JPH03125448A - ウエハ試験用プローブカードおよびその製造方法 - Google Patents
ウエハ試験用プローブカードおよびその製造方法Info
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- JPH03125448A JPH03125448A JP1264150A JP26415089A JPH03125448A JP H03125448 A JPH03125448 A JP H03125448A JP 1264150 A JP1264150 A JP 1264150A JP 26415089 A JP26415089 A JP 26415089A JP H03125448 A JPH03125448 A JP H03125448A
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- G—PHYSICS
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
- Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、ウェハ試験用プローブカードに関し、特に
半導体ウェハに形成された半導体装置(半導体チップ)
の複数個の電極に対応して接触できるように配置された
複数個の接触子を有するウェハ試験用プローブカードに
関するものである。
半導体ウェハに形成された半導体装置(半導体チップ)
の複数個の電極に対応して接触できるように配置された
複数個の接触子を有するウェハ試験用プローブカードに
関するものである。
[従来の技術]
一般に、半導体集積回路装置(IC)の製造工程におい
ては、ICを試験する検査装置(以下、ウェハ・ブロー
μと称する。)を用いて、半導体ウェハに形成された半
導体装置の電気的特性が測定される。このウェハ・ブロ
ーμには、半導体装置の電極(ボンディング・パッド)
パターンに対応した探針を絶縁基板に固定したプローブ
基板が用いられている。
ては、ICを試験する検査装置(以下、ウェハ・ブロー
μと称する。)を用いて、半導体ウェハに形成された半
導体装置の電気的特性が測定される。このウェハ・ブロ
ーμには、半導体装置の電極(ボンディング・パッド)
パターンに対応した探針を絶縁基板に固定したプローブ
基板が用いられている。
第5図は、従来のウェハ試験用プローブ基板がウェハ・
ブローμに組込まれた状態を概略的に示す断面図である
。第6図は、ウェハ上の電極パッドに細長い導体針(以
下、プローブ針と称する。)が接触している状態を示す
部分拡大斜視図である。
ブローμに組込まれた状態を概略的に示す断面図である
。第6図は、ウェハ上の電極パッドに細長い導体針(以
下、プローブ針と称する。)が接触している状態を示す
部分拡大斜視図である。
以下、これらの図を参照して、従来のウェハ試験装置の
構造について説明する。
構造について説明する。
LSI等の半導体装置が多数個作り込まれたウェハ1は
、ウェハチャック8上に載せられ、固定されている。ウ
ェハチャック8は移動機構9によって上下左右方向に移
動可能になっている。ウェハ1の表面上には、電極パッ
ド2が各半導体チップごとに数百側のオーダで形成され
ている。これらの電極パッド2に対面するように、細長
いプローブ針3がプローブ支持基板4の上に設けられて
いる。プローブ支持基板4はウェハ1の上方に位置合わ
せされて対向させられている。プローブ針3は、タング
ステン、クロムまたはタングステンクロム合金等からな
る。プローブ支持基板4は、ガラス・エポキシ等の絶縁
材料からなる。金属配線パターン5はプローブ支持基板
4の上に形成されている。この金属パターン配線5は銅
などからなる。プローブ針3は、金属パターン配線5に
半田等によって電気的に接続されている。電極パッド2
の表面上にプローブ針3が接触する表面積は約50〜1
00μmφ程度である。プローブ支持基板4の側に接続
されるプローブ針3の外径は約150〜200μmφ程
度である。金属パターン配線5は、スルーホールを介し
て、プローブ針3が接続される側のプローブ支持基板4
の表面と反対側の表面上にも形成されている。この金属
パターン配線5には、接触ピン(以下、ポゴピンと称す
る。)7が電気的に接触させられている。このポゴピン
7はLSIテスタのテストヘッド6に設けられている。
、ウェハチャック8上に載せられ、固定されている。ウ
ェハチャック8は移動機構9によって上下左右方向に移
動可能になっている。ウェハ1の表面上には、電極パッ
ド2が各半導体チップごとに数百側のオーダで形成され
ている。これらの電極パッド2に対面するように、細長
いプローブ針3がプローブ支持基板4の上に設けられて
いる。プローブ支持基板4はウェハ1の上方に位置合わ
せされて対向させられている。プローブ針3は、タング
ステン、クロムまたはタングステンクロム合金等からな
る。プローブ支持基板4は、ガラス・エポキシ等の絶縁
材料からなる。金属配線パターン5はプローブ支持基板
4の上に形成されている。この金属パターン配線5は銅
などからなる。プローブ針3は、金属パターン配線5に
半田等によって電気的に接続されている。電極パッド2
の表面上にプローブ針3が接触する表面積は約50〜1
00μmφ程度である。プローブ支持基板4の側に接続
されるプローブ針3の外径は約150〜200μmφ程
度である。金属パターン配線5は、スルーホールを介し
て、プローブ針3が接続される側のプローブ支持基板4
の表面と反対側の表面上にも形成されている。この金属
パターン配線5には、接触ピン(以下、ポゴピンと称す
る。)7が電気的に接触させられている。このポゴピン
7はLSIテスタのテストヘッド6に設けられている。
プローブ支持基板4はウェハ・ブローμの基板固定部1
2に支持固定されている。
2に支持固定されている。
次に、上記のようなウェハ試験用探触板(プロブ・カー
ド)を用いてウェハの状態で半導体装置の電気的特性試
験を行なう手順について説明する。移動機構9を用いて
、ウェハチャック8上に固定されているウェハ1内の1
個、または複数個のチップの各電極パッド2と、プロー
ブ支持基板4上に固定されている各プローブ針3とが対
向して接触するように位置合わせされる。プローブ針3
は、ウェハチャック8が上下方向に動作することによっ
て、電極パッド2の表面上に接触する。
ド)を用いてウェハの状態で半導体装置の電気的特性試
験を行なう手順について説明する。移動機構9を用いて
、ウェハチャック8上に固定されているウェハ1内の1
個、または複数個のチップの各電極パッド2と、プロー
ブ支持基板4上に固定されている各プローブ針3とが対
向して接触するように位置合わせされる。プローブ針3
は、ウェハチャック8が上下方向に動作することによっ
て、電極パッド2の表面上に接触する。
このようにして、各プローブ針3が半導体チップ内の各
電極パッド2上に接触すると、テストヘッド6内のポゴ
ピン7と金属パターン配線5とを経由して、ウェハ1と
LSIテスタ本体(図示せず)とは電気的に接続された
状態となる。これによって、ウェハ1、すなわち、ウェ
ハ1内に作り込まれた各半導体装置とLSIテスタ本体
との電気的信号の伝達が可能になり、所定のウェハ状態
における半導体装置の電気的特性試験が行なわれ得る状
態となる。
電極パッド2上に接触すると、テストヘッド6内のポゴ
ピン7と金属パターン配線5とを経由して、ウェハ1と
LSIテスタ本体(図示せず)とは電気的に接続された
状態となる。これによって、ウェハ1、すなわち、ウェ
ハ1内に作り込まれた各半導体装置とLSIテスタ本体
との電気的信号の伝達が可能になり、所定のウェハ状態
における半導体装置の電気的特性試験が行なわれ得る状
態となる。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、従来のウェハ試験用探触板はプローブ針
を用いているので、ウェハ内に作り込まれる電極パッド
のサイズやピッチ(間隔)が微細化すると、それに応じ
てプローブ針の外径も小さくする必要がある。プローブ
針の外径を微細化すると、電極パッドとの接触抵抗が大
きくなるという問題がある。また、プローブ針の外径の
微細化に伴なって、プローブ針の製造加工が困難となり
、プローブ支持基板へのプローブ針の実装も困難となる
。すなわち、ウェハ内に微細加工によって形成された多
数個の電極パッドに対して高い精度で位置合わせするこ
とができるように、多数個の微小なプローブ針をプロー
ブ支持基板に対して精度良く取付けることは困難になる
。
を用いているので、ウェハ内に作り込まれる電極パッド
のサイズやピッチ(間隔)が微細化すると、それに応じ
てプローブ針の外径も小さくする必要がある。プローブ
針の外径を微細化すると、電極パッドとの接触抵抗が大
きくなるという問題がある。また、プローブ針の外径の
微細化に伴なって、プローブ針の製造加工が困難となり
、プローブ支持基板へのプローブ針の実装も困難となる
。すなわち、ウェハ内に微細加工によって形成された多
数個の電極パッドに対して高い精度で位置合わせするこ
とができるように、多数個の微小なプローブ針をプロー
ブ支持基板に対して精度良く取付けることは困難になる
。
そこで、上記のような問題点を解消するためにウェハ試
験用探針の位置精度を向上させたプローブカードの構造
が特開昭63−263738号公報に開示されている。
験用探針の位置精度を向上させたプローブカードの構造
が特開昭63−263738号公報に開示されている。
第7図は、このようなプローブカードの探針部分を示す
部分断面図である。
部分断面図である。
このプローブカードによれば、絶縁基板21の両面上に
導電性パターン22が形成されている。基板21の各面
に形成された導電性パターン22は、スルーホールに形
成された導体部23を介して導通する。基板21の一方
の面に形成された導電性パターン22の上に接続するよ
うにバンプ24が形成されている。導電性パターン22
の形成は、基板上に形成された銅箔をエツチングするこ
とにより行なわれる。バンプ24は、金からなる。
導電性パターン22が形成されている。基板21の各面
に形成された導電性パターン22は、スルーホールに形
成された導体部23を介して導通する。基板21の一方
の面に形成された導電性パターン22の上に接続するよ
うにバンプ24が形成されている。導電性パターン22
の形成は、基板上に形成された銅箔をエツチングするこ
とにより行なわれる。バンプ24は、金からなる。
上述のプローブカードによれば、探針となるバンプ24
は導電性パターン22の先端部に形成されるので、被測
定物の電極パッドの位置に合わせて導電性パターンを設
計することにより、探針部分の位置精度が高く保たれ得
る。しかしながら、探針部分の形状はバンブ形状である
ため、各電極パッドとの接触の形態は点接触である。そ
のため、バンプ24と電極パッドとの接触が安定して行
なわれ得ない。また、バンプ24のみが電極パッドの表
面に確実に接触し得るようにバンプ24の高さを大きく
しようとすると、その形状の制約により、バンプ24は
導電性パターン22の横方向に広がるように形成される
。これにより、たとえ導電性パターン22が微細に形成
され得たとしても、バンプ形状の制約のために、探針部
分を所定の微細な間隔で高密度に形成することは困難に
なる。
は導電性パターン22の先端部に形成されるので、被測
定物の電極パッドの位置に合わせて導電性パターンを設
計することにより、探針部分の位置精度が高く保たれ得
る。しかしながら、探針部分の形状はバンブ形状である
ため、各電極パッドとの接触の形態は点接触である。そ
のため、バンプ24と電極パッドとの接触が安定して行
なわれ得ない。また、バンプ24のみが電極パッドの表
面に確実に接触し得るようにバンプ24の高さを大きく
しようとすると、その形状の制約により、バンプ24は
導電性パターン22の横方向に広がるように形成される
。これにより、たとえ導電性パターン22が微細に形成
され得たとしても、バンプ形状の制約のために、探針部
分を所定の微細な間隔で高密度に形成することは困難に
なる。
また、ウェハ試験用探針の位置精度を向上させたウェハ
試験用プローブカードの構造が特開昭64−39559
号公報に開示されている。第8図は、このようなプロー
ブカードの探針部分を示す部分断面図である。このプロ
ーブカードによれば、半導体ウェハ内にある各チップの
電極パッドに対応して接触できるように、導電性の弾性
材料で作られた探針34が透明な基板31に固定されて
いる。探針34に接続するように配線層32が基板31
上に形成されている。この配線層32の上には、透明材
料で作られた隔壁35で囲まれた圧縮気体封入層33が
設けられている。気体封入層33に封入された高圧気体
により、探針34に圧力が加えられる。これにより、探
針34と電極パッドとの接触が良好に図られる。すなわ
ち、各電極パッドに均等の針圧が加えられる。
試験用プローブカードの構造が特開昭64−39559
号公報に開示されている。第8図は、このようなプロー
ブカードの探針部分を示す部分断面図である。このプロ
ーブカードによれば、半導体ウェハ内にある各チップの
電極パッドに対応して接触できるように、導電性の弾性
材料で作られた探針34が透明な基板31に固定されて
いる。探針34に接続するように配線層32が基板31
上に形成されている。この配線層32の上には、透明材
料で作られた隔壁35で囲まれた圧縮気体封入層33が
設けられている。気体封入層33に封入された高圧気体
により、探針34に圧力が加えられる。これにより、探
針34と電極パッドとの接触が良好に図られる。すなわ
ち、各電極パッドに均等の針圧が加えられる。
しかしながら、上述のプローブカードによれば、探針3
4の形状がバンプ形状であるとともに、基板31内のス
ルーホールに挿入されることによって配線層32に接続
されている。そのため、探針の形状の制約により、電極
パッドと探針との安定した接触が図られない。これは、
電極パッドと探針との接触が接触面積の小さい点接触に
よって行なわれるからである。また、探針34の先端面
のみを電極パッドに確実に接触させるためには、探針3
4の先端面と基板31の表面との間の段差を大きくする
ことが必要である。このことを実現するために探針34
の高さを大きくしようとすると、探針34は基板31の
表面上で、横方向へ広がるように形成される。これによ
り、探針34を微細な間隔で高密度に形成することが困
難になる。さらに、探針34はスルーホールを介して配
線層32に接続されている。探針34には、測定ごとに
繰返し、圧力が加えられる。そのため、第8図に示され
るような形状を有する探針34は、スルーホールから下
方向へ抜は出る可能性がある。
4の形状がバンプ形状であるとともに、基板31内のス
ルーホールに挿入されることによって配線層32に接続
されている。そのため、探針の形状の制約により、電極
パッドと探針との安定した接触が図られない。これは、
電極パッドと探針との接触が接触面積の小さい点接触に
よって行なわれるからである。また、探針34の先端面
のみを電極パッドに確実に接触させるためには、探針3
4の先端面と基板31の表面との間の段差を大きくする
ことが必要である。このことを実現するために探針34
の高さを大きくしようとすると、探針34は基板31の
表面上で、横方向へ広がるように形成される。これによ
り、探針34を微細な間隔で高密度に形成することが困
難になる。さらに、探針34はスルーホールを介して配
線層32に接続されている。探針34には、測定ごとに
繰返し、圧力が加えられる。そのため、第8図に示され
るような形状を有する探針34は、スルーホールから下
方向へ抜は出る可能性がある。
そこで、この発明は、ウェハ内に微細加工によって形成
された多数個の電極パッドに対して高い精度の位置合わ
せが可能になるとともに、電極パッドと安定した接触を
図ることができ、スルーホールから抜は出ることを防止
することができる微0 細な接触子を備えたプローブカードおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
された多数個の電極パッドに対して高い精度の位置合わ
せが可能になるとともに、電極パッドと安定した接触を
図ることができ、スルーホールから抜は出ることを防止
することができる微0 細な接触子を備えたプローブカードおよびその製造方法
を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に従ったプローブカードは、半導体ウェハに形
成された半導体装置の複数個の電極に対応して接触でき
るように配置された複数個の接触子を有する。ウェハ試
験用プローブカードは、基板と、接触子と、配線部とを
備える。基板は、2つの主表面を有し、電気絶縁性、光
透過性および感光性を有する物質からなる。基板には、
一方の主表面から他方の主表面に延びる貫通孔が形成さ
れている。接触子は、貫通孔を充填するように延び、両
端部から中央部に向かってその横断面積が減少するよう
に形成された柱状体からなる。接触子は、基板の一方の
主表面から突出する一方の端部を有し、導電材料からな
る。その一方の端部は少なくとも、ほぼ平坦な端面を有
する。配線部は、接触子の他方の端部に接続するように
延び、基板の他方の主表面の上に所定のパターンに従っ
て形成された導電層からなる。
成された半導体装置の複数個の電極に対応して接触でき
るように配置された複数個の接触子を有する。ウェハ試
験用プローブカードは、基板と、接触子と、配線部とを
備える。基板は、2つの主表面を有し、電気絶縁性、光
透過性および感光性を有する物質からなる。基板には、
一方の主表面から他方の主表面に延びる貫通孔が形成さ
れている。接触子は、貫通孔を充填するように延び、両
端部から中央部に向かってその横断面積が減少するよう
に形成された柱状体からなる。接触子は、基板の一方の
主表面から突出する一方の端部を有し、導電材料からな
る。その一方の端部は少なくとも、ほぼ平坦な端面を有
する。配線部は、接触子の他方の端部に接続するように
延び、基板の他方の主表面の上に所定のパターンに従っ
て形成された導電層からなる。
1
この発明に従ったウェハ試験用プローブカードの製造方
法によれば、ます、2つの主表面を有し、電気絶縁性、
光透過性および感光性を有する基板に、フォトリソグラ
フィ技術を用いて貫通孔が形成される。この貫通孔は、
一方の主表面から他方の主表面に延び、かつ両端部から
中央部に向かってその横断面積が減少するように形成さ
れる。導電層は、貫通孔を充填し、かつ基板の両方の主
表面の上に延びるように形成される。基板の一方の主表
面の上に形成された導電層部分のみが除去される。貫通
孔に充填された導電層部分が基板の一方の主表面から突
出するように、基板の一部分を一方の主表面側から除去
される。
法によれば、ます、2つの主表面を有し、電気絶縁性、
光透過性および感光性を有する基板に、フォトリソグラ
フィ技術を用いて貫通孔が形成される。この貫通孔は、
一方の主表面から他方の主表面に延び、かつ両端部から
中央部に向かってその横断面積が減少するように形成さ
れる。導電層は、貫通孔を充填し、かつ基板の両方の主
表面の上に延びるように形成される。基板の一方の主表
面の上に形成された導電層部分のみが除去される。貫通
孔に充填された導電層部分が基板の一方の主表面から突
出するように、基板の一部分を一方の主表面側から除去
される。
[作用]
この発明においては、プローブカードの基板は感光性を
有する。そのため、接触子が充填する貫通孔は、フォト
リソグラフィ技術を用いて微細に形成され得る。これに
より、接触子は、微細な間隔で高密度に基板に配置され
得る。したがって、微細に高密度で形成された、半導体
装置の複数個2 の電極に対応して、接触子を高い精度で位置合わせする
ことが可能になる。
有する。そのため、接触子が充填する貫通孔は、フォト
リソグラフィ技術を用いて微細に形成され得る。これに
より、接触子は、微細な間隔で高密度に基板に配置され
得る。したがって、微細に高密度で形成された、半導体
装置の複数個2 の電極に対応して、接触子を高い精度で位置合わせする
ことが可能になる。
また、接触子は、基板に形成された貫通孔を充填するよ
うになっている。接触子は、その両端部から中央部に向
かって横断面積が減少するように形成された柱状体から
なる。柱状体の一方の端部はほぼ平坦な端面を有する。
うになっている。接触子は、その両端部から中央部に向
かって横断面積が減少するように形成された柱状体から
なる。柱状体の一方の端部はほぼ平坦な端面を有する。
そのため、接触子と電極パッドとの接触が、接触面積の
大きい面接触により行なわれる。これにより、電極パッ
ドと接触子との接触が安定になる。また、接触子の横断
面積は両端部から中央部に向かって減少するように形成
されているので、接触子の突出部分を基板の主表面から
高くなるように形成したとしても、接触子が基板の横方
向へ広がって形成されることはない。したがって、接触
子を微細な間隔て高密度に、基板に配置することが可能
になる。さらに、接触子は、両端部から中央部に向かっ
て横断面積が減少するように形成されているので、基板
に形成された貫通孔を通って上下方向へ抜は出ることは
ない。
大きい面接触により行なわれる。これにより、電極パッ
ドと接触子との接触が安定になる。また、接触子の横断
面積は両端部から中央部に向かって減少するように形成
されているので、接触子の突出部分を基板の主表面から
高くなるように形成したとしても、接触子が基板の横方
向へ広がって形成されることはない。したがって、接触
子を微細な間隔て高密度に、基板に配置することが可能
になる。さらに、接触子は、両端部から中央部に向かっ
て横断面積が減少するように形成されているので、基板
に形成された貫通孔を通って上下方向へ抜は出ることは
ない。
3
[実施例]
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
A図は、この発明の一実施例によるウェハ試験用プロー
ブカードがウェハ・プローバに組込まれたときの概略的
な構造を示す断面図である。
A図は、この発明の一実施例によるウェハ試験用プロー
ブカードがウェハ・プローバに組込まれたときの概略的
な構造を示す断面図である。
第1B図は、第1A図において矢印IBで示される方向
から見た透視的な平面図である。なお、第1A図は、第
1B図におけるIA−IA線に沿った断面を示している
。第1C図は、プローブカードの探触子部分のみを拡大
して示す斜視図である。
から見た透視的な平面図である。なお、第1A図は、第
1B図におけるIA−IA線に沿った断面を示している
。第1C図は、プローブカードの探触子部分のみを拡大
して示す斜視図である。
第1D図は、第1A図における探触子部分を拡大して示
す部分断面図である。これらの図を参照して、この発明
に従ったウェハ試験用プローブカードの一実施例の構造
と、このプローブカードを用いて構成されるウェハ・プ
ローバの構造について説明する。
す部分断面図である。これらの図を参照して、この発明
に従ったウェハ試験用プローブカードの一実施例の構造
と、このプローブカードを用いて構成されるウェハ・プ
ローバの構造について説明する。
感光性透明ガラス基板10には、微細加工された数10
0本のスルーホール10aが形成されている。図では、
簡略化のため、10数本のスルーホール10aが示され
ているのみである。各スル4 −ホール10aを充填するように接触部11aか形成さ
れている。接触部11aは、その両端部から中央部に向
かって横断面積が減少するように形成され、くびれ部1
1bを有する。この接触部11aの一方端部は、試験対
象であるウェハ1の電極パッド2に接触可能な、ほぼ平
坦な端面を有する。接触部11aの他方端部は、感光性
透明ガラス基板10の他方の表面の上まで延びている。
0本のスルーホール10aが形成されている。図では、
簡略化のため、10数本のスルーホール10aが示され
ているのみである。各スル4 −ホール10aを充填するように接触部11aか形成さ
れている。接触部11aは、その両端部から中央部に向
かって横断面積が減少するように形成され、くびれ部1
1bを有する。この接触部11aの一方端部は、試験対
象であるウェハ1の電極パッド2に接触可能な、ほぼ平
坦な端面を有する。接触部11aの他方端部は、感光性
透明ガラス基板10の他方の表面の上まで延びている。
この接触部]−1aの他方端部に接続するように、金属
配線層11c、lldが基板10の他方の表面上に形成
されている。接触部1.1 aは、基板10上で80μ
m程度以下の間隔で配置されている。
配線層11c、lldが基板10の他方の表面上に形成
されている。接触部1.1 aは、基板10上で80μ
m程度以下の間隔で配置されている。
接触部11aが電極パッド2に接触する平面の大きさは
約50μmφ程度以下である。また、接触部11aが基
板10から突出する高さは、約50μm程度である。さ
らに、接触部11aの両端部から中央部に向かって横断
面積が減少する度合は、外周の傾斜角度で約3°程度で
ある。なお、これらの−ζノ法は、試験対象としての半
導体ウェハ内に設けられる電極パッドのサイズおよびピ
ッチに対5 応して適宜、設定される。
約50μmφ程度以下である。また、接触部11aが基
板10から突出する高さは、約50μm程度である。さ
らに、接触部11aの両端部から中央部に向かって横断
面積が減少する度合は、外周の傾斜角度で約3°程度で
ある。なお、これらの−ζノ法は、試験対象としての半
導体ウェハ内に設けられる電極パッドのサイズおよびピ
ッチに対5 応して適宜、設定される。
多数個のLSIが作り込まれたウェハ1はウェハチャッ
ク8に載せられて固定されている。ウェハチャック8は
移動機構9によって上下左右方向に移動可能になってい
る。この移動機構9によって、ウェハ1内に設けられた
電極パッド2と、その上方に設けられる上述のプローブ
カードの接触部1.1 aとの位置合わせが行なわれる
。スルーホル10aを介して接触部11aを支持する感
光性透明ガラス基板10が、ウェハ・プローバの基板固
定部12によって固定されている。電極パッド2に接触
する接触部11aは金属配線層11cに接続されている
。この金属配線層11cは、ポゴピン7と電気的に接触
する金属配線層11dにつながっている。ポゴピン7は
、LSIテスタのテストヘッド6に設けられている。
ク8に載せられて固定されている。ウェハチャック8は
移動機構9によって上下左右方向に移動可能になってい
る。この移動機構9によって、ウェハ1内に設けられた
電極パッド2と、その上方に設けられる上述のプローブ
カードの接触部1.1 aとの位置合わせが行なわれる
。スルーホル10aを介して接触部11aを支持する感
光性透明ガラス基板10が、ウェハ・プローバの基板固
定部12によって固定されている。電極パッド2に接触
する接触部11aは金属配線層11cに接続されている
。この金属配線層11cは、ポゴピン7と電気的に接触
する金属配線層11dにつながっている。ポゴピン7は
、LSIテスタのテストヘッド6に設けられている。
上述のように構成されるウェハ・プローバにおいて、ウ
ェハ1内に作り込まれた半導体装置とLSIテスタとの
電気信号の伝達は以下のような経路で行なわれる。電極
パッド2は接触部1.1 aに6 接触し、金属配線層11cに電気的に通ずる。金属配線
層11cは金属配線層11dに通じている。
ェハ1内に作り込まれた半導体装置とLSIテスタとの
電気信号の伝達は以下のような経路で行なわれる。電極
パッド2は接触部1.1 aに6 接触し、金属配線層11cに電気的に通ずる。金属配線
層11cは金属配線層11dに通じている。
金属配線層lidは、テストヘッド6内に設けられたポ
ゴピン7を介してLSIテスタ本体(図示せず)と電気
的に接続される。感光性透明ガラス基板10の他方の表
面上に形成された金属配線層においては、第1B図に示
されるように、ポゴピン7に接触する領域としての金属
配線層11dが、接触部11aと金属配線層11dとを
接続する金属配線層11cよりも大きな平面積を有する
ように形成されている。これにより、LSIテスタのポ
ゴピン7と金属配線層との電気的接触がより安定になる
ようにされている。基板]Oは透明であるので、電極パ
ッド2と接触部11aとの接触状態が良好に確認され得
る。
ゴピン7を介してLSIテスタ本体(図示せず)と電気
的に接続される。感光性透明ガラス基板10の他方の表
面上に形成された金属配線層においては、第1B図に示
されるように、ポゴピン7に接触する領域としての金属
配線層11dが、接触部11aと金属配線層11dとを
接続する金属配線層11cよりも大きな平面積を有する
ように形成されている。これにより、LSIテスタのポ
ゴピン7と金属配線層との電気的接触がより安定になる
ようにされている。基板]Oは透明であるので、電極パ
ッド2と接触部11aとの接触状態が良好に確認され得
る。
第2図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカー
ドの別の実施例を示す部分断面図である。
ドの別の実施例を示す部分断面図である。
この図によれば、くびれ部11bが、基板]0のスルー
ホール10aの中に位置している。このように、接触部
1.1. aが基板10の表面から突出す7 る長さに応じて接触部11aと基板10との位置関係を
変更してもよい。少なくとも、接触部11aがスルーホ
ール10aから容易に抜は出ることのないように、くび
れ部11bが接触部11aの中央部に形成されていれば
よい。
ホール10aの中に位置している。このように、接触部
1.1. aが基板10の表面から突出す7 る長さに応じて接触部11aと基板10との位置関係を
変更してもよい。少なくとも、接触部11aがスルーホ
ール10aから容易に抜は出ることのないように、くび
れ部11bが接触部11aの中央部に形成されていれば
よい。
第3図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカー
ドのさらに別の実施例を示す部分断面図である。この図
によれば、ウェハ1に面する感光性透明ガラス基板10
の表面と反対側の表面に補強用透明ガラス板13が接合
されている。この補強用透明ガラス板13は、基板10
および金属配線層11c、lldに樹脂等の透明接着剤
14を介して接合されている。これにより、プローブカ
ードの強度の向上が図られる。たとえば、感光性透明ガ
ラス基板10の厚みは0,2〜鉤 5mm程度であるの
で、電極パッド2に接触部11aを接触させた場合、プ
ローブカード本体が破損する可能性がある。この破損防
止のために、補強用透明ガラス板13が基板10に接合
される。
ドのさらに別の実施例を示す部分断面図である。この図
によれば、ウェハ1に面する感光性透明ガラス基板10
の表面と反対側の表面に補強用透明ガラス板13が接合
されている。この補強用透明ガラス板13は、基板10
および金属配線層11c、lldに樹脂等の透明接着剤
14を介して接合されている。これにより、プローブカ
ードの強度の向上が図られる。たとえば、感光性透明ガ
ラス基板10の厚みは0,2〜鉤 5mm程度であるの
で、電極パッド2に接触部11aを接触させた場合、プ
ローブカード本体が破損する可能性がある。この破損防
止のために、補強用透明ガラス板13が基板10に接合
される。
次に、第2図に示されたウェハ試験用プローブ8
カードを一例として、その製造方法について説明する。
製造方法の一例として、基板10の材料に感光性ガラス
を用いた場合を説明する。第4A図〜第4J図は、この
発明に従ったウェハ試験用プローブカードの製造方法を
工程順に示す断面図である。これらの図を参照して、1
つの接触子を有するウェハ試験用プローブカードの製造
方法について説明する。
を用いた場合を説明する。第4A図〜第4J図は、この
発明に従ったウェハ試験用プローブカードの製造方法を
工程順に示す断面図である。これらの図を参照して、1
つの接触子を有するウェハ試験用プローブカードの製造
方法について説明する。
まず、第4A図を参照して、両面が研摩された感光性ガ
ラス100の上にレジストからなるマスク101が形成
される。このマスク101を用いて、矢印で示される方
向に紫外線または光が照射される。これにより、潜像形
成領域100aが感光性ガラス100の内部にいくにつ
れて細くなるようにテーパ状に形成される。これは、紫
外線または光の投射が感光性ガラス1. OOの内部に
いくにつれて悪くなるからである。
ラス100の上にレジストからなるマスク101が形成
される。このマスク101を用いて、矢印で示される方
向に紫外線または光が照射される。これにより、潜像形
成領域100aが感光性ガラス100の内部にいくにつ
れて細くなるようにテーパ状に形成される。これは、紫
外線または光の投射が感光性ガラス1. OOの内部に
いくにつれて悪くなるからである。
次に、第4B図を参照して、第4A図と同様にして、感
光性ガラス100の他方の表面にマスク102が形成さ
れる。このマスク102を用いて、9 紫外線または光が矢印で示される方向に照射される。こ
れにより、潜像形成領域100bが感光性ガラス100
に、潜像形成領域100aと逆のテーパ形状を有するよ
うに形成される。このとき、潜像形成領域100a、1
00bのテーパ形状は約3゛の傾斜角度を有する。
光性ガラス100の他方の表面にマスク102が形成さ
れる。このマスク102を用いて、9 紫外線または光が矢印で示される方向に照射される。こ
れにより、潜像形成領域100bが感光性ガラス100
に、潜像形成領域100aと逆のテーパ形状を有するよ
うに形成される。このとき、潜像形成領域100a、1
00bのテーパ形状は約3゛の傾斜角度を有する。
第4C図を参照して、感光性ガラス100において潜像
形成領域100a、100b、すなわち、感光した部分
のみが所定の熱処理によって結晶化される。これは、感
光後の加熱現像処理によって、金属コロイドが生じ、さ
らにその金属コロイドが核となって結晶が成長するから
である。このように結晶化された部分100cが、感光
性ガラス100の2つの主表面から内部にいくにつれて
細くなるように形成される。
形成領域100a、100b、すなわち、感光した部分
のみが所定の熱処理によって結晶化される。これは、感
光後の加熱現像処理によって、金属コロイドが生じ、さ
らにその金属コロイドが核となって結晶が成長するから
である。このように結晶化された部分100cが、感光
性ガラス100の2つの主表面から内部にいくにつれて
細くなるように形成される。
第4D図を参照して、結晶化された部分100Cが酸に
よって溶解除去(エツチング)される。
よって溶解除去(エツチング)される。
このようにして、接触子が設けられるスルーホルとなる
部分として孔100dが感光性ガラス100に形成され
る。
部分として孔100dが感光性ガラス100に形成され
る。
0
第4E図に示すように、孔100dの壁面および感光性
ガラス100の両面の上にITO(Indium T
in 0xide、酸化インジウム錫)膜が1000
〜2000人の厚みで形成される。このITOめっき層
103は無電解めっき法を用いて形成される。
ガラス100の両面の上にITO(Indium T
in 0xide、酸化インジウム錫)膜が1000
〜2000人の厚みで形成される。このITOめっき層
103は無電解めっき法を用いて形成される。
さらに、第4F図を参照して、孔100dを充填し、か
つ感光性ガラス100の両面上にも堆積するように、ニ
ッケルめっき層110が4〜5μm程度の膜厚でITO
めっき層103の上に形成される。
つ感光性ガラス100の両面上にも堆積するように、ニ
ッケルめっき層110が4〜5μm程度の膜厚でITO
めっき層103の上に形成される。
このニッケルめっき層110の形成は以下の条件下で行
なわれる。触媒として、5nCQ。(塩化錫)、PdC
u、(四塩化パラジウム)が用いられる。リンを10%
含有する酸性(PH−5)の溶液に上記の触媒が入れら
れた後、200〜300℃の温度で加熱される。このと
き行なわれる化学反応は以下の式で表わされる。
なわれる。触媒として、5nCQ。(塩化錫)、PdC
u、(四塩化パラジウム)が用いられる。リンを10%
含有する酸性(PH−5)の溶液に上記の触媒が入れら
れた後、200〜300℃の温度で加熱される。このと
き行なわれる化学反応は以下の式で表わされる。
5nC12+PdC414−+Sn2” 十Pd2”+
6C鉦 1 Sn2++Pd2が触媒として働き、酸の液に溶解した
NiC1jのニッケルイオンが、ITOめっき層103
の上に成長する。孔100dにおいてはニッケルめっき
層110が柱状のニッケル層として成長する。この柱状
のニッケル層の形成時間は24時間程度である。
6C鉦 1 Sn2++Pd2が触媒として働き、酸の液に溶解した
NiC1jのニッケルイオンが、ITOめっき層103
の上に成長する。孔100dにおいてはニッケルめっき
層110が柱状のニッケル層として成長する。この柱状
のニッケル層の形成時間は24時間程度である。
第4G図に示すように、感光性ガラス100の一方の主
表面に形成されたニッケルめっき層110とITOめっ
き層103とが、研摩により除去される。これにより、
感光性ガラス100の一方の主表面が露出される。
表面に形成されたニッケルめっき層110とITOめっ
き層103とが、研摩により除去される。これにより、
感光性ガラス100の一方の主表面が露出される。
次に、第4H図を参照して、露出された感光性ガラス1
00の全面上に紫外線または光が矢印で示される方向に
照射される。これにより、感光性ガラス100に潜像が
形成される。
00の全面上に紫外線または光が矢印で示される方向に
照射される。これにより、感光性ガラス100に潜像が
形成される。
その後、第41図に示すように、酸によって感光性ガラ
ス100の一方の主表面側の一部分が溶解除去(エツチ
ング)される。このようにして、柱状のニッケルめっき
層110の端部が感光性ガラス100の一方の主表面か
ら突出するように形2 成される。このとき、柱状のニッケルめっき層]10が
感光性ガラス100の表面から突出する部分の高さは、
50〜100μm程度である。また、このときの感光性
ガラス]00の厚みは0.2〜0.5mm程度である。
ス100の一方の主表面側の一部分が溶解除去(エツチ
ング)される。このようにして、柱状のニッケルめっき
層110の端部が感光性ガラス100の一方の主表面か
ら突出するように形2 成される。このとき、柱状のニッケルめっき層]10が
感光性ガラス100の表面から突出する部分の高さは、
50〜100μm程度である。また、このときの感光性
ガラス]00の厚みは0.2〜0.5mm程度である。
さらに、第4J図に示すように、接触部1 ]、 aの
電極パッドと接触する先端部分の上に金めつき層104
が形成される。これは、ニッケルめっき層110の表面
が酸化するのを防止するためである。このとき、形成さ
れる金めつき層104の厚みは数1000人〜数μm程
度である。
電極パッドと接触する先端部分の上に金めつき層104
が形成される。これは、ニッケルめっき層110の表面
が酸化するのを防止するためである。このとき、形成さ
れる金めつき層104の厚みは数1000人〜数μm程
度である。
なお、上記実施例では金めつき層とニッケルめっき層と
によって接触部11aを構成しているが、金めつき層の
みで接触部11aを形成してもよい。
によって接触部11aを構成しているが、金めつき層の
みで接触部11aを形成してもよい。
しかしながら、電気抵抗値を低くするためには、金属配
線層1 ]、 cはある程度の厚みを必要とする。
線層1 ]、 cはある程度の厚みを必要とする。
そのため、金めつき層のみで金属配線層を形成すること
は製造コストの上昇をもたらす。また、ニッケルはIT
Oとのめっきの接着性が非常に大きく安定している。し
たがって、電極接触部分のみ3 を、低い電気抵抗値を何する金めつき層で構成し、接触
部の本体部分をニッケルまたはクロムのめつき層で構成
するのが好ましい。
は製造コストの上昇をもたらす。また、ニッケルはIT
Oとのめっきの接着性が非常に大きく安定している。し
たがって、電極接触部分のみ3 を、低い電気抵抗値を何する金めつき層で構成し、接触
部の本体部分をニッケルまたはクロムのめつき層で構成
するのが好ましい。
上記実施例で示されるように、プローブカードは、フォ
トリソグラフィ技術を用いた、−貫した製造プロセスに
より形成される。そのため、接触子は、微細で、かつ高
精度に基板上に配置することができるとともに、金属配
線層と一体化されて形成され得る。
トリソグラフィ技術を用いた、−貫した製造プロセスに
より形成される。そのため、接触子は、微細で、かつ高
精度に基板上に配置することができるとともに、金属配
線層と一体化されて形成され得る。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、LSIの多数個の電
極パッドに対応して高い精度で位置合わせすることが可
能な接触子を形成することができる。また、電極パッド
と安定した接触を図ることができる接触子の構造が形成
され得る。さらに、貫通孔に形成された接触子が上下方
向に抜は出ることも効果的に防止される。
極パッドに対応して高い精度で位置合わせすることが可
能な接触子を形成することができる。また、電極パッド
と安定した接触を図ることができる接触子の構造が形成
され得る。さらに、貫通孔に形成された接触子が上下方
向に抜は出ることも効果的に防止される。
第1A図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカ
ードを用いて構成されるウェハ・プロー4 バの概略的な構造を示す断面図である。 第1B図は、第1A図において矢印IBで示される方向
から見た透視的な平面図である。 第1C図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカ
ードの接触子の部分のみを拡大して示す斜視図である。 第1D図は、第1A図における接触部のみを拡大して示
す部分断面図である。 第2図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカー
ドの別の実施例を示す部分断面図である。 第3図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカー
ドのさらに別の実施例を示す部分断面図である。 第4A図、第4B図、第4C図、第4D図、第4E図、
第4F図、第4G図、第4H図、第41図、第4J図は
、この発明に従ったウェハ試験用プローブカードの製造
方法を工程順に従って示す断面図である。 第5図は、従来のウェハ試験用探触板を用いて構成され
るウェハ・プローバの概略的な構成を示5 す断面図である。 第6図は、第5図における電極接触部を拡大して示す部
分拡大斜視図である。 第7図は、プローブカードの先行技術として、プローブ
カードの探針部分を示す部分断面図である。 第8図は、プローブカードのもう1つの先行技術として
、プローブカードの探針部分を示す部分断面図である。 図において、1はウェハ、2は電極パッド、10は感光
性透明ガラス基板、10aはスルーホル、]、 1 a
は接触部、]]、bはくびれ部、11c。 1 ]、 dは金属配線層である。 なお、各図中、同一?9号は同一または相当部分を示す
。
ードを用いて構成されるウェハ・プロー4 バの概略的な構造を示す断面図である。 第1B図は、第1A図において矢印IBで示される方向
から見た透視的な平面図である。 第1C図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカ
ードの接触子の部分のみを拡大して示す斜視図である。 第1D図は、第1A図における接触部のみを拡大して示
す部分断面図である。 第2図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカー
ドの別の実施例を示す部分断面図である。 第3図は、この発明に従ったウェハ試験用プローブカー
ドのさらに別の実施例を示す部分断面図である。 第4A図、第4B図、第4C図、第4D図、第4E図、
第4F図、第4G図、第4H図、第41図、第4J図は
、この発明に従ったウェハ試験用プローブカードの製造
方法を工程順に従って示す断面図である。 第5図は、従来のウェハ試験用探触板を用いて構成され
るウェハ・プローバの概略的な構成を示5 す断面図である。 第6図は、第5図における電極接触部を拡大して示す部
分拡大斜視図である。 第7図は、プローブカードの先行技術として、プローブ
カードの探針部分を示す部分断面図である。 第8図は、プローブカードのもう1つの先行技術として
、プローブカードの探針部分を示す部分断面図である。 図において、1はウェハ、2は電極パッド、10は感光
性透明ガラス基板、10aはスルーホル、]、 1 a
は接触部、]]、bはくびれ部、11c。 1 ]、 dは金属配線層である。 なお、各図中、同一?9号は同一または相当部分を示す
。
Claims (2)
- (1)半導体ウェハに形成された半導体装置の複数個の
電極に対応して接触できるように配置された複数個の接
触子を有するウェハ試験用プローブカードであって、 2つの主表面を有し、電気絶縁性、光透過性および感光
性を有する物質からなり、一方の主表面から他方の主表
面に延びる貫通孔が形成された基板と、 前記貫通孔を充填するように延び、両端部から中央部に
向かってその横断面積が減少するように形成された柱状
体からなり、前記基板の一方の主表面から突出する一方
の端部を有し、その一方の端部は少なくとも、ほぼ平坦
な端面を有しており、導電材料からなる接触子と、 前記接触子の他方の端部に接続するように延び、前記基
板の他方の主表面の上に所定のパターンに従って形成さ
れた導電層からなる配線部とを備えた、ウエハ試験用プ
ローブカード。 - (2)半導体ウェハに形成された半導体装置の複数個の
電極に対応して接触できるように配置された複数個の接
触子を有するウェハ試験用プローブカードの製造方法で
あって、 2つの主表面を有し、電気絶縁性、光透過性および感光
性を有する基板に、フォトリソグラフィ技術を用いて、
一方の主表面から他方の主表面に延び、かつ両端部から
中央部に向かってその横断面積が減少するように貫通孔
を形成する工程と、前記貫通孔を充填し、かつ前記基板
の両方の主表面の上に延びるように、導電層を形成する
工程と、 前記基板の一方の主表面の上に形成された導電層部分の
みを除去する工程と、 前記貫通孔に充填された導電層部分が前記基板の一方の
主表面から突出するように、前記基板の一部分を前記一
方の主表面側から除去する工程とを備えた、ウェハ試験
用プローブカードの製造方法。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP1264150A JPH0680713B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | ウエハ試験用プローブカードおよびその製造方法 |
US07/501,463 US4983908A (en) | 1989-10-11 | 1990-03-30 | Probing card for wafer testing and method of manufacturing the same |
US07/601,635 US5042148A (en) | 1989-10-11 | 1990-10-23 | Method of manufacturing a probing card for wafer testing |
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---|---|---|---|
JP1264150A JPH0680713B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | ウエハ試験用プローブカードおよびその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03125448A true JPH03125448A (ja) | 1991-05-28 |
JPH0680713B2 JPH0680713B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=17399160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1264150A Expired - Lifetime JPH0680713B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | ウエハ試験用プローブカードおよびその製造方法 |
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Country | Link |
---|---|
US (2) | US4983908A (ja) |
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-
1990
- 1990-03-30 US US07/501,463 patent/US4983908A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-23 US US07/601,635 patent/US5042148A/en not_active Expired - Lifetime
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