WO2014157121A1 - プローブ装置 - Google Patents

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榮一 篠原
旨俊 長坂
健 田岡
儀保 加藤
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a probe device.
  • a probe device for performing an electrical inspection of a semiconductor device formed on a semiconductor wafer is used.
  • a semiconductor wafer is mounted on a mounting table (chuck top), and the mounting table is driven to bring the probe into contact with an electrode of a semiconductor device on the semiconductor wafer to obtain electrical conduction.
  • a predetermined inspection signal is applied to the semiconductor device from the measuring instrument (tester) via the probe, and the output signal from the semiconductor device is detected to inspect the semiconductor device.
  • a probe device for performing an electrical inspection of a semiconductor device having an electrode on the back side of a semiconductor wafer for example, a power device having a collector electrode formed on the back side, the mounting surface of the mounting table (chuck top)
  • a conductive film electrode made of a conductive metal such as gold is formed as a mounting table electrode, and this conductive film electrode is brought into contact with the electrode on the back surface side of the semiconductor wafer to obtain electrical conduction.
  • Power devices have higher breakdown voltages and higher currents than ordinary semiconductor devices, and have higher speeds and higher frequencies depending on the application. Examples of the power device include an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a diode, a power transistor, a power MOS-FET, and a thyristor. These power devices are selected as non-defective products by measuring their electrical characteristics (static characteristics, dynamic characteristics).
  • An object of the present invention is to provide a probe device capable of shortening an electrical path in a probe device as compared with the prior art, reducing electrical resistance and the like, and performing an inspection with high accuracy. is there.
  • a probe apparatus that is electrically connected to a semiconductor device formed on a semiconductor wafer and electrically inspects the semiconductor device using a tester, A mounting table electrode that is formed on a mounting surface on which the semiconductor wafer is mounted in the mounting table, and that is in contact with a back side electrode formed on the back side of the semiconductor device; A probe card disposed above the mounting table and having a plurality of probes electrically connected to the tester, and an electrode of the semiconductor device of the semiconductor wafer mounted on the mounting table by driving the mounting table A driving mechanism for contacting the plurality of probes; an electrode plate disposed above the mounting table; and electrically connected to the tester; and a core disposed on a side of the mounting table.
  • a tact probe wherein the contact probe is formed integrally with the abutting portion formed on the upper surface and abutting the electrode plate, and the abutting portion below the abutting portion. And a cable connecting portion to which the electrically connected cable is connected, and the abutting portion and the cable connecting portion can be moved up and down by an urging member disposed below the cable connecting portion.
  • the present invention it is possible to provide a probe device that can shorten the electrical path in the probe device as compared with the prior art, reduce the electrical resistance, etc., and perform the inspection with high accuracy.
  • FIG. 1 It is a top view which shows typically the whole structure of the probe apparatus which concerns on embodiment of this invention. It is a side view which shows typically the principal part structure of the probe apparatus of FIG. It is a perspective view which shows typically the structure of the contact probe in FIG. 1, and its periphery. It is a side view which shows typically the structure of the contact probe in FIG.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an overall configuration of a probe apparatus 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side view schematically showing a main configuration of the probe apparatus 100 of FIG. It is.
  • the main part of the probe apparatus 100 includes a measuring unit 110 and a loader unit 150 that is a transport unit.
  • the measuring unit 110 is provided with a mounting table 111 that is movable in the xyzz direction and on which the semiconductor wafer W is mounted. By driving the mounting table 111 by a driving mechanism 112, a probe card is provided. A probe 211 (see FIG. 2) disposed in 210 is brought into contact with a plurality of semiconductor device electrodes formed on the semiconductor wafer W, and the electrical characteristics of the semiconductor device are measured.
  • the loader unit 150 is provided with a load port 152 on the front side (lower side in FIG. 1) on which a wafer carrier (wafer cassette or hoop) 151 that accommodates the semiconductor wafer W is placed.
  • a wafer transfer mechanism 160 is disposed adjacent to the wafer.
  • an alignment mechanism 170 is disposed on the rear side (upper side in FIG. 1) of the loader unit 150. The alignment mechanism 170 is configured to detect the position of the notch of the wafer W and the eccentricity of the semiconductor wafer W by rotating the semiconductor wafer W.
  • the wafer transfer mechanism 160 includes a wafer transfer arm 161 for transferring the semiconductor wafer W by vacuum suction.
  • the wafer transfer arm 161 is provided with a plurality of (two in this embodiment) suction portions (suction pads) 162 for vacuum-sucking the semiconductor wafer W.
  • a vacuum line (not shown in FIG. 1) connected to a suction source such as a vacuum pump is connected to these suction portions 162.
  • a plurality of wafer transfer arms 161 are arranged, for example, vertically as necessary.
  • the wafer transfer mechanism 160 moves the wafer transfer arm 161 forward / backward and pivots to thereby move the semiconductor wafer between the wafer carrier 151 mounted on the load port 152, the alignment mechanism 170, and the mounting table 111 of the measurement unit 110. Transport W.
  • the load port 152 can be moved up and down by a vertical movement mechanism, and a support frame 153 is disposed between the load port 152 and the wafer transfer mechanism 160.
  • This support frame 153 is provided with an optical detector (not shown). Then, by detecting the presence or absence of the semiconductor wafer W with this optical detector while moving the wafer carrier 151 placed on the load port 152 up and down, the semiconductor wafer W is placed in any slot in the wafer carrier 151. Can be detected.
  • the probe card 210 is fixed to a head plate 110 ⁇ / b> A disposed on the upper part of the measurement unit 110 via a clamp mechanism (not shown) so as to be positioned above the mounting table 111. Yes.
  • the probe card 210 is provided with a plurality of probes 211, and these probes 211 are electrically connected to the tester 300.
  • the mounting surface of the semiconductor wafer W of the mounting table 111 and the upper part of the side surface of the mounting table 111 are made of a conductive metal such as gold as a mounting table electrode, and the back surface of the semiconductor device of the semiconductor wafer W mounted.
  • a conductive film electrode 220 (shown by a thick line in FIG. 2) is formed in contact with the back side electrode formed on the side.
  • the mounting table 111 is provided with a vacuum chuck and a temperature adjusting mechanism (not shown) so that the semiconductor wafer W mounted on the mounting table 111 can be adsorbed and the temperature of the wafer W can be adjusted to a desired temperature.
  • An electrode plate 221 is disposed between the probe card 210 and the mounting table 111. This electrode plate 221 is electrically connected to the tester 300.
  • a plurality of contact probes 222 are disposed on the side of the mounting table 111. The contact probe 222 is electrically connected to the conductor film electrode 220. When the mounting table 111 is raised, the contact probe 222 and the electrode plate 221 come into contact with each other, so that the conductor film electrode 220 and the tester 300 are in contact with each other. Are electrically connected.
  • the electrode plate 221 has a shape that allows the contact probe 222 to contact the electrode plate 221 at any position when the mounting table 111 is driven to bring the probe 211 into contact with the electrode on the surface side of the semiconductor wafer W.
  • it may be a ring or a shape divided into two so that the two contact probes 222 are in contact with each other.
  • the contact probe 222 is provided with a disk-like contact portion 222a at the top thereof, and an unevenness is formed on the upper surface of the contact portion 222a.
  • a rectangular parallelepiped cable connection portion 222b is disposed immediately below the contact portion 222a.
  • the contact portion 222a and the cable connection portion 222b are integrally formed of a metal such as brass, for example. Yes. That is, the contact portion 222a and the cable connection portion 222b are formed from one metal material by cutting or the like.
  • two screw holes 222c are formed in the side wall portion of the cable connection portion 222b so as to be located at both end portions in the longitudinal direction of the cable connection portion 222b. Then, screws 223 (see FIG. 3) are screwed into these screw holes 222c, and screws 224 are screwed into screw holes (not shown) formed in the portion of the conductive film electrode 220 of the mounting table 111.
  • the conductor film electrode 220 and the contact probe 222 are electrically connected by fixing the conductor of the cable 225 with the screw 223 and the screw 224.
  • a cylindrical portion 222d is formed on the lower side of the cable connecting portion 222b, and the cylindrical portion 222d is accommodated in the cylindrical member 222e. Then, by a biasing member (not shown) such as a coil spring disposed in the cylindrical member 222e, the contact portion 222a and the cable connecting portion 222b are biased upward with respect to the cylindrical member 222e. It has become a state. And as shown by the arrow in FIG. 4, the contact part 222a, the cable connection part 222b, etc. can move to an up-down direction with respect to the cylindrical member 222e. As a result, the contact portion 222a contacts the electrode plate 221 while being elastically pressed.
  • a biasing member such as a coil spring disposed in the cylindrical member 222e
  • the cable connection portion 222b is disposed immediately below the contact portion 222a of the contact probe 222.
  • the contact portion 222a and the cable connection portion 222b are configured integrally, and a sliding portion or the like for causing the contact portion 222a to elastically contact the electrode plate 221 is not interposed therebetween. It has become.
  • a gold plating layer is formed on the surfaces of the contact portion 222a and the cable connection portion 222b.
  • the electrical path between the contact portion 222a and the cable connection portion 222b can be shortened, and an increase in electrical resistance and an increase in inductance can be suppressed.
  • the electrical resistance between the side wall portion of the contact portion 222a and the side wall portion where the screw hole 222c of the cable connection portion 222b was measured was 0.06 m ⁇ .
  • the contact part and the cable connection part are configured as separate parts, and the sliding part for making the contact part movable is provided between the contact part and the cable connection part.
  • the electric resistance was 2.20 m ⁇ .
  • the electrical resistance between the conductor film electrode 220 and the tester 300 is compared with the conventional one. Can be greatly reduced. Furthermore, since the electrical path from the conductor film electrode 220 to the contact portion 222a is short, the inductance component can be reduced. For this reason, for example, when the reverse current of the diode is measured, the power device is not cut out from the wafer using the probe apparatus 100 of the present embodiment than after the power device is cut out from the wafer and packaged. The measurement result with less blunting of the waveform was obtained in the state.
  • a stopper and guide block 226 made of aluminum or the like is fixed to the side wall portion of the mounting table 111.
  • a base block 227 made of stainless steel or the like protrudes from the lower portion of the mounting table 111, and the contact probe 222 is placed on the base block 227, for example, a probe guide block made of resin such as PEEK. 228, or a probe presser 229 made of aluminum or the like, for example.
  • an elevating mechanism 230 for moving the contact probe 222 up and down is disposed below the base block 227.
  • the elevating mechanism 230 moves the contact probe 222 up and down to bring the contact portion 222 a into contact with the electrode plate 221 when the mounting table 111 is raised and the probe 211 comes into contact with the electrode on the surface side of the semiconductor wafer W.
  • the position is moved between a position where the contact portion 222 a is not in contact with the electrode plate 221.
  • the elevating mechanism 230 can change the vertical position of the contact probe 222 between the above-described raised position and lowered position in multiple stages. Thereby, the contact state between the contact portion 222a and the electrode plate 221 can be adjusted to an optimum state.
  • the wafer carrier 151 containing the semiconductor wafer W is placed on the load port 152 of the loader unit 150, the wafer carrier 151 is moved up and down by the vertical movement mechanism, and the semiconductor wafer W is stored in which slot by the optical detector. Detect whether or not
  • the semiconductor wafer W is attracted to the wafer transfer arm 161 of the wafer transfer mechanism 160 and transferred to the alignment mechanism 170. Then, the position of the semiconductor wafer W is detected by detecting the notch of the semiconductor wafer W by the alignment mechanism 170.
  • the semiconductor wafer W whose position has been detected by the alignment mechanism 170 is taken out of the alignment mechanism 170 by the wafer transfer arm 161 of the wafer transfer mechanism 160, and the semiconductor wafer W is mounted on the mounting table 111 of the measurement unit 110. Put.
  • the probe 211 is brought into contact with the semiconductor device on the semiconductor wafer W on the mounting table 111 to obtain electrical continuity between the tester 300 and the electrode on the surface side of the semiconductor wafer W, and the contact portion of the contact probe 222. 222a is brought into contact with the electrode plate 221 to obtain electrical continuity between the tester 300 and the electrode on the back surface side of the semiconductor wafer W.
  • a test signal is supplied from the tester 300 to the semiconductor device, and an output signal from the semiconductor device is measured to inspect the electrical characteristics of the semiconductor device.
  • the semiconductor wafer W on the mounting table 111 is taken out by the wafer transfer arm 161 of the wafer transfer mechanism 160 and is accommodated in the wafer carrier 151. The inspection of W is finished.
  • Probe device 111 Mounting table 210 Probe card 211 Probe 220 Conductive film electrode 221 Electrode plate 222 Contact probe 222a Abutting portion 222b Cable connecting portion 225 Cable

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Abstract

　従来に比べてプローブ装置における電気的な経路を短くすることができ、電気的な抵抗等を減少させて、精度良く検査を実施することのできるプローブ装置を提供する。プローブ装置１００は、載置台１１１における半導体ウエハＷの載置面に形成された導体膜電極２２０と、載置台１１１の上方に配設された電極板２２１と、載置台１１１の側方に配設されたコンタクトプローブ２２２とを備え、該コンタクトプローブ２２２は、上面に凹凸が形成された当接部２２２ａと、当接部２２２ａの下方に当接部２２２ａと一体に構成され、導体膜電極２２０と電気的に接続されたケーブル２２５が接続されるケーブル接続部２２２ｂとを有し、載置台１１１を上昇させて半導体ウエハＷの半導体デバイスの電極にプローブカード２１０のプローブ２１１を接触させた際に、ケーブル接続部２２２ｂの下方に配設された付勢部材によって当接部２２２ａと電極板２２１とが当接する。

Description

プローブ装置
　本発明は、プローブ装置に関する。
　半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエハに形成された半導体デバイスの電気的な検査を行うためのプローブ装置が用いられている。このようなプローブ装置では、載置台（チャックトップ）に半導体ウエハを載置し、載置台を駆動する等により、半導体ウエハの半導体デバイスの電極にプローブを接触させて電気的な導通を得る。そして、測定器（テスタ）からプローブを介して半導体デバイスに所定の検査信号を印加し、半導体デバイスからの出力信号を検出して半導体デバイスの検査を行う。
　また、半導体ウエハの裏面側に電極を有する半導体デバイス、例えば、裏面側にコレクタ電極が形成されたパワーデバイス等の電気的な検査を行うプローブ装置では、載置台（チャックトップ）の載置面に載置台電極として金等の導電性金属からなる導体膜電極等を形成し、この導体膜電極と半導体ウエハの裏面側の電極とを接触させて電気的な導通を得る。パワーデバイスは、通常の半導体デバイスと比べて高耐圧化、大電流化され、また用途に応じて高速、高周波化されている。パワーデバイスとしては、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタ等がある。これらのパワーデバイスは、それぞれの電気的特性（静特性、動特性）の測定により良品が選別される。
　また、上記のパワーデバイス等の電気的な検査を行うプローブ装置では、導体膜電極とテスタとをケーブル等で電気的に接続すると、載置台が駆動される都合上ケーブルが長くなり、ケーブルの抵抗やインダクタンスが増えるという問題がある。このため、導体膜電極と電気的に接続されたポゴピンを載置台の側面に配設し、ポゴピンを上方に配設した環状の電極板に接触させて電気的な導通を得る構成のプローブ装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１３８８６５号公報
　しかしながら、パワーデバイス等の電気的な検査を行う場合、大電流を流す必要等があるため、プローブ装置における電気的な経路が長く、その抵抗やインダクタンスが大きいと、電気的な経路の電流に対する負荷が大きくなるとともに、高周波信号を印加した場合に出力波形が鈍り、正確な検査が行えなくなる。このため、プローブ装置における電気的な経路をできる限り短くして電気的な抵抗等を減少させることが好ましい。
　本発明の目的は、従来に比べてプローブ装置における電気的な経路を短くすることができ、電気的な抵抗等を減少させて、精度良く検査を実施することのできるプローブ装置を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、半導体ウエハに形成された半導体デバイスと電気的に接続し、テスタによって前記半導体デバイスの電気的な検査を行うプローブ装置であって、前記半導体ウエハを載置する載置台と、前記載置台において前記半導体ウエハが載置される載置面に形成され、前記半導体デバイスの裏面側に形成された裏面側電極と接触する載置台電極と、前記載置台の上方に配設され、前記テスタと電気的に接続する複数のプローブを有するプローブカードと、前記載置台を駆動して当該載置台に載置された前記半導体ウエハの前記半導体デバイスの電極に前記複数のプローブを接触させる駆動機構と、前記載置台の上方に配設され、前記テスタと電気的に接続する電極板と、前記載置台の側方に配設されたコンタクトプローブとを備え、前記コンタクトプローブは、上面に凹凸が形成されて前記電極板に当接する当接部と、前記当接部の下方において当該当接部と一体に構成され、前記載置台電極と電気的に接続されたケーブルが接続されるケーブル接続部とを有し、前記ケーブル接続部の下方に配設された付勢部材によって前記当接部と前記ケーブル接続部とが上下動自在に構成され、前記載置台を上昇させて前記半導体デバイスの電極に前記プローブを接触させた際に、前記当接部と前記電極板とを当接させて前記裏面側電極と前記テスタとを電気的に接続させることを特徴とするプローブ装置が提供される。
　本発明によれば、従来に比べてプローブ装置における電気的な経路を短くすることができ、電気的な抵抗等を減少させて、精度良く検査を実施することができるプローブ装置を提供する。
本発明の実施の形態に係るプローブ装置の全体構成を模式的に示す平面図である。 図１のプローブ装置の要部構成を模式的に示す側面図である。 図１におけるコンタクトプローブ及びその周辺の構成を模式的に示す斜視図である。 図１におけるコンタクトプローブの構成を模式的に示す側面図である。
　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係るプローブ装置１００の全体構成を模式的に示す平面図であり、図２は、図１のプローブ装置１００の要部構成を模式的に示す側面図である。
　図１に示すように、プローブ装置１００の主要部は、測定部１１０と、搬送ユニットであるローダー部１５０とを有する。
　測定部１１０には、ｘ−ｙ−ｚ‐θ方向に移動可能とされ、半導体ウエハＷが載置される載置台１１１が設けられ、載置台１１１を駆動機構１１２により駆動することにより、プローブカード２１０に配設されたプローブ２１１（図２参照。）と、半導体ウエハＷに複数形成された半導体デバイスの電極とを接触させて、半導体デバイスの電気的特性を測定する。
　ローダー部１５０には、その前方側（図１中下側）に、半導体ウエハＷを収容するウエハキャリア（ウエハカセット又はフープ）１５１が載置されるロードポート１５２が配設され、このロードポート１５２に隣接してウエハ搬送機構１６０が配設されている。また、ローダー部１５０の後方側（図１中上側）には、位置合わせ機構１７０が配設されている。位置合わせ機構１７０は、半導体ウエハＷを回転させて当該ウエハＷのノッチの位置と半導体ウエハＷの偏芯の状態を検出するよう構成されている。
　ウエハ搬送機構１６０は、半導体ウエハＷを真空吸着して搬送するためのウエハ搬送アーム１６１を備えている。このウエハ搬送アーム１６１には、半導体ウエハＷを真空吸着するための吸着部（吸着パッド）１６２が複数（本実施の形態では２つ）配設されている。これらの吸着部１６２には、真空ポンプ等の吸引源に接続された真空ライン（図１には図示せず。）が接続されている。なお、ウエハ搬送アーム１６１は、必要に応じて例えば上下に重ねて複数配設される。
　ウエハ搬送機構１６０は、ウエハ搬送アーム１６１を進退及び旋回させることにより、ロードポート１５２に載置されたウエハキャリア１５１と、位置合わせ機構１７０と、測定部１１０の載置台１１１との間で半導体ウエハＷを搬送する。
　ロードポート１５２は、上下動機構によって上下動自在とされており、ロードポート１５２とウエハ搬送機構１６０との間には、支持フレーム１５３が配設されている。この支持フレーム１５３には図示しない光学検出器が配設されている。そして、ロードポート１５２に載置されたウエハキャリア１５１を上下動させながら、この光学検出器で半導体ウエハＷの有無を検出することにより、ウエハキャリア１５１内のどのスロットに半導体ウエハＷが配置されているかを検出できる。
　図２に示すように、プローブカード２１０は、載置台１１１の上方に位置するように、クランプ機構（図示せず。）を介して測定部１１０の上部に配置されたヘッドプレート１１０Ａに固定されている。プローブカード２１０には複数のプローブ２１１が配設されており、これらのプローブ２１１はテスタ３００と電気的に接続される。
　また、載置台１１１の半導体ウエハＷの載置面及び載置台１１１の側面の上側部分には、載置台電極として金等の導電体金属からなり、載置された半導体ウエハＷの半導体デバイスの裏面側に形成された裏面側電極と接触する導体膜電極２２０（図２には太線で示してある。）が形成されている。また、載置台１１１には、図示しないバキュームチャック及び温度調節機構が配設され、載置台１１１に載置された半導体ウエハＷを吸着し、ウエハＷを所望の温度に温調できる。
　プローブカード２１０と載置台１１１との間には、電極板２２１が配設されている。この電極板２２１はテスタ３００と電気的に接続される。また、載置台１１１の側方にはコンタクトプローブ２２２が複数（本実施の形態では１８０°離間した位置に合計２つ）配設されている。このコンタクトプローブ２２２は、導体膜電極２２０と電気的に接続されており、載置台１１１を上昇させた際に、コンタクトプローブ２２２と電極板２２１が当接することにより、導体膜電極２２０とテスタ３００とが電気的に接続される。なお、電極板２２１は、載置台１１１を駆動して半導体ウエハＷの表面側の電極にプローブ２１１を接触させた際に、いずれの位置においてもコンタクトプローブ２２２が電極板２２１に当接可能な形状とされており、例えば、環状あるいは２つのコンタクトプローブ２２２が夫々当接されるように２つに分割された形状等とすることができる。
　図３に示すように、コンタクトプローブ２２２には、その頂部に円板状の当接部２２２ａが配設されており、当接部２２２ａの上面には、凹凸が形成されている。当接部２２２ａの直下には、直方体形状とされたケーブル接続部２２２ｂが配設されており、これらの当接部２２２ａとケーブル接続部２２２ｂは、例えば、真鍮等の金属から一体に構成されている。すなわち、１つの金属材料から切削加工等によって当接部２２２ａとケーブル接続部２２２ｂが形成されている。
　また、当接部２２２ａとケーブル接続部２２２ｂの表面には、厚さが例えば０．３μｍ~０．５μｍ程度の金メッキ層が形成されている。なお、金メッキ層の下層には、厚さが例えば３μｍ程度の無電解ニッケルメッキ等からなる中間メッキ層が形成されている。
　図４に示すように、ケーブル接続部２２２ｂの側壁部には、ケーブル接続部２２２ｂの長手方向の両側端部に位置するように２つのネジ穴２２２ｃが形成されている。そして、これらのネジ穴２２２ｃにネジ２２３（図３参照。）を螺合させるとともに、載置台１１１の導体膜電極２２０の部分に形成されたネジ穴（図示せず。）にネジ２２４を螺合させ、これらのネジ２２３、ネジ２２４によってケーブル２２５の導体を固定することにより、導体膜電極２２０とコンタクトプローブ２２２とが電気的に接続されている。
　ケーブル接続部２２２ｂの下側には、円柱部２２２ｄが形成されており、この円柱部２２２ｄは、円筒部材２２２ｅ内に収容されている。そして、この円筒部材２２２ｅ内に配設されたコイルスプリング等の付勢部材（図示せず。）によって、円筒部材２２２ｅに対して当接部２２２ａ及びケーブル接続部２２２ｂ等が上側に向けて付勢された状態となっている。そして、図４中矢印で示すように、当接部２２２ａ及びケーブル接続部２２２ｂ等が円筒部材２２２ｅに対して上下方向に移動可能となっている。これにより、当接部２２２ａが電極板２２１に対して弾性的に押圧された状態で当接する。
　上記のように、本実施の形態のプローブ装置１００では、コンタクトプローブ２２２の当接部２２２ａの直下にケーブル接続部２２２ｂが配設されている。また、当接部２２２ａとケーブル接続部２２２ｂとは、一体に構成されており、これらの間に当接部２２２ａを弾性的に電極板２２１に接触させるための摺動部等が介在しない構成となっている。さらに、これらの当接部２２２ａとケーブル接続部２２２ｂの表面には金メッキ層が形成されている。
　これにより、当接部２２２ａとケーブル接続部２２２ｂとの間の電気経路を短くすることができ、電気抵抗の増大及びインダクタンスの増大を抑制することができる。例えば、当接部２２２ａの側壁部とケーブル接続部２２２ｂのねじ穴２２２ｃが形成された側壁部との間の電気抵抗を測定した結果、０．０６ｍΩであった。これに対して、当接部とケーブル接続部とが別部品で構成され、当接部とケーブル接続部との間に当接部を可動とするための摺動部が介在する構成とした場合には、電気抵抗は、２．２０ｍΩであった。
　そして、ケーブル接続部２２２ｂと導体膜電極２２０とが電気抵抗の少ない長さの短いケーブル２２５によって電気的に接続されているので、導体膜電極２２０とテスタ３００との間の電気抵抗を従来に比べて大幅に低減することができる。さらに、導体膜電極２２０から当接部２２２ａへ至るまでの電気経路が短いのでインダクタンス成分も少なくすることができる。このため、例えば、ダイオードの逆電流を測定した際に、パワーデバイスがウエハから切り出されてパッケージされた後よりも、本実施の形態のプローブ装置１００を用いてパワーデバイスがウエハから切り出されていない状態の方が波形の鈍りの少ない測定結果を得ることができた。
　図３に示すように、載置台１１１の側壁部には、アルミニウム等から構成されたストッパアンドガイドブロック２２６が固定されている。また、載置台１１１の下部には、ステンレス鋼等からなるベースブロック２２７が突出して配設されており、コンタクトプローブ２２２は、このベースブロック２２７上に、例えば、ＰＥＥＫ等の樹脂からなるプローブガイドブロック２２８や、例えば、アルミニウム等からなるプローブ押え２２９等を介して係止されている。
　さらに、ベースブロック２２７の下部には、コンタクトプローブ２２２を上下動させるための昇降機構２３０が配設されている。この昇降機構２３０は、載置台１１１が上昇して半導体ウエハＷの表面側の電極にプローブ２１１が接触した際に、コンタクトプローブ２２２を上下動させて当接部２２２ａを電極板２２１に接触する上昇位置と、当接部２２２ａが電極板２２１に接触しない下降位置との間で移動させる。
　また、昇降機構２３０は、上記した上昇位置と下降位置との間で、多段階にコンタクトプローブ２２２の上下方向の位置を変更可能とされている。これにより、当接部２２２ａと電極板２２１との当接状態を、最適な状態に調整可能となっている。
　次に、上記プローブ装置１００による半導体ウエハＷの検査手順について説明する。
　まず、ローダー部１５０のロードポート１５２に半導体ウエハＷを収容したウエハキャリア１５１が載置されると、上下動機構によってウエハキャリア１５１上下動させ、光学検出器によって半導体ウエハＷがどのスロットに収容されているかを検出する。
　次に、半導体ウエハＷをウエハ搬送機構１６０のウエハ搬送アーム１６１に吸着して、位置合わせ機構１７０に搬送する。そして、位置合わせ機構１７０によって半導体ウエハＷのノッチを検出して半導体ウエハＷの位置を検知する。
　次に、位置合わせ機構１７０による位置検出の終了した半導体ウエハＷを、ウエハ搬送機構１６０のウエハ搬送アーム１６１によって、位置合わせ機構１７０から取り出し、測定部１１０の載置台１１１上に半導体ウエハＷを載置する。
　そして、載置台１１１上の半導体ウエハＷの半導体デバイスにプローブ２１１を当接させて、テスタ３００と半導体ウエハＷの表面側の電極との電気的な導通を得るとともに、コンタクトプローブ２２２の当接部２２２ａを電極板２２１に接触させてテスタ３００と半導体ウエハＷの裏面側の電極との電気的な導通を得る。この状態で、テスタ３００から半導体デバイスにテスト信号を供給するとともに、半導体デバイスからの出力信号を測定することにより、半導体デバイスの電気的な特性の検査を行う。
　その後、半導体ウエハＷの半導体デバイスの電気的な状態の検査が終了すると、載置台１１１上の半導体ウエハＷを、ウエハ搬送機構１６０のウエハ搬送アーム１６１によって取り出し、ウエハキャリア１５１に収容し、半導体ウエハＷの検査を終了する。
　以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
　本出願は、２０１３年３月２８日に出願された日本出願第２０１３−０６７８１１号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本出願に記載された全内容を本出願に援用する。
Ｗ　半導体ウエハ
１００　プローブ装置
１１１　載置台
２１０　プローブカード
２１１　プローブ
２２０　導体膜電極
２２１　電極板
２２２　コンタクトプローブ
２２２ａ　当接部
２２２ｂ　ケーブル接続部
２２５　ケーブル

Claims (7)

  1. 　半導体ウエハに形成された半導体デバイスと電気的に接続し、テスタによって前記半導体デバイスの電気的な検査を行うプローブ装置であって、
    　前記半導体ウエハを載置する載置台と、
    　前記載置台において前記半導体ウエハが載置される載置面に形成され、前記半導体デバイスの裏面側に形成された裏面側電極と接触する載置台電極と、
    　前記載置台の上方に配設され、前記テスタと電気的に接続する複数のプローブを有するプローブカードと、
    　前記載置台を駆動して当該載置台に載置された前記半導体ウエハの前記半導体デバイスの電極に前記複数のプローブを接触させる駆動機構と、
    　前記載置台の上方に配設され、前記テスタと電気的に接続する電極板と、
    　前記載置台の側方に配設されたコンタクトプローブとを備え、
    　前記コンタクトプローブは、上面に凹凸が形成されて前記電極板に当接する当接部と、前記当接部の下方において当該当接部と一体に構成され、前記載置台電極と電気的に接続されたケーブルが接続されるケーブル接続部とを有し、
    　前記ケーブル接続部の下方に配設された付勢部材によって前記当接部と前記ケーブル接続部とが上下動自在に構成され、
    　前記載置台を上昇させて前記半導体デバイスの電極に前記プローブを接触させた際に、前記当接部と前記電極板とを当接させて前記裏面側電極と前記テスタとを電気的に接続させることを特徴とするプローブ装置。
  2. 　前記コンタクトプローブが、前記載置台の周方向に間隔を設けて複数配設されていることを特徴とする請求項１記載のプローブ装置。
  3. 　前記コンタクトプローブを上下動させる昇降機構を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のプローブ装置。
  4. 　前記昇降機構は、前記コンタクトプローブの高さを多段階で調整可能であることを特徴とする請求項３記載のプローブ装置。
  5. 　前記当接部が円板状に形成されるとともに、前記ケーブル接続部が直方体状に形成され、前記当接部の直下に前記ケーブル接続部が配設され、前記ケーブル接続部の側面に前記ケーブルを接続するためのねじ部が配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプローブ装置。
  6. 　前記当接部及び前記ケーブル接続部の表面に金メッキ層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプローブ装置。
  7. 　前記当接部の側面と前記ケーブル接続部の側面との間の抵抗値が０．１ｍΩ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のプローブ装置。
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