号伝送、あるいは対向する端面間における光信号伝送等により、接続が形成される場合もある。   In the above example, the case where the connection between the wafer 101 and the probe card 300 or the connection between the probe card 300 and the contactor 202 is due to the contact of the bump 373, the contact pad 321 and the like has been described. However, in the test apparatus 100, the connection may be formed by signal transmission by capacitive coupling between adjacent conductors, optical signal transmission between opposing end faces, or the like.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップおよび段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The execution order of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before”, “prior”, etc. It should be noted that it can be implemented in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

100 試験装置、101 ウエハ、102 素子領域、103 試験実行領域、105 試験非実行領域、110 EFEM(Equipment Front End Module)、112 シグナルランプ、114 EMO(EMergency Off)、115、402、422 レール、116 ロボットアーム、117 コラム、118 プリアライナ、120 操作部、122 ディスプレイ、124 アーム、126 入力装置、 130 ロードユニット、132 ロードテーブル、134 ロードゲート、140 チラー、150 FOUP(Front Opening Unified Pod)、160 メインフレーム、200 テストヘッド、201、401 筐体、202 コンタクタ、210 ピンエレクトロニクス、220 マザーボード、222、226 アングルコネクタ、224 中継コネクタ、228 小基板、230 フラットケーブル、232 コネクタハウジング、234 コンタクトピン、240 支持基板、250 三次元アクチュエータ、260 コンタクタ基板、270 サブ基板、271 絶縁シート、272、273、277、282、336 ネジ穴、274 実装部品、275 補強部材、276 レセプタクル、278、321、323、351、353、371 コンタクトパッド、279、316、339 ネジ、280 コンタクタハウジング、281 通過部、283 傾斜部、284 ハウジング穴、285 水平部、286 スプリングピン、287 電源ライン、288 グランドライン、289 信号ライン、300 プローブカード、310 スティフナ、312 上部フレーム、314 下部フレーム、318 クロスメンバ、320 配線基板、324 パッド群、330 ガイドユニット、331 長穴、332 チャネル部材、333 ローラ、334 連結部、335 作動バー、337 スピンドル、340、360 PCRシート(sensitive Conductive Ruber Sheet)、341、361 貫通電極、343、363 弾性支持部、342、362 フレーム、344、346、354、364、366、374 貫通穴、350 インタポーザ、352 基板、355、375 スルーホール、357 配線層、370 メンブレンユニット、372 弾性シート、373 バンプ、376 フレーム、400 アライメントユニット、410 アライメントステージ、420 ステージキャリア、430 マイクロスコープ、440 ハンガフック、450 ウエハトレイ、452、454 流路、456 ダイヤフラム、510、520 減圧源、512、522 バルブ 100 test apparatus, 101 wafer, 102 element area, 103 test execution area, 105 test non-execution area, 110 EFEM (Equipment Front End Module), 112 signal lamp, 114 EMO (EMmergency Off), 115, 402, 422 rail, 116 Robot arm, 117 columns, 118 pre-aligner, 120 operation unit, 122 display, 124 arm, 126 input device, 130 load unit, 132 load table, 134 load gate, 140 chiller, 150 FOUP (Front Opening Unified Pod), 160 main frame , 200 test head, 201, 401 housing, 202 contactor, 210 pin electronics, 22 0 Motherboard, 222, 226 Angle connector, 224 Relay connector, 228 Small board, 230 Flat cable, 232 Connector housing, 234 Contact pin, 240 Support board, 250 Three-dimensional actuator, 260 Contactor board, 270 Sub board, 271 Insulation sheet, 272, 273, 277, 282, 336 Screw holes, 274 Mounting parts, 275 Reinforcement member, 276 Receptacle, 278, 321, 323, 351, 353, 371 Contact pads, 279, 316, 339 Screws, 280 Contactor housing, 281 Passing Part, 283 inclined part, 284 housing hole, 285 horizontal part, 286 spring pin, 287 power supply line, 288 ground line, 289 signal line, 300 probe 310, stiffener, 312 upper frame, 314 lower frame, 318 cross member, 320 wiring board, 324 pad group, 330 guide unit, 331 long hole, 332 channel member, 333 roller, 334 connecting portion, 335 actuating bar, 337 Spindle, 340, 360 PCR sheet (Sensitive Conductive Sheet), 341, 361 Through electrode, 343, 363 Elastic support, 342, 362 Frame, 344, 346, 354, 364, 366, 374 Through hole, 350 Interposer, 352 Substrate, 355, 375 through-hole, 357 wiring layer, 370 membrane unit, 372 elastic sheet, 373 bump, 376 frame, 400 alignment unit, 410 alignment stage, 420 stage carrier, 430 microscope, 440 hanger hook, 450 wafer tray, 452, 454 flow path, 456 diaphragm, 510, 520 decompression source, 512, 522 valve

Claims (6)

半導体ウエハ上に形成された複数の被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記半導体ウエハに重ね合わされる接続面において前記複数の被試験デバイスの接点にそれぞれ接続され、前記接続面の裏面に対応する複数の接点が配されるプローブカードと、
前記プローブカードの前記複数の接点のうちの一部分ずつに順次、接続することにより、前記半導体ウエハ上の前記複数の被試験デバイスを試験する試験ヘッドと
を備える試験装置。
A test apparatus for testing a plurality of devices under test formed on a semiconductor wafer,
A probe card connected to the contact points of the plurality of devices under test on the connection surface superimposed on the semiconductor wafer, and a plurality of contact points corresponding to the back surface of the connection surface;
A test apparatus comprising: a test head for testing the plurality of devices under test on the semiconductor wafer by sequentially connecting to a part of the plurality of contacts of the probe card.
前記プローブカードの前記複数の接点は、同一の信号配列を有するnセットの接点群により形成される請求項1に記載の試験装置。   The test apparatus according to claim 1, wherein the plurality of contacts of the probe card are formed by n sets of contact groups having the same signal arrangement. 前記複数の接点は、2以上の接点を含む複数の接点群に分割され、
前記接点群の各々は、前記半導体ウエハ上で隣接した前記被試験デバイスに順次、接続されている請求項1に記載の試験装置。
The plurality of contacts are divided into a plurality of contact groups including two or more contacts,
The test apparatus according to claim 1, wherein each of the contact groups is sequentially connected to the devices under test adjacent to each other on the semiconductor wafer.
半導体ウエハ上に形成された複数の被試験デバイスを試験する試験方法であって、
前記半導体ウエハに重ね合わされる接続面において前記複数の被試験デバイスの接点にそれぞれ接続され、前記接続面の裏面に対応する複数の接点が配されるプローブカードを用意する段階と、
前記プローブカードの前記複数の接点のうちの一部分ずつに順次、試験ヘッドを接続することにより、前記半導体ウエハ上の前記複数の被試験デバイスを試験する段階と、
を備える試験方法。
A test method for testing a plurality of devices under test formed on a semiconductor wafer,
Preparing a probe card to be connected to the contacts of the plurality of devices under test on the connection surface superimposed on the semiconductor wafer, and provided with a plurality of contacts corresponding to the back surface of the connection surface;
Testing the plurality of devices under test on the semiconductor wafer by sequentially connecting a test head to a portion of the plurality of contacts of the probe card;
A test method comprising:
半導体ウエハ上に形成された複数の被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記半導体ウエハに重ね合わされる接続面において前記複数の被試験デバイスの接点にそれぞれ接続され、前記接続面の裏面に対応する複数の接点が配されるプローブカードと、
前記プローブカードの前記複数の接点のうちの一部分ずつに順次、接続することにより、前記半導体ウエハ上の前記複数の被試験デバイスを各々が試験する複数の試験ヘッドと
を備える試験装置。
A test apparatus for testing a plurality of devices under test formed on a semiconductor wafer,
A probe card connected to the contact points of the plurality of devices under test on the connection surface superimposed on the semiconductor wafer, and a plurality of contact points corresponding to the back surface of the connection surface;
A test apparatus comprising: a plurality of test heads each for testing the plurality of devices under test on the semiconductor wafer by sequentially connecting to a part of the plurality of contacts of the probe card.
複数の半導体ウエハ上に形成された複数の被試験デバイスを試験する試験装置であって、
半導体ウエハ毎に重ね合わされる接続面において前記複数の被試験デバイスの接点にそれぞれ接続され、前記接続面の裏面に対応する複数の接点がそれぞれ配される複数のプローブカードと、
前記プローブカードの各々について前記複数の接点のうちの一部分ずつに順次、接続することにより、前記複数の半導体ウエハ上の前記複数の被試験デバイスを試験する複数の試験ヘッドと
を備える試験装置。
A test apparatus for testing a plurality of devices under test formed on a plurality of semiconductor wafers,
A plurality of probe cards respectively connected to the contact points of the plurality of devices under test on the connection surface superimposed for each semiconductor wafer, and a plurality of contact points corresponding to the back surface of the connection surface;
A test apparatus comprising: a plurality of test heads for testing the plurality of devices under test on the plurality of semiconductor wafers by sequentially connecting each of the probe cards to a part of the plurality of contacts.
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