JP7209938B2 - prober - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェーハに形成された複数のチップの電気的特性の検査を行うプローバに関する。 The present invention relates to a prober for inspecting electrical characteristics of a plurality of chips formed on a semiconductor wafer.

半導体製造工程は、多数の工程を有し、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、半導体ウェーハに複数のチップ（半導体装置とも言う。）が形成された段階で、ウェーハレベル検査が行われる。 A semiconductor manufacturing process includes a large number of processes, and various inspections are performed in various manufacturing processes for quality assurance and yield improvement. For example, a wafer level inspection is performed at the stage where a plurality of chips (also called semiconductor devices) are formed on a semiconductor wafer.

ウェーハレベル検査は、各チップの電極パッドにプローブを接触させるプローバを使用して行われる（例えば、特許文献１参照）。プローブは、テストヘッドのコンタクト部に電気的に接続されており、テストヘッドからプローブを介して各チップに電源及びテスト信号を供給するとともに、各チップからの出力信号を検出して正常に動作するかを検査する。 Wafer level inspection is performed using a prober that brings probes into contact with electrode pads of each chip (see Patent Document 1, for example). The probes are electrically connected to the contact portions of the test head, supply power and test signals from the test head to each chip through the probes, and detect output signals from each chip for normal operation. inspect whether

半導体製造工程においては、製造コストを低減するために、ウェーハの大型化と一層の微細化（集積化）が進められており、１枚のウェーハに形成されるチップの個数が非常に多くなってきている。それに伴って、プローバでの１枚のウェーハの検査に要する時間も長くなっており、スループットの向上が求められている。そこで、スループットの向上を図るため、多数本のプローブを設けて複数個のチップを同時に検査できるようにするマルチプロービングが行われている。 In the semiconductor manufacturing process, in order to reduce the manufacturing cost, the size of the wafer is increased and further miniaturization (integration) is promoted, and the number of chips formed on one wafer is increasing significantly. ing. Along with this, the time required to inspect one wafer with a prober is also increasing, and an improvement in throughput is required. Therefore, in order to improve the throughput, multi-probing is performed in which a large number of probes are provided so that a plurality of chips can be inspected at the same time.

一方、特許文献２には、プローブを有するプローブカードとテストヘッドとを、ポゴフレームを介して接続したプローバが開示されている。このポゴフレームは、テストヘッドとプローブカードとを接続するインターフェイスとして機能し、テストヘッドとプローブカードとを電気的に接続する多数本のポゴピンを備えている。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a prober in which a probe card having probes and a test head are connected via a pogo frame. This pogo frame functions as an interface that connects the test head and the probe card, and has a large number of pogo pins that electrically connect the test head and the probe card.

また、特許文献２に開示されたプローバは、第１吸着固定部と第２吸着固定部とを備えている。特許文献２のプローバによれば、第１吸着固定部によってテストヘッドとポゴフレームとを吸着固定し、第２吸着固定部によってプローブカードとポゴフレームとを吸着固定する。このような第１吸着固定部と第２吸着固定部の吸着力によって、多数本のポゴピンをテスタのコンタクト部とプローブカードとにそれぞれ接触させている。 Further, the prober disclosed in Patent Document 2 includes a first suction fixing portion and a second suction fixing portion. According to the prober disclosed in Patent Document 2, the test head and the pogo frame are fixed by suction by the first suction fixing portion, and the probe card and the pogo frame are fixed by suction by the second suction fixing portion. A large number of pogo pins are brought into contact with the contact portions of the tester and the probe card, respectively, by the attraction forces of the first suction fixing portion and the second suction fixing portion.

特開２００９－６００３７号公報JP 2009-60037 A 特開２０１６－１９２５４９号公報JP 2016-192549 A

しかしながら、特許文献２では、ポゴフレーム等のインターフェイスの具体的構造については開示されていない。ここで、ポゴピンとしては、例えば中空のチューブと、チューブに挿入配置された圧縮コイルばねと、チューブの一端側開口部に摺動自在に取り付けられた第１ピンと、チューブの他端側開口部に摺動自在に取り付けられた第２ピンとから構成されるものが考えられる。このようなポゴピンをプローバに適用する場合には、圧縮コイルばねの付勢力を利用して、第１ピンとテストヘッドのコンタクト部とを圧接し、第２ピンとプローブカードとを圧接することが考えられる。 However, Patent Document 2 does not disclose a specific structure of an interface such as a pogo frame. Here, the pogo pins include, for example, a hollow tube, a compression coil spring inserted into the tube, a first pin slidably attached to an opening on one end of the tube, and an opening on the other end of the tube. and a second pin slidably mounted. When such a pogo pin is applied to a prober, it is conceivable to use the urging force of the compression coil spring to press the first pin and the contact portion of the test head, and press the second pin and the probe card. .

上記のようなポゴピンを有するインターフェイスは、多数本の圧縮コイルばねを同時に圧縮させなければ、テストヘッドをプローブカードに確実に接続することが困難である。上記の如くポゴピンは、チューブ、圧縮コイルばね、第１ピン及び第２ピンからなる複数の部品によって構成されているため、圧縮コイルばねを圧縮するためには、各部品間で生じる摩擦抵抗を加えた大きな圧縮荷重が必要になる。つまり、多数本の圧縮コイルばねを同時に圧縮させるには、上記の摩擦抵抗にポゴピンの本数を乗じた圧縮荷重が余計に必要になるので、結果的に大きな圧縮荷重が必要になるという問題があった。 In the above interface having pogo pins, it is difficult to reliably connect the test head to the probe card unless multiple compression coil springs are simultaneously compressed. As described above, the pogo pin is composed of a plurality of parts consisting of a tube, a compression coil spring, a first pin and a second pin. A large compressive load is required. In other words, in order to compress a large number of compression coil springs at the same time, an extra compressive load obtained by multiplying the above frictional resistance by the number of pogo pins is required, resulting in a problem that a large compressive load is required. rice field.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、テストヘッドとプローブカードとを低荷重で確実に接続することができるインターフェイスを備えたプローバを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a prober having an interface that can reliably connect a test head and a probe card with a low load.

上記目的を達成するために、本発明に係るプローバは、コンタクト部を有するテストヘッドと、複数のプローブを有するプローブカードと、 テストヘッドとプローブカードとの間に配置され、複数のプローブをコンタクト部に電気的に各々接続する複数のコンタクトピンを有するインターフェイスと、を備え、コンタクトピンは、軸状のばね部と、ばね部の一端に形成されてコンタクト部に接触する軸状の第１接触部と、ばね部の他端に形成されてプローブカードに接触する軸状の第２接触部と、を有し、ばね部、第１接触部及び第２接触部は一体構成物である。 In order to achieve the above object, a prober according to the present invention includes a test head having a contact portion, a probe card having a plurality of probes, a probe card disposed between the test head and the probe card, and a plurality of probes connected to the contact portion. and an interface having a plurality of contact pins electrically connected to each other, wherein the contact pins comprise a shaft-shaped spring portion and a shaft-shaped first contact portion formed at one end of the spring portion and in contact with the contact portion. and a shaft-shaped second contact portion that is formed at the other end of the spring portion and contacts the probe card, and the spring portion, the first contact portion, and the second contact portion are integrally constructed.

本発明の一形態は、インターフェイスには、複数のピンユニットが着脱自在に取り付けられ、複数のピンユニット毎に複数のコンタクトピンが設けられていることが好ましい。 In one aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of pin units are detachably attached to the interface, and a plurality of contact pins are provided for each of the plurality of pin units.

本発明の一形態は、テストヘッドとインターフェイスとの間には、リング状の第１シール部材が設けられ、インターフェイスとプローブカードとの間には、リング状の第２シール部材が設けられ、テストヘッドとインターフェイスと第１シール部材とによって囲まれた内部空間、及びインターフェイスとプローブカードと第２シール部材とによって囲まれた内部空間を各々減圧することにより、テストヘッド、インターフェイス及びプローブカードが一体化されることが好ましい。 According to one aspect of the present invention, a ring-shaped first sealing member is provided between the test head and the interface, and a ring-shaped second sealing member is provided between the interface and the probe card. The internal space surrounded by the head, the interface and the first sealing member and the internal space surrounded by the interface, the probe card and the second sealing member are each decompressed to integrate the test head, the interface and the probe card. preferably.

本発明によれば、テストヘッドとプローブカードとを低荷重で確実に接続することができる。 According to the present invention, the test head and the probe card can be reliably connected with a low load.

本発明の一実施形態に係るプローバの全体構成を示した外観図1 is an external view showing the overall configuration of a prober according to an embodiment of the present invention; FIG. 図１に示したプローバを示した平面図FIG. 2 is a plan view showing the prober shown in FIG. 1; 図１の測定ユニットの内部構造を示した測定ユニットの正面図FIG. 2 is a front view of the measuring unit showing the internal structure of the measuring unit of FIG. 1; 測定部の構成を示した概略図Schematic diagram showing the configuration of the measurement unit インターフェイスの外観を示す斜視図Perspective view showing the appearance of the interface 図５に示したインターフェイスの要部拡大図Enlarged view of the main part of the interface shown in FIG. 図５に示したインターフェイスの概略縦断面図Schematic longitudinal section of the interface shown in FIG. 検査開始可能な状態の測定部を示した概略図Schematic diagram showing the measurement unit ready for inspection

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の実施形態に係るプローバ１０の全体構成を示した外観図である。図２は、図１に示したプローバ１０の平面図である。 FIG. 1 is an external view showing the overall configuration of a prober 10 according to an embodiment of the invention. FIG. 2 is a plan view of the prober 10 shown in FIG.

図１及び図２に示すように、実施形態のプローバ１０は、検査するウェーハＷ（図４参照）を供給及び回収するローダ部１４と、ローダ部１４に隣接して配置され、複数の測定部１６を有する測定ユニット１２とを備えている。測定ユニット１２では、ローダ部１４から各測定部１６にウェーハＷが供給されると、各測定部１６でそれぞれウェーハＷの各チップの電気的特性の検査（ウェーハレベル検査）が行われる。そして、各測定部１６で検査されたウェーハＷはローダ部１４により回収される。ローダ部１４及び測定ユニット１２は、筐体３０（図３参照）に収容されている。なお、プローバ１０は、操作パネル２１、及び各部を制御する制御装置（不図示）なども備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the prober 10 of the embodiment includes a loader section 14 that supplies and retrieves wafers W (see FIG. 4) to be inspected, and a plurality of measuring sections that are arranged adjacent to the loader section 14. and a measuring unit 12 having 16 . In the measurement unit 12 , when the wafer W is supplied from the loader section 14 to each measurement section 16 , each measurement section 16 inspects the electrical characteristics of each chip of the wafer W (wafer level inspection). Then, the wafer W inspected by each measurement unit 16 is recovered by the loader unit 14 . The loader section 14 and the measurement unit 12 are housed in a housing 30 (see FIG. 3). The prober 10 also includes an operation panel 21 and a control device (not shown) for controlling each part.

ローダ部１４は、ウェーハカセット２０が載置されるロードポート１８と、測定ユニット１２の各測定部１６とウェーハカセット２０との間でウェーハＷを搬送する搬送ユニット２２とを有する。搬送ユニット２２は、図示しない搬送ユニット駆動機構を備えており、Ｘ方向及びＺ方向に移動可能に構成されるとともに、θ方向（Ｚ方向周り）に回転可能に構成されている。また、搬送ユニット２２は、搬送アーム２４を備えており、上記搬送ユニット駆動機構により搬送アーム２４を前後に伸縮させることが可能となっている。搬送アーム２４の上面部には図示しない吸着パッドが設けられており、搬送アーム２４は、この吸着パッドでウェーハＷの裏面を真空吸着してウェーハＷを保持する。これにより、ウェーハカセット２０内のウェーハＷは、搬送ユニット２２の搬送アーム２４によって取り出され、その上面に保持された状態で測定ユニット１２の各測定部１６に搬送される。また、検査の終了した検査済みのウェーハＷは逆の経路で各測定部１６からウェーハカセット２０に戻される。 The loader section 14 has a load port 18 on which the wafer cassette 20 is placed, and a transfer unit 22 that transfers the wafer W between each measurement section 16 of the measurement unit 12 and the wafer cassette 20 . The transport unit 22 includes a transport unit driving mechanism (not shown), and is configured to be movable in the X and Z directions and to be rotatable in the θ direction (around the Z direction). Further, the transport unit 22 has a transport arm 24, and the transport arm 24 can be extended and retracted back and forth by the transport unit driving mechanism. A suction pad (not shown) is provided on the upper surface of the transfer arm 24, and the transfer arm 24 holds the wafer W by vacuum-sucking the rear surface of the wafer W with the suction pad. As a result, the wafer W in the wafer cassette 20 is taken out by the transfer arm 24 of the transfer unit 22 and transferred to each measurement section 16 of the measurement unit 12 while being held on its upper surface. In addition, the inspected wafer W, which has been inspected, is returned from each measuring section 16 to the wafer cassette 20 through the reverse route.

図３は、図１の測定ユニット１２の内部構造を示した図であり、測定ユニット１２を正面側（ローダ部１４側）から見た図である。 FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of the measurement unit 12 of FIG. 1, and is a diagram of the measurement unit 12 viewed from the front side (loader section 14 side).

図３に示すように、測定ユニット１２は、複数の測定部１６が多段状に積層された積層構造を有しており、各測定部１６はＸ方向及びＺ方向に沿って２次元的に配列されている。実施形態では、一例として、Ｘ方向に４台の測定部１６がＺ方向に３段積み重ねられた測定ユニット１２が示されている。 As shown in FIG. 3, the measurement unit 12 has a laminated structure in which a plurality of measurement sections 16 are laminated in multiple stages, and the measurement sections 16 are arranged two-dimensionally along the X and Z directions. It is In the embodiment, as an example, the measurement unit 12 is shown in which four measurement units 16 are stacked in the X direction in three stages in the Z direction.

測定ユニット１２は、複数のフレームを格子状に組み合わせた格子形状を有する筐体３０を備えている。この筐体３０は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ延びる複数のフレームを格子状に組み合わせて構成されたものであり、これらのフレームで囲まれた空間部は略直方体形状になっている。そして、この空間部に測定部１６の構成要素が配置される。 The measurement unit 12 includes a housing 30 having a grid shape in which a plurality of frames are combined in a grid pattern. The housing 30 is constructed by combining a plurality of frames extending in the X, Y, and Z directions in a grid pattern, and the space surrounded by these frames has a substantially rectangular parallelepiped shape. . Components of the measurement unit 16 are arranged in this space.

図４は、測定部１６の構成を示した概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the measuring section 16. As shown in FIG.

図４に示すように、各測定部１６は、いずれも同一の構成を有しており、ウェーハＷを保持するウェーハチャック５０と、ヘッドステージ５２と、テストヘッド５４と、プローブカード５６と、テストヘッド５４とプローブカード５６の間に配置されてテストヘッド５４とプローブカード５６とを電気的に接続するインターフェイス５８とを備えている。 As shown in FIG. 4, each measurement unit 16 has the same configuration, and includes a wafer chuck 50 for holding a wafer W, a head stage 52, a test head 54, a probe card 56, a test An interface 58 is provided between the head 54 and the probe card 56 to electrically connect the test head 54 and the probe card 56 .

テストヘッド５４は、不図示の支持部材によってヘッドステージ５２の上方に支持されている。テストヘッド５４は、その下部にコンタクト部５５を有している。このコンタクト部５５は、インターフェイス５８を介してプローブカード５６に電気的に接続される。これにより、テストヘッド５４は、電気的検査のためにウェーハＷの各チップに電源及びテスト信号を供給することができ、各チップからの出力信号を検出して正常に動作するかを検査することができる。 The test head 54 is supported above the head stage 52 by a support member (not shown). The test head 54 has a contact portion 55 at its lower portion. This contact portion 55 is electrically connected to the probe card 56 via an interface 58 . As a result, the test head 54 can supply power and test signals to each chip on the wafer W for electrical inspection, and detect the output signal from each chip to test whether it operates normally. can be done.

ヘッドステージ５２は、筐体３０の一部を構成するフレーム部材３４に支持されており、インターフェイス５８の平面形状に対応した円形状の開口からなるインターフェイス取付部５３を有する。インターフェイス取付部５３は位置決めピン６３を有しており、インターフェイス５８は位置決めピン６３により位置決めされた状態でインターフェイス取付部５３に固定される。 The head stage 52 is supported by the frame member 34 forming part of the housing 30 and has an interface mounting portion 53 that is a circular opening corresponding to the planar shape of the interface 58 . The interface mounting portion 53 has a positioning pin 63 , and the interface 58 is fixed to the interface mounting portion 53 while being positioned by the positioning pin 63 .

図５は、インターフェイス５８の外観を示す斜視図である。図６は、図５に示したインターフェイス５８の要部拡大斜視図である。また、図７は、インターフェイス５８とコンタクト部５５とプローブカード５６を含む概略縦断面図である。 FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the interface 58. As shown in FIG. FIG. 6 is an enlarged perspective view of the interface 58 shown in FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view including the interface 58, the contact portion 55 and the probe card 56. FIG.

図５に示すように、インターフェイス５８は、中央に円形の開口部８２が形成されたリング状のフレーム８０を有する。フレーム８０の開口部８２には、図６の如く、格子部材８４が取り付けられており、格子部材８４の壁部８４Ａによって囲まれた複数の空間がピンユニット８６の収容部８８として構成されている。 As shown in FIG. 5, the interface 58 has a ring-shaped frame 80 with a circular opening 82 formed in the center. As shown in FIG. 6, a lattice member 84 is attached to the opening 82 of the frame 80, and a plurality of spaces surrounded by the wall portions 84A of the lattice member 84 are configured as accommodating portions 88 for the pin units 86. .

次に、ピンユニット８６について説明する。 Next, the pin unit 86 will be explained.

図６及び図７に示すように、ピンユニット８６は、角筒状のピンユニット本体９０と、ピンユニット本体９０の上面開口部（不図示）を封止する上蓋９２と、ピンユニット本体９０の下面開口部（不図示）を封止する底蓋９４とから構成される、ピンユニット本体９０の内部には、複数本のコンタクトピン９６が上下方向に沿って収納される。このコンタクトピン９６については後述するが、コンタクトピン９６を構成する軸状のばね部９８が、ピンユニット本体９０に収納されている。また、ばね部９８の上端に形成された軸状の第１接触部１００が、上蓋９２を貫通して上方に突設され、ばね部９８の下端に形成された軸状の第２接触部１０２が、底蓋９４を貫通して下方に突設されている。 As shown in FIGS. 6 and 7, the pin unit 86 includes a rectangular pin unit body 90, an upper lid 92 for sealing an upper opening (not shown) of the pin unit body 90, and a pin unit body 90. A plurality of contact pins 96 are accommodated in the vertical direction inside the pin unit main body 90, which is composed of a bottom cover 94 that seals a bottom opening (not shown). The contact pin 96 will be described later, but a shaft-shaped spring portion 98 that constitutes the contact pin 96 is housed in the pin unit main body 90 . A shaft-shaped first contact portion 100 formed at the upper end of the spring portion 98 protrudes upward through the upper lid 92 , and a shaft-shaped second contact portion 102 formed at the lower end of the spring portion 98 . is projected downward through the bottom cover 94 .

ピンユニット８６の上蓋９２の互いに対向する縁部には、一対のブラケット１０４が形成されており、これらのブラケット１０４には、止めねじ１０６を挿通する貫通孔１０８が形成されている。 A pair of brackets 104 are formed at the edges of the upper lid 92 of the pin unit 86 facing each other, and through holes 108 are formed in these brackets 104 through which set screws 106 are inserted.

このように構成されたピンユニット８６は、図６に示すフレーム８０の複数の収容部８８にそれぞれ挿入され、止めねじ１０６を貫通孔１０８に挿通して格子部材８４に締結することにより、格子部材８４を介してフレーム８０に着脱自在に取り付けられる。 The pin units 86 constructed in this manner are inserted into the plurality of housing portions 88 of the frame 80 shown in FIG. It is detachably attached to the frame 80 via 84 .

図７に示す実施形態のコンタクトピン９６は、ばね部９８、第１接触部１００及び第２接触部１０２が同一の材料によって一体に構成された一体構成物（ワンピース）である。コンタクトピン９６は、一例として、ばね部９８、第１接触部１００及び第２接触部１０２のそれぞれ直径が１００μｍ以下の細い軸状部材である。このような細径のコンタクトピン９６を多数本備えることにより、実施形態のインターフェイス５８はマルチプロービングの検査が可能に構成されている。 The contact pin 96 of the embodiment shown in FIG. 7 is an integral structure (one-piece) in which the spring portion 98, the first contact portion 100 and the second contact portion 102 are integrally constructed from the same material. The contact pin 96 is, for example, a thin shaft-shaped member in which the spring portion 98, the first contact portion 100, and the second contact portion 102 each have a diameter of 100 μm or less. By providing a large number of such small-diameter contact pins 96, the interface 58 of the embodiment is configured to enable multi-probing inspection.

実施形態のコンタクトピン９６は、金属等の導体を機械加工、エッチング、又はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の微細加工技術によって製造することができる。なお、コンタクトピン９６のばね部９８は、圧縮コイルばねと同等の機能を有し、軸方向に圧縮された際に生じる付勢力を第１接触部１００及び第２接触部１０２に付与する。 The contact pin 96 of the embodiment can be manufactured from a conductor such as metal by machining, etching, or microfabrication techniques such as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). The spring portion 98 of the contact pin 96 has a function equivalent to that of a compression coil spring, and applies a biasing force to the first contact portion 100 and the second contact portion 102 when compressed in the axial direction.

コンタクトピン９６の第１接触部１００は、ピンユニット８６の上蓋９２から上方に突設されて、図７の如く、コンタクト部５５の下面に形成された各端子５５Ａに接触される。また、コンタクトピン９６の第２接触部１０２は、ピンユニット８６の底蓋９４から下方に突設されて、プローブカード５６の上面に形成された各端子５６Ａに電気的に接触される。 The first contact portion 100 of the contact pin 96 protrudes upward from the upper cover 92 of the pin unit 86 and contacts each terminal 55A formed on the lower surface of the contact portion 55 as shown in FIG. A second contact portion 102 of the contact pin 96 protrudes downward from the bottom cover 94 of the pin unit 86 and makes electrical contact with each terminal 56A formed on the top surface of the probe card 56 .

図４に戻り、インターフェイス５８のフレーム８０の上面及び下面の外周部には、それぞれリング状のシール部材６０、６２が設けられている。また、プローバ１０は、コンタクト部５５とインターフェイス５８とシール部材６０とによって囲まれた内部空間、及びプローブカード５６とフレーム８０とシール部材６２とによって囲まれた内部空間は、吸引管路１１０を介して吸引装置（例えば、真空ポンプ）１１２にそれぞれ接続されている。 Returning to FIG. 4, ring-shaped sealing members 60 and 62 are provided on the outer peripheries of the upper and lower surfaces of the frame 80 of the interface 58, respectively. In the prober 10, an internal space surrounded by the contact portion 55, the interface 58 and the sealing member 60, and an internal space surrounded by the probe card 56, the frame 80 and the sealing member 62 are connected via the suction pipe 110. are each connected to a suction device (eg, a vacuum pump) 112 .

コンタクト部５５とインターフェイス５８とシール部材６０とによって囲まれた内部空間が吸引装置１１２によって減圧されることにより、図８の如く、コンタクト部５５とインターフェイス５８とが相対的に引き寄せられて吸着固定される。また、これと同時に、プローブカード５６とインターフェイス５８とシール部材６２とによって囲まれた内部空間が吸引装置１１２によって減圧されるので、図８の如く、インターフェイス５８とプローブカード５６とが相対的に引き寄せられて吸着固定される。これにより、テストヘッド５４、インターフェイス５８及びプローブカード５６が一体化される。 When the internal space surrounded by the contact portion 55, the interface 58, and the seal member 60 is depressurized by the suction device 112, the contact portion 55 and the interface 58 are drawn relatively and fixed by suction as shown in FIG. be. At the same time, the internal space surrounded by the probe card 56, the interface 58, and the seal member 62 is decompressed by the suction device 112, so that the interface 58 and the probe card 56 are relatively drawn as shown in FIG. It is fixed by adsorption. Thereby, the test head 54, the interface 58 and the probe card 56 are integrated.

このとき、図７の如く、第１接触部１００とコンタクト部５５の端子５５Ａとが相対的に押し付けられ、第２接触部１０２とプローブカード５６の端子５６Ａとが相対的に押し付けられる。これにより、ばね部９８が軸方向に圧縮され、これによって生じたばね部９８の付勢力により第１接触部１００が端子５５Ａに圧接され、第２接触部１０２が端子５６Ａに圧接される。実施形態のプローバ１０によれば、このような減圧による吸着固定動作によって、テストヘッド５４をプローブカード５６に確実に接続することができる。なお、シール部材６０が本発明の第１シール部材に相当し、シール部材６２が本発明の第２シール部材に相当する。実施形態では、シール部材６０、６２の双方をインターフェイス５８に設けたが、テストヘッド５４側（例えばコンタクト部５５）にシール部材６０を設けてもよく、プローブカード５６にシール部材６２を設けてもよい。 At this time, as shown in FIG. 7, the first contact portion 100 and the terminal 55A of the contact portion 55 are pressed relatively, and the second contact portion 102 and the terminal 56A of the probe card 56 are pressed relatively. As a result, the spring portion 98 is compressed in the axial direction, and the biasing force of the spring portion 98 thus generated presses the first contact portion 100 against the terminal 55A and the second contact portion 102 against the terminal 56A. According to the prober 10 of the embodiment, it is possible to reliably connect the test head 54 to the probe card 56 by such suction fixing operation by reducing pressure. The seal member 60 corresponds to the first seal member of the present invention, and the seal member 62 corresponds to the second seal member of the present invention. In the embodiment, both the seal members 60 and 62 are provided on the interface 58, but the seal member 60 may be provided on the test head 54 side (for example, the contact portion 55), or the probe card 56 may be provided with the seal member 62. good.

一方、プローブカード５６は、図４の如く、ウェーハＷの各チップの電極に対応した多数本のプローブ６６を有する。各プローブ６６は、プローブカード５６の下面から下方に向けて突出して形成されており、プローブカード５６の上面に設けられる各端子５６Ａに電気的に接続されている。本例のプローブカード５６は、検査するウェーハＷの全チップの電極に対応した多数本のプローブ６６を備えており、各測定部１６ではウェーハチャック５０に保持されたウェーハＷの全チップの同時検査が行われる。 On the other hand, the probe card 56 has a large number of probes 66 corresponding to the electrodes of each chip of the wafer W, as shown in FIG. Each probe 66 protrudes downward from the bottom surface of the probe card 56 and is electrically connected to each terminal 56A provided on the top surface of the probe card 56 . The probe card 56 of this example has a large number of probes 66 corresponding to the electrodes of all the chips of the wafer W to be inspected, and in each measuring unit 16, all the chips of the wafer W held by the wafer chuck 50 are simultaneously inspected. is done.

ウェーハチャック５０は、一例として真空吸着によりウェーハＷを吸着して固定する。ウェーハチャック５０は、アライメント装置７０に着脱自在に支持され、アライメント装置７０によってＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動可能となっている。また、ウェーハチャック５０の上面（ウェーハ載置面）の外周部にはリング状のシール部材６４が設けられている。そして、図示しない吸引装置（例えば、真空ポンプ）によって、プローブカード５６とウェーハチャック５０とシール部材６４とによって囲まれた内部空間が減圧されることにより、ウェーハチャック５０とプローブカード５６とが相対的に引き寄せられる。これにより、図８の如く、プローブカード５６の各プローブ６６がウェーハＷの各チップの電極パッドに接触して検査を開始可能な状態となる。 The wafer chuck 50 holds the wafer W by vacuum suction, for example. The wafer chuck 50 is detachably supported by the alignment device 70 and is movable in the X, Y, Z, and θ directions by the alignment device 70 . A ring-shaped sealing member 64 is provided on the outer peripheral portion of the upper surface (wafer mounting surface) of the wafer chuck 50 . Then, the internal space surrounded by the probe card 56, the wafer chuck 50, and the seal member 64 is decompressed by a suction device (for example, a vacuum pump) (not shown), whereby the wafer chuck 50 and the probe card 56 are moved relative to each other. attracted to. As a result, as shown in FIG. 8, the probes 66 of the probe card 56 are brought into contact with the electrode pads of the chips of the wafer W so that the inspection can be started.

実施形態のプローバ１０のインターフェイス５８は、既述したように、複数本のコンタクトピン９６を有し、このコンタクトピン９６は、ばね部９８と第１接触部１００と第２接触部１０２とを有し、また、ばね部９８、第１接触部１００及び第２接触部１０２は一体構成物である。 As described above, the interface 58 of the prober 10 of the embodiment has a plurality of contact pins 96 each having a spring portion 98, a first contact portion 100 and a second contact portion 102. Also, the spring portion 98, the first contact portion 100 and the second contact portion 102 are integrally constructed.

このようにコンタクトピン９６を構成することにより、ポゴピンのように複数の部品を組み立てて構成したコンタクトピンと比較して、部品同士の摺接部を無くすことができるので、摺接部に起因する摩擦抵抗を無くすことができる。よって、実施形態のコンタクトピン９６をインターフェイス５８に適用することにより、実施形態のプローバ１０によれば、テストヘッド５４とプローブカード５６とを低荷重で確実に接続することができる。 By constructing the contact pin 96 in this way, it is possible to eliminate the sliding contact between parts compared to a contact pin constructed by assembling a plurality of parts such as a pogo pin. resistance can be eliminated. Therefore, by applying the contact pins 96 of the embodiment to the interface 58, according to the prober 10 of the embodiment, the test head 54 and the probe card 56 can be reliably connected with a low load.

なお、実施形態のコンタクトピン９６は、前述の如く一体構成物なので、コンタクトピン９６の形状と寸法を変えるだけでコンタクトピン９６のばね定数を調整することができる。これにより、実施形態のコンタクトピン９６によれば、安定した低荷重（例えば、０．０５～０．２０Ｎ）のコンタクトピン９６を実現できる。 Since the contact pin 96 of the embodiment is an integral structure as described above, the spring constant of the contact pin 96 can be adjusted only by changing the shape and size of the contact pin 96 . As a result, according to the contact pin 96 of the embodiment, a stable low load (for example, 0.05 to 0.20 N) contact pin 96 can be realized.

ここで、テストヘッド５４とプローブカード５６とを接続する際に要する圧縮荷重について、実施形態のコンタクトピン９６と従来のポゴピンとを比較する。 Here, the compressive load required for connecting the test head 54 and the probe card 56 will be compared between the contact pin 96 of the embodiment and the conventional pogo pin.

一例として、１本当たりの圧縮荷重が０．３Ｎのポゴピンを１００００本備えたインターフェイスの場合、全てのポゴピンを圧縮するために要する荷重は３．０×１０３Ｎとなる。これをウェーハＷの直径（例えば、３００ｍｍ）と同じ平面積（０．０７１ｍ２）で圧縮する場合、真空吸着では－４２．５kPa以上の圧縮荷重が必要となる。そして、例えばポゴピンを２００００本に増加させた場合に要する荷重は６．０×１０３Ｎとなり、－８５ｋPa以上の圧縮荷重が必要となる。このような高圧縮荷重を生成することは、工場の用力の面で非常に困難であり、一般的には工場の用力の限界値を超えてしまう。なお、工場の用力を考慮すると、－７０kPa程度の圧縮荷重が一般的に好ましい。 As an example, in the case of an interface with 10000 pogo pins each having a compressive load of 0.3N, the load required to compress all pogo pins is 3.0×10 3 N. When compressing this with a plane area (0.071 m 2 ) equal to the diameter of the wafer W (for example, 300 mm), a compressive load of −42.5 kPa or more is required for vacuum adsorption. For example, when the number of pogo pins is increased to 20,000, the required load is 6.0×10 3 N, and a compressive load of -85 kPa or more is required. Generating such a high compressive load is very difficult from a factory utility standpoint and generally exceeds factory utility limits. A compressive load of about -70 kPa is generally preferred in consideration of the utility of the factory.

これに対して、実施形態のコンタクトピン９６は、前述したように一体構成物なので、ポゴピンよりも１本当たりの圧縮荷重が小さい。例えば、１本当たりの圧縮荷重が０．０５Ｎのコンタクトピン９６では、６００００本使用したとしても全てのコンタクトピン９６を圧縮するために要する荷重は３．０×１０３Ｎで済むので、工場の用力で十分に対応可能である。 On the other hand, since the contact pin 96 of the embodiment is an integral structure as described above, the compressive load per pin is smaller than that of the pogo pin. For example, with the contact pins 96 having a compressive load of 0.05 N per pin, even if 60000 contact pins 96 are used, the load required to compress all the contact pins 96 is only 3.0×10 3 N. It is possible to deal with it with sufficient resources.

このように実施形態のコンタクトピン９６によれば、ポゴピンでは実現できない低圧縮荷重を実現することができるので、コンタクトピン９６を高密度に配置したインターフェイス５８を提供することができる。 As described above, according to the contact pins 96 of the embodiment, it is possible to realize a low compressive load that cannot be achieved with the pogo pins, so it is possible to provide the interface 58 in which the contact pins 96 are arranged at high density.

また、実施形態のインターフェイス５８は、図６に示したように、格子部材８４によってフレーム８０の開口部８２に複数の収容部８８を形成し、この収容部８８にピンユニット８６を着脱自在に取り付けたので、インターフェイス５８の組み立てが容易になり、また、コンタクトピン９６の損耗時の交換も容易になる。なお、収容部８８を形成することなく、開口部８２に多数本のコンタクトピン９６を取り付けてもよい。この場合には、コンタクトピン９６を支持する支持部材をフレーム８０の開口部８２に取付けることが好ましい。 In addition, as shown in FIG. 6, the interface 58 of the embodiment has a plurality of accommodation portions 88 formed in the opening 82 of the frame 80 by the lattice member 84, and the pin units 86 are detachably attached to the accommodation portions 88. Therefore, the assembly of the interface 58 is facilitated, and the replacement of the contact pin 96 when worn is also facilitated. A large number of contact pins 96 may be attached to the opening 82 without forming the accommodating portion 88 . In this case, it is preferable to attach a support member that supports the contact pin 96 to the opening 82 of the frame 80 .

また、実施形態のコンタクトピン９６は一体構成品なので、コンタクトピン９６に対しメッキなどの表面処理を容易に施すことができる。これにより、耐摩耗性及び耐環境性などの付加機能をコンタクトピン９６に容易に付与することができる。 In addition, since the contact pin 96 of the embodiment is an integral component, surface treatment such as plating can be easily applied to the contact pin 96 . As a result, additional functions such as wear resistance and environmental resistance can be easily imparted to the contact pin 96 .

以上、本発明のプローバについて説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 Although the prober of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

１０…プローバ、１２…測定ユニット、１４…ローダ部、１６…測定部、１８…ロードポート、２０…ウェーハカセット、２１…操作パネル、２２…搬送ユニット、２４…搬送アーム、３０…筐体、５０…ウェーハチャック、５２…ヘッドステージ、５４…テストヘッド、５５…コンタクト部、５６…プローブカード、５８…インターフェイス、６０…シール部材、６２…シール部材、６４…シール部材、６６…プローブ、７０…アライメント装置、８０…フレーム、８２…開口部、８４…格子部材、８６…ピンユニット、８８…収容部、９０…ピンユニット本体、９２…上蓋、９４…底蓋、９６…コンタクトピン、９８…ばね部、１００…第１接触部、１０２…第２接触部、１０４…ブラケット、１０６…止めねじ、１０８…貫通孔、１１０…吸引管路、１１２…吸引装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Prober, 12... Measurement unit, 14... Loader part, 16... Measurement part, 18... Load port, 20... Wafer cassette, 21... Operation panel, 22... Transfer unit, 24... Transfer arm, 30... Case, 50 ... Wafer chuck, 52 ... Head stage, 54 ... Test head, 55 ... Contact part, 56 ... Probe card, 58 ... Interface, 60 ... Sealing member, 62 ... Sealing member, 64 ... Sealing member, 66 ... Probe, 70 ... Alignment Apparatus 80 Frame 82 Opening 84 Lattice member 86 Pin unit 88 Accommodating portion 90 Pin unit main body 92 Upper lid 94 Bottom lid 96 Contact pin 98 Spring portion , 100... First contact portion, 102... Second contact portion, 104... Bracket, 106... Set screw, 108... Through hole, 110... Suction pipe line, 112... Suction device

Claims (7)

コンタクト部を有するテストヘッドと、
複数のプローブを有するプローブカードと、
前記テストヘッドと前記プローブカードとの間に配置され、前記複数のプローブを前記コンタクト部に電気的に各々接続する複数のコンタクトピンを有するインターフェイスと、
を備え、
前記コンタクトピンは、
前記コンタクトピンの長手方向の中央部寄りに設けられた軸状のばね部と、
前記ばね部の一端に形成されて前記コンタクト部に接触する軸状の第１接触部と、
前記ばね部の他端に形成されて前記プローブカードに接触する軸状の第２接触部と、
を有し、
前記ばね部、前記第１接触部及び前記第２接触部は一体構成物である、プローバ。 a test head having a contact portion;
a probe card having a plurality of probes;
an interface disposed between the test head and the probe card and having a plurality of contact pins for electrically connecting the plurality of probes to the contact portions;
with
The contact pin is
a shaft-like spring portion provided near the center in the longitudinal direction of the contact pin ;
a shaft-shaped first contact portion formed at one end of the spring portion and in contact with the contact portion;
a shaft-shaped second contact portion formed at the other end of the spring portion and in contact with the probe card;
has
The prober, wherein the spring portion, the first contact portion and the second contact portion are integrally constructed. コンタクト部を有するテストヘッドと、
複数のプローブを有するプローブカードと、
前記テストヘッドと前記プローブカードとの間に配置され、前記複数のプローブを前記コンタクト部に電気的に各々接続する複数のコンタクトピンを有するインターフェイスと、
を備え、
前記コンタクトピンは、
前記コンタクト部に接触する軸状の第１接触部と、
前記プローブカードに接触する軸状の第２接触部と、
前記第１接触部と前記第２接触部との間の全体にわたって配置された軸状のばね部と、
を有し、
前記ばね部、前記第１接触部及び前記第２接触部は一体構成物である、プローバ。 a test head having a contact portion;
a probe card having a plurality of probes;
an interface disposed between the test head and the probe card and having a plurality of contact pins for electrically connecting the plurality of probes to the contact portions;
with
The contact pin is
a shaft-shaped first contact portion that contacts the contact portion;
a shaft-shaped second contact portion that contacts the probe card;
a shaft-shaped spring portion disposed over the entire area between the first contact portion and the second contact portion;
has
The prober, wherein the spring portion, the first contact portion and the second contact portion are integrally constructed. 前記インターフェイスには、複数のピンユニットが着脱自在に取り付けられ、前記複数のピンユニット毎に複数の前記コンタクトピンが設けられている、請求項１又は２に記載のプローバ。 3. The prober according to claim 1, wherein a plurality of pin units are detachably attached to said interface, and a plurality of said contact pins are provided for each of said plurality of pin units. 前記ピンユニットは、ピンユニット本体を有し、The pin unit has a pin unit main body,
前記ピンユニット本体の内部に前記ばね部が収納され、 The spring portion is housed inside the pin unit main body,
前記ピンユニット本体の一方側の面から前記第１接触部が突出し、且つ、前記ピンユニット本体の前記一方側とは反対側の面から前記第２接触部が突出している、 The first contact portion protrudes from one side surface of the pin unit main body, and the second contact portion protrudes from a surface opposite to the one side of the pin unit main body,
請求項３に記載のプローバ。4. The prober according to claim 3. 前記テストヘッドと前記インターフェイスとの間には、リング状の第１シール部材が設けられ、
前記インターフェイスと前記プローブカードとの間には、リング状の第２シール部材が設けられ、
前記テストヘッドと前記インターフェイスと前記第１シール部材とによって囲まれた内部空間、及び前記インターフェイスと前記プローブカードと前記第２シール部材とによって囲まれた内部空間を各々減圧することにより、前記テストヘッド、前記インターフェイス及び前記プローブカードが一体化される、請求項１から４のいずれか１項に記載のプローバ。 A ring-shaped first sealing member is provided between the test head and the interface,
A ring-shaped second sealing member is provided between the interface and the probe card,
By depressurizing an internal space surrounded by the test head, the interface, and the first sealing member, and an internal space surrounded by the interface, the probe card, and the second sealing member, respectively, the test head 5. The prober according to any one of claims 1 to 4 , wherein said interface and said probe card are integrated. 前記コンタクトピンは、微細加工技術によって形成されたものである、
請求項１から５のいずれか１項に記載のプローバ。 The contact pin is formed by microfabrication technology,
A prober according to any one of claims 1 to 5 . 前記微細加工技術は、機械加工、エッチング、又はＭＥＭＳである、
請求項６に記載のプローバ。 the microfabrication technology is machining, etching, or MEMS;
The prober according to claim 6 .
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116806A (en) 1999-08-23 2001-04-27 Agilent Technol Inc Interface
JP2007142204A (en) 2005-11-18 2007-06-07 Gunma Univ Carbon material for electric double layer capacitor and manufacturing method
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3188876B2 (en) * 1997-12-29 2001-07-16 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレ−ション Method, test head and test apparatus for testing product chip
WO2007142204A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Nhk Spring Co., Ltd. Probe card

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001116806A (en) 1999-08-23 2001-04-27 Agilent Technol Inc Interface
JP2007142204A (en) 2005-11-18 2007-06-07 Gunma Univ Carbon material for electric double layer capacitor and manufacturing method
JP2011089891A (en) 2009-10-22 2011-05-06 Micronics Japan Co Ltd Electrical connection device and testing device using the same
JP2016058506A (en) 2014-09-09 2016-04-21 東京エレクトロン株式会社 Pressure set point determination method for inspection in wafer inspection device

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