JPH0883825A - プローブ装置 - Google Patents

プローブ装置

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JPH0883825A
JPH0883825A JP6215870A JP21587094A JPH0883825A JP H0883825 A JPH0883825 A JP H0883825A JP 6215870 A JP6215870 A JP 6215870A JP 21587094 A JP21587094 A JP 21587094A JP H0883825 A JPH0883825 A JP H0883825A
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JP
Japan
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probe card
probe
wiring board
chamber
frame
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JP6215870A
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English (en)
Inventor
Kunio Sano
國夫 佐野
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Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Tokyo Electron Yamanashi Ltd
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Publication date
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Priority to SG1995001180A priority patent/SG34255A1/en
Publication of JPH0883825A publication Critical patent/JPH0883825A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple 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
    • G01R1/0735—Multiple 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 arranged on a flexible frame or film

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

(57)【要約】 【目的】電極パッドに対してプローブ装置の接触子を確
実に接触させる。 【構成】プローブ装置は半導体ウェハＷの載置台１３を
有し、その上方にプリント配線板４２が配設される。プ
リント配線板４２には可撓性の膜状プローブカード１２
が取付けられる。プローブカード１２は、ウェハＷの電
極パッドＥＰに接触する接触子２８が配置された主領域
２７を有する。プローブカード２１の裏面には平面性を
付与するための硬質の矩形フレーム２９が接合される。
プローブカード２１の裏側に、接触子２８をウェハＷの
電極パッドＥＰと弾力的に接触させるための伸縮チャン
バ５４が配設される。伸縮チャンバ５４とプローブカー
ド１２との間には硬質なベース５６と弾性層５７とを有
する押圧板５５が配設される。押圧板５５により、主領
域２７がウェハＷに対して平行に押出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスのよう
な被検査体の電気的特性を検査するプローブ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】周知の如く、半導体デバイスは、半導体
ウェハ上に精密写真転写技術等を用いて多数形成され、
この後、各半導体デバイス毎にウェハは切断される。こ
のような半導体デバイスの製造工程では、従来からプロ
ーブ装置を用いて、半完成品の半導体デバイスの電気的
な特性の検査を、半導体ウェハの状態で行い、この試験
測定の結果、良品と判定されたもののみをパッケージン
グ等の後工程に送り、生産性の向上を図ることが行われ
ている。
【０００３】この種のプローブ装置は、Ｘ−Ｙ−Ｚ−θ
方向に移動可能に構成された、被検査体を載置するため
の載置台を備える。載置台の上方には、被検査体として
の半導体ウェハの電極パッドに対応した多数のプローブ
針を備えたプローブカードが固定される。そして、載置
台上に半導体ウェハを設置し、載置台を駆動して半導体
ウェハの電極パッドにプローブ針を接触させ、このプロ
ーブ針を介してテスタにより試験測定を行う。
【０００４】ところが、近年、半導体デバイスが益々微
細化し、回路の集積度が高くなってきており、電極パッ
ドのサイズが微細化し、その間隔も極狭くなってきてい
る。例えば、半導体デバイスの各電極パッドは、一辺が
６０μｍ〜１００μｍ角であり、各電極パッド列の相互
間ピッチ距離は１００μｍ〜２００μｍである。従っ
て、前述のように、プローブカードの限られたスペース
に、例えば数百本と多数本のプローブ針を配置すること
が技術的に困難で、限界に近付きつつある。
【０００５】そこで、特開平２−１２６１５９号及び特
開平２−１６３６６４号等の公報にし示されるように、
所定のパターン配線を有する膜部材に複数の電極バンプ
を設けた、いわゆるメンブレンタイプのプローブカード
が提案されている。
【０００６】特開平２−１２６１５９号に記載のプロー
ブ装置は、多数の電極バンプを有し且つ環状移動枠に張
付けられた膜部材を有する。膜部材の周縁部は支持体で
支持されると共に、支持体と環状移動枠との間に板バネ
が架設される。また、膜部材の裏面にはクッションが張
付けられ、クッションによりウェハの電極パッドの高低
差が吸収される。検査時には、板バネの弾力に抗して、
膜部材が環状移動枠と一体的に垂直方向に移動し、その
電極バンプがウェハの電極パッドに弾力的に接触する。
【０００７】特開平２−１６３６６４号に記載のプロー
ブ装置は、揺動可能な回転板が膜の裏面に設けられる以
外は特開平２−１２６１５９号と概ね同様に構成され
る。この装置では、検査時にウェハと膜部材とが平行状
態にない場合、回転板が回転することにより膜部材がウ
ェハと徐々に平行になり、弾力的に接触する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、集積
度の高い半導体デバイスの検査に適し、デバイスの電極
パッドに対して接触子を確実に接触させて測定を行うこ
とができるプローブ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点に係
る、複数の電極パッドを具備する被検査体の電気的特性
を検査するためのプローブ装置は、前記被検査体を載置
するための載置面を具備する載置台と、前記載置台の上
方に配設された配線板と、前記配線板は、装置筐体に支
持された高い剛性を有する基板と前記基板上に配設され
且つテスタに電気的に接続されたボード配線とを具備す
ることと、前記配線板に支持されたプローブカードと、
前記プローブカードは可撓性で且つ絶縁性の膜と前記膜
上に形成され且つ前記配線板の前記ボード配線に電気的
に接続された可撓性のカード配線とを具備することと、
前記プローブカードは、前記被検査体の前記電極パッド
の夫々に接触するための複数の接触子が配置された主領
域を前記載置面に対向する表側に具備することと、前記
接触子はカード配線に電気的に接続されることと、前記
プローブカードを前記配線板に取付けるための取付け手
段と、前記プローブカードの前記主領域の裏に配設さ
れ、流体の供給と排出とにより膨脹及び収縮する伸縮チ
ャンバと、前記伸縮チャンバは、その膨脹時に、前記プ
ローブカードの前記主領域を裏側から押し、前記主領域
の前記接触子を、前記被検査体の前記電極パッドに対し
て弾性的に接触させることと、前記伸縮チャンバに前記
流体を供給する供給手段と、前記伸縮チャンバから前記
流体を排出する排出手段と、前記伸縮チャンバと前記プ
ローブカードの前記主領域との間に配設された高い剛性
を有する平坦板と、前記平坦板は、その輪郭内に前記接
触子の全てが位置するように設定されることと、前記平
坦板は、前記伸縮チャンバの膨脹時に、前記プローブカ
ードの前記主領域を、前記載置面に対して実質的に平行
な状態で裏側から押すように配置されることと、を具備
する。
【００１０】本発明の第２の視点に係る、複数の電極パ
ッドを具備する被検査体の電気的特性を検査するための
プローブ装置は、前記被検査体を載置するための載置面
を具備する載置台と、前記載置台の上方に配設された配
線板と、前記配線板は、装置筐体に支持された高い剛性
を有する基板と前記基板上に配設され且つテスタに電気
的に接続されたボード配線とを具備することと、前記配
線板に支持されたプローブカードと、前記プローブカー
ドは可撓性で且つ絶縁性の膜と前記膜上に形成され且つ
前記配線板の前記ボード配線に電気的に接続された可撓
性のカード配線とを具備することと、前記プローブカー
ドは、前記被検査体の前記電極パッドの夫々に接触する
ための複数の接触子が配置された主領域を前記載置面に
対向する表側に具備することと、前記接触子はカード配
線に電気的に接続されることと、前記プローブカードを
前記配線板に取付けるための取付け手段と、前記プロー
ブカードの前記主領域を包囲するように、前記プローブ
カードの裏側に接合された高い剛性を有するフレーム
と、前記フレームは、これに包囲された前記主領域を含
む前記プローブカードの部分に平面性を付与するための
平面を具備することと、前記プローブカードの前記主領
域の裏に配設された弾性部材と、前記弾性部材は、前記
プローブカードの前記主領域を裏側から押し、前記主領
域の前記接触子を、前記被検査体の前記電極パッドに対
して弾性的に接触させることと、を具備する。
【００１１】
【作用】本発明の第１の視点においては、プローブカー
ドの主領域が、伸縮チャンバの下に配置された平坦板に
より平行に押出されるため、主領域の接触子が被検査体
の電極パッドに確実に接触するようになる。
【００１２】本発明の第２の視点においては、プローブ
カードの主領域が、その裏側を包囲するように配設され
たフレームにより平面性を付与されるため、主領域の接
触子が被検査体の電極パッドに確実に接触するようにな
る。
【００１３】
【実施例】図１において、プローブ装置の装置本体１０
のほぼ中央にはメインステージ１１が設けられる。メイ
ンステージ１１には、被検査体である半導体ウェハＷを
載置するための水平な載置面を有する載置台１３が配設
される。メインステージ１１は水平面内においてＸ方向
並びにＹ方向に載置台１３と共に移動可能になってい
る。載置台１３の上方にはプローブ機構１４が設けられ
る。装置本体１０の中央手前側にはアラインメントユニ
ット（図示せず）が設けられる。アライメントユニット
には、アラインメント用の画像認識装置としてのカメラ
が設けられる。アラインメントのために、載置台１３は
カメラの下方まで移動される。
【００１４】装置本体１０の右側にはオートローダ１５
が配設される。オートローダ１５には、多数の半導体ウ
ェハＷを互いに垂直方向に所定間隔をおいて収容するウ
ェハカセットＣが、カセット載置台１８上に交換可能に
配置される。ウェハカセットＣと前記載置台１３との間
には水平面内で移動可能なローダステージ１９と、Ｙ方
向駆動機構とＺ方向昇降機構とにより駆動可能なウェハ
ハンドリングアーム１２とが設けられる。
【００１５】半導体ウェハＷをプローブ検査する時は、
ウェハはローダステージ１９により載置台１３近くに搬
送され、ハンドリングアーム１２により載置台１３上に
移される。検査後は、ウェハはハンドリングアーム１２
によりローダステージ１９上に移され、ローダステージ
１９によりウェハカセットＣに搬送される。
【００１６】装置本体１０の左側にはプローブカード交
換機１６が配設される。プローブカード交換機１６には
複数種類のプローブカード２１がカードホルダ１７に対
して支持され、垂直方向に所定間隔を有して複数個収容
される。
【００１７】プローブ機構１４の上にはコンタクトリン
グ６６及びテストヘッド６８が夫々着脱自在に配置され
る。コンタクトリング６６は、下方及び上方に突出する
導電性ピン６７ａ、６７ｂを具備する。コンタクトリン
グ６６は、ピン６７ａ介して、プローブ機構１４のプリ
ント配線板４２と電気的に接続され、ピン６７ｂを介し
て、テストヘッド６８と電気的に接続される。テストヘ
ッド６８はテスタ６９に接続される。テスタ６９は、所
定の電源電圧や検査パルス信号を半導体ウェハＷのチッ
プに印加し、チップ側からの出力信号を取り込んでチッ
プの良否を判定する。
【００１８】次に、図２を参照して載置台１３を説明す
る。載置台１３は、Ｙ方向に延在される２本のレールに
沿ってＹ方向に移動可能なＹステージ３１ａと、Ｙステ
ージ３１ａ上をＸ方向に延在される２本のレールに沿っ
てＸ方向に移動可能なＸステージ３１ｂとを備える。
Ｙ、Ｘステージ３１ａ、３１ｂは、パルスモータなどを
含む慣用の駆動機構によって水平面内をＹ方向とＸ方向
とに駆動される。Ｘステージ３１ｂ上に搭載されたチャ
ック３２は、周知の昇降機構によって垂直方向（Ｚ方
向）に駆動されると共に、その中心を通る垂直中心線の
周りを周知の回転機構によって回転されるようになって
いる。
【００１９】Ｘステージ３１ｂの側面には昇降部材３４
が固定される。昇降部材３４には上下方向に昇降自在な
移動カメラ３３が保持される。移動カメラ３３は、高倍
率部３３ａと低倍率部３３ｂとから構成される。
【００２０】チャック３２の側面には、その径方向に水
平に突出する小片３５が固定される。小片３５は、導電
性薄膜、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）薄膜或いは
クロムを用いて描かれた十字マークの中心によって定義
されるターゲット３５ａが表面に形成された短冊状の透
明板からなる。ターゲット３５ａはカメラ３３により
Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の位置を検出する際の基準点として機能
する。また、十字状の薄膜の周辺には、これを覆うよう
に導電性透明薄膜、例えばＩＴＯの薄膜が配設される。
導電性透明薄膜は、静電容量センサによるＺ方向の位置
検出を可能とするために配設される。
【００２１】ターゲット３５ａが形成された小片３５
は、チャック３２の回転により移動カメラ３３の高倍率
部の光軸上に移動し、且つここから退避できるようにな
っている。また、小片３５はチャック３２に着脱自在に
取付けるように構成することも可能である。
【００２２】次に、図３及び図４を参照してプローブ機
構１４を説明する。装置本体１０の上部にはメインステ
ージ１１に対向して開口４０が設けられる。開口４０は
段部４１の内縁により規定され、段部４１には開口４０
を閉塞するようにプリント配線板４２がねじ４３によっ
て固定される。
【００２３】プリント配線板４２は硬質で機械的強度の
高いガラスエポキシ基板４４と、その上面及び下面に形
成されたプリント配線４５ａ、４５ｂとを具備する。配
線板４２にはその中央を基準として左右対称的に複数の
ソケット４６を配置したコネクタ部４７が設けられる。
更に、これらコネクタ部４７には配線板４２を貫通する
取付け孔４８が形成される。
【００２４】また、左右のコネクタ部４７相互間に位置
するプリント配線板４２の下面には硬質の合成樹脂材料
または金属材料からなる支持ブロック４９がねじまたは
接着剤によって固定される。支持ブロック４９は肉厚の
矩形枠状に形成され、中央に平面形状が矩形の開口５０
が形成される。支持ブロック４９はまた、開口４０を包
囲する段部５１を具備し、ここにプローブカード２１が
ねじ５２によって着脱可能に取付けられる。
【００２５】プローブカード２１は、ポリイミド樹脂、
シリコーン樹脂等の可撓性且つ絶縁性の材料から矩形の
膜２２と、この上に形成された、銅、銅合金等からなる
フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）２３とを有する。
膜２２の長手方向の両端部には、プリント回路２３に接
続された複数のピン２５を有するコネクタ部２４が配設
される。コネクタ部２４には、貫通孔２６が形成された
硬質の絶縁樹脂板が接着される。
【００２６】膜２２の下面中央には、プリント回路２３
に接続された金、金合金等からなる多数の接触子２８が
配置された主領域２７が形成される。主領域２７は半導
体ウェハＷの１つのデバイス即ちチップと概ね同サイズ
に形成される。接触子２８はチップの電極パッドに対応
して配置され且つ膜２２の下面から突出する。
【００２７】主領域２７の周囲に位置する膜２２の上面
にはアルミニウム材料等の剛性を有する材料によって形
成された矩形枠状のフレーム２９が一体に接着される。
フレーム２９は、平坦で均一な厚さを有し、これに包囲
されたプローブカード２１の主領域２７及びその周囲に
平面性を付与する。プローブカード２１は、フレーム２
９が支持ブロック４９の下面の係合段部５１に嵌合する
ことにより、プリンと配線板４２に対して位置決めされ
る。プローブカード２１は、フレーム２９が支持ブロッ
ク４９に対してねじ５２により固定されることにより、
プリント配線板４２に支持される。フレーム２９は、支
持ブロック４９に対して真空吸着等によって位置決め固
定されることも可能である。
【００２８】支持ブロック４９の係合段部５１により包
囲される面５１ａは水平で、従って、フレーム２９が支
持ブロック４９に取付けられた状態において、フレーム
２９に包囲されたプローブカード２１の主領域２７及び
その周囲は、ウェハＷを載せる載置台１３の載置面と平
行となる。プローブカード２１の膜２２は可撓性を有す
る材料で形成されるため、全体がフレキシブル性に富ん
でいるが、フレーム２９によって平面性及び水平性が付
与され、また伸び、撓みが規制されることにより接触子
２８のピッチが維持される。
【００２９】膜２２の両端部のコネクタ部２４は、プリ
ント配線板４２のコネクタ部４７に夫々位置決めされ、
ピン２５がソケット４６に接続される。これにより、プ
リント配線板４２とプローブカード２１とが電気的に接
続される。更に、コネクタ部２４に設けられた貫通孔２
６及びプリント配線板４２の取付け孔４８に下側からね
じ５３ａが挿入され、プリント配線板４２の上面側でね
じ５３ａにナット５３ｂが締め付けられる。これによ
り、プローブカード２１のコネクタ部２４がプリント配
線板４２に固定される。
【００３０】従って、プリント配線板４２に対してプロ
ーブカード２１が電気的及び機械的に接続状態となり、
プローブカード２１の中間部は支持ブロック４９の存在
によってコネクタ部２４より僅かに下方へ突出した状態
になる。ここで、重要なことは、載置台１３に載置され
た半導体ウェハＷに対してプローブカード２１の主領域
２７を平行に保つことにある。本実施例の装置では、フ
レーム２９の存在によりプリント配線板４２の下面を基
準面としてプローブカード２１を取付けることができ、
主領域２７と半導体ウェハＷとの平行性を簡単に、しか
も正確に保つことができる。
【００３１】支持ブロック４９の開口５０には伸縮チャ
ンバ５４が収納される。伸縮チャンバ５４は内部に気体
または液体を収納する可撓性を有する袋体によって形成
される。伸縮チャンバ５４の下面には平坦な押圧板５５
が接着される。押圧板５５は、伸縮チャンバ５４の材料
に比べて遥かに硬質な金属または合成樹脂等の材料から
なるベース５６を有する。ベース５６の下面には、これ
よりも小さな平面輪郭を有する弾性材料からなる２つの
弾性層５７が接着される。伸縮チャンバ５４の膨脹と収
縮とに応じて弾性層５７の下面がプローブカード２１に
形成された主領域２７の裏面を押圧及び解放する。
【００３２】ベース５６及び２つの弾性層５７は共に均
一な厚さを有し、従って、ベース５６の上面と弾性層５
７の下面とは実質的に平行をなす。弾性層５７の下面
は、主領域２７の全てをカバーする寸法を有する。換言
すると、主領域２７に配設された接触子２８の全てがベ
ース５６の平面輪郭内で且つ弾性層５７の平面輪郭内に
位置する。
【００３３】押圧板５５を含む伸縮チャンバ５４の周囲
には横方向の膨張を規制するための円筒形のガイド５８
が囲繞して設けられる。ガイド５８の下端部には弾性層
５７から側方に延在するベース５６の周縁部と当接して
伸縮チャンバ５４の下降ストロークを規制するストッパ
５８ａが一体に設けられる。ストッパ５８ａの下面は平
坦で、支持ブロック４９に取付けられた状態のフレーム
２９の下面と実質的に同一平面内に位置するように設定
される。
【００３４】伸縮チャンバ５４は、所定量以上の流体が
供給されて加圧された時、膨張してその上面がプリント
配線板４２に、下面が押圧板５５を介してプローブカー
ド２１の裏面に圧接する。この際、押圧板５５は、プロ
ーブカード２１の主領域２７を載置台１３の載置面と平
行に、即ちウェハＷと平行に押出す。逆に、流体が排出
されて内部が減圧されると、伸縮チャンバ５４は収縮
し、押圧板５５がプローブカード２１の裏面から離れ
る。
【００３５】伸縮チャンバ５４には圧力センサ５９が接
続されると共に、流体供給源（図示せず）と接続される
流入管６０及び流出管６１が接続される。流入管６０及
び流出管６１には夫々電磁バルブ６０ａ、６１ａが設け
られる。電磁バルブ６０ａ、６１ａは圧力センサ５９の
圧力検出信号に基づいて制御装置６２により開閉され、
伸縮チャンバ５４の圧力がコントロールされる。例え
ば、制御装置６２には圧力センサ５９の圧力検出信号を
受信するＣＰＵ６３及びＣＰＵ６３からの出力信号によ
って電磁バルブ６０ａ、６１ａの開閉及び開度調整する
流量コントローラ６４、６５が設けられる。
【００３６】次に、プローブ装置の作用について説明す
る。まず、ウェハカセットＣの内部の半導体ウェハＷを
ハンドリングアーム１２によって把持してメインステー
ジ１１の載置台１３に受け渡す。載置台１３にはチャッ
ク３２が設けられ、ウェハＷをチャッキングした後、公
知の手段によってチャック３２をＸ、Ｙ、θ方向の位置
調整し、プローブカード２１とウェハＷとの平面方向の
位置合わせを行う。
【００３７】１枚のウェハＷには例えば６４個の半導体
チップが形成されており、プローブカード２１には１個
の半導体チップに対応する主領域２７が設けられる。こ
のため、チャック３２をＸ、Ｙ、θ方向に位置調整し、
プローブカード２１の主領域２７と半導体ウェハＷの半
導体チップとを位置決めする。
【００３８】次に、載置台１３をＺ方向、つまり上昇さ
せ、半導体チップの電極パッドＥＰとプローブカード２
１の主領域２７に設けられた接触子２８とを、０．１〜
１ｍｍの僅かな隙間を介して対面させる。この時、プロ
ーブカード２１の裏面側に設けられた伸縮チャンバ５４
は減圧状態にあり、図５図示の如く、押圧板５５がプロ
ーブカード２１の裏面から離間した状態にある。
【００３９】次に、図６図示の如く、所定量の流体を供
給されることにより伸縮チャンバ５４が膨張し、プロー
ブカード２１を押圧板５５を介して裏面側から弾性的に
押圧し、プローブカード２１の主領域２７を下方へ水平
に突出させる。これにより、半導体チップの電極パッド
ＥＰとプローブカード２１の主領域２７に設けられた接
触子２８とが弾性的に接触する。即ち、半導体チップの
電極パッドＥＰは接触子２８を介してプローブカード２
１に電気的に接続される。
【００４０】従って、半導体ウェハＷはプローブカード
２１からテストヘッド６８を介してテスタ６９に電気的
に導通状態となり、テストヘッド６８は所定の電圧や検
査信号を半導体ウェハＷの半導体チップに与え、半導体
チップ側からの出力信号を取り込んでチップの良否を判
定する。
【００４１】図示の実施例の如く、プローブカード２１
に剛性を有するフレーム２９が設けられ、プリント配線
板４２を基準面としてプローブカード２１が取付けられ
ているため、主領域２７とウェハＷとの平行性が得やす
い。しかも、プローブカード２１の主領域２７が、平坦
な押圧板５５を介して裏面側から伸縮チャンバ５４によ
って押圧されているため、主領域２７とウェハＷとの平
行性を維持することができる。また、プローブカード２
１が可撓性を有し且つ伸縮チャンバ５４によって主領域
２７に押圧力が付与されるため、及び押圧板５５の下面
に弾性層５７が形成されているため、ウェハＷの電極パ
ッドに対して接触子２８を弾性的に接触させることがで
きる。その結果、ウェハＷの電極パッドに多少の凹凸が
存在しても、電極パッドと接触子２８とが確実に接触す
る。
【００４２】伸縮チャンバ５４の内部圧力は圧力センサ
５９によって常時検出され、ＣＰＵ６３に検出信号が送
信される。従って、内部圧力が低下した場合、ＣＰＵ６
３から流量コントローラ６４に開弁指令信号が出力さ
れ、流量コントローラ６４によって電磁バルブ６０ａが
開放される。従って、伸縮チャンバ５４に流体が供給さ
れ、その内部圧力が上昇する。
【００４３】また、周囲温度の上昇等の何等かの影響に
よって伸縮チャンバ５４の内部圧力が上昇した場合、Ｃ
ＰＵ６３から流量コントローラ６５に開弁指令信号が出
力され、流量コントローラ６５によって電磁バルブ６１
ａが開放される。従って、伸縮チャンバ５４から流体が
排出され、その内部圧力が低下する。
【００４４】押圧板５５を含む伸縮チャンバ５４はガイ
ド５８によって囲繞され、その下端部にストッパ５８ａ
が設けられるため、押圧板５５がストッパ５８ａに当接
した時点で電磁バルブ６０ａ、６１ａを閉鎖させること
ができる。これにより、伸縮チャンバ５４の内圧を一定
に保つことができる。また、ストッパ５８ａによって伸
縮チャンバ５４の下降ストロークを規制することができ
るため、プローブカード２１を過剰に押圧して破損させ
ることを未然に防止できる。
【００４５】なお、上記実施例においては、コネクタ部
２４が支持ブロック４９とは別に形成されているが、コ
ネクタ部２４を支持ブロック４９の一部として形成する
ことも可能である。
【００４６】図７は本発明の別の実施例に係るプローブ
装置のプローブ機構を示す断面図である。図７中、図３
図示のプローブ機構と同じ部分には同じ符号を付し、そ
れらの説明を省略する。本実施例におけるプローブカー
ド７１は、可撓性を有する矩形状の絶縁膜７２と、その
上に形成されたにフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）
７３とを具備する。膜７２の長手方向の両端部には多数
の電極バンプまたはパッド７５を有するコネクタ部７４
が設けられる。電極パッド７５はフレキシブルプリント
回路７３と電気的に接続される。コネクタ部７４には貫
通孔７６が形成される。
【００４７】膜７２の長手方向の中間部には図３図示の
プローブ機構と同様に主領域２７が設けられる。主領域
２７には、半導体ウェハＷの１つのチップの電極パッド
と同じ配置となるように、多数の接触子２８が膜７２の
下面から突出した状態に設けられる。
【００４８】膜７２の両端部に配設された電極パッド７
５は、プリント配線板４２に設けられた電極パッド７９
に夫々接触し、プリント配線板４２とプローブカード７
１とが電気的に接続される。プローブカード７１のコネ
クタ部７４の貫通孔７６及びプリント配線板４２の取付
け孔４８に下側からねじ５３ａが挿入され、プリント配
線板４２の上側でナット５３ｂによりねじ５３ａが締め
付けられる。
【００４９】プローブカード７１によれば、プリント配
線板４２とプローブカード７１との電気的な接続に、先
の実施例で用いられたソケット４６及びピン２５のよう
な複雑な構造が不要となる。従って、プリント配線板４
２及びプローブカード７１の構造が簡素化される。ま
た、プリント配線板４２の下面から大きく突出するソケ
ットがないため、他の部材との干渉を防止できる。
【００５０】なお、上記両実施例においては、プローブ
カード２１、７１の主領域２７は、半導体ウェハＷに設
けられた、例えば６４個の半導体チップの内、１個の半
導体チップに対応するように形成されている。しかし、
主領域２７は、複数の半導体チップを一度に測定する
か、或いは、全ての、例えば６４個の半導体チップを一
度に測定するように形成することもできる。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、集積度の高い半導体デ
バイスの検査に適し、デバイスの電極パッドに対して接
触子を確実に接触させて測定を行うことができるプロー
ブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るプローブ装置の全体を示
す概略図。
【図２】図１図示プローブ装置の載置台を示す斜視図。
【図３】図１図示プローブ装置のプローブ機構を示す断
面図。
【図４】図１図示プローブ装置のプローブカードを示す
斜視図。
【図５】図１図示プローブ装置の非検査状態におけるプ
ローブ機構を示す断面図。
【図６】図１図示プローブ装置の検査状態におけるプロ
ーブ機構を示す断面図。
【図７】本発明の別の実施例に係るプローブ装置のプロ
ーブ機構を示す断面図。
【符号の説明】
１３…載置台、１４…プローブ機構、２１…プローブカ
ード、２７…主領域、２８…接触子、２９…フレーム、
４２…プリント配線板、４９…支持ブロック、５４…伸
縮チャンバ、５５…押圧板、５８…ガイド。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の電極パッドを具備する被検査体の電
    気的特性を検査するためのプローブ装置であって、 前記被検査体を載置するための載置面を具備する載置台
    と、 前記載置台の上方に配設された配線板と、前記配線板
    は、装置筐体に支持された高い剛性を有する基板と前記
    基板上に配設され且つテスタに電気的に接続されたボー
    ド配線とを具備することと、 前記配線板に支持されたプローブカードと、前記プロー
    ブカードは可撓性で且つ絶縁性の膜と前記膜上に形成さ
    れ且つ前記配線板の前記ボード配線に電気的に接続され
    た可撓性のカード配線とを具備することと、前記プロー
    ブカードは、前記被検査体の前記電極パッドの夫々に接
    触するための複数の接触子が配置された主領域を前記載
    置面に対向する表側に具備することと、前記接触子はカ
    ード配線に電気的に接続されることと、 前記プローブカードを前記配線板に取付けるための取付
    け手段と、 前記プローブカードの前記主領域の裏に配設され、流体
    の供給と排出とにより膨脹及び収縮する伸縮チャンバ
    と、前記伸縮チャンバは、その膨脹時に、前記プローブ
    カードの前記主領域を裏側から押し、前記主領域の前記
    接触子を、前記被検査体の前記電極パッドに対して弾性
    的に接触させることと、 前記伸縮チャンバに前記流体を供給する供給手段と、 前記伸縮チャンバから前記流体を排出する排出手段と、 前記伸縮チャンバと前記プローブカードの前記主領域と
    の間に配設された高い剛性を有する平坦板と、前記平坦
    板は、その輪郭内に前記接触子の全てが位置するように
    設定されることと、前記平坦板は、前記伸縮チャンバの
    膨脹時に、前記プローブカードの前記主領域を、前記載
    置面に対して実質的に平行な状態で裏側から押すように
    配置されることと、を具備するプローブ装置。
  2. 【請求項２】前記平坦板が前記伸縮チャンバに接合され
    る請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記平坦板上に配設された弾性層を更に具
    備し、前記弾性層は前記平坦板と前記プローブカードの
    前記主領域との間に配設され且つその輪郭内に前記接触
    子の全てが位置するように設定される請求項１記載の装
    置。
  4. 【請求項４】前記伸縮チャンバの周囲に密着して配設さ
    れたガイドを更に具備し、前記ガイド部材は、端部に前
    記伸縮チャンバの膨脹を規制するストッパを具備する請
    求項１記載の装置。
  5. 【請求項５】前記平坦板が、前記ストッパと係合する当
    接部を具備し、前記伸縮チャンバの膨脹が前記ストッパ
    と前記平坦板の当接部との係合により規制される請求項
    ４記載の装置。
  6. 【請求項６】前記プローブカードの前記主領域を包囲す
    るように、前記プローブカードの裏側に接合された高い
    剛性を有するフレームを更に具備し、前記フレームは、
    これに包囲された前記主領域を含む前記プローブカード
    の部分に平面性を付与するための平面を具備する請求項
    １記載の装置。
  7. 【請求項７】前記フレームの前記平面が前記載置面に対
    して実質的に平行となるように、前記配線板に対して前
    記フレームを位置決めするための位置決め面を更に具備
    する請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】前記取付け手段が、前記フレームを前記位
    置決め面に着脱自在に固定する部材を具備する請求項７
    記載の装置。
  9. 【請求項９】前記伸縮チャンバ内の圧力を検出すると共
    に、前記流体の供給手段若しくは排出手段を作動させ、
    前記伸縮チャンバ内の圧を制御するための圧力制御部材
    を更に具備する請求項１記載の装置。
  10. 【請求項１０】複数の電極パッドを具備する被検査体の
    電気的特性を検査するためのプローブ装置であって、 前記被検査体を載置するための載置面を具備する載置台
    と、 前記載置台の上方に配設された配線板と、前記配線板
    は、装置筐体に支持された高い剛性を有する基板と前記
    基板上に配設され且つテスタに電気的に接続されたボー
    ド配線とを具備することと、 前記配線板に支持されたプローブカードと、前記プロー
    ブカードは可撓性で且つ絶縁性の膜と前記膜上に形成さ
    れ且つ前記配線板の前記ボード配線に電気的に接続され
    た可撓性のカード配線とを具備することと、前記プロー
    ブカードは、前記被検査体の前記電極パッドの夫々に接
    触するための複数の接触子が配置された主領域を前記載
    置面に対向する表側に具備することと、前記接触子はカ
    ード配線に電気的に接続されることと、 前記プローブカードを前記配線板に取付けるための取付
    け手段と、 前記プローブカードの前記主領域を包囲するように、前
    記プローブカードの裏側に接合された高い剛性を有する
    フレームと、前記フレームは、これに包囲された前記主
    領域を含む前記プローブカードの部分に平面性を付与す
    るための平面を具備することと、 前記プローブカードの前記主領域の裏に配設され、流体
    の供給と排出とにより膨脹及び収縮する伸縮チャンバ
    と、前記伸縮チャンバは、その膨脹時に、前記プローブ
    カードの前記主領域を裏側から押し、前記主領域の前記
    接触子を、前記被検査体の前記電極パッドに対して弾性
    的に接触させることと、 前記伸縮チャンバに前記流体を供給する供給手段と、 前記伸縮チャンバから前記流体を排出する排出手段と、
    を具備するプローブ装置。
  11. 【請求項１１】前記フレームの前記平面が前記載置面に
    対して実質的に平行となるように、前記配線板に対して
    前記フレームを位置決めするための位置決め面を更に具
    備する請求項１０記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記取付け手段が、前記フレームを前記
    位置決め面に着脱自在に固定する部材を具備する請求項
    １１記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記伸縮チャンバと前記プローブカード
    の前記主領域との間に配設された高い剛性を有する平坦
    板を更に具備し、前記平坦板は、その輪郭内に前記接触
    子の全てが位置するように設定され、且つ前記伸縮チャ
    ンバの膨脹時に、前記プローブカードの前記主領域を、
    前記載置面に対して実質的に平行な状態で裏側から押す
    ように配置される請求項１０記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記平坦板が前記伸縮チャンバに接合さ
    れる請求項１３記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記平坦板上に配設された弾性層を更に
    具備し、前記弾性層は前記平坦板と前記プローブカード
    の前記主領域との間に配設され且つその輪郭内に前記接
    触子の全てが位置するように設定される請求項１３記載
    の装置。
  16. 【請求項１６】前記伸縮チャンバの周囲に密着して配設
    されたガイドを更に具備し、前記ガイド部材は、端部に
    前記伸縮チャンバの膨脹を規制するストッパを具備する
    請求項１３記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記平坦板が、前記ストッパと係合する
    当接部を具備し、前記伸縮チャンバの膨脹が前記ストッ
    パと前記平坦板の当接部との係合により規制される請求
    項１６記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記伸縮チャンバ内の圧力を検出すると
    共に、前記流体の供給手段若しくは排出手段を作動さ
    せ、前記伸縮チャンバ内の圧を制御するための圧力制御
    部材を更に具備する請求項１０記載の装置。
  19. 【請求項１９】複数の電極パッドを具備する被検査体の
    電気的特性を検査するためのプローブ装置であって、 前記被検査体を載置するための載置面を具備する載置台
    と、 前記載置台の上方に配設された配線板と、前記配線板
    は、装置筐体に支持された高い剛性を有する基板と前記
    基板上に配設され且つテスタに電気的に接続されたボー
    ド配線とを具備することと、 前記配線板に支持されたプローブカードと、前記プロー
    ブカードは可撓性で且つ絶縁性の膜と前記膜上に形成さ
    れ且つ前記配線板の前記ボード配線に電気的に接続され
    た可撓性のカード配線とを具備することと、前記プロー
    ブカードは、前記被検査体の前記電極パッドの夫々に接
    触するための複数の接触子が配置された主領域を前記載
    置面に対向する表側に具備することと、前記接触子はカ
    ード配線に電気的に接続されることと、 前記プローブカードを前記配線板に取付けるための取付
    け手段と、 前記プローブカードの前記主領域を包囲するように、前
    記プローブカードの裏側に接合された高い剛性を有する
    フレームと、前記フレームは、これに包囲された前記主
    領域を含む前記プローブカードの部分に平面性を付与す
    るための平面を具備することと、 前記プローブカードの前記主領域の裏に配設された弾性
    部材と、前記弾性部材は、前記プローブカードの前記主
    領域を裏側から押し、前記主領域の前記接触子を、前記
    被検査体の前記電極パッドに対して弾性的に接触させる
    ことと、を具備するプローブ装置。
  20. 【請求項２０】前記フレームの前記平面が前記載置面に
    対して実質的に平行となるように、前記配線板に対して
    前記フレームを位置決めするための位置決め面を更に具
    備する請求項１９記載の装置。
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