JP3650311B2 - コンタクトピン及びプローブカード - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンタクトピン及びプローブカードに関し、更に詳しくは、半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う際に用いられるコンタクタに複数取り付けられるコンタクトピン及びこのコンタクタを備えたプローブカードに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の検査工程には、半導体ウエハ等の被検査体の表面に形成されたICチップの電気的特性検査を行う検査工程がある。この検査工程にはプローブ装置が使用されている。プローブ装置にはプローブカードが装着され、プローブカードのプローブをウエハ等の被処理体の表面に形成されたICチップの電極パッド(例えば、アルミニウム、銅等の導電性金属からなる)に接触させて被検査体とテスタ間で信号の授受を行っている。
【0003】
従来のプローブカードは、例えば、プローブが片持ち支持されたタイプのものが広く使用されている。しかし最近では、半導体製造装置の性能が飛躍的に向上しつつある現在、被検査体は高集積化して電極パッドが著しく増え、狭ピッチ化している。高集積化に対してはプローブの多ピン化を促進する必要があるが、従来の片持ちタイプのプローブカードでは構造的に今後の多ピン化、狭ピッチ化には十分対応しきれない。そのため、例えば片持ちタイプのプローブに代えて絶縁性基板にコンタクトピンを設けたコンタクタが開発され、このコンタクタにより多ピン化、狭ピッチ化を実現しつつある。
【0004】
例えば図5に示すように、従来のコンタクトピンPは、軸部1と、軸部1から徐々に縮小するテーパ状の針先部2とからなり、針先部2の先端に平坦面3が形成されている。そして、被検査体(図示せず)の検査を行う時には、被検査体の検査用パッドとコンタクタのコンタクトピンPの位置合わせを行う工程がある。この位置合わせ工程では、図5に示すようにコンタクタPの下方からコンタクトピンPに向けて光Lを矢印で示すように照射し、針先部2の平坦面3からの反射光Rをカメラで検出することでコンタクトピンPの位置を認識し半導体ウエハとの位置合わせを実施している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように半導体ウエハの高集積化するに伴ってパッドサイズが益々小さくなってパッド数が激増しているため、コンタクトピンPの使用本数が例えば3000ピンという多数に及ぶため、コンタクトピンPの軸部1の外径も小径化して例えば50μmを切る寸法になり、しかも配線層の薄膜化により針圧が低圧化し、針先部2の平坦面3が縮小し、カメラ等の撮像手段による平坦面3からの反射光Rの検出が益々難しくなり、このままではコンタクトピンPと半導体ウエハとの位置合わせができなくなる虞がある。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、コンタクトピンの小径化や針圧の低圧化が進んでも撮像手段で確実に検出することができるコンタクトピン及びプローブカードを提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載のコンタクトピンは、被検査体の電気的特性検査用のコンタクタに用いられるコンタクトピンにおいて、上記コンタクトピンは軸部と針先部とからなり、上記コンタクトピンを検出するための反射面を上記針先部を囲むように設けたことを特徴とするものである。
【0008】
また、本発明の請求項2に記載のコンタクトピンは、請求項1に記載の発明において、上記反射面を上記軸部の下端面に設けたことを特徴とするものである。
【0009】
また、本発明の請求項3に記載のコンタクトピンは、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記針先部を錐体として形成したことを特徴とするものである。
【0010】
また、本発明の請求項4に記載のコンタクトピンは、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記針先部を錐体部と直胴部とから形成したことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項5のプローブカードは、複数のコンタクトピンを有し且つ被検査体の電気的特性検査用に用いられるコンタクタを備えたプローブカードにおいて、上記コンタクトピンは軸部と針先部とからなり、上記コンタクトピンを検出するための反射面を上記針先部を囲むように設けたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項6のプローブカードは、請求項5に記載の発明において、上記反射面を上記軸部の下端面に設けたことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項7のプローブカードは、請求項5または請求項6に記載の発明において、上記針先部を錐体として形成したことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項8のプローブカードは、請求項5または請求項6に記載の発明において、上記針先部を錐体部と直胴部とから形成したことを特徴とするものである。
【0011】
【発明に実施の形態】
以下、図1〜図3に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のコンタクトピン10は、例えば図1の(a)に示すように、被検査体、例えば半導体ウエハWの電気的特性検査を行うプローブカードに用いられるコンタクタ100の絶縁性基板101に半導体ウエハWの電極パッドPに対応させて取り付けて使用される垂直針である。このコンタクトピン10は、図1の(a)に示すように、軸部11と針先部12とから形成されている。軸部11の下端部には徐々に縮径するテーパ部11Aが形成され、軸部11の下端面の中央に針先部12が連設されている。この針先部12は円錐体として形成され、針先部12は図1の(b)に示すように軸部11の下端面を形成するリング状の平坦面によって囲まれている。この平坦面はコンタクトピン10と半導体ウエハWを位置合わせする時にカメラ等の撮像手段でコンタクトピン10を検出し認識する時の反射面13の役割をする。また、針先部12の尖端は検査時の針圧で半導体ウエハWの電極パッドP内に進入して円錐体の周側面と電極パッドP間を電気的に接触させてコンタクトピン10と半導体ウエハWを導通させる。
【0012】
例えば、上記軸部11の外径は50μm、リング状の反射面13の外径は20〜30μm、その内径は10〜15μm、針先部12の高さは4〜10μm程度に形成されている。これに対して図5に示す従来のコンタクトピンCの反射面の直径はせいぜい5μmである。従って、本実施形態のコンタクトピン10の場合には反射面13の面積が従来のものよりも大きく撮像手段により反射面13を容易に検出することができ、コンタクトピン10と半導体ウエハの電極パッドPの位置合わせを確実に実施することができる。
【0013】
次に動作について説明する。例えば図1の(a)に示すコンタクタ100にその下方から光を照射すると、図2の(a)に示すようにコンタクトピン10の針先部12の周囲の反射面13からの反射光Rが得られ、この反射光Rが図示しない撮像手段に到達する。この際反射面13は外径が軸部11の直径に近い大きさで内径が針先部12の基端の外径に等しい大きさに形成されていて反射面積が広いため、コンタクトピン10を撮像手段で確実に検出することができる。これに対し、従来のコンタクトピンPの場合には、図2の(b)に示すように照射光の反射面となる平坦面3が針先に形成されているため、平坦面3を広く取ることが難しく、平坦面3の検出が困難である。
【0014】
コンタクトピン10を認識し、電極パッドPとの位置合わせが終了すると、図1の(a)に示すように半導体ウエハWとコンタクトピン10とを相対的に接近させて電気的に接触させて半導体ウエハWの検査を実施する。コンタクトピン10と電極パッドPが電気的に接触する際には、コンタクトピン10の針先部12が円錐体として形成されているため、針先部12が簡単に電極パッドPに突き刺さり、円錐体の側面が電極パッドPと接触してコンタクトピン10と電極パッドPが確実に電気的に導通し、所定の検査を確実に実施することができる。
【0015】
以上説明したように本実施形態によれば、コンタクトピン10を検出するための反射面13を針先部12を囲むように設けたため、コンタクトピン10と半導体ウエハWの電極パッドPの位置合わせを行う時にコンタクトピン10を検出するための光を照射すれば、照射光が針先部12を囲む反射面13から撮像手段で検出可能に反射し、この反射光Rをカメラ等の撮像手段によってコンタクトピン10を確実に検出し認識することができる。また、針先部12を円錐体として形成したため、針圧が低圧化しても針先部12が電極パッドP内に確実に突き刺さってコンタクトピン10と電極パッドPを電気的に確実に導通させることができる。今後半導体ウエハWの高集積化に伴ってコンタクトピン10の小径化及び針圧の低圧化が進んでも、コンタクトピン10の針先部12を囲む反射面13はカメラ等の撮像手段によって確実に検出し認識することができ、半導体ウエハWの検査を行う際に、コンタクトピン10と半導体ウエハWの電極パッドPを確実に位置合わせすることができ、ひいては半導体ウエハWの電気的特性検査を確実に実施することができる。
【0016】
図3の(a)、(b)は本発明のコンタクトピンの他の実施形態を示す図である。このコンタクトピン20は、同図に示すように、軸部21と針先部22とからなり、針先部22を異にする以外は図1に示すコンタクトピン10と同様に構成されている。本実施形態の針先部22は、図3の(a)、(b)に示すように、円錐部22Aと直胴部22Bとからなっている。従って、反射面23は直胴部22Bを囲むように形成されている。この針先部22を作る場合には、針先部22を軸部21のテーパ部21Aと一体的に円錐状に形成した後、図3の(c)の一点鎖線で示すように円錐状の中ほどを水平に削り込むことによって針先部22と反射面23を同時に作ることができる。本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果を期することができる。尚、図3の(a)、(b)、(c)において、21Aは軸部21のテーパ部である。
【0017】
図4の(a)、(b)はそれぞれ本発明のコンタクトピンの更に他の実施形態を示す図である。同図の(a)に示すコンタクトピン30は、軸部31と針先部32とからなっている。軸部31は図1に示すコンタクトピン10と異なり下端部にテーパ部が形成されず、反射面33の外径が軸部41の外径と同一になっている。従って、反射面33が図1及び図3に示すものよりも大きく形成されている。また、図4の(b)に示すコンタクトピン40は、軸部41と針先部42とからなっている。軸部41の下端部はテーパ部41Aとテーパ部41Aの下端から真っ直ぐに延びる直胴部41Bとからなっている。直胴部41Bの下端面に円錐状の針先部42が連設されている。この針先部42を囲む直胴部41Bのリング状の下端面が反射面43を形成している。図4の(a)、(b)に示す実施形態においても上記各実施形態と同様の作用効果を期することができる。
【0018】
尚、本発明は上記各実施形態の何等制限されるものではなく、必要に応じて各要素を適宜設計変更することができる。要は、被検査体の電気的特性検査用のコンタクタに用いられるコンタクトピンにおいて、コンタクトピンは軸部と針先部とからなり、コンタクトピンを検出するための反射面を針先部を囲むように設けたものであれば、本発明に包含される。
【0019】
【発明の効果】
本発明の請求項1〜請求項8に記載の発明によれば、コンタクトピンの小径化や針圧の低圧化が進んでも撮像手段で確実に検出できるコンタクトピン及びプローブカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンタクトピンの一実施形態を模式的に示す図で、(a)はコンタクタに取り付けたコンタクトピンで半導体ウエハを検査する状態を示す要部断面図、(b)は(a)のコンタクトピンの針先部を下方から示す平面図である。
【図2】コンタクトピンを検出する際にコンタクトピンからの反射光の状態を説明するための図で、(a)は図1に示す本実施形態のコンタクトピンの説明図、(b)は図5に示す従来のコンタクトピンの説明図である。
【図3】本発明の他の実施形態のコンタクトピンを示す図で、(a)はその側面図、(b)は針先部の下方からの平面図である。
【図4】(a)、(b)はそれぞれ本発明のコンタクトピンの更に他の実施形態を示す側面図である。
【図5】従来のコンタクトピンの要部を拡大して示す図で、コンタクトピンを検出する際の照射光と反射光の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
W 半導体ウエハ(被検査体)
10、20、30、40 コンタクトピン
11、21、31、41 軸部
12、22、32、42 針先部
22A 円錐部(錐体部)
22B 直胴部
13、23、33、43 反射面
100 コンタクタ
Claims (8)
- 被検査体の電気的特性検査用のコンタクタに用いられるコンタクトピンにおいて、上記コンタクトピンは軸部と針先部とからなり、上記コンタクトピンを検出するための反射面を上記針先部を囲むように設けたことを特徴とするコンタクトピン。
- 上記反射面を上記軸部の下端面に設けたことを特徴とする請求項1に記載のコンタクトピン。
- 上記針先部を錐体として形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンタクトピン。
- 上記針先部を錐体部と直胴部とから形成したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコンタクトピン。
- 複数のコンタクトピンを有し且つ被検査体の電気的特性検査用に用いられるコンタクタを備えたプローブカードにおいて、上記コンタクトピンは軸部と針先部とからなり、上記コンタクトピンを検出するための反射面を上記針先部を囲むように設けたことを特徴とするプローブカード。
- 上記反射面を上記軸部の下端面に設けたことを特徴とする請求項5に記載のプローブカード。
- 上記針先部を錐体として形成したことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のプローブカード。
- 上記針先部を錐体部と直胴部とから形成したことを特徴とする請求項5または請求項6に記載のプローブカード。
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