JPS63114228A - プローブ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （Ｍ業上の利用分野） この発明はプローブ装置に設置するテストヘッド、特に
高周波２１＋＋１定用のテスト装置に関する。

（従来の技術） トランジスタや集積回路（ＩＣ）等の半導体素子の製造
工程における検査の１つとしてウェハプローブ検査があ
る。このプローブ検査を行なう装置は、半導体ウェハ上
に形成された各チップの電極パッドと、電気的特性を測
定するためのテスタと接続して、不良と判定された半導
体チップをアッセンブリ工程の手前で排除し、コストダ
ウン或いは生産性の向上を計るように構成されている。

上記電極パッドとテスタとの接続はプローブカードを介
して行なわれている。

テスタには、接続形式の違いにより、プローブ装置本体
のプローブカードと長いケーブルを介してテスタとを接
続しているタイプとプローブ装置本体のプローブカード
部の真上にテスタを配置し、プローブカードとテスタと
を接続するテストヘッド型との２つのタイプが存在して
いる。

（発明が解決しようとする問題点） 最近の半導体デバイスの高集積化、多機能化。

高速化に伴い、プローブ装置においてもテストスビード
の高速化が求められている。

したがって、従来のプローブカードとテスタを多数の長
いケーブルで接続し測定する方法では、測定周波数の関
係で正常な測定ができないデバイスがあるばかりでなく
、多数の長いケーブルが負荷となり、高速化にも支障が
ある。このようなデバイスに対しては、前述したような
ドライバ、コンパレータなどのアナログ回路部をピンエ
レクトロニクスポードと呼ばれる基板に組み込み、その
基板を半導体チップの各電極ごとに設置したテストヘッ
ドをプローブカードのすぐ上に設置して測定する高周波
タイプのプローブ装置が対応しているが、それでもなお
正常な測定が困難である場合もある。その原因の第１と
しては、従来のこのタイプのテストヘッドには、ウェハ
上に形成された半導体チップの電極パッドにプローブ針
を高精度に位置決めするためのマイクロスコープ等の挿
入穴をプローブカードに必要としている点があげられる
。この挿入穴を設けることは、プローブ針はこの挿入穴
の縁部に沿って設けることにより最短距離を選択するが
、当然のことながらその挿入穴の大きさの分距離は長く
なり、テストヘッド内の各種電気回路基板のインピーダ
ンスを高めることになる。即ち、高周波特性を著しく劣
化させている。

この発明は、上記点を改善するためになされたもので高
周波信号による測定を可能ならしめると共に測定の高速
化も可能とするテスト装置を提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題をＭ決するための手段） この発明は、載置台に設けられた被測定体の上方にテス
トヘッドを設置して上記被測定体のパッドとプローブカ
ードを介して電気的に接続して測定するテスト装置にお
いて、上記プローブカードに設けられるプローブ針の取
付は部を上記被測定体の測定パッドのほぼ垂直上に配置
し、被測定体の測定パッドとプローブ針先端の接触状態
の監視は光ファイバーを介して行なうことを特徴とする
テスト装置を得るものである。

（作　用） 本発明のテスト装置は、プローブカードに設けられるプ
ローブ針の取付は部を上記被測定体の測定パッドのほぼ
垂直上に配置し、被８（１定体の測定パッドとプローブ
針先端の接触状態の監視は光ファイバーを介して行なっ
ているため、特にシールド線を実用できないプローブ針
部の距離を近かく構成して針部の浮遊容量インピーダン
スを低く押えることができる。したがって高周波信号に
よる測定を可能にする効果が得られる。

（実施例） 以下１本発明テスト装置の一実施例である高周波測定用
のプローブ装置を図面を参照して説明する。

この種のプローブ装置は、ピンエレクトロニクスポード
■と呼ばれる基板に多種のアナログ回路部を組み込み、
その電気基板■を半導体ウェハに設けられている多数の
半導体チップの各電極パッドごとに設置したテストヘッ
ド盟をプローブカード部■の真上に配置する。プローブ
カード部■は電気的特性を検査するためウェハ（イ）上
の各チップに形成された電極パッドに接触させるプロー
ブ針■を有し、プローブ装置のヘッドプレート内に設け
られたリングインサート部に保持されている。

テストヘッド監は、プローブ装置本体側面に取り付けら
れたヒンジ部を中心に回動し、プローブカード■上に設
置される。テストヘッド盗とプローブカード部■のプロ
ーブ針■は、テストヘッドｇ−−配腺一ボードーボゴピ
ンーボードー配線−ボード−プローブカード部■といっ
た接続がなされているのが通常であるが、テストヘッド
辺に直接プローブカード■を固定し、配線すなりち固定
ケーブルを短縮する有効な方法等もある。

本発明実施例では、プローブ針と電極パッドの先端状態
を監視する手段として使用して、プローブカード■とウ
ェハ（へ）の状態を撮像し、ＣＲＴに入力してＣＲＴを
目視しなからウェハの位置合わせの調整を行なうように
しているため、従来のテストヘッド盟に必要とされてい
たマイクロスコープ（６）等の挿入穴をなくしてもよい
。

このことにより、テストヘッド殻内部のピンエレクトロ
ニクスポードを従来マイクロスコープ０等の挿入のため
の円筒形の穴が存在していた部分にまで配置可能となる
。さらにテストヘッド盟とプローブカード■の連結のた
めの線長を短縮することができる。

このことは、容量インピーダンスを低く押え。

ひいては高周波での測定を可能とするテストヘッド監を
提供できることになる。

ウェハに）上の電極パッドとプローブ針■の位置合わせ
状態等の監視を行う上記ＩＴＶカメラへの光学系は、第
１図（ａ）、　（ｂ）に示すように、光ファイバー■を
使用することによりＩＴＶカメラを所望の位置に設定で
きる。光の損失はあるが、電気的特性劣下はないので、
このプローブ装置においては、顕著な効果がある。

第１の方法として第１図（ａ）に示すようにテストヘッ
ド袋−、プローブカード■にプローブ針■の配置にイン
ピーダンスの影響を与えないような細い六〇がおいてい
る場合においては、その穴に光ファイバー■例えば大開
口光ファイバーを挿入し、プローブ針■のほぼ真上にフ
ァイバースコープがくるように設置して位置合わせ状態
を監視できる。

（第１図（ａ）） 大開口光ファイバー■の使用により充分な光量を捕集す
ることが可能である。

また、テストヘッド回に穴をあけない場合としては、例
えば、テストヘッド佐の下面に沿ってファイバースコー
プをはわせ、プローブ針■上からプローブ針■とウェハ
（イ）上のチップ位置等の状態を監視するようにしても
よい、（第１図（ｂ））本発明は、ピンエレクトロニク
スポード■とプローブ針（ハ）までの線長の距離をでき
る限り短縮するためにテストヘッド盈内のピンエレクト
ロニクスポード■のマイクロスコープ（０等の挿入穴を
小さくあるいは削除したテスト装置であるので、上記述
べたファイバー■利用の実施例に限られることなく、他
のウェハ（イ）及びプ占−ブ針０を検出可能な装置と組
み合わせてプローブ検査を行なっても同様の効果がある
ことは明らかである。

さらに、テスト装置にマイクロスコープ０等の付加物を
挿入するための構造を要することがなくなるためテスト
装置の簡略化、小型化にも有効である。

さらに、上記実施例では、ＩＴＶカメラで各チップの電
極パッドとプローブ針との位置合わせを監視した例につ
いて説明したが、勿論光ファイバー■のＩＴＶカメラ設
定位置にマイクロスコープを設定すれば、マイクロスコ
ープでも肉眼で監視できるこ°とは説明するまでもない
ことである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、高周波信号による測定を
可能ならしめると共に）ｔｉｌｌ定の高速化も可能とな
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るテスト装置の一実施例を説明する
ための概略図、第２図は従来のテスト装置を説明するた
めの概略図である。 １・・・ピンエレクトロニクスポード ２・・・テストヘッド ３・・・プローブカード ５・・・プローブ針

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）載置台に設けられた被測定体の上方にテストヘッ
   ドを設置して上記被測定体のパッドとプローブカードを
   介して電気的に接続して測定するテスト装置において、
   上記プローブカードに設けられるプローブ針の取付け部
   を上記被測定体の測定パッドのほぼ垂直上に配置したこ
   とを特徴とするテスト装置。
2. （２）被測定体の測定パッドとプローブ針先端の接触状
   態の監視は光ファイバーを介して行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のテスト装置。