JPH03214750A - Semiconductor chip measurement apparatus - Google Patents

Semiconductor chip measurement apparatus

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JPH03214750A
JPH03214750A JP2009667A JP966790A JPH03214750A JP H03214750 A JPH03214750 A JP H03214750A JP 2009667 A JP2009667 A JP 2009667A JP 966790 A JP966790 A JP 966790A JP H03214750 A JPH03214750 A JP H03214750A
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JP
Japan
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probe
substrate
chip
probe card
light emitting
Prior art date
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Application number
JP2009667A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Yamamoto
勝 山本
Kazuhiro Nakajima
和広 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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  • Measuring Leads Or Probes (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To facilitate application of a measurement apparatus to various types of chips by a method wherein a plurality of sleeves which are so arranged as to be oriented toward the center of a substrate are provided and probes which are inserted into the sleeves and whose tip lengths protruding from the sleeves can be adjusted are provided. CONSTITUTION:A light projecting part 6 is composed of a light emitting device 8 and a condensing lens 11. A plurality of the light projecting parts 6 are arranged into a matrix formation and buried in the surface of a probe card substrate 1a which facing chips near the center part of the facing surface of the substrate 1a. A plurality of sleeves 3 which are so arranged as to surround the light projecting parts 6 and to have their longitudinal directions oriented toward the center of the substrate 1a are provided and probes 2a which are inserted into the sleeves 3 and whose tip lengths protruding from the sleeves 3 can be arbitrarily adjusted and fixed are provided. In accordance with the type of the chip, screws 4 and loosened to make the tips of the probes 2a forward and have the tips come to the positions of the object pads to be measured of the chip. With this constitution, even if various types of chips are to be measured, the measurement apparatus can be applied freely by the position adjustment of the probes 2a and selection of the light projecting parts 6 to which voltages are applied.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利川分野〕 本発明は、ウェーハ上に縦横列に多数形成された電子回
路領域であるチップの特性を測定する半導体素子測定装
置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field in Icheon] The present invention relates to a semiconductor device measuring device for measuring the characteristics of a chip, which is a large number of electronic circuit areas formed in rows and columns on a wafer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、この種の半導体素子測定装置は、ウェーハを載
置するステージと、ウェーハ上に形成された電子回路領
域であるチップの入出力端子である電極パッド(ボンデ
ィングパッド)あるいは測定用のパッドと接触する複数
のプローブをもつプローブカードと、このプローブカー
ドと連結し前記プローブよりチップに入力し、その出力
信号を測定するプロービング装置と、このブロービン装
置を制御したり、前記ステージの移動制御する制御装置
とから構成されている。
In general, this type of semiconductor device measurement equipment has a stage on which the wafer is placed, and a contact pad (bonding pad) or measurement pad that is the input/output terminal of the chip, which is an electronic circuit area formed on the wafer. a probe card having a plurality of probes connected to the probe card, a probing device that is connected to the probe card, inputs the probe to the chip, and measures the output signal, and a control device that controls the blowbin device and controls the movement of the stage. It is composed of.

第11図及び第12図は従来の半導体素子測定装置の一
例を説明するためのプローブカードの平面図及び側面図
である。この半導体素子測定装置のプローブカートは、
同図に示すように、平板状の基板1に測定子であるプロ
ーブ2が円周に配置され収り付けらたものである。
FIGS. 11 and 12 are a plan view and a side view of a probe card for explaining an example of a conventional semiconductor device measuring apparatus. The probe cart for this semiconductor device measuring device is
As shown in the figure, probes 2, which are measuring elements, are arranged around the circumference of a flat substrate 1 and housed therein.

このプローブカードを使用してチップの特性を測定する
場合は、まず、ステージを移動し、ウ工−ハの測定すべ
きチップの位置をプローブカードの下にもってくる。次
に、プローブカードを下降し、プローブ2をそれぞれに
対応するチップのボンディングパッドあるいは測定用の
パッドに当て接触させ、プロービング装置より電源、接
地及び入出力信号の授受を行ない、チップの特性を測定
していた。
When measuring the characteristics of a chip using this probe card, first, the stage is moved to bring the chip to be measured on the wafer under the probe card. Next, the probe card is lowered, the probes 2 are brought into contact with the bonding pads or measurement pads of the corresponding chips, and the probing device transmits and receives power, ground, and input/output signals, and measures the characteristics of the chips. Was.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上述した従来の半導体素子測定装置の1
ローブカードでは、測定の際に、プローブの先端が針状
に形成され、しがも、それ自体が細いので、チッ1のパ
ッドに当て接触するときに、パッドに傷をつけたりする
ことがある。特に、このパッドがボンティングパッドの
場合、後工程での金属細線が接続出来ないという欠点が
ある。また、ピン数が増えるにつれて、プローブの先端
が曲りを起し、接触の不確実による信号伝達不良や、あ
るいは電源及び接地電位の付与の際に、チップ内の出力
バッファの同時動作による電源電位あるいは接地電位の
レベルが変動し、誤動作し易く正確な測定が出来ないと
いう欠点がある。
However, one of the above-mentioned conventional semiconductor device measuring devices
In the case of a lobe card, the tip of the probe is formed into a needle shape and is thin, so when making contact with the pad of tip 1, it may damage the pad. Particularly, when this pad is a bonding pad, there is a drawback that a thin metal wire cannot be connected in a subsequent process. In addition, as the number of pins increases, the tip of the probe may bend, resulting in poor signal transmission due to contact uncertainty, or when power and ground potentials are applied, due to simultaneous operation of the output buffers in the chip. The disadvantage is that the level of the ground potential fluctuates, making it easy to malfunction and making accurate measurements impossible.

また、通常、チップには品種により測定すべき測定用の
パッドと、金属細線と接続されるボンディングパッドが
混在しており、さらに、それぞれのチップの大きさ、形
状、パッドの位置及び数が異なる。このため、チップ毎
にそれ専用のプローブカードが必要であるという欠点が
ある。一方、チップ側では、測定すべきパッド数が多い
ことは、このためにチップの集積度が高密度にならない
というチップ上の欠点もある。
In addition, chips usually have a mixture of measurement pads to be measured and bonding pads connected to thin metal wires depending on the type of chip, and each chip has a different size, shape, pad position, and number. . Therefore, there is a drawback that a dedicated probe card is required for each chip. On the other hand, on the chip side, the large number of pads to be measured has the disadvantage that the chip cannot be integrated at a high density.

本発明の目的は、かかる欠点を解消し、チップの電極パ
ッドを傷をつけることなく、また、特別に測定すべきパ
ッドがなくとも確実に測定出来るとともに種々のチップ
に適用出来る汎用性のある半導体素子測定装置を提供す
ることにある。
The purpose of the present invention is to eliminate such drawbacks, to provide a semiconductor that can be reliably measured without damaging the electrode pads of the chip and without any special pads to be measured, and that can be applied to a variety of chips. An object of the present invention is to provide an element measuring device.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

1.本発明の第1の半導体素子測定装置は、ウェーハを
載置するステージと、ウェーハ上に形成5 一 されたチップの入出力端子であるパッドと接触する複数
のプローブをもつプローブカードと、このプローブカー
ドと連結し前紀プローブよりチップに入力し、その出力
信号を測定するプロービング装置と、このブロービン装
置を制御したり、前記ステージの移動制御する制御装置
とを有する半導体素子測定装置において、前記プローブ
カードの基板の前記チップに対向する面にあって、その
中心付近に縦横列に並べて発光素子と集光レンズとから
なる複数対の投光部が埋設されるとともに前記投光部を
囲むとともに長手方向が前記基板の中心に向って配置さ
れる複数個のスリーブとを設け、このスリーブに挿入さ
れるとともに前記スリーブよりその先端の突出量が任意
に調節し、固定されるプローブとを備え構成される。
1. A first semiconductor device measuring apparatus of the present invention includes a stage on which a wafer is placed, a probe card having a plurality of probes that contact pads that are input/output terminals of chips formed on the wafer, and the probes. A semiconductor device measuring device comprising a probing device connected to a card to input a signal from a previous generation probe to a chip and measure the output signal, and a control device to control the probing device and to control movement of the stage. On the surface of the card substrate facing the chip, a plurality of pairs of light emitting parts each consisting of a light emitting element and a condensing lens are embedded in rows and columns near the center of the card, surrounding the light emitting part and extending along the length. A probe is provided with a plurality of sleeves whose direction is arranged toward the center of the substrate, and a probe that is inserted into the sleeve and whose tip protrudes from the sleeve is adjusted arbitrarily and fixed. Ru.

2.本発明の第2の半導体素子測定装置は、前記プロー
ブカードの基板のチップに対向する面にマトリックス状
に縦横列に配置して明けられた挿入穴にそれぞれ接触子
が選択的に基板面より突出したり、引込んだりするプロ
ーブと、前記投光部6 とが混在して設けられていることを特徴としている。
2. In the second semiconductor device measuring device of the present invention, contacts are selectively protruded from the substrate surface into insertion holes arranged in rows and columns in a matrix on the surface facing the chip of the substrate of the probe card. It is characterized in that a probe that can be retracted or retracted and the light projecting section 6 are provided in a mixed manner.

3.本発明の第3の半導体素子測定装置は、前記プロー
ブカードの基板のチップに対向する面に並べて挿入穴を
設け、この挿入穴の数個所に前記基板より突出する接触
子であるプローブを設け、それ以外の挿入穴には光の通
過穴のある光電変換素子とこの通過六を通過する光を発
生する発光素子との対を入れることを特徴としている。
3. A third semiconductor device measuring device of the present invention includes insertion holes arranged side by side on the surface facing the chip of the substrate of the probe card, and probes that are contacts protruding from the substrate at several places in the insertion holes, The other insertion holes are characterized in that a pair of a photoelectric conversion element having a light passage hole and a light emitting element that generates light passing through the passage hole is inserted.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.

第1図及び第2図は本発明の第1の実施例の半導体素子
測定装置を説明するためのプローブカードの下面図及び
部分断面側面図、第3図は第1図の投光部の模式断面図
、第4図は第1図のスリーブにおける他の構造例を示す
プローブカードの部分断面側面図である。この半導体素
子測定装置のプローブカードは、第1図及び第2図に示
すように、中心付近に縦横列に並べて発光素子と集光レ
ンズどの複数対が埋め込まれる投光部6が配置される基
板1aと、投光部6を囲むとともに長手方向が基板1a
の中心に向って配置される複数個のスリーブ3と、この
スリーブ3に挿入されるとともにねじ4でその先端の突
出量が固定されるプローブ2aとで構成されている。
1 and 2 are a bottom view and a partially sectional side view of a probe card for explaining a semiconductor device measuring device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of the light projecting section of FIG. 1. 4 is a partially sectional side view of a probe card showing another structural example of the sleeve of FIG. 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the probe card of this semiconductor device measuring device is a substrate on which a light projecting section 6 is arranged, in which a plurality of pairs of light emitting elements and condensing lenses are embedded in rows and columns near the center. 1a, and a substrate 1a surrounding the light projecting section 6 and extending in the longitudinal direction.
It consists of a plurality of sleeves 3 arranged toward the center of the probe 2a, and a probe 2a that is inserted into the sleeve 3 and has its tip protruded by a screw 4.

また、このプローブカードの投光部6は、第3図に示す
ように、基板1aの中心付近にマトリックス状に配列し
て形成された挿入穴に発光素子8、例えば、発光ダイオ
ードあるいはレーザ発光ダイオード等が埋め込まれてお
り、その前面に光を集光する集光レンズ11が取り付け
られている。勿論、この発光素子8には電圧を印加する
ための入力端子7及びアース端子12がそれぞれ設けら
れている。
Further, as shown in FIG. 3, the light emitting section 6 of this probe card has light emitting elements 8, such as light emitting diodes or laser light emitting diodes, inserted into insertion holes arranged in a matrix near the center of the substrate 1a. etc., and a condensing lens 11 for condensing light is attached to the front surface of the condensing lens. Of course, this light emitting element 8 is provided with an input terminal 7 and a ground terminal 12 for applying voltage, respectively.

このプローブカードは、チップの電源を印加するパッド
及びチップより出力される信号を受けるパッドには、プ
ローブ2aを使用し、チップに信号を入力するときは、
この投光部6より光を発生し、チップの論理素子デバイ
スの所定の能動領域に照射し、疑似に論理素子に電気信
号が入力された同じ状態にすることである。そして、そ
の入力信号の結果、出力される信号をプローブ2aで検
出することである。
This probe card uses the probe 2a for the pad that applies power to the chip and the pad that receives the signal output from the chip, and when inputting the signal to the chip,
This light projecting section 6 generates light and irradiates it onto a predetermined active area of the logic element device of the chip, thereby creating a pseudo state in which an electrical signal is input to the logic element. Then, a signal output as a result of the input signal is detected by the probe 2a.

従って、チップによって、プローブ2aをねじ4を緩め
、前進させ、所定のチップの測定パッドの位置にプロー
ブの先きが来るように調整する。
Therefore, depending on the tip, the probe 2a is moved forward by loosening the screw 4, and adjusted so that the tip of the probe is positioned at the measurement pad of a predetermined tip.

また、不必要であれば、プローブ2aを後退させるか、
取り外しても良い。また、投光部6も入力する必要のあ
る投光部6だけ動作させるようにし、その他は電圧を印
加しない。このような構造にすれば、チップの種類が異
なっても、プローブ2aの位置調整及び投光部6の電圧
印加するか否かで自由に選択出来る利点がある。また、
入力すべき信号用のパッドもチップから省略出来る利点
がある。
Also, if it is unnecessary, move the probe 2a back or
You can also remove it. Further, only the light projecting section 6 that requires input is operated, and no voltage is applied to the others. This structure has the advantage that even if the type of chip is different, it can be freely selected by adjusting the position of the probe 2a and whether or not to apply a voltage to the light projecting section 6. Also,
There is an advantage that pads for signals to be input can also be omitted from the chip.

また、プローブの先端の移動調整の他の例として、例え
は、第4図に示すように、第2図に示すねじ4の代りに
、プローブ2dの外径にねじを切り、スリーブ3aの挿
入穴にねじを形成し、ブロ9 ?ブ2dを回転することにより、先端の出し入れを調整
することである。この構造のプローブカードは前述の実
施例より調整が簡単である。また、この図面には示して
ないが、調整後の緩み止めのロックナットが必要である
As another example of adjusting the movement of the tip of the probe, for example, as shown in FIG. 4, instead of the screw 4 shown in FIG. 2, a thread is cut on the outer diameter of the probe 2d, and the sleeve 3a is inserted. Form a screw in the hole and blow 9? By rotating the tab 2d, the insertion and removal of the tip can be adjusted. This structure of the probe card is easier to adjust than the previous embodiments. Also, although not shown in this drawing, a lock nut is required to prevent loosening after adjustment.

第5図及び第6図は本発明の第2の実施例の半導体素子
測定装置を説明するためのプローブカードの下面図及び
部分断面側面図である。このプローブカードは、同図に
示すように、基板1bの下面にマトリックス状に縦横列
に配置して明けれた挿入六にそれぞれ機械的接触子であ
るプローブ2b(黒字の点)と投光部6(白抜き点〉を
混在して設■けたことである。また、この機械式接触子
であるプローブ2bは、基板1bの挿入穴にスプリング
13を介して挿入され、通常は、このスプリング13に
よりプローブ2bは引込んでいる。必要の所だけ、ボー
ト9より圧縮空気がシリンダ穴10に導入され、プロー
ブ2bが基板1bより突出される構造になっている。
5 and 6 are a bottom view and a partially sectional side view of a probe card for explaining a semiconductor device measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention. As shown in the figure, this probe card has probes 2b (black dots), which are mechanical contacts, and light emitting parts 6 arranged in rows and columns in a matrix on the bottom surface of a substrate 1b. The probe 2b, which is a mechanical contact, is inserted into the insertion hole of the board 1b via a spring 13. The probe 2b is retracted. Compressed air is introduced from the boat 9 into the cylinder hole 10 only where necessary, and the probe 2b is protruded from the substrate 1b.

さらに、投光部6は、前述の実施例における第1 0 3図に示す構造と同じで、それぞれの挿入穴に発光素子
8と集光レンズ11が埋め込まれている。
Further, the light projecting section 6 has the same structure as shown in FIG. 103 in the above-described embodiment, and a light emitting element 8 and a condensing lens 11 are embedded in each insertion hole.

第7図は第5図及び第6図に示すプローブカードとチッ
プとを示す斜視図である。このプローブカードで、多数
の測定パッドのあるチップ15の特性を測定する場合は
、ます、ウェーハ上の所定の位置にあるチップ15上に
基板1bを位置決めする。
FIG. 7 is a perspective view showing the probe card and chip shown in FIGS. 5 and 6. FIG. When using this probe card to measure the characteristics of a chip 15 having a large number of measurement pads, the substrate 1b is first positioned over the chip 15 at a predetermined position on the wafer.

ここで、この図面では、便宜上、ウェーハより仮にチッ
プが切離されている状態で示してある。
In this drawing, for convenience, chips are shown temporarily separated from the wafer.

また、測定すべき、電源印加するパッド17に対応する
プローブ2bは、該当する挿入穴であるシリンダ穴10
に圧縮空気を供給することにより基板1bより突出させ
、その他の必要のないパッドに対応するプローブの圧縮
空気は断とし、スプリング13により基板1b内に引込
んでいる。さらに、チップのデバイスの照射すべき照射
領域16に対応する投光部6のみ電圧を印加する。
Further, the probe 2b corresponding to the pad 17 to which power is applied to be measured is inserted into the cylinder hole 10 which is the corresponding insertion hole.
By supplying compressed air to the probes, the probes are made to protrude from the substrate 1b, and the compressed air for the probes corresponding to other unnecessary pads is cut off, and the probes are drawn into the substrate 1b by a spring 13. Further, a voltage is applied only to the light projecting section 6 corresponding to the irradiation area 16 of the chip device to be irradiated.

次に、このプローブカードを下降し、照射すべき照射領
域16に投光部6より光りを照射して、疑似的にデバイ
スに信号を与え、プローブ2bでバッド17に電源供給
し、プローブ2bによりチップ15の出力信号を得て、
チップ15の特性を測定し、良否判定を行なう。
Next, the probe card is lowered, the light projector 6 irradiates the irradiation area 16 to be irradiated with light to give a pseudo signal to the device, the probe 2b supplies power to the pad 17, and the probe 2b Obtaining the output signal of the chip 15,
The characteristics of the chip 15 are measured to determine whether it is good or bad.

この実施例のプローブカードは、測定パッドがより多い
チップに適合する。また、機械的接触子であるプローブ
と入力信号を光で入力する投光部とをプローブカード自
体を調節することなく、外部制御で選択調節することが
出来るので、プローブカードの接触子及び投光部の位置
精度の維持がより容易に出来る利点がある。すなわち、
チップの品種が変更されても、どの位置の挿入穴である
シリンダ穴10に圧縮空気を供給するか、あるいは、ど
の挿入穴の発光素子に電圧を印加するかを制御すること
によって、1ローブカードの測定点を変更出来るからで
ある。
This example probe card is compatible with chips with more measurement pads. In addition, the probe, which is a mechanical contact, and the light emitter, which inputs the input signal as light, can be selectively adjusted by external control without adjusting the probe card itself. This has the advantage that the positional accuracy of the parts can be maintained more easily. That is,
Even if the type of chip is changed, the one-lobe card can be maintained by controlling which position of the insertion hole, cylinder hole 10, is supplied with compressed air, or which insertion hole's light-emitting element is supplied with voltage. This is because the measurement point can be changed.

第8図及び第9図は本発明の第3の実施例の半導体素子
測定装置を説明するためのプローブカードの下面図及び
部分断面側面図、第10図(a)及び(b)は第8図及
び第9図に示すプローブ部の断面図及び光プローブ部の
模式断面図である。
8 and 9 are a bottom view and a partial cross-sectional side view of a probe card for explaining a semiconductor device measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention, and FIGS. 10(a) and (b) are an 8th 10A and 10B are a cross-sectional view of the probe section and a schematic cross-sectional view of the optical probe section shown in FIG.

このプローブカードは、特にGaAsのような化合物半
導体で製作された集積回路のチップを測定する場合に用
いられる。
This probe card is used especially when measuring integrated circuit chips made of compound semiconductors such as GaAs.

また、この1ローブカードは、第8図及び第9図に示す
ように、円形状の基板ICに四角形の周辺に並べて挿入
穴を設け、この穴の各隅の挿入穴の数個所に、接触子で
あるプローブ2Cを設け、それ以外の挿入穴には、光と
電気と変換し、信号有無を測定する光プローブ14を挿
入したことである。
In addition, as shown in Figures 8 and 9, this one-lobe card has insertion holes lined up around a rectangle on a circular substrate IC, and contacts are made in several places in each corner of the insertion hole. A probe 2C, which is a child, is provided, and an optical probe 14, which converts light and electricity and measures the presence or absence of a signal, is inserted into the other insertion holes.

ここで、プローブ2Cの構造は、第10図の(a)に示
すように、挿入六にカラー20が埋め込まれ、このカラ
ー20内にスプリング13aが挿入され、プローブ2c
を一定の圧力で押している。
Here, the structure of the probe 2C is as shown in FIG.
is pressed with constant pressure.

また、ナット21はスプリング13aの与圧力を調節す
るものである。
Further, the nut 21 is used to adjust the pressing force of the spring 13a.

また、光プローブ14の構造は、第10図(b)に示す
ように、通過穴23のある光電変換素子14aを挿入穴
に窓として取り付け、この通過穴2一 1 3一 3を通過する発光素子22を挿入したことである。
Further, as shown in FIG. 10(b), the structure of the optical probe 14 is such that a photoelectric conversion element 14a having a passage hole 23 is attached to the insertion hole as a window, and light is emitted through the passage hole 2-1-3-3. This is because the element 22 was inserted.

ここで、例えば、この光電変換素子14aは、例えば、
広帯域<400nm〜1 2 0 0 n m )分光
感度をもち、高効率のシリコン太陽電池セルを用いる。
Here, for example, this photoelectric conversion element 14a is, for example,
Highly efficient silicon solar cells with broadband <400 nm to 1200 nm) spectral sensitivity are used.

また、発光素子22は、通常の発光ダイオードと集光レ
ンズあるいはレーザダイオードを使用する。
Further, the light emitting element 22 uses a normal light emitting diode, a condensing lens, or a laser diode.

さらに、この光プローブ14を光信号を受光する場合は
、スイッチ18を光電変換素子14a側に入れ、チップ
側より発生する光を受け、必要に応じてこの光より生ず
る微弱光起電流を増幅する増幅器を設けるとよい。また
、この光プローブを信号を与える投光部として使用する
ときは、スイッチ18を発光素子22側に入れ、発光素
子22を動作させ光を発生し、この光を通過穴23を通
過させ、チップの所要の領域に照射する。
Furthermore, when the optical probe 14 receives an optical signal, the switch 18 is set to the photoelectric conversion element 14a side, and the light generated from the chip side is received, and if necessary, the weak photovoltaic current generated from this light is amplified. It is recommended to provide an amplifier. When using this optical probe as a light projecting section that provides a signal, the switch 18 is set to the light emitting element 22 side, the light emitting element 22 is operated to generate light, this light is passed through the passage hole 23, and the light emitting element 22 is operated to generate light. irradiate the required area.

このプローブカードでチップを測定するときには、まず
、測定すべきウェーハのチップ上に1ローブカードを位
置決めし、下降させ、プローブ2Cによりチップのパッ
ドに電源を供給する。この1 4 とき、あらかじめ決められた光プローブ14は、チップ
の入力すべきデバイスの能動領域に光を照射し、チップ
のあらかじめ決められた領域からの発生する光を残りの
いずれかの光プローブ14で受光し、その光起電流を増
幅5し、所定の信号レベルを判定し、測定することであ
る。
When measuring a chip with this probe card, first, the one-lobe card is positioned over the chip of the wafer to be measured, lowered, and power is supplied to the pad of the chip by the probe 2C. At this time, the predetermined optical probe 14 irradiates light onto the active region of the device to be inputted to the chip, and directs the light generated from the predetermined region of the chip to any of the remaining optical probes 14. The photovoltaic current is amplified 5, and a predetermined signal level is determined and measured.

この実施例の場合は、信号を受けるプローブ部が光プロ
ーブで代行出来るので、より組合せの自由があるという
利点がある。また、この光プローブを第2の実施例と同
じように、マトリクス状に縦横列に設けてやれば、より
多くの品種のチップの測定に適用出来る利点がある。ま
た、プローブ2cが基板IC内に凹む構造であるので、
プローブカードをウェーハにより近くすることが出来る
ので、距離による光損失が少なくなるという利点がある
In the case of this embodiment, an optical probe can be used instead of the probe section that receives signals, so there is an advantage that there is more freedom in combinations. Further, if the optical probes are arranged in rows and columns in a matrix as in the second embodiment, there is an advantage that it can be applied to measurements of more types of chips. In addition, since the probe 2c is recessed into the substrate IC,
Since the probe card can be brought closer to the wafer, there is an advantage that optical loss due to distance is reduced.

以上3つの独立した実施例で説明したが、本発明は、い
ずれの機械式の接触子であるプローブと、いずれの光学
的プローブとを組合せてプローブカ−ドを製作すれは、
すべての品種のチップの測定に適用出来る。
Although the above three independent embodiments have been described, the present invention can produce a probe card by combining any mechanical contact probe and any optical probe.
Applicable to measurements of all types of chips.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明は、チップの電源用パッドと
接触するとともにチップに電源を供給する機械的接触子
であるプローブと、信号のみを入力するための光をチッ
プのデバイスに照射する発光素子光プローブと、これら
入力に対してチップより出力される電気信号あるいは光
信号を受けるプローブである接触子あるいは受光素子で
ある光プローブとをプローブカードの基板上に混在して
備えることによって、信号入力と、きすの発生のきらう
バッドの代りに、このパッドに対応するデバイスの照射
場所を照射する光プローブを配置するとかというように
、これら機械的接触子のプローブと光プローブとによっ
て、プローブカード上で種々の配置替えを自在に出来る
As explained above, the present invention includes a probe that is a mechanical contact that contacts a power supply pad of a chip and supplies power to the chip, and a light emitting element that irradiates a device on the chip with light for inputting only a signal. Signal input is possible by providing a mixture of optical probes and optical probes, which are contacts or light-receiving elements, which are probes that receive electrical or optical signals output from the chip in response to these inputs, on the board of the probe card. By using these mechanical contact probes and optical probes, for example, placing an optical probe that irradiates the irradiation location of the device corresponding to this pad instead of a pad that is prone to scratches, You can freely change the arrangement in various ways.

従って、チップのパッドを傷をつけることなく、また、
特別に測定すべきパッドがなくとも確実に測定出来ると
ともに種々のチップを適用出来る汎用性のあるプローブ
カードをもつ半導体素子測定装置が得られるという効果
がある。
Therefore, without damaging the pads of the chip, and
The present invention has the advantage that a semiconductor device measuring device can be obtained that can perform measurements reliably even without a special pad to be measured, and has a versatile probe card that can be applied to various chips.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図及び第2図は本発明の第1の実施例の半導体素子
測定装置を説明するためのプローブカードの下面図及び
部分断面側面図、第3図は第1図の投光部の模式断面図
、第4図は第1図のスリーブにおける他の構造例を示す
プローブカードの部分断面側面図、第5図及び第6図は
本発明の第2の実施例の半導体素子測定装置を説明する
ためのプローブカードの下面図及び部分断面側面図、第
7図は第5図及び第6図に示すプローブカードとチップ
とを示す斜視図、第8図及び第9図は本発明の第3の実
施例の半導体素子測定装置を説明するためのプローブカ
ードの下面図及び部分断面側面図、第10図(a)及び
(b)は第8図及び第9図に示すプローブ部の断面図及
び光プローブの模式断面図、第11図及び第12図は従
来の半導体素子測定装置の一例を説明するためのプロー
ブカードの平面図及び側面図である。 1 7 1、1a、1b、1 c−基板、2、2a、2b、2c
、2 d ・・・プローブ、3、3a=・スリーブ、4
・・・ねじ、5・・・蓋、6・・・投光部、7・・・入
力端子、8・・・発光素子、9・・・ポート、10・・
・シリンダ穴、11・・・集光レンズ、12・・・アー
ス端子、13、13a・・・スプリング、14・・・光
プローブ、14a・・・光電変換素子、15・・・チッ
プ、16・・・照射領域、17・・・パッド、18・・
・スイッチ、1つ・・・欠番、20・・・カラー 21
・・・ナット、22・・・発光素子、23・・・通過穴
1 and 2 are a bottom view and a partially sectional side view of a probe card for explaining a semiconductor device measuring device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of the light projecting section of FIG. 1. 4 is a partially sectional side view of a probe card showing another structural example of the sleeve of FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 illustrate a semiconductor device measuring device according to a second embodiment of the present invention. 7 is a perspective view showing the probe card and chip shown in FIGS. 5 and 6, and FIGS. 8 and 9 are views showing the third embodiment of the present invention. FIGS. 10(a) and 10(b) are a bottom view and a partially sectional side view of a probe card for explaining the semiconductor device measuring apparatus of the embodiment, and FIGS. A schematic cross-sectional view of an optical probe, and FIGS. 11 and 12 are a plan view and a side view of a probe card for explaining an example of a conventional semiconductor device measuring apparatus. 1 7 1, 1a, 1b, 1 c-substrate, 2, 2a, 2b, 2c
, 2 d ... Probe, 3, 3a = Sleeve, 4
...Screw, 5...Lid, 6...Light emitter, 7...Input terminal, 8...Light emitting element, 9...Port, 10...
- Cylinder hole, 11... Condensing lens, 12... Earth terminal, 13, 13a... Spring, 14... Optical probe, 14a... Photoelectric conversion element, 15... Chip, 16... ...Irradiation area, 17...Pad, 18...
・Switch, 1...missing number, 20...color 21
... Nut, 22 ... Light emitting element, 23 ... Passing hole.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ウェーハを載置するステージと、ウェーハ上に形成
された電子回路領域である半導体素子(以下チップと呼
ぶ)の入出力端子であるパッドと接触する複数のプロー
ブをもつプローブカードと、このプローブカードと連結
し前記プローブよりチップに入力し、その出力信号を測
定するプロービング装置と、このプロービング装置を制
御したり、前記ステージの移動制御する制御装置とを有
する半導体素子測定装置において、前記プローブカード
の基板のチップに対向する面であって、その中心付近に
縦横列に並べて発光素子と集光レンズとからなる複数対
の投光部が埋設されるとともに前記投光部を囲むととも
に長手方向が前記基板の中心に向って配置される複数個
のスリーブとを設け、このスリーブに挿入されるととも
に前記スリーブよりその先端の突出量が任意に調節し、
固定されるプローブとを備えることを特徴とする半導体
素子測定装置。 2、前記プローブカードの基板のチップに対向する面に
マトリックス状に縦横列に配置して明けられた挿入穴に
それぞれ接触子が選択的に基板面より突出したり、引込
んだりするプローブと、前記投光部とが混在して設けら
れていることを特徴とする請求項1記載の半導体素子測
定装置。 3、前記プローブカードの基板のチップに対向する面に
並べて挿入穴を設け、この挿入穴の数個所に前記基板よ
り突出する接触子であるプローブを設け、それ以外の挿
入穴には光の通過穴のある光電変換素子とこの通過穴を
通過する光を発生する発光素子との対を入れることを特
徴とする請求項1記載の半導体素子測定装置。
[Claims] 1. A stage on which a wafer is placed, and a plurality of probes that come into contact with pads that are input/output terminals of semiconductor elements (hereinafter referred to as chips) that are electronic circuit areas formed on the wafer. Semiconductor device measurement comprising a probe card, a probing device connected to the probe card to input the signal from the probe to the chip and measure the output signal, and a control device to control the probing device and control the movement of the stage. In the apparatus, a plurality of pairs of light emitting sections each including a light emitting element and a condensing lens are embedded in a surface of the substrate of the probe card facing the chip near the center of the probe card, and the light emitting sections each include a light emitting element and a condensing lens. a plurality of sleeves surrounding the board and having their longitudinal directions directed toward the center of the substrate, the sleeve being inserted into the sleeve and the amount of protrusion of the tip of the sleeve being arbitrarily adjusted from the sleeve;
A semiconductor device measuring device comprising: a fixed probe; 2. A probe in which contacts are selectively protruded from or retracted from the substrate surface into insertion holes arranged in rows and columns in a matrix on the surface facing the chip of the substrate of the probe card; 2. The semiconductor device measuring device according to claim 1, further comprising a light projecting section. 3. Insertion holes are arranged side by side on the surface facing the chip of the substrate of the probe card, and probes, which are contacts that protrude from the substrate, are provided in several places in these insertion holes, and light passes through the other insertion holes. 2. The semiconductor device measuring apparatus according to claim 1, further comprising a pair of a photoelectric conversion element having a hole and a light emitting element that generates light passing through the passage hole.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003273178A (en) * 2002-01-29 2003-09-26 Hewlett Packard Co <Hp> Interconnect structure
JP2010249718A (en) * 2009-04-17 2010-11-04 Micronics Japan Co Ltd Photodetector used for testing led

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