JPH07169802A - Prober - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To enable probing without being affected even when there are defectives in a plurality of specimens by mounting an electric circuit means for connecting each contact to a main body device and an actuator for driving each contact so as to be contacted or separated selectively. CONSTITUTION:A prober is formed in contact blocks containing a plurality of contacts, and an actuator by magnetic force is used. In the contact block, contacts 7' are arranged on a base section 10 formed of an insulator such as plastics while being made to correspond to the number and an array corresponding to the pad sections 3' of a specimen. Cushioning means 15 consisting of a elastic material such as a synthetic rubber are mounted among the contact blocks and a base 14. The contacts 7 and an electric circuit 5 connected to the contacts 7 are formed through the manufacturing technique of a printed board, etc., the front ends of the contacts 7' are bitten to the pads 3' at the time of probing and oxide films formed on a surface are broken while the irregularities of the specimen regarding the ranges and areas of the contact blocks can be absorbed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路などの
電気回路用素子や部品の測定やエージングなどを行なう
のに使用するプローバに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a prober used for measuring and aging electric circuit elements and parts such as semiconductor integrated circuits.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、シリコンなどの半導体基板表面に
形成された被検体であるＩＣ（半導体集積回路）素子の
特性検査やエージングを目的とする装置（以下、本体装
置と称する）が開発され使用されてきている。これら本
体装置にて特性検査やエージングを行なう場合には、被
検体のパッド部に対して高精度、高信頼度で接触して、
これらパッド部を、本体装置へと電気的に接続するため
のプローバが必要とされている。2. Description of the Related Art In recent years, an apparatus (hereinafter referred to as a main body apparatus) has been developed and used for the purpose of characteristic inspection and aging of an IC (semiconductor integrated circuit) element which is an object formed on the surface of a semiconductor substrate such as silicon. Has been done. When performing characteristic inspection or aging with these main units, contact the pad portion of the subject with high accuracy and reliability,
A prober for electrically connecting these pad portions to the main body device is required.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】複数被検体を対象とし
て同時にプロービングを行なう装置においては、同時に
プロービングを行なう被検体の数が大きくなると、ウエ
ハーなどの歪や凹凸のために被検体のパッド部とプロー
バの接点の接触を保証することが困難になるので、一般
に被検体１個分に対応する接点群からなる接点ブロック
を１個から数個まとめた程度の規模のプローバを構成
し、被検体上を順次移動させて測定するなどの方法によ
り検査を行っていたので、バーンインなどの如く同時に
全被検体に対してプロービングを行なう必要のある操作
は不可能であった。In an apparatus for simultaneously probing a plurality of subjects, when the number of subjects to be probed at the same time becomes large, a pad portion of the subject may be formed due to distortion or unevenness of a wafer or the like. Since it is difficult to guarantee the contact of the contact of the prober, in general, a prober of a size of one to several contact blocks consisting of a contact group corresponding to one subject is constructed, and Since the inspection was performed by a method of sequentially moving and measuring, it was impossible to perform an operation such as burn-in which requires probing for all the specimens at the same time.

【０００４】また、複数被検体に係わるプローバは、プ
ローバ側においてデータやアドレスなどの信号線を共通
に接続してバス形式とし、それらのバスに接続されてい
る被検体のチップセレクトやチップエナブルあるいは出
力エナブルなどの如く個々の被検体に対する選択信号を
有効にすることにより、順次個々の被検体のデータ信号
などをアクセスする如く構成している場合が多い。In addition, a prober for a plurality of subjects is connected to signal lines for data, addresses, etc. in common on the prober side to form a bus form, and chip select, chip enable, or output of the subjects connected to those buses is performed. In many cases, the data signal of each subject is sequentially accessed by enabling the selection signal for each subject such as ENABLE.

【０００５】従って、同時にプロービングを行なう範囲
の複数被検体中に不良品があると、アクセスされた被検
体の信号のレベルがそれらの影響を受け、アドレスやデ
ータが不正になったり正確なパラメータを測定すること
が不能になるなどの不具合が発生し、正確な情報を得る
ことができなかった。Therefore, if there are defective products among a plurality of objects to be probed at the same time, the level of the signal of the accessed object is affected by them, and the address and data become incorrect or accurate parameters are set. Accurate information could not be obtained due to problems such as the inability to measure.

【０００６】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題点を解消しうるようなプローバを提供することで
ある。An object of the present invention is to provide a prober capable of solving the above-mentioned problems of the prior art.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によるプローバ
は、被検体のパッド部に対して接触させられる複数の接
点と、該接点の各々に電気的に接続し、これら接点を本
体装置へと接続するための電気回路手段と、前記被検体
の対応するパッド部に対して、個々の接点を単位とし
て、または、複数の接点からなる接点ブロックを単位と
して、前記各接点を選択的に接触あるいは引き離すよう
に駆動するためのアクチュエータとを備える。A prober according to the present invention electrically connects to each of a plurality of contacts which are brought into contact with a pad portion of a subject, and these contacts are connected to a main body device. With respect to the electric circuit means for doing so and the corresponding pad portion of the subject, each contact is selectively contacted or separated in units of individual contacts or in units of contact blocks composed of a plurality of contacts. And an actuator for driving.

【０００８】本発明者は、前述したような従来技術の問
題点を解決すべく種々検討した結果、個々の接点やそれ
らを被検体のパッド部に対応した配列にまとめた接点
群、あるいは接点ブロックを制御単位とし、被検体のパ
ッド部との接触／非接触あるいは接触圧の調整などに係
わる制御を外部から行えるように構成し、複数の被検体
中に不良品が存在しても影響されずにプロービンを可能
とするために、プロービング時に個々の被検体について
の情報やパラメータを順次読み込んで判定を行ない、メ
モリ上に良／不良についてのマップを作成し、制御単位
を個別または複合的に制御することにより、良品のみを
対象としてプロービングを行なえるようなシステムを考
案した。As a result of various studies to solve the above-mentioned problems of the prior art, the inventor of the present invention has individually contacted each contact point or a contact point group or contact block in which the contact points are arranged in an array corresponding to the pad portion of the subject. The control unit is used as a control unit so that control related to contact / non-contact with the pad part of the subject or adjustment of contact pressure can be performed from the outside, and even if defective products exist among multiple subjects, it is not affected. In order to enable probing, the information and parameters of individual specimens are sequentially read during probing to make a determination, and a map for good / defective is created in the memory to control individual or composite control units. By doing so, we devised a system that can perform probing only for non-defective products.

【０００９】本発明によるプローバの構成によれば、複
数被検体の全体的な歪や屈曲に対しては、被検体のパッ
ド部に対して接触する個々の接点や接点群、あるいは接
点ブロックに緩衝手段を設けることにより、これら全体
的歪や屈曲を補償することができる。この緩衝手段は、
被検体のパッド部に係わる配列を持った可撓性や弾性を
持つリード部と接点などからなる探触部によって与えら
れてもよいし、あるいは、接点ブロックベース部の可撓
性を利用するか可撓性を持つように加工することによっ
て与えられてもよいし、あるいは、接点ブロック毎に別
個の可撓性材や弾性体材を設けることによって与えられ
てもよい。また、被検体の小範囲の凹凸に対しては、接
点として一定形状、一定寸法のものを使用するか、ある
いは、局所的な累積誤差を吸収する手段として、接点を
尖頭状に形成しプロービング時にこれら接点がパッド部
に突き刺さる深度差によって、これら凹凸を補償するこ
とができる。さらにまた、局所的な累積誤差の心配がな
い場合には、一定寸法、一定形状を持つ金属球の如きも
のを接点とすることもできる。According to the configuration of the prober of the present invention, the individual contacts, contact groups, or contact blocks that come into contact with the pads of the subject are buffered against overall distortion and bending of the plurality of subjects. By providing the means, it is possible to compensate for these overall strain and bending. This buffer means
The probe may be provided by a probe having a lead portion and a contact having flexibility or elasticity having an arrangement related to the pad portion of the subject, or whether the flexibility of the contact block base portion is used. It may be provided by processing to have flexibility, or may be provided by providing a separate flexible material or elastic material for each contact block. In addition, for unevenness in a small area of the subject, a contact with a fixed shape and a fixed size is used, or as a means for absorbing local accumulated error, the contact is formed into a pointed shape and probing is performed. Occasionally, these irregularities can be compensated by the difference in depth at which these contacts penetrate the pad portion. Furthermore, if there is no concern about local accumulated error, a contact point may be a metal ball having a constant size and a constant shape.

【００１０】[0010]

【作用】本発明のプローバにおいては、アクチュエータ
は、好ましくは、例えば、マトリックス状の選択方式に
て選択付勢されて、各接点の選択駆動を行わせることが
できる。また、アクチュエータは、被検体の前の検査結
果として記憶された被検体の良否配列パターンに従っ
て、良とされた被検体の接点のみを選択駆動させるよう
にすることもできる。In the prober of the present invention, the actuator is preferably selectively energized by, for example, a matrix type selection system to selectively drive each contact. Further, the actuator may selectively drive only the contact points of the object which is judged to be good according to the good / bad array pattern of the object stored as the inspection result before the object.

【００１１】このようなアクチュエータは、個々の接点
であるか、複数の接点を含む接点ブロックを制御単位と
して、駆動させることができるものであり、被検体のパ
ッド部と各接点との接触／非接触を制御できるものであ
り、磁気や電界による吸引、反発作用、磁歪効果、また
は電歪効果を利用したもので構成できる。また、このア
クチュエータとしては、バイメタル、バイモルフ、形状
記憶合金、ポリマー等の屈曲作用や、ポリマーなどの収
縮、伸張作用等を応用したものなど機械的に接触／非接
触の制御を行なうものでもよい。さらにまた、このよう
なアクチュエータとしては、特に最近発達してきたマイ
クロマシン技術の中に応用可能と考えられるものも多
く、例えば、セラミックなどの誘電体相互の電気的吸
引、反発作用を利用したマイクロアクチュエータなども
適用可能である。Such an actuator can be driven by using individual contact points or a contact block including a plurality of contact points as a control unit. The contact / non-contact between the pad portion of the subject and each contact point can be performed. The contact can be controlled, and the contact can be configured by using attraction by magnetism or electric field, repulsion, magnetostriction effect, or electrostriction effect. The actuator may be one that mechanically controls contact / non-contact, such as an actuator to which a bimetal, a bimorph, a shape memory alloy, a polymer or the like is applied with a bending action or a polymer or the like is contracted or extended. Furthermore, as such an actuator, there are many that are considered to be applicable to micromachine technology which has been particularly developed recently. For example, a microactuator utilizing mutual electric attraction and repulsion between dielectrics such as ceramics. Is also applicable.

【００１２】[0012]

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について、本発明をより詳細に説明する。The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

【００１３】図１は、本発明のプローバの一実施例を示
す図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿ってとった部
分断面図である。この実施例のプローバは、制御単位を
個々の接点または接点群とし、磁気式のアクチュエータ
を用いている。この実施例のプローバは、プローバ基板
１を備えている。このプローバ基板１は、シリコン等の
半導体やガラス、セラミック、あるいは絶縁被膜を施し
た金属等の如く、応力に対して復元性が良く、熱膨張率
の小さい材料からなる。図１は、このようなプローバ基
板１を裏面側から見たものである。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the prober of the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view taken along the line AA of FIG. In the prober of this embodiment, the control unit is an individual contact or a contact group, and a magnetic actuator is used. The prober of this embodiment includes a prober substrate 1. The prober substrate 1 is made of a material such as a semiconductor such as silicon, glass, ceramics, or a metal with an insulating coating, which has good resilience to stress and a small coefficient of thermal expansion. FIG. 1 shows such a prober substrate 1 as viewed from the back side.

【００１４】図３は、図１のプローバが適用されるよう
なＩＣ等の被検体を形成した被検体基板２を示す平面図
であり、この被検体は、それらの縁部にそって配列され
た多数のパッド部３を有している。図１によく示されて
いるように、プローバ基板１には、図３に示したような
被検体基板２上に形成されたパッド部３に整合する配列
とピッチを持った多数の櫛歯、すなわちリード４を与え
る櫛歯状部分を作り出す空隙１ａが多数貫通して形成さ
れている。FIG. 3 is a plan view showing an object substrate 2 on which an object such as an IC to which the prober of FIG. 1 is applied is formed, and the object is arranged along the edges thereof. It has a large number of pad portions 3. As well shown in FIG. 1, the prober substrate 1 has a large number of comb teeth having an arrangement and pitch that match the pad portions 3 formed on the subject substrate 2 as shown in FIG. That is, a large number of voids 1a are formed so as to form comb-shaped portions that give the leads 4.

【００１５】この場合、プローバ基板１全体の強度や剛
性を保つには補強材を使用する必要があると共に、プロ
ーバ基板１自体もかなりの厚みが必要であるが、リード
４は、被検体に係わるウエハーの歪による凹凸や反りな
どに追従可能な可撓性や弾性などの適応性状を持たせる
ために、櫛歯状部分に係わる個々の櫛歯、すなわちリー
ド４やその付近の厚さ、寸法、形状、組成を変えるなど
の手段を講じ、さらに櫛歯状部分を含むプローバ基板１
上に導電体被膜あるいは導電層よりなる電気回路５や端
子６を形成すると共に、図２に示されるように、各リー
ド４先端付近の電気回路５上に白金、ロジウム、クロム
あるいはタングステンカーバイドなどの硬質金属により
凸部を形成して接点７とし探触部を形成した。電気回路
５は、プローバ基板１の裏面に印刷配線手法にて形成さ
れて、対応する接点７と端子６との間を電気的に接続す
るもので、後述するように、被検体の対応するパッド部
３に接触する接点７を、端子６に接続されるバーンイン
テスタ等の本体装置（図示していない）へと電気的に接
続するものである。In this case, in order to maintain the strength and rigidity of the entire prober substrate 1, it is necessary to use a reinforcing material and the prober substrate 1 itself needs to have a considerable thickness, but the lead 4 is related to the subject. In order to provide adaptability such as flexibility and elasticity capable of following unevenness and warpage due to wafer distortion, the thickness and size of each comb tooth related to the comb tooth-shaped portion, that is, the lead 4 and its vicinity, A prober substrate 1 that takes measures such as changing the shape and composition and further includes a comb-shaped portion
An electric circuit 5 and terminals 6 made of a conductor coating or a conductive layer are formed on the upper surface of the lead 4, and as shown in FIG. 2, platinum, rhodium, chromium, tungsten carbide or the like is formed on the electric circuit 5 near the tips of the leads 4. The convex portion was formed of hard metal to form the contact point 7 and the probe portion. The electric circuit 5 is formed on the back surface of the prober substrate 1 by a printed wiring method to electrically connect the corresponding contact 7 and the terminal 6, and as described later, the corresponding pad of the subject. The contact 7 contacting the portion 3 is electrically connected to a main body device (not shown) such as a burn-in tester connected to the terminal 6.

【００１６】そして、リード４の上に蒸着、鍍金、電
着、塗布、貼付、その他の手段によりパーマロイなどの
磁性体８を付着させ、プロービング時にはリード４の弾
性により、被検体のパッド部３に接点７を接触させ、ま
た、そのパッド部３から接点７を引き離す場合には、図
４に示す如く、プローバ基板１の上方と下方とに設けた
励磁コイル９に励磁電流を印加して発生する磁界によ
り、リード４を上方に吸引するようにする。磁性体８と
励磁コイル９とは、磁気力を利用したアクチュエータを
構成している。Then, a magnetic material 8 such as permalloy is attached onto the lead 4 by vapor deposition, plating, electrodeposition, coating, sticking, or other means, and the elasticity of the lead 4 causes the pad portion 3 of the subject to be inspected during probing. When the contacts 7 are brought into contact with each other and the contacts 7 are separated from the pad portion 3, as shown in FIG. 4, it is generated by applying an exciting current to the exciting coils 9 provided above and below the prober substrate 1. The magnetic field is used to attract the lead 4 upward. The magnetic body 8 and the exciting coil 9 constitute an actuator that utilizes magnetic force.

【００１７】このような探触部と励磁コイル９を複数設
置してなるプローバ基板１を希望の被検体数に対応して
配備、構成し、被検体との距離をリード４の弾性圏内に
おいて適当な接触圧を保てる位置に設定することによっ
て、被検体のパッド部３との接触を確保し、複数被検体
に対する同時プロービングを行なうことができる。The prober substrate 1 having a plurality of such probe portions and exciting coils 9 is arranged and configured in accordance with a desired number of subjects, and the distance to the subjects is appropriately set within the elastic range of the leads 4. By setting the contact pressure to such a position that can maintain a sufficient contact pressure, it is possible to secure contact between the subject and the pad portion 3 and perform simultaneous probing on a plurality of subjects.

【００１８】この場合、励磁コイル９を微細に製作し個
々の探触部に合わせ配備することにより個々の接点毎に
制御することも可能であるが、一般的には個々の被検体
のパッド部３の数に対応する探触部群毎に制御できれば
十分である。In this case, it is possible to control each individual contact point by finely manufacturing the exciting coil 9 and disposing the exciting coil 9 in accordance with each probe portion, but generally, the pad portion of each individual subject is tested. It is sufficient to be able to control each probe unit group corresponding to the number of three.

【００１９】図５は、本発明のプローバの別の実施例を
示す図４と同様の図である。この実施例のプローバは、
制御単位を個々の探触部や接点ではなく、複数の接点を
含む接点ブロックとし磁気力によるアクチュエータを用
いたものである。接点ブロックは、プラスチックやセラ
ミックなどの絶縁物によって形成されたベース部１０上
に接点７′を、被検体のパッド部３′に対応した数と配
列に対応させ配備したものである。FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, showing another embodiment of the prober of the present invention. The prober of this example is
The control unit is not a probe or a contact, but a contact block including a plurality of contacts and an actuator using magnetic force is used. The contact block is provided by arranging contacts 7'on a base portion 10 formed of an insulating material such as plastic or ceramic so as to correspond in number and arrangement to the pad portion 3'of the subject.

【００２０】そして、接点ブロック上の接点７′と本体
装置（図示していない）とを接続するための回路基板１
１は、フレキシブルプリント基板などによる接続手段１
２によって接続されるが、これは接点ブロックと一対で
対応する必要はなく、いくつかの接点ブロックの分をま
とめて回路基板１１に接続することもできる。The circuit board 1 for connecting the contacts 7'on the contact block and the main unit (not shown).
1 is a connecting means 1 such as a flexible printed circuit board.
Although it is connected by two, it is not necessary to correspond to the contact block in a pair, and several contact blocks can be collectively connected to the circuit board 11.

【００２１】また、回路基板１１は、本体装置に対する
接続手段１２との仲介を行なうもので、端部に設けた端
子部１１′とコネクタ１３によって本体装置につながっ
ており、多くの配線が錯綜する関係上、多層プリント基
板などで構成されるが、被検体の入出力部の容量と配線
間の分布容量の影響で動作速度が遅くなるので、通常
は、基板上にデータあるいはアドレスバス回線やタイミ
ング信号回線に係わるエンコーダやデコーダおよびドラ
イバなどの回路を搭載する場合が多い。Further, the circuit board 11 acts as an intermediary between the connecting means 12 for the main body device and is connected to the main body device by the terminal portion 11 'provided at the end and the connector 13 and many wirings are complicated. Although it is composed of a multi-layered printed circuit board, etc., the operating speed becomes slower due to the influence of the capacitance of the input / output part of the object and the distributed capacitance between wirings. In many cases, circuits such as encoders, decoders, and drivers related to signal lines are mounted.

【００２２】この場合、接点ブロックは、探触部のリー
ド４の如き積極的な緩衝機構を持っていないので、接点
ブロックと基台１４との間に合成ゴムなどの如き無機、
有機体やバネ材などの金属の如く適当な弾性を持つ材料
によって作られた緩衝手段１５を設けているが、基台１
４は、低熱膨張係数を有した金属やセラミックなどを材
料として形成されている。In this case, since the contact block does not have a positive buffering mechanism such as the lead 4 of the probe portion, an inorganic material such as synthetic rubber or the like is provided between the contact block and the base 14.
The buffer means 15 made of a material having an appropriate elasticity such as metal such as an organic material or a spring material is provided.
4 is made of a material such as metal or ceramic having a low coefficient of thermal expansion.

【００２３】このような構成により、測定に際しては外
部機構などにより基台１４と複数被検体基板１６との間
隙を、ベース部１０の可撓性や弾性、あるいは緩衝手段
１５の弾性によって接点ブロックが個々に複数の被検体
１６の表面状態に倣い安定する距離に設定することによ
り、接触の確保と必要な接触圧を得ることができる。本
発明においては、緩衝手段は、別個の弾性体材料等によ
って与えられるものの他、ベース部等の可撓性や弾性に
よって与えられるような緩衝機能をも含むものである。With such a structure, at the time of measurement, a contact block is formed between the base 14 and the plurality of subject substrates 16 by an external mechanism or the like by the flexibility or elasticity of the base portion 10 or the elasticity of the buffer means 15. It is possible to secure contact and obtain a necessary contact pressure by individually setting a distance that is stable in accordance with the surface states of the plurality of subjects 16. In the present invention, the cushioning means includes a cushioning function provided by the flexibility or elasticity of the base portion and the like, in addition to that provided by a separate elastic material or the like.

【００２４】接点ブロックは、被検体のパッド部の配列
ピッチが比較的粗いものでれば、精密級のプリント基板
の製造技術によって製造され、微細な場合には、ＩＣ製
造技術によってシリコンなどの半導体基板上に形成され
るが、何れにしても接点７′とそれにつながる電気回路
５は、プリント基板やＩＣ製造などの技術で形成され、
また、接点７′は、先端を鋭利に構成することにより、
プロービング時に先端がパッド部３′に食い込み表面に
生じた酸化被膜を破壊することができると共に、接点ブ
ロックの範囲面積に係わる被検体のわずかな凹凸を吸収
することができる。The contact block is manufactured by a manufacturing technique of a precision printed circuit board if the arrangement pitch of the pad portions of the subject is relatively rough. If it is fine, a semiconductor such as silicon is manufactured by the IC manufacturing technique. Although it is formed on the substrate, the contact 7'and the electric circuit 5 connected to it are formed by a technique such as printed circuit board or IC manufacturing in any case.
In addition, the contact 7 ′ has a sharp tip,
At the time of probing, the tip bites into the pad portion 3'and the oxide film formed on the surface can be destroyed, and at the same time, the slight unevenness of the subject related to the area of the contact block can be absorbed.

【００２５】このような構成のプローバに係わる接点ブ
ロックを制御単位とし、被検体のパッド部との接触／非
接触を個々に制御するには、図５に示す如く、接点ブロ
ックに磁性体８′を付加し、図５に示す如く、その上方
に設置した励磁コイル９′に係わる印加電流を制御する
ことによって行われる。In order to individually control contact / non-contact with the pad portion of the subject by using the contact block related to the prober having such a configuration as a control unit, as shown in FIG. Is added, and as shown in FIG. 5, it is performed by controlling the applied current related to the exciting coil 9'installed above it.

【００２６】そして、複数の被検体を搭載したペレット
やウエハーなどに対応するためには、図４や図５に示し
た励磁コイル９、９′や制御単位を複数化すると共に、
励磁コイルに印加する電流の選択手段を講じることによ
って、測定／非測定などに係わる指定や制御を制御単位
毎に行なうことが可能である。In order to deal with pellets, wafers, etc. on which a plurality of specimens are mounted, the exciting coils 9, 9'and control units shown in FIGS.
By providing a means for selecting the current applied to the exciting coil, it is possible to specify or control the measurement / non-measurement for each control unit.

【００２７】図６は、アクチュエータにこのような制御
単位の選択駆動をさせるための選択手段をマトリクス方
式にて構成した場合の回路例を示している。この回路例
においては、ソース選択入力Ｘ０〜Ｘ３およびシンク選
択入力Ｙ０〜Ｙ３は、夫々フリップフロップなどからな
るラッチ１７および電流ドライバ１８の回路を経て、プ
リント基板などで構成されたマトリクス回路１９を駆動
するように構成されており、このマトリクス回路１９の
駆動線Ｘ０′〜Ｘ３′とＹ０′〜Ｙ３′に係わる電流ド
ライバ１８は、夫々、シンク機能とソース機能を持って
いるので、ソース選択入力Ｘ０〜Ｘ３およびシンク選択
入力Ｙ０〜Ｙ３を指定することによって希望する励磁コ
イル９、９′を選択駆動させることができる。FIG. 6 shows an example of a circuit in the case where the selecting means for causing the actuator to selectively drive such a control unit is constructed in a matrix system. In this circuit example, the source selection inputs X0 to X3 and the sink selection inputs Y0 to Y3 drive a matrix circuit 19 formed of a printed circuit board or the like through a circuit of a latch 17 and a current driver 18, which are each composed of a flip-flop or the like. The current drivers 18 related to the drive lines X0 'to X3' and Y0 'to Y3' of the matrix circuit 19 have the sink function and the source function, respectively, and thus the source selection input X0. .About.X3 and sink selection inputs Y0 to Y3 can selectively drive desired exciting coils 9, 9 '.

【００２８】この場合、夫々の励磁コイル９、９′に併
用されているダイオード２０は、回り込み電流防止用の
ものであり、指定外の励磁コイルの誤動作を防止するた
めのものである。In this case, the diode 20 used in combination with each of the exciting coils 9 and 9'is for preventing the sneak current and for preventing the malfunction of the exciting coil other than the designated one.

【００２９】また、図４の実施例や図５の実施例におい
て、励磁コイル９や９′に印加する電流を調節すること
によって接触圧を加減することができる。さらにまた、
励磁コイルに流す電流として、直流に交流や脈流成分を
混合させたものを使用することにより、接点または接点
ブロックの選択駆動時に、接点をパッド部に対して振動
させることがもできる。一般に、ＩＣ素子等の被検体の
パッド部３、３′の表面には電気的接触抵抗を増すとい
う点で害のある酸化被膜が発生しやすいのであるが、こ
のようにそのパッド部に接触する接点を振動させると、
そのような酸化被膜を破壊することができるという大き
な効果が得られる。In the embodiment shown in FIG. 4 and the embodiment shown in FIG. 5, the contact pressure can be adjusted by adjusting the current applied to the exciting coils 9 and 9 '. Furthermore,
By using a mixture of direct current and alternating current or pulsating current component as the current flowing through the exciting coil, it is possible to vibrate the contact with respect to the pad portion when the contact or the contact block is selectively driven. Generally, an oxide film, which is harmful in terms of increasing electrical contact resistance, is apt to be generated on the surfaces of the pad portions 3 and 3'of an object such as an IC element. If you vibrate the contacts,
A great effect that such an oxide film can be destroyed is obtained.

【００３０】さらに、磁性体８の材質を磁鋼の如き保磁
力の大きなものを使用し着磁しておけば、励磁コイル９
や９′に印加する電流の方向を変えることにより、接点
７、７′とパッド部３、３′との接触／非接触を制御す
ることもできる。Further, if the material of the magnetic body 8 is magnetized using a material having a large coercive force such as magnetic steel, the exciting coil 9
It is also possible to control contact / non-contact between the contacts 7, 7'and the pad portions 3, 3'by changing the direction of the current applied to the contacts 9 and 9 '.

【００３１】図５に示した実施例では、励磁コイル９や
９′をプローバ基板１の上方に設置し磁性体８や８′を
吸引する方法を示したが、図４の実施例と同様に、励磁
コイルをプローバ基板１の下方にも設置し制御を行なう
ことがもできる。In the embodiment shown in FIG. 5, a method of installing the exciting coils 9 and 9'above the prober substrate 1 and attracting the magnetic bodies 8 and 8'has been shown, but like the embodiment of FIG. It is also possible to install an exciting coil below the prober substrate 1 for control.

【００３２】励磁コイル９、９′は、通常の金属線によ
るコイルの他にプリント回路基板製造技術や印刷技術に
よるプリントコイルや、蒸着などの手段によって製作さ
れたコイルなども使用でき、その場合に、インダクタン
スを増大する目的から磁性体インクなどによる印刷や電
気泳動、あるいは貼付などの手段により、個々のプリン
トコイルに磁性体ブロックを付加することができる。The exciting coils 9 and 9'may be a coil made of a printed circuit board manufacturing technique or a printing technique, or a coil made by means such as vapor deposition, in addition to the coil made of a normal metal wire. For the purpose of increasing the inductance, a magnetic block can be added to each print coil by printing with a magnetic ink, electrophoresis, or pasting.

【００３３】また、省電力化と発熱防止などの目的か
ら、接点または接点ブロックに付加した磁性体に保磁力
の大きなものを使用し、基台側に設置した励磁コイルの
発生磁界によって永久磁石化することにより瞬時の通電
のみで制御状態を持続するように構成し、励磁コイルに
交流磁界を与えるなどして初期化を行なうように構成し
たり、さらに、磁性体に着磁した永久磁石を使用すると
共に、励磁コイルにも保磁力の大きな鉄心を挿入し、そ
れを永久磁石と同極または反極に励磁することにより発
生する吸引／反発力によって制御を行なうようにも構成
することができる。For the purpose of power saving and prevention of heat generation, a magnetic substance having a large coercive force is used as a magnetic substance added to the contact or the contact block, and the magnetic field generated by the exciting coil installed on the base side is used to make a permanent magnet. By doing so, the control state is maintained only by instantaneous energization, initialization is performed by applying an AC magnetic field to the exciting coil, and a permanent magnet magnetized to the magnetic body is used. At the same time, an iron core having a large coercive force may be inserted in the exciting coil, and control may be performed by the attraction / repulsion force generated by exciting the iron core to the same pole or the opposite pole as the permanent magnet.

【００３４】図４の実施例や図５の実施例における接点
７や７′は、耐摩耗性が要求されるために、白金や、白
金ロジウム、クロームなど硬質材料による鍍金や電鋳に
より、または通常の金属材による肉厚鍍金や電鋳などよ
り製作された上に、前述の白金や、白金ロジウム、クロ
ームなどの金属を鍍金する手段、あるいは、イオンプラ
ンテーションや窒化などの技術によって物質の表面に硬
質金属の被膜を形成する手段、またはタングステンカー
バイドなどにより予め成形された接点７′を溶着や導電
性接着剤による接着などを行なうなどの手段によって、
接点ブロックのベース部１０上に形成することができ
る。Since the contacts 7 and 7'in the embodiment of FIG. 4 and the embodiment of FIG. 5 are required to have wear resistance, plating or electroforming of a hard material such as platinum, platinum rhodium or chrome, or In addition to being manufactured by thick metal plating or electroforming using ordinary metal materials, the above-mentioned platinum, platinum rhodium, chromium or other metal plating means, or ion plantation or nitriding techniques are used to surface the material. By means of forming a film of hard metal, or by means of welding the contacts 7'preformed with tungsten carbide or the like or adhering with a conductive adhesive,
It can be formed on the base portion 10 of the contact block.

【００３５】前述した実施例のアクチュエータは、個々
の接点または接点ブロックである制御単位を選択駆動す
るのに磁気力を利用するものであったが、本発明は、こ
れに限らず、種々な原理に基づくアクチュエータを適用
して実施可能である。このようなアクチュエータは、原
理的には、例えば、吸引、反発力または偏位などを発生
することのできる物理的現象や機構などを利用すること
により、種々な構成のものとすることができる。Although the actuator of the above-described embodiment utilizes magnetic force to selectively drive the control unit which is an individual contact or contact block, the present invention is not limited to this, and various principles are applicable. It is possible to implement by applying an actuator based on. In principle, such an actuator can have various structures by utilizing, for example, a physical phenomenon or mechanism capable of generating suction, repulsive force, displacement, or the like.

【００３６】例えば、セラミックなどを利用した電界に
よる吸引、反発力、空気や液体などの流体を応用した機
構系、形状記憶合金やバイメタル、磁歪、電歪などの効
果などのを利用することができ、特に、最近急速に進歩
してきたマイクロマシンの手法が有効に適用できる。For example, it is possible to use the attraction by electric field using ceramics, the repulsive force, the mechanism system applying the fluid such as air or liquid, the effect of shape memory alloy or bimetal, magnetostriction, electrostriction, etc. In particular, the micromachine method, which has recently made rapid progress, can be effectively applied.

【００３７】また、電磁石以外に、例えば、バイメタル
や、熱膨張係数の異なるポリイミドなどのプラスチック
を組合せてバイメタルの如き動作を行なうようにしたも
のや、形状記憶合金または形状記憶プラスチックなどの
動作を応用した熱的変形にて個々の接点または接点ブロ
ックとパッド部との接触／非接触を制御することも可能
である。In addition to the electromagnet, for example, bimetal, a combination of plastics such as polyimide having different coefficients of thermal expansion to perform an operation like a bimetal, or an operation of a shape memory alloy or a shape memory plastic is applied. It is also possible to control contact / non-contact between the individual contacts or contact blocks and the pad portion by the thermal deformation.

【００３８】すなわち、図６に関して説明したようなマ
トリクス回路１９によって選択する励磁コイルの代わり
に、印刷技術などにより個々の探触部、或いは個々の被
検体に対応したブロック毎に加熱源としての微小ヒータ
ーを設置し、ソース選択入力Ｘ０〜Ｘ３およびシンク選
択入力Ｙ０〜Ｙ３を指定することによって選択的にそれ
ら微小ヒーターを付勢し、対応するバイメタルや形状記
憶合金または形状記憶プラスチックを熱的に変形させ
て、そこに付加された接点をパッド部に対して接触させ
たり、非接触とさせたりすることができる。That is, instead of the exciting coil selected by the matrix circuit 19 as described with reference to FIG. 6, a minute heating source is used for each probe section or each block corresponding to each subject by printing technology or the like. By installing a heater and selectively activating those minute heaters by designating source selection inputs X0 to X3 and sink selection inputs Y0 to Y3, the corresponding bimetal, shape memory alloy or shape memory plastic is thermally deformed. Then, the contact point added thereto can be brought into contact with the pad portion or not.

【００３９】図６に示した選択手段は、電気回路的マト
リクス１９を使用したものであったが、本発明において
は、選択手段は、これに限らず、同様の作用効果を有す
る回路であれば適用できる。また、制御単位の制御を電
気的でなく、空気や液体などの流体をメディアとして行
なう場合には、電磁弁や配管などによる流体制御機構に
よってもその目的を達成することができる。Although the selecting means shown in FIG. 6 uses the electric circuit matrix 19, the selecting means is not limited to this in the present invention, and any circuit having the same effect can be used. Applicable. Further, when the control unit is not controlled electrically but a fluid such as air or liquid is used as a medium, the object can be achieved by a fluid control mechanism such as an electromagnetic valve or a pipe.

【００４０】本発明のプローバにおいては、前述したよ
うな種々なアクチュエータおよびこれらアクチュエータ
の選択駆動手段を用いて、制御単位の接触／非接触の個
別制御を行なうことができるのであるが、特にプロービ
ングの初期段階においてウエハーや複合被検体上の個々
の被検体の良否等に係わる配列パターンなどを測定して
本体装置のメモリに記憶させ、以後その記憶された良否
配列パターンを参照することにより、プローバ上の接点
ブロックまたは接点の接触／非接触を行えるように構成
することもでき、このような本体装置のメモリも含めて
システム全体を構成することにより、不良被検体を避け
てバーンインあるいは検査、測定などを無駄なく行わせ
るようにすることもできる。In the prober of the present invention, the contact / non-contact individual control of the control unit can be performed by using the various actuators described above and the selective driving means for these actuators. At the initial stage, the array pattern related to the quality of each individual sample on the wafer or the composite sample is measured and stored in the memory of the main body device, and then the stored pattern of quality is referred to, so that the prober It is also possible to configure the contact block or contact / non-contact of the contact block, and by configuring the entire system including the memory of the main body device, burn-in, inspection, measurement, etc. can be performed while avoiding a defective object. Can be done without waste.

【００４１】[0041]

【発明の効果】本発明のプローバを使用すれば、複数の
被検体を搭載したペレットや多数の被検体を形成したウ
エハーの如き不良品を含む確率の多い対象を同時にプロ
ービングできるように制御することができるので、例え
ば、カッティング以前のウエハーの段階で特性検査やエ
ージング処理を行ない不良品を発見、駆除し、良品のみ
を後処理に流すことができるので、特に歩留りの悪いＩ
Ｃの生産ラインの効率を大きく向上させ得ると同時に、
近年需要が多くなってきたＩＣ素子をペレットの状態で
販売する所謂チップセールスにも対応することができる
という大きな効用がある。By using the prober of the present invention, it is possible to simultaneously control probing targets having a high probability of containing defective products such as pellets carrying a plurality of analytes or wafers having a large number of analytes. Therefore, for example, it is possible to perform characteristic inspection and aging treatment at the wafer stage before cutting to find and eliminate defective products, and to pass only non-defective products to post-treatment.
The efficiency of the C production line can be greatly improved, and at the same time,
There is a great advantage that it can be applied to so-called chip sales in which IC elements, which have been in high demand in recent years, are sold in a pellet state.

【００４２】換言するならば、本発明のプローバによれ
ば、今まで多数被検体の同時プロービングを不可能とし
ていた主な要因の１つである個々の制御単位の接触／非
接触に係わる制御を行なうことが可能になったので、複
数被検体を含むペレットや半導体製造ラインの初期、す
なわちウエハーの段階でのバーンインや検査、測定など
を行なうことが可能となり、半導体産業上に大きな改革
をもたらすことができる。In other words, according to the prober of the present invention, the control relating to contact / non-contact of individual control units, which is one of the main factors making simultaneous probing of a large number of subjects impossible until now. Since it has become possible to do so, it will be possible to perform burn-in, inspection, measurement, etc. at the beginning of a pellet containing multiple analytes and a semiconductor manufacturing line, that is, at the wafer stage, and bring about a major reform in the semiconductor industry. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明のプローバの一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a prober of the present invention.

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿ってとった部分断面図であ
る。2 is a partial cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図３】図１のプローバが適用されるようなＩＣ等の被
検体を形成した被検体基板２を示す平面図である。3 is a plan view showing a subject substrate 2 on which a subject such as an IC to which the prober of FIG. 1 is applied is formed.

【図４】図１のプローバを図１に示したような被検体基
板に対して配置してアクチュエータの一部を構成する励
磁コイルを上下に配設した状態を示す概略部分断面図で
ある。4 is a schematic partial cross-sectional view showing a state in which the prober of FIG. 1 is arranged with respect to the subject substrate as shown in FIG. 1 and exciting coils forming a part of an actuator are arranged vertically.

【図５】本発明の別の実施例としてのプローバの使用状
態を示す図４と同様の図である。FIG. 5 is a view similar to FIG. 4, showing a use state of a prober as another embodiment of the present invention.

【図６】本発明のプローバに使用するアクチュエータを
制御単位毎に選択駆動させるためのマトリクス方式の回
路例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a matrix-type circuit for selectively driving an actuator used in the prober of the present invention for each control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ プローバ基板 １ａ 空隙 ２ 被検体基板 ３ パッド部 ４ リード ５ 電気回路 ６ 端子 ７ 接点 ７′ 接点 ８ 磁性体 ８′ 磁性体 ９ 励磁コイル ９′ 励磁コイル １０ ベース部 １１ 回路基板 １１′ 端子部 １２ 接続手段 １３ コネクタ １４ 基台 １５ 緩衝手段 １６ 複数被検体基板 １７ ラッチ １８ 電流ドライバ １９ マトリクス回路 ２０ ダイオード 1 Prober Board 1a Gap 2 Subject Board 3 Pad Section 4 Lead 5 Electric Circuit 6 Terminal 7 Contact 7'Contact 8 Magnetic Material 8'Magnetic Material 9 Excitation Coil 9'Excitation Coil 10 Base Section 11 Circuit Board 11 'Terminal Section 12 Connection Means 13 Connector 14 Base 15 Buffer means 16 Plural subject substrates 17 Latch 18 Current driver 19 Matrix circuit 20 Diode

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 被検体のパッド部に対して接触させられ
る複数の接点と、該接点の各々に電気的に接続し、これ
ら接点を本体装置へと接続するための電気回路手段と、
前記被検体の対応するパッド部に対して、個々の接点を
単位として、または、複数の接点からなる接点ブロック
を単位として、前記各接点を選択的に接触または引き離
すように駆動するためのアクチュエータとを備えること
を特徴とするプローバ。1. A plurality of contacts to be brought into contact with a pad portion of a subject, and electric circuit means for electrically connecting to each of the contacts and connecting these contacts to a main body device,
An actuator for driving each contact to selectively contact or separate with respect to the corresponding pad portion of the subject, in units of individual contacts or in units of contact blocks composed of a plurality of contacts. A prober characterized by comprising. 【請求項２】 前記アクチュエータは、マトリックス状
の選択方式にて選択付勢されて、前記各接点の選択駆動
を行わせる請求項１記載のプローバ。2. The prober according to claim 1, wherein the actuator is selectively energized by a matrix selection method to selectively drive each of the contacts. 【請求項３】 前記アクチュエータは、被検体の前の検
査結果または本プローバによる検査結果によって記憶さ
れた被検体の良否配列パターンに従って、良とされた被
検体の接点のみを選択駆動させる請求項１または２記載
のプローバ。3. The actuator selectively drives only the contact points of the tested object which is judged to be good according to the good / bad array pattern of the test object stored by the test result before the test object or the test result by the prober. Or the prober according to 2. 【請求項４】 前記アクチュエータは、前記接点または
接点ブロックを磁気力によって駆動させる請求項１また
は２または３記載のプローバ。4. The prober according to claim 1, 2 or 3, wherein the actuator drives the contact or the contact block by a magnetic force. 【請求項５】 前記アクチュエータは、前記接点または
接点ブロックに付加した磁性体と、該磁性体に作用する
ように配置された励磁コイルとを含む請求項４記載のプ
ローバ。5. The prober according to claim 4, wherein the actuator includes a magnetic body added to the contact or the contact block, and an exciting coil arranged to act on the magnetic body. 【請求項６】 前記磁性体および励磁コイルは、印刷ま
たは蒸着手法により形成された請求項５記載のプロー
バ。6. The prober according to claim 5, wherein the magnetic body and the exciting coil are formed by a printing or vapor deposition method. 【請求項７】 前記励磁コイルは、交流磁界を発生する
ように付勢され、前記磁性体は、前記交流磁界により磁
石化と初期化とを繰り返しうる保磁力を有する請求項５
または６記載のプローバ。7. The exciting coil is biased to generate an alternating magnetic field, and the magnetic body has a coercive force capable of repeating magnetization and initialization by the alternating magnetic field.
Or the prober according to item 6. 【請求項８】 前記磁性体は、着磁した永久磁石であ
り、前記励磁コイルは、保磁力の大きな鉄心を有してお
り、該鉄心は、前記永久磁石と同極性または逆極性に励
磁される請求項５または６記載のプローバ。8. The magnetic body is a magnetized permanent magnet, and the exciting coil has an iron core having a large coercive force. The iron core is excited to have the same polarity or a reverse polarity to the permanent magnet. The prober according to claim 5 or 6, wherein 【請求項９】 前記アクチュエータは、前記被検体のパ
ッド部の酸化被膜を破壊できるように、前記パッド部に
対する前記接点の接触圧を強めたり、または、前記接点
または接点ブロックを振動させたりする請求項１記載の
プローバ。9. The actuator strengthens the contact pressure of the contact with respect to the pad portion or vibrates the contact or contact block so that the oxide film on the pad portion of the subject can be destroyed. The prober according to Item 1. 【請求項１０】 前記各接点は、前記被検体の小範囲の
凹凸が接点ブロックの可撓性や弾性、あるいは各接点が
前記各対応するパッド部に突き刺さる深度差によって補
償されるように尖頭状とされ、前記接点ブロックは、複
数の被検体の全体的な屈曲を補償するような緩衝手段を
有している請求項１記載のプローバ。10. The tip of each contact is such that the small area unevenness of the subject is compensated by the flexibility or elasticity of the contact block or the depth difference where each contact pierces the corresponding pad portion. 2. The prober according to claim 1, wherein the probe block is formed into a shape, and the contact block has a buffering means for compensating the overall bending of a plurality of subjects. 【請求項１１】 前記アクチュエータは、前記接点また
は接点ブロックを電界による反発および吸引作用によっ
て駆動させる請求項１または２または３記載のプロー
バ。11. The prober according to claim 1, 2 or 3, wherein the actuator drives the contact or the contact block by repulsion and attraction by an electric field. 【請求項１２】 前記アクチュエータは、前記接点また
は接点ブロックを磁歪効果によって駆動させる請求項１
または２または３記載のプローバ。12. The actuator drives the contact or the contact block by a magnetostrictive effect.
Or the prober according to 2 or 3. 【請求項１３】 前記アクチュエータは、前記接点また
は接点ブロックを電歪効果によって駆動させる請求項１
または２または３記載のプローバ。13. The actuator drives the contact or the contact block by an electrostrictive effect.
Or the prober according to 2 or 3. 【請求項１４】 前記アクチュエータは、前記接点また
は接点ブロックを熱的変形力を利用して駆動させる請求
項１または２または３記載のプローバ。14. The prober according to claim 1, wherein the actuator drives the contact or the contact block by using a thermal deformation force. 【請求項１５】 前記アクチュエータは、前記接点また
は接点ブロックに付加したバイメタルまたは熱膨張係数
の異なるポリイミド如きプラスチック等の組合せ体と、
これらバイメタルまたは組立て体に作用するように配置
された加熱源とを含む請求項１４記載のプローバ。15. The actuator comprises a combination of a bimetal or a plastic such as polyimide having a different coefficient of thermal expansion added to the contact or the contact block,
A prober according to claim 14 including a heating source arranged to act on the bimetals or the assembly. 【請求項１６】 前記アクチュエータは、前記接点また
は接点ブロックに付加した形状記憶金属または形状記憶
プラスチックと、該形状記憶金属または形状記憶プラス
チックに作用するように配置された加熱源とを含む請求
項１４記載のプローバ。16. The actuator includes a shape memory metal or a shape memory plastic added to the contact or the contact block, and a heating source arranged to act on the shape memory metal or the shape memory plastic. Prober described. 【請求項１７】 前記接点は、一定寸法および一定形状
を有する金属球で構成される請求項１記載のプローバ。17. The prober according to claim 1, wherein the contact point is composed of a metal ball having a constant size and a constant shape.