JPH0244747A - 検査装置 - 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、検査装置に関する。

（従来の技術） 一般に、電気的接触体例えばプローブカードは。

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、微細化技術の革新により、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している。

即ち、１チツプあたりの電極パッド数も回路数と共に増
加している。又、この増加にともない、電極パッドの配
置も複雑化している。

即ち１通常は、引き出し電極となる電極パッドは、ＩＣ
チップの周縁部に形成されているが、上記増加によって
最近は、ＩＣチップの中央部にまで電極パッドが形成さ
れるようになった。ここで、この増加し複雑に配置され
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ている。このことに対応
してプローブカードの接触子であるプローブ端子数を増
加し、複雑な配置が可能な手段として、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５
８−１１７４１号、特開昭６０−１８９９４９号、特開
昭６１−１５４１３７号、特開昭６１−２０５８７０号
、実公昭５９−１２６１５号、実公昭６２−３６１３９
号、実公昭６２−４４３６５号公報等で提案されている
。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５８−１６２０４５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５９−１４１２３
９号、特開昭５９−１４４１４２号、特開昭５９−１４
８３４５号、特開昭６０−１９８８３８号、特開昭６１
−２３３８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課ＭＬ） 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に衝撃的に接
触させる。そして、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ることになる
。すると、プローブ端子が脆くなり、耐久性に欠けると
いう問題点があった。

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。

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、導電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する。

すると高精度の要求されるプローブカードの作成は固層
であった８又、たとえ作成したとしても、マスク作成等
に多大な費用がかかり、プローブカードがかなり高価な
ものとなってしまう。

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、なおかつ複雑に配置された被検査体の電極パッド
の配列パターンに対応して、電気的接触体に接触子を精
度良く配列できるようにした検査装置を提供しようとす
るものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、被検査体の電極パターンに対応した位置に
導電材質の接触子を設け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と、少なくとも上記接触子を
設けたフィルム部分を絶縁体の一平面に取着した電気的
接触体を具備し、この電気的接触体の接触子を上記被検
査体の電極パターンに電気的に接触させて検査を行なう
ことを特徴とする。

（作用効果） 被検査体の電極パターンに対応した位置に導電材質の接
触子を設けた導電線が夫々絶縁されて一体に形成された
絶縁フィルムと、少なくとも上記接触子を設けたフィル
ム部分を絶縁体の一平面に取着した電気的接触体を具備
し、この電気的接触体の接触子を上記被検査体の電極パ
ターンに電気的に接触させて検査を行なうことにより、
超微細化され、なおかつ複雑に配置された被検査体の電
極パッドの配列パターンに対応して、電気的接触体に接
触子を精度良く配列できるようになり、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１本発明検査装置を、被検査体として半導体ウェハ
の検査を行なう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■の多数の電極パッド■パターンと、電気特性
の検査を行なうテスタ（図示せず）との電気的接触を行
なう電気的接触体例えばプロローブ体（へ）は、ウエハ
プローバに設けられている。

上記プローブ体（イ）は、第１図に示すように、主に、
導電性薄膜を介在する二層の絶縁膜からなるワイヤリン
グフィルム（ハ）と、このワイヤリングフィルム（ハ）
の所定の位置にスポット状に形成された接触子０と、上
記フィルム■を取着する弾性体のステージ■とから構成
されている６ 上記ワイヤリングフイルム■は、第３図に示すようにし
て形成されている。即ち、第１の絶縁層（８）が、厚さ
例えば数〜数十−の絶縁性の樹脂例えばポリイミド樹脂
で形成されている。この第１の絶縁層（ハ）上に、導電
材質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等を経て、厚さ例え
ば１０〜２０／ｆｆ１１幅例えば２０Ｉｎａ程度のリー
ドパターン■が形成されている。このリードパターン０
は、第２図のように。

夫々が絶縁状態で、一端がＩＣチップ■の電極パッド■
配置パターンに対応する如く形成されている。又、リー
ドパターン０の他端は、一箇所に集中配線されている。

このリードパターン■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■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である
。又、リードパターン０が形成された第１の絶縁層■に
は。

上記リードパターン■を覆う如く、第２の絶縁層（１０
）が例えば熱圧着により取着されている。この第２の絶
縁層（ｌＯ）は、第１の絶縁層（ハ）と同様に。

厚さ例えば５〜１０−のポリイミド樹脂である。このよ
うに形成されたワイヤリングフィルム■には、第４図に
示すように電極パッド■との接触を行なう接触子０が形
成されている。即ち、上記リードパターン０の一端部で
ある電極パッド■配置パターンに対応する位置に、各接
触子０が形成されている。この接触子０の形成は次のよ
うにして行なわれる。まず、フィルム■の第２の絶縁層
（１０）側から所定の位置にレーザ光を照射する。する
と、第２の絶縁層（ｌＯ）が部分的に破壊され、スポッ
ト状に直径例えば３０．程度の開口（１１）が形成され
る。

即ち、リードパターン■の一端部が露出状態となる。そ
して、上記開口（１１）に接触子■となる導電材質例え
ば金を電解メツキする。すると、金は、リードパターン
■と接続し開口（１１）を埋め、さらに、第２の絶縁層
（１０）から高さ例えば３０〜１００ｐ、開口（１１）
を中心として直径例えば６０−程度の形状で形成される
。このようにして、各所定の位置に接触子０が形成され
る。上記のように、接触子０が形成されたワイヤリング
フィルム■は、ステージ■に設けられている。このステ
ージ■は、電気的に絶縁性で弾性体である例えばシリコ
ンゴムで厚さ例えば５〜１０ｍで構成されている。この
ようなステージ■の一平面と、上記ワイヤリングフィル
ム■の第１の絶縁層■側とが、接着剤例えばアクリル樹
脂系の接着剤により取着されている。この取着は、ステ
ージ■とワイヤリングフィルム■との位置決め即ち、ワ
イヤリングフィルム■に形成された接触子（０が所定の
位置に配置される如く周縁部を取着する。又、リードパ
ターン■が集中的に形成された位置のワイヤリングフィ
ルム■は、ステージ■側面に取着されている。このよう
にして、プローブ体（イ）が構成されている。

次に上記したプローブ体（イ）を、半導体ウェハ■の検
査装置であるウエハプローバに配置し、半導体ウェハω
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のを、プローブ体に）の設置対向位
置に設置する。ここで、ウェハ■とプローブ体（イ）と
を相対的に近接する如く移動例えばウェハ■を上昇する
。このことによりプローブ体に）の各接触子■とＩＣチ
ップ■の電極パッド■を当接させる。そして、さらにウ
ェハ■を上昇し。

即ち、オーバードライブを例えば６０〜１００．か吠る
。このオーバードライブにより、接触子０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、接触子０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。

接触子０が形成されたワイヤリングフィルム０が設けら
れたステージ■の弾性力により、やや上方に押し上げら
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接触子０よ
り印加し、ＩＣチップ■の出力電極に発生する電気的信
号を他の接触子０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。

このことにより接触子０と電極パッド■は非接触状態と
なる。この時、接触子０は、ゴム製ステージ■の弾性変
形により１元の所定の位置に復帰する。

上述したように、被検査体の電極パターンに対応した導
電線が夫々絶縁されて一体に形成された絶縁フィルムと
、このフィルムの導電線の電極パターンに対応した位置
に導電材質の接触子を設けたプローブ体としたことによ
り、微細化され、なおかつ複雑に配置された被検査体の
電極パッドの配列パターンに対応して接触子を高精度に
多数配置でき、被検査体の検査を正確に行なうことがで
きる。即ち、フィルム上に、リードパターンや接触子を
製造する技術に依存するので、フォトリソ工程やエツチ
ング技術により精度の向上が計られている。又、リード
パターンの薄膜を所望する如く厚くできるので電気抵抗
を減少できる。又、フィルムを弾性変形可能な材質に設
置したので、オーバードライブ時の変形も正確に元の位
置に復帰でき、連続検査動作が可能である。さらに、Ｉ
Ｃチップの電極パッド配置パターンが変更した場合、フ
ィルムの変更のみで対処できるので安価で迅速に対応可
能である。

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、液晶テレビなどの画
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、リードパターンおよび接触子の材質は、電気良導体
であれば何れでも良く、金、銀、銅、ニッケル、クロム
等でも何れでも良く、又、フィルムの絶縁層に用いられ
る材質も電気的に絶縁できて、柔軟性のあるものなら何
れでも良い、さらに、オーバードライブの効果を高める
ために予め、ゴム製のステージの接触子と対応する位置
に、深さ例えば６０μｓの円形等の切れ目を入れておく
。すると、オーバードライブ時に上記切れ目部分が他の
ゴムに押し出され、より効率よく接触子と電極パッドと
の接触が行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置に用いられるプローブカードの一実
施例を説明するための構成図、第２図は第１図のワイヤ
リングフィルムの構成上面図、第３図は第２図フィルム
の側面断面図、第４図は第２図フィルムに接触子を設け
た図である。 １・・・ウェハ　　　　　　３・・・電極パッド４・・
・プローブカード ５・・・ワイヤリングフィルム ６・・・接触子　　　　　　７・・・ステージ特許出願
人　東京エレクトロン株式会社第１図 第３図 第４図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検査体の電極パターンに対応した位置に導電材質の接
   触子を設けた導電線が夫々絶縁されて一体に形成された
   絶縁フィルムと、少なくとも上記各接触子を設けたフィ
   ルム部分を絶縁体の一平面に取着した電気的接触体を具
   備し、この電気的接触体の接触子を上記被検査体の電極
   パターンに電気的に接触させて検査を行なうことを特徴
   とする検査装置。