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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はウェーハ上の集積回路チップを検査するためのプローブカードに関する。
【0002】
【従来の技術】
DRAMやSRAMなどのICメモリの分野では高集積化がどんどん進み、それに伴って、これらのメモリを検査する時間も長くなる傾向にある。ICメモリは、一般に、Siウェーハ上に同一のチップの形で多数形成される。そして、ウェーハの状態で検査されてから、ダイシングにより個別のチップに分離される。ウェーハ上の多数のチップを検査するにはプローブカードとテスタとが用いられる。すなわち、プローブカードのプローブ針でチップの電極に接触し、テスト回路を有するテスタによって各チップの検査が実行される。
【0003】
プローブカードのプローブ針は、検査すべきチップの電極配置に対応するように配列されていて、ひとつのチップのすべての被接触電極に同時にプローブ針が接触するようになっている。
【0004】
ウェーハ上の多数のチップを検査するには次のようにする。まず、検査すべき最初のチップの電極に対面するようにプローブカードとウェーハとの相対位置関係を位置決めする。そして、プローブカードのプローブ針を被検査チップの電極に押し付けて検査を実行する。次に、別のチップに対してプローブカードを位置決めして同様の検査を実行する。このようにして、順次チップを検査していく。
【0005】
しかし、このようにひとつずつチップを検査していくと、ウェーハ上のすべてのチップを検査するには非常に時間がかかる。しかも、メモリの高集積化が進むにつれて、ひとつのチップを検査する時間が長くなっているので、ウェーハ上のすべてのチップを検査するのに要する時間は非常に長くなる傾向にある。
【0006】
ところで、ウェーハ1枚当りの検査時間が長くなる場合に、複数のテスタを用いて複数のウェーハを同時に検査すれば、全体として検査時間の短縮になる。しかし、テスタは高価であり、設備費用の負担が大きくなる。
【0007】
そこで、ウェーハ1枚当りの検査時間を短縮できるように、数個のチップに同時に接触できるようにしたプローブカードが開発されてきた。図11(A)は数個のチップに同時に接触できるようにした従来のプローブカードの平面図であり、(B)はその正面断面図である。この従来例では、一列に並んだ8個のチップ10を同時に検査できるように、多数のプローブ針12が2列に長く並んでいる。そして、現在では、最大16個のチップに同時に接触できるようなプローブカードが知られている。もし、ひとつのチップに40個の被接触電極があると仮定すると、16個のチップに同時に接触可能なプローブカードには、40×16=640本のプローブ針が設けられていることになる。このようなプローブカードを用いる場合は、テスタ側にも、16個のチップに対して同時に信号を出力し、かつ、16個のチップから同時に信号を受けて、並列に検査処理を実行できるような機能を設けることが必要である。このようにして複数個のチップを同時に検査することにより、検査時間は格段に短縮される。
【0008】
しかし、上述のように複数チップの同時検査を実行しても、まだ不十分である。例えば、8インチのSiウェーハに250個のチップが形成されていると仮定すると、16個のチップを同時に検査しても、ウェーハ上のすべてのチップを検査するには、少なくとも16回の検査が必要となる。この場合に、1回の検査時間が20分だとすると、ウェーハ上のすべてのチップを検査するには、少なくとも320分かかることになる。さらに、16回の検査のそれぞれの間には、ウェーハとプローブカードとの位置決め作業が必要となり、所要時間はもっと増加する。また、高温測定時にプローブカード全体が撓んで針先の水平位置や高さ位置がずれたりするという問題もある。
【0009】
そこで、ウェーハ上のすべてのチップの電極を1回または2回程度の少ない回数で同時に接触可能で、かつ、比較的剛性の高いプローブカードが開発されてきた。図12はそのような従来のプローブカードの主要部の正面断面図と、それに対応するウェーハの斜視図である。このプローブカードは特開平7−201935号公報に開示されている。このプローブカードは、例えば、11個のプローブユニット14を備えている。検査すべきウェーハ16には5行×11列のチップ18が形成されている。そして、この11列のチップに対応して11個のプローブユニット14が設けられている。各チップ18には、その中央に1列の電極が配置されていて、プローブユニット14のプローブ針20は、その一列の電極に接触するようになっている。
【0010】
図13は複数のプローブユニットを備えるプローブカードの別の従来例である。この従来例では、検査すべきウェーハ16a上の各チップ18aは、その両側に2列の電極を備えている。この電極配置に対応して、プローブユニット14aは2列のプローブ針20aを備えている。すなわち、ひとつのプローブユニット14aに属するプローブ針20aの先端は、平行な2本の直線上に配列されている。また、6個のプローブユニット14aが、ひとつおきのチップ列に対応するように配置されている。したがって、このプローブカードを用いてウェーハ16a上のチップを検査するには、2回の同時検査が必要となる。すなわち、最初の検査で、第1列、第3列、第5列、第7列、第9列、第11列のチップをすべて同時に検査する。次に、ウェーハ16aをチップ幅分だけ矢印22の方向に移動して、第2列、第4列、第6列、第8列、第10列のチップを同時に検査する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
図12と図13に示した従来例は、チップ上の電極が特定の一方向にだけ配列されている場合には非常に有効であるが、チップ上の電極が2方向に配列されている場合にはうまく対応できない。この点を以下に説明する。
【0012】
図14(A)は、各チップ24の中央に電極26が一列に配置されているようなウェーハの一部を拡大した平面図である。この場合には、図12の従来例で対応できる。
【0013】
図14(B)は、各チップ24aの両側に電極26aが2列に配置されている場合である。この場合には、図13の従来例で対応できる。
【0014】
図15(A)は、各チップ24bの四辺に沿って電極26bが配置されている場合である。接触すべき電極26bはX方向とY方向とに配列されている。この場合には、図12や図13の従来例では対応できない。もし、X方向に延びるような複数のプローブユニットだけを用いるとすると、X方向に配置された電極に接触するプローブ針に加えて、Y方向に配置された電極に接触するプローブ針も、同じプローブユニットに針立てする必要がある。しかし、このような針立てはきわめて困難である。
【0015】
図15(B)は、各チップ24cに十字状に電極26cが配置されている場合である。この場合も、X方向とY方向とに電極26cが配置されているので、やはり、図12や図13の従来例では対応できない。
【0016】
この発明は上述の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、ウェーハ上の電極がX方向とY方向とに配置されている場合、特に十字状に電極が配置されている場合に、プローブ針が互いに干渉しないようなプローブカードを提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
この発明のプローブカードは、次の(イ)〜(ニ)の構成を備えている。(イ)このプローブカードは、X方向に配列されたウェーハ上の複数の電極と前記X方向に垂直なY方向に配列されたウェーハ上の複数の電極とが十字状に交差するような電極配列に対して、これらの電極に同時に接触可能な複数のプローブ針を備えている。(ロ)前記十字状に交差する複数の電極は、その交差点よりもX方向の一方の側に配列された第1グループの複数の電極と、交差点よりもX方向の他方の側に配列された第2グループの複数の電極と、交差点よりもY方向の一方の側に配列された第3グループの複数の電極と、交差点よりもY方向の他方の側に配列された第4グループの複数の電極とからなる。(ハ)前記複数のプローブ針は、前記第1グループから第4グループまでの電極にそれぞれ接触可能な第1グループから第4グループまでのプローブ針からなる。(ニ)第1グループのプローブ針はY方向の一方に向かって延びていてその先端が第1グループの電極に接触でき、第2グループのプローブ針はY方向の他方に向かって延びていてその先端が第2グループの電極に接触でき、第3グループのプローブ針はX方向の他方に向かって延びていてその先端が第3グループの電極に接触でき、第4グループのプローブ針はX方向の一方に向かって延びていてその先端が第4グループの電極に接触できる。
【0018】
また、この発明は、別の観点によれば、上述の(ニ)の構成を次のように表現することもできる。すなわち、前記十字状に交差する電極の交差点から見て、前記第1グループのプローブ針から第4グループのプローブ針までのすべてにおいて、各プローブ針のその先端に向かう方向が互いに同一の回転方向を向いている。
【0019】
プローブ針をこのように配列したことにより、十字状に交差する電極配置に対して、X方向に延びるプローブ針とY方向に延びるプローブ針とを互いに干渉することなく配置できる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明に関係の深いプローブカードの平面図である。このプローブカードは、X方向とY方向に配列された電極配置に対応できる点でこの発明に関係が深いものであり、まず、このプローブカードを説明する。このプローブカードの基台28は円形であり、その中央には矩形の開口30が形成されている。この開口30の周囲には矩形の取り付け枠32が固定されている。この取り付け枠32に、X方向に延びる複数の第1支持体34の両端と、Y方向に延びる複数の第2支持体36の両端とがネジで固定されている。第1支持体34と第2支持体36は開口30を覆うように格子状に配置されている。基台28の上には配線板が固定され、この配線板の上面には、内側電極38と外側電極40が配置されている。これらの電極38、40の間は所定の対応関係になるように多層の電気配線で接続されている。内側電極38は図面ではコネクタの形状として描かれており、この内側電極38はプローブユニットの配線板と接続される。外側電極38は外部端子の役割があり、外部のテスタと接続される。なお、基台28とその上の配線板は一体の構造にしてもよい。
【0021】
複数の第1支持体34は、X方向に延びるように開口30に差し渡されていて、互いに平行に配置されている。また、複数の第2支持体36は、Y方向に延びるように開口30に差し渡されていて、互いに平行に配置されている。これらの支持体34、36には、後述するように多数のプローブ針が固定されている。
【0022】
図2はウェーハ42に形成された多数のチップ44とプローブカードの第1支持体34及び第2支持体36との配置関係を示す平面図である。このウェーハ42にはチップ44が8行×12列で形成されている。なお、図面において、上から下に向かって1行、2行、…と数え、左から右に向かって1列、2列、…と数えるものとする。ウェーハ42は円形なので、8行×12列のチップ(全部で96個)のうち、四隅に相当する領域にはチップが形成されていない。したがって、図面の場合では68個のチップが形成されている。そして、8行のチップに対応して9本の第1支持体34があり、12列のチップに対応して12本の第2支持体36がある。この実施形態では、図面を見易くするために、8行×12列のチップの配置例を示したが、実際のウェーハではもっと多数のチップが形成されているのが普通であり、その場合には、支持体34、36の本数はもっと多数になる。
【0023】
図3はチップ44と第1支持体34及び第2支持体36との配置関係を拡大して示した平面図である。こ各チップ44には、その四辺に沿って電極46が形成されている。図面では、中央の列の3個のチップだけに電極46を描いてあるが、その他のチップにも同様に電極が形成されている。図面の真ん中のチップに着目すると、このチップの電極のうち、右辺の電極46aには、それよりも右側に位置する第2支持体36aのプローブ針が接触する。左辺の電極46bには、それよりも左側に位置する第2支持体36bのプローブ針が接触する。上辺の電極46cには、それよりも上側に位置する第1支持体34cのプローブ針が接触する。なお、第1支持体34cには、後述する図5に示すように、プローブ針が2列に形成されており、そのうちの長い方のプローブ針が電極46cに接触する。下辺の電極46dには、それよりも上側に位置する第1支持体34dのプローブ針が接触する。なお、この第1支持体34dにもプローブ針が2列に形成されており、そのうちの短い方のプローブ針が電極46dに接触する。このように、各チップの電極のうち、X方向に配列された電極46c、46dには、X方向に延びる第1支持体34c、34dのプローブ針が接触し、Y方向に配列された電極46a、46bには、Y方向に延びる第2支持体36a、36bのプローブ針が接触する。
【0024】
図3において、チップ44と支持体34、36との配置関係をそのままにした状態で、真ん中のチップよりも上方のチップや下方のチップも、同時に検査できる。すなわち、同じ列に含まれるすべてのチップを同時に検査できる。これに対して、真ん中のチップの左右のチップは、同じ配置関係では検査できない。その理由は、検査すべきチップの右側に位置するチップのところには2本の第2支持体36a、36eがあり、左側に位置するチップのところには2本の第2支持体36b、36fがあるからである。すなわち、同じ行に含まれるチップについては、ひとつおきに同時に検査できる。そこで、図2に戻って説明すると、この配置関係では、第2列、第4列、…のような偶数列に属する全てのチップを同時に検査できる。その後、プローブカードに対して、ウェーハ42を矢印48の方向にチップ幅分だけ移動させると、第1列、第3列、…のような奇数列に属する全てのチップを同時に検査できる。
【0025】
図4は図3のA−A線で切断した断面図である。X方向に延びる第1支持体34cには、ウェーハ表面側に開口する凹所50が形成されている。一つの凹所50には、2本の第2支持体36a、36eが貫通している。チップ44(平面図で示している。)の右側に位置する第2支持体36aの下端には、チップ44の右辺の電極46aに接触するプローブ針52aが接着されている。このプローブ針52aはクランク形状をしており、針の先端部と基端部はウェーハ面に対してほぼ垂直になっている。第2支持体36aには、ウェーハに垂直な側面37に沿って、配線板(この実施形態ではフレキシブル配線板)54が設けられている。そして、第2支持体36aの側面37は、配線板54を沿わせて容易に固定できるように、所定の高さHが確保されている。配線板54の下端にはプローブ針52aの基端が接着され、配線板54の他端にはコネクタ56が接着されている。このコネクタ56は図1の内部電極38に接続される。第2支持体36aとプローブ針52aと配線板54とによって第2プローブユニットが構成されている。同じ凹所50を貫通しているもう一方の第2支持体36eも、同様にプローブ針と配線板とが設けられていて、基本的に第2支持体36aと同じ構造になっており、第2支持体36aと左右対称になるように配置されている。
【0026】
図5は図3のB−B線で切断した断面図である。第1支持体34cの下端には長いプローブ針58と短いプローブ針59が接着され、それぞれ、紙面に垂直な方向に複数本ずつ配列されている。長いプローブ針58は、チップ44に対して、X方向に配列された電極46cに接触する。一方、短いプローブ針59は、隣のチップの電極46eに接触する。すなわち、一つの第1支持体34cは、隣り合う二つのチップの電極46c、46eに同時に接触するような2列のプローブ針を有することになる。また、チップ44において、X方向に配列された他方の電極46dは、別の第1支持体34dの短いプローブ針59が接触することになる。
【0027】
第1支持体34cには、ウェーハに垂直な側面に沿って、配線板(この実施形態ではフレキシブル配線板)60が設けられている。この配線板60の下端には2種類のプローブ針58、59の基端が接着され、配線板60の他端にはコネクタ62が接着されている。このコネクタ62は図1の内部電極38に接続される。そして、第1支持体34cとプローブ針58、59と配線板60とによって第1プローブユニットが構成されている。その他の第1プローブユニットも同じ構成になっている。
【0028】
この図5において、第1支持体34cよりも高さの低い第2支持体36bと、そのプローブ針52bと配線板54とが見えている。一方、図4においては、第1支持体34cのプローブ針58と配線板60とが見えている。第1支持体34と第2支持体36は、その下端の高さ位置(すなわちプローブ針の接着高さ位置)はほぼ同じになっている。配線板54、60は、格子状に配置された第1支持体34と第2支持体36の隙間の間を立ち上がっている。
【0029】
第1支持体34と第2支持体36は、その幅寸法Dに比較して高さ寸法Hが大きくなっているので、ウェーハを高温で測定する場合に、上下方向の放熱作用が大きい。また、これらの支持体は熱膨張率の小さい金属(例えば、商品名:ノビナイト)を使用している。これらの構成により、高温測定時の支持体の熱変形が抑制され、プローブ針の針先の位置ずれは小さくなる。したがって、この発明のプローブカードは、ウェーハ単位のバーンイン測定にも使用できる。
【0030】
図6(A)は第2支持体36の下端の拡大断面図である。この第2支持体36の下端にはプローブ針52が一列に接着剤64で接着されている。図6(B)は第1支持体34の下端の拡大断面図である。この第1支持体34の下端には長いプローブ針58と短いプローブ針59が上下に2段になるように配列されて接着剤66で固定されている。
【0031】
次に、このプローブカードの使用方法を説明する。図2において、ウェーハ42にはDRAMまたはSRAMからなる多数の同一のメモリチップが形成されている。プローブカードの第1支持体34と第2支持体36に対してウェーハ42を図2の配置関係になるように位置決めしてから、ウェーハ42をプローブカードに押し付けると、偶数列に属するすべてのチップの電極がプローブ針に接触する。そして、テスタを用いてこれらのチップを同時に検査する。テスタではチップの個数分の検査を並列に実行する。次に、ウェーハ42を矢印48の方向にチップ幅分だけ移動してからプローブカードに押付ける。すると、今度は、奇数列に属するすべてのチップの電極がプローブ針に接触する。このようにして、2回の同時接触で、ウェーハ上のすべてのチップの検査が完了する。
【0032】
次に、この発明のプローブカードを説明する。図7は、この発明のプローブカードの一実施形態における第1支持体及び第2支持体とウェーハのチップとの配置関係を示す平面図である。ウェーハ68のチップ70の配列は8行×12列であって、図2に示す場合と同じである。ただし、各チップ70には十字状に電極が配列されている。このプローブカードでは、8行のチップに対応して16本の第1支持体72があり、12列のチップに対応して12本の第2支持体74がある。
【0033】
図8はチップ70と第1支持体72及び第2支持体74との配置関係を拡大して示した平面図である。各チップ70には十字状に電極76が配列されている。図面の真ん中のチップに着目すると、このチップの電極のうち、Y方向に配列された上半分の電極76aには、右隣のチップのところに位置する第2支持体74aのプローブ針が接触する。Y方向に配列された下半分の電極76bには、左隣のチップのところに位置する第2支持体74bのプローブ針が接触する。また、X方向に配列された左半分の電極76cには、それよりも上側に位置する第1支持体72cのプローブ針が接触する。X方向に配列された右半分の電極76dには、それよりも下側に位置する第1支持体72dのプローブ針が接触する。このように、各チップの電極のうち、X方向に配列された電極76c、76dには、X方向に延びる第1支持体72c、72dのプローブ針が接触し、Y方向に配列された電極76a、76bには、Y方向に延びる第2支持体74a、74bのプローブ針が接触する。この実施形態では、十字状の電極を上下左右の四つのグループに分けて、各グループをそれぞれ別々の支持体のプローブ針で接触することによって、X方向に延びるプローブ針とY方向に延びるプローブ針とが互いに干渉しないようにしている。
【0034】
図8に示したプローブ針の配置状態を言葉で説明すると次のようになる。十字状に交差する電極は、交差点よりもX方向の一方の側(図8の右側)に配列された第1グループの電極76dと、交差点よりもX方向の他方の側(図8の左側)に配列された第2グループの電極76cと、交差点よりもY方向の一方の側(図8の上側)に配列された第3グループの電極76aと、交差点よりもY方向の他方の側(図8の下側)に配列された第4グループの電極76bとからなる。第1グループの電極76dには、第1支持体72dからY方向の一方(図8の上方)に向かって延びる第1グループのプローブ針の先端が接触する。第2グループの電極76cには、第1支持体72cからY方向の他方(図8の下方)に向かって延びる第2グループのプローブ針の先端が接触する。第3グループの電極76aには、第2支持体74aからX方向の他方(図8の左方向)に向かって延びる第3グループのプローブ針の先端が接触する。第4グループの電極76bには、第2支持体74bからX方向の一方(図8の右方向)に向かって延びる第4グループのプローブ針の先端が接触する。このような配列により、第1グループから第4グループまでのプローブ針を互いに干渉することなく配置できる。
【0035】
図8に示すプローブ針の配置状態は、また、次のように説明することもできる。十字状に配列された電極の交差点から見て、第1グループのプローブ針から第4グループのプローブ針までのすべてにおいて、各プローブ針のその先端に向かう方向が互いに同一の回転方向(図8では反時計回りの方向)を向いている。
【0036】
図8において、チップ70と支持体72、74との配置関係をそのままにした状態で、真ん中のチップと同じ列に含まれるすべてのチップを同時に検査できる。これに対して、真ん中のチップの左右のチップは、同じ配置関係では検査できない。この点は、図3の場合と同様である。図7に戻って説明すると、この配置関係では、第2列、第4列、…のような偶数列に属する全てのチップを同時に検査できる。その後、プローブカードに対して、ウェーハ68を矢印78の方向にチップ幅分だけ移動させると、第1列、第3列、…のような奇数列に属する全てのチップを同時に検査できる。
【0037】
図9は図8のA−A線で切断した断面図である。第1支持体72cには、ウェーハ表面側に開口する凹所80が形成されている。一つの凹所80には、2本の第2支持体74a、74eが貫通している。チップ70(平面図で示している。)の右側に位置する第2支持体74aの下端には、チップ70の上半分の電極76a(第3グループの電極)に接触するプローブ針82a(第3グループのプローブ針)が接着されている。この第2支持体74aには、ウェーハに垂直な側面75に沿って、配線板(この実施形態ではフレキシブル配線板)84が設けられている。この配線板84の下端にはプローブ針82aの基端が接着され、配線板84の他端にはコネクタ85が接着されている。第2支持体74aとプローブ針82aと配線板84とによって第2プローブユニットが構成されている。同じ凹所80を貫通しているもう一方の第2支持体74eも、同様にプローブ針と配線板とが設けられていて基本的に第2支持体74aと同じ構造であり、第2支持体74aとは左右対称になるように配置されている。
【0038】
図10は図8のB−B線で切断した断面図である。第1支持体72cの下端にはプローブ針82c(第2グループのプローブ針)が接着され、このプローブ針82cは、チップ70に対して、X方向に配列された半分の電極76c(第2グループの電極)に接触する。この第1支持体72cには、ウェーハに垂直な側面に沿って、配線板(この実施形態ではフレキシブル配線板)86が設けられている。この配線板86の下端にはプローブ針82cの基端が接着され、配線板86の他端にはコネクタ88が接着されている。そして、第1支持体72cとプローブ針82cと配線板86とによって第1プローブユニットが構成されている。その他の第1プローブユニットも基本的に同じ構成になっている。
【0039】
この図10において、第2支持体74bと、そのプローブ針82b(第4グループのプローブ針)と配線板84とが見えている。また、別の第1支持体72d(X方向のもう半分の電極に接触するプローブ針を備えている。)も見えている。一方、図9においては、第1支持体72cのプローブ針82c(第2グループのプローブ針)と配線板86とが見えている。また、別の第1支持体72e(図8の第1支持体72dと同等のもの)の垂れ下がり部も見えている。
【0040】
これまで説明してきたプローブカードでは、2回の同時接触でウェーハ上の全てのチップを検査できるように、プローブユニットが構成されているが、別の構成にすることもできる。すなわち、図2において、第2支持体36の本数を2倍にしてもっと密に配置するか、あるいは、第2支持体36の本数はそのままにして、第2支持体36のプローブ針を2列に配列してプローブ針の本数を2倍にすることにより、1回の同時接触でウェーハ上の全てのチップを同時に検査することも可能である。また、第2支持体36の本数をもっと少なくすることも可能であるが、その場合は、同時接触の回数は3回以上になる。実際には、プローブユニットを密に配置する困難性と、同時接触の回数が増加することの不便性との兼合いから、2回の同時接触でウェーハ上の全てのチップを検査できるようにするのが最適である。
【0041】
【発明の効果】
この発明によれば、十字状に配列された電極に対して、X方向に延びるプローブ針とY方向に延びるプローブ針を所定の配置にしたことにより、X方向に延びるプローブ針とY方向に延びるプローブ針とを互いに干渉することなく配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に関係の深いプローブカードの平面図である。
【図2】図1のプローブカードにおけるウェーハとプローブカードとの配置関係を示す平面図である。
【図3】図1のプローブカードにおけるウェーハ上のチップと第1支持体及び第2支持体との配置関係を拡大して示した平面図である。
【図4】図3のA−A線で切断した断面図である。
【図5】図3のB−B線で切断した断面図である。
【図6】図1のプローブカードにおける第2支持体及び第1支持体の下端の拡大断面図である。
【図7】この発明の一実施形態におけるウェーハとプローブカードとの配置関係を示す平面図である。
【図8】図7のプローブカードにおけるウェーハ上のチップと第1支持体及び第2支持体との配置関係を拡大して示した平面図である。
【図9】図8のA−A線で切断した断面図である。
【図10】図8のB−B線で切断した断面図である。
【図11】従来のプローブカードの平面図と正面断面図である。
【図12】別の従来例のプローブカードの主要部の正面断面図と、それに対応するウェーハの斜視図である。
【図13】さらに別の従来例のプローブカードの主要部の正面断面図と、それに対応するウェーハの斜視図である。
【図14】各チップにおいて電極が一方向に配列されているようなウェーハの一部を拡大した平面図である。
【図15】各チップにおいて電極がX方向とY方向に配列されているようなウェーハの一部を拡大した平面図である。
【符号の説明】
70 チップ
72 第1支持体
74 第2支持体
76 電極
76a 第3グループの電極
76b 第4グループの電極
76c 第2グループの電極
76d 第1グループの電極
82a 第3グループのプローブ針
82b 第4グループのプローブ針
82c 第2グループのプローブ針[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a probe card for inspecting an integrated circuit chip on a wafer.
[0002]
[Prior art]
In the field of IC memories such as DRAMs and SRAMs, the degree of integration has been steadily increasing, and accordingly, the time required to inspect these memories tends to be longer. Generally, a large number of IC memories are formed on a Si wafer in the form of the same chip. Then, after being inspected in the state of the wafer, the wafer is separated into individual chips by dicing. A probe card and a tester are used to inspect a large number of chips on a wafer. That is, the probe needle of the probe card contacts the electrode of the chip, and the test of each chip is executed by the tester having the test circuit.
[0003]
The probe needles of the probe card are arranged so as to correspond to the electrode arrangement of the chip to be inspected, so that the probe needles simultaneously contact all the contacted electrodes of one chip.
[0004]
To inspect a large number of chips on a wafer, proceed as follows. First, the relative positional relationship between the probe card and the wafer is determined so as to face the electrode of the first chip to be inspected. Then, an inspection is performed by pressing the probe needle of the probe card against the electrode of the chip to be inspected. Next, a similar inspection is performed by positioning the probe card with respect to another chip. In this way, the chips are sequentially inspected.
[0005]
However, when such chips are inspected one by one, it takes a very long time to inspect all the chips on the wafer. In addition, as the degree of integration of memories increases, the time required to inspect one chip increases, and the time required to inspect all chips on a wafer tends to be very long.
[0006]
By the way, when the inspection time per wafer is long, if a plurality of wafers are inspected at the same time using a plurality of testers, the inspection time can be shortened as a whole. However, the tester is expensive, and the burden of equipment cost increases.
[0007]
Therefore, probe cards have been developed that can simultaneously contact several chips so that the inspection time per wafer can be reduced. FIG. 11A is a plan view of a conventional probe card capable of simultaneously contacting several chips, and FIG. 11B is a front sectional view thereof. In this conventional example, a large number of
[0008]
However, the simultaneous inspection of a plurality of chips as described above is still insufficient. For example, assuming that 250 chips are formed on an 8-inch Si wafer, even if 16 chips are inspected simultaneously, at least 16 inspections are required to inspect all chips on the wafer. Required. In this case, if one inspection time is 20 minutes, it takes at least 320 minutes to inspect all the chips on the wafer. Further, between each of the 16 inspections, a positioning operation between the wafer and the probe card is required, and the required time is further increased. Further, there is another problem that the horizontal position and the height position of the needle tip are displaced due to bending of the entire probe card at the time of high temperature measurement.
[0009]
Therefore, probe cards have been developed which are capable of simultaneously contacting the electrodes of all the chips on the wafer one or two times with a small number of times, and have relatively high rigidity. FIG. 12 is a front sectional view of a main part of such a conventional probe card and a perspective view of a wafer corresponding thereto. This probe card is disclosed in JP-A-7-201935. This probe card includes, for example, eleven
[0010]
FIG. 13 shows another conventional probe card including a plurality of probe units. In this conventional example, each chip 18a on the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional example shown in FIGS. 12 and 13 is very effective when the electrodes on the chip are arranged only in one specific direction, but is very effective when the electrodes on the chip are arranged in two directions. Can not cope well. This will be described below.
[0012]
FIG. 14A is an enlarged plan view of a part of the wafer in which the
[0013]
FIG. 14B shows a case where the electrodes 26a are arranged in two rows on both sides of each chip 24a. In this case, the conventional example shown in FIG.
[0014]
FIG. 15A shows a case where the
[0015]
FIG. 15B shows a case where
[0016]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has an object to arrange electrodes on a wafer in the X direction and the Y direction, particularly, to arrange the electrodes in a cross shape. In some cases, it is an object of the present invention to provide a probe card in which probe needles do not interfere with each other.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The probe card of the present invention has the following configurations (a) to (d). (A) This probe card has an electrode arrangement in which a plurality of electrodes on a wafer arranged in the X direction and a plurality of electrodes on a wafer arranged in the Y direction perpendicular to the X direction cross each other. In contrast, a plurality of probe needles that can simultaneously contact these electrodes are provided. (B) The plurality of electrodes intersecting in a cross shape are arranged on the one side in the X direction from the intersection and the plurality of electrodes in the first group arranged on the other side in the X direction from the intersection. A plurality of electrodes of a second group, a plurality of electrodes of a third group arranged on one side in the Y direction from the intersection, and a plurality of electrodes of a fourth group arranged on the other side in the Y direction of the intersection. And electrodes. (C) The plurality of probe needles include first to fourth groups of probe needles that can contact the first to fourth electrodes, respectively. (D) The probe needles of the first group extend toward one side in the Y direction, and their tips can contact the electrodes of the first group, and the probe needles of the second group extend toward the other side in the Y direction. The tip can contact the electrode of the second group, the probe needle of the third group extends toward the other side in the X direction, and the tip can contact the electrode of the third group, and the probe needle of the fourth group can contact the electrode in the X direction. It extends to one side and its tip can contact the fourth group of electrodes.
[0018]
According to another aspect of the present invention, the above-described configuration (d) can be expressed as follows. That is, when viewed from the intersection of the electrodes intersecting the cross shape, in all the probes of the first group to the probe needles of the fourth group, the direction of rotation direction is the same to each other towards the distal end of each probe needle It is suitable.
[0019]
By arranging the probe needles in this manner, a probe needle extending in the X direction and a probe needle extending in the Y direction can be arranged without interfering with each other with respect to the electrode arrangement crossing in a cross shape.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view of a probe card closely related to the present invention. This probe card is closely related to the present invention in that it can correspond to the electrode arrangement arranged in the X direction and the Y direction. First, this probe card will be described. The
[0021]
The plurality of
[0022]
FIG. 2 is a plan view showing an arrangement relationship between a number of
[0023]
FIG. 3 is an enlarged plan view showing an arrangement relationship between the
[0024]
In FIG. 3, while the arrangement relationship between the
[0025]
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. The
[0026]
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. A
[0027]
A wiring board (a flexible wiring board in this embodiment) 60 is provided on the
[0028]
In FIG. 5, the
[0029]
Since the
[0030]
FIG. 6A is an enlarged sectional view of the lower end of the
[0031]
Next, a method of using the probe card will be described. In FIG. 2, a large number of identical memory chips made of DRAM or SRAM are formed on a
[0032]
Next, the probe card of the present invention will be described. FIG. 7 is a plan view showing an arrangement relationship between the first support and the second support and the chips of the wafer in one embodiment of the probe card of the present invention. The arrangement of the
[0033]
FIG. 8 is an enlarged plan view showing an arrangement relationship between the
[0034]
The arrangement state of the probe needles shown in FIG. 8 is described in words as follows. The electrodes crossing in a cross shape are the first group of
[0035]
The arrangement state of the probe needles shown in FIG. 8 can also be described as follows. As viewed from the intersection of the array of electrodes in a cross shape, in all the probes of the first group to the probe needles of the fourth group, the direction of rotation (Fig. 8 directions identical to each other towards the distal end of each probe needle (Counterclockwise direction).
[0036]
In FIG. 8, all the chips included in the same row as the middle chip can be inspected at the same time while the arrangement relationship between the
[0037]
FIG. 9 is a sectional view taken along line AA of FIG. The
[0038]
FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of FIG. A
[0039]
In FIG. 10, the
[0040]
In the probe card described so far, the probe unit is configured so that all the chips on the wafer can be inspected by two simultaneous contacts, but another configuration may be employed. That is, in FIG. 2, the number of the
[0041]
【The invention's effect】
According to the present invention, the probe needles extending in the X direction and the probe needles extending in the Y direction are arranged in a predetermined arrangement with respect to the electrodes arranged in a cross shape, so that the probe needles extending in the X direction and the probe needles extending in the Y direction are arranged. The probe needle can be arranged without interfering with each other.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a probe card closely related to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an arrangement relationship between a wafer and a probe card in the probe card of FIG.
FIG. 3 is an enlarged plan view showing an arrangement relationship between a chip on a wafer, a first support, and a second support in the probe card of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;
FIG. 6 is an enlarged sectional view of lower ends of a second support and a first support in the probe card of FIG. 1;
FIG. 7 is a plan view showing an arrangement relationship between a wafer and a probe card according to an embodiment of the present invention.
8 is an enlarged plan view showing an arrangement relationship between a chip on a wafer, a first support, and a second support in the probe card of FIG. 7;
FIG. 9 is a sectional view taken along line AA of FIG. 8;
FIG. 10 is a sectional view taken along line BB of FIG. 8;
FIG. 11 is a plan view and a front sectional view of a conventional probe card.
FIG. 12 is a front sectional view of a main part of another conventional probe card and a perspective view of a wafer corresponding thereto.
FIG. 13 is a front sectional view of a main part of still another conventional probe card and a perspective view of a wafer corresponding thereto.
FIG. 14 is an enlarged plan view of a part of a wafer in which electrodes are arranged in one direction in each chip.
FIG. 15 is an enlarged plan view of a part of a wafer in which electrodes are arranged in an X direction and a Y direction in each chip.
[Explanation of symbols]
70
Claims (2)
(イ)このプローブカードは、X方向に配列されたウェーハ上の複数の電極と前記X方向に垂直なY方向に配列されたウェーハ上の複数の電極とが十字状に交差するような電極配列に対して、これらの電極に同時に接触可能な複数のプローブ針を備えている。
(ロ)前記十字状に交差する複数の電極は、その交差点よりもX方向の一方の側に配列された第1グループの複数の電極と、交差点よりもX方向の他方の側に配列された第2グループの複数の電極と、交差点よりもY方向の一方の側に配列された第3グループの複数の電極と、交差点よりもY方向の他方の側に配列された第4グループの複数の電極とからなる。
(ハ)前記複数のプローブ針は、前記第1グループから第4グループまでの電極にそれぞれ接触可能な第1グループから第4グループまでのプローブ針からなる。
(ニ)第1グループのプローブ針はY方向の一方に向かって延びていてその先端が第1グループの電極に接触でき、第2グループのプローブ針はY方向の他方に向かって延びていてその先端が第2グループの電極に接触でき、第3グループのプローブ針はX方向の他方に向かって延びていてその先端が第3グループの電極に接触でき、第4グループのプローブ針はX方向の一方に向かって延びていてその先端が第4グループの電極に接触できる。A probe card for inspecting an integrated circuit chip on a wafer, the probe card having the following configuration.
(A) This probe card has an electrode arrangement in which a plurality of electrodes on a wafer arranged in the X direction and a plurality of electrodes on a wafer arranged in the Y direction perpendicular to the X direction cross each other. In contrast, a plurality of probe needles that can simultaneously contact these electrodes are provided.
(B) The plurality of electrodes intersecting in a cross shape are arranged on the one side in the X direction from the intersection and the plurality of electrodes in the first group arranged on the other side in the X direction from the intersection. A plurality of electrodes of a second group, a plurality of electrodes of a third group arranged on one side in the Y direction from the intersection, and a plurality of electrodes of a fourth group arranged on the other side in the Y direction of the intersection. And electrodes.
(C) The plurality of probe needles include first to fourth groups of probe needles that can contact the first to fourth electrodes, respectively.
(D) The probe needles of the first group extend toward one side in the Y direction, and their tips can contact the electrodes of the first group, and the probe needles of the second group extend toward the other side in the Y direction. The tip can contact the electrode of the second group, the probe needle of the third group extends toward the other side in the X direction, and the tip can contact the electrode of the third group, and the probe needle of the fourth group can contact the electrode in the X direction. It extends to one side and its tip can contact the fourth group of electrodes.
(イ)このプローブカードは、X方向に配列されたウェーハ上の複数の電極と前記X方向に垂直なY方向に配列されたウェーハ上の複数の電極とが十字状に交差するような電極配列に対して、これらの電極に同時に接触可能な複数のプローブ針を備えている。
(ロ)前記十字状に交差する複数の電極は、その交差点よりもX方向の一方の側に配列された第1グループの複数の電極と、交差点よりもX方向の他方の側に配列された第2グループの複数の電極と、交差点よりもY方向の一方の側に配列された第3グループの複数の電極と、交差点よりもY方向の他方の側に配列された第4グループの複数の電極とからなる。
(ハ)前記複数のプローブ針は、前記第1グループから第4グループまでの電極にそれぞれ接触可能な第1グループから第4グループまでのプローブ針からなる。
(ニ)前記十字状に交差する電極の交差点から見て、前記第1グループのプローブ針から第4グループのプローブ針までのすべてにおいて、各プローブ針のその先端に向かう方向が互いに同一の回転方向を向いている。A probe card for inspecting an integrated circuit chip on a wafer, the probe card having the following configuration.
(A) This probe card has an electrode arrangement in which a plurality of electrodes on a wafer arranged in the X direction and a plurality of electrodes on a wafer arranged in the Y direction perpendicular to the X direction cross each other. In contrast, a plurality of probe needles that can simultaneously contact these electrodes are provided.
(B) The plurality of electrodes intersecting in a cross shape are arranged on the one side in the X direction from the intersection and the plurality of electrodes in the first group arranged on the other side in the X direction from the intersection. A plurality of electrodes of a second group, a plurality of electrodes of a third group arranged on one side in the Y direction from the intersection, and a plurality of electrodes of a fourth group arranged on the other side in the Y direction of the intersection. And electrodes.
(C) The plurality of probe needles include first to fourth groups of probe needles that can contact the first to fourth electrodes, respectively.
(D) when viewed from the intersection of the electrodes intersecting the cross-shaped, said in all the probes of the first group to the probe needles of the fourth group, the direction of rotation direction is the same to each other towards the distal end of each probe needle Is facing.
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