JPH03224246A - 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 （産業上の利用分野） 本発明は、プローブ装置に関するものである。

（従来の技術） 半導体素子の製造工程において、半導体ウェハに形成さ
れた多数のチップを測定するには、第４図に示したよう
に、プローブ針１の固定端部をプリント基板２の導体パ
ターンに半田付けし、遊端部を半導体ウェハに電気的に
接触させるプローブカード３がある。上記プローブ針１
を半導体ウェハ４の各チップの電極パッド列に接触させ
ることにより各チップ毎に各種の電気的特性をテスタで
測定するようにしている。

この測定方法は、プローブ針が被測定物例えば半導体ウ
ェハの各チップの電極パッド列に接触した後に半導体ウ
ェハを更に上昇させ、一定量の上昇ストロークでオーバ
ードライブを与えてプローブ針の針圧によりプローブ針
を半導体ウェハに確実に接触させて接触不良が起きない
ように講じている。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、上記の技術によると、次のような問題が存在
していた。

即ち、オーバドライブをかけても接触不良が多い欠点が
あった。

この点において本発明者等は検討した結果、例えば、上
記したオーバードライブ量（０，０）を５０μｍかける
と、プリント基板２のたわみ量が３０μｍに達する場合
がある。この場合、実質的なオーバードライブ量は２０
μｍ程度であり、プローブ針１の針圧を２ｇｆと設定し
ても、実際の針圧は、　０．８ｇｆとなり、実際の針圧
は、設定針圧よりも低いために、プローブ針１は接触不
良を生じて測定精度の低い結果しか得られないことが判
った。

本発明は、上記の実情に鑑みて開発したもので、オーバ
ドライブをかけても接触不良が発生することのないよう
に構成したプローブ装置の提供を目的としたものである
。

１尻■豊或 （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明は、プローブ針を被
測定物に接触させて電気的特性を測定するプローブ装置
であって、プローブ針の受ける針圧を剛性部材で受ける
ようにしたプローブ装置である。

また、剛性部材の構造は、基板の下部に設けた剛性の高
い金属性補強体とこの補強体を剛性の高い補強リングを
介して装置本体の一部に固定するようにするのが好まし
い。

（作　用） 従って、本発明によると、被測定物の測定時に、プロー
ブカードのプローブ針を被測定物に対して所定の力で押
し付けて針圧を与えて、プローブ針と被測定物の電極パ
ッドとの電気的接触を良好に保持させて高精度の測定結
果を得るようにしている。この場合、プローブ針の針圧
を基板の下部に設けた剛性の高い補強体とこの補強体に
設けた補強リングで受けるようにしたので、針圧は基板
等に影響を与えることが極めて少ないため、針圧による
プローブカードのたわみ量を極力小さくすることができ
、プローブ針と被測定物との接触不良を起こすことがな
い。

（実施例） 本発明をウエハプローバに適用した一実施例を図面に従
って説明する。

上記ウエハプローバは、既に周知なので、全体の説明を
省略し、ウェハプローブの主要部から説明する。第１図
において、プローブカードを取付けるためのリングイン
サート１０にソケットリング１１を取付リングを介して
設け、このソケットリング１１にプリント基板１２ｂを
取付け、このプリント基板１２ｂとプリント基板１２ａ
を配線２５により電気的に接続する。上記プリント基板
１２ａの下部に第２図に示すごとく剛性の高い例えばア
ルミニウム等の金属性補強体（上部ブロック）１３を固
定ネジ１３ａ等で固着する。ここで。

上記補強体１３はドーナツ形状を呈し、プリント基板１
２ｂと対向した基準面を有している。この補強体１３の
中央部に充填したエポキシ樹脂等の接着剤１４と固定板
１６により多数本のプローブ針１５をＺ方向に位置決め
されて固着され、更に、補強体１３の下部に中間ブロッ
ク１７と下部ブロック１８とが固定ネジ１７ａ、１８ａ
を介して固着され、中間ブロック１７と下部ブロック１
８には、上部案内板１９と下部案内板２ｏとを設けてプ
ローブ針１５を上下に案内してＸＹに位置決めされるよ
うにしている。また、位置決めピン２１は、補強体１３
、中間ブロック１７及び下部ブロック１８に挿通させて
各ブロックのＸＹの相対位置を規制するようにしている
。

上記した全導性補強体１３の下面外周に剛性の高いアル
ミニュウム製等の補強リング２２の内周面を固定ネジを
介して固着し、補強リング２２の外周面を装置本体１０
のプローブカードを取付けるための開口部下面に固定ネ
ジにより固着している。

次に、上記実施例の作用を説明する。

第３図（ａ）に示すように、被測定物である半導体ウェ
ハ２３の電極パッドにプローブ針１５を接触させて電気
的特性を測定する場合、チャックトップ２４を上昇させ
てウェハ２３をプローブ針１５に接触させ１次いで、同
図（ｂ）に示すようにチャックトップ２４更に例えば７
０μｍ上向きのストロークでオーバドライブを加えると
、固定板１６と案内板１９．２０の間のプローブ針１５
に長さ方向の力が加わり、針１５は、座屈して変形する
ので、プローブ針１５は半導体ウェハ２３に対して所定
の力で押し付けられて針圧が与えられ、プローブ針１５
とウェハ２３の電極パッドとの電気的接触を良好に保持
させて高精度の測定結果を得ることができる。この場合
、プローブ針１５の針圧を基板１２ａの下部に設けた剛
性の高い補強体１３とこの補強体１３に設けた補強リン
グ２２で受けるようにしたので、針圧は基板１２ａ等に
影響を与えることが極めて少ないため、針圧によるプロ
ーブカードのたわみ量を極力小さくすることができ、プ
ひ−ブ針１５と被測定物との接触不良を起こすことがな
い。

本例において、例えば７０μｍ上向きのストロークで半
導体ウェハ２３を上昇させてプローブ針１５ににオーバ
ドライブを加えると、従来の構造のプリント基板には４
０μＩ１１〜４５μｍ程度のたわみ量が生じるが、本例
に依れば、剛性の高い補強体１３とこの補強体１３に設
けた補強リング２２により針圧を受けるので、プリント
基板１２は、５μ道のたわみ量を受けるのみであって、
プリント基板１２のたわみ量を極力小さくできることが
確認された。

プローブ針の針圧を基板の下部に設けた剛性の高い補強
体とこの補強体に設けた補強リングで受けるようにした
ので、針圧は基板等に影響を与えることが極めて少なく
、針圧によるプローブカードのたわみ量を極力小さくす
ることができるため、プローブ針と被測定物とは確実に
接触し精度の極めて高い測定結果を得ることができる 見匪勿免來 以上のことから明らかなように、本発明によると次のよ
うな優れた効果がある。

従来プローブ針と測定端の接触不良を検知できず、ＩＣ
の歩留まりを悪くしていたが、本発明のプローブ装置に
よりＩＣの歩留まりが６０％から９０％に向上した。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明におけるプローブ装置の一実施例を示した
もので、第１図はプローブ装置の垂直釘型プローブカー
ドの装着位置を示した部分断面図、第２図は同上の一部
拡大断面図、第３図（ａ）、（ｂ）は同上のプローブ針
にオーバードライブをかけた状態を示す断面説明図であ
り、第４図は従来のプローブカードを示した断面図であ
る。 １０　・　・ １２ａ　、 １３　・　・ １５　・　・ ２２　・　・ ２３　・　・ ・リン−ゲインサート １２ｂ・・・プリント基板 ・補強体 ・プローブ針 ・補強リング ・半導体ウェハ 特　許　出　願　人　東京エレクトロン株式会社第 図 （α］ （わ） 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プローブ針を被測定物に接触させて電気的特性を
   測定するプローブ装置において、プローブ針の受ける針
   圧を剛性部材で受けるようにしたことを特徴とするプロ
   ーブ装置。
2. （２）上記した剛性部材の構造は、基板の下部に設けた
   剛性の高い金属性補強体とこの補強体を剛性の高い補強
   リングを介して装置本体の一部に設けるようにした請求
   項１記載のプローブ装置。