JPH1138041A - プローブカード用片持ち型プローブ針とその製造方法ならびに制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査工程に起因する半導体装置の信頼性の低
下を防止し得る、プローブカード用プローブ針とその製
造方法ならびに制御方法を提供する。 【解決手段】 プローブカード用片持ち型プローブ針に
おいて、前記プローブ針の先端部１を、第１の凸部３ａ
と、第１の凸部３ａと溝部４を隔てて形成された第２の
凸部３ｂとを備えるように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブカード用
プローブ針とその製造方法ならびに制御方法に関し、よ
り特定的には、プローブカード用片持ち型プローブ針と
その製造方法ならびに制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置の製造工程において、
半導体装置の電気的特性を検査する際にプローブカード
と呼ばれる装置が用いられている。図２０は、従来のプ
ローブカードを説明するための断面図である。図２０を
参照して、従来のプローブカードは、基板１１３のほぼ
中央部に開口部１１４が形成されている。この開口部１
１４の周辺部には、開口部１１４の中心に向けて複数の
プローブ針１１５が設置されている。そして、このプロ
ーブ針１１５は基板１１３の周辺部に配列された端子
（図示せず）と配線を介して接続されている。この端子
は、半導体装置の検査の際、プローバーと呼ばれる検査
装置と接続される。そして、このプローブカードは、検
査対象である半導体装置の表面に対向させ、上記プロー
ブ針１１５の先端がこの半導体装置の表面に形成された
電極と接触するように配置される。こうして半導体装置
の表面に形成された電極と接触したプローブ針１１５を
介して、この半導体装置の電気的特性の検査を行なう。

【０００３】図２１は、図２０に示した従来のプローブ
針を説明するための模式図である。図２１を参照して、
プローブ針のリード部の直径Ｄは約０．２５ｍｍ、プロ
ーブ針の先端部１０１の長さＬは約７ｍｍ、半導体装置
の電極と接触するプローブ針の最先端部１０２の直径ｄ
は約５０μｍである。このプローブ針の材質としては、
タングステンなどが用いられる。

【０００４】図２２〜２７は、従来のプローブ針の先端
部の形状を説明するための側面図および斜視図である。
以下、図２２〜２７を参照して、従来のプローブ針の先
端部の形状を説明する。

【０００５】図２２および２３は、ブラスト型と呼ばれ
る従来のプローブ針の先端部の形状を示している。図２
２および２３を参照して、プローブ針の最先端部１０２
の形状は、ほぼ平面形状である。

【０００６】図２４および２５は、鏡面型と呼ばれる従
来のプローブ針の先端部の形状を示している。図２４お
よび２５を参照して、プローブ針の最先端部１０２の形
状は、ほぼ丸型形状を示している。

【０００７】図２６および２７は、球面型と呼ばれる従
来のプローブ針の先端部の形状を示している。図２６お
よび２７を参照して、プローブ針の最先端部１０２の形
状は、ほぼ丸形形状であるが、図２４および２５に示し
た鏡面型と呼ばれるプローブ針よりも曲率半径が小さく
なるように形成されている。

【０００８】そして、図２８および２９は、半導体装置
の電気的特性の検査工程における、プローブ針と検査対
象である半導体装置の電極との接触工程を説明するため
の模式図である。図２８および２９を参照して、従来の
プローブ針と半導体装置の電極との接触工程を説明す
る。

【０００９】図２８に示すように、半導体装置１１７が
上昇することにより、半導体装置１１７の表面に形成さ
れた電極１０５とプローブ針の最先端部１０２とが接触
する。電極１０５は導電体であるアルミニウム層１１９
により形成されており、このアルミニウム層１１９の表
面には、酸化アルミ層１１８がおよそ３０Å程度の膜厚
を有するように形成されている。ここで、上記アルミニ
ウム層１１９に代えてアルミニウムと銅とを含む合金層
を用いてもよい。この酸化アルミ層１１８は絶縁体であ
るため、図２８に示すように、ただプローブ針の最先端
部１０２を電極１０５表面に接触させただけでは、プロ
ーブ針の最先端部１０２とアルミニウム層１１９との間
を電気的に接続することはできない。

【００１０】そのため、次に、図２９に示すように、半
導体装置１１７をさらに上昇させる。これにより、プロ
ーブ針が弾性的に変形し、プローブ針の最先端部１０２
は電極１０５上において水平方向に移動する。このた
め、電極１０５の表面に存在する酸化アルミ層１１８が
電極の表面から剥離し、電極本体のアルミニウム層１１
９とプローブ針の最先端部１０２とが直接接触すること
ができる。このようにして、従来の検査工程では、プロ
ーブ針の最先端部１０２が電極１０５と接触していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図２８および２９に示
したように、電極１０５上をプローブ針の最先端部１０
２が移動することにより、電極１０５表面の酸化アルミ
層１１８が剥離し、プローブ針の最先端部１０２と電極
１０５のアルミニウム層１１９とが接触するが、この
際、図３０に示すように、電極１０５表面に酸化アルミ
層１１８が剥離することによりアルミニウム層１１９が
露出しているプローブ痕１０６が形成される。図３０お
よび３１は、図２２および２３に示したブラスト型のプ
ローブ針を使用した場合のプローブ痕を示している。ま
た、図３２は、図２４および２５に示した鏡面型のプロ
ーブ針を使用した場合のプローブ痕を、そして図３３
は、図２６および２７に示した球面型のプローブ針を使
用した場合のプローブ痕をそれぞれ示している。図３０
および３１を参照して、このプローブ痕１０６の外周部
には、剥離した酸化アルミによる凸部１１６が形成され
る。この凸部１１６の高さは、１０μｍ程度に達する。
そして、電極１０５には、この半導体装置の検査工程の
後、リードフレームと接続するために金などからなるボ
ンディングワイヤを超音波熱圧着法などを用いて接合す
る。この際、酸化アルミは、アルミニウムに比べて金と
の接合力が弱いため、プローブ痕１０６の外周部にある
酸化アルミからなる凸部１１６が電極１０５とボンディ
ングワイヤとの接合を弱めるといった問題が発生する。
また、プローブ痕１０６のサイズが大きいと、それだけ
剥離される酸化アルミ層１１８が多くなり、酸化アルミ
からなる凸部１１６も大きくなる。それにより、電極１
０５とボンディングワイヤとの接合をより阻害すること
になる。この結果、ボンディングワイヤと電極１０５と
の接合が不十分となり、半導体装置の信頼性が低下する
という問題が発生していた。

【００１２】また、プローブ針の最先端部１０２（図２
９参照）に剥離した酸化アルミが付着すると、電極１０
５とプローブ針の最先端部１０２との接触が阻害され、
プローブ針と電極１０５との間で電気信号を正確に伝え
ることが難しくなる。そのため、半導体装置の検査自体
の信頼性も低下する。この結果、製造された半導体装置
の品質の信頼性もまた低下するという問題も発生してい
た。

【００１３】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、本発明の１つの目的は、検査
工程に起因する半導体装置の信頼性の低下を防止し得
る、プローブカード用プローブ針を提供することであ
る。

【００１４】この発明のもう１つの目的は、検査工程の
信頼性が低下することを防止することにより半導体装置
の品質の信頼性が低下することを防止し得る、プローブ
カード用プローブ針を提供することである。

【００１５】この発明のもう１つの目的は、検査工程に
起因する半導体装置の信頼性の低下を防止し得るプロー
ブカード用プローブ針を容易に得ることができる、プロ
ーブ針の製造方法を提供することである。

【００１６】この発明のもう１つの目的は、検査工程に
起因する半導体装置の信頼性の低下を有効に防止し得
る、プローブカード用プローブ針の制御方法を提供する
ことである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１におけるプロー
ブカード用片持ち型プローブ針では、このプローブ針の
先端部が、第１の凸部と、第１の凸部と溝部を隔てて形
成された第２の凸部とを備えている。このように、請求
項１に記載の発明では、プローブ針の先端部に複数の凸
部を備えることにより、凸部を１つ備える従来のプロー
ブ針の先端部よりも、凸部の大きさを小さくすることが
でき、これにより、プローブ針の先端部の凸部と電極表
面との接触面積を小さくすることができる。そのため、
半導体装置を検査するために半導体装置の電極とプロー
ブ針とが接触する際、電極表面に形成されるプローブ痕
の幅を小さくすることができる。また、プローブ針の先
端部の凸部が小さくなることにより、プローブ針と電極
表面との接触面積を小さくすることができるので、プロ
ーブ針にかける荷重を同じにした場合でも、プローブ針
の先端部の凸部と電極との間の圧力を高くすることがで
きる。それにより、プローブ針を電極上で水平方向に移
動させる距離を従来より短くしても、電極表面の酸化ア
ルミ層を除去し、その下のアルミニウム層とプローブ針
とを接触させることができる。このため、電極上でのプ
ローブ痕の長さを短くすることが可能となる。これらの
結果、プローブ痕の幅および長さの両方を小さくするこ
とができる。これにより、電極表面から除去される酸化
アルミの量も少なくでき、プローブ痕の外周部に形成さ
れる酸化アルミからなる凸部も小さくできる。この結
果、この電極に金からなるボンディングワイヤを接合す
る際、ボンディングワイヤと電極との接合が不十分とな
ることに起因して半導体装置の信頼性が低下するという
問題の発生を防止することが可能となる。

【００１８】また、プローブ針が複数の凸部を有し、こ
の複数の凸部において電極と接触するので、たとえ１つ
の凸部に電極から剥離した酸化アルミが付着し、電極と
その凸部との接触が不十分となっても、他の凸部におい
て電極との接触が保たれていれば、プローブ針と電極と
の間で電気信号を正確に伝えることができる。この結
果、半導体装置の検査自体の信頼性が低下することを防
止することが可能となる。

【００１９】請求項２に記載の片持ち型プローブ針は、
請求項１の構成において、上記凸部が実質的に丸型形状
を有している。このように、請求項２に記載の発明で
は、上記凸部が実質的に丸型形状となっているので、プ
ローブ針に半導体装置の電極を押圧する際、プローブ針
の先端部が過度にこの電極に突き刺さることを防止する
ことができる。その結果、検査の際に、プローブ針の先
端が電極の下に位置する半導体装置のその他の構造に損
傷を与えるといった問題の発生を防止することができ
る。

【００２０】請求項３に記載の片持ち型プローブ針は、
請求項１の構成において、上記凸部が実質的に平面形状
を有している。このように、請求項３に記載の発明で
は、上記凸部が実質的に平面形状となっているので、プ
ローブ針に半導体装置の電極を押圧する際、プローブ針
の先端部が過度にこの電極に突き刺さることをより有効
に防止することができる。その結果、検査の際に、プロ
ーブ針の先端が電極の下に位置する半導体装置のその他
の構造に損傷を与えるといった問題の発生をより有効に
防止することができる。

【００２１】請求項４に記載のプローブカード用片持ち
型プローブ針の製造方法は、プローブ針の先端部に溝部
を形成する工程と、上記プローブ針の先端部に上記溝部
を隔てて第１および第２の凸部を形成する工程とを備え
ている。このように、請求項４に記載の発明では、プロ
ーブ針の先端部に複数の凸部を形成する工程を備えるの
で、凸部を１つ備える従来のプローブ針よりも、凸部の
大きさを小さくすることができ、これにより、プローブ
針の先端部の凸部と電極表面との接触面積を小さくする
ことができる。そのため、半導体装置を検査するために
半導体装置の電極とプローブ針とが接触する際、電極表
面に形成されるプローブ痕の幅を小さくすることができ
る。また、プローブ針の先端部の凸部を小さくすること
により、プローブ針と電極表面との接触面積を小さくす
ることができるので、プローブ針にかける荷重を同じに
した場合でも、プローブ針の先端部の凸部と電極との間
の圧力を高くすることができる。それにより、プローブ
針を電極上で水平方向に移動させる距離を従来より短く
しても、電極表面の酸化アルミ層を除去し、その下のア
ルミニウム層とプローブ針とを接触させることができ
る。このため、電極上でのプローブ痕の長さを短くする
ことが可能となる。これらの結果、プローブ痕の幅およ
び長さの両方を小さくすることができる。これにより、
電極表面から除去される酸化アルミの量も少なくできる
ことにより、プローブ痕の外周部に形成される酸化アル
ミからなる凸部も小さくすることができる。この結果、
この電極に金からなるボンディングワイヤを接合する
際、ボンディングワイヤと電極との接合が不十分とな
り、半導体装置の信頼性が低下するという問題の発生を
防止することが可能となる。

【００２２】また、プローブ針が複数の凸部を有し、こ
の複数の凸部において電極と接触するので、たとえ１つ
の凸部に電極から剥離した酸化アルミが付着し、電極と
その凸部との接触が不十分となっても、他の凸部におい
て電極との接触が保たれていれば、プローブ針と電極と
の間で電気信号を正確に伝えることができる。この結
果、半導体装置の検査自体の信頼性が低下することを防
止することが可能となる。

【００２３】請求項５に記載のプローブカード用片持ち
型プローブ針の製造方法は、請求項４の構成において、
上記溝部をレーザ加工法を用いて形成する。このよう
に、請求項５に記載の発明では、溝部の形成にレーザ加
工法を用いるので、レーザ光の焦点のサイズを小さくす
ることにより、刃物を用いた切削加工の場合よりも微細
な溝部の加工を容易に行なうことが可能となる。

【００２４】請求項６に記載のプローブカード用片持ち
型プローブ針の製造方法は、請求項４または５の構成に
おいて、砥粒を含む研磨部材の内部に上記プローブ針の
先端部の第１および第２の凸部を突き刺すことにより、
上記凸部を実質的に丸型形状を有するように加工する工
程をさらに備える。このように、請求項６に記載の発明
では、上記凸部の加工において、上記凸部を上記研磨部
材の内部に突き刺す工程を用いるので、容易に上記凸部
の形状を実質的に丸型形状にすることができる。また、
上記凸部を研磨部材の内部に突き刺す回数などを制御す
ることで、上記凸部の丸型形状の大きさなどを容易に制
御することができる。

【００２５】請求項７に記載のプローブカード用片持ち
型プローブ針の制御方法は、第１の凸部と、この第１の
凸部と溝部を隔てて形成された第２の凸部とを含む片持
ち型プローブ針の制御方法であって、前記プローブ針の
先端部と、前記プローブ針が接触する半導体装置の被接
触面との接触角度が、ほぼ９０度であることを特徴とし
ている。このように、請求項７に記載の発明では、プロ
ーブ針の先端部と半導体装置の被接触面との接触角度が
ほぼ９０度であるので、プローブ針の先端部の第１の凸
部と第２の凸部とをより確実に半導体装置の被接触面に
接触させることができる。このため、たとえ第１の凸部
と被接触面との間で接触不良が発生しても、第２の凸部
において被接触面との接触が保たれていれば、半導体装
置とプローブ針とが接触していることになる。そのた
め、このプローブ針を用いた半導体装置の検査工程にお
いて、プローブ針と半導体装置との接触不良に起因する
検査精度の劣化を防止することができる。この結果、半
導体装置の検査自体の信頼性が低下することを防止する
ことが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１による片持ち型プローブ針を用いたプローブカー
ドの断面図である。図１を参照して、本発明の実施の形
態１によるプローブ針を用いたプローブカードは、基板
１３のほぼ中央部に開口部１４が形成されている。この
開口部１４の周辺部には、開口部１４の中心に向けて複
数のプローブ針１５が設置されている。そしてこのプロ
ーブ針１５は基板１３の周辺部に配列された端子（図示
せず）と配線を介して接続されている。そして、このプ
ローブ針１５のリード部２０は、検査対象である半導体
装置が形成されている半導体基板の表面１７と平行にな
るように設置されている。このように、プローブ針１５
のリード部２０が半導体基板の表面１７と平行になって
いるので、図２９に示したように半導体装置の電極をプ
ローブ針に押圧する際、プローブ針が弾性的に変形する
ことによってプローブ針の先端部が水平方向に移動する
距離を小さくすることができる。その結果、形成される
電極上のプローブ痕を小さくすることができる。また、
図１に示すように、プローブ針１５の最先端部２は、半
導体基板の表面１７とほぼ９０度の接触角度を持つよう
に形成されている。

【００２８】図２および３は、本発明の実施の形態１に
よる片持ち型プローブ針の先端部を説明するための側面
図および底面図である。図２および３を参照して、本発
明の実施の形態１による片持ち型プローブ針の最先端部
２は、第１の凸部３ａと、溝部４と、第２の凸部３ｂと
を備えている。また、第１および第２の凸部３ａ、３ｂ
は、実質的に丸型形状を有している。このように、本発
明の実施の形態１では、プローブ針の最先端部２に溝部
４と第１および第２の凸部３ａ、３ｂとを備えているの
で、凸部を１つ備える従来のプローブ針の先端部より
も、凸部３ａ、３ｂの大きさを小さくすることができ
る。より詳しく言えば、溝部４と直行するように第１お
よび第２の凸部３ａ、３ｂを切断した断面図を考えた
際、凸部３ａ、３ｂの先端部の曲率半径を従来のプロー
ブ針の凸部よりも小さくすることができる。そのため、
図２８および２９に示したように半導体装置の電極とプ
ローブ針の最先端部２に位置する凸部３ａ、３ｂ（図３
参照）とが接触する際、図４に示すように、電極５表面
に形成されるプローブ痕６ａ、６ｂの幅を小さくするこ
とができる。ここで、電極５はアルミニウム層１９によ
り形成されており、その表面には酸化アルミ層１８が形
成されている。また、プローブ針の凸部３ａ、３ｂの大
きさが小さくなることにより、プローブ針の凸部３ａ、
３ｂと電極５表面との接触面積を小さくでき、プローブ
針にかける荷重を同じにした場合でも、プローブ針の凸
部３ａ、３ｂと電極５表面との接触部での圧力を高くす
ることができる。そのため、プローブ針を電極５上で水
平方向に移動させる距離を従来より短くしても、電極５
表面の酸化アルミ層１８を除去し、その下のアルミニウ
ム層１９とプローブ針の凸部３ａ、３ｂとを接触させる
ことができる。それにより、プローブ針の電極５上での
移動距離を短くすることができ、その結果、電極５上で
のプローブ痕６ａ、６ｂの長さを短くすることが可能と
なる。これらの結果、プローブ痕６ａ、６ｂの幅および
長さの両方を小さくすることができる。このため、プロ
ーブ痕６ａ、６ｂの外周部に形成される酸化アルミから
なる凸部（図３０参照）を小さくすることができる。こ
の結果、この電極５に金からなるボンディングワイヤを
接合する際、ボンディングワイヤと電極５との接合が不
十分となることに起因して半導体装置の信頼性が低下す
るという問題の発生を防止することが可能となる。

【００２９】また、この実施の形態１によるプローブ針
は第１および第２の凸部３ａ、３ｂにおいて電極５と接
触するので、たとえば第１の凸部３ａに電極５より剥離
した酸化アルミが付着し、電極５と第１の凸部３ａとの
接触が不十分となっても、第２の凸部３ｂにおいて電極
５との接触が保たれていれば、電極５とプローブ針とが
接触していることになる。そのため、このプローブ針を
用いた半導体装置の検査工程において、プローブ針と電
極５との接触不良に起因する検査精度の劣化を防止する
ことができる。この結果、半導体装置の検査自体の信頼
性が低下することを防止することが可能となる。なお、
ここではプローブ針と電極５とを接触させる方法とし
て、図２８および２９に示した従来と同様の方法を用い
たが、この従来の方法に代えて、プローブ針に電極５を
接触させた後、一定の荷重をプローブ針にかけた状態
で、プローブ針を水平方向あるいは垂直方向に一定の振
幅で振動させてもよい。このプローブ針にかける荷重と
しては１〜１０ｇ程度、振幅としては１〜１０μｍ程度
の値を用いる。また、プローブ針に代えて半導体装置を
振動させてもよい。

【００３０】次に、図５〜８は、図２および３に示した
実施の形態１によるプローブ針の製造方法を説明するた
めの模式図である。図５〜８を参照して、実施の形態１
によるプローブ針の製造方法を説明する。

【００３１】図５は、レーザ加工法を用いてプローブ針
の最先端部２に溝部４（図７参照）を形成する工程を示
した模式図である。図５に示すように、レーザ光発振器
８において発生させたレーザ光２２を、レンズ９、１０
および反射鏡１１などにより所定の位置に焦点が合うよ
うに制御する。ここで、レーザ光としてはキシマレーザ
などを用いることができる。そして、その焦点位置にプ
ローブ針の最先端部２において溝部４を形成する部分が
位置するように、プローブ針の位置を制御する。また、
この際、プローブ針の位置を固定してレーザ光２２の焦
点位置を制御してもよい。このようにして、図６および
７に示すように、プローブ針の最先端部２に溝部４を形
成する。

【００３２】図６および７は、図５に示したレーザ加工
法により溝部４を形成したプローブ針を示した側面図お
よび底面図である。図６および７に示すように、プロー
ブ針の最先端部２には、溝部４と、この溝部４を隔てて
凸部３ａ、３ｂが形成されている。

【００３３】そして、図５に示した工程の後、図８に示
すように、砥粒を内部に含む樹脂製の研磨部材１２に、
プローブ針の最先端部２を突き刺すことにより、プロー
ブ針の最先端部２の凸部３ａ、３ｂを研磨し、実質的に
丸型形状とする。このようにして、図２および３に示し
た本発明の実施の形態１による片持ち型プローブ針の最
先端部２は形成される。なお、研磨部材１２としては、
プローブ針の最先端部２を突き刺すことができるような
硬度を有したものに砥粒を含有させたものが使用でき、
たとえばゴムに砥粒を含有させたものや、プローブ針の
材質より硬度の低い金属やセラミックスに砥粒を混ぜた
ものなどを使用してもよい。さらに、この実施の形態１
では、プローブ針の最先端部２を研磨部材１２に突き刺
すことにより、凸部３ａ、３ｂを実質的に丸型形状とし
ているが、これに代えて、化学研磨法を用いて凸部３
ａ、３ｂを実質的に丸型形状としてもよい。

【００３４】（実施の形態２）図９および１０は、本発
明の実施の形態２による片持ち型プローブ針の先端部を
説明するための側面図および底面図である。図９および
１０を参照して、本発明の実施の形態２による片持ち型
プローブ針の先端部は、基本的には図２および３に示し
た実施の形態１による片持ち型プローブ針の先端部と同
様の構造を備えている。ただし、この実施の形態２で
は、プローブ針の最先端部２に形成された溝部４が、プ
ローブ針の軸方向と直交するように形成され、第１およ
び第２の凸部３ｃ、３ｄが、プローブ針の軸方向と平行
に並ぶように位置している。このように、本発明の実施
の形態２では、実施の形態１と同様に、プローブ針の最
先端部２が溝部４と第１および第２の凸部３ｃ、３ｄと
を備えているので、凸部を１つ備える従来のプローブ針
の先端部よりも、凸部３ｃ、３ｄの大きさを小さくする
ことができる。そのため、半導体装置を検査するため
に、その表面に酸化アルミ層１８を有するアルミニウム
層１９からなる電極５（図１１参照）とプローブ針の最
先端部２に位置する凸部３ｃ、３ｄとが接触する際、プ
ローブ針の凸部３ｃ、３ｄの大きさが小さくなることに
より、プローブ針の凸部３ｃ、３ｄと電極５表面との接
触面積を小さくすることができる。このため、プローブ
針にかかる荷重を同じにした場合でも、プローブ針の凸
部３ｃ、３ｄと電極５表面との接触部での圧力を高くす
ることができる。それにより、プローブ針を電極５上で
水平方向に移動させる距離を従来より短くしても、電極
５表面の酸化アルミ層１８を除去し、その下のアルミニ
ウム層１９とプローブ針の凸部３ｃ、３ｄとを接触させ
ることができる。これにより、図１１に示すように、電
極５表面に形成されるプローブ痕６ｃ、６ｄの長さＬを
小さくすることができる。このため、プローブ痕６ｃ、
６ｄの外周部に形成される酸化アルミの凸部も小さくで
き、この電極５に金からなるボンディングワイヤを接合
する際、ボンディングワイヤと電極５との接合が不十分
となることに起因して半導体装置の信頼性が低下すると
いう問題の発生を防止することが可能となる。また、プ
ローブ針は第１および第２の凸部３ｃ、３ｄにおいて電
極５と接触するので、たとえば第１の凸部３ｃに電極５
から剥離した酸化アルミが付着し、電極５と第１の凸部
３ｃとの接触が不十分となっても、第２の凸部３ｄにお
いて電極５との接触が保たれていれば、電極５とプロー
ブ針とが接触していることになる。そのため、このプロ
ーブ針を用いた半導体装置の検査工程において、プロー
ブ針と電極５との接触不良に起因する検査精度の劣化を
防止することができる。この結果、半導体装置の検査自
体の信頼性が低下するのを防止することが可能となる。

【００３５】（実施の形態３）図１２〜１４は、本発明
の実施の形態３による片持ち型プローブ針の先端部を説
明するための側面図と底面図と斜視図である。図１２〜
１４を参照して、本発明の実施の形態３による片持ち型
プローブ針の最先端部２は、第１の凸部３ｅと、第２の
凸部３ｆと、第３の凸部３ｇと、第４の凸部３ｈと、第
１の溝部４ａと、第２の溝部４ｂとを備えている。ま
た、第１〜第４の凸部３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈは、実質
的に丸型形状である。このように、本発明の実施の形態
３では、プローブ針の最先端部２が第１〜第４の凸部３
ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈを備えているので、凸部を１つ備
える従来のプローブ針の先端部よりも、凸部３ｅ、３
ｆ、３ｇ、３ｈの大きさを小さくすることができる。そ
のため、半導体装置を検査するために、その表面に酸化
アルミ層１８を有するアルミニウム層１９からなる電極
５（図１５参照）とプローブ針の最先端部２に位置する
凸部３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈとが接触した際、図１５に
示すように、電極５表面に形成されるプローブ痕６ｅ、
６ｆ、６ｇ、６ｈの幅を小さくすることができる。ま
た、プローブ針の凸部３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈの大きさ
が小さくなることにより、プローブ針の凸部３ｅ、３
ｆ、３ｇ、３ｈと電極５表面との接触面積を小さくで
き、プローブ針にかける荷重を同じにした場合でも、プ
ローブ針の凸部３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈと電極５表面と
の接触部での圧力を高くすることができる。このため、
プローブ針を電極５上で水平方向に移動させる距離を従
来より短くしても、電極５表面の酸化アルミ層１８を除
去し、その下のアルミニウム層１９とプローブ針の凸部
３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈとを接触させることができる。
これにより、プローブ針の電極５上での水平方向への移
動距離を短くすることができ、その結果、電極５上での
プローブ痕６ｅ、６ｆ、６ｇ、６ｈの長さを短くするこ
とが可能となる。これらの結果、プローブ痕６ｅ、６
ｆ、６ｇ、６ｈの幅および長さの両方を小さくすること
ができる。この結果、プローブ痕６ｅ、６ｆ、６ｇ、６
ｈの外周に形成される酸化アルミの凸部の大きさも小さ
くでき、この電極５に金からなるボンディングワイヤを
接合する際、ボンディングワイヤと電極５との接合が不
十分となることに起因して半導体装置の信頼性が低下す
るという問題の発生を防止することが可能となる。

【００３６】また、プローブ針は第１〜第４の凸部３
ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈにおいて電極５と接触するので、
たとえば第１の凸部３ｅに電極５から剥離した酸化アル
ミが付着し、電極５と第１の凸部３ｅとの接触が不十分
となっても、他の第２〜第４の凸部３ｆ、３ｇ、３ｈに
おいて電極５との接触が保たれていれば、半導体装置の
電極５とプローブ針とが接触していることになる。この
ため、このプローブ針を用いた半導体装置の検査工程に
おいて、プローブ針と半導体装置の電極５との接触不良
に起因する検査精度の劣化を防止することができる。こ
の結果、半導体装置の検査自体の信頼性が低下するのを
防止することが可能となる。

【００３７】図１６は、本発明の実施の形態３による片
持ち型プローブ針を半導体装置の電極５に接触させる際
の、プローブ針の制御方法を説明するための模式図であ
る。図１６に示すように、本発明の実施の形態３による
片持ち型プローブ針を電極５に接触させる際のプローブ
針の制御方法では、プローブ針の最先端部２の軸方向と
電極５のプローブ針が接触する面との接触角度がほぼ９
０度となるようにプローブ針を制御する。このように、
プローブ針の最先端部２の軸方向と電極５のプローブ針
との接触面との接触角度がほぼ９０度であるので、プロ
ーブ針の最先端部２の第１〜第４の凸部３ｅ、３ｆ、３
ｇ、３ｈを、より確実に電極５に接触させることができ
る。このため、たとえば第１の凸部３ｅにおいて電極５
との接触不良が発生しても、他の第２〜第４の凸部３
ｆ、３ｇ、３ｈにおいて電極５との接触が保たれていれ
ば、電極５とプローブ針とが接触していることになる。
そのため、このプローブ針を用いた半導体装置の検査工
程において、プローブ針と電極５との接触不良に起因す
る検査精度の劣化を防止することができる。この結果、
半導体装置の検査自体の信頼性が低下するのを防止する
ことが可能となる。

【００３８】図１７および１８は、本発明の実施の形態
３の変形例による片持ち型プローブ針の先端部を説明す
るための側面図および底面図である。図１７および１８
を参照して、本発明の実施の形態３の変形例による片持
ち型プローブ針の先端部は、基本的には図１２および１
３に示した実施の形態３によるプローブ針の先端部と同
様の構造を備えている。ただし、この変形例では、凸部
３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌが実質的に平面形状となってい
る。このように、凸部３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌが実質的
に平面形状となっているので、半導体装置の検査工程に
おいて、プローブ針に半導体装置の電極５（図１９参
照）が押圧され、図１９に示すようなプローブ痕６ｉ、
６ｊ、６ｋ、６ｌが形成される際、プローブ針の先端部
が過度に電極５内部に侵入することを防止できる。その
結果、プローブ針の先端部が電極５の下に位置する半導
体装置の他の構造にまで達し、これらの構造に損傷を与
えるといった問題の発生を防止することが可能となる。

【００３９】なお、今回開示された実施の形態はすべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜７に記載の発
明によれば、プローブカード用片持ち型プローブ針にお
いて、その先端部に複数の凸部を形成することにより、
半導体装置の検査の際、半導体装置の電極とこのプロー
ブ針との接触点を複数形成することができ、かつ、電極
上に形成されるプローブ痕を小さくすることができる。
この結果、検査工程に起因する半導体装置の信頼性の低
下を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１によるプローブ針を用
いたプローブカードの断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１によるプローブ針の先
端部を説明するための側面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１によるプローブ針の先
端部を説明するための底面図である。

【図４】 半導体装置の電極上に本発明の実施形態１に
よるプローブ針によって形成されるプローブ痕を説明す
るための模式図である。

【図５】 図２に示した本発明の実施の形態１によるプ
ローブ針の製造プロセスの第１工程を説明するための模
式図である。

【図６】 図５に示した製造プロセスの第１工程の結果
得られたプローブ針の先端部を説明するための側面図で
ある。

【図７】 図５に示した本発明の実施の形態１の製造プ
ロセスの第１工程によって得られたプローブ針の先端部
を説明するための底面図である。

【図８】 図２に示した本発明の実施の形態１によるプ
ローブ針の製造プロセスの第２工程を説明するための模
式図である。

【図９】 本発明の実施の形態２によるプローブ針の先
端部を説明するための側面図である。

【図１０】 本発明の実施の形態２によるプローブ針の
先端部を説明するための底面図である。

【図１１】 半導体装置の電極上に本発明の実施の形態
２によるプローブ針によって形成されるプローブ痕を説
明するための模式図である。

【図１２】 本発明の実施の形態３によるプローブ針の
先端部を説明するための側面図である。

【図１３】 本発明の実施の形態３によるプローブ針の
先端部を説明するための底面図である。

【図１４】 本発明の実施の形態３によるプローブ針の
先端部を説明するための斜視図である。

【図１５】 半導体装置の電極上に本発明の実施の形態
３によるプローブ針によって形成されるプローブ痕を説
明するための模式図である。

【図１６】 図１２に示した本発明の実施の形態３によ
るプローブ針の制御方法を説明するための模式図であ
る。

【図１７】 図１２に示した本発明の実施の形態３によ
るプローブ針の変形例を説明するための側面図である。

【図１８】 図１２に示した本発明の実施の形態３によ
るプローブ針の変形例を説明するための底面図である。

【図１９】 半導体装置の電極に図１７に示した本発明
の実施の形態３の変形例によるプローブ針によって形成
されるプローブ痕を説明するための模式図である。

【図２０】 従来のプローブカードを説明するための断
面図である。

【図２１】 従来のプローブ針を説明するための模式図
である。

【図２２】 従来のブラスト型と呼ばれるプローブ針の
先端部を説明するための側面図である。

【図２３】 従来のブラスト型と呼ばれるプローブ針の
先端部を説明するための斜視図である。

【図２４】 従来の鏡面型と呼ばれるプローブ針の先端
部を説明するための側面図である。

【図２５】 従来の鏡面型と呼ばれるプローブ針の先端
部を説明するための斜視図である。

【図２６】 従来の球面型と呼ばれるプローブ針の先端
部を説明するための側面図である。

【図２７】 従来の球面型と呼ばれるプローブ針の先端
部を説明するための斜視図である。

【図２８】 図２２に示したブラスト型と呼ばれるプロ
ーブ針を用いて半導体装置の電気的特性の検査を行なう
際、このプローブ針と半導体装置の電極との接触工程の
第１工程を説明するための模式図である。

【図２９】 図２２に示したブラスト型と呼ばれるプロ
ーブ針を用いて半導体装置の電気的特性の検査を行なう
際、このプローブ針と半導体装置の電極との接触工程の
第２工程を説明するための模式図である。

【図３０】 図２２に示したブラスト型と呼ばれる従来
のプローブ針により電極上に形成されるプローブ痕を説
明するための模式図である。

【図３１】 図２２に示したブラスト型と呼ばれる従来
のプローブ針により電極上に形成されるプローブ痕を説
明するための側面図である。

【図３２】 図２４に示した鏡面型と呼ばれる従来のプ
ローブ針により電極上に形成されるプローブ痕を説明す
るための模式図である。

【図３３】 図２６に示した球面型と呼ばれる従来のプ
ローブ針により電極上に形成されるプローブ痕を説明す
るための模式図である。

【符号の説明】

１ プローブ針の先端部、２ プローブの最先端部、３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ，３
ｉ，３ｊ，３ｋ，３ｌ 凸部、４，４ａ，４ｂ溝部、５
電極、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，
６ｈ，６ｉ，６ｊ，６ｋ，６ｌ プローブ痕、８ レー
ザ発振器、９，１０ レンズ、１１ 反射鏡、１２ 研
磨部材、１３ 基板、１４ 開口部、１５ プローブ
針、１７半導体装置の表面、１８ 酸化アルミ層、１９
アルミニウム層、２０ リード部、２２ レーザ光。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブカード用片持ち型プローブ針で
   あって、 前記プローブの先端部が、 第１の凸部と、 前記第１の凸部と溝部を隔てて形成された第２の凸部と
   を備える、片持ち型プローブ針。
2. 【請求項２】 前記凸部が実質的に丸型形状を有する、
   請求項１に記載の片持ち型プローブ針。
3. 【請求項３】 前記凸部が実質的に平面形状を有する、
   請求項１に記載の片持ち型プローブ針。
4. 【請求項４】 プローブカード用片持ち型プローブ針の
   製造方法であって、前記プローブ針の先端部に溝部を形
   成する工程と、 前記プローブ針の先端部に前記溝部を隔てて第１および
   第２の凸部を形成する工程とを備える、片持ち型プロー
   ブ針の製造方法。
5. 【請求項５】 前記溝部を、レーザ加工法を用いて形成
   する、請求項４に記載の片持ち型プローブ針の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記プローブ針の先端部の第１および第
   ２の凸部を、砥粒を含む研磨部材の内部に突き刺すこと
   により、前記凸部を実質的に丸型形状を有するように加
   工する工程をさらに備える、請求項４または５に記載の
   片持ち型プローブ針の製造方法。
7. 【請求項７】 第１の凸部と、前記第１の凸部と溝部を
   隔てて形成された第２の凸部とを含む片持ち型プローブ
   針の制御方法であって、 前記プローブ針の先端部と、前記プローブ針が接触する
   半導体装置の被接触面との接触角度が、ほぼ９０度であ
   ることを特徴とする、片持ち型プローブ針の制御方法。