JP2012047503A - Probe card - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プローブカードに係り、さらに詳しくは、半導体ウエハ上に形成された電子回路の電気的特性を検査するために、検査対象の電子回路にプローブを接触させるプローブカードに関する。 The present invention relates to a probe card, and more particularly, to a probe card in which a probe is brought into contact with an electronic circuit to be inspected in order to inspect the electrical characteristics of the electronic circuit formed on a semiconductor wafer.
一般に、半導体装置を製造する場合、半導体ウエハ上に形成された各電子回路について、半導体ウエハのダイシング前に電気的特性の検査が行われる。この検査は、テスター装置を用いて、検査対象となる電子回路に電源及び検査信号を供給し、その応答信号を検出することによって行われる。このとき、半導体ウエハ上に形成された多数の微少電極と、テスター装置の多数の信号端子とを導通させるために、プローブカードが用いられる。 In general, when a semiconductor device is manufactured, electrical characteristics of each electronic circuit formed on a semiconductor wafer are inspected before dicing the semiconductor wafer. This inspection is performed by supplying a power source and an inspection signal to an electronic circuit to be inspected and detecting a response signal using a tester device. At this time, a probe card is used to connect a large number of minute electrodes formed on the semiconductor wafer to a large number of signal terminals of the tester device.
プローブカードは、半導体ウエハ上の電子回路に形成された微小電極に接触させるための複数のプローブと、当該プローブとテスター装置とを導通させるための配線基板からなる。この様なプローブカード上のプローブを半導体ウエハ上の電子回路に接触させる際には、プローブ装置が用いられる。プローブ装置は、半導体ウエハを保持するウエハチャック、プローブカードを保持するプローブカードホルダ、ウエハチャックを移動させるチャック駆動部などにより構成される。 The probe card includes a plurality of probes for contacting microelectrodes formed on an electronic circuit on a semiconductor wafer, and a wiring board for electrically connecting the probes and the tester device. A probe device is used when a probe on such a probe card is brought into contact with an electronic circuit on a semiconductor wafer. The probe device includes a wafer chuck that holds a semiconductor wafer, a probe card holder that holds a probe card, a chuck drive unit that moves the wafer chuck, and the like.
電子回路の検査には、高温試験及び低温試験があり、半導体ウエハ周囲の雰囲気を一定温度に保持することにより、半導体ウエハが雰囲気と熱平衡状態にあるときに、これらの試験が行われる。電子回路の電極間の間隔は、半導体ウエハの温度変化の影響により、高温試験時に膨張し、低温試験時に収縮する。同様にして、プローブの間隔も、プローブカードの温度変化の影響により、高温試験時に膨張し、低温試験時に収縮する。このため、半導体ウエハとプローブカードの温度にずれが生じている場合、プローブカード上のプローブ間の間隔と電子回路の電極間の間隔とにずれが生じ、プローブを電子回路の電極に正しく当接させられない場合が発生するという問題があった。通常、ウエハチャックには、半導体ウエハを加熱するためのヒーターが搭載されるが、半導体ウエハを取り替える際には、ウエハチャックが検査位置から退避位置に移動する。この様なウエハチャックの退避時に、熱源としてのウエハチャックが遠ざかり、プローブカードの温度が低下してしまうことがあった。 Electronic circuit inspection includes a high temperature test and a low temperature test, and these tests are performed when the semiconductor wafer is in thermal equilibrium with the atmosphere by maintaining the atmosphere around the semiconductor wafer at a constant temperature. The distance between the electrodes of the electronic circuit expands during the high temperature test and contracts during the low temperature test due to the influence of the temperature change of the semiconductor wafer. Similarly, the probe interval also expands during the high temperature test and contracts during the low temperature test due to the temperature change of the probe card. For this reason, when the temperature of the semiconductor wafer and the probe card is deviated, the interval between the probes on the probe card and the interval between the electrodes of the electronic circuit are deviated, and the probe is correctly brought into contact with the electrodes of the electronic circuit. There was a problem that the case where it was not possible to occur. Normally, a heater for heating the semiconductor wafer is mounted on the wafer chuck, but when replacing the semiconductor wafer, the wafer chuck moves from the inspection position to the retracted position. When such a wafer chuck is retracted, the wafer chuck as a heat source moves away, and the temperature of the probe card may be lowered.
そこで、ヒーターを用いてプローブカードを加熱することが考えられるが、配線基板を局所的に加熱してしまうと、配線基板に反りが生じ、また、加熱しすぎると、プローブが変形してしまうという問題があった。さらに、プローブと導通する端子電極や配線と共にヒーターを配線基板上に形成しようとすれば、製造コストが著しく増大してしまうという問題もあった。 Therefore, it is conceivable to heat the probe card using a heater. However, if the wiring board is locally heated, the wiring board is warped, and if it is heated too much, the probe is deformed. There was a problem. Furthermore, if a heater is formed on a wiring board together with a terminal electrode and wiring that are electrically connected to the probe, there is a problem that the manufacturing cost is remarkably increased.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、半導体ウエハの温度変化にプローブカードを追従させ、プローブ間の間隔が半導体ウエハ上の電極間の間隔に対して大きくずれることを抑制することができるプローブカードを提供することを目的としている。特に、製造コストを顕著に増大させることなく、プローブカードの温度分布をコントロールすることができるプローブカードを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes the probe card follow the temperature change of the semiconductor wafer and suppresses the gap between the probes from greatly deviating from the gap between the electrodes on the semiconductor wafer. The object is to provide a probe card that can be used. In particular, an object is to provide a probe card that can control the temperature distribution of the probe card without significantly increasing the manufacturing cost.
第1の本発明によるプローブカードは、第1面にプローブが形成されたプローブ基板と、上記プローブ基板の第2面に対向させて配置され、上記プローブ基板を加熱するための抵抗体が配設されたシート状の絶縁性部材からなる加熱シートとを備えて構成される。 A probe card according to a first aspect of the present invention is provided with a probe substrate having a probe formed on a first surface, and a resistor for heating the probe substrate, which is disposed to face the second surface of the probe substrate. And a heating sheet made of a sheet-like insulating member.
この様な構成によれば、加熱シートによりプローブ基板が加熱されるので、プローブカードの温度が低下した際に、プローブ基板を直接に加熱して所望の温度に保持することができる。特に、検査対象の電子回路が形成された半導体ウエハをプローブカードの直下から退避させた際に、プローブカードの温度が低下することを抑制することができる。従って、半導体ウエハの温度変化にプローブカードを追従させることができ、これにより、プローブカード上のプローブ間の間隔が半導体ウエハ上の電極間の間隔に対して大きくずれることを抑制することができる。 According to such a configuration, since the probe substrate is heated by the heating sheet, when the temperature of the probe card is lowered, the probe substrate can be directly heated and held at a desired temperature. In particular, when the semiconductor wafer on which the electronic circuit to be inspected is formed is retracted from directly below the probe card, it is possible to suppress the temperature of the probe card from decreasing. Therefore, the probe card can be made to follow the temperature change of the semiconductor wafer, and thereby, it is possible to suppress the gap between the probes on the probe card from greatly deviating from the gap between the electrodes on the semiconductor wafer.
また、シート状の加熱シートをプローブ基板のプローブ形成面とは反対側の面に対向させて配置し、プローブ基板を加熱するので、プローブ基板の温度分布を適切にコントロールすることができる。特に、抵抗体が配設された加熱シートをプローブ基板に対向させて配置する構成であるので、プローブと導通する端子電極や配線と共にヒーターをプローブ基板上に形成する場合に比べて、製造コストの増大を抑制することができる。 In addition, since the sheet-like heating sheet is disposed so as to face the surface opposite to the probe formation surface of the probe substrate and the probe substrate is heated, the temperature distribution of the probe substrate can be appropriately controlled. In particular, since the heating sheet on which the resistor is disposed is arranged to face the probe substrate, the manufacturing cost is lower than when the heater is formed on the probe substrate together with the terminal electrodes and wiring that are electrically connected to the probe. The increase can be suppressed.
第2の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記プローブ基板が、第2面に上記プローブと導通するプローブ電極が形成され、上記加熱シートが、上記プローブ電極を露出させるための貫通孔と、上記抵抗体に電力を供給するための給電用電極とを有し、上記給電用電極が、上記プローブ基板とは反対側の面に形成されているように構成される。 In the probe card according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the probe substrate is formed with a probe electrode that is electrically connected to the probe on the second surface, and the heating sheet exposes the probe electrode. And a power supply electrode for supplying power to the resistor, and the power supply electrode is formed on a surface opposite to the probe substrate.
この様な構成によれば、加熱シートをプローブ基板に対向させて配置した際に、加熱シートの貫通孔を介して加熱シートからプローブ基板のプローブ電極が露出するので、プローブ電極に対して容易に配線することができる。さらに、抵抗体に電力を供給するための給電用電極が、加熱シートのプローブ基板とは反対側の面に形成されるので、加熱シートから露出するプローブ電極と給電用電極とを加熱シートの同じ面に配列することができる。従って、プローブ基板のプローブ電極及び加熱シートの給電用電極に対して容易に配線することができる。 According to such a configuration, when the heating sheet is disposed so as to face the probe substrate, the probe electrode of the probe substrate is exposed from the heating sheet through the through hole of the heating sheet. It can be wired. Furthermore, since the power feeding electrode for supplying power to the resistor is formed on the surface of the heating sheet opposite to the probe substrate, the probe electrode and the power feeding electrode exposed from the heating sheet are the same on the heating sheet. Can be arranged in a plane. Therefore, it is possible to easily wire the probe electrode of the probe substrate and the power feeding electrode of the heating sheet.
第3の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記加熱シートの上記プローブ基板とは反対側の面に対向させて配置され、上記プローブ用の第1電極及び上記抵抗体用の第2電極が形成されたメイン基板を備え、上記プローブ電極及び上記給電用電極が、それぞれ弾性的に接触する接続子を介して第1電極及び第2電極に電気的に接続されているように構成される。 A probe card according to a third aspect of the present invention is arranged to face the surface of the heating sheet on the side opposite to the probe substrate, in addition to the configuration described above, and the first electrode for the probe and the second electrode for the resistor. A main substrate on which electrodes are formed, wherein the probe electrode and the power feeding electrode are electrically connected to the first electrode and the second electrode via connectors that are in elastic contact with each other, respectively. The
この様な構成によれば、メイン基板を介してプローブや加熱シートをテスター装置に接続する際に、弾性的に接触する接続子を介して、プローブ電極及び給電用電極がそれぞれメイン基板上の第1電極及び第2電極に電気的に接続されるので、これらの電極を容易に接続させることができる。特に、複数のプローブ電極がプローブ基板に設けられ、或いは、複数の給電用電極が加熱シートに設けられている場合に、各プローブ電極を第1電極に容易に接続させ、或いは、各給電用電極を第2電極に容易に接続させることができる。 According to such a configuration, when the probe or the heating sheet is connected to the tester device via the main substrate, the probe electrode and the power feeding electrode are respectively connected to the first electrode on the main substrate via the connector that is elastically contacted. Since the electrodes are electrically connected to the first electrode and the second electrode, these electrodes can be easily connected. In particular, when a plurality of probe electrodes are provided on the probe substrate or a plurality of power supply electrodes are provided on the heating sheet, each probe electrode can be easily connected to the first electrode, or each power supply electrode Can be easily connected to the second electrode.
第4の本発明によるプローブカードは、上記構成に加え、上記加熱シートが、温度を検出する温度センサと、上記温度センサ用の第3電極とを有し、第3電極が、上記メイン基板上に設けられた第4電極に、弾性的に接触する接続子を介して電気的に接続されているように構成される。 In the probe card according to a fourth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the heating sheet has a temperature sensor for detecting temperature and a third electrode for the temperature sensor, and the third electrode is on the main substrate. It is comprised so that it may be electrically connected to the 4th electrode provided in through the connector which contacts elastically.
この様な構成によれば、メイン基板を介して加熱シートをテスター装置に接続する際に、弾性的に接触する接続子を介して、加熱シートに設けられた給電用電極及び温度センサ用の第3電極が、それぞれメイン基板上の第2電極及び第4電極に電気的に接続されるので、これらの電極を容易に接続させることができる。特に、複数の第3電極が加熱シートに設けられている場合に、各第3電極を第4電極に容易に接続させることができる。 According to such a configuration, when the heating sheet is connected to the tester device via the main substrate, the power supply electrode and the temperature sensor second electrode provided on the heating sheet are connected via the elastically contacting connector. Since the three electrodes are electrically connected to the second electrode and the fourth electrode on the main board, respectively, these electrodes can be easily connected. In particular, when a plurality of third electrodes are provided on the heating sheet, each third electrode can be easily connected to the fourth electrode.
本発明によるプローブカードによれば、加熱シートによりプローブ基板が加熱されるので、プローブカードの温度が低下した際に、プローブ基板を直接に加熱して所望の温度に保持することができる。特に、検査対象の電子回路が形成された半導体ウエハをプローブカードの直下から退避させた際に、プローブカードの温度が低下することを抑制することができる。従って、半導体ウエハの温度変化にプローブカードを追従させることができ、これにより、プローブカード上のプローブ間の間隔が半導体ウエハ上の電極間の間隔に対して大きくずれることを抑制することができる。また、加熱シートをプローブ基板のプローブ形成面とは反対側の面に固着させるので、製造コストを顕著に増大させることなく、プローブカードの温度分布をコントロールすることができる。 According to the probe card of the present invention, since the probe substrate is heated by the heating sheet, when the temperature of the probe card is lowered, the probe substrate can be directly heated and held at a desired temperature. In particular, when the semiconductor wafer on which the electronic circuit to be inspected is formed is retracted from directly below the probe card, it is possible to suppress the temperature of the probe card from decreasing. Therefore, the probe card can be made to follow the temperature change of the semiconductor wafer, and thereby, it is possible to suppress the gap between the probes on the probe card from greatly deviating from the gap between the electrodes on the semiconductor wafer. Moreover, since the heating sheet is fixed to the surface of the probe substrate opposite to the probe forming surface, the temperature distribution of the probe card can be controlled without significantly increasing the manufacturing cost.
<プローバーシステム>
図1及び図2は、本発明の実施の形態によるプローバーシステム1の概略構成の一例を模式的に示した説明図であり、プローバー13を垂直面により切断した場合の切断面の様子が示されている。図1には、プローブカード12上のプローブ121を接触させて半導体ウエハ11上の電子回路を検査する際の様子が示されている。図2には、ウエハチャック21の退避時の様子が示されている。
<Prober system>
1 and 2 are explanatory views schematically showing an example of a schematic configuration of the prober system 1 according to the embodiment of the present invention, and shows a state of a cut surface when the
このプローバーシステム1は、電子回路が形成された半導体ウエハ11と、複数のプローブ121が形成されたプローブカード12と、プローブカード12上のプローブ121を半導体ウエハ11上の電子回路に接触させるプローバー13と、テスター装置14及びインターポーザ15からなる。
The prober system 1 includes a
半導体ウエハ11は、シリコンなどの半導体からなる基板であり、複数の電子回路が予め形成されている。プローブカード12は、電子回路内の微小電極に接触させる複数のプローブ121と、これらのプローブ121が配設されるプローブ基板122と、プローブ基板122が下面上に配設され、プローバー13により保持されるメイン基板123からなる。
The
プローバー13は、ウエハチャック21、プローブカードホルダ22、チャック垂直駆動部23及びチャック水平駆動部24からなるプローブ装置である。ウエハチャック21は、半導体ウエハ11を水平に保持するためのウエハ保持部であり、半導体ウエハ11が載置される水平な載置台、半導体ウエハ11を挟む爪部などからなる。半導体ウエハ11は、ウエハチャック21により電子回路の形成面を上方に向けた状態で保持される。
The
プローブカードホルダ22は、プローブカード12を水平に保持するためのプローブカード保持部であり、メイン基板123の周縁部が支持される。プローブカード12は、プローブカードホルダ22により、プローブ121の形成面を下方に向けた状態で保持される。
The
チャック垂直駆動部23は、半導体ウエハ11の上下方向の位置決めを行うために、ウエハチャック21を上下方向(垂直方向)へ移動させるウエハチャック21の移動手段である。チャック垂直駆動部23により、ウエハチャック21を上方向へ移動させれば、プローブ121を電子回路の端子電極に当接させることができる。
The chuck
チャック水平駆動部24は、半導体ウエハ11を検査するための検査位置から退避位置へウエハチャック21を移動させるウエハチャック21の移動手段である。検査位置は、プローブカード12の直下において、半導体ウエハ11がプローブカード12の下面と対向する位置である。退避位置は、検査位置よりもプローブカード12から遠い位置である。
The chuck
ここでは、ウエハチャック21の退避位置が、プローブカード12の直下の検査位置から水平方向に離間した位置に形成され、チャック水平駆動部24は、ウエハチャック21及びチャック垂直駆動部23を水平方向へ移動させる水平軸方向の駆動機構からなる。
Here, the retracted position of the
テスター装置14は、半導体ウエハ11上の電子回路を検査するための検査信号を生成し、電子回路からの応答信号を解析する検査装置であり、テスターヘッド14a及び伝送ケーブル14bを備えている。テスターヘッド14aは、プローブカード12のメイン基板123に対し、インターポーザ15などの中継基板を介して、検査信号や応答信号を入出力するための入出力ユニットであり、プローバー13上に取り付けられている。このテスターヘッド14aは、伝送ケーブル14bを介して本体ユニットに接続されている。
The
<プローブカード>
図3は、図1のプローバーシステム1におけるプローブカード12の一構成例を示した外観図であり、プローブカード12の下面の様子が示されている。メイン基板123は、プローバー13に着脱可能に取り付けられる配線基板であり、円形形状のPCB(プリント回路基板)からなる。
<Probe card>
FIG. 3 is an external view showing a configuration example of the
メイン基板123には、プローブ基板122を保持するためのプローブ基板ホルダ123aと、テスター装置14の信号端子が接続される複数の外部端子123bとが設けられている。プローブ基板ホルダ123aは、プローブ基板122を保持するためのプローブ基板122の保持手段であり、プローブ基板122の周縁部が支持される。
The
外部端子123bは、メイン基板123の周縁部に形成されている。この外部端子123bは、メイン基板123及びプローブ基板122上の各配線を介して、プローブ121と導通している。
The
プローブ基板122は、メイン基板123上に配設されるサブ基板であり、ここでは、矩形形状の絶縁性基板からなる。プローブ121は、微小な電極に接触させるための探針であり、検査対象とする電子回路の端子電極の配置に対応付けて整列配置されている。
The
この例では、横長のプローブ基板122が、互いに離間した状態で配置された複数のプローブ121に共通の基板であり、プローブ基板122上には、12個のプローブ121からなる4つのプローブ列が形成されている。
In this example, the horizontally
<A−A断面>
図4は、図3のプローブカード12をA−A切断線により切断した場合の切断面を示した断面図である。このプローブカード12は、プローブ基板122、加熱シート124、接続ユニット125、メイン基板123及び補強板126により構成される。
<A-A cross section>
4 is a cross-sectional view showing a cut surface when the
プローブ基板122は、その下面にプローブ121が固着され、上面に形成されたプローブ電極122bとプローブ121とが、プローブ基板122を貫通する配線層122aを介して導通している。プローブ電極122bは、接続ユニット125の接続ピン125aを接触させる端子電極であり、プローブ121ごとに設けられている。
The
加熱シート124は、プローブ基板122を加熱するシート状の絶縁性部材からなるヒーター回路であり、プローブ基板122の上面に対向させて配置されている。この加熱シート124には、発熱素子としての抵抗体、抵抗体用の電極部、温度センサ、温度センサ用の端子電極が配設される。加熱シート124は、例えば、接着シートを介してプローブ基板122の上面に固着される。
The
接続ユニット125は、プローブ基板122とメイン基板123とを導通させるための中継手段であり、複数の接続ピン125aと、接続ピン125aが配置される貫通孔が形成されたガイド板125bにより構成される。
The
接続ピン125aは、メイン基板123上の端子電極と、プローブ基板122や加熱シート124上の端子電極とを電気的に接続するための接続子であり、これらの端子電極に対して弾性的に接触する。この接続ピン125aは、バネなどの付勢手段によって軸方向に弾性付勢される棒状の接続子であり、導電性金属からなる。
The
ガイド板125bは、セラミックなどの絶縁体からなる平板であり、ST(スペーストランスフォーマー)基板と呼ばれることもある。このガイド板125bは、下面を加熱シート124が配置されたプローブ基板122の上面に対向させるとともに、上面をメイン基板123の下面に対向させて配置されている。
The
接続ピン125aは、ガイド板125bの貫通孔内に収容され、その下端がガイド板125bの下面から突出し、上端がガイド板125bの上面から突出している。なお、接続ピン125aの上端部及び下端部は、同軸に配置され、互いに導通している。ガイド板125bには、プローブ用、加熱シート124の抵抗体用及び温度センサ用の接続ピン125aがそれぞれ設けられている。
The
メイン基板123には、抵抗体用の端子電極123c、プローブ用の端子電極123d、温度センサ用の端子電極123e、ガイド板125bの係合部125cを貫通させる貫通孔などが形成されている。端子電極123cは、加熱シート124の抵抗体に対し電力を供給するための端子電極であり、接続ピン125aを接触させる電極パッドからなる。
The
端子電極123dは、プローブ121と導通するための端子電極であり、接続ピン125aを接触させる電極パッドからなる。端子電極123eは、加熱シート124の温度センサと導通するための端子電極であり、接続ピン125aを接触させる電極パッドからなる。
The
端子電極123c,123d及び123eは、いずれもメイン基板123の下面上に形成されている。各プローブ121について、接続ピン125aの下端部は、下方向に弾性付勢され、プローブ電極122bに圧力接続される。一方、接続ピン125aの上端部は、上方向に弾性付勢され、端子電極123dに圧力接続される。
The
この様に接続ピン125aがプローブ電極122b及び端子電極123dと当接することにより、接続ピン125aを介してプローブ電極122bと端子電極123dとが導通する。抵抗体用の端子電極123c及び温度センサ用の端子電極123eについても、プローブ用の端子電極123dについて説明した上記接続構造と同様の接続構造からなる。
In this manner, the
補強板126は、メイン基板123の変形を防止するための平板であり、メイン基板123の上面に固着されている。ガイド板125は、メイン基板123の貫通孔を貫通した係合部125cが補強板126に締結部品127を用いて取り付けられることにより、メイン基板123に対して固定されている。一方、プローブ基板122は、その周縁部が、メイン基板123のプローブ基板ホルダ123aにより保持され、下方向への移動が規制されている。
The reinforcing
<加熱シート>
図5は、図3のプローブカード12の要部における構成例を示した平面図であり、プローブ基板122を加熱するための加熱シート124が示されている。この加熱シート124は、プローブ基板122と概ね同形状及び同サイズの回路基板からなり、複数の温度センサ31、検出信号出力用の電極32、複数の抵抗体35、抵抗体35への給電用電極部34及びプローブ電極用の貫通孔33が形成されている。
<Heating sheet>
FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of the main part of the
貫通孔33は、プローブ基板122上のプローブ電極122bを加熱シート124から露出させるために形成され、接続ユニット125の接続ピン125aが、貫通孔33を介してプローブ電極122bと当接する。この貫通孔33は、プローブ列を構成する複数のプローブ121に共通の開口であり、縦長の矩形形状からなる。
The through hole 33 is formed to expose the
抵抗体35は、プローブ基板122を加熱するための発熱素子(ヒーター)であり、電流が流れることにより発熱する所定の導電性金属からなる。この抵抗体35は、パターニングされた導体層からなり、抵抗パターンの両端及び中央にそれぞれ給電用電極部34が形成されている。給電用電極部34は、抵抗体35に対し電力を供給するための端子電極からなる。この例では、この様な抵抗体35が、貫通孔33の右側及び左側にそれぞれ配置されている。つまり、抵抗体35は、加熱シート124全体において2次元配置されている。
The
温度センサ31は、プローブ基板122の温度を検出するための温度検出装置であり、検出素子には、例えば、熱電対が用いられる。検出信号出力用の電極32は、温度センサ31の検出信号を出力するための端子電極であり、接続ユニット125の接続ピン125aを接触させるための電極パッドからなる。電極32は、加熱シート124のプローブ基板側と反対側の面に形成されている。
The
この例では、1つの温度センサ31に対し、2つの電極32が設けられ、電極32と温度センサ31とが配線パターンを介して導通している。この様な温度センサ31は、プローブ列ごとに設けられ、貫通孔33の近傍に配置されている。
In this example, two
この様に、抵抗体35を2次元配置したことにより、プローブ基板122全体の温度分布をコントロールすることができる。特に、抵抗体35や温度センサ31をプローブ基板122上のプローブ列に対応付けて配置したことにより、各プローブ列付近を適切に加熱制御することができる。また、周辺環境の影響により、プローブ基板122に温度勾配が生じた場合であっても、プローブ基板122全体の温度を均一化することができる。
In this way, the temperature distribution of the
また、シート状の加熱シート124をプローブ基板122のプローブ形成面とは反対側の面に固着させて加熱するので、プローブ基板122の温度分布を適切にコントロールすることができる。すなわち、プローブ基板122を局所的に加熱することを抑制し、また、加熱しすぎてプローブ121を変形させてしまうことを防止することができる。
In addition, since the sheet-
さらに、抵抗体35が配設された加熱シート124をプローブ基板122に固着させる構成であるので、プローブ121と導通する端子電極や配線と共にヒーターをプローブ基板122上に形成する場合に比べて、製造コストの増大を抑制することができる。また、貫通孔33を介して加熱シート124からプローブ電極122bを露出させるので、接続ピン125a及びプローブ電極122b間の導通性能を確保することができる。
Further, since the
図6は、図5の加熱シート124をB−B切断線により切断した場合の切断面を示した断面図である。この加熱シート124は、絶縁層41、導体層42及び絶縁層43からなる。導体層42は、抵抗体35を構成する導電性金属、例えば、ニッケル(Ni)及びクロム(Cr)を主成分とする合金からなる。絶縁層41は、導体層42のプローブ基板122側と反対側に形成され、導体層42の表面の一部を露出させるための電極用孔34aが形成されている。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cut surface when the
加熱シート124は、絶縁層41及び43間に導体層42が設けられた構造であることから、全体として、プローブ基板122よりも熱伝導性が良好であり、プローブ基板122の温度分布をコントロールするのに好適である。
Since the
抵抗体35への給電用電極部34は、電極用孔34aと、導体層42の表面上に形成されたコーティング膜34bにより構成される。コーティング膜34bは、接続ピン125aを接触させる際の接触性を良くするために導体層42上に形成される導電性の金属膜であり、酸化し難い金属、例えば、金(Au)、ロジウム(Rh)又はパラジウム(Pd)からなる。
The power
接続ユニット125の接続ピン125aの下端が給電用電極部34のコーティング膜34bと当接することにより、接続ピン125aを介して、給電用電極部34とメイン基板123上の端子電極123cとが導通する。電極32についても、給電用電極部34と同様の接続構造であり、接続ピン125aの下端が電極32と当接することにより、接続ピン125aを介して、電極32とメイン基板123上の端子電極123eとが導通する。
When the lower end of the
<コントロールユニット>
図7は、図1のプローバー13の要部における構成例を示したブロック図であり、プローブカード12の温度調整を行うためのコントロールユニットが示されている。このコントロールユニットは、温度調整部51及び目標温度記憶部52により構成され、各温度センサ31により検出された温度に基づいて、抵抗体35に対する電力供給を制御する。
<Control unit>
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a main part of the
温度調整部51は、抵抗体35に対する電力供給を制御することにより、各抵抗体35の発熱量を調整し、これにより、プローブカード12の温度調整を行っている。具体的には、温度センサ31の検出温度が、目標温度記憶部52に予め保持された目標温度に近づくように、発熱量の調整が行われる。この温度調整部51では、プローブ基板122の温度が均一となるように、各抵抗体35に対する電力供給が制御される。
The
本実施の形態によれば、加熱シート124によりプローブ基板122が加熱されるので、プローブカード12の温度が低下した際に、プローブ基板122を直接に加熱して所望の温度に保持することができる。特に、半導体ウエハ11をプローブカード12の直下から退避させた際に、プローブカード12の温度が低下することを防止することができる。従って、半導体ウエハ11の温度変化にプローブカード12を追従させることができ、これにより、プローブカード12上のプローブ121間の間隔が半導体ウエハ11上の電極間の間隔に対して大きくずれることを抑制することができる。
According to the present embodiment, since the
また、加熱シート124をプローブ基板122に対向させて配置した際に、加熱シート124の貫通孔33を介して加熱シート124からプローブ電極122bが露出するので、プローブ電極122bに対して容易に配線することができる。さらに、抵抗体35に電力を供給するための電極部34が、加熱シート124のプローブ基板122とは反対側の面に形成されるので、加熱シート124から露出するプローブ電極122bと電極部34とを加熱シート124の同じ面に配列することができる。従って、プローブ基板122のプローブ電極122b及び加熱シート124の電極部34に対して容易に配線することができる。さらに、温度センサ31の検出温度に基づいて、プローブ基板122の温度が均一となるように、各抵抗体35に対する電力供給が制御されるので、プローブ基板122の温度分布をコントロールすることができる。
Further, when the
また、プローブ基板122の形成後、加熱シート124をプローブ基板122に貼り付けるので、プローブ基板122内に抵抗体を配設する場合に比べて、プローブカード12の生産性を向上させることができる。
In addition, since the
なお、本実施の形態では、プローブカード12の直下から水平方向に離間した位置に退避位置が形成され、ウエハチャック21の退避時に、プローブカード12を加熱する場合の例について説明した。しかし、本発明は、ウエハチャック21の退避のさせ方を上記構成に限定するものではない。例えば、プローブカード12の直下から下方向に離間した位置を退避位置とし、ウエハチャック21がその退避位置へ移動した際に、加熱シート124によりプローブカード12のプローブ基板122を加熱させるような構成であっても良い。
In the present embodiment, an example in which the retreat position is formed at a position separated in the horizontal direction from directly below the
1 プローバーシステム
11 半導体ウエハ
12 プローブカード
121 プローブ
122 プローブ基板
122a 配線層
122b プローブ電極
123 メイン基板
123a プローブ基板ホルダ
123b 外部端子
123c 抵抗体用の端子電極
123d プローブ用の端子電極
123e 温度センサ用の端子電極
124 加熱シート
125 接続ユニット
125a 接続ピン
125b ガイド板
125c 係合部
126 補強板
127 締結部品
13 プローバー
14 テスター装置
14a テスターヘッド
14b 伝送ケーブル
15 インターポーザ
21 ウエハチャック
22 プローブカードホルダ
23 チャック垂直駆動部
24 チャック水平駆動部
31 温度センサ
32 温度センサ用の端子電極
33 プローブ電極用の貫通孔
34 抵抗体用の電極部
34a 電極用孔
34b コーティング膜
35 抵抗体
41 絶縁層
42 導体層
43 絶縁層
51 温度調整部
52 目標温度記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
上記プローブ基板の第2面に対向させて配置され、上記プローブ基板を加熱するための抵抗体が配設されたシート状の絶縁性部材からなる加熱シートとを備えたことを特徴とするプローブカード。 A probe substrate having a probe formed on the first surface;
A probe card comprising: a heating sheet made of a sheet-like insulating member disposed opposite to the second surface of the probe substrate and provided with a resistor for heating the probe substrate. .
上記加熱シートは、上記プローブ電極を露出させるための貫通孔と、上記抵抗体に電力を供給するための給電用電極とを有し、上記給電用電極が、上記プローブ基板とは反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプローブカード。 The probe substrate has a probe electrode formed on the second surface to be electrically connected to the probe,
The heating sheet has a through hole for exposing the probe electrode and a power supply electrode for supplying power to the resistor, and the power supply electrode is a surface opposite to the probe substrate. The probe card according to claim 1, wherein the probe card is formed as follows.
上記プローブ電極及び上記給電用電極が、それぞれ弾性的に接触する接続子を介して第1電極及び第2電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項2に記載のプローブカード。 The heating sheet is disposed so as to face the surface opposite to the probe substrate, and includes a main substrate on which the first electrode for the probe and the second electrode for the resistor are formed,
The probe card according to claim 2, wherein the probe electrode and the power feeding electrode are electrically connected to the first electrode and the second electrode through connectors that are elastically in contact with each other.
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