JP5896878B2 - Evaluation apparatus and evaluation method - Google Patents

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本発明は、評価装置および評価方法に関し、特に、被測定物に電気的に接続することにより被測定物の電気的特性の評価を行うための評価装置および評価方法に関するものである。   The present invention relates to an evaluation apparatus and an evaluation method, and more particularly to an evaluation apparatus and an evaluation method for evaluating the electrical characteristics of an object to be measured by being electrically connected to the object to be measured.
半導体ウエハ状態や半導体チップ状態といった被測定物である半導体装置の電気的特性を測定する際には、まず真空吸着などにより被測定物の設置面が、チャックステージの表面に接触した状態で固定される。この後、被測定物の被測定面にコンタクトプローブが接触されて、被測定物に対して電気的な入出力が行なわれる。これにより被測定物の電気的特性が測定される。   When measuring the electrical characteristics of a semiconductor device, such as a semiconductor wafer state or semiconductor chip state, the surface to be measured is first fixed in contact with the chuck stage surface by vacuum suction or the like. The Thereafter, the contact probe is brought into contact with the surface to be measured of the object to be measured, and electrical input / output is performed on the object to be measured. Thereby, the electrical characteristics of the object to be measured are measured.
近年、被測定物の性能向上などの観点から、被測定物の厚みが薄くなってきている。また、以前から、大電流、高電圧印加の要求などにより、コンタクトプローブの多ピン化が実施されている。   In recent years, the thickness of the object to be measured has been reduced from the viewpoint of improving the performance of the object to be measured. In addition, contact probes have been increased in pin count due to demands for large current and high voltage application.
このような状況の下、特に厚みが薄くなった被測定物の破損防止、コンタクトプローブの破損防止、複数のコンタクトプローブ先端がなす面と被測定面との平行度の向上などから、コンタクトプローブと被測定物との接触荷重の制御が重要となっている。   Under these circumstances, the contact probe and the surface to be measured are prevented from being damaged, the contact probe is prevented from being damaged, and the parallelism between the surface formed by multiple contact probe tips and the measured surface is improved. Control of the contact load with the object to be measured is important.
複数のコンタクトプローブ先端がなす面と被測定面とを平行に保持するために、コンタクトプローブとは別に、圧力を検出するための複数個のセンサを設けることが、たとえば特開昭59−117229号公報(特許文献1参照)、特開平3−177039号公報(特許文献2参照)に開示されている。   In order to hold the surface formed by the plurality of contact probe tips and the surface to be measured in parallel, it is possible to provide a plurality of sensors for detecting pressure separately from the contact probe, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-117229. This is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication (see Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-17739 (see Patent Document 2).
特開昭59−117229号公報ではウエハとプローブとの接触がエッジセンサで検出される。また特開平3−177039号公報では圧力検出針の針圧が圧力センサで測定される。   In JP-A-59-117229, contact between a wafer and a probe is detected by an edge sensor. In JP-A-3-177039, the needle pressure of the pressure detection needle is measured by a pressure sensor.
特開昭59−117229号公報JP 59-117229 A 特開平3−177039号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-177039
しかしながら、上記2つの公報に記載の技術においては、圧力を検出する複数個のセンサがコンタクトプローブとは別に設けられているため、コンタクトプローブの接触荷重そのものや接触状況を直接的に把握することは困難であった。このため、コンタクトプローブの接触荷重の正確な測定が困難であり、被測定物の厚みが薄いと被測定物が破損したり、コンタクトプローブが破損するという問題がある。   However, in the techniques described in the above two publications, since a plurality of sensors for detecting pressure are provided separately from the contact probe, it is not possible to directly grasp the contact load itself or the contact state of the contact probe. It was difficult. For this reason, it is difficult to accurately measure the contact load of the contact probe. If the thickness of the object to be measured is thin, the object to be measured is damaged or the contact probe is damaged.
またコンタクトプローブを設置するプローブカード毎に圧力を検出するセンサを設けなければならず、低コスト化の観点からも問題がある。   In addition, a sensor for detecting pressure must be provided for each probe card on which the contact probe is installed, which is problematic from the viewpoint of cost reduction.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンタクトプローブの接触荷重をより正確に測定することが可能で、薄い被測定物の破損やコンタクトプローブの破損を抑制できる、低コスト化が可能な評価装置および評価方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to more accurately measure the contact load of the contact probe, and to suppress damage to a thin object to be measured and damage to the contact probe. An object of the present invention is to provide an evaluation apparatus and an evaluation method capable of reducing the cost.
本発明の評価装置は、被測定物に電気的に接続することにより被測定物の電気的な評価を行うための評価装置であって、絶縁性基体と、第1および第2の群のコンタクトプローブと、第1のロードセルと、第2のロードセルと、負荷アームと、制御部とを備えている。第1および第2の群のコンタクトプローブのそれぞれは、絶縁性基体に接続された複数のコンタクトプローブを含んでいる。第1のロードセルは、第1の群のコンタクトプローブが被測定物に接触した際の第1の接触荷重を測定するためのものである。第2のロードセルは、第2の群のコンタクトプローブが被測定物に接触した際の第2の接触荷重を測定するためのものである。第1のロードセルは少なくとも第1の接触荷重を測定する際に第1の群のコンタクトプローブに含まれる複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されている。第2のロードセルは少なくとも第2の接触荷重を測定する際に第2の群のコンタクトプローブに含まれる複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されている。負荷アームは、複数のコンタクトプローブと被測定物との間に第1および第2の接触荷重が印加されるように第1および第2のロードセルに荷重を印加する動作が可能である。制御部は、第1および第2のロードセルにより測定された第1および第2の接触荷重に基づいて負荷アームの動作を制御するためのものである。   An evaluation apparatus according to the present invention is an evaluation apparatus for performing an electrical evaluation of an object to be measured by being electrically connected to the object to be measured, the insulating base and contacts of the first and second groups A probe, a first load cell, a second load cell, a load arm, and a control unit are provided. Each of the first and second groups of contact probes includes a plurality of contact probes connected to an insulating substrate. The first load cell is for measuring a first contact load when the first group of contact probes contact the object to be measured. The second load cell is for measuring a second contact load when the second group of contact probes contact the object to be measured. The first load cell is configured to be connected to each of the plurality of contact probes included in the first group of contact probes when measuring at least the first contact load. The second load cell is configured to be connected to each of the plurality of contact probes included in the second group of contact probes when measuring at least the second contact load. The load arm is operable to apply a load to the first and second load cells so that the first and second contact loads are applied between the plurality of contact probes and the object to be measured. The control unit is for controlling the operation of the load arm based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells.
本発明の評価方法は、上記の評価装置を用いて被測定物の電気的な評価を行うための評価方法であって、以下の工程を備えている。   The evaluation method of the present invention is an evaluation method for performing an electrical evaluation of an object to be measured using the above-described evaluation apparatus, and includes the following steps.
第1の群のコンタクトプローブに含まれる複数のコンタクトプローブと第2の群のコンタクトプローブに含まれる複数のコンタクトプローブとが被測定物の表面に接触させられる。第1の群のコンタクトプローブが被測定物に接触した際の第1の接触荷重が第1のロードセルにより測定される。第2の群のコンタクトプローブが被測定物に接触した際の第2の接触荷重が第2のロードセルにより測定される。第1および第2のロードセルにより測定された第1および第2の接触荷重に基づいて負荷アームが第1および第2のロードセルに荷重を印加する動作が制御部により制御される。複数のコンタクトプローブが被測定物に接触した状態で被測定物の電気的特性が評価される。   A plurality of contact probes included in the first group of contact probes and a plurality of contact probes included in the second group of contact probes are brought into contact with the surface of the object to be measured. A first contact load when the first group of contact probes contact the object to be measured is measured by the first load cell. A second contact load when the second group of contact probes contact the object to be measured is measured by the second load cell. Based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells, the operation of the load arm applying a load to the first and second load cells is controlled by the control unit. The electrical characteristics of the object to be measured are evaluated in a state where the plurality of contact probes are in contact with the object to be measured.
本発明によれば、第1および第2のロードセルのそれぞれは接触荷重を測定する際に複数のコンタクトプローブの各々に接続される。このため、第1および第2のロードセルのそれぞれにより複数のコンタクトプローブの接触荷重を直接測定でき、正確な測定が可能となる。   According to the present invention, each of the first and second load cells is connected to each of the plurality of contact probes when measuring the contact load. For this reason, the contact load of the plurality of contact probes can be directly measured by each of the first and second load cells, and accurate measurement is possible.
また第1および第2のロードセルを備えるため、第1および第2の接触荷重を比較することでコンタクトプローブの異常を検出することが可能となり、より正確な測定が可能となる。   Further, since the first and second load cells are provided, it is possible to detect an abnormality of the contact probe by comparing the first and second contact loads, and more accurate measurement is possible.
また制御部は、第1および第2のロードセルにより測定された第1および第2の接触荷重に基づいて負荷アームの動作を制御する。これにより、測定された接触荷重に基づいて第1および第2のコンタクトプローブと被測定物との接触荷重をフィードバック制御することができるため、薄い被測定物の破損やコンタクトプローブの破損を抑制することができる。   The control unit controls the operation of the load arm based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells. Thereby, since the contact load between the first and second contact probes and the object to be measured can be feedback-controlled based on the measured contact load, the damage to the thin object to be measured and the damage to the contact probe are suppressed. be able to.
また第1および第2のロードセルのそれぞれは、接触荷重を測定する際に複数のコンタクトプローブの各々に接続される。このため、コンタクトプローブ毎にロードセルを設ける必要が無く、部品を低減できコストを低減することができる。   Each of the first and second load cells is connected to each of the plurality of contact probes when the contact load is measured. For this reason, it is not necessary to provide a load cell for each contact probe, and the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
本発明の実施の形態1における半導体評価装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体評価装置のプローブ基体とロードセルとの位置関係を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the positional relationship of the probe base | substrate and load cell of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体評価装置のコンタクトプローブの構成を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the structure of the contact probe of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体評価装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体評価装置のコンタクトプローブの動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the contact probe of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体評価方法のフロー図である。It is a flowchart of the semiconductor evaluation method in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における半導体評価装置のプローブ基体の変形例の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the modification of the probe base | substrate of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 1 of this invention. 図7の変形例におけるプローブ基体、ロードセルなどの側面図である。FIG. 8 is a side view of a probe base, a load cell, etc. in the modified example of FIG. 7. 本発明の実施の形態2における半導体評価装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体評価方法のフロー図である。It is a flowchart of the semiconductor evaluation method in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における半導体評価装置のチャックステージが複数に分割された構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure by which the chuck | zipper stage of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 2 of this invention was divided | segmented into plurality. 本発明の実施の形態3における半導体評価装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における半導体評価装置の平行度調整機構の構成を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the structure of the parallelism adjustment mechanism of the semiconductor evaluation apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における半導体評価方法のフロー図である。It is a flowchart of the semiconductor evaluation method in Embodiment 3 of this invention. コンタクトプローブの変形例として積層型プローブの構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view showing roughly the composition of a lamination type probe as a modification of a contact probe. コンタクトプローブの変形例としてワイヤープローブの構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the structure of a wire probe as a modification of a contact probe.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず本実施の形態の半導体評価装置の構成を図1〜図3を用いて説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, the configuration of the semiconductor evaluation apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1を参照して、本実施の形態の半導体評価装置10は、被測定物21(たとえば半導体ウエハ)に電気的に接続することによりその被測定物21の電気的な評価を行うための評価装置である。この半導体評価装置10は、絶縁性基体1と、複数のコンタクトプローブ2と、複数のロードセル3と、負荷アーム4と、弾性シート5と、接続部6と、移動アーム7と、評価・制御部8と、チャックステージ11と、信号線12と、接続部13とを主に有している。   Referring to FIG. 1, semiconductor evaluation apparatus 10 of the present embodiment is an evaluation for performing electrical evaluation of device under test 21 by electrically connecting to device under test 21 (for example, a semiconductor wafer). Device. The semiconductor evaluation apparatus 10 includes an insulating substrate 1, a plurality of contact probes 2, a plurality of load cells 3, a load arm 4, an elastic sheet 5, a connection portion 6, a moving arm 7, an evaluation / control unit. 8, a chuck stage 11, a signal line 12, and a connecting portion 13.
絶縁性基体1には、大電流が印加されることを想定して複数のコンタクトプローブ2が接続されている。複数のコンタクトプローブ2の各々は、被測定物21の上面の接続パッド(図示せず)に電気的に接続するためのものである。   A plurality of contact probes 2 are connected to the insulating substrate 1 on the assumption that a large current is applied. Each of the plurality of contact probes 2 is for electrically connecting to a connection pad (not shown) on the upper surface of the DUT 21.
絶縁性基体1の表面には、複数のコンタクトプローブ2の各々に電気的に接続された接続部6が設けられている。この接続部6と各コンタクトプローブ2との間は、図示していないが、たとえば絶縁性基体1上に設けた金属板により接続されている。   On the surface of the insulating substrate 1, a connection portion 6 that is electrically connected to each of the plurality of contact probes 2 is provided. Although not shown, the connection portion 6 and each contact probe 2 are connected by, for example, a metal plate provided on the insulating substrate 1.
複数のコンタクトプローブ2の各々は、この接続部6に接続された信号線12を通じて評価・制御部8に電気的に接続されている。この絶縁性基体1、複数のコンタクトプローブ2および接続部6からプローブ基体9が構成されている。   Each of the plurality of contact probes 2 is electrically connected to the evaluation / control unit 8 through a signal line 12 connected to the connection unit 6. The insulating base 1, the plurality of contact probes 2 and the connection portion 6 constitute a probe base 9.
プローブ基体9は、移動アーム7により任意の方向へ移動可能に構成されている。本実施の形態では、プローブ基体9が1つの移動アーム7のみにより保持される構成としたが、これに限定されるものではなく、複数の移動アームにより安定的に保持されてもよい。また、プローブ基体9が移動アーム7により移動するのではなく、被測定物21、つまりはチャックステージ11側が移動するように構成されていてもよい。   The probe base 9 is configured to be movable in an arbitrary direction by the moving arm 7. In the present embodiment, the probe base 9 is held by only one moving arm 7. However, the present invention is not limited to this, and the probe base 9 may be stably held by a plurality of moving arms. Further, the probe base 9 may be configured not to move by the moving arm 7 but to move the measured object 21, that is, the chuck stage 11 side.
複数のコンタクトプローブ2には、複数のロードセル3の各々が弾性シート5を介在して接続可能に構成されている。弾性シート5は、弾力性、絶縁性、耐熱性を有した緩衝材としてのシートであり、たとえばシリコンゴム(シリコーンゴム)よりなっていてもよいが、これに限定されるものではない。弾性シート5は複数のロードセル3の各々とコンタクトプローブ2との間に位置するように設けられている。   Each of the plurality of load cells 3 can be connected to the plurality of contact probes 2 with an elastic sheet 5 interposed therebetween. The elastic sheet 5 is a sheet as a cushioning material having elasticity, insulation, and heat resistance, and may be made of, for example, silicon rubber (silicone rubber), but is not limited thereto. The elastic sheet 5 is provided between each of the load cells 3 and the contact probe 2.
ここで弾性シート5は金属よりも高い弾力性を有している。ロードセル3のコンタクトプローブ2側の面は金属であり、コンタクトプローブ2のロードセル3側の面も金属である。このため、ロードセル3とコンタクトプローブ2とが直接接すると、ロードセル3の接触面に傷や凹みが生じるおそれがあり、このような傷や凹みが生じると接触荷重の検出に誤差が生じる可能性がある。よって、緩衝材として金属よりも弾力性の高い弾性シート5をロードセル3とコンタクトプローブ2との間に挟むことにより、ロードセル3の接触面に傷や凹みが生じることを抑制することができ、精度の高い接触荷重の検出が可能となる。   Here, the elastic sheet 5 has higher elasticity than metal. The surface of the load cell 3 on the contact probe 2 side is metal, and the surface of the contact probe 2 on the load cell 3 side is also metal. For this reason, if the load cell 3 and the contact probe 2 are in direct contact with each other, there is a possibility that the contact surface of the load cell 3 may be scratched or dented. If such a scratch or dent occurs, an error may occur in detection of the contact load. is there. Therefore, it is possible to suppress the contact surface of the load cell 3 from being scratched or dented by sandwiching the elastic sheet 5 having a higher elasticity than the metal as a buffer material between the load cell 3 and the contact probe 2. High contact load can be detected.
また大電流を印加されるときにはコンタクトプローブ2の温度は100℃以上に上昇する可能性がある。よって弾性シート5の熱による破損、劣化を防止するためには、弾性シート5には、100℃以上の耐熱性が必要であると考えられる。   Further, when a large current is applied, the temperature of the contact probe 2 may rise to 100 ° C. or higher. Therefore, in order to prevent damage and deterioration of the elastic sheet 5 due to heat, it is considered that the elastic sheet 5 needs to have heat resistance of 100 ° C. or higher.
複数のロードセル3の各々は、複数のコンタクトプローブ2が被測定物21に接触した際のコンタクトプローブ2と被測定物21との間の接触荷重を測定するためのものである。   Each of the plurality of load cells 3 is for measuring a contact load between the contact probe 2 and the device under test 21 when the plurality of contact probes 2 come into contact with the device under test 21.
図2を参照して、1つのプローブ基体9に対して複数(たとえば4つ)のロードセル3が配置されている。複数のロードセル3の各々には、一群をなす複数のコンタクトプローブ2が接続可能である。つまり1つのロードセル3毎に、一群をなす複数のコンタクトプローブ2が弾性シート5を介在して接続可能である。   Referring to FIG. 2, a plurality of (for example, four) load cells 3 are arranged for one probe base 9. A plurality of contact probes 2 forming a group can be connected to each of the plurality of load cells 3. That is, for each load cell 3, a plurality of contact probes 2 that form a group can be connected via the elastic sheet 5.
より具体低には、図2中の左上、右上、左下、右下のロードセル3をそれぞれ、第1、第2、第3、第4のロードセル3a、3b、3c、3dとする。このとき、第1のロードセル3aに接続可能なように第1のロードセル3aの真下領域には第1の群のコンタクトプローブ2Aが位置している。また第2のロードセル3bに接続可能なように第2のロードセル3bの真下領域には第2の群のコンタクトプローブ2Bが位置している。第3のロードセル3cに接続可能なように第3のロードセル3cの真下領域には第3の群のコンタクトプローブ2Cが位置している。また第4のロードセル3dに接続可能なように第4のロードセル3dの真下領域には第4の群のコンタクトプローブ2Dが位置している。これらの第1〜第4の群のコンタクトプローブ2A〜2Dの各々は、複数(たとえば4本)のコンタクトプローブ2からなっている。   More specifically, the upper left, upper right, lower left, and lower right load cells 3 in FIG. 2 are referred to as first, second, third, and fourth load cells 3a, 3b, 3c, and 3d, respectively. At this time, the first group of contact probes 2A is located in the region directly below the first load cell 3a so as to be connectable to the first load cell 3a. Further, a second group of contact probes 2B is located in a region directly below the second load cell 3b so that the second load cell 3b can be connected. A third group of contact probes 2C is located immediately below the third load cell 3c so as to be connectable to the third load cell 3c. In addition, a fourth group of contact probes 2D is located in a region directly below the fourth load cell 3d so as to be connectable to the fourth load cell 3d. Each of the first to fourth groups of contact probes 2 </ b> A to 2 </ b> D includes a plurality (for example, four) of contact probes 2.
第1のロードセル3aは第1の群のコンタクトプローブ2Aが被測定物21に接した際の第1の接触荷重を測定可能である。また第2のロードセル3bは第2の群のコンタクトプローブ2Bが被測定物21に接した際の第2の接触荷重を測定可能である。また第3のロードセル3cは第3の群のコンタクトプローブ2Cが被測定物21に接した際の第3の接触荷重を測定可能である。また第4のロードセル3dは第4の群のコンタクトプローブ2Dが被測定物21に接した際の第4の接触荷重を測定可能である。   The first load cell 3a can measure the first contact load when the first group of contact probes 2A comes into contact with the object 21 to be measured. The second load cell 3b can measure the second contact load when the second group of contact probes 2B comes into contact with the object to be measured 21. The third load cell 3c can measure a third contact load when the third group of contact probes 2C comes into contact with the device under test 21. The fourth load cell 3d can measure the fourth contact load when the fourth group of contact probes 2D comes into contact with the device under test 21.
図1を参照して、複数のロードセル3(たとえば上記第1〜第4のロードセル3a〜3d)の上方には負荷アーム4が配置されている。負荷アーム4は、複数のコンタクトプローブ2(たとえば第1〜第4の群のコンタクトプローブ2a〜2d)と被測定物21との間に接触荷重(たとえば第1〜第4の接触荷重)が印加されるように複数のロードセル3の各々に荷重を印加するためのものである。負荷アーム4は、複数のロードセル3の各々に荷重を印加できるように、図中Z方向(コンタクトプローブ2に近接・離隔する方向)に移動可能である。   Referring to FIG. 1, a load arm 4 is disposed above a plurality of load cells 3 (for example, the first to fourth load cells 3a to 3d). The load arm 4 applies a contact load (for example, first to fourth contact loads) between the plurality of contact probes 2 (for example, the first to fourth group of contact probes 2a to 2d) and the object to be measured 21. As described above, the load is applied to each of the plurality of load cells 3. The load arm 4 is movable in the Z direction (direction approaching / separating from the contact probe 2) in the drawing so that a load can be applied to each of the plurality of load cells 3.
プローブ基体9と複数のロードセル3とは別体で構成されている。複数のロードセル3の各々は、負荷アーム4により図中Z方向に下降されることで、プローブ基体9の複数のコンタクトプローブ2に弾性シート5を介在して接続するよう構成されている。これにより複数のロードセル3の各々は、少なくともコンタクトプローブ2と被測定物21との間の接触荷重を測定する際に、複数のコンタクトプローブ2の各々に接続可能に構成されている。   The probe base 9 and the plurality of load cells 3 are configured separately. Each of the plurality of load cells 3 is configured to be connected to the plurality of contact probes 2 of the probe base 9 via the elastic sheet 5 by being lowered in the Z direction in the figure by the load arm 4. Accordingly, each of the plurality of load cells 3 is configured to be connectable to each of the plurality of contact probes 2 when measuring a contact load between at least the contact probe 2 and the object to be measured 21.
チャックステージ11は、上面に載置面を有し、かつその載置面に被測定物21を載置して固定する台座である。チャックステージ11が被測定物21を固定する手段として、チャックステージ11はたとえば真空吸着の機能を有している。被測定物21をチャックステージ11に固定する手段は真空吸着に限定されるものではなく、静電吸着などであってもよい。   The chuck stage 11 is a pedestal having a mounting surface on the upper surface and mounting and fixing the object 21 to be measured on the mounting surface. As a means for the chuck stage 11 to fix the object 21 to be measured, the chuck stage 11 has, for example, a vacuum suction function. The means for fixing the object to be measured 21 to the chuck stage 11 is not limited to vacuum suction, and may be electrostatic suction or the like.
チャックステージ11の側面には、チャックステージ11の載置面に電気的に接続された接続部13が設けられている。チャックステージ11の載置面は、この接続部13に接続された信号線12を通じて評価・制御部8に電気的に接続されている。   A connection portion 13 that is electrically connected to the mounting surface of the chuck stage 11 is provided on the side surface of the chuck stage 11. The mounting surface of the chuck stage 11 is electrically connected to the evaluation / control unit 8 through the signal line 12 connected to the connection unit 13.
評価・制御部8は、接続部6、13以外に、複数のロードセル3および負荷アーム4の各々に信号線12により接続されている。これにより、複数のロードセル3の各々で測定された接触荷重に基づいて、負荷アーム4が複数のロードセル3に荷重を印加する動作を評価・制御部8が制御可能である。   The evaluation / control unit 8 is connected to each of the plurality of load cells 3 and the load arm 4 by signal lines 12 in addition to the connection units 6 and 13. Thereby, the evaluation / control unit 8 can control the operation of the load arm 4 applying the load to the plurality of load cells 3 based on the contact load measured in each of the plurality of load cells 3.
被測定物21は、たとえば縦方向(厚み方向)、つまり面外方向に大きな電流を流す縦型構造の半導体装置であってもよく、また一つの面において入出力を行う横型構造の半導体装置であってもよい。被測定物21として縦型構造の半導体装置を評価する際には、コンタクトプローブ2が被測定物21の上面の接続パッドに接続され、チャックステージ11が被測定物21の下面の電極に接続される。   The device under test 21 may be, for example, a vertical semiconductor device that allows a large current to flow in the vertical direction (thickness direction), that is, the out-of-plane direction, or a horizontal semiconductor device that inputs and outputs on one surface. There may be. When evaluating a semiconductor device having a vertical structure as the device under test 21, the contact probe 2 is connected to the connection pad on the upper surface of the device under test 21, and the chuck stage 11 is connected to the electrode on the lower surface of the device under test 21. The
なお複数のコンタクトプローブ2のそれぞれに与えられる電流密度が略同一となるように、プローブ基体9側の接続部6とチャックステージ11側の接続部13との間の電流経路がどのコンタクトプローブ2を通っても略同一の距離となるような位置に各接続部6、13が設けられることが好ましい。つまり、コンタクトプローブ2を介して、接続部6と接続部13とが互いに対向する位置に配置されることが好ましい。   Which contact probe 2 is in the current path between the connection portion 6 on the probe base 9 side and the connection portion 13 on the chuck stage 11 side so that the current densities given to the plurality of contact probes 2 are substantially the same. It is preferable that the connecting portions 6 and 13 are provided at positions where the distances are substantially the same even if they pass. That is, it is preferable that the connecting portion 6 and the connecting portion 13 are disposed at positions facing each other via the contact probe 2.
また上記においては、図2に示すように4本のコンタクトプローブ2に対して、1つのロードセル3を対応させているが、これに限定されるものではなく、2本以上のコンタクトプローブ2に対して1つのロードセル3が対応していればよい。   In the above, one load cell 3 is associated with four contact probes 2 as shown in FIG. 2, but the present invention is not limited to this. For two or more contact probes 2, It is sufficient that one load cell 3 corresponds.
図3を参照して、各コンタクトプローブ2は、被測定物21に接触した際に弾性変形を生じるように構成されている。各コンタクトプローブ2は、たとえばばね部材2eにより弾性変形を生じるように構成されており、先端部2aと、押し込み部2bと、設置部2cと、接続部2dと、ばね部材2eとを有している。   Referring to FIG. 3, each contact probe 2 is configured to be elastically deformed when it comes into contact with the device under test 21. Each contact probe 2 is configured to be elastically deformed by, for example, a spring member 2e, and includes a tip end portion 2a, a push-in portion 2b, an installation portion 2c, a connection portion 2d, and a spring member 2e. Yes.
先端部2aは、被測定物21の表面に機械的かつ電気的に接触する部分である。押し込み部2bは、一方端側にて先端部2aに接続され、かつ他方端側の一部が設置部2c内に挿入され設置部2c内を摺動可能に構成されている。   The distal end portion 2a is a portion that mechanically and electrically contacts the surface of the device under test 21. The pushing portion 2b is connected to the tip portion 2a on one end side, and a part on the other end side is inserted into the installation portion 2c so as to be slidable in the installation portion 2c.
設置部2cは、基台として形成され、かつ絶縁性基体1と接続される部分であり、筒形状を有している。接続部2dは、先端部2aと電気的に接続されており、その一方端側が外部への出力端となり、他方端側が設置部2cに接続されている。ばね部材2eは、たとえばスプリングよりなっており、設置部2cの内部に組み込まれている。   The installation part 2c is a part that is formed as a base and is connected to the insulating base 1, and has a cylindrical shape. The connection portion 2d is electrically connected to the tip portion 2a, and one end side thereof is an output end to the outside, and the other end side is connected to the installation portion 2c. The spring member 2e is made of a spring, for example, and is incorporated in the installation portion 2c.
このばね部材2eにより押し込み部2bが付勢されている。これにより、コンタクトプローブ2が被測定物21の表面に接触していない状態では、押し込み部2bがばね部材2eにより先端部2a側に付勢されることでコンタクトプローブ2は伸びきった状態となっている。またコンタクトプローブ2が被測定物21の表面に接触した状態では、押し込み部2bがばね部材2eの付勢力に抗いながら設置部2c内に所定量押し込まれるように構成されている。   The pushing portion 2b is urged by the spring member 2e. As a result, in a state where the contact probe 2 is not in contact with the surface of the object to be measured 21, the push-in portion 2b is biased toward the distal end portion 2a by the spring member 2e, so that the contact probe 2 is fully extended. ing. Further, when the contact probe 2 is in contact with the surface of the object to be measured 21, the pushing portion 2b is configured to be pushed into the installation portion 2c while resisting the urging force of the spring member 2e.
各コンタクトプローブ2は導電性を有する材料、たとえば銅、タングステン、レニウムタングステンなどの単独または任意の組合せからなる材料(金属材料、合金材料)により作製されるが、これらに限定されるものではない。特に先端部2aは導電性向上や耐久性向上などの観点から、上記とは別の材料、たとえば金、パラジウム、タンタル、プラチナなどの単独の金属材料またはこれらの任意の組合せからなる合金材料が被覆されていてもよい。   Each contact probe 2 is made of a conductive material, for example, a material (metal material, alloy material) made of a single material or any combination of copper, tungsten, rhenium tungsten, etc., but is not limited thereto. In particular, the tip 2a is covered with a material other than the above, for example, a single metal material such as gold, palladium, tantalum, platinum, or an alloy material of any combination thereof from the viewpoint of improving conductivity and durability. May be.
次に、本実施の形態の半導体評価装置10を用いた評価方法について図1および図4〜図6を用いて説明する。   Next, an evaluation method using the semiconductor evaluation apparatus 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4 to 6.
図1を参照して、まず被測定物21の電気的特性の評価前に、コンタクトプローブ2と被測定物21との間の適切な接触荷重の設定が行なわれる。この接触荷重は、被測定物21の厚みや印加する電流、電圧に応じて設定される。また、評価前には、複数のコンタクトプローブ2の先端部の平行度が揃えられる。つまり複数のコンタクトプローブ2の先端の各々が位置する面(図中破線A−A)が、被測定物21の上面に平行となるように複数のコンタクトプローブ2の各先端の位置が揃えられる。   With reference to FIG. 1, first, an appropriate contact load between the contact probe 2 and the device under test 21 is set before evaluating the electrical characteristics of the device under test 21. This contact load is set according to the thickness of the object to be measured 21, the current to be applied, and the voltage. Before the evaluation, the parallelism of the tip portions of the plurality of contact probes 2 is made uniform. That is, the positions of the tips of the plurality of contact probes 2 are aligned so that the surface on which the tips of the plurality of contact probes 2 are located (broken line AA in the figure) is parallel to the upper surface of the DUT 21.
チャックステージ11の載置面に被測定物21が接触するように載置される。この被測定物21は、真空吸着、静電吸着などによりチャックステージ11の載置面に固定される。被測定物21は、たとえば複数の半導体チップが形成された半導体ウエハ、または半導体チップそのものであってもよいが、これに限定されるものではなく、真空吸着、静電吸着などによりチャックステージ11に固定できる半導体装置であればよい。また被測定物21は、半導体装置に限定されるものではなく、電子部品が搭載された回路基板などであってもよい。   The object to be measured 21 is placed in contact with the placement surface of the chuck stage 11. The object to be measured 21 is fixed to the mounting surface of the chuck stage 11 by vacuum suction, electrostatic suction, or the like. The object to be measured 21 may be, for example, a semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor chips are formed, or the semiconductor chip itself, but is not limited to this, and the workpiece 21 is placed on the chuck stage 11 by vacuum suction, electrostatic suction, or the like. Any semiconductor device that can be fixed may be used. The device under test 21 is not limited to a semiconductor device, and may be a circuit board on which electronic components are mounted.
図4を参照して、被測定物21がチャックステージ11上に固定された後、複数のコンタクトプローブ2(たとえば第1〜第4の群のコンタクトプローブ2a〜2d)と被測定物21の接続パッドとを接触させるための動作が行われる(ステップS1:図6)。この動作においては、まず移動アーム7を利用してプローブ基体9の移動動作が行われる。これにより、プローブ基体9と被測定物21との図中XY面内の位置合わせが行われるとともに、複数のコンタクトプローブ2と被測定物21の接続パッドとが接触しない程度にプローブ基体9が図中Z方向に沿って接続パッド側へ移動される。   Referring to FIG. 4, after the object to be measured 21 is fixed on the chuck stage 11, a plurality of contact probes 2 (for example, first to fourth group contact probes 2 a to 2 d) and the object to be measured 21 are connected. An operation for contacting the pad is performed (step S1: FIG. 6). In this operation, first, the moving operation of the probe base 9 is performed using the moving arm 7. As a result, the probe base 9 and the object to be measured 21 are aligned in the XY plane in the figure, and the probe base 9 is shown in such a manner that the contact probes 2 and the connection pads of the object to be measured 21 do not contact each other. It is moved to the connection pad side along the middle Z direction.
次に、負荷アーム4を利用して複数のコンタクトプローブ2の移動動作が行われる。この動作においては、負荷アーム4が図中Z方向に沿って被測定物21側へ移動することによって、複数のロードセル3(たとえば第1〜第4のロードセル3a〜3d:図2)および弾性シート5を介在して複数のコンタクトプローブ2(たとえば第1〜第4の群のコンタクトプローブ2a〜2d:図2)が図中Z方向に沿って接続パッド側に移動して接続パッドと接続される。   Next, the movement operation of the plurality of contact probes 2 is performed using the load arm 4. In this operation, the load arm 4 moves toward the object to be measured 21 along the Z direction in the figure, whereby a plurality of load cells 3 (for example, first to fourth load cells 3a to 3d: FIG. 2) and an elastic sheet. A plurality of contact probes 2 (for example, first to fourth group contact probes 2a to 2d: FIG. 2) are moved to the connection pad side along the Z direction in the figure and connected to the connection pads. .
複数のコンタクトプローブ2のそれぞれが被測定物21の複数の接続パッドに接続された状態で、複数のコンタクトプローブ2から被測定物21に印加される接触荷重が複数のロードセル3によって測定される(ステップS2:図6)。   In the state where each of the plurality of contact probes 2 is connected to the plurality of connection pads of the device under test 21, the contact load applied to the device under test 21 from the plurality of contact probes 2 is measured by the plurality of load cells 3 ( Step S2: FIG. 6).
たとえば、図2に示された第1の群のコンタクトプローブ2aが被測定物21の接続パッドに接触した際の第1の接触荷重が第1のロードセル3aにより測定される。また第2の群のコンタクトプローブ2bが被測定物21の接続パッドに接触した際の第2の接触荷重が第2のロードセル3bにより測定される。また第3の群のコンタクトプローブ2cが被測定物21の接続パッドに接触した際の第3の接触荷重が第3のロードセル3cにより測定される。また第4の群のコンタクトプローブ2dが被測定物21の接続パッドに接触した際の第4の接触荷重が第4のロードセル3dにより測定される。なお接触荷重の検出において、移動アーム7は負荷アーム4によるZ方向の移動に関して妨げとならないように絶縁性基体1に接続されている。   For example, the first load cell 3a measures the first contact load when the first group of contact probes 2a shown in FIG. 2 contacts the connection pad of the device under test 21. The second load cell 3b measures the second contact load when the second group of contact probes 2b comes into contact with the connection pads of the device under test 21. The third load cell 3c measures the third contact load when the third group of contact probes 2c comes into contact with the connection pads of the device under test 21. The fourth contact load when the fourth group of contact probes 2d comes into contact with the connection pads of the device under test 21 is measured by the fourth load cell 3d. In detecting the contact load, the moving arm 7 is connected to the insulating substrate 1 so as not to interfere with the movement in the Z direction by the load arm 4.
図4を参照して、上記のように測定された複数の接触荷重(たとえば第1〜第4の接触荷重)が複数のロードセル3(たとえば第1〜第4のロードセル3a〜3d)から信号線12を通じて評価・制御部8に出力される。評価・制御部8は、複数の接触荷重(たとえば第1〜第4の接触荷重)を比較する(ステップS3:図6)。   Referring to FIG. 4, a plurality of contact loads (for example, first to fourth contact loads) measured as described above are signal lines from a plurality of load cells 3 (for example, first to fourth load cells 3a to 3d). 12 to the evaluation / control unit 8. The evaluation / control unit 8 compares a plurality of contact loads (for example, first to fourth contact loads) (step S3: FIG. 6).
評価・制御部8は、複数の接触荷重の値に基づいて、予め設定された接触荷重を保持し、コンタクトプローブ2の被測定物21への押し込み量が一定になるように、負荷アーム4にフィードバック制御をかける(ステップS4:図6)。つまり複数のコンタクトプローブ2を被測定物21に対してZ方向に移動させることにより、コンタクトプローブ2の被測定物21への押し込み量が一定に制御される。   The evaluation / control unit 8 holds a predetermined contact load based on a plurality of contact load values, and applies a load to the load arm 4 so that the pressing amount of the contact probe 2 into the object to be measured 21 is constant. Feedback control is applied (step S4: FIG. 6). That is, by moving the plurality of contact probes 2 in the Z direction with respect to the device under test 21, the amount of pressing of the contact probes 2 into the device under test 21 is controlled to be constant.
複数のロードセル3による接触荷重を検出しながらの複数のコンタクトプローブ2のZ方向の移動は、負荷アーム4にて実施される。上記のフィードバック制御後の接触荷重は、評価前に設定した値である。   Movement of the plurality of contact probes 2 in the Z direction while detecting contact loads by the plurality of load cells 3 is performed by the load arm 4. The contact load after the feedback control is a value set before evaluation.
また制御部8で複数のロードセル3の出力を比較することで、各ロードセル3に対応する一群のコンタクトプローブ2の接触状況を確認することが可能となる。これにより、予め調整した平行度(図1に示した被測定物21の上面と破線A−Aで表される面との平行度)の異常、または個々のコンタクトプローブ2に何らかの異常(たとえば摺動異常、破損、脱落など)のチェックを評価中にも行うことができる。また、被測定物21側に何らかの異常(たとえば放電による破壊など)が生じたときも、その異常のチェックを接触荷重の変化により評価中にも行うことができ、複数のロードセル3を設置することにより破壊などの位置の絞込みが可能となる。   Further, by comparing the outputs of the plurality of load cells 3 by the control unit 8, it is possible to confirm the contact status of the group of contact probes 2 corresponding to each load cell 3. As a result, the previously adjusted parallelism (parallelism between the top surface of the object 21 to be measured and the surface represented by the broken line AA shown in FIG. 1) or any abnormality (for example, sliding) on the individual contact probes 2 is detected. It is possible to check for abnormalities, damage, dropouts, etc.) during the evaluation. In addition, even when some abnormality (for example, breakdown due to electric discharge) occurs on the measured object 21 side, the abnormality can be checked during the evaluation by changing the contact load, and a plurality of load cells 3 are installed. This makes it possible to narrow down the position of destruction.
その後、評価・制御部8は、押し込み量の制御だけでなく、被測定物21の電気的特性の評価も実施し(ステップS5:図6)、その評価の結果を出力する。   Thereafter, the evaluation / control unit 8 performs not only the control of the push-in amount, but also the evaluation of the electrical characteristics of the device under test 21 (step S5: FIG. 6), and outputs the evaluation result.
上記の半導体評価方法では、コンタクトプローブ2に弾性シート5を介在して接続するように設けた複数のロードセル3により、コンタクトプローブ2から被測定物21に印加される接触荷重が測定され、被測定物21への押し込み量がフィードバック制御されることで、押し込み量が一定に保持される。   In the semiconductor evaluation method described above, the contact load applied from the contact probe 2 to the object to be measured 21 is measured by the plurality of load cells 3 provided so as to be connected to the contact probe 2 with the elastic sheet 5 interposed therebetween. The amount of pushing into the object 21 is feedback-controlled, so that the amount of pushing is kept constant.
次に、上記の評価方法の動作時におけるコンタクトプローブ2の動作について図5(A)〜図5(C)を用いて説明する。   Next, the operation of the contact probe 2 during the operation of the above evaluation method will be described with reference to FIGS. 5 (A) to 5 (C).
図5(A)を参照して、初期状態においては、コンタクトプローブ2の押し込み部2bが設置部2c内部のばね部材(図示せず)により先端部2a側に付勢されることでコンタクトプローブ2は伸びきった状態となっている。   With reference to FIG. 5A, in the initial state, the pushing portion 2b of the contact probe 2 is urged toward the tip portion 2a side by a spring member (not shown) inside the installation portion 2c, whereby the contact probe 2 is pressed. Is fully stretched.
図5(B)を参照して、上記初期状態から、評価動作時にはコンタクトプローブ2は図中Z方向に沿って被測定物21側へ下降する。そして所定量下降したところで、コンタクトプローブ2の先端部2aが被測定物21の上面の接続パッド(図示せず)に接触する。   Referring to FIG. 5B, from the initial state, the contact probe 2 descends toward the object to be measured 21 along the Z direction in the figure during the evaluation operation. When the predetermined amount is lowered, the tip 2 a of the contact probe 2 comes into contact with a connection pad (not shown) on the upper surface of the object to be measured 21.
図5(C)を参照して、その後、さらにコンタクトプローブ2が図中Z方向に沿って被測定物21側へ下降すると、押し込み部2bが設置部2c内のばね部材の付勢力に抗いながら設置部2c内に押し込まれる。これにより、コンタクトプローブ2と被測定物21の接続パッドとの接触が確実なものとなる。   Referring to FIG. 5C, when the contact probe 2 is further lowered toward the DUT 21 along the Z direction in the drawing, the pushing portion 2b resists the urging force of the spring member in the installation portion 2c. It is pushed into the installation part 2c. Thereby, the contact between the contact probe 2 and the connection pad of the DUT 21 is ensured.
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
図1および図2を参照して、本実施の形態によれば複数のロードセル3のそれぞれは接触荷重を測定する際に複数のコンタクトプローブ2の各々に接続される。このため、複数のロードセル3のそれぞれにより複数のコンタクトプローブ2の接触荷重を直接測定でき、正確な測定が可能となる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
1 and 2, according to the present embodiment, each of a plurality of load cells 3 is connected to each of a plurality of contact probes 2 when a contact load is measured. For this reason, the contact load of the plurality of contact probes 2 can be directly measured by each of the plurality of load cells 3, and accurate measurement is possible.
また複数のロードセル3(たとえば第1〜第4のロードセル3a〜3d)を備えるため、複数の接触荷重(たとえば第1〜第4の接触荷重)を比較することで、上記のように平行度、コンタクトプローブ2、被測定物21などの何らかの異常を評価中に検出することが可能となり、より正確な測定が可能となる。   In addition, since a plurality of load cells 3 (for example, first to fourth load cells 3a to 3d) are provided, by comparing a plurality of contact loads (for example, first to fourth contact loads), the parallelism as described above, Any abnormality such as the contact probe 2 and the device under test 21 can be detected during the evaluation, and more accurate measurement is possible.
また制御部8は、複数のロードセル3により測定された接触荷重に基づいて負荷アーム4の動作をフィードバック制御する。このため、測定された接触荷重に基づいてコンタクトプローブ2の被測定物21に対する押し込み量を一定に保持することが可能となる。これにより、コンタクトプローブ2と被測定物21との接触荷重を制御することができるため、薄い被測定物21の破損やコンタクトプローブ2の破損を抑制することができる。また被測定物21に余分な荷重、歪を加えることを回避でき、測定精度を向上させることができる。   The control unit 8 performs feedback control of the operation of the load arm 4 based on the contact load measured by the plurality of load cells 3. For this reason, it becomes possible to hold | maintain the pushing amount with respect to the to-be-measured object 21 of the contact probe 2 uniformly based on the measured contact load. As a result, the contact load between the contact probe 2 and the object to be measured 21 can be controlled, so that damage to the thin object to be measured 21 and damage to the contact probe 2 can be suppressed. Further, it is possible to avoid applying an extra load or strain to the device under test 21 and improve the measurement accuracy.
また複数のロードセル3のそれぞれは接触荷重を測定する際に複数のコンタクトプローブ2の各々に接続される。このため、コンタクトプローブ2毎にロードセル3を設ける必要が無く、部品を低減できコストを低減することができる。   Each of the plurality of load cells 3 is connected to each of the plurality of contact probes 2 when the contact load is measured. For this reason, it is not necessary to provide the load cell 3 for every contact probe 2, and parts can be reduced and cost can be reduced.
また上記の実施の形態においては、弾性変形を生じるように構成されたコンタクトプローブ2が用いられた場合について説明したが、押し込み量をフィードバック制御するため、弾性変形を生じないように構成されたコンタクトプローブが用いられてもよい。弾性変形を生じないように構成されたコンタクトプローブは、スプリングなどのばね部材が不要であり、より低コストでプローブ基体9を構成することが可能となる。また弾性変形を生じるように構成されたコンタクトプローブは、上記のスプリング式に限定されず、積層型プローブ、ワイヤープローブなどであってもよい。   In the above embodiment, the case where the contact probe 2 configured to cause elastic deformation has been described. However, in order to feedback control the push-in amount, the contact configured not to generate elastic deformation. A probe may be used. The contact probe configured not to cause elastic deformation does not require a spring member such as a spring, and the probe base 9 can be configured at a lower cost. The contact probe configured to cause elastic deformation is not limited to the above-described spring type, and may be a stacked probe, a wire probe, or the like.
積層型プローブは、図15に示すように複数枚の金属薄板よりなるプローブ2がたとえば数十μmのピッチ間隔で互いに電気的に絶縁されて積層された構成を有している。各プローブ2は、先端部102aと、首部102bと、基部102cとを有している。首部102bおよび先端部102aが基部102cよりも細くなっていることにより被測定物との接触時に弾性変形するよう構成されている。   As shown in FIG. 15, the stacked probe has a configuration in which probes 2 made of a plurality of thin metal plates are stacked while being electrically insulated from each other at a pitch interval of, for example, several tens of μm. Each probe 2 has a distal end portion 102a, a neck portion 102b, and a base portion 102c. Since the neck 102b and the tip 102a are thinner than the base 102c, the neck 102b and the tip 102a are elastically deformed when in contact with the object to be measured.
またワイヤープローブは、図16に示すようにプローブが弾性変形可能なワイヤーよりなっている。   The wire probe is made of a wire that can be elastically deformed as shown in FIG.
また本実施の形態のさらに別の変形例として、図7および図8に示すように、複数のコンタクトプローブ2は、弾性変形を生じるように構成されたコンタクトプローブ20aと、弾性変形を生じないように構成されたコンタクトプローブ20bとの双方を含んでいてもよい。これらのコンタクトプローブ20a、20bの双方は、1つのプローブ基体9に設置されている。弾性変形を生じないように構成されたコンタクトプローブ20bは、たとえば金属よりなる棒形状を有している。   As still another modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the plurality of contact probes 2 do not cause elastic deformation with the contact probes 20a configured to cause elastic deformation. Both of the contact probe 20b and the contact probe 20b may be included. Both of these contact probes 20 a and 20 b are installed on one probe base 9. The contact probe 20b configured not to cause elastic deformation has a rod shape made of, for example, metal.
コンタクトプローブ20aとコンタクトプローブ20bとの各先端の絶縁性基体1からの高さ位置が互いに異なるように構成されている。具体的には、コンタクトプローブ20aの先端はコンタクトプローブ20bの先端よりも絶縁性基体1の表面から離れて位置している。つまり、弾性変形を生じるように構成されたコンタクトプローブ20aの先端が、弾性変形を生じないコンタクトプローブ20bの先端よりも絶縁性基体1の表面から突出している。これにより、コンタクトプローブ20aの先端とコンタクトプローブ20bの先端との間には段差40が構成されている。   The contact probe 20a and the contact probe 20b are configured to have different height positions from the insulating base 1 at the respective ends. Specifically, the tip of the contact probe 20a is located farther from the surface of the insulating substrate 1 than the tip of the contact probe 20b. That is, the tip of the contact probe 20a configured to cause elastic deformation protrudes from the surface of the insulating substrate 1 more than the tip of the contact probe 20b that does not cause elastic deformation. Accordingly, a step 40 is formed between the tip of the contact probe 20a and the tip of the contact probe 20b.
また、弾性変形が生じるように構成されたコンタクトプローブ20aは、行列状に配置された複数のコンタクトプローブ2のたとえば4隅(図7中の黒丸)に配置されている。この4隅以外(図7中の白丸)のコンタクトプローブ2には、弾性変形を生じないように構成されたコンタクトプローブ20bが配置されている。   Further, the contact probes 20a configured to be elastically deformed are arranged at, for example, four corners (black circles in FIG. 7) of the plurality of contact probes 2 arranged in a matrix. Contact probes 20b configured so as not to be elastically deformed are disposed on the contact probes 2 other than the four corners (white circles in FIG. 7).
なおこれ以外の本変形例の構成は、図1〜図3に示した実施の形態の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付しその説明を繰り返さない。   In addition, since the structure of this modification other than this is substantially the same as the structure of embodiment shown in FIGS. 1-3, the same code | symbol is attached | subjected about the same element and the description is not repeated.
本変形例の評価動作時において、図中Z方向に沿ってコンタクトプローブ2を被測定物21側へ移動させると、まずはコンタクトプローブ20aが被測定物21の接続パッドに接触する。このコンタクトプローブ20aは弾性変形を生じるように構成されている。このため、コンタクトプローブ20aによってコンタクトプローブ2のZ方向の移動制御をまずはラフに行なうことができる。   During the evaluation operation of this modification, when the contact probe 2 is moved toward the device under test 21 along the Z direction in the figure, the contact probe 20a first contacts the connection pad of the device under test 21. The contact probe 20a is configured to cause elastic deformation. For this reason, first, the movement control of the contact probe 2 in the Z direction can be performed roughly by the contact probe 20a.
この後、さらに図中Z方向に沿ってコンタクトプローブ2を被測定物21側へ移動させると、コンタクトプローブ20bが被測定物21の接続パッドに接触する。このコンタクトプローブ20bは弾性変形を生じないように構成されている。このため、コンタクトプローブ20bが被測定物21に接触した後には、コンタクトプローブ2のZ方向の移動制御を精密に行うことが可能となる。   Thereafter, when the contact probe 2 is further moved toward the device under test 21 along the Z direction in the drawing, the contact probe 20b comes into contact with the connection pad of the device under test 21. The contact probe 20b is configured not to cause elastic deformation. For this reason, after the contact probe 20b comes into contact with the object 21 to be measured, it is possible to precisely control the movement of the contact probe 2 in the Z direction.
つまりは2種のコンタクトプローブ20a、20bを用いることによりZ方向の制御が2段階で行なわれる。これにより、制御時間の短縮と、工程の短縮とを図ることが可能となる。また弾性変形を生じるように構成されたコンタクトプローブ20aの本数も少なくできるため、本変形例は簡易な構成になると共に低コストでもある。   That is, control in the Z direction is performed in two stages by using two types of contact probes 20a and 20b. This makes it possible to shorten the control time and the process. In addition, since the number of contact probes 20a configured to cause elastic deformation can be reduced, this modified example has a simple configuration and is low in cost.
なお上記変形例においては、コンタクトプローブ20aが、行列状に配置された複数のコンタクトプローブ2の4隅に配置された構成について説明したが、これに限定されるものではない。   In the above modification, the configuration in which the contact probes 20a are arranged at the four corners of the plurality of contact probes 2 arranged in a matrix has been described. However, the present invention is not limited to this.
また図6に示す被測定物21の電気的特性を評価する工程(ステップS5)は、測定された複数の接触荷重(たとえば第1〜第4の接触荷重)の変動を検出し、その検出された接触荷重の変動を電気的特性の評価にフィードバックする工程を含んでいてもよい。このように電気的特性の評価時にも接触荷重を測定することで、チップ破壊時の衝撃を接触荷重の変化で検知することが可能となる。   In the step of evaluating the electrical characteristics of the device under test 21 shown in FIG. 6 (step S5), fluctuations in a plurality of measured contact loads (for example, first to fourth contact loads) are detected and detected. There may be included a step of feeding back the fluctuation of the contact load to the evaluation of the electrical characteristics. Thus, by measuring the contact load even when evaluating the electrical characteristics, it becomes possible to detect an impact at the time of chip destruction by a change in the contact load.
(実施の形態2)
図9を参照して、本実施の形態の構成は、図1〜図3に示す実施の形態1の構成と比較して、チャックステージ11に接続された複数のステージ用ロードセル30が追加されている点において異なっている。
(Embodiment 2)
Referring to FIG. 9, the configuration of the present embodiment is different from the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 in that a plurality of stage load cells 30 connected to chuck stage 11 are added. Is different.
本実施の形態の半導体評価装置10は、コンタクトプローブ2側に設置した複数のロードセル3に加えて、チャックステージ11側にも新たに複数のステージ用ロードセル30を設置することにより、被測定物21に対して上下のロードセル3、30にて接触荷重を測定するものである。   In the semiconductor evaluation apparatus 10 of the present embodiment, in addition to the plurality of load cells 3 installed on the contact probe 2 side, a plurality of stage load cells 30 are newly installed on the chuck stage 11 side, so that the object to be measured 21 is measured. The contact load is measured by the upper and lower load cells 3, 30.
なおこれ以外の本実施の形態の構成は、図1〜図3に示した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付しその説明を繰り返さない。   In addition, since the structure of this Embodiment other than this is as substantially the same as the structure of Embodiment 1 shown in FIGS. 1-3, the same code | symbol is attached | subjected about the same element and the description is not repeated.
図10を参照して、本実施の形態の評価方法は、図6に示す実施の形態1の評価方法と比較して、ステージ側接触荷重を測定する工程(ステップS6)と、コンタクトプローブ側の接触荷重とステージ側接触荷重とを比較する工程(ステップS7)とが追加されている点において異なっている。   Referring to FIG. 10, the evaluation method of the present embodiment is compared with the evaluation method of the first embodiment shown in FIG. 6, the step of measuring the stage side contact load (step S <b> 6), and the contact probe side The difference is that a step of comparing the contact load and the stage side contact load (step S7) is added.
本実施の形態の評価方法における上記工程(ステップS6、S7)以外の他の工程は、基本的には実施の形態1の工程(ステップS1〜S5)と同様である。   Processes other than the above processes (steps S6 and S7) in the evaluation method of the present embodiment are basically the same as the processes (steps S1 to S5) of the first embodiment.
本実施の形態の評価方法においても、押し込み量の制御は、基本的にはコンタクトプローブ2側に設置した複数のロードセル3から得た接触荷重を用いて行なわれる。上記のステージ側接触荷重を測定する工程(ステップS6)においては、ステージ用ロードセル30により、被測定物21に印加されるステージ側接触荷重が測定される。ステージ用ロードセル30の出力としてのステージ側接触荷重は、補強的に、コンタクトプローブ2側のロードセル3から得た接触荷重と比較される(ステップS7)。そして、コンタクトプローブ2側のロードセル3の出力のみに異常が生じたときは、ステージ用ロードセル30の出力をもって押し込み量の制御が行なわれる(ステップS4)。   Also in the evaluation method of the present embodiment, the amount of push-in is basically controlled using contact loads obtained from a plurality of load cells 3 installed on the contact probe 2 side. In the step of measuring the stage side contact load (step S <b> 6), the stage side contact load applied to the DUT 21 is measured by the stage load cell 30. The stage side contact load as the output of the stage load cell 30 is reinforced in comparison with the contact load obtained from the load cell 3 on the contact probe 2 side (step S7). When an abnormality occurs only in the output of the load cell 3 on the contact probe 2 side, the pushing amount is controlled based on the output of the stage load cell 30 (step S4).
図9に示すようにチャックステージ11の大きさによって複数のステージ用ロードセル30が設置され、ステージ側接触荷重は複数のステージ用ロードセル30の出力(接触荷重)の合算値とする。なおロードセル3、30の出力に異常が生じたときは、個々のコンタクトプローブ2に何らかの異常、たとえば押し込み部2bと設置部2cとの摺動異常、コンタクトプローブ2などの破損、脱落などが生じたものと判断する。またはそのような何らかの異常が生じたときは、被測定物21側に何らかの異常、たとえば放電による破壊などが生じたものと判断する。   As shown in FIG. 9, a plurality of stage load cells 30 are installed depending on the size of the chuck stage 11, and the stage side contact load is the sum of the outputs (contact loads) of the plurality of stage load cells 30. When an abnormality occurred in the output of the load cells 3 and 30, some abnormality occurred in each contact probe 2, for example, a sliding abnormality between the push-in part 2b and the installation part 2c, breakage of the contact probe 2, etc., dropping off, etc. Judge that. Alternatively, when such an abnormality occurs, it is determined that some abnormality, for example, destruction due to discharge has occurred on the measured object 21 side.
本実施の形態によれば、被測定物21の上下両方にロードセル3、30が設けられており、それぞれのロードセル3、30において接触荷重を検出可能なことから、押し込み量制御の精度が向上する。   According to the present embodiment, the load cells 3 and 30 are provided on both the upper and lower sides of the object to be measured 21, and the contact load can be detected in each of the load cells 3 and 30. .
なお、チャックステージ11側のロードセル30による出力の精度向上を図るには、図11に示すようにチャックステージ11を複数個に分割し、分割したチャックステージ11の各々に、別個のステージ用ロードセル30を設けることが好ましい。   In order to improve the output accuracy of the load cell 30 on the chuck stage 11 side, the chuck stage 11 is divided into a plurality of pieces as shown in FIG. 11, and a separate stage load cell 30 is provided for each of the divided chuck stages 11. Is preferably provided.
なおチャックステージ11は直線状に分割されてもよく、格子状に分割されてもよく、同心状に分割されてもよい。   The chuck stage 11 may be divided linearly, may be divided into a lattice shape, or may be divided concentrically.
(実施の形態3)
図12を参照して、本実施の形態の構成は、図1〜図3に示す実施の形態1の構成と比較して、平行度調整機構60と、距離センサ24とが追加されている点において異なっている。
(Embodiment 3)
Referring to FIG. 12, the configuration of this embodiment includes a parallelism adjusting mechanism 60 and a distance sensor 24 as compared to the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3. Is different.
本実施の形態の半導体評価装置10は、平行度調整機構60により複数のコンタクトプローブ2の先端を被測定物21の上面に平行な面に揃えるとともに、距離センサ24によりコンタクトプローブ2の被測定物21への押し込み量のチェックを可能とするものである。   In the semiconductor evaluation apparatus 10 of the present embodiment, the parallelism adjusting mechanism 60 aligns the tips of the plurality of contact probes 2 with a surface parallel to the upper surface of the device under test 21, and the distance sensor 24 uses the device under test of the contact probe 2. 21 can check the amount of pushing.
平行度調整機構60は、複数のコンタクトプローブ2の先端が位置する面(図12中の破線A−A)と被測定物21の上面とのなす角度を調整可能に構成されており、それらの面を平行に調整するためのものである。   The parallelism adjusting mechanism 60 is configured to be capable of adjusting the angle formed by the surface (dashed line AA in FIG. 12) where the tips of the plurality of contact probes 2 are located and the upper surface of the device under test 21. This is for adjusting the plane in parallel.
平行度調整機構60は、ロードセル3の上部に取り付けられており、ロードセル3と一体化している。平行度調整機構60は、図13に示すように、たとえば3本の絶縁性基体接続治具61と、接続治具保持部62とを有している。なお絶縁性基体接続治具61の本数は3本に限定されるものではなく、絶縁性基体接続治具61にて保持するプローブ基体9の大きさや固定の安定度などによって3本以外とされてもよい。   The parallelism adjusting mechanism 60 is attached to the upper part of the load cell 3 and is integrated with the load cell 3. As shown in FIG. 13, the parallelism adjusting mechanism 60 has, for example, three insulating substrate connecting jigs 61 and a connecting jig holding part 62. The number of the insulating substrate connecting jigs 61 is not limited to three, but may be other than three depending on the size of the probe substrate 9 held by the insulating substrate connecting jig 61 and the stability of fixation. Also good.
3本の絶縁性基体接続治具61のうち少なくとも2本は伸縮機構を有するものとし、その伸縮により絶縁性基体接続治具61の長さを変更することができるように構成されている。少なくとも2本の絶縁性基体接続治具61の長さを変更することにより、接続治具保持部62に対する絶縁性基体1の傾きを変えることができる。これにより、複数のコンタクトプローブ2の先端が位置する面(図12中の破線A−A)と被測定物21の上面とのなす角度を調整することができる。   Of the three insulating substrate connecting jigs 61, at least two have an expansion / contraction mechanism, and the length of the insulating substrate connecting jig 61 can be changed by the expansion / contraction. By changing the length of at least two insulating substrate connecting jigs 61, the inclination of the insulating substrate 1 with respect to the connecting jig holding portion 62 can be changed. Thereby, the angle formed by the surface (dashed line AA in FIG. 12) where the tips of the plurality of contact probes 2 are located and the upper surface of the device under test 21 can be adjusted.
なお、平行度調整機構60は複数のロードセル3毎に設置されなくてもよく、プローブ基体9全体で一つの平行度調整機構60が設けられてもよい。たとえば図12において、少なくとも図中左側のロードセル3の左側の絶縁性基体接続冶具61と、図中右側のロードセルの右側の絶縁性基体接続冶具61に伸縮機構をもたせることで、プローブ基体9全体の平行度を一つの平行度調整機構60にて調整することができる。   The parallelism adjusting mechanism 60 may not be provided for each of the plurality of load cells 3, and one parallelism adjusting mechanism 60 may be provided for the entire probe base 9. For example, in FIG. 12, at least the insulating base connecting jig 61 on the left side of the load cell 3 on the left side in the figure and the insulating base connecting jig 61 on the right side of the right load cell in the figure have an expansion / contraction mechanism, The parallelism can be adjusted by one parallelism adjusting mechanism 60.
絶縁性基体接続治具61の伸縮機構はたとえばねじ式である。絶縁性基体接続治具61を接続治具保持部62にねじ込む量を変えることで、接続治具保持部62に対する絶縁性基体接続治具61の高さを調整することが可能となる。設置した3本の絶縁性基体接続治具61の全てに伸縮機構が必要ではなく、2本にて上記平行度の改善は可能である。平行度の調整は、被測定物21の電気的特性の評価前に実施するが、評価中に平行度に歪がでたときは、評価中に再度、平行度の調整が実施されてもよい。接続治具保持部62はたとえばロードセル3が設置されたプリント基板であり、負荷アーム4は接続治具保持部62を介在してロードセル3に荷重を印加する。   The expansion / contraction mechanism of the insulating substrate connecting jig 61 is, for example, a screw type. By changing the amount by which the insulating substrate connecting jig 61 is screwed into the connecting jig holding portion 62, the height of the insulating substrate connecting jig 61 with respect to the connecting jig holding portion 62 can be adjusted. All of the three installed insulating substrate connecting jigs 61 do not need an expansion / contraction mechanism, and the parallelism can be improved with two. The adjustment of the parallelism is performed before the evaluation of the electrical characteristics of the DUT 21, but when the parallelism is distorted during the evaluation, the parallelism may be adjusted again during the evaluation. . The connection jig holding part 62 is, for example, a printed circuit board on which the load cell 3 is installed, and the load arm 4 applies a load to the load cell 3 through the connection jig holding part 62.
距離センサ24は、絶縁性基体1に取り付けられており、絶縁性基体1から被測定物21までの距離を測定可能である。距離センサ24には、簡易で精度の高いものとして、光学式による距離センサを用いることが好ましい。しかしながら、光学式は汚れや水蒸気の付着などに弱い面があるため、光学式と磁気式とが併用された構成であってもよい。ただし、磁気式を用いる際は、検出対象であるチャックステージが磁性材料を含むことが必要となる。   The distance sensor 24 is attached to the insulating substrate 1 and can measure the distance from the insulating substrate 1 to the object to be measured 21. As the distance sensor 24, it is preferable to use an optical distance sensor as a simple and highly accurate sensor. However, since the optical system has a weak surface against dirt and water vapor, the optical and magnetic systems may be used in combination. However, when using the magnetic type, it is necessary that the chuck stage to be detected includes a magnetic material.
なおこれ以外の本実施の形態の構成は、図1〜図3に示した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、同一の要素については同一の符号を付しその説明を繰り返さない。   In addition, since the structure of this Embodiment other than this is as substantially the same as the structure of Embodiment 1 shown in FIGS. 1-3, the same code | symbol is attached | subjected about the same element and the description is not repeated.
図14を参照して、本実施の形態の評価方法は、図6に示す実施の形態1の評価方法と比較して、距離センサ24で被測定物21までの距離を測定する工程(ステップS8)と、コンタクトプローブ2側の接触荷重と距離センサ24で測定された距離とを比較する工程(ステップS9)とが追加されている点において異なっている。   Referring to FIG. 14, the evaluation method of the present embodiment is a step of measuring the distance to measurement object 21 with distance sensor 24 as compared to the evaluation method of Embodiment 1 shown in FIG. 6 (step S8). ) And a step of comparing the contact load on the contact probe 2 side with the distance measured by the distance sensor 24 (step S9) is different.
本実施の形態の評価方法における上記工程(ステップS8、S9)以外の他の工程は、基本的には実施の形態1の工程(ステップS1〜S5)と同様である。   Processes other than the above processes (steps S8 and S9) in the evaluation method of the present embodiment are basically the same as the processes (steps S1 to S5) of the first embodiment.
本実施の形態の評価方法においても、押し込み量の制御は、基本的にはコンタクトプローブ2側に設置した複数のロードセル3から得た接触荷重を用いて行なわれる。上記の距離センサ24により被測定物21までの距離を測定する工程(ステップS8)においては、距離センサ24により、絶縁性基体1と被測定物21との間の距離が測定される。距離センサ24の出力としての距離は、補強的に、コンタクトプローブ2側のロードセル3から得た接触荷重と比較される(ステップS9)。そして、コンタクトプローブ2側のロードセル3の出力のみに異常が生じたときは、距離センサ24の出力をもって押し込み量の制御が行なわれる(ステップS4)。   Also in the evaluation method of the present embodiment, the amount of push-in is basically controlled using contact loads obtained from a plurality of load cells 3 installed on the contact probe 2 side. In the step of measuring the distance to the object to be measured 21 by the distance sensor 24 (step S8), the distance between the insulating substrate 1 and the object to be measured 21 is measured by the distance sensor 24. The distance as the output of the distance sensor 24 is reinforcingly compared with the contact load obtained from the load cell 3 on the contact probe 2 side (step S9). When an abnormality occurs only in the output of the load cell 3 on the contact probe 2 side, the pushing amount is controlled based on the output of the distance sensor 24 (step S4).
なお上記のコンタクトプローブ2の押し込み量は、距離センサ24によって測定された距離と予め測定された初期状態でのコンタクトプローブ4の長さとから知ることができる。   The pushing amount of the contact probe 2 can be known from the distance measured by the distance sensor 24 and the length of the contact probe 4 in the initial state measured in advance.
なおロードセル3の出力と距離センサ24の出力との両者に異常が生じたときは、個々のコンタクトプローブ2に何らかの異常、たとえば押し込み部2bと設置部2cとの摺動異常、コンタクトプローブ2などの破損、脱落などが生じたものと判断する。またはそのような何らかの異常が生じたときは、被測定物21側に何らかの異常、たとえば放電による破壊などが生じたものと判断する。   In addition, when abnormality occurs in both the output of the load cell 3 and the output of the distance sensor 24, some abnormality is caused in each contact probe 2, for example, a sliding abnormality between the pushing portion 2b and the installation portion 2c, the contact probe 2, etc. Judge that damage, dropout, etc. occurred. Alternatively, when such an abnormality occurs, it is determined that some abnormality, for example, destruction due to discharge has occurred on the measured object 21 side.
本実施の形態によれば、ロードセル3に加えて距離センサ24が設けられており、それぞれにおいて押し込み量を検出可能なことから、押し込み量制御の精度が向上する。また、簡易に平行度の調整が可能な機構を有しており、工程簡略化の効果も有する。   According to the present embodiment, the distance sensor 24 is provided in addition to the load cell 3, and the push amount can be detected in each of them, so that the push amount control accuracy is improved. Moreover, it has a mechanism capable of easily adjusting the parallelism, and has an effect of simplifying the process.
本発明は、半導体評価装置に限定されず、上記のとおり電子部品が搭載された回路基板などの電気的特性の評価を行うための評価装置に適用され得る。   The present invention is not limited to a semiconductor evaluation apparatus, and can be applied to an evaluation apparatus for evaluating electrical characteristics of a circuit board on which electronic components are mounted as described above.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 絶縁性基体、2 コンタクトプローブ、2A〜2D 第1〜第4の群のコンタクトプローブ、2a 先端部、2b 押し込み部、2c 設置部、2d 接続部、2e ばね部材、3 ロードセル、3a〜3d 第1〜第4のロードセル、4 負荷アーム、5 弾性シート、6 接続部、7 移動アーム、8 評価・制御部、9 プローブ基体、10 半導体評価装置、11 チャックステージ、12 信号線、13 接続部、20a 弾性変形するように構成されたコンタクトプローブ、20b 弾性変形しないように構成されたコンタクトプローブ、21 被測定物、24 距離センサ、30 ステージ用ロードセル、60 平行度調整機構、61 絶縁性基体接続治具、62 接続治具保持部、102a 先端部、102b 首部、102c 基部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation base | substrate, 2 contact probe, 2A-2D 1st-4th group contact probe, 2a tip part, 2b pushing part, 2c installation part, 2d connection part, 2e spring member, 3 load cell, 3a-3d 1st 1st to 4th load cell, 4 load arm, 5 elastic sheet, 6 connection part, 7 moving arm, 8 evaluation / control part, 9 probe base, 10 semiconductor evaluation device, 11 chuck stage, 12 signal line, 13 connection part, 20a Contact probe configured to be elastically deformed, 20b Contact probe configured not to be elastically deformed, 21 Measured object, 24 Distance sensor, 30 Stage load cell, 60 Parallelism adjustment mechanism, 61 Insulating substrate connection treatment Tool, 62 connection jig holding part, 102a tip part, 102b neck part, 102c base part.

Claims (12)

  1. 被測定物に電気的に接続することにより前記被測定物の電気的特性の評価を行うための評価装置であって、
    絶縁性基体と、
    それぞれが前記絶縁性基体に接続された複数のコンタクトプローブを含む第1および第2の群のコンタクトプローブと、
    前記第1の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第1の接触荷重を測定するための第1のロードセルと、
    前記第2の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第2の接触荷重を測定するための第2のロードセルとを備え、
    前記第1のロードセルは少なくとも前記第1の接触荷重を測定する際に前記第1の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されており、かつ前記第2のロードセルは少なくとも前記第2の接触荷重を測定する際に前記第2の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されており、さらに
    前記複数のコンタクトプローブと前記被測定物との間に前記第1および第2の接触荷重が印加されるように前記第1および第2のロードセルに荷重を印加する動作が可能な負荷アームと、
    前記第1および第2のロードセルにより測定された前記第1および第2の接触荷重に基づいて前記負荷アームの前記動作を制御するための制御部と、
    前記被測定物を固定するためのステージと、
    前記ステージに接続された、前記複数のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第3の接触荷重を測定するためのステージ用ロードセルとを備え、
    前記ステージ用ロードセルは、前記ステージに接続された複数のロードセル部を含み、
    前記ステージは分割された複数のステージ部を有し、
    前記複数のロードセル部の各々は、分割された前記複数のステージ部ごとに配置されている、評価装置。
    An evaluation apparatus for evaluating the electrical characteristics of the object to be measured by electrically connecting to the object to be measured,
    An insulating substrate;
    First and second groups of contact probes each including a plurality of contact probes connected to the insulating substrate;
    A first load cell for measuring a first contact load when the first group of contact probes contact the object to be measured;
    A second load cell for measuring a second contact load when the second group of contact probes contact the object to be measured;
    The first load cell is configured to connect to each of the plurality of contact probes included in the first group of contact probes when measuring at least the first contact load, and the second load cell. The load cell is configured to be connected to each of the plurality of contact probes included in the second group of contact probes when measuring at least the second contact load.
    A load arm capable of applying a load to the first and second load cells so that the first and second contact loads are applied between the plurality of contact probes and the object to be measured;
    A controller for controlling the operation of the load arm based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells;
    A stage for fixing the object to be measured;
    A stage load cell connected to the stage for measuring a third contact load when the plurality of contact probes contact the object to be measured;
    The stage load cell includes a plurality of load cell units connected to the stage,
    The stage has a plurality of divided stage portions,
    Wherein each of the plurality of load cells unit is arranged for each of the plurality of the stage divided, evaluation device.
  2. 被測定物に電気的に接続することにより前記被測定物の電気的特性の評価を行うための評価装置であって、
    絶縁性基体と、
    それぞれが前記絶縁性基体に接続された複数のコンタクトプローブを含む第1および第2の群のコンタクトプローブと、
    前記第1の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第1の接触荷重を測定するための第1のロードセルと、
    前記第2の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第2の接触荷重を測定するための第2のロードセルとを備え、
    前記第1のロードセルは少なくとも前記第1の接触荷重を測定する際に前記第1の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されており、かつ前記第2のロードセルは少なくとも前記第2の接触荷重を測定する際に前記第2の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されており、さらに
    前記複数のコンタクトプローブと前記被測定物との間に前記第1および第2の接触荷重が印加されるように前記第1および第2のロードセルに荷重を印加する動作が可能な負荷アームと、
    前記第1および第2のロードセルにより測定された前記第1および第2の接触荷重に基づいて前記負荷アームの前記動作を制御するための制御部とを備え、
    前記複数のコンタクトプローブは、前記被測定物に接触した際に弾性変形を生じるように構成された第1のコンタクトプローブと、前記被測定物に接触した際に弾性変形を生じないように構成された第2のコンタクトプローブとを含む、評価装置。
    An evaluation apparatus for evaluating the electrical characteristics of the object to be measured by electrically connecting to the object to be measured,
    An insulating substrate;
    First and second groups of contact probes each including a plurality of contact probes connected to the insulating substrate;
    A first load cell for measuring a first contact load when the first group of contact probes contact the object to be measured;
    A second load cell for measuring a second contact load when the second group of contact probes contact the object to be measured;
    The first load cell is configured to connect to each of the plurality of contact probes included in the first group of contact probes when measuring at least the first contact load, and the second load cell. The load cell is configured to be connected to each of the plurality of contact probes included in the second group of contact probes when measuring at least the second contact load.
    A load arm capable of applying a load to the first and second load cells so that the first and second contact loads are applied between the plurality of contact probes and the object to be measured;
    A control unit for controlling the operation of the load arm based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells;
    The plurality of contact probes are configured such that a first contact probe configured to be elastically deformed when contacting the object to be measured and an elastic deformation not occurring when contacting the object to be measured. and it includes a second contact probe, evaluation unit.
  3. 被測定物に電気的に接続することにより前記被測定物の電気的特性の評価を行うための評価装置であって、
    絶縁性基体と、
    それぞれが前記絶縁性基体に接続された複数のコンタクトプローブを含む第1および第2の群のコンタクトプローブと、
    前記第1の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第1の接触荷重を測定するための第1のロードセルと、
    前記第2の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第2の接触荷重を測定するための第2のロードセルとを備え、
    前記第1のロードセルは少なくとも前記第1の接触荷重を測定する際に前記第1の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されており、かつ前記第2のロードセルは少なくとも前記第2の接触荷重を測定する際に前記第2の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブの各々に接続するように構成されており、さらに
    前記複数のコンタクトプローブと前記被測定物との間に前記第1および第2の接触荷重が印加されるように前記第1および第2のロードセルに荷重を印加する動作が可能な負荷アームと、
    前記第1および第2のロードセルにより測定された前記第1および第2の接触荷重に基づいて前記負荷アームの前記動作を制御するための制御部と、
    前記被測定物の表面と前記複数のコンタクトプローブの先端が位置する面とのなす角度を調整可能に構成された平行度調整機構とを備え、
    前記平行度調整機構は、前記負荷アームと前記絶縁性基体とを接続可能に配置されており、かつ伸縮機構を有する少なくとも2本の接続冶具を含んでいる、評価装置。
    An evaluation apparatus for evaluating the electrical characteristics of the object to be measured by electrically connecting to the object to be measured,
    An insulating substrate;
    First and second groups of contact probes each including a plurality of contact probes connected to the insulating substrate;
    A first load cell for measuring a first contact load when the first group of contact probes contact the object to be measured;
    A second load cell for measuring a second contact load when the second group of contact probes contact the object to be measured;
    The first load cell is configured to connect to each of the plurality of contact probes included in the first group of contact probes when measuring at least the first contact load, and the second load cell. The load cell is configured to be connected to each of the plurality of contact probes included in the second group of contact probes when measuring at least the second contact load.
    A load arm capable of applying a load to the first and second load cells so that the first and second contact loads are applied between the plurality of contact probes and the object to be measured;
    A controller for controlling the operation of the load arm based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells;
    A parallelism adjusting mechanism configured to be able to adjust an angle formed between a surface of the object to be measured and a surface on which tips of the plurality of contact probes are located;
    The parallelism adjusting mechanism, the load arm and the are arranged to be connectable to the insulating substrate, and includes at least two connecting jig has a telescopic mechanism, evaluation device.
  4. 前記被測定物を固定するためのステージと、
    前記ステージに接続された、前記複数のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の第3の接触荷重を測定するためのステージ用ロードセルとをさらに備えた、請求項2または3に記載の評価装置。
    A stage for fixing the object to be measured;
    The evaluation according to claim 2 , further comprising: a stage load cell connected to the stage for measuring a third contact load when the plurality of contact probes contact the object to be measured. apparatus.
  5. 前記第1の群のコンタクトプローブと前記第1のロードセルとの間に設置された第1の弾性シートと、
    前記第2の群のコンタクトプローブと前記第2のロードセルとの間に設置された第2の弾性シートとをさらに備えた、請求項1〜のいずれか1項に記載の評価装置。
    A first elastic sheet installed between the first group of contact probes and the first load cell;
    Wherein a second group of contact probe second further comprising an elastic sheet disposed between the second load cell evaluation device according to any one of claims 1-4.
  6. 前記絶縁性基体に取り付けられ、かつ前記被測定物までの距離を測定可能に構成された距離測定機構をさらに備えた、請求項1〜のいずれか1項に記載の評価装置。 Wherein mounted on the insulating substrate, and wherein further comprising a distance measuring mechanism which is configured to measure the distance to the object to be measured, evaluating apparatus according to any one of claims 1-5.
  7. 前記距離測定機構は、前記被測定物までの距離を光学的に測定可能である、請求項に記載の評価装置。 The evaluation apparatus according to claim 6 , wherein the distance measuring mechanism is capable of optically measuring a distance to the object to be measured.
  8. 前記距離測定機構は、前記被測定物までの距離を光学的および磁気的に測定可能である、請求項に記載の評価装置。 The evaluation apparatus according to claim 6 , wherein the distance measuring mechanism can optically and magnetically measure a distance to the object to be measured.
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載の前記評価装置を用いて前記被測定物の電気的特性の評価を行うための評価方法であって、
    前記第1の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブと前記第2の群のコンタクトプローブに含まれる前記複数のコンタクトプローブとを前記被測定物の表面に接触させる工程と、
    前記第1の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の前記第1の接触荷重を前記第1のロードセルにより測定する工程と、
    前記第2の群のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した際の前記第2の接触荷重を前記第2のロードセルにより測定する工程と、
    前記第1および第2のロードセルにより測定された前記第1および第2の接触荷重に基づいて前記負荷アームが前記第1および第2のロードセルに荷重を印加する動作を前記制御部により制御する工程と、
    前記複数のコンタクトプローブが前記被測定物に接触した状態で前記被測定物の電気的特性を評価する工程とを備えた、評価方法。
    An evaluation method for evaluating the electrical characteristic of the object to be measured by using the evaluation device according to any one of claims 1-8,
    Bringing the plurality of contact probes included in the first group of contact probes and the plurality of contact probes included in the second group of contact probes into contact with the surface of the object to be measured;
    Measuring the first contact load when the first group of contact probes contact the object to be measured by the first load cell;
    Measuring the second contact load when the second group of contact probes contact the object to be measured by the second load cell;
    A step of controlling, by the control unit, an operation in which the load arm applies a load to the first and second load cells based on the first and second contact loads measured by the first and second load cells. When,
    Evaluating the electrical characteristics of the device under test with the plurality of contact probes in contact with the device under test.
  10. 前記第1および第2の接触荷重を比較する工程をさらに備え、
    前記負荷アームの動作を前記制御部により制御する前記工程は、前記第1および第2の接触荷重の比較に基づいて前記負荷アームの動作を前記制御部により制御する、請求項に記載の評価方法。
    Further comprising comparing the first and second contact loads;
    10. The evaluation according to claim 9 , wherein the step of controlling the operation of the load arm by the control unit controls the operation of the load arm by the control unit based on a comparison of the first and second contact loads. Method.
  11. 前記被測定物の電気的特性を評価する前記工程は、前記第1および第2の接触荷重の変動を検出して、前記第1および第2の接触荷重の変動を測定された前記電気的特性の評価に対してフィードバックする工程を含む、請求項に記載の評価方法。 The step of evaluating the electrical characteristics of the object to be measured includes detecting the variation of the first and second contact loads and measuring the variation of the first and second contact loads. The evaluation method according to claim 9 , comprising a step of feeding back the evaluation.
  12. 前記絶縁性基体と前記被測定物との間の距離を測定する工程をさらに備えた、請求項9〜11のいずれか1項に記載の評価方法。 The evaluation method according to claim 9 , further comprising a step of measuring a distance between the insulating substrate and the object to be measured.
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