KR101206226B1

KR101206226B1 - 프로브

Info

Publication number: KR101206226B1
Application number: KR1020117001082A
Authority: KR
Inventors: 시게카즈 코마츠
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2012-11-29
Also published as: US20110115514A1; JPWO2010007816A1; WO2010007816A1; US8766658B2; KR20110022673A; CN102099692A

Abstract

프로브는 피검사체와 접촉하는 접촉부를 가지고 있다. 접촉부의 내부에는 도전성을 가지는 접촉 입자가 분산되어 균일하게 배치되어 있다. 접촉부의 피검사체측의 표면에는 일부의 접촉 입자가 돌출되어 있다. 접촉부의 피검사체측과 반대의 면에는, 탄성을 가지는 도전성 부재가 배치되어 있다. 프로브는 관통홀이 형성된 절연체 시트를 더 가지고, 접촉부는 관통홀을 관통하여 배치되어 있다. 접촉부의 상부는 접촉 입자를 포함하지 않는 도체로 이루어져 있다. 도체에서의 피검사체측과 반대의 면에는 다른 도체가 더 배치되어 있다.

Description

프로브{PROBE}

본 발명은 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼(이하, ‘웨이퍼’라고 함) 상에 형성된 IC, LSI 등의 디바이스(이하, ‘디바이스’라고 함)의 전기적 특성의 검사에는, 회로 기판과 프로브를 가지는 프로브 카드가 이용되고, 예를 들면 회로 기판의 하면에 배치된 프로브를 웨이퍼 상의 디바이스에 설치된 전극에 접촉함으로써 행해지고 있다.

전극은, 예를 들면 알루미늄 등의 도전성 금속으로 이루어진다. 알루미늄 등은 산화되기 쉽기 때문에, 그 표면에는 절연체인 산화막이 형성된다. 그 때문에, 프로브를 전극에 접촉시키는 것만으로는, 전극의 표면에 형성된 산화막을 뚫어 프로브와 전극의 도통을 확보할 수 없다. 그래서, 이러한 전기적 특성의 측정을 행할 때, 웨이퍼의 전극과 프로브의 도통을 확보하기 위하여, 프로브를 전극에 접촉시킨 후, 웨이퍼를 수평 방향으로 진동시키고 프로브의 선단(先端)에 의해 산화막을 제거하는, 이른바 스크럽이라고 하는 작업이 행해진다.

이 경우, 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같이 프로브(100)에는, 회로 기판(101)에 지지된 켄틸레버(梁部)(102)와, 켄틸레버(102)의 자유 단부(端部)로부터 웨이퍼(W)에 연장되는 접촉자(103)를 구비한 것이 이용된다(특허 문헌 1). 그리고, 접촉자(103)와 웨이퍼(W)의 전극(P)이 압접하도록 오버 드라이브를 가한 상태로 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 진동시킴으로써, 전극(P)의 표면의 산화막(O)이 제거되어 접촉자(103)의 선단부(104)와 전극(P)의 도전부가 접촉한다.

일본특허공개공보 2006-119024호

그러나, 상술한 방법에서는, 스크럽에 의해 제거된 산화막(O)이 접촉자(103)의 선단부(104)에 부착되어, 프로브(100)와 전극(P)의 안정적인 도통을 저해한다. 이 때문에, 프로브(100)의 선단부(104)의 클리닝을 정기적으로 실시할 필요가 있다. 그러나, 클리닝을 실시하면 선단부(104)가 마모된다고 하는 문제가 있다. 또한, 스크럽은 전극(P)의 표면에 큰 침 자국이 남아 전극(P)을 손상시킬 우려가 있다.

한편, 스크럽을 이용하지 않는 프로브와 전극의 접촉 방법으로서는, 예를 들면 포고핀으로 대표되는 수직 고하중 컨택트를 생각할 수 있다. 그러나, 근래 디바이스의 고기능화 및 고속화에 수반하여 배선 구조의 미세화, 박막화가 진행되어 배선층이 매우 얇아져 있기 때문에, 예를 들면 포고핀과 같은 수직 고하중 컨택트에 의한 검사를 행하면, 프로브가 산화막뿐만 아니라 전극 또는 배선층도 관통할 우려가 있다. 또한, 프로브의 하중 시의 응력에 의해 배선층 또는 절연층을 손상시킬 우려도 있다. 그리고, 이를 피하기 위하여 프로브에 가해지는 하중을 낮게 하면, 프로브와 전극의 도통이 불안정해진다고 하는 문제가 생긴다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 피검사체의 전기적 특성의 검사를 낮은 프로브 하중으로 안정적으로 행하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 접촉부를 피검사체에 접촉시켜 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브로서, 상기 접촉부는 그 내부에 복수의 도전성을 가지는 접촉 입자가 분산하여 배치되고, 또한 접촉부의 피검사체측의 표면에는 상기 접촉 입자가 일부 돌출하고, 상기 접촉부에서의 피검사체측과 반대의 면에는 탄성을 가지는 도전성 부재가 배치되어 있다.

본 발명에 따르면, 접촉 입자가 접촉부로부터 피검사체측으로 돌출되어 있으므로, 프로브에 가해지는 하중을 낮게 한 경우에도 접촉 입자가 용이하게 산화막을 뚫어 피검사체와 프로브의 도통을 확보할 수 있다. 이에 따라, 피검사체의 전기적 특성의 검사를 낮은 프로브 하중으로 안정적으로 행할 수 있다. 또한 접촉부에서의 피검사체와 반대의 면에는, 탄성을 가지는 도전성 부재가 배치되어 있기 때문에 프로브에는 탄성이 부여되고, 웨이퍼(W) 상의 각 전극에 고저 차이가 있는 경우에도 그 고저 차이를 탄성에 의해 흡수할 수 있다. 이에 따라, 피검사체의 전기적 특성의 검사를 더욱 안정적으로 행할 수 있다.

본 발명에 따르면, 피검사체의 전기적 특성의 검사를 낮은 프로브 하중으로 안정적으로 행할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 프로브를 가지는 프로브 장치를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 프로브의 구성의 개략을 도시한 설명도이다.
도 3은 절연성 시트의 평면도이다.
도 4는 탄성 도전 시트의 평면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 프로브와 전극이 전기적으로 접촉한 상태를 도시한 설명도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 프로브를 연마한 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 프로브의 설명도이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 프로브의 설명도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 프로브의 설명도이다.
도 10은 종래의 프로브의 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 실시예에 따른 프로브를 가지는 프로브 장치(1)의 구성의 개략을 도시한 측면의 설명도이다. 프로브 장치(1)에는, 예를 들면 프로브 카드(2)와, 피검사체로서의 웨이퍼(W)를 재치하는 재치대(3)가 설치되어 있다. 프로브 카드(2)는 재치대(3)의 상방에 배치되어 있다. 프로브 카드(2)는, 예를 들면 재치대(3)에 재치된 웨이퍼(W)에 검사용의 전기 신호를 보내기 위한 회로 기판(10)과, 당해 회로 기판(10)의 외주부를 보지하는 홀더(11)와, 회로 기판(10)의 하면측에 배치된 중간체(12)와, 중간체(12)의 하면측에 배치되고 웨이퍼(W) 상의 전극(P)에 접촉하여 회로 기판(10)과 웨이퍼(W) 간의 전기적인 도통을 도모하는 프로브(13)를 가지고 있다.

회로 기판(10)은 도시하지 않은 테스터에 전기적으로 접속되어 있고, 테스터로부터의 검사용의 전기 신호를 중간체(12)를 개재하여 하방의 프로브(13)에 대하여 송수신할 수 있다. 회로 기판(10)은, 예를 들면 대략 원반 형상으로 형성되어 있다. 회로 기판(10)의 내부에는 전자 회로가 형성되고, 회로 기판(10)의 하면에는 당해 전자 회로의 복수의 접속 단자(10a)가 형성되어 있다.

중간체(12)는, 예를 들면 평판 형상의 중간 기판(12a)과, 중간 기판(12a)의 상면에 장착된 탄성 도전 시트(20)를 구비하고 있다. 중간 기판(12a)은, 예를 들면 사각형으로 형성되고, 예를 들면 실리콘 기판 또는 글라스 기판 등에 의해 구성되어 있다.

중간 기판(12a)의 하면측에 배치된 프로브(13)는, 도 2에 도시한 바와 같이 전극(P)과 접촉하는 접촉부(30)와, 절연재인 고무 시트로 이루어지는 절연성 시트(40)를 가지고 있다. 접촉부(30)는 웨이퍼(W)의 전극(P)의 배치에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 접촉부(30)는 또한, 선단부(41)와, 선단부(41)의 상면에 형성되고 선단부(41)와 전기적으로 접속된 도체부(42)와, 도체부(42)의 상면에 설치된 다른 도체로서의 도금층(43)으로 이루어진다.

선단부(41)는 도전성이 뛰어나고 또한 전극(P)보다 경질(硬質)의 재질, 예를 들면 니켈 등의 도금에 복수의 도전성을 가지는 접촉 입자(45)를 첨가한 복합 도금에 의해 형성되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 선단부(41)는 그 내부에 접촉 입자(45a)가 분산되어 배치되고, 또한 선단부(41)의 웨이퍼(W)측의 표면에는 일부의 접촉 입자(45b)가 돌출되어 있다. 즉, 접촉 입자(45b)의 일부가 선단부(41)에 매립되고, 나머지가 선단부(41)의 표면으로부터 돌출된 상태로 되어 있다.

접촉 입자(45)는, 본 실시예에서는 선단부(41)의 모재보다 경질(硬質)의, 예를 들면 SiC, TiC 또는 도전성 다이아몬드 등의 도전성 물질을 파쇄함으로써 형성한 미세한 입자이며, 예리한 파쇄면을 가지고 있다. 그리고, 이 미세하고 또한 예리한 파쇄면을 가지는 접촉 입자(45)가 프로브(13)의 선단부(41)로부터 돌출되어 있기 때문에, 프로브(13)에 가해지는 하중이 낮은 경우에도, 접촉 입자(45)는 용이하게 전극(P)의 표면에 형성된 산화막(O)을 관통할 수 있다. 또한 발명자들이 조사한 바, 예를 들면 프로브(13)에 가해지는 하중을 1 gf/개로 했을 경우, 산화막(O)을 관통하여 전극(P)과의 도통을 확보하는데 최적인 접촉 입자(45)의 입경은 0.3 ~ 2.0 μm 정도였다.

도체부(42)는, 절연성 시트(40)의, 전극(P)의 배치에 대응하는 위치에 형성된 관통홀(46)을 관통하도록 설치되어 있다. 도체부(42)의 외주에는 상면측과 하면측에 각각 계지(係止)부(42a, 42b)를 가지고 있다. 이 계지부(42a, 42b)에 의해 도체부(42)가 절연성 시트(40)로부터 탈락하는 것을 방지하고 있다. 도체부(42)에는, 본 실시예에서는 예를 들면 구리를 이용하고 있지만, 양호한 도전성을 나타내는 것이면 예를 들면 니켈 등 다른 도체여도 좋다.

도금층(43)은 도체부(42)의 표면이 산화하여 도체부(42)의 표면에 산화막이 형성되는 것을 방지하는 방호막이다. 도금층(43)의 재료에는 예를 들면 금 등이 이용된다. 이와 같이 도전성이 좋은 금을 이용함으로써, 후술하는 도전성 부재(67)와 접촉부(30)의 접촉 저항을 저감시킬 수 있다.

절연성 시트(40)는 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이 사각형으로 형성되고, 사각형의 금속 프레임(50)에 외주부가 장설(張設)되어 있다. 금속 프레임(50)은, 예를 들면 웨이퍼(W)와 동일한 열팽창율을 가지는 철-니켈 합금(Fe-Ni 합금)에 의해 형성되어 있다. 절연성 시트(40)에는 웨이퍼(W)의 전극(P)에 대응하는 위치에, 예를 들면 원형의 관통홀(46)이 형성되어 있고, 전술한 바와 같이 관통홀(46)에는 접촉부(30)가 설치되어 있다. 또한, 도 3에서 접촉부(30)는 원형으로 나타나 있지만, 그 형상은 예를 들면 사각형 등이어도 좋고, 본 도면에 기재된 형상으로 한정되는 것은 아니다. 금속 프레임(50)은 도 1에 도시한 바와 같이 예를 들면 탄성을 가지는 실리콘제의 접착제(51)에 의해 중간 기판(12a)의 외주부의 하면에 접착되어 있다.

중간 기판(12a)의 상면에 설치된 탄성 도전 시트(20)는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 사각형으로 형성되고 전체가 탄성을 가지는 절연재인, 예를 들면 고무 시트에 의해 형성되어 있다. 탄성 도전 시트(20)에는 도전성을 가지는 복수의 도전부(60)가 형성되어 있다. 도전부(60)는, 예를 들면 회로 기판(10)의 접속 단자(10a) 및 중간 기판(12a)의 후술하는 통전로(65)의 상부 단자(65a)의 배치에 대응하도록 형성되어 있다. 도전부(60)는 고무 시트의 일부에 도전성 입자가 조밀하게 충전되어 구성되어 있다. 각 도전부(60)는, 예를 들면 탄성 도전 시트(20)를 상하 방향으로 관통하여 탄성 도전 시트(20)의 상하의 양면으로부터 볼록 형상으로 돌출되어 있다. 탄성 도전 시트(20)의 도전부(60) 이외의 부분은 절연부(62)로 되어 있다.

예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 탄성 도전 시트(20)는 그 외주부를 둘러싸는 금속 프레임(70)에 고정되어 있다. 금속 프레임(70)은, 금속 프레임(50)과 마찬가지로, 예를 들면 웨이퍼(W)와 동일한 열팽창율을 가지는 예를 들면 철-니켈 합금에 의해 형성되어 있다. 금속 프레임(70)은, 탄성 도전 시트(20)의 외주부를 따른 사각의 프레임 형상부(70a)와, 그 프레임 형상부(70a)로부터 외측을 향하여 연장되는 복수의 판 형상부(70b)를 가지고 있다. 금속 프레임(70)의 프레임 형상부(70a)는, 도 1에 도시한 바와 같이 예를 들면 탄성을 가지는 실리콘제의 접착제(71)에 의해 중간체(12)의 중간 기판(12a)의 외주부의 상면에 접착되어 있다. 이에 따라, 탄성 도전 시트(20)의 각 도전부(60)가 중간 기판(12a)의 상부 단자(65a)에 접촉되어 있다.

금속 프레임(70)의 판 형상부(70b)는, 도 4에 도시한 바와 같이 외측을 향하여 길쭉한 직사각형 형상으로 형성되어 가요성(可撓性)을 가지고 있다. 판 형상부(70b)는, 예를 들면 프레임 형상부(70a)의 외주면에 등간격으로 장착되어 있다. 판 형상부(70b)는 중간체(12)의 수평 방향의 외방까지 연장되어 있다. 각 판 형상부(70b)의 외측의 단부(端部)는, 도 1에 도시한 바와 같이 예를 들면 탄성을 가지는 실리콘제의 접착제(72)에 의해 회로 기판(10)의 하면에 접착되어 있다. 이에 따라, 탄성 도전 시트(20)의 각 도전부(60)가 회로 기판(10)의 접속 단자(10a)에 접촉되어 있다.

중간체(12)의 중간 기판(12a)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 하면으로부터 상면으로 통하는 복수의 통전로(65)가 형성되어 있다. 통전로(65)는, 예를 들면 중간 기판(12a)의 두께 방향의 수직 방향을 향하여 직선 형상으로 형성되어 있다. 통전로(65)의 상단부에는 상부 단자(65a)가 형성되고, 통전로(65)의 하단부에는 하부 단자(65b)가 형성되어 있다. 중간 기판(12a)의 하부 단자(65b)의 하면에는 도전성 부재(67)가 장착되고, 하부 단자(65b)와 전기적으로 접속되어 있다. 도전성 부재(67)는, 예를 들면 피검사체인 웨이퍼(W)의 전극(P)의 배치에 대응하는 위치, 즉 프로브(13)의 접촉부(30)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 그리고, 프로브(13)와 회로 기판(10)은, 도전성 부재(67)를 프로브(13)의 접촉부(30)에 압접함으로써 전기적으로 접속된다. 또한 도전성 부재(67)의 내부에는, 도전성 입자(도시하지 않음)가 조밀하게 충전되어 있다. 이 도전성 입자는 접촉부(30)의 선단부(41)에 설치된 접촉 입자(45)보다 낮은 경도를 가지고 있다. 또한 도전성 입자의 저항치는 접촉 입자(45)의 저항치보다 낮다. 이러한 특징을 가지는 도전성 입자로서 예를 들면 니켈의 주위에 금 또는 은 등을 코팅한 입자가 이용된다.

이어서, 이상과 같이 구성된 프로브 장치(1)의 작용에 대하여 설명한다. 우선, 웨이퍼(W)가 재치대(3) 상에 재치되면 재치대(3)가 상승하고, 웨이퍼(W)가 프로브(13)의 하면에 아래부터 눌러진다. 이 때, 웨이퍼(W)의 각 전극(P)이 프로브(13)의 각 접촉부(30)에 접촉하여 압압(押壓)된다. 이에 따라, 프로브(13)의 접촉부(30)는 아래로부터 상방향으로 작용하는 힘에 의해 상방향으로 압압되어 도전성 부재(67)와 접촉된다. 이에 따라, 접촉부(30)와 도전성 부재(67)가 전기적으로 접속된다. 그리고, 더욱 재치대(3)를 상승시켜 프로브(13)에 종래보다 낮은, 예를 들면 1 gf/개의 하중을 상방향으로 부여한다.

재치대(3)를 더욱 상승시켜 프로브(13)에 오버드라이브를 가함으로써, 접촉부(30)가 도전성 부재(67)에 의해 전극(P)을 향하여 압동된다. 그리고, 도 5에 도시한 바와 같이 접촉 입자(45b)가 전극(P) 상의 산화막(O)을 관통하여 전극(P)과 접촉하여 프로브(13)와 전극(P)의 도통이 확보된다. 이 때, 프로브(13)는 접촉부(30)의 표면으로부터 돌출된 접촉 입자(45b)를 가지고 있기 때문에, 1 gf/개 정도의 낮은 하중으로 용이하게 산화막(O)을 관통하여 전극(P)과의 도통을 확보할 수 있다. 이 때문에 프로브(13)는 하중 시의 응력에 의해 배선층 또는 절연층을 손상시키지 않는다. 또한, 프로브(13)와 회로 기판(10)을 전기적으로 접속하는 도전성 부재(67)와 탄성 도전 시트(20)는 탄성을 가지고 있기 때문에, 각 전극(P)에 고저 차이가 있는 경우에도 그 고저 차이를 탄성에 의해 흡수할 수 있다.

이상의 실시예에 따르면, 높은 경도를 가지는 접촉 입자(45)가 접촉부(30)로부터 웨이퍼(W)측으로 돌출되어 있으므로, 프로브(13)에 가해지는 하중이 낮더라도 전극(P) 상의 산화막(O)을 용이하게 관통하여 전극(P)과 프로브(13)의 도통을 확보할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 전기적 특성의 검사를 낮은 하중으로 안정적으로 행할 수 있다. 또한, 저하중으로 프로브(13)와 전극(P)을 접촉시킬 수 있으므로, 전극(P)의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 프로브(13)는 수직으로 하중하고 있기 때문에 스크럽 작업이 불필요하다. 그 때문에, 선단부(41)에의 산화막(O)의 부착도 적어 프로브(13)의 클리닝의 빈도도 줄일 수 있다.

여기서, 예를 들면 프로브(13)의 저항치를 낮게 억제하기 위하여, 본 실시예의 접촉부(30)를 설치하지 않고, 검사 시에 도전성 부재(67)를 직접 웨이퍼(W)의 전극(P)에 접촉시키는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우 도전성 부재(67) 내의 도전성 입자의 경도가 낮기 때문에, 당해 도전성 입자가 전극(P) 상의 산화막(O)을 관통할 수 없다. 이 점, 본 실시예의 프로브(13)는 높은 경도를 가지는 접촉 입자(45)와, 낮은 저항치를 가지는 도전성 입자를 양쪽 모두 구비하고 있으므로, 도전성 입자에 의해 프로브(13) 전체의 저항치를 낮게 억제하면서 접촉 입자(45)가 전극(P) 상의 산화막(O)을 관통하여 전극(P)과 프로브(13)의 도통을 확보할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 전기적 특성의 검사를 적절히 행할 수 있다.

이상의 실시예에 따르면, 접촉 입자(45)는 선단부(41)의 내부에도 균일하게 분산 석출되어 있기 때문에, 예를 들면 선단부(41)로부터 돌출된 접촉 입자(45b)가 탈락하거나 반복된 사용에 의한 마모 등에 의해 결손했을 경우에도, 도 6에 파선으로 나타낸 부분(선단부(41)의 표면)을, 예를 들면 선단부(41)의 모재만을 에칭하는 에칭액에 침지하여 접촉부(30)의 내부의 접촉 입자(45a)를 노출시키고 또한, 새롭게 선단부(41a)를 형성하면 프로브(13)를 반복하여 사용할 수 있다. 이 때문에, 접촉부(30)의 수명을 늘릴 수 있어, 프로브(13)의 메인터넌스 빈도를 감소시킬 수 있다. 또한, 접촉부(30)를 에칭액에 침지하여 선단부(41)의 에칭을 행할 때는, 접촉 입자(45)가 돌출하는 치수가 전극(P)의 산화막(O)의 두께보다 길고, 즉 접촉 입자(45)가 산화막(O)을 뚫을 수 있는 길이가 되도록 설정한다. 또한, 접촉 입자(45)는 선단부(41)를 연마함으로써 노출시켜도 좋다. 이 경우, 접촉부(30)는 절연성 시트(40)에 고정되어 있으므로, 연마 시에 각 접촉부(30)가 예를 들면 도시하지 않은 연마 장치의 연마면에 접촉되어도 경동(傾動)하는 일이 없다. 이 때문에, 접촉부(30)의 연마를 적절히 행할 수 있다.

이상의 실시예에 따르면, 도전성 부재(67) 내의 도전성 입자는 접촉 입자(45)보다 낮은 경도를 가지고, 도전성 부재(67)는 탄성을 가지고 있다. 그리고, 프로브(13)와 중간체(12)는, 이 탄성을 가지는 도전성 부재(67)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 이 때문에, 프로브(13)에는 탄성이 부여되어, 웨이퍼(W) 상의 각 전극(P)에 고저 차이가 있는 경우에도 그 고저 차이를 탄성에 의해 흡수할 수 있다.

이상의 실시예에 따르면, 도체부(42)의 상면에 산화 방지용의 방호막인 도금층(43)이 형성되어 있기 때문에, 프로브(13)와 도전성 부재(67)의 접촉 저항이 감소하여 안정된 도통을 얻을 수 있다.

이상의 실시예에서는, 접촉부(30)를 선단부(41)와 도체부(42)와 도금층(43)으로 형성했지만, 접촉부(30)는 전체를 선단부(41)만, 즉 접촉부(30) 전체를 복합 도금에 의해 형성하고 접촉부 전체에 접촉 입자(45)가 배치되어 있어도 좋다. 또한, 접촉부(30)는 선단부(41)와 도금층(43)으로 형성해도 좋다.

또한, 이상의 실시예의 프로브(13) 대신에, 도 7에 도시한 바와 같이 도전성 부재(67)와 접촉부(30)의 선단부(41)를, 예를 들면 도전성 접착제(86)를 이용하여 직접 전기적으로 접속한 프로브(87)를 이용해도 좋다. 이 경우, 용이하게 프로브(87)를 제조할 수 있다. 또한 도전성 부재(67)로서는, PCR, 포고핀, MEMS 침 등의 수직 하중 프로브도 사용 가능하며, 캔틸레버 타입의 사용도 가능하다.

이상의 실시예의 프로브(13, 87)에서는, 도전성 부재(67)로서 내부에 도전성 입자를 가지는 부재를 이용하고 있었지만, 탄성을 가지고 또한 도전성을 가지는 부재라면 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이, 프로브(13)에서 도전성 부재로서 코일 스프링(90)을 설치해도 좋다. 또한 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이, 프로브(87)에서도 마찬가지로 도전성 부재로서 코일 스프링(90)을 설치해도 좋다. 또한, 프로브(13, 87)의 그 외의 구성에 대해서는, 상술한 실시예의 프로브(13, 87)와 동일하므로 설명을 생략한다.

여기서, 예를 들면 만일 코일 스프링을 접촉자로서 이용하여 검사 시에 당해 코일 스프링을 직접 웨이퍼의 전극에 접촉시킨 경우에는, 코일 스프링의 선단이 전극 상의 산화막을 깎아, 제거된 산화막이 코일 스프링의 선단에 부착된다. 그러면, 코일 스프링의 저항치가 높아져 웨이퍼의 전기적 특성을 적절히 검사할 수 없다. 이 점, 본 실시예의 프로브(13, 87)에는 코일 스프링(90)의 선단에, 높은 경도를 가지는 접촉 입자(45)를 가지는 선단부(41)가 설치되어 있으므로, 프로브(13, 87)에 가해지는 하중이 낮아도 접촉 입자(45)가 전극(P) 상의 산화막(O)을 용이하게 관통하여 전극(P)과 프로브(13, 87)의 도통을 확보할 수 있다. 또한, 프로브(13, 87)에는 수직 하중만이 가해지므로, 상술한 바와 같이 산화막(O)이 제거되어 코일 스프링(90)의 저항치가 높아질 일이 없다. 따라서, 웨이퍼(W)의 전기적 특성의 검사를 낮은 하중으로 안정적으로 행할 수 있다.

또한 프로브(13)에서, 코일 스프링(90)의 선단이 도금층(43)의 표면을 깎는 경우도 있지만, 도금층(43)은 금으로 이루어지기 때문에 제거된 도금층에 의해 코일 스프링(90)의 저항치가 높아질 일은 없다.

이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하며, 그들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고, 다양한 양태를 채용할 수 있는 것이다. 본 발명은 기판이 반도체 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판인 경우에도 적용할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명은, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 피검사체의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브에 유용하다.

1 : 프로브 장치
2 : 검사용 기판
3 : 재치대
10 : 회로 기판
11 : 홀더
12 : 중간체
12a : 중간 기판
13 : 프로브
20 : 탄성 도전 시트
30 : 접촉부
40 : 절연성 시트
41 : 선단부
42 : 도체부
43 : 도금층
45 : 접촉 입자
45a : 접촉 입자
45b : 접촉 입자
46 : 관통홀
50 : 금속 프레임
51 : 접착제
60 : 도전부
62 : 절연부
65 : 통전로
65a : 상부 단자
65b : 하부 단자
67 : 도전성 부재
70 : 금속 프레임
70a : 프레임 형상부
70b : 판 형상부
71 : 접착제
72 : 접착제
86 : 도전성 접착제
87 : 프로브
90 : 코일 스프링

Claims

접촉부를 피검사체에 접촉시켜 피검사체의 전기적 특성을 검사하는 프로브로서,
상기 접촉부는 그 내부에 복수의 도전성을 가지는 접촉 입자가 분산되어 배치되고, 또한 상기 피검사체측과 대향하는 상기 접촉부의 표면에는 상기 접촉 입자가 일부 돌출하고,
상기 접촉부에서의 피검사체측과 반대의 면에는, 탄성을 가지는 도전성 부재가 배치되어 있으며,
상기 프로브는 관통홀이 형성된 절연성 시트를 더 가지고, 상기 접촉부는 상기 관통홀을 관통하여 배치되며,
상기 접촉부의 상부는 상기 접촉 입자를 포함하지 않는 도체로 이루어지고,
상기 도체는 상기 관통홀을 관통하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 접촉 입자는, 상기 접촉부의 내부에 균일하게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 도체에서의 피검사체측과 반대의 면에는, 다른 도체가 더 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 5 항에 있어서,
상기 다른 도체는 상기 도체의 산화 방지용 도금인 것을 특징으로 하는 프로브.
제 6 항에 있어서,
상기 다른 도체는 금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉부와 상기 도전성 부재는 도전성의 접착제에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 도전성 부재는 그 내부에 도전성 입자를 가지고,
상기 도전성 입자는 상기 접촉 입자보다 낮은 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 9 항에 있어서,
상기 도전성 입자의 저항치는 상기 접촉 입자의 저항치보다 낮은 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 도전성 부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉 입자는 상기 접촉부보다 높은 경도를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브.
제 1 항에 있어서,
상기 접촉 입자는 도전성 다이아몬드, SiC 또는 TiC 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로브.