JPH08330369A - プローバ用インターフェースカード - Google Patents

プローバ用インターフェースカード

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JPH08330369A
JPH08330369A JP7157146A JP15714695A JPH08330369A JP H08330369 A JPH08330369 A JP H08330369A JP 7157146 A JP7157146 A JP 7157146A JP 15714695 A JP15714695 A JP 15714695A JP H08330369 A JPH08330369 A JP H08330369A
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JP
Japan
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guard
needle
pattern
conductor
card
Prior art date
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Pending
Application number
JP7157146A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Bessho
嘉行 別所
Hideo Akama
秀雄 赤間
Norio Sone
規雄 曽根
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Hewlett Packard Japan Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Japan Inc
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/073Multiple probes
    • G01R1/07307Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Measuring Leads Or Probes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ニードル実装部の誘電吸収特性を改善したプロ
ーバ用インターフェースカードを提供する。 【構成】側部ガード導体23’に高さと深さを設け、ニ
ードル11とその基部の信号パターン12から、隣接す
るニードル21及びその側部ガード導体23’の間に絶
縁部材が存在しないように配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェハー測定の治
具に関し、より詳細には、測定器とプローバ内のウェハ
ーを接続するプローバ用インターフェースカードにおい
て、微小電流を測定する際に、測定待ち時間(誤差電流
が測定に影響しない程に小さくなるまでの時間)を大幅
に短縮することができるインターフェースカードに関す
る。
【0002】
【従来技術及び解決しようとする課題】近年の半導体製
造技術の進歩はめざましく、高密度集積の要求による微
細加工技術の進歩も例外ではない。高密度実装の実現の
ために、半導体の発熱を抑える目的により、また各素子
の大きさを小さくする目的により、半導体内で動作に必
要とされる電流、電圧は年々小さくなっている。そのた
め、微小電流測定の重要性が増し、より高性能の微小電
流測定精度が測定器及びそこで使われる治具に要求され
ている。
【0003】これは、ウェハーのプロセス管理試験にお
いても例外ではない。従来のプロセス管理の試験方法と
しては、ウェハーにチップを形成する際に、特性測定用
のTEG(Test Element Group)と呼ばれる測定チップを
同時に形成し、それを測定していた。プローバ用インタ
ーフェースカードは、その際、測定器と、被測定ウェハ
ーを運搬/位置決めするプローバとの間に介在するイン
ターフェースカードであり、ウェハーの測定端子に接触
するためのニードルと呼ばれる接触針をカード内の円形
の穴の周囲に複数本備えている。
【0004】図1に示されるのは、従来技術によるプロ
ーブカード1と呼ばれるプローバ用インターフェースカ
ードの概観図で、図2は、そのニードル実装部の構造を
判りやすく拡大した図である。図2の断面a−a’から
見た断面図が図3である。図2において、ニードル11
及び21はウェハー31上の端子32及び33に接触す
る。ウェハー上の端子32及び33からの信号は、それ
ぞれニードル11及び21を通り、更にプローブカード
1上の信号パターン12及び22を通った後、端子(図
示していない)を介して測定器(図示していない)に接
続される。
【0005】プローブカード1上の配線パターン13及
び23はガードパターン(側部ガードパターン)であ
り、例えば、側部ガードパターン13は信号パターン1
2に対してプローブカードの絶縁体51を通して外側か
ら電流が流れ込まないように機能している。図3の基板
内部のパターン14及び24も、それぞれニードル11
及び21に対応するガードパターン(下部ガードパター
ン)であり、例えば下部ガードパターン14は、信号パ
ターン12に対してプローブカードの絶縁体51を通し
て裏面から電流が流れ込まないように機能している。こ
の下部ガードパターン14及び24は、基板の内層では
なく、裏面に設けることもできる。通常、側部ガードパ
ターン13はニードル11と同電位にしてアクティブガ
ードとするが、側部ガードパターン13をグランド電位
に固定してパッシブガードとして実施することもある。
側部ガードパターン23もニードル21に対し同様の機
能をもつ。なお、図2では2つのニードルの接続しか示
していないが、実際には、多数のニードルが配されてい
る。
【0006】このプローバ用インターフェースカード
に、近年、fA(フェムトアンペア)オーダーでの測定
精度が必要とされるようになってきたが、要求される性
能のものを開発するのは困難であった。その原因のひと
つに、高密度に配置されたニードル実装部での誘電吸収
の問題がある。
【0007】すなわち、ニードル実装部では狭い間隔で
多数のニードルが並ぶため、各ニードルから基板の絶縁
体を通して隣接したニードルの下部ガードパターンに至
る経路の誘電吸収が発生し、しかも、ニードル間の間隔
が狭いために無視できない量となって、測定の待ち時間
に大きな影響を与える。
【0008】他方、このようなカードを用いないで、f
Aオーダーの測定を可能とする単チャンネル同軸プロー
ブを使う方法もあるが、ニードルの位置出し精度が甘
く、装置が大きく多チャンネル化に制約がある上、比較
的高価なために、近年の多端子化したTEGの測定には
適してはいない。
【0009】図4を用いて、従来のプローブカードの問
題点をより詳細に説明する。
【0010】図3のニードル部の等価回路を図4に示
す。図4において、端子211は図3のニードル11及
び信号パターン12の電位を示し、同様に端子221は
ニードル21及び信号パターン22の電位、端子213
は側部ガードパターン13及び下部ガードパターン14
の電位、端子223は側部パターン23及び下部ガード
パターン24の電位を示している。C12は端子21
1、221間のキャパシタンス、C13は端子211、
213間のキャパシタンス、C24は端子221、22
3間のキャパシタンス、C14は端子211、223間
のキャパシタンス、C23は端子221、213間のキ
ャパシタンス、C34は端子213、223間のキャパ
シタンスである。なお、図4の等価回路では端子間に存
在する抵抗成分は省略してある。
【0011】図4に示される等価回路では、測定条件が
変わると端子211、221の電圧が変化する。説明を
簡単にするため、端子221の電圧が一定の場合を考え
る。端子211の電圧が変化すると、C12、C14の
キャパシタンスに充電される。端子213の電圧は測定
装置により端子211と等しく保たれているので、C1
3については無視できる。またC34は測定端子21
1、221に接続していないので無視する。ここでC1
2は、図3のニードル及び信号パターン12と、ニード
ル21及び信号パターン22との間のキャパシタンス
で、この導体間には空気しか存在しないので、瞬時に充
電される。しかし、C14は、図3の信号パターン11
及びニードル12と、側部ガードパターン23及び下部
ガードパターン24との間のキャパシタンスであり、こ
の両端子を電極として形成されるキャパシタンス空間に
は図3の絶縁体51の斜線部分101、102、103
等が絶縁部材として介在するので、次のような問題が生
じる。
【0012】すなわち、誘電体には多少の誘電吸収特性
(誘電余効)が存在する。絶縁部材101、102、1
03は、その両極に印加される電圧が変化したので誘電
分極を起こし、すべての分極が完了するまでじわじわと
電流を吸い込む。このため、ニードル11及び信号パタ
ーン12に流れる電流を測定する時には、ニードル11
に定められた電圧を印加しても、このような電流の流入
が落ち着くまでは、ある一定の時間電流測定ができない
ことになる。すなわち、長い測定待ち時間が必要とな
る。又、逆に電圧を取り去った場合も同様に、じわじわ
と放電電流が流れ出るため、長い測定待ち時間が必要と
なる。
【0013】たとえば、図3に示した従来のプローバ用
インターフェースカードでは、端子電圧が100V変化
したときに、誘電吸収による電流の値がフェムトアンペ
ア程度まで落ち着くまでに数十秒を要することも稀では
ない。これは、微小電流測定のスピード向上の面から見
ると、非常に大きな問題である。
【0014】本発明は上記問題を解決するために提案さ
れたもので、プローバ用インターフェースカード上でニ
ードル及び信号パターンと他電位の導体との間の絶縁部
材を介したキャパシタンス結合を防ぎ、誘電吸収特性を
改善することにより、微小電流を測定する際の測定待ち
時間を短縮するプローバ用インターフェースカードの提
供を目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】上述した問題は、プロー
バ用インターフェースカード上で、信号線(ニードル)
と他電位の導体とを電極としてその間の空間に形成され
るコンデンサ(図4のC14参照)の空間(この空間を
以後「キャパシタンス空間」と称する)に誘電吸収特性
を悪化させる絶縁部材が含まれていることに起因する。
【0016】本発明によるプローバ用インターフェース
カードによれば、信号パターン及びニードルと他電位の
導体との間のキャパシタンス空間に空気以外の絶縁部材
をなるべく存在させないように、信号パターンと同電位
のガード導体を壁状に配置することで、電位の異なる導
体間に絶縁部材が存在しないようにし、誘電吸収特性を
著しく改善させることができる。
【0017】
【実施例】本発明の実施例の基本構成を図5に示す。従
来技術と同じ機能の構成要素には同じ符号を付してい
る。
【0018】図5では、従来の側部ガードパターンを高
さと深さを設けた壁状にすることで、ニードル11とそ
の基部の信号パターン12から隣接するニードル21及
びその側部ガード導体23’及び下部ガードパターン2
4への間のキャパシタンス空間に絶縁部材が含まれない
ようにしたものである。壁状の側部ガード導体23’
は、好適には基板にセラミック基材を用いることにより
形成できるが、当業者には、他の基材や部品による実施
も可能であろう。
【0019】側部ガード導体13’の高さと深さが十分
にあれば、ニードル11から基板の絶縁部材を介して隣
接するニードルの下部ガードパターン24ヘ至る経路1
11、113を側部ガード導体23’の基板上に突出し
ている部分で妨げることができるし、ニードル11の頂
上から隣接するニードルの側部ガードパターンの基板中
に埋めこまれた部分への経路112も側部ガード導体1
3’で妨げることができる。よって、ニードルと他電位
の導体間に絶縁部材が入らず、誘電吸収の影響を受けな
い。
【0020】また、当業者には明らかなように、図5の
実施例の側部ガード導体を基板から上の部分だけに省略
しても、ある程度の効果を得ることができるし、逆に側
部ガード導体を基板内の部分だけに省略しても、ある程
度の効果を得ることができる。
【0021】本発明の別の実施例を図6に示す。この実
施例において、ニードル11及び21と信号パターン1
2及び22は、それぞれ、基板に設けた溝20及び30
の中に配置され、ガード導体15及び25は側部ガード
導体と下部ガードパターンをつないだ構造を備えてい
る。溝を設けたことでニードルの取付け部の高さを低く
することができ、ガード導体の基板上に突出する部分を
短くし、強度の向上及び部品の高さが低くなることによ
る実装密度の向上の点で有利となる。
【0022】図6では、ニードル11の頂上からから絶
縁部材を横切って隣接するニードル21に至る経路11
5はニードル21のガード導体25の基板上に突き出て
いる部分で遮られる。ニードル11の頂上から絶縁部材
を横切ってニードル21のガード導体25の側部に至る
経路116はニードル11のガード導体25によって遮
られる。ニードル11の頂上からからニードル21のガ
ード導体25の下部にいたる経路は、ガード導体の側部
と下部がつながっているため、常に側部に遮られること
に注意されたい。
【0023】また、図7に示されるように、ニードルを
配置する溝20及び30の両側面に、信号パターン12
及び22に接触しないように溝部ガードパターン16及
び26を設けることにより、側部ガード導体の基板中の
一部を省略して、高さと深さを設けた側部ガード導体1
3’及び23’と、端部を上方に曲げた下部ガード導体
14’及び24’に分離することができる。これによ
り、ガード導体に囲まれた絶縁部材53が剥離しにくい
等の強度の点で有利となる。
【0024】図7では、ニードル11の頂上から絶縁部
材を横切って隣接するニードル21への経路121は隣
接するニードルの側部ガード導体23’の基板上の突出
部と、溝部ガードパターン26に遮られる。ニードル1
1の頂上から絶縁部材を横切って隣接するニードルの側
部ガード導体23’への経路122はニードル11の側
部ガード導体13’に遮られる。ニードル11の頂上か
ら絶縁部材を横切って、ニードル21の下部ガード導体
24’への経路123は、ニードル11の側部ガード導
体13’の基板中に埋めこまれた部分によって遮られ
る。信号パターン12の底部から絶縁部材を横切って、
側部ガード導体13’と下部ガード導体14’の曲げ部
分の間を通って、隣接するニードル21に達する経路1
24はニードル21の溝部ガードパターン26により遮
られる。以上のように、側部ガード導体の高さと深さ、
下部ガード導体の曲げ部分の高さを適切に選ぶことによ
って、隣接するニードルの異なる電位で結合されるキャ
パシタンス空間の中に、絶縁部材を含まないように構成
できる。
【0025】本発明の更に別の実施例を図8に示す。図
8は、側部ガードに深さとわずかな突出部を設け、ニー
ドルの側部にガード構造を設けたことを特徴としてい
る。即ち、側部ガード導体13’’、23’’は基板中
に壁状に形成され、基板上の突出部は短く、更に、ニー
ドル11の両側には絶縁部材17、27を設けている。
これはガード導体18、28を支持するものである。こ
のガード導体18、28は測定器によりニードル11と
同電位に保たれる。したがって、ニードル11は、他電
位の導体との間に絶縁部材を見通すことができる部分が
著しく小さくなる。ニードル11から他電位の導体を見
通すことができるわずかに残った部分も、経路131に
示されるように側部ガード導体13’’及び23’’に
遮られる。信号パターン12の底部から絶縁部材を横切
り、隣接するニードルの下部ガードパターン24に至る
経路132も側部ガード導体13’’に遮られる。
【0026】なお、本発明の実施例をアクティブガード
を有する測定器に関して示してきたが、当業者には容易
にわかるように、本発明のガードをパッシブガードに置
き換えてもある程度の効果を得ることができる。
【0027】以上に、本発明の実施例を示したが、例示
の様式、配置、その他を限定するものではなく、必要に
応じて本発明の要旨を失うことなく構成の変形も許容さ
れる。
【0028】
【発明の効果】本発明を用いると、ニードル実装部にお
いて、ニードルと隣接する異なる電位の導体との間での
誘電吸収特性を向上させたプローバ用インターフェース
カードを提供することができる。また、本発明によるプ
ローバ用インターフェースカードを用いることで、ウェ
ハー上で微小電流を測定する場合に、待ち時間を短くす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によるプローブカードの概観図であ
る。
【図2】図1に示されるプローブカードのニードル実装
部の拡大図である。
【図3】図2に示されるニードル実装部の断面図であ
る。
【図4】図3に示されるニードル実装部の等価回路図で
ある。
【図5】本発明の実施例を示す断面図である。
【図6】本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図7】本発明の別の実施例を示す断面図である。
【図8】本発明の別の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
11、21:ニードル 12、22:信号パターン 13’、23’:側部ガード導体 14、24:下部ガードパターン 51:絶縁部材 111、112、113:経路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】測定器と、ウェハー上の端子に接続する複
    数のニードルを有するプローバ用インターフェースカー
    ドにおいて、 前記カード基板上に設けられ、前記各ニードルが配置さ
    れる複数の信号パターンと、 前記カード基板上の、前記各信号パターンの両横に配置
    され、高さ及び深さの少なくとも一方を有するガード導
    体の壁と、 前記各信号パターンの下に配置されたガードパターンを
    有することを特徴とするインターフェースカード。
  2. 【請求項2】測定器と、ウェハー上の端子に接続する複
    数のニードルを有するプローバ用インターフェースカー
    ドであって、 前記カード基板上に設けられ、前記各ニードルを配置す
    る複数の溝と、 前記各溝の底面に配置された信号パターンと、 前記カード基板上の、前記各信号パターンの両横に配置
    され、基板中に一部分が埋め込まれたガード導体の壁
    と、 前記各溝の下に配置されたガードパターンを有すること
    を特徴とするインターフェースカード。
  3. 【請求項3】前記各溝の側面にガードパターンを配した
    ことを特徴とする請求項3記載のインターフェースカー
    ド。
  4. 【請求項4】測定器と、ウェハー上の端子に接続する複
    数のニードルを有するプローバ用インターフェースカー
    ドであって、 前記各ニードルの両側面に配置された絶縁体と、 前記各ニードルの両側面に配置された絶縁体の両外側に
    配置されたガード導体と、 前記カード基板上に設けられ、前記各ニードルが配置さ
    れる複数の信号パターンと、 前記カード基板上の、前記各信号パターンの両横に配置
    され、前記カード基板中に一部分が埋め込まれたガード
    導体の壁と、 前記各信号パターンの下に配置されたガードパターンを
    有することを特徴とするインターフェースカード。
  5. 【請求項5】前記信号パターンの両横のガード導体の壁
    の下部は、前記信号パターンの下に配置されたガードパ
    ターンとつながっていることを特徴とする、請求項1な
    いし4に記載のインターフェースカード。
JP7157146A 1995-05-31 1995-05-31 プローバ用インターフェースカード Pending JPH08330369A (ja)

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JP7157146A JPH08330369A (ja) 1995-05-31 1995-05-31 プローバ用インターフェースカード
US08/657,706 US5933017A (en) 1995-05-31 1996-05-30 Prober interface card for shortening the settling time

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002520596A (ja) * 1998-07-08 2002-07-09 カプレス エイピーエス 多探針プローブ
JP2003509695A (ja) * 1999-09-15 2003-03-11 カプレス アクティーゼルスカブ 高分解能位置決めおよび多探針プローブの位置決め用ナノドライブ
US6558168B2 (en) 2000-02-15 2003-05-06 Agilent Technologies, Inc. Probe card

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034533A (en) * 1997-06-10 2000-03-07 Tervo; Paul A. Low-current pogo probe card

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891924A (en) * 1973-09-10 1975-06-24 Probe Rite Inc Adjustable multi-point probe head assembly
US4636722A (en) * 1984-05-21 1987-01-13 Probe-Rite, Inc. High density probe-head with isolated and shielded transmission lines
US4593243A (en) * 1984-08-29 1986-06-03 Magnavox Government And Industrial Electronics Company Coplanar and stripline probe card apparatus
US5557214A (en) * 1995-02-06 1996-09-17 Barnett; C. Kenneth Micro beam probe semiconductor test interface

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002520596A (ja) * 1998-07-08 2002-07-09 カプレス エイピーエス 多探針プローブ
JP2003509695A (ja) * 1999-09-15 2003-03-11 カプレス アクティーゼルスカブ 高分解能位置決めおよび多探針プローブの位置決め用ナノドライブ
US6558168B2 (en) 2000-02-15 2003-05-06 Agilent Technologies, Inc. Probe card
US6854980B2 (en) 2000-02-15 2005-02-15 Agilent Technologies, Inc. Probe card

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