JPS6311725Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は半導体素子製造工程中に於けるプロー
ビング用の探針装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体ウエハプローバは半導体製造工程におけ
る半導体素子が完成されたウエハの状態で検査す
るものである。即ち、一枚のウエハに例えば５〜
600個形成された各半導体チツプの多数の電極パ
ツドにテスタから導出した多数のプローブ針配列
体を接触させて測定するものである。ところが、
このプローブ針配列体の模様は半導体チツプの種
類が変わると電極パツド配列模様も異なるため、
半導体チツプの種類だけプローブ針配列体を収納
したプローブカードを製造する必要がある。

しかし、電極パツド配列のように微少間隔のプ
ローブ針列を全パツド電気的に接続可能なように
製造することは極めて高度な手作業で行なわれて
いる。このため、プローブカードは半導体素子の
品種に合わせてタイムリーに製造することが困難
であるばかりでなく高価であるという工業上大き
な問題がある。この問題は本件出願後５年経つて
も解決されず、現在は特公昭54−23798号の技術
を中心とする手工業である。

このような手工業技術からICのハイテク技術
を導入して、製造を高精度容易化ならしめる技術
を提案したものとして特開昭51−148358号、特開
昭54−40573号に開示された方法がある。

前者はSi基板上に絶縁体層を介して設けたＡ
層の先端側基板を総てエツチング除去する構造で
あり、しかも半導体素子の電極との接触に際して
上方より圧力をかけて接触する構成であるため、
これらの作用に耐える構造にする必要がある。

また、後者は半導体ペレツトの個々の電極に対
応した絶縁板の位置に接触針を植設し、ガラス板
の反対面に配線を形成した構成になつている。従
つて、接触針の先端と各電極との初期位置合わせ
ができないため、絶縁板として透明なガラス板を
用いている。ところが、ガラス板を介しての位置
合わせは、ガラス板の屈折率が関係し、正確な位
置合わせが困難である。

第１図及び第２図は従来使用されているウエハ
プロービング用探針ユニツトの一例を示すもので
ある。第１図は探針ユニツトを上から見た図を示
し、第２図はこれを矢印５及び６で示す断面で、
切断した断面図を示す。この例では図中の１，
２，３で示すのがそれぞれ電極に接続するための
探針で、第２図ではこれはそれぞれ１１，１２，
１３に相当する。又、図中には番号を示していな
いが、この例では探針は14本あることは明らかで
ある。４及び１４で示すリングは探針の保持部材
で、電気的な絶縁物で作られている。通常この種
の探針ユニツトは必要な数だけの探針をあらかじ
め半導体素子の接続用電極の位置に合せた治工具
の中に並べ、その後４又は１４で示す保持部材を
流し込んで形成する。保持部材は種々の樹脂で作
られるのが通常であるから、これは流し込んで形
成することが可能なわけである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしこの様にして作られた探針ユニツトは、
後日保持部材に使用している樹脂等の変形で探針
先端の位置に狂いが生じやすく、このため半導体
素子の方に用意される接続用電極は或る程度の大
きさを必要とする。

さらに第１図及び第２図のように探針１，２，
３のように長くしたものでは、探針の高周波にお
ける浮遊容量が大きく高周波信号による特性試験
に限界があるばかりではなく、特性試験の高速化
にも限界があるなどの問題点があつた。

本考案は上記点に対処してなされたもので高周
波信号による試験を可能とし、テストの高速化を
可能とし、さらに位置合わせ精度も向上させたプ
ロービング用探針装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

半導体素子の電極列を包囲する如き開口を有し
この開口に上記電極列方向に突出し各電極上まで
延長した構造の絶縁基板と、この絶縁基板の上記
突出部に上記各電極上方まで延長して夫々絶縁し
て被着された複数の引出し線と、この各引出し線
の上記電極上方に対応した上記各引出し線部に電
気的な接続状態で固定された探針とを具備してな
るプロービング用探針装置。

〔作用効果〕

即ち、本考案は複数の引出し線を絶縁基板上に
被着して形成し、この端部が被着測定体の電極パ
ツドに対応する位置まで導びくことにより探針の
長さを極力短かくできるため、高周波における浮
遊容量を小さく形成でき、従つて高周波信号によ
る被測定体の試験が可能となる。さらに試験の高
速化も可能となる。さらに絶縁板の探針部周囲に
開口を形成したので位置合わせ精度が向上する。

さらにまた、絶縁基板をガラス板、石英板、水
晶などのうち少なくとも一種を含む材料で構成す
ることにより、基板の変形を改善するものであ
る。

〔実施例〕

第３図、第４図は本考案に係る探針装置の一例
を示したものである。図に於いて２４又は３４で
示す板は、電気的絶縁基板例えば石英板を使用す
る。又２１，２２，２３で示す部材はそれぞれ探
針であり、この探針２１，２２，２３の設けられ
る部分も２４で示す板と同一の材料でリード状凸
起構造＝舌片状４１に形成されている。即ちこの
場合に於いては平板状の石英板上に写真蝕刻法に
よつて探針部の形状を全部作り出す。この例でも
探針の数は14本である。第３図に於いて２７，２
８，２９，３０で示した部分は上記写真蝕刻法に
よつて探針部を形成したと同様な方法で石英板２
４，３４，４１を抜き去られた部分である。即
ち、第１図のリングに相当する構造を形成したこ
とになる。第４図は第３図に示す例を矢印２５，
２６で示す線で切断した図である。図に於いて３
４は石英板で、探針ユニツト全体がこの石英板で
作られる。従つて探針に必要な弾性は石英板から
形成された探針の舌片状の部分である。第５図は
この様にして作られた探針ユニツトの探針の先端
部の拡大図である。図に於いて４１は上記第３図
の石英板から写真蝕刻法で作られた探針を設ける
舌片部の先端付近を示している。４２は被測定体
である半導体素子の電極に実際に接触するための
針、４３は針からの電気信号を外部に取り出すた
めの石英板上に写真蝕刻法によつて被着された引
出し線である。この引出し線の一端部には上記し
た探針４２を設け、他端側の延長先は例えば第３
図の２１０に示す部分で、この端分から実際の検
査装置に接続する。又、４３で示す引出し線も写
真蝕刻法によつて形成することができる。４２で
示す金属性の針は４１で示す石英製の舌片部にあ
けられた穴（この穴も石英板の写真蝕刻法で外
形々状と同時にあけられる。）に挿入され、導電
性の接着剤で固定される。

以上がウエハプロービング用探針ユニツトの構
造に関する説明であるが、本考案に係る探針ユニ
ツトは全ての形状を写真蝕刻法で同時に形成する
ため、探針部の位置精度を極めて高く保つことが
できる。又、探針に要求される弾性は石英板等を
使用するため非常に安定している。更に探針部は
平坦な石英板であるため上下方向には弾性がある
が、水中方向の変位力に対しては極めて強い抵抗
を示す。石英板は長期の安定性に対しては極めて
良好な性質を示す。以上本考案に係る探針ユニツ
トの効果について述べたが、探針ユニツトを形成
するための材料は石英板以外にも各種の絶縁性材
料が使用可能である（例えば水晶、ガラス等）。
特に水晶等を使つた場合には写真蝕刻法で厚み方
向だけ選択的に蝕刻を進ませて探針ユニツトの形
状製作を有利にする等の利点を有する。

ここに説明した例では探針の先端に付ける針は
接着で固定しているが、この部分は例えば電気鋳
造法又は化学的鋳造等によつて針に相当するもの
を自己形成することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来使用されているウエハプロービン
グ用の探針ユニツトを上から見た図であり、第２
図は第１図に示す探針ユニツトの断面図、第３図
は本考案に係る探針ユニツトを上から見た図、第
４図は第３図に示す探針ユニツトの断面図、第５
図は第３図に示す探針ユニツトの探針部分の拡大
図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 半導体素子の電極列を包囲する如き開口を有
   しこの開口に上記電極列方向に突出し各電極上
   まで延長した構造の絶縁基板と、この絶縁基板
   の上記突出部に上記各電極上方まで延長して
   夫々絶縁して被着された複数の引出し線と、こ
   の各引出し線の上記電極上方に対応した上記各
   引出し線部に電気的な接続状態で固定された探
   針とを具備してなることを特徴とするプロービ
   ング用探針装置。 (2) 絶縁基板はガラス板、石英板、水晶板の少な
   くとも１種で構成されたものであることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のプ
   ロービング用探針装置。 (3) 絶縁基板は引出し線の一端部がリード状凸起
   を形成する如く抜き去られた構造であることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載
   のプロービング用探針装置。