JPH02118458A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、プローブ装置に関する。

（従来の技術） 一般に、プローブカードは、プローブ装置に設置され被
検査体例えば半導体ウェハ上に形成されたＩＣチップの
電極パッドとテスタを電気的に配線する接続体として用
いられている。

今般、微細化技術を革新により、ＩＣチップの高集積化
が進み、ＩＣチップを構成する回路数が増加する。即ち
、１チツプあたりの電極パッド数も回路数と共に増加す
る。この増加した電極パッドをもつＩＣチップを検査す
る際にプローブカードの技術開発が要求される。例えば
プローブカードのプローブ端子数を一定の面積にして設
けたものが必要とされる。このプローブカードのプロー
ブ端子数を増加する手段として、プローブ端子を被検査
体に対してほぼ垂直に実装したものが、特公昭５８−１
１７４１号、特開昭６０−１８９９４９号、特開昭６１
−１５４１３７号、特開昭６１−２０５８７０％　、実
公昭５９−１２５１５号、実公昭６２−３６１３９号、
実公昭６２−４４３６５号公報等に提案されている。又
、絶縁基板に、フォトリソ技術により導電パターンおよ
びプローブ端子を形成しプローブ端子の増加に対処した
ものは、例えば特公昭５８−１１７３９号、特公昭５９
−１８８６４号、特公昭６１〜１４６５９号、特開昭５
８−１６２０４５号、特開昭５８−１９７８３５号、特
開昭５９−９９３４号、特開昭５９−９９３５号、特開
昭５９−１９３４２号、特開昭５９−１４１２３９号、
特開昭５９−１４４１４２号、特開昭５９−１４８３４
５号、特開昭６０−１９８８３８号、特開昭６１−２３
３８号、特開昭６１−１５４０４４号公報等に開示され
ている。

（発明が解決しようとするｉｉ題） しかしながら、上記記載の基板にプローブ端子を垂直固
定したものでは、電極パッドへの接触検査時にプローブ
端子先端を被検査体であ゛る電極パッド表面を衝撃的に
接触させ、さらにオーバードライブを加えるためプロー
ブ端子に歪等のダメージを与え、プローブ端子が脆くな
り耐久性に欠けるという問題があった。

又、フォトリソ技術により形成したプローブカードでは
、フォトリソ工程中導電パターンおよびプローブ端子の
形成で加熱を含む処理を実行するので、この加熱時に導
電パターンおよびプローブ端子が膨張状態になり、これ
ら工程後常温状態に戻った時、収縮する。この履歴によ
り導体パターンやプローブ端子および形成する基板に歪
等が発生し、高精度の要求されるプローブカードの作成
は困難であった。

この発明は上記点に対処してなされたもので。

超微細化された被検査体列に対応してプローブカードに
プローブ端子を精度良く配列出来るようにしたプローブ
装置を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

（ｉ！ｔ［題を解決するための手段） この発明は、被検査体の電極列に対応°した導電線が夫
々絶縁されて一体に形成された絶縁フィルムが取着され
た弾性体と、この弾性体の先端が遊端となる如く取着さ
れた支持体とからなるプローブカードとを具備し、上記
被検査体の電極列に上記遊端の導電線を電気的に接触さ
せ検査を行なうことを特徴とする。

（作用効果） 被検査体の電極列に対応した導電線が夫々絶縁されて一
体に形成された絶縁フィルムが取着された弾性体と、こ
の弾性体の先端が遊端となる如く取着された支持体とか
らなるプローブカードを具備し、上記被検査体の電極列
に上記遊端の導電線を電気的に接触させ検査を行なうこ
とにより、超微細化された被検査体列に対応してプロー
ブカードにプローブ端子を精度良く配列出来るようにな
り、被検査体の検査を正確に行なうことが可能となる。

（実施例） 次に、本発明プローブ装置をウエハプローバに適用した
一実施例につき図面を参照して説明する。

被検査体例えば半導体ウェハ■に規則的に形成されたＩ
Ｃチップ■の多数の電極バラ１■列と、電気的特性の検
査を行なうテスタ（図示せず）との接続を行なうプロー
ブカード（イ）は、プローブ装置に設けられている。

上記プローブカード（イ）は第１図に示すように、ステ
ージ■と熱歪みに対して補償する水晶板■ど、この水晶
板０に被着されるワイヤリングフィルム■と、被検査体
と接触をとるプローブ端子（８）とから構成されている
。

上記水晶板０上に設けられるワイヤリングフィルム■は
、絶縁性の樹脂例えばポリイミド樹脂層が厚さ例えば５
〜１０１ｍからなり、このフィルム■が厚さ例えば１１
００Ｉの恒弾性体例えば水晶板０上に１例えばアクリル
系樹脂接着剤により接着されている。上記フィルム■に
は、導電部材例えば銅箔をラミネートした後、プリント
基板の印刷技術、即ち、フォトエツチング工程を経て、
厚さ例えば１０〜２０μｓ５幅例えば２０／７ｆｆ＋の
リードパターン（９）が各被検査体であるウェハチップ
の電極（３）列に対応して形成されている。このリード
パターン（９）は、予め所望に応じて厚さ及び幅が決定
できるので、リードパターン（９）の断面積を大きくす
ることにより、電気抵抗を低減することが可能となる。

又、第３図に示す上記リードパターン■）は、夫々Ｍ縁
状態で多数形成されていて、一端側において、上記ＩＣ
チップ■の電極パッド（３）配列パターンと対応するよ
うに配置されている。そして、この電極パッド（■に対
応した位置において、第３図（Ａ）に示すように各リー
ドパターン■）毎に上記フィルム■の先端が針状に鋭角
状態になる如く、所定のエツチング技術により形成され
ている。又、同様に、水晶板０もこのことに対応して、
上記フィルム■と同形状に一端側がエツチングされてい
る。そして、フィルムωが鋭角状態に形成され、その鋭
角位置に配線されている各リードパターン■）の先端に
は、第３図（Ｂ）に示すようにプローブ端子（８）とし
て酸化膜を破壊可能な導′６材質例えば金、クロム又は
ニッケル等の金属が例えば電解メツキにより形成されて
いる。この金属のプローブ端子（８）は、各リードパタ
ーン０に対して高さ例えば３０〜１００μｓの略円錐状
に形成されていて、ＩＣチップ（２）の電極パッド■と
接触可能とされている。このようにして被検査体との接
触をとる接触部が構成されている。

次に、上記接触部を保持する保持部について説明する。

所定の位置に上記ＩＣチップ■の形状よりやや大きめの
開口部（１０）が設けられている。そして、この開口部
（１０）のステージ■の一表面に周設するように、セラ
ミックス製のステージ（１１）と同材質の突起（１１）
が設けられている。又、突起（１１）が設けられた表面
側に上記開口部（１０）の周縁から、夫々電気的に絶縁
状態で導電性のパターン（１２）が、テスタと接続する
コネクタ位置まで配線されている。

このような保持部の開口部（１０）に沿って、上記接触
部が１乃至複数設置されている。この設置は、接触部の
水晶板（０と、セラミックスステージ■とを、樹脂例え
ばアクリル系樹脂接着剤により接着されている。この時
、水晶板０を全面接着するのではなく、セラミックスス
テージ０に設けられた突起（１１）に、水晶板■の予め
定められた位置で当接し、開す部（１０）位置において
プローブ端子（８）が遊端となる如く接着されている。

即ち、各プローブ端子（８）が、被検査体となるＩＣチ
ップ（２）の電極パッド■配列パターンと対応する如く
設置されている。又、上記接触部が、ＩＣチップ■の各
辺に対応して別々に形成されていた場合、第２図に示す
ようにセラミックスステージ■の開口部（１０）の各々
に、上記説明した接着方法により夫々の接触部を接着す
れば良い。そして、この接着後、接触部のフィルム■の
リードパターン（９）と、セラミックスステージ０の導
電性のパターン（１２）とをワイヤーボンディング法に
より例えば金線（１３）を電気的導通状態として接続す
る。このようにしてプローブカード（イ）が構成されて
いる。

次に上記したプローブカード（イ）を、半導体ウェハ■
の検査装置であるプローブ装置に配置し、半導体ウェハ
■の検査における動作作用を説明する。

まず、被検査体例えばＩＣチップ■が多数規則的に形成
された半導体ウェハ■を、プローブカード（４）の設置
対向位置に設置する。ここで、ウェハ■とプローブカー
ド（イ）とを相対的に近接する如く移動例えばウェハ０
）を上昇して、プローブカード（イ）の各プローブ端子
（８）とＩＣチップ（２）の電極パッド（３）を当接さ
せる。そして、さらにウェハ（ト）を上昇し、即ち、オ
ーバードライブを例えば６０〜１００μｍかける。この
オーバードライブにより、プローブ端子（８）で、ＩＣ
チップ■の電極パッド■に形成された自然酸化膜等を破
壊し、プローブ端子（８）と電極パッド■の導電部材と
を正確に接続する。この時、保護のため、プローブ端子
■が設置されている水晶板０の弾性力により、やや上方
向に押し上げられる。このような接続状態で、ＩＣチッ
プ■の入力電極にテスタ（図示せず）から出力されたテ
スト信号をプローブ端子（８）より印加し、ＩＣチップ
（２）の出力電極に発生する′眠気的信号を他のプロー
ブ端子（８）からテスタに出力し、テスタで期待される
信号と比較してＩＣチップ■の良否および機能レベルを
判定する。この検査終了後、ウェハ■を所定量だけ下降
する。このことによりプローブ端子（８）と電極パッド
（３）は非接触状態となる。この時プローブ端子（８）
は水晶板０の弾性変形により、元の所定の位置に復帰す
る。

上述したように、プローブカードを絶縁フィルム上に予
めプローブ端子とそのプローブ端子に接続されたリード
パターンを形成し、このフィルムを恒弾性体である水晶
板に接着し、この水晶板を弾性変形しない部材に接着し
たことにより、プローブ端子の増加および微細化に対し
て、フィルム上にリードパターンやプローブ端子を製造
する技術に依存するので、フォトリソ工程やエッチング
技術によりプローブ端子およびリードパターンを高精度
に多数形成でき、尚かつ、リードパターンの薄厚を所望
する如く厚くできるので、電気抵抗を減少でき、さらに
、水晶板を弾性変形しない部材に設置したので、オーバ
ードライブ時の弾性変形後も正確に元の位置に復帰でき
、精度の向上がなされている。又、１つの被検査体に対
して分割的にプローブ端子群を設けられるので、１部が
損傷しても、その部分のみ変更すれば正常状態となるの
で、修理等が容易でコストの低減にも寄手し、汎用性が
高いものである。。

この発明は上記実施例に限定されるものではなく、被検
査体は半導体ウェハでなくとも、液晶ＴＶなどの画像表
示装置などに用いられるＬＣＤ基板の検査に用いても同
様な効果が得られる。又、上記実施例では、被検査体の
電極パッドがＡＮ等の酸化しやすいようなものに対応す
るため、オーバードライブ時に自然酸化薄を破壊する目
的で、フィルム上リードパターンと接続する如く金属メ
ツキしたプローブ端子を設けたが、電極パッドが金等の
材質からなる例えばＬＣＤ基板を検査する際には、金属
メツキしたプローブ端子を設ける必要はなく、リードパ
ターン先端部をプローブ端子のかわりとして兼用しても
良い。さらに、フィルムを接着する恒弾性体は水晶でな
くとも弾性変形可能なものなら何れでも良いが、プロー
ブ端子と電極パッドの接触を確認可能なように石英等の
透明材質であることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明プローブ装置の一実施例を説明するため
のプローブ装置に設置されるプローブカードの構成図、
第２図は第１図のプローブカードの下面図、第３図は第
１図のプローブカードの要部説明図である。 １・・・ウェハ　　　　　４・・・プローブカード５・
・・ステージ　　　　６・・・水晶板７・・・フィルム
　　　　８・・・プローブ端子特許出願人　東京エレク
トロン株式会社第１図 第３図 （Ａ） 第２図 手続苔口正嗜：（自発） 平成 年 特 許 庁 長 官 殿 特願昭６３−１４５０６５号 ２゜ 発明の名称 プローブ装置 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検査体の電極列に対応した導電線が夫々絶縁されて一
   体に形成された絶縁フィルムが取着された弾性体と、こ
   の弾性体の先端が遊端となる如く取着された支持体とか
   らなるプローブカードとを具備し、上記被検査体の電極
   列に上記遊端の導電線を電気的に接触させ検査を行なう
   ことを特徴とするプローブ装置。