JP4859174B2 - Probe card - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェハ状態におけるLSIチップのパッドにプローブを機械的に接触させて電気的特性を検査するプローブカードに関するものである。   The present invention relates to a probe card for inspecting electrical characteristics by mechanically contacting a probe to a pad of an LSI chip in a semiconductor wafer state.

従来、半導体ウェハ上のチップデバイスの電気的特性を検査するには、プローブカードと呼ばれる装置が用いられている。そしてウェハ上のチップ数の増大に伴い、順次多数のチップを同時に検査することによって短時間で検査を完了するように図られてきている。複数のチップを同時に検査する場合、隣り合うチップを一群として検査する方法と、所定の関係をもって離れたチップを一群として検査する方法とが考えられてきた。前者の方法の場合、1×Nまたはn×mに並んだチップの一群を検査対象として、プローブカード側ではそれぞれのチップに対応した1×Nまたはn×mに並んだテスト領域を設定し、プローブカードと検査対象とを相対的に一定周期で反復移動させるものであって、効率よく検査を進めることができるという長所がある。この例として、2×2の4個取りのプローブカードが先行技術として開示されている(文献1)。しかし、隣り合うチップに対してそれぞれ下ろされる多数のプローブが2層構造になっており、プローブが交錯・接触しないようにするという課題があり、チップの高集積化に伴うプローブ数の増加に対応しきれない状態が生じる。   Conventionally, an apparatus called a probe card has been used to inspect the electrical characteristics of a chip device on a semiconductor wafer. As the number of chips on the wafer increases, it has been attempted to complete the inspection in a short time by inspecting a large number of chips simultaneously. When inspecting a plurality of chips simultaneously, a method of inspecting adjacent chips as a group and a method of inspecting chips separated by a predetermined relationship as a group have been considered. In the case of the former method, a group of chips arranged in 1 × N or n × m is to be inspected, and a test area arranged in 1 × N or n × m corresponding to each chip is set on the probe card side, The probe card and the object to be inspected are relatively repeatedly moved relative to each other at a constant cycle, and there is an advantage that the inspection can proceed efficiently. As this example, a 2 × 2 four-probe probe card is disclosed as a prior art (Reference 1). However, a large number of probes that are lowered to adjacent chips have a two-layer structure, and there is a problem of preventing the probes from crossing and contacting each other, which corresponds to an increase in the number of probes due to higher integration of chips. A state that cannot be exhausted occurs.

一方、後者の方法は、前者の方法に比し、プローブの配置を単純化できるという長所があるが、プローブカードと検査対象との相対的な移動が複雑になると共に、移動回数が多くなることから前者の方法に比較して効率が悪いと考えられてきた。しかし、ウェハ上のチップの高集積化に伴なって、検査能力を上げるために多くのチップの同時測定を可能にするプローブカードの先行技術が開示されている(文献2)。文献2の先行技術は、探針(プローブ)の局所的な密集を軽減しつつ、なるべく多くのチップ領域が同時測定できるような多数個取りのプローブカードであって、限られたチップ領域のうち斜め隣のチップ領域だけを同時に測定し、X軸方向及びY軸方向に隣接するチップ領域の検査を後回しにしている。すなわち、テスト領域である開口部を千鳥格子状に設けている。
特開2004−156976号公報(〔0054〜0058〕、図10,11) 特開2001−291750号公報(〔0011〕、〔0013〕、図1)
On the other hand, the latter method has the advantage that the arrangement of the probe can be simplified compared to the former method, but the relative movement between the probe card and the inspection object becomes complicated and the number of movements increases. Therefore, it has been considered that the efficiency is lower than that of the former method. However, along with the high integration of chips on a wafer, a probe card prior art that enables simultaneous measurement of many chips in order to increase the inspection capability has been disclosed (Reference 2). The prior art of Document 2 is a multi-chip probe card that can simultaneously measure as many chip regions as possible while reducing local congestion of probes (probes). Only diagonally adjacent chip areas are measured simultaneously, and inspection of chip areas adjacent in the X-axis direction and Y-axis direction is postponed. That is, the openings which are test areas are provided in a staggered pattern.
Japanese Patent Laying-Open No. 2004-156976 ([0054 to 0058], FIGS. 10 and 11) JP 2001-291750 A ([0011], [0013], FIG. 1)

前述のプローブカードでは、1つのチップ領域だけの空間を設けただけのため、各開口部に備えられたプローブは斜め隣の開口部のプローブと近くなることから、とくに半導体ウェハ上へのチップの高集積化に伴い、プローブの全長およびプローブの固定部分(針元)で物理的な干渉が生じる。また、特にプローブがカンチレバー型プローブの場合は、プローブ全体の形状と長さがオーバードライブでのスクラブ動作に影響する。また、電気的検査結果の信頼性を高めるためにプローブ全体の長さの均一化に配慮しなければならないという問題があった。また、複数のチップ領域を同時に対応するためには、プローブカード全体が大型化し、複数のチップ領域の各々に対応するプローブカードユニットをどのように支持するかという問題があった。   In the above-described probe card, since only a single chip area is provided, the probe provided in each opening is close to the probe in the obliquely adjacent opening. As the degree of integration increases, physical interference occurs between the entire length of the probe and the fixed portion (needle) of the probe. In particular, when the probe is a cantilever type probe, the shape and length of the entire probe affects the scrub operation in overdrive. In addition, in order to increase the reliability of the electrical inspection result, there is a problem that consideration must be given to the uniform length of the entire probe. Further, in order to simultaneously cope with a plurality of chip areas, the entire probe card is enlarged, and there is a problem of how to support a probe card unit corresponding to each of the plurality of chip areas.

本発明は、上記事情に鑑みて、これらの問題を解決するために成したものであって、半導体ウェハ上に高密度に集積されたチップの電気的特性を検査するプローブカードにおいて、均一形状のカンチレバー型プロ−ブを採用し、かつ、複数のチップのテストを同時に行う各開口部を完全に分離し、該各開口部に具備されたプローブが相互に物理的に、電気的に干渉することなく、できるだけ全体をコンパクトにしたプローブカードを提供するものである。 The present invention has been made in order to solve these problems in view of the above circumstances, and in a probe card for inspecting the electrical characteristics of chips densely integrated on a semiconductor wafer, the present invention has a uniform shape. Adopting a cantilever type probe and completely separating the openings for simultaneously testing a plurality of chips, and the probes provided in the openings interfere with each other physically and electrically. The probe card is made as compact as possible as a whole.

前記の目的を達成するために、請求項1のプローブカードの発明は、半導体ウェハ上の複数のチップ領域に対向させて電気的測定を行うプローブカードであって、チップ領域に対応する開口部と、この開口部の周縁部から内部に伸び且つ前記周縁部からX軸方向、Y軸方向の外部に延びる複数のカンチレバー型プローブとを有する第1のプローブカードユニット、この第1のプローブカードユニットの開口部からX軸方向、Y軸方向のそれぞれにN個(Nは正の整数で、式N≧2L/C(L:カンチレバー型プローブ群中の最大長さ、C:チップ領域のX,Y軸方向の長さ)で求められる整数値、ただしN=1は除く)のチップ領域に相当する寸法分を離して設けられた位置に開口部を位置するように設けられた第2のプローブカードユニット、前記第1のプローブカードユニットと前記第2のプローブカードユニットとを、両ユニットの斜め対角方向に延びる部材によって支持する支持部材を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of the probe card according to claim 1 is a probe card that performs electrical measurement while facing a plurality of chip regions on a semiconductor wafer, and includes an opening corresponding to the chip region, A first probe card unit having a plurality of cantilever probes extending inward from the peripheral edge of the opening and extending outward in the X-axis direction and the Y-axis direction from the peripheral edge; N in the X-axis direction and Y-axis direction from the opening (N is a positive integer, the formula N ≧ 2L / C (L: maximum length in the cantilever probe group, C: X and Y in the tip region) A second probe card provided so that the opening is located at a position provided apart from the dimension corresponding to the chip area of the integer value obtained by (length in the axial direction), except N = 1) Unit , Characterized in that the said first probe card unit and the second probe card unit, with a support member for supporting the member extending diagonally diagonally between the two units.

この構成を採用することにより、カンチレバー型プロ−ブの針形状と針全長を略同一にしているから、測定時のオーバードライブのスクラブ動作を均一に、かつ安定させることができるので、各開口部のみならず複数の開口部でのチップ領域に対する電気的測定結果の高信頼性に繋がる。さらに、プローブカードユニットを定位置に固定・支持する支持部材を設けているので、複数の開口部でのチップ領域に対する電気的測定結果の高信頼性に繋がる(請求項1)。また、複数の開口部の内、X軸、Y軸のそれぞれ隣り合う開口部に関して、開口部の周縁部にある複数のカンチレバー型プロ−ブの針及び針元同士が重複又は接触したりするような物理的な干渉が無くなる(請求項2)。また、針及び針元同士の接近を極力回避できるため、電気的な信号、特に高周波信号の干渉妨害を回避することができる。   By adopting this configuration, the needle shape of the cantilever probe and the overall length of the needle are substantially the same, so the overdrive scrubbing operation during measurement can be made uniform and stable. In addition to this, it leads to high reliability of the electrical measurement result for the chip region at a plurality of openings. Furthermore, since the support member for fixing and supporting the probe card unit at a fixed position is provided, it leads to high reliability of the electrical measurement result for the chip region at the plurality of openings (claim 1). In addition, among the plurality of openings, with respect to the openings adjacent to each other on the X axis and the Y axis, the needles and needle bases of the plurality of cantilever type probes on the peripheral edge of the opening overlap or come into contact with each other. Physical interference is eliminated (claim 2). Further, since the approach between the needle and the needle base can be avoided as much as possible, interference of electrical signals, particularly high-frequency signals, can be avoided.

請求項のプローブカードの発明は、半導体ウェハ上の複数のチップ領域に対向させて電気的測定を行うプローブカードであって、チップ領域に対応する開口部と、この開口部の周縁部から内部に伸び且つ前記周縁部からX軸方向、Y軸方向の外部に延びる複数のカンチレバー型プローブとを有する第1のプローブカードユニット、この第1のプローブカードユニットの開口部から斜め対角方向にM個(Mは正の整数で、式M≧√2L/C(L:カンチレバー型プローブ群中の最大長さ、C:チップ領域のX,Y軸方向の長さ)で求められる整数値、ただしM=1は除く)のチップ領域に相当する寸法分を離して設けられた位置に開口部を位置するように設けられた第2のプローブカードユニット、前記第1のプローブカードユニットと前記第2のプローブカードユニットとを、両ユニットの斜め対角方向に延びる部材によって支持する支持部材を備えたことを特徴とする。 The invention of the probe card according to claim 2 is a probe card that performs electrical measurement while facing a plurality of chip regions on a semiconductor wafer, and includes an opening corresponding to the chip region and an inner periphery from the periphery of the opening. A first probe card unit having a plurality of cantilever probes extending in the X-axis direction and the Y-axis direction from the peripheral edge, and diagonally diagonally from the opening of the first probe card unit. (M is a positive integer, and the formula M ≧ √2L / C (L: maximum length in cantilever type probe group, C: length of tip region in X and Y axis directions), The first probe card unit, the second probe card unit provided so that the opening is located at a position provided apart from the dimension corresponding to the chip area of M) (excluding M = 1), 2 of the probe card unit, characterized by comprising a supporting member for supporting the member extending diagonally diagonally between the two units.

この構成を採用することにより、カンチレバー型プロ−ブの針形状と針全長を略同一にしているから、測定時のオーバードライブのスクラブ動作を均一に、かつ安定させることができるので、各開口部のみならず複数の開口部でのチップ領域に対する電気的測定結果の高信頼性に繋がる。さらに、プローブカードユニットを定位置に固定・支持する支持部材を設けているので、複数の開口部でのチップ領域に対する電気的測定結果の高信頼性に繋がる(請求項3)。また、複数の開口部の内、対角線上のそれぞれ隣り合う開口部に関して、開口部の周縁部にある複数のカンチレバー型プロ−ブの針及び針元同士が重複又は接触したりするような物理的な干渉が無くなる(請求項4)。また、針及び針元同士の接近を極力回避できるため、電気的な信号、特に高周波信号の干渉妨害を回避することができる。   By adopting this configuration, the needle shape of the cantilever probe and the overall length of the needle are substantially the same, so the overdrive scrubbing operation during measurement can be made uniform and stable. In addition to this, it leads to high reliability of the electrical measurement result for the chip region at a plurality of openings. Further, since the support member for fixing and supporting the probe card unit at a fixed position is provided, it leads to high reliability of the electrical measurement result for the chip region at the plurality of openings (claim 3). In addition, regarding the openings adjacent to each other on the diagonal line among the plurality of openings, physical and needles of a plurality of cantilever type probes at the peripheral edge of the opening overlap or come into contact with each other. Interference is eliminated (claim 4). Further, since the approach between the needle and the needle base can be avoided as much as possible, interference of electrical signals, particularly high-frequency signals, can be avoided.

本発明による請求項1から4までの構成のプローブカードによれば、ウェハ上の多数のチップを同時に測定すること(以下同測という)が可能で、また、X軸若しくはY軸、又は斜めの対角軸方向に対して、チップ領域を測定するカンチレバー型プロ−ブが周縁部に配置された複数の開口部をN個数のチップ領域を飛ばして配設できるので、カンチレバー型プロ−ブ同士の物理的干渉が少なく、また、電気的信号の授受においても干渉が無い。また、針長を最短にし、かつ、略同寸のカンチレバー型プロ−ブを採用できるので、ウェハの電気的特性の測定において、オーバードライブのスクラブ作用が安定するので、検査精度の信頼性を高めることができる。また、多数のチップ領域の同測検査が可能であるので、ウェハのチップの高集積化に対応したウェハの検査処理能力を向上することができる。また、略同寸のカンチレバー型プロ−ブが採用できるので、プローブカードの製造においても、製作が容易であり、製品品質が維持しやすく、かつ、信頼性を高めることができる。   According to the probe card having the configuration according to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to measure a large number of chips on the wafer simultaneously (hereinafter referred to as the same measurement), and also the X-axis or Y-axis, or the diagonal With respect to the direction of the diagonal axis, since a plurality of openings in which the cantilever type probe for measuring the tip region is arranged at the peripheral portion can be disposed by skipping N number of tip regions, the cantilever type probes can be There is little physical interference, and there is no interference in the transmission and reception of electrical signals. In addition, since the cantilever type probe with the shortest needle length and approximately the same size can be used, the overdrive scrubbing action is stabilized in the measurement of the electrical characteristics of the wafer, thereby increasing the reliability of the inspection accuracy. be able to. In addition, since a large number of chip areas can be inspected simultaneously, it is possible to improve the wafer inspection processing capability corresponding to the high integration of wafer chips. Further, since cantilever type probes having substantially the same size can be adopted, the manufacture of the probe card is easy, the product quality can be easily maintained, and the reliability can be improved.

以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。図1は、本発明の実施の形態であるプローブカードであって、X軸及びY軸方向に9チップ飛ばして、チップ4個を同測可能にしたプローブカードの模式的平面図である。図2は、本発明の実施の形態であるプローブカードであって、斜め対角方向に3チップ飛ばして、チップ4個を同測可能にしたプローブカードの模式的平面図である。図3は、本発明の実施の形態であるプローブカードにおいて、X軸方向の隣り合うカンチレバー型プロ−ブとチップ領域との模式的配置の説明図であって、aは平面図、bはaのA−A矢視の側面図である。図4は、本発明の実施の形態であるプローブカードにおいて、aはX軸、Y軸方向にある4個のプローブカードユニットの支持部材の模式的平面図、bはaの側面図である。また、cは斜め対角方向にある2個のプローブカードユニットの支持部材の模式的平面図、dはcの側面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view of a probe card according to an embodiment of the present invention, in which nine chips are skipped in the X-axis and Y-axis directions so that four chips can be measured simultaneously. FIG. 2 is a schematic plan view of a probe card according to an embodiment of the present invention, in which three chips are slanted diagonally and four chips can be measured simultaneously. FIG. 3 is an explanatory view of a schematic arrangement of adjacent cantilever type probes and tip regions in the X-axis direction in the probe card according to the embodiment of the present invention, where a is a plan view and b is a It is a side view of an AA arrow. FIG. 4 is a schematic plan view of support members of four probe card units in the X-axis and Y-axis directions, and b is a side view of a in the probe card according to the embodiment of the present invention. Further, c is a schematic plan view of the support members of two probe card units in the diagonal direction, and d is a side view of c.

図1を用いて、本発明の実施の形態である4個のチップ10を同測(同時測定)可能にしたプローブカード1について説明すると、プローブカード1はX軸、Y軸方向にN個チップ分(本図では9チップ(10、10)分)飛ばした4個のプローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4が四角形の頂点に位置するように基板9上に配設した構成をとる。各プローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4は被測定チップ10の電極(図示しない)に接触して電気的測定を行う複数のカンチレバー型プロ−ブ2を開口部3の周縁部から被測定チップ10の電極に求心的に配設し、該カンチレバー型プロ−ブ2は針元部5で固定されると共に、中間支持部4で支持される構造を有する。 With reference to FIG. 1, a probe card 1 that enables four chips 10 according to an embodiment of the present invention to be measured simultaneously (simultaneous measurement) will be described. The probe card 1 has N chips in the X-axis and Y-axis directions. Substrate 9 so that the four probe card units 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, which are separated by 9 chips (10 X , 10 Y ) in this figure, are positioned at the apexes of the rectangle. The configuration arranged above is taken. Each probe card unit 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 has a plurality of cantilever type probes 2 that perform electrical measurement in contact with electrodes (not shown) of the chip 10 to be measured. 3, the cantilever type probe 2 has a structure in which the cantilever type probe 2 is fixed by the needle base part 5 and supported by the intermediate support part 4.

図3を用いて、隣り合うX軸方向のプローブカードユニット1−1,1−2の部分的な平面配置とA−A矢視の側面図を説明すると、カンチレバー型プロ−ブ2は先端部のみが約97度以上の角度に曲げられ、他は直線状であって、基板9から約7度の傾斜角αをもって針元部5を固定点として中間支持部4で支持される。そして、平面的に見た場合、複数のカンチレバー型プロ−ブ2は先端部から中間支持部4までは平行に並んで配置され、中間支持部4から針元部5までは屈曲して、それぞれの針元の間隔を拡大するようにし、プローブと基板ターミナルとの配線をし易くしている。   Referring to FIG. 3, a partial plan layout of adjacent probe card units 1-1 and 1-2 in the X-axis direction and a side view taken along the line AA will be described. The cantilever type probe 2 has a tip portion. Are bent at an angle of about 97 degrees or more, and the others are linear, and are supported by the intermediate support section 4 with a tilt angle α of about 7 degrees from the substrate 9 with the needle base section 5 as a fixed point. When viewed in a plan view, the plurality of cantilever type probes 2 are arranged in parallel from the distal end portion to the intermediate support portion 4, and bent from the intermediate support portion 4 to the needle base portion 5, respectively. The distance between the needle bases is increased to facilitate wiring between the probe and the board terminal.

また、カンチレバー型プロ−ブ2の全長L(先端から針元までのX軸方向の長さ)は傾斜角αと被測定チップ10までの深さdによって決まり、L=d/tanαとなる。したがって、複数の測定するチップ領域10,10をX軸方向に配列する場合、2つの被測定チップ10の間にチップ領域10がN個(正の整数)在るとすると、カンチレバー型プロ−ブ2群中の最大長さをLとし、チップ領域10のX軸方向の長さをCとすれば、N≧2L/Cで表される。また、Y軸方向についても、X軸方向と同様に、N≧2L/Cで表される。 The total length L of the cantilever type probe 2 (the length in the X-axis direction from the tip to the needle base) is determined by the inclination angle α and the depth d to the tip 10 to be measured, and L = d / tan α. Therefore, when a plurality of chip regions 10 and 10 X to be measured are arranged in the X-axis direction, if there are N chip regions 10 X (a positive integer) between the two chips 10 to be measured, a cantilever type pro When the maximum length in the group 2 is L and the length of the chip region 10X in the X-axis direction is C, N ≧ 2L / C. In addition, the Y-axis direction is represented by N ≧ 2L / C as in the X-axis direction.

具体的に数値を入れて計算すると、例えばC=6.3mm、d=8.0mm、α=7°とすると、L=8/tan7=65mmとなる。このカンチレバー型プロ−ブ2の長さの最大値が65mmとなる場合には、N≧2L/C=2×65/6.3=20.6となり、被測定チップ10からX軸方向に21のチップ領域10を飛ばして、即ち跨いで、次の被測定チップ10が配置されることになる。この飛ばしチップ領域10数を減少するために、カンチレバー型プロ−ブ2の全長を縮小化することが求められ、カンチレバー型プロ−ブ2の中間支持部4から針元部5までを基板9側に屈曲させることでカンチレバー型プロ−ブ2の全長の短縮が行われ、L=26mmのものが採用されている。この場合には、N≧2L/C=2×26/6.3=8.25となり、Nは9となって、被測定チップ10間のチップ領域の数は9となる。よって、被測定チップ領域10からX軸方向に9個のチップ領域10を飛ばして、次の被測定チップ領域10を配設することになる。また、Y軸方向についても同様で、被測定チップ領域10からY軸方向に9個のチップ領域10を飛ばして、次の被測定チップ領域10を配設することになる。したがって、図1のプローブカード1は、X軸、Y軸方向に9チップ(10、10)分飛ばした4個のプローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4が四角形の頂点に位置するように基板9上に配設した状態を表している。 When calculating with specific numerical values, for example, when C = 6.3 mm, d = 8.0 mm, and α = 7 °, L = 8 / tan7 = 65 mm. When the maximum value of the length of the cantilever type probe 2 is 65 mm, N ≧ 2L / C = 2 × 65 / 6.3 = 20.6, which is 21 in the X-axis direction from the measured chip 10. the skip chip area 10 X, i.e. across at, the next measured chip 10 is disposed. In order to reduce the number of flying tip regions 10 X , it is required to reduce the overall length of the cantilever type probe 2, and the substrate 9 extends from the intermediate support part 4 to the needle base part 5 of the cantilever type probe 2. The total length of the cantilever type probe 2 is shortened by bending it to the side, and a L = 26 mm type is adopted. In this case, N ≧ 2L / C = 2 × 26 / 6.3 = 8.25, N is 9, and the number of chip regions between the chips 10 to be measured is 9. Therefore, nine chip regions 10X are skipped from the measured chip region 10 in the X-axis direction, and the next measured chip region 10 is disposed. The same applies to the Y-axis direction, and nine chip regions 10Y are skipped from the measured chip region 10 in the Y-axis direction, and the next measured chip region 10 is disposed. Therefore, the probe card 1 of FIG. 1 has four probe card units 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, which are separated by 9 chips (10 X , 10 Y ) in the X-axis and Y-axis directions. Represents a state of being arranged on the substrate 9 so as to be positioned at the apex of the rectangle.

また、図2は被測定チップ領域10を斜めの対角方向に配列したプローブカード1であって、プローブカード1は斜め対角方向にM個チップ分(本図では3チップ10XY分)飛ばした4個のプローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4が対角線上に位置するように基板9上に配設した構成をとる。各プローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4は被測定チップ10の電極(図示しない)に接触して電気的測定を行う複数のカンチレバー型プロ−ブ2を開口部3の周縁部から被測定チップ10の電極に求心的に配設し、該カンチレバー型プロ−ブ2は針元部5で固定されると共に、中間支持部4で支持される構造を有する。 FIG. 2 shows a probe card 1 in which measured chip regions 10 are arranged diagonally diagonally, and the probe card 1 is skipped by M chips (in this figure, 3 chips 10 XY ) diagonally diagonally. The four probe card units 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 are arranged on the substrate 9 so as to be positioned on a diagonal line. Each probe card unit 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 has a plurality of cantilever type probes 2 that perform electrical measurement in contact with electrodes (not shown) of the chip 10 to be measured. 3, the cantilever type probe 2 has a structure in which the cantilever type probe 2 is fixed by the needle base part 5 and supported by the intermediate support part 4.

前述の斜めに隣り合うプローブカードユニット1−1,1−2は対角方向に接する配置となる。各プローブカードユニットの平面的に見たカンチレバー型プロ−ブ2の全長Lによって関係する領域は、概略的に被測定チップ10の周縁部から略半径Lの領域として表すことができる。したがって、複数のチップ領域10XYを被測定チップ10間において斜め対角方向に配列する場合、模式的には対角線長さが略2Lの四角形の対角線上に、一辺Cのチップ領域10XYが幾つ配置できるかということになる。よって、図2に示すように、四角形が正方形として、対角線が2Lであれば一辺の長さは√2Lとなる。複数の測定するチップ領域10,10XYを対角方向に配列する場合、2つの被測定チップ10の間にチップ領域10XYがM個(正の整数)在るとすると、カンチレバー型プロ−ブ2群中の最大長さをLとし、チップ領域10XYのX軸方向の長さをCとすれば、M≧√2L/Cで表される。 The probe card units 1-1 and 1-2 that are obliquely adjacent to each other are arranged in contact with each other diagonally. A region related by the total length L of the cantilever type probe 2 in a plan view of each probe card unit can be roughly represented as a region having a substantially radius L from the peripheral edge of the chip 10 to be measured. Thus, when arranging a plurality of chip regions 10 XY obliquely diagonally in between the measured chip 10, the schematically the diagonal of the square approximately 2L diagonal length of the side C chip region 10 XY is a number It can be arranged. Therefore, as shown in FIG. 2, if the square is a square and the diagonal is 2L, the length of one side is √2L. In the case where a plurality of chip areas 10 and XY to be measured are arranged in a diagonal direction, if there are M chip areas 10 XY (a positive integer) between two chips 10 to be measured, a cantilever probe is used. the maximum length in the second group is L, if the length of the X-axis direction of the chip area 10 XY as C, is represented by M ≧ √2L / C.

具体的に数値を入れて計算すると、カンチレバー型プロ−ブ2の長さの最大値が65mmとなる場合には、M≧√2L/C=1.4×65/6.3=14.4となり、被測定チップ10から対角方向に15のチップ領域10XYを飛ばして、即ち跨いで、次の被測定チップ10が配置されることになる。また。実際に採用されているカンチレバー型プロ−ブ2の全長L=26mmのものを当てはめると、M≧√2L/C=1.4×26/6.3=5.7となり、Mは6となって、被測定チップ10間のチップ領域の数は6となる。よって、被測定チップ領域10から対角方向に6個のチップ領域10XYを飛ばして、次の被測定チップ領域10を配設することになる。図2の場合には、カンチレバー型プロ−ブ2の針元部5の配設を、それぞれ隣り合うプローブカードユニットに対してカンチレバー型プロ−ブ2の針元部5が物理的に干渉しないよう改善することで、Mが3の飛ばしチップ領域10XYを達成している。 Specifically, when calculating with a numerical value, when the maximum length of the cantilever type probe 2 is 65 mm, M ≧ √2L / C = 1.4 × 65 / 6.3 = 14.4. Thus, the next chip 10 to be measured is arranged by skipping 15 chip regions 10XY in the diagonal direction from the chip 10 to be measured, that is, straddling the chip area 10XY . Also. Applying the actual cantilever type probe 2 with an overall length L = 26 mm, M ≧ √2L / C = 1.4 × 26 / 6.3 = 5.7, and M is 6. Thus, the number of chip areas between the chips 10 to be measured is six. Therefore, six chip regions 10XY are skipped diagonally from the measured chip region 10 and the next measured chip region 10 is disposed. In the case of FIG. 2, the needle base portion 5 of the cantilever type probe 2 is arranged so that the needle base portion 5 of the cantilever type probe 2 does not physically interfere with the adjacent probe card units. As a result of the improvement, a skipping chip region 10 XY with M = 3 is achieved.

また、図4は、本発明のプローブカード1のおいて、各プローブカードユニットを一体的に定位置に固定・支持する支持部材11であって、図4aはX軸、Y軸方向にある4個のプローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4の支持部材11の模式的平面図であり、図4cは斜め対角方向にある2個のプローブカードユニット1−1,1−2の支持部材11の模式的平面図である。前記支持部材11は、複数枚の金属製の薄板12を積層したもので、この積層板は四方に延びた形状又は斜め対角方向に延びた形状を呈する。また、支持部材11の四方に延びた又は斜め対角方向に延びた各先端部13は、プローブカードユニットを支持するよう構成され、プローブカードユニットの開口部3に対応する開口部15を有し、さらに、支持されるプローブカードユニットの変形を防止するために補強板14が設けられる。   FIG. 4 shows a support member 11 for fixing and supporting each probe card unit integrally at a fixed position in the probe card 1 of the present invention, and FIG. 4a is 4 in the X-axis and Y-axis directions. FIG. 4C is a schematic plan view of the support member 11 of each of the probe card units 1-1, 1-2, 1-3, and 1-4, and FIG. 4c shows two probe card units 1-1 in an oblique diagonal direction. , 1-2 is a schematic plan view of the support member 11. The support member 11 is formed by laminating a plurality of thin metal plates 12, and the laminated plate has a shape extending in all directions or a shape extending diagonally diagonally. Further, each tip 13 extending in all directions or extending diagonally diagonally of the support member 11 is configured to support the probe card unit and has an opening 15 corresponding to the opening 3 of the probe card unit. Further, a reinforcing plate 14 is provided to prevent deformation of the supported probe card unit.

本発明の実施形態のプローブカード1の使用を概略説明すると、図1のプローブカード1においては、半導体ウェハ上にある複数のチップ領域のうち、4箇のプローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4に対向する被測定チップ10に対して、各プローブカードユニットの開口部3から延在する複数のカンチレバー型プロ−ブ2の先端部が対向するチップ領域の電極部にスクラブ動作を伴って接触して電気的特性の検査を行う。検査終了後、プローブカード1とウェハは相対的にX軸又はY軸方向にチップ一個分移動し、再び4個のチップ領域の電気的測定を行う。こうしてN個の飛ばしチップ領域分(図1では9チップ領域分)を順次移動して測定した後、前記N個の飛ばしチップ領域分を一度にX軸又はY軸方向に移動することにより、再度測定を繰り返して、最終的にウェハ上の全部のチップを走査して電気的特性の検査を終了することになる。   The use of the probe card 1 according to the embodiment of the present invention will be described briefly. In the probe card 1 of FIG. 1, four probe card units 1-1 and 1-2 among a plurality of chip regions on a semiconductor wafer. , 1-3, 1-4 with respect to the chip 10 to be measured, the electrode portion of the chip region where the tip portions of the plurality of cantilever type probes 2 extending from the opening 3 of each probe card unit face each other. The electrical characteristics are inspected by touching with scrubbing. After the inspection is completed, the probe card 1 and the wafer are relatively moved by one chip in the X-axis or Y-axis direction, and electrical measurement is again performed on the four chip regions. In this way, after sequentially measuring N skip chip areas (9 chip areas in FIG. 1), the N skip chip areas are moved in the X-axis or Y-axis direction at a time, thereby again. The measurement is repeated, and finally all the chips on the wafer are scanned to complete the inspection of the electrical characteristics.

図2のプローブカード1の場合には、前述の図1のプローブカード1の場合と違った所だけを説明すると、半導体ウェハ上にある複数のチップ領域のうち、4箇のプローブカードユニット1−1,1−2,1−3,1−4に対向する被測定チップ10に対して電気的特性の検査を行った後、プローブカード1とウェハは相対的に対角方向にチップ一個分移動し、再び4個のチップ領域の電気的測定を行う。こうしてN個の飛ばしチップ領域分(図2では3チップ領域分)を順次移動して測定した後、前記N個の飛ばしチップ領域分を一度に対角軸方向又は対角軸に直交する方向に移動することにより、再度測定を繰り返して、最終的にウェハ上の全部のチップを走査して電気的特性の検査を終了することになる。   In the case of the probe card 1 of FIG. 2, only the difference from the case of the probe card 1 of FIG. 1 described above will be explained. Of the plurality of chip regions on the semiconductor wafer, four probe card units 1- After inspecting the electrical characteristics of the chip 10 to be measured facing 1, 1-2, 1-3, and 1-4, the probe card 1 and the wafer are relatively moved diagonally by one chip. Then, electrical measurement of the four chip areas is performed again. In this way, after measuring N skipped chip regions (3 chip regions in FIG. 2) by sequentially moving, the N skipped chip regions in the diagonal direction or the direction perpendicular to the diagonal axis at a time. By moving, the measurement is repeated again, and finally all the chips on the wafer are scanned to complete the inspection of the electrical characteristics.

半導体ウェハにおいて、高集積化のICチップの電気的特性を検査するプローブカードに利用することができる。   It can be used as a probe card for inspecting electrical characteristics of highly integrated IC chips in a semiconductor wafer.

本発明の実施の形態であるプローブカードであって、X軸、Y軸方向に9チップ飛ばして、チップ4個を同測可能にしたプローブカードの模式的平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view of a probe card according to an embodiment of the present invention, in which nine chips are skipped in the X-axis and Y-axis directions and four chips can be measured simultaneously. 本発明の実施の形態であるプローブカードであって、斜め対角方向に3チップ飛ばして、チップ4個を同測可能にしたプローブカードの模式的平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view of a probe card according to an embodiment of the present invention, in which three chips are skipped diagonally diagonally and four chips can be measured simultaneously. 本発明の実施の形態であるプローブカードにおいて、X軸方向の隣り合うカンチレバー型プロ−ブとチップ領域との模式的配置の説明図であって、aは平面図、bはaのA−A矢視の側面図である。In the probe card which is embodiment of this invention, it is explanatory drawing of typical arrangement | positioning with the cantilever type | mold probe and chip | tip area | region adjacent to an X-axis direction, Comprising: a is a top view, b is AA of a. It is a side view of an arrow view. 本発明の実施の形態であるプローブカードにおいて、aはX軸、Y軸方向にある4個のプローブカードユニットの支持部材の模式的平面図、bはaの側面図である。また、cは斜め対角方向にある2個のプローブカードユニットの支持部材の模式的平面図、dはcの側面図である。In the probe card according to the embodiment of the present invention, a is a schematic plan view of support members of four probe card units in the X-axis and Y-axis directions, and b is a side view of a. Further, c is a schematic plan view of the support members of two probe card units in the diagonal direction, and d is a side view of c.

符号の説明Explanation of symbols

1:プローブカード 1−1,2,3,4:プローブカードユニット
2:カンチレバー型プロ−ブ 3:開口部 4:中間支持部
5:プローブ針元部 9:基板
10:被測定チップ 10:X方向チップ領域 10:Y方向チップ領域
10X,Y:対角方向チップ領域 11:支持部材 12:薄板
13:先端部 14:補強板 15:開口部
L:プロ−ブ全長 C:チップ領域長さ α:傾斜角 d:深さ
1: Probe card 1-1, 2, 3, 4: Probe card unit 2: Cantilever type probe 3: Opening part 4: Intermediate support part 5: Probe needle base part 9: Substrate 10: Chip to be measured 10 X : X direction tip region 10 Y : Y direction tip region 10 X, Y : Diagonal direction tip region 11: Support member 12: Thin plate 13: Tip portion 14: Reinforcement plate 15: Opening portion L: Probe full length C: Tip region Length α: Angle of inclination d: Depth

Claims (2)

半導体ウェハ上の複数のチップ領域に対向させて電気的測定を行うプローブカードであって、チップ領域に対応する開口部と、この開口部の周縁部から内部に伸び且つ前記周縁部からX軸方向、Y軸方向の外部に延びる複数のカンチレバー型プローブとを有する第1のプローブカードユニット、この第1のプローブカードユニットの開口部からX軸方向、Y軸方向のそれぞれにN個(Nは正の整数で、式N≧2L/C(L:カンチレバー型プローブ群中の最大長さ、C:チップ領域のX,Y軸方向の長さ)で求められる整数値、ただしN=1は除く)のチップ領域に相当する寸法分を離して設けられた位置に開口部を位置するように設けられた第2のプローブカードユニット、前記第1のプローブカードユニットと前記第2のプローブカードユニットとを、両ユニットの斜め対角方向に延びる部材によって支持する支持部材を備えたことを特徴とするプローブカード。 A probe card that performs electrical measurement while facing a plurality of chip regions on a semiconductor wafer, and includes an opening corresponding to the chip region, an inner portion extending from a peripheral portion of the opening portion, and an X-axis direction extending from the peripheral portion , A first probe card unit having a plurality of cantilever-type probes extending outward in the Y-axis direction, N pieces in the X-axis direction and the Y-axis direction from the opening of the first probe card unit (N is a positive number) And an integer value obtained by the formula N ≧ 2L / C (L: maximum length in cantilever type probe group, C: length of tip region in X and Y axis directions), except for N = 1) The second probe card unit, the first probe card unit and the second probe card provided so that the opening is located at a position provided apart from the dimension corresponding to the chip area Probe card characterized by comprising a support member for supporting the knitting, by a member extending obliquely diagonally between the two units. 半導体ウェハ上の複数のチップ領域に対向させて電気的測定を行うプローブカードであって、チップ領域に対応する開口部と、この開口部の周縁部から内部に伸び且つ前記周縁部からX軸方向、Y軸方向の外部に延びる複数のカンチレバー型プローブとを有する第1のプローブカードユニット、この第1のプローブカードユニットの開口部から斜め対角方向にM個(Mは正の整数で、式M≧√2L/C(L:カンチレバー型プローブ群中の最大長さ、C:チップ領域のX,Y軸方向の長さ)で求められる整数値、ただしM=1は除く)のチップ領域に相当する寸法分を離して設けられた位置に開口部を位置するように設けられた第2のプローブカードユニット、前記第1のプローブカードユニットと前記第2のプローブカードユニットとを、両ユニットの斜め対角方向に延びる部材によって支持する支持部材を備えたことを特徴とするプローブカード。 A probe card that performs electrical measurement while facing a plurality of chip regions on a semiconductor wafer, and includes an opening corresponding to the chip region, an inner portion extending from a peripheral portion of the opening portion, and an X-axis direction extending from the peripheral portion , A first probe card unit having a plurality of cantilever probes extending outward in the Y-axis direction, M diagonally diagonally from the opening of the first probe card unit (M is a positive integer, In the chip region of M ≧ √2 L / C (L: maximum length in cantilever type probe group, C: length of tip region in X and Y axis directions), except M = 1) corresponding second probe card unit provided so as to be positioned openings at positions disposed away dimension of, said first probe card unit and said second probe card unit, Probe card characterized by comprising a support member for supporting the member extending obliquely diagonal direction between the units.
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