JP4498829B2

JP4498829B2 - カードホルダ

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Publication number: JP4498829B2
Application number: JP2004175475A
Authority: JP
Inventors: 俊裕米沢
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2024-06-14
Also published as: JP2005181284A

Description

本発明は、被検査体の電気的特性検査を行う際に用いられるプローブカードを保持するカードホルダに関し、更に詳しくは、高温検査時にプローブカードに取り付けられた複数のプローブの上下方向の変位を抑制することができるカードホルダに関する。

半導体装置の製造工程でウエハに形成された複数の半導体素子（デバイス）の電気的特性検査を行なう場合には例えば図９に示すプローブ装置が用いられる。プローブ装置は、例えば図９に示すように、ウエハＷを搬送するローダ室１と、ローダ室１から搬送されたウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室２とを備え、ローダ室１においてウエハＷの搬送過程でウエハＷのプリアライメントを行った後、プローバ室２内でウエハＷの電気的特性検査を行なう。

プローバ室２は、プリアライメント後のウエハＷを載置し且つ温度調整可能な載置台（メインチャック）３と、メインチャック３をＸ及びＹ方向に移動させるＸＹテーブル４と、このＸＹテーブル４を介して移動するメインチャック３の上方に配置されたプローブカード５と、プローブカード５の複数のプローブ５Ａとメインチャック３上のウエハＷの複数の電極パッドを正確に位置合わせする位置合わせ機構（アライメント機構）６とを備えている。また、メインチャック３は昇降機構を内蔵し、ウエハＷを昇降させてプローブ５Ａと電気的に離接させる。

また、図９に示すようにプローバ室２のヘッドプレート７にはテスタのテストヘッドＴが旋回可能に配設され、テストヘッドＴとプローブカード５はパフォーマンスボード（図示せず）を介して電気的に接続されている。そして、メインチャック３上のウエハＷを例えば−２０℃〜＋１５０℃の温度範囲でウエハＷの温度を設定し、テスタから検査用信号をテストヘッドＴ及びパフォーマンスボードを介してプローブ５Ａへ送信し、プローブ５ＡからウエハＷの電極パッドに検査用信号を印加してウエハＷの各デバイスの電気的特性検査を行う。高温検査を行なう場合にはメインチャック３に内蔵された温度調節機構（加熱機構）を介してウエハを所定の温度（例えば、１００℃以上）まで加熱してウエハの検査を行なう。

而して、プローブカード５は、ウエハＷの超微細化、大口径化に伴って大口径化しているため、例えば図１０の（ａ）、（ｂ）に示すようにステンレス等の金属製の支持体５Ｂによって補強されている。このプローブカード５は支持体５Ｂと一体的にリング状のカードホルダ８を介してヘッドプレート７に固定されている。即ち、プローブカード５は支持体５Ｂとネジ等の複数の締結部材９Ａによってカードホルダ８上に一体的に締結、固定されている。また、カードホルダ８は複数の締結部材９Ｂを介してヘッドプレート７上に締結、固定されている。

しかしながら、例えば１００℃以上の高温下で高温検査を行なう場合には、メインチャック３からの放熱によりプローブカード５やカードホルダ８の下面側が上面側よりも大きく熱膨張して湾曲する。しかも、プローブカード５はカードホルダ８の保持部に固定されているため、プローブカード５は径方向外側へ伸びず、図１０の（ａ）に矢印で示すように径方向内側へ伸びて下方へ湾曲する。また、カードホルダ８は外周縁部がヘッドプレート７に固定されているため、カードホルダ８は矢印で示すように径方向内側へ伸び、プローブカード５を更に下方へ湾曲させる。この結果、プローブ５Ａが垂直下方に変位し、プローブ５ＡとウエハＷの電極パッド間の針圧が設定値より大きくなり、電極パッド及びその下地層を傷つけ、検査不良を招くという課題があった。特に、図１０の（ａ）、（ｂ）に示すようにプローブカード５が支持体５Ｂによって補強されている場合には、支持体５Ｂの熱膨張による影響を大きく受ける。

また、高温検査時には図１０の（ｂ）に示すようにプローブカード５及び支持体５Ｂが熱膨張すると共にカードホルダ８が熱膨張するため、プローブカード５及び支持体５Ｂから締結部材９Ａに対して外向きの応力が矢印で示すように作用することと相俟ってカードホルダ８から締結部材９Ａに内向きの応力が矢印で示すように作用するによって上述の場合とは逆にプローブカード５が上方に湾曲し、プローブ５Ａが上昇しコンタクト不良を招くという課題があった。図１０の（ａ）、（ｂ）に示す現象はプローブカード５が支持体５Ｂによって補強されている場合にも同様に発生する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、カードホルダで保持されるプローブカードが大口径化しても、カードホルダの熱膨張を全領域で効率よく吸収し、プローブカードの上下方向への変位を抑制して検査の信頼性を高めることができるカードホルダを提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載のカードホルダは、支持体が接続されたプローブカードを保持し、且つ、上記プローブカードの上記支持体と反対側に配置された複数のプローブが臨む開口部が形成された保持部を有し、上記プローブカードをプローブ装置に取り付ける際に用いられるカードホルダにおいて、上記開口部の開口端から外周端に向けて延びる切り込み部を上記保持部の周方向に所定間隔を隔てて複数設け、また、上記複数の切り込み部それぞれの隣り合う切り込み部の間から径方向に上記保持部の外周端へ上記各切込み部を越えて延びる複数の透孔を上記保持部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２に記載のカードホルダは、請求項１に記載の発明において、上記保持部に上記支持体及び上記プローブカードの外径より大径の外周壁を設けると共に、上記外周壁の上端に径方向外側へ延び且つ上記プローブ装置側に固定されるフランジ部を設け、且つ、上記外周壁と上記支持体の外周面及び上記プローブカードの外周面との間に隙間が形成されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載のカードホルダは、請求項１に記載の発明において、上記支持体の外周端に、内径が上記プローブカードより大径に形成され且つ締結部材によって上記保持部に締結、固定される外周壁を設け、上記プローブカードの外周縁部が上記支持体と上記保持部とで挟持されると共に上記プローブカードの外周面と上記支持体の外周壁との間に隙間が形成されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載のカードホルダは、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記プローブ装置を構成するクランプ機構に上記保持部の外周端部がクランプされることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載のカードホルダは、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記プローブ装置を構成するヘッドプレートに上記保持部の外周端部が固定されることを特徴とするものである。

本発明によれば、カードホルダで保持されるプローブカードが大口径化しても、カードホルダの熱膨張を全領域で効率よく吸収し、プローブカードの上下方向への変位を抑制して検査の信頼性を高めることができるカードホルダを提供することができる。

以下、図１〜図８に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明のプローブカードの固定機構の一実施形態を示す断面図、図２は図１に示すプローブカードの固定機構に用いられる支持体を示す平面図、図３は図１に示すプローブカードの固定機構に用いられる本発明のカードカードホルダの一実施形態を示す平面図、図４は図１に示すプローブカードの固定機構の高温検査時の状態を示す断面図、図５は本発明のプローブカードの固定機構の他の実施形態を示す断面図、図６は本発明のプローブカードの固定機構の更に他の実施形態を示す図で、（ａ）はその要部を示す断面図、（ｂ）はその要部の下面を示す平面図、図７、図８はそれぞれ本発明のプローブカードの固定機構の更に他の実施形態を示す断面図である。

本実施形態のプローブカードの固定機構１０は、例えば図１に示すように、円形状のプローブカード１１を上面から支持する支持体１２と、支持体１２を保持するリング状カードホルダ１３と、カードホルダ１３の外周縁部をクランプし且つヘッドプレート１４の開口部に固定されたクランプ機構１５と、を備え、従来と同様にプローバ室（図示せず）に配置されている。プローバ室内にはメインチャック１６が配置され、メインチャック１６上に載置したウエハＷを水平方向（Ｘ、Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）に搬送する。この際、メインチャック１６は、極力ヘッドプレート１４の真下に達しない範囲で移動し、メインチャック１６からの放熱によってヘッドプレート１４を極力加熱しないようにしてある。

プローブカード１１は、図１に示すように、複数のプローブ１１Ａと、これらのプローブ１１Ａを中央部で保持する回路基板１１Ｂとを有し、回路基板１１Ｂの上面に支持体１２が配置されている。回路基板１１Ｂは、例えばプリント配線基板によって形成されている。

支持体１２は、例えば図１に示すようにプローブカード１１の中心を通り回路基板１１Ｂの直径と実質的に同一径の円盤形状またはハンドル形状（図２参照）に形成されている。つまり、支持体１２は、図２に示すように、回路基板１１Ｂの外径と実質的に同一径に形成されたリング部１２Ａと、その中心に形成されたハブ部１２Ｂと、これら両者を連結する複数のスポーク部１２Ｃとからなっている。そして、プローブカード１１及び支持体１２は、同図に示すように、複数のプローブ１１Ａの周囲に対称に配置されたネジ等からなる複数の締結部材１７によってカードホルダ１３に対して一体的に締結、固定され、これら両者１１、１２の外周縁部はカードホルダ１３に対して固定されずに自由状態になっている。尚、締結部材１７は、例えばハブ部１２Ｂの外周縁部に配置しても良く、また、各スポーク部１２Ｃの内端部に配置しても良い。

また、本実施形態のカードホルダ１３は、図１、図３に示すように、プローブカード１１を保持する保持部１３Ａと、保持部１３Ａの外周端に形成された外周壁１３Ｂと、外周壁１３Ｂの上端から径方向外側へ延びるフランジ部１３Ｃと、を有し、フランジ部１３Ｃの切欠き部１３Ｄを介してクランプ機構１５内に入り込みクランプされるようになっている。そして、保持部１３Ａの中央部にはプローブカード１１の複数のプローブ１１Ａが臨む開口部１３Ｅが形成されている。また、外周壁１３Ｂの内径は回路基板１１Ｂ及び支持体１２の外径よりも大径に形成され、外周壁１３Ｂと回路基板１１Ｂ及び支持体１２の外周面との間に隙間δが形成されている。この隙間δが熱膨張した時の回路基板１１Ｂと支持体１２の伸び代となる。

カードホルダ１３の保持部１３Ａには図１、図３に示すように、その開口部１３Ｅの開口端から外周端に向けて延びる複数の切り込み部１３Ｆが周方向に等間隔を隔てて放射状に形成されている。また、図３に示すように、保持部１３Ａの径方向中程、つまり複数の切り込み部１３Ｆから多少外周端側へ偏倚した位置には複数の細長形状の透孔１３Ｇが周方向に等間隔を隔てて放射状に形成され、各透孔１３Ｇはそれぞれ各切り込み部１３Ｆの間に位置している。このように保持部１３Ａに複数の切り込み部１３Ｆを設けることによって、カードホルダ１３が熱膨張する時に保持部１３Ａの周方向の熱膨張による伸びを複数の切り込み部１３Ｆによって吸収し、カードホルダ１３の熱変形を抑制あるいは防止することができる。また、保持部１３Ａに複数の透孔１３Ｇを複数の切り込み部１３Ｆの間にそれぞれ位置させて設けることによって保持部１３Ａの径方向中程における熱膨張による伸びを複数の透孔１３Ｇによって吸収し、カードホルダ１３の熱変形を更に抑制あるいは防止することができる。

このようにプローブカード１１と支持体１２とは中央部において複数の締結部材１７を介してカードホルダ１３に連結、固定され、しかもこれら両者の外周縁部はカードホルダ１３の保持部１３Ａ上において固定されず自由状態になっているため、高温検査時のメインチャック１６からの放熱により回路基板１１Ｂ及び支持体１２が熱膨張しても、回路基板１１Ｂ及び支持体１２の中心部では熱膨張による伸びが小さくプローブ１１Ａの下方への変位を格段に抑制することができ、中心部より外側では熱膨張による伸びが大きくてもカードホルダ１３の外周壁１３Ｂとの隙間δを伸び代として隙間δの範囲内で僅かに湾曲するが（図４参照）、複数のプローブ１１Ａの下方への変位に殆ど影響しない。

また、プローブカード１１の回路基板１１Ｂは従来公知の材料、例えばガラスエポキシ樹脂等によって多層配線構造として形成されている。また、支持体１２及びカードホルダ１３は、いずれも回路基板１１Ｂに比べ熱膨張率の低い膨張率を有する材料、例えば窒化アルミニウム等のセラミックや、ニッケル合金からなるインバー等の低膨張金属によって形成されている。従って、メインチャック１６からの放熱によってこれら両者１２、１３の温度が上昇してもそれぞれの熱膨張は例えば従来の１／１０に低減する。

次に、本実施形態のカードホルダ１３及びプローブカードの固定機構１０を適用したプローブ装置による高温検査について説明する。メインチャック１６上にウエハＷを載置すると、メインチャック１６は既に所定温度（例えば、１５０℃）まで加熱されているため、ウエハＷを所定温度まで加熱する。そして、メインチャック１６及びアライメント機構の働きで、ウエハＷとプローブ１１Ａをアライメントした後、メインチャック１６を介してウエハＷのインデックス送りを行う。引き続き、メインチャック１６を介してウエハＷが上昇するとウエハＷの電極パッドとプローブ１１Ａとが接触し、更にウエハＷをオーバードライブさせると、電極パッドとプローブ１１Ａが電気的に接触する。この状態でテスタから検査用信号を送信すると、プローブ１１Ａを介してウエハＷに検査用信号を印加し、プローブ１１Ａを介して検査結果を示す信号をテスタ側へ送信し、所定のデバイスの高温検査を終了する。その後、メインチャック１６が下降した後、ウエハＷのインデックス送り及び昇降動作を繰り返し、ウエハＷの高温検査を終了する。

高温検査の際には、メインチャック１６からの放熱によりプローブカード１１、支持体１２及びカードホルダ１３の温度がそれぞれ上昇する。ところが、カードホルダ１３の保持部１３Ａには複数の切り込み部１３Ｆ及び複数の透孔１３Ｇが形成されているため、カードホルダ１３がクランプ機構１５で拘束された状態で熱膨張しても、この熱膨張を複数の切り込み部１３Ｆ及び複数の透孔１３Ｇによって吸収し、図４に示すようにカードホルダ１３が歪み、変形することがない。また、プローブカード１１及び支持体１２はそれぞれ中央部分で締結部材１７によってカードホルダ１３に固定されているため、複数の締結部材１７間でのプローブカード１１の熱膨張が僅かでプローブ１１Ａの下方への変位が僅かしかなく、しかもこれら両者１１、１２の外周縁部がそれぞれ固定されず自由状態になっているため、歪むことなくカードホルダ１３上で僅かに上方向へ変位するだけでプローブ１１Ａへの影響を防止することができる。

また、支持体１２及びカードホルダ１３は低熱膨張材料によって形成されているため、支持体１２及びカードホルダ１３がメインチャック１６の放熱の影響で温度上昇してもその熱膨張による伸びを抑制することができ、ひいてはプローブ１１Ａの下方への変位を格段に抑制することができる。その結果、例えば従来の固定機構、即ち、カードホルダが低熱膨張材料によって形成されていず、カードホルダに切り込み部や透孔のない場合であれば、プローブ１１Ａが２００μｍ程度下方に変位するが、１ｐｐｍの低熱膨張材料でカードホルダ１３を形成した本実施形態の場合には上述の切り込み部１３Ｆ等の効果と相俟って１０μｍ程度の変位で済ませることができる。更に、高温検査中にはメインチャック１６はヘッドプレート１４の真下に達しない範囲で移動するため、ヘッドプレート１４はメインチャック１６の放熱による影響を抑制することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、カードホルダ１３は、その保持部１３Ａの周方向に所定間隔を隔てて開口部１３Ｅの開口端から外周端に向けて延びる複数の切り込み部１３Ｆを有し、且つ、プローブカード１１とカードホルダ１３とを保持部１３Ａの内周端近傍で複数の締結部材１７を介して連結、固定したため、高温検査時のカードホルダ１３の熱膨張を抑制、あるいは防止することができ、しかもプローブカード１１の下方への熱変形、延いてはプローブ１１Ａの下方への変位を格段に抑制し、電極パッド及びその下地層の損傷を防止し、高温検査を不具合なく確実に行なうことができる。

また、本発明の他の実施形態のプローブカードの固定機構１０Ａは、例えば図５に示すように、プローブカード１１及び支持体１２が上記実施形態のものとは相違している。そして、本実施形態ではカードホルダ１３をヘッドプレート１４に直に固定している点でも上記実施形態とは相違する。その他は上記実施形態に準じて構成されている。従って、以下では本実施形態の特徴部分を中心に上記実施形態と同一または相当部分には同一符号を附して説明する。

本実施形態では、プローブカード１１は、図５に示すように、複数のプローブ１１Ａと、これらのプローブ１１Ａが取り付けられたコンタクタ部１１Ｃと、コンタクタ部１１Ｃが中央部で支持する回路基板１１Ｂとを有している。そして、コンタクタ部１１Ｃ、回路基板１１Ｂ及び支持体１２はそれぞれネジ等からなる第１締結部材１７Ａを介して連結され、プローブカード１１と支持体１２が一体化している。複数の第１締結部材１７Ａは、回路基板１１Ｂの軸心近傍の周りに対称に配置されている。このようにプローブカード１１と支持体１２とは中央部において連結されているため、高温検査時のメインチャック１６からの放熱により回路基板１１Ｂが熱膨張しても、回路基板１１Ｂの中心部における熱膨張による伸びが小さいため、回路基板１１Ｂの上下方向への熱変形が抑制され、プローブ１１Ａの上下方向の変位を抑制することができる。

支持体１２は、その平面形状が上記実施形態のものと同様に円盤形状またはハンドル形状（図２参照）に形成されている。しかし、本実施形態の支持体１２のリング部１２Ａは、支持体１２の内側部分の厚さと回路基板１１Ｂの厚さを加算した厚さに略等しくなる厚さに形成され、リング部１２Ａの内周面と回路基板１１Ｂの外周面の間に隙間δが形成され、隙間δ内で回路基板１１Ｂの熱膨張を吸収するようになっている。そして、プローブカード１１は上述のように支持体１２を介してカードホルダ１３に固定されている。

カードホルダ１３は、上記実施形態のものと同様に、保持部１３Ａ、外周壁１３Ｂ、及びフランジ部１３Ｃを有している。本実施形態ではフランジ部１３Ｃには切欠き部が形成されていない。カードホルダ１３の外径はヘッドプレート１４の中央孔よりも大径に形成され、その内径はプローブカード１１の回路基板１１Ｂの外径より小径に形成され、フランジ部１３Ｃがヘッドプレート１４の中央孔の周縁部１４Ａと係合する。そして、保持部１３Ａには上記実施形態と同様に複数の切り込み部１３Ｆ及び複数の透孔１３Ｇがそれぞれ形成されている。

また、支持体１２のリング部１２Ａはカードホルダ１３の保持部１３Ａに位置し、このリング部１２Ａが保持部１３Ｂに対して複数の第２締結部材１７Ｂによって固定されている。従って、プローブカード１１の回路基板１１Ｂの外周縁部はカードホルダ１３の保持部１３Ａと支持体１２によって挟持されているが、締結部材等によって固定されずに自由状態になっている。このため、高温検査時に回路基板１１Ｂが熱膨張しても隙間δ内で自由に伸縮するようになっている。一方、カードホルダ１３は、フランジ部１３Ｃの周方向等間隔に配置された複数の第３締結部材１７Ｃによってヘッドプレート１４の中央孔の周縁部１４Ａに対して締結、固定されている。このヘッドプレート１１の中央孔はヘッドプレート１４の略中央に形成された凹陥部に形成されている。従って、中央孔の周縁部１４Ａはヘッドプレート１４の他の上面より低位に形成されている。尚、第２、第３締結部材１７Ｂ、１７Ｃとしてはいずれもネジ等を用いることができる。

高温検査の際には、メインチャック１６からの放熱によりプローブカード１１、支持体１２及びホルダー１３の温度がそれぞれ上昇する。ところが、カードホルダ１３の保持部１３Ａには複数の切り込み部１３Ｆ及び複数の透孔１３Ｇが形成されているため、カードホルダ１３がクランプ機構１５で拘束された状態で熱膨張しても、この熱膨張を複数の切り込み部１３Ｆ及び複数の透孔１３Ｇによって吸収し、カードホルダ１３が歪み、変形することがない。また、プローブカード１１はその中心部分で複数の第１締結部材１７Ａによって支持体１２に固定されているため、複数の第１締結部材１７Ａ、１７Ａ間でのプローブカード１１の下方への変位が殆どなく、更に、プローブカード１１の外周縁部が固定されず自由状態になっているため、プローブ１１Ａの下方への変位を抑制することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、カードホルダ１３の保持部１３Ａに複数の切り込み部１３Ｆ及び複数の透孔１３Ｇを設けると共に、プローブカード１１の外周縁部を支持体１２とホルダー１３との間に配置し、プローブカード１１の外周面の外側に隙間δを設けたため、カードホルダ１３の熱変形を抑制あるいは防止することができると共に、プローブカード１１、具体的には回路基板１１Ｂが熱膨張により隙間δの範囲内で伸び、回路基板１１Ｂに応力が作用せず、プローブカード１１の下方への変位を更に抑制することができる。従って、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。

また、図６〜図８はそれぞれ本発明の更に他の実施形態のプローブカードの固定機構を示す図である。尚、図６〜図８において、上記実施形態と同一または相当部分には同一符号を附して以下説明する。図６に示すプローブカードの固定機構１０Ｂは、同図の（ａ）に示すようにカードホルダ１３及びヘッドプレート１４の下面に断熱シート１８を設けた以外は図５に示す実施形態に準じて構成されている。従って、図６の（ａ）に示す断面図では図示してないが、カードホルダ１３には複数の切り込み部及び複数の透孔が形成されている。断熱シート１８は耐熱性のプレート１９によって被覆され、このプレート１９をネジ等の締結部材２０によってカードホルダ１３及びヘッドプレート１４に固定されている。プレート１９は、同図の（ｂ）に示すように扇状に形成され、この扇状のプレート１９がカードホルダ１３及びヘッドプレート１４の全面に渡って配列されている。プレート１９間にはその熱膨張を吸収する隙間を設けておくことが好ましい。断熱シート１８は、特定の材料に制限されるものではないが、粉塵を発生し難い材料が好ましいことは云うまでもない。断熱材料としては、例えば、シリコーンスポンジ等を挙げることができる。このようにカードホルダ１３及びヘッドプレート１４の下面に断熱シート１８を設けることによってこれら両部材１３、１４の温度上昇を抑制することができ、プローブカード１１の上下方向の湾曲を更に抑制することができる。

また、図示してないが、プローブカード１１の下面またはプローブカード１１と支持体１２の間に断熱シートを設け、プローブカード１１と支持体１２双方の温度上昇を抑制するようにしても良い。

従って、本実施形態によれば、図５に示す実施形態のプローブカードの固定機構１０Ａにおいて、カードホルダ１３及びヘッドプレート１４の下面に断熱シート１８を設けたため、プローブカード１１及び支持体１２の熱膨張を抑制し、更にプローブカード１１の湾曲、つまりプローブ１１Ａの上下方向の変位を抑制することができ、より信頼性の高い高温検査を行なうことができる。

また、図７に示すプローブカードの固定機構１０Ｃは、同図に示すように、上記各実施形態のカードホルダ１３を省略した以外は上記各実施形態に準じて構成されている。即ち、本実施形態ではプローブカード１１は上記各実施形態と同様に軸心近傍で複数の第１締結部材１７Ａによって支持体１２と連結されている。そして、プローブカード１１はヘッドプレート１４の中央孔の周縁部１４Ａに載置されている。また、支持体１２の外周縁部１２Ａが複数の第２締結部材１７Ｂによってヘッドプレート１４の中央孔の周縁部１４Ａに締結、固定され、プローブカード１１の回路基板１１Ｂの外周面と支持体１２の外周縁部１２Ａの内周面と間には回路基板１１Ｂの熱膨張代となる隙間δが形成されている。

従って、本実施形態によれば、支持体１２をヘッドプレート１４に直接固定するようにしたため、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他、カードホルダを省略してカードホルダの熱膨張による影響をなくすることができる。

また、図８に示すプローブカードの固定機構１０Ｄは、同図に示すように、支持体１２及びカードホルダ１３の形態と、これら両者の連結機構が図５及び図６に示すものとは異なる。即ち、本実施形態では支持体１２は、例えばハンドル状に形成されている。支持体１２のリング部１２Ａは、上面がその内側より低く形成され、下面はプローブカード１１の回路基板１１Ｂの下面と略面一に形成されている。回路基板１１Ｂの下面と支持体１２のリング部１２Ａの下面とは面一でなくても良い。リング部１２Ａ下面の内周面と回路基板１１Ｂとの間には隙間δが形成されている。また、カードホルダ１３は図８に示すようにリング状に形成されている。カードホルダ１３は、外周縁部においてヘッドプレート１４に対してネジ等の第３締結部材１７Ｃによって固定され、内周縁部において後述の緩衝機構に対して連結されている。

而して、支持体１２とカードホルダ１３は、例えば図８に示すように支持体１２の熱膨張による伸びにより発生する応力を緩和する緩衝機構２１を介して連結されている。この緩衝機構２１は、同図に示すように単一の部材によって形成されている。そこで、以下では緩衝機構２１を緩衝部材２１として説明する。この緩衝部材２１の断面形状は、同図に示すように、内側２１Ａが中央部より上方へ突出していると共に外側２１Ｂが中央部より下方へ突出している。そして、支持体１２は、その外周縁部１２Ａが緩衝部材２１の外側２１Ｂとネジ等の締結部材２２によって連結されている。また、緩衝部材２１は、その内側２１Ａがカードホルダ１３の内周縁部とネジ等の第２締結部材１７Ｂによって連結されている。この緩衝部材２１は支持体１２の熱膨張率よりも高い熱膨張率を有する材料、例えばアルミニウムや樹脂等によって形成されている。緩衝部材２１は、特に、緩衝部材２１が熱膨張する径方向の長さと、この熱膨張と同じ温度で支持体１２が熱膨張する径方向の長さとが略同じになるような熱膨張率を有する材料であることが好ましい。このような構成から高温検査時に支持体１２は熱膨張により矢印方向に伸びると共に緩衝部材２１も熱膨張により支持体１２と同一方向に伸びる際に、緩衝部材２１の熱膨張率が支持体１２の熱膨張率より大きいため、締結部材２１の位置において支持体１２を内側に向けて圧縮する応力は発生しない。また、緩衝部材２１の熱膨張率を更に高くすることにより、緩衝部材２１が支持体１２よりも更に大きく伸び、支持体１２を外側に牽引し、また、カードホルダ１３が径方向に伸びてもこの伸びを吸収することができ、支持体１２を内側に向けて圧縮することはない。

従って、本実施形態によれば、支持体１２とカードホルダ１３とを緩衝部材２１を介して連結したため、従来のように支持体１２を内側へ圧縮する力が加わらず、延いてはプローブカード１１及び支持体１２が上下いずれの方向にも湾曲することがなく、上記各実施形態と同様に信頼性の高い高温検査を行なうことができる。

尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り本発明に包含される。

本発明は、ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行うプローブ装置に好適に利用することができる。

本発明のプローブカードの固定機構の一実施形態を示す断面図である。図１に示すプローブカードの固定機構に用いられる支持体を示す平面図である。図１に示すプローブカードの固定機構に用いられる本発明のカードカードホルダの一実施形態を示す平面図である。図１に示すプローブカードの固定機構の高温検査時の状態を示す断面図である。本発明のプローブカードの固定機構の他の実施形態を示す断面図である。本発明のプローブカードの固定機構の更に他の実施形態を示す図で、（ａ）はその要部を示す断面図、（ｂ）はその要部の下面を示す平面図である。本発明のプローブカードの固定機構の更に他の実施形態を示す断面図である。本発明のプローブカードの固定機構の更に他の実施形態を示す断面図である。従来のプローブ装置の一例を示す図で、プローブ装置のプローバ室の正面を破断して示す正面図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図９に示すプローブ装置に用いられるプローブカード固定機構の高温検査時の状態を拡大して示す断面図である。

符号の説明

１０プローブカード固定機構
１１プローブカード
１２支持体
１３カードホルダ
１３Ｄ開口部
１３Ｅ切り込み部
１３Ｆ透孔
１４ヘッドプレート
１５クランプ機構
１６メインチャック（載置台）
１７締結部材
Ｗウエハ（被検査体）

Claims

支持体が接続されたプローブカードを保持し、且つ、上記プローブカードの上記支持体と反対側に配置された複数のプローブが臨む開口部が形成された保持部を有し、上記プローブカードをプローブ装置に取り付ける際に用いられるカードホルダにおいて、上記開口部の開口端から外周端に向けて延びる切り込み部を上記保持部の周方向に所定間隔を隔てて複数設け、また、上記複数の切り込み部それぞれの隣り合う切り込み部の間から径方向に上記保持部の外周端へ上記各切込み部を越えて延びる複数の透孔を上記保持部に設けたことを特徴とするカードホルダ。
上記保持部に上記支持体及び上記プローブカードの外径より大径の外周壁を設けると共に、上記外周壁の上端に径方向外側へ延び且つ上記プローブ装置側に固定されるフランジ部を設け、且つ、上記外周壁と上記支持体の外周面及び上記プローブカードの外周面との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項１に記載のカードホルダ。
上記支持体の外周端に、内径が上記プローブカードより大径に形成され且つ締結部材によって上記保持部に締結、固定される外周壁を設け、上記プローブカードの外周縁部が上記支持体と上記保持部とで挟持されると共に上記プローブカードの外周面と上記支持体の外周壁との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項１に記載のカードホルダ。
上記プローブ装置を構成するクランプ機構に上記保持部の外周端部がクランプされることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカードホルダ。
上記プローブ装置を構成するヘッドプレートに上記保持部の外周端部が固定されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカードホルダ。