JPH01293529A

JPH01293529A - フレキシブルなドット・ウエーハ・プローブ

Info

Publication number: JPH01293529A
Application number: JP63185317A
Authority: JP
Inventors: David W Mendenhall; デビッド・ダブリュ・メンデンホール; Jay T Goff; ジャイ・テイ・コフ
Original assignee: Augat Inc
Current assignee: Augat Inc
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-07-25
Publication date: 1989-11-27
Also published as: US4899099A; EP0343021A1

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】（産業上の利用分野）この発明は、半導体ウェーハ・プローブと該半導体ウェ
ーハ・プローブを使用する方法に関し、さらに詳しく言
えば、半導体ウェーハの電気的な完全性と性能を集積さ
れた状態で試験するプローブ・システムに使用されるフ
レキシブルなプローブに関する。

（従来の技術）単一体の回路と超高速ディジタル回路を包有した高密度
集積回路は、半導体ウェーハ上に複数の集積回路を形成
することにより作られている。半導体ウェーハを個々の
回路チップ、ダイまたはデバイスに細かく分割する前に
、各チップ、ダイまたはデバイスは、欠陥を有する回路
を識別するため機能的に試験されなければならない。集
積回路を試験するにさいし、１つの目的は、使用状態の
もとて回路のパラメターと性能を正確に表示することで
ある。使用される装置と方法が高い周波数と高速度での
試験に貢献するものであり、製作が簡単であり、耐久性
を有し、試験のさい実装と固定に必要な手間を最小程度
に抑えることができるものでなければならない。

相互に接続された回路要素の個々の要素のパラメーター
と性能を正確に表示するため、効果的なプローブ・シス
テムによれば、はぼ同じ平面に位置しているＩＣチップ
の接触要素が係合され、電気的な試験信号を確実かつ繰
り返し可能に伝達するよう、ＩＣチップの接触要素間の
適切な係合が確保されるようになっている。鏡像状態の
接触要素を使用したプレーナー化されたプローブ・シス
テム（ｐｌａｎａｒｉｚｅｄ　　ｐｒｏｂｅｓｙｓｔｅ
ｍ）によれば、プローブ・システムの接触要素とＩＣチ
ップの接触要素との間に許容可能なレベルの係合力を確
実に保持することができ、しかして、接触パッドかつ／
または下に位置する半導体の基体が受ける物理的な損傷
を最小程度に抑えることができるとともに、ウェーハ・
プローブ要素の変形を効果的になくすことができるよう
になっている。

この分野の産業で一般に使用されている半導体ウェーハ
試験体系が、第１図に例示されている。

個々の集積回路、すなわち、チップ、ダイまたはデバイ
スが多数、第１の段階で半導体ウェーハ上に形成される
。個々の集積回路は、第２の段階で直流を使用して電気
的な完全性について試験される。しかるのち、個々の集
積回路は、第３の段階で使用可能な輪郭に実装される。

例えば、前記集積回路は、フラットパック（ｆ　Ｉａｔ
ｐａｃｋ）または二重のインライン・パッケイジ（ｄｕ
ａｌｉｎ−１ｉｎｅｐａｃｋａｇｅ）の中に取り付けら
れる。しかるのち、取り付けられた集積回路は、最後の
段階で性能について試験される。欠陥を有する個々の集
積回路は、第２の段階と最後の段階のどちらかで不合格
品として取り除かれる。一般に、集積回路のうち約６０
から８０％が、第２の段階で合格となり、実装された集
積回路のうち約８５％が、最後の段階で合格となる。

（発明が解決しようとする課題）上述のウェーハ試験体系に付随していくつかの欠点があ
ることが明らかにされている。第３の段階で集積回路を
実装するさいに最も費用がかかる。

この結果、最後の段階で不合格品として取り除かれた実
装ずみの集積回路が非常に費用がかかることが明らかに
なっている。図示された試験体系に必要な全体の期間は
１２週間にも及ぶ。もし、最後の段階で実施された性能
試験の結果、集積回路が欠陥のあるやり方で製造されて
いることが判明したときは、最初の段階におけるウェー
ハの製造プロセスを修正するためのフィードバックが時
機を失っしたことになり、半導体の製造を中止しなけれ
ばならない結果となる。

従来の方法の１つは、試験されるＩＣチップの末端接触
パッドと物理的に係合する先端を有する複数のプローブ
・ニードルを採用している。このような従来の技術の代
表的な例が、米国特許第４．３８２．２２８号と、同第
４．５１８．９１４号と、同第４．５６７．４３３号と
、同第４．５９３．２４３号に開示され、図解されてい
る。ニードル・プローブ・システムは、−殻内には低密
度のＩＣチップのパラメーターを判定する効果的な手段
であるが、いくつかの欠点を備えているので、高密度な
ＩＣチップを試験するために前記システムを利用するこ
とは少なくなっている。

まず、複数のニードルの先端がほぼ同じ平面内に位置す
るためには、プローブ・ニードルは、ニードルの先端を
所要の許容公差の範囲、すなわち、所要のプレーナー化
度（ｄｅｇｒｅｅ　　ｏｆｐ　Ｉａｎａ　ｒ　ｉ　ｚａ
　ｔ　ｔｏｎ）の範囲内に入れるために砂かけまたはや
すりかけによる機械的な仕上げを必要としている。ニー
ドルの先端仕上げは時間を費やし、費用のかかるプロセ
スであるので、プローブ・アッセンブリ自身が損傷を受
ける結果を招くおそれがある。

ニードル・タイプのプローブはＩＣチップの接触パッド
と物理的に係合するので、初期の係合の間、えぐり取り
のごとき作業によりパッドのために損傷を受ける傾向が
見られる。さらに、係合したニードルに不均一に圧力が
作用すると、接触圧力がパッドを介して下に位置してい
るウェーハ組織に伝達され、ウェーハ組織が損傷をこう
むる結果となるおそれがある。

ニードル・タイプのプローブ・アッセンブリと関連した
別の問題は、ニードルを適切にプローブ・アッセンブリ
に接続させるために実施しなければならない時間と熟練
の面から見た手間の程度である。そのほか、プローブ・
ニードル・システムで可能な小型化の程度に関する下限
が、高密度のＩＣチップを試験するためにニードル・タ
イプのプローブを利用することを制約している。さらに
、（１メガヘルツ以上の）高い周波数では、ニードルと
該ニードルを外部の試験装置に接続する線状の導体との
間の特徴的なインピーダンスを制御することが困難であ
る。

電気的に相互に接続されるデバイス間の非プレーナー化
（ｎｏｎｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）を補償する別の
方法は、米国特許第４．４５３．７９５号と同第４．１
２５．３１０号に開示されているように、２列の正しく
合わさった接触パッドのうちに一方の上に金属製の導電
性ボタンを形成することであ。正しく合わさった列をな
す接触パッドは、加圧された状態のもとで押し合わされ
ることにより電気的に相互に接続される。接触パッド間
のブレナリテイ（ｐｌａｎａｒｉｔｙ）の偏差は、金属
製のボタンの対応した変形と圧縮パッドの対応した変形
により補償されている。

これらの相互接続の欠点の１つは、接触パッドと弾性を
有する金属製のボタンが硬い基体上に形成されているこ
とである。基体は外部のプレッシャー・プレートにより
加圧状態のもとで押し合わされるので、過剰な力が金属
製のボタンによりボタンのない接触パッドに伝達され、
該接触パッドまたは下に位置している硬い基体が損傷を
受けるおそれがある。加えて、金属製のボタンが塑性変
形する結果、変形が生じた箇所で電気的な不連続部が現
れ、このため、パラメーターかつ／または性能上の情報
がプローブ・システムから消失する結果となる。

（課題を解決するための手段）従来のウェーハ・プローブ・システムに付随する欠点を
解消するため、本発明は、半導体ウェーハ上で、すなわ
ち、第１図に点線により図示されている第２の段階で集
積回路の電気的な完全性と性能の両方を試験するために
使用することができるフレキシブルなドット・ウェーハ
・プローブであつて、ウェーハ・プローブ・システムを
提供するものである。両方の特性について試験された結
果がパスした集積回路だけが、引き続き使用に供するた
めに実装される。これにより、実装された集積回路のう
ち不良品を取り除くことに関連した費用をなくすことが
できる。さらに、この段階で完全な試験を行うことによ
り、実質的には不適切に製造された半導体ウェーハを取
り除くことより成る製造状態の修正を行うため、−殻内
には数時間内に時機を得たフィードバックを行うことが
可能である。

（作用と効果）本発明に係るウェーハ・プローブは、ＩＣチップの接触
要素または下に位置する半導体の基体を損傷させるおそ
れなく、良好な電気的な連続性を確保することができる
許容可能なレベルの力でウェーハ・プローブの丸められ
た接触要素または突起を強制的に試験されるＩＣチップ
の接触要素と物理的かつ電気的に係合させるためにＺ軸
方向にフレキシブルな輪郭を備えている。

フレキシブルなドット・ウェーハ・プローブであつて、
ウェーハ・プローブは、複数のインターフェイス接触パ
ッドを有するプローブ基板と、向きぎめ開口と、プロー
ブ基板を電気的に外部の試験装置に統合する手段とを備
えている。ウェーハ・プローブはまた、プローブ基板と
電気的に統合されるようにされたウェー７トプローブ・
ヘッドを備えており、該ウェーハ・プローブ・ヘッドは
、支持部材上に取り付けられているあらかじめ形成され
た弾性を有する皮膜を備えている。支持部材は、プロー
ブ基板の向きぎめ開口と整列した中心開口を備えており
、これにより、試験されるＩＣチップを妨げられること
なく目視することが可能である。プレッシャー・パッド
は、皮膜のために弾性を有する係合支持体を提供すると
ともに、正しく合わさった状態で支持部材上に皮膜を取
り付けることができるようにするための整列ピンを提供
している。

皮膜は、基面と、該基部とほぼ平行に位置するよう基部
から対称的または非対称的に延在したタブとを備えたフ
レキシブルな輪郭に弾性を有する誘電材料から形成され
ている。各タブは、支持部材上に皮膜を適切に取り付け
るようにするため、対応した整列ピンを差し入れるよう
にされた整列オリフィスを備えている。ウェーハ整列開
口は、基面に形成されていて、中心開口と向きぎめ開口
と組み合わされた状態で、フレキシブルなドット・ウェ
ーハ・プローブであつて、ウェーハ・プローブを通りＺ
軸に沿った遮られることがない目視線を提供している。

−列の突起が、プローブ基板のインターフェイス接触パ
ッド・パターンに対応した鏡像パターンをなして各タブ
上に形成されている。突起は、変形を伴うことなく、プ
ローブ基板の対応したインターフェイス接触パッドと物
理的かつ電気的に係合している。各列の突起は、支持部
材の対応した弾性を有するプレッシャー・パッドと正し
く合わさった状態に整列されている。

ウェーハ接触パッドは、ウェーハ整列開口の回りで基部
部材上に形成されている。ウェーハ接触バッドは、試験
されるＩＣチップまたは複数のＩＣチップのフラットな
接触要素のパターンに対応した鏡像パターンをなして形
成されている。突起は、各ウェーハ接触パッド上に形成
されており、変形を伴うことなく、対応したＩＣチップ
接触要素と物理的かつ電気的に係合するよう機能する。

試験されるＩＣチップの接触要素が半田付けされたカラ
ムである場合、突起はなくともよい。ウェーハ接触パッ
ドの列は、弾性を有するプレッシャー・パッドと正しく
合わさった状態に整列されている。

同平面の線状の導体が、ウェーハ接触パッドとタブ上に
形成された突起の列との間に電気的な連続性を提供する
よう皮膜上に形成されている。同平面の線状の導体のパ
ターンは、フレキシブルなドツト−ウェーハ・プローブ
にユニークで特徴的なインピーダンスを提供するよう設
定されている。

ウェーハ整列開口が形成されているので、フレキシブル
なドット・ウェーハ・プローブであつて、ウェーハ・プ
ローブを試験されるＩｃチップの接触要素と容易に整列
させることができる。ウェーハ整列開口を利用すること
によりＸ軸方向とＹ軸方向に整列を行うことができる。

試験されるＩＣチップに関してフレキシブルなドット・
ウェーハ・プローブであつて、ウェーハ・プローブを相
対的に微小移動させると、接触要素がすりみがかれるか
、またはこすられるので、酸化物の層を取り除くことが
でき、これにより、試験されるＩｃチップに関するフレ
キシブルなドット・ウェーハ・プローブであつて、ウェ
ーハ・プローブの電気的な完全性を高めることができる
。

ウェーハを試験するにさいしては、ウェーハ・プローブ
・ヘッドは、プローブ基板と組み合わされた状態で、半
導体ウェーハと外部の電子的な試験装置との間でインタ
ーフェイスされるので、ウェーハ接触パッドの突起はＩ
Ｃチップ接触要素と物理的かつ電気的に係合する。フレ
キシブルなドット・ウェーハ・プローブであつて、ウェ
ーハ・プローブはフレキシブルに形成されているから、
各突起は、許容可能なレベルの力、すなわち、良好な電
気的連続性を確保するには十分であるが、インターフェ
イス接触要素または下に位置する半導体の基体を損傷さ
せないようなレベルの力で対応したＩＣチップ接触要素
と強制的に係合することになる。したがって、フレキシ
ブルなドット・ウェーハ・プローブであつて、ウェーハ
・プローブは、試験装置と試験されるＩＣチップとの間
で電気的な連続性を維持することができる。許容可能な
力のレベルで突起が変形することはない。

添付図面を参照した以下の詳細な説明を精読することに
より、本発明をより完全に理解することができるととも
に、本発明に付随する特長と特徴をより容易に理解する
ことができよう。

（実施例）以下、同じ要素または類似した要素には同じ参照数字が
付されている添付図面を参照しながら本発明の詳細な説
明する。

本発明に係るフレキシブルなドット・ウェーハ・プロー
ブであつて、ウェーハ・プローブ１０（以下、単にウェ
ーハ・プローブと称す）の横断面図が第２図に示されて
いる。

ウェーハ・プローブ１０は、ウェーハ・プローブ・ヘッ
ド１２と、プローブ基板１４と、応力解放部材１６と、
組み立て用のねじ１８とより成る。

組み立て用のねじ１８は、応力解放部材１６とプローブ
基板１４に形成された穴を通って挿入され、ウェーハ・
プローブ・ヘッド２の対応したねじ穴に螺合される。プ
ローブ基板１４は、応力解放部材１６の近傍に配置され
ている外部の試験装置（図示せず）と接続されている。

ウェーハ・プローブ・ヘッド１２は、以下に詳述されて
いるように試験されるＩＣチップ、グイまたはデバイス
と接続される。

この明細書に使用されている試験されるＩＣチップを言
う場合、一般に、半導体上に形成された集積回路がこれ
に含まれている。すなわち、ＩＣチップには、１つまた
は複数のチップ、または１つまたは複数のグイ、または
１つまたは複数の電子デバイスまたはこれらを組み合わ
せたものが含まれていることを理解していただきたい。

チップは、この明細書には書面による開示を容易にすた
め、単一の呼び名で使用されている。エウーハ・プロー
ブ１０はまた、多数のチップ、グイまたはデバイスまた
はこれらを組み合わせたものを同時に試験するために利
用することができることを理解していただきたい。

第３Ａ図と第３Ｂ図に分解した状態の斜視図により示さ
れているウェーハ・プローブ・ヘッド１２は、皮膜支持
部材２２上で所定の整列状態に取り付けられた弾性を有
する形成可能な皮膜２０を備えている。第３Ａ図と第３
Ｂ図を参照すれば、弾性を有する形成可能な皮膜２０と
支持部材２２の主表面の斜視図が示されている。図面に
示されている支持部材２２は、Ｘ軸とＹ軸の両方向に見
て最も広い部分の長さが約６６ｍｍ　（２，６インチ）
のへ角形の構造を呈していて、（Ｙ軸の方向に見た）厚
さが約４．７ｍｍ　（０，１８フインチ）である。

陽極処理されたアルミニウムから形成されている皮膜支
持部材２２は、第３Ａ図と第３Ｂ図には矩形の形状とし
て示されている中央開口２４と、シリコーンのごとき弾
性を有する材料から形成されていて主表面上に設けられ
た弾性を有するプレッシャー・パッド２６と２８とを備
えている。４つのプレッシャー・パッド２６は、中央開
口２４の回りに該中央開口２４から同距離のところで長
方形の幾何学的な形状をなして第１の主表面上に設けら
れている。矩形のプレッシャー・パッド２８は、第３Ｂ
図に示されている第２の主表面上に設けられている。

多数の整列用ピン３０が第３Ａ図に示されている支持部
材２２の一方の主表面から突設されており、このうちの
２つの整列用ピン３０は、以下に詳述されている皮膜２
０の要素に対応してシリコーン製のプレッシャー・パッ
ド２６と関連して配置されている。第３Ｂ図に例示され
ているように、整列用ピン３０のうちの２つは、支持部
材２２に関する皮膜２０の整列を容易に行うことできる
ようにするため、支持部材２２に貫設されている。

整列用ピン３０はまた、プローブ基板１４に対するウェ
ーハ・プローブ・ヘッド１２の整列を容易に行うことが
できる働きをしている。

皮膜２０への接近を可能にするため、中央開口２４と各
プレッシャー・パッド２６との間で支持部材２２を貫通
して細長い開口３２が形成されている。皮膜２０に形成
されたコンデンサーＣを取り外すための隙間を用意する
ため、第３Ｂ図に示されているように、支持部材２２に
スロット３４が形成されいる。ウェーハ・プローブ・ヘ
ッド１２をプローブ基板１４に結合するためのねし穴３
６が、支持用部材２２の周囲の回りに対称的に形成され
ている。

第３Ａ図と第３Ｂ図を参照すれば、例示されている皮膜
２０は、フレクシプルな形状を呈していて、内表面と外
表面とを有する基面３８と、該基面３８から対称的に延
在した内表面と外表面とを有する４つのタブ４０を備え
ている。また、タブ４０の数は４つより多くてもさしつ
かえないことと、タブ４０を他の形状に形成してもさし
つかえないことと、特殊な用途に応じて、基面３８から
非対称的にタブ４０を延在させてもさしつかえないこと
とを理解していただきたい。タブ４０はＵ字状のプロヒ
ールをなして基面３８から延在しているので、タブ４０
の末端は、基面３８の内表面にほぼ平行な面内に位置し
ている。２つの整列用間口４２は、各タブ４０の末端の
近傍に形成されていて、支持部材２２から突設されてい
る対応した固定の整列用ピン３０を差し入れることがで
きるよう寸法ぎめされている。

主として、皮膜２０を形成している間、皮膜２０を整列
させるため、第３Ａ図に示されているように、２つの補
足的な整列用開口４４が基面３８を貫通して形成されて
いる。これらの開口４４は、第３Ｂに示されているよう
に、支持部材２２の主表面から突設された整列用ピン３
０を差し入れることができるよう寸法ぎめされている。

図示されているフレキシブルな皮膜２０には、基面２６
の中心に透明な矩形４６が形成されている。第３Ａ図に
示されている基面３８の内表面は、金属製の基準面とし
て形成されていて、コンデンサー〇を備えている。これ
らのコンデンサー〇のうち１つだけが図示されているに
すぎない。

図解の目的上、三角形として第３Ａ図と第３Ｂ図に示さ
れているウェーハ配列用開口４８は、透明な矩形４６を
貫通して中心に形成されていて、斜辺５０と第１の辺５
２と第２の辺５４とを備えている。辺に沿いかつ直角の
頂点に配置された３つの基準マークが、ウェーハ・プロ
ーブ１０を試験されるＩＣチップに関しＸ軸とＹ軸とＹ
軸の方向に整列させるために使用されていることは理解
していたでけよう。したがって、図示されているウェー
ハ整列用開口４８の代わりに、３つのウェーハ整列用の
穴５０′と５２′と５４′または同等の要素を使用して
さしつけないことは理解していただけよう。

本発明に係るウェーハ・プローブ・ヘッド１２は、第１
の辺５２と第２の辺５４が既知の寸法Ｘ詠Ｙｌを有する
よう設計され製造されている。第１と第２の辺５２と５
４に関する突起またはウェーハ接触パッドのＸ軸方向と
Ｙ軸方向の位置も既知の設計上のパラメーターである。

同様に、試験されるＩＣチップの外側の寸法は、ウェー
ハ製遺業者により特別に設定された既知にパラメーター
Ｘ、とＹ、である。Ｘ！とＹ、に関係したＩＣチップの
接触要素の位置も、既知の設計上のパラメーターである
。

試験されるＩＣチップの対応したエツジと正しく合わさ
れた状態にウェーハ整列開口４８の第１と第２の辺５２
と５４を位置ぎめすることにより整列を行わしめること
ができる。ＸｌとＸ、とＹｌとＹ、を使用して代数方程
式を設定することができるとともに、試験されるＩＣチ
ップの接触要素に関してウェーハ・プローブ・ヘッド１
２の突起またはウェーハ接触パッドを正確に整列させる
ために、ウェーハ・プローブ・ヘッド１２を並進させな
ければならない寸法ΔＸｓとΔＹ、を提供するよう前記
代数方程式を解（ことができる。接触要素を整列させる
ことを必要とする場合、ウェーハ整列開口４８の軸の回
りで角度θだけウェーハ・プローブ・ヘッド１２を回転
させることができる。

皮膜２０は、ウェーハ・プローブ・ヘッドＩ２がＺ軸方
向にフレキシブルであるよう弾性を有する導電材料から
作られている。ポリイミドのような耐熱性を有するポリ
マーは、すぐれた電気的な特性を有するとともに、曲げ
ることが可能な薄いフレキシブルな皮膜に容易に形成す
ることができる代表的な誘電材料である。皮膜２０は、
単層体として形成してもよく、多層体として形成しても
さしつかえない。多層体の構造の場合、接地用の径路と
給電用の径路と信号用の径路に使用されるそれぞれの平
面が包有されている。多局体のそれぞれの周を対応した
突起またはウェーハ接触パッドと電気的に相互に接続す
るためにバイアスが使用される。　　　　　　゛第４Ａ図に例示されているタブ４０の末端部分の詳細図
を参照すれば、一連の突起５６が所定のパターンをなし
て前記タブ４０上に形成されている。現在の形成技術の
レベルによれば、突起５６は、あらかじめ形成された接
触パッド５６′上から隆起した組織として形成されてい
る。しかし、皮１１Ｑ２０の表面上に直接突起５６を形
成することが好ましい。

図示のように、５列の突起５６ａと５６ｂと５６Ｃと５
６ｄは、接地用の列と信号用の列と第２の接地用の列と
第２の信号用の列と給電かつ接地用の列をそれぞれ表し
ている互い違いに並んだ列のパターンをなして配置され
ている。このパターンは例示の目的のためにすぎず、列
の機能と数は、特定の用途に応じて設定される設計上の
考慮事項である。

突起５６は、導電材料から形成されていて、タブ４０の
表面から外に向かって延設されている。

突起５６は、以下に詳述されているやり方でプローブ基
板１４との電気的な連続性を提供している。

第４Ａ図と第４Ｂ図に示されているように、同平面の線
状の導体５８が所定のパターンをなして突起５６の列か
ら延在し、基面３８で終わっている。第４Ａ図に示され
ているように、同平面の線状の導体５８ａと５’　８　
ｂと５８Ｇは平行に延在しているが、第１と第２と第３
の列の突起５６と５６ｂと５６Ｃから延在しているにす
ぎない。線状の導体５８のパターンは特定の用途次第で
決定されることは理解していただけよう。

一方のタブ４０から放射している導体のパターンの代表
的な例を示している第４Ｂ図を参照すれば、基面３８の
エツジから内向きに延在している同平面の線状の導体５
８は、基面の中間線６０に向かって収斂している。第１
の列の突起５６ａと電気的に連続している同平面の接地
用の線状の導体５８ａは、中間線６０の回りで第１の鋭
角のパターン６２を限定している仮想線に沿って収斂し
て、終わっている。第２列の突起５６ｂと電気的に連続
している同平面の信号用の線状の導体５８ｂは、第１の
鋭角のパターン６２に収斂し、該パターン６２から平行
で内向きに延在している。

同平面の接地用の線状の導線５８ａは、対応した同平面
の信号用の線状の導体５８ｂから遮断されており、これ
により隣接した信号用の線状の導体５８ｂとの間で信号
が漏話（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）することが防止されてい
る。第１の鋭角のパターン６２で終わっている線状の導
体５８のパターンは、現在の形成技術のレベルにより課
せられている拘束である。同平面の接地用の線状の導体
５８ａは、内向きにウェーハ接触パッド６６の近傍まで
延在していることが好ましい。

鋭角のパターン６２から内向きに延在している同平面の
信号用の線状の導体５８ｂは再び収斂し、第２の鋭角の
パターン６４を限定している。同平面の線状の導体５８
ｂは、第２の鋭角のパターン６４から平行に内に向かっ
て延在し、ウエーノ１接触パッド６６の列で終わってい
る。ウェーハ接触バッド６６は、試験されるＩＣチップ
の接触要素の鏡像であるウェーハ配列開口４６の回りで
所定のパターンを形成している。

導電材料から作られている突起５６は、試験されるＩＣ
チップが同平面の接触パッドだけを備えているような用
途に使用される各ウェーハ接触パッド６６上に形成する
ようにしてもよい。突起５６は、ウェーハ接触バッド６
６と試験されているＩＣチップとの間で電気的な連続を
提供している。

接触要素として半田付けされたカラムが組み入れられら
れているＩＣチップについては、半田付けされたカラム
と直接接触することができる対応したウェーハ接触パッ
ド６６上に突起を設けることを必要としない。

第４Ｂ図に示されているウェーハ接触パブドロ６の所定
の矩形のパターンは、ＩＣチップ（図示せず）の接触要
素の代表的な矩形のエッジ・パターンの鏡像である。ウ
ェーハ接触バッド６６のパターンは、内部に形成された
接触要素のパターンまたは内部接触要素とエツジ接触要
素が組み合わされたもののパターンを有するＩＣチップ
を鏡像化させたものでもよい。また、ＩＣチップは、接
触要素としてチップまたはダイの表面から垂下している
半田付けされたカラムを使用してもさしつかえない。こ
の場合、ウェーハ接触バッド６６は対応した垂下してい
る半田付けされたカラムと電気的かつ物理的に接触して
いるので、突起５６を設けることを必要としない。

列をなしている突起５６と、同表面の線状の導体５８と
、ウェーハ接触バッド６６は、従来の写１、″Ｌ平板法
により電解的にメツキされた銅のごとき導電材料から形
成されている。突起５８は、写真平板法、メツキまたは
両方の方法を組み合わせたものによりタブ４０とウェー
ハ接触パッド６６上に形成されている。導電特性にすぐ
れた導電材料のメツキ層を補足的に突起５６に形成して
もさしつかえない。同平面の線状の導体５８のパターン
を設定することにより、ウェーハ・プローブ１０の特徴
的なインピーダンスを所定の値に制御することができる
。

第４Ｂ図に示されている同平面の線状の導体５８を使用
することにより、クロスカップリング。

バイアス６８を形成してもよい。クロスカップリング・
バイアス６８は、支持部材２２の細長い開口３２と一列
に並ぶよう形成されている。これに伴って、選択された
同平面の線状の導体５８を半田付けによりクロスカップ
リングさせることによって、ウェーハ・プローブ・ヘッ
ド１２のフレキシビリティを増大させることができる。

ウェーハ・プローブ・ヘッド１２は、支持部材２２を基
面３８の内表面と接触した状態に設けることにより組み
立てられているので、皮膜２０のタブ４０は、第３Ａ図
に示されているウェーハ・プローブ・ヘッド１２の第１
の主表面上に配置されることになる。整列用開口４２を
支持部材２２の対応した整列ピン３８上に嵌合させるよ
う各タブ４０に力を作用させる。

上述のように、皮膜１２が支持部材２２上に取り付けら
れると、各タブ４０の突起５６の列は、対応したプレッ
シャー・パッド２６と正しく合わさった状態に配置され
るとともに、ウェーハ接触パッド６６は、プレッシャー
・パッド２８と正しく合わさった状態に配置される。ウ
ェーハ整列開口４８のＸ軸側とＹ軸側は、支持部材２２
の中央開口２４の対応したエツジと一列に並ぶこになる
。

このように配置されことにより、目視線を（第６Ａ図と
第６Ｂ図の紙面に直角に）ウェーハ・プローブ１０の中
心を通って２軸に沿って延在させることができる。基面
３８の内表面から垂下したクロスカップリング・バイア
ス６８は、上述のように容易にクロスカップリングさせ
るよう支持部材２２の対応した細長い開口３２内に配列
される。

ウェーハ・プローブ・ヘッドＩ２は、外部の試験装置（
図示せず）に電気的かつ物理的に相互に接続された第３
図に示されている環状のプローブ基板７０に物理的に対
合させられる。環状のプローブ基板７０は、向きぎめ開
ロア２と、間隙間ロア４と、４つの対合開口アロとを備
えている。応力解放部材１６に設けられた対応した穴と
対合開口アロを通ってねじ１８を挿入し、支持部材２２
のねじ穴３６に螺合させることにより、環状のプローブ
基板７０とウェーハ・プローブ・ヘッド１２との間の対
合が行われる。整列ピン３０は、間隙間ロア４の中に摺
動可能に挿入される。環状プローブ基板７０の周囲に配
置された固定用間ロア８は、環状のプローブ基板７０と
ウェーハ・プローブ・ヘッド１２とを組み合わせたもの
を外部の試験装置（図示せず）に固定するために使用さ
れる。

環状のプローブ基板７０は、ウェーハ・プローブ・ヘッ
ド１２上に形成された突起５６の列の鏡像である４列の
インターフェイス接触パッド８０を備えている。インタ
ーフェイス接触パッド８０は、メツキされた貫通穴８４
として第５図に示されている試験装置の接触要素の半径
方向の列に導電径路８２により選択的に接続されている
。メ。

キされた貫通穴８４の形状とパターンは、一般に試験装
置の製造業者により決定されている。導電径路８２は、
プローブ基板７０のユニークで特徴的なインピーダンス
を提供するよう所定のパターンをなし形成されている。

試験装置は、外部の試験装置から環状のプローブ基板７
０のメツキされた貫通穴８４まで電気的な信号の連続状
態を提供するよう選択的に付勢される、米国特許第４．
６３６．０２６号に記載されているようなスプリングの
作用で片寄らされる電気的な試験用プローブ（図示せず
）のごとき信号伝達要素を備えている。電気的な試験信
号は、インターフェイス接触パッド８０を通り導電径路
８２をへて環状プローブ基板７０とウェーハ・プローブ
・ヘッド１２を組み合わせたものに伝達されるとともに
、試験されているＩＣチップの接触要素に伝達される。

ＩＣチップの電気的な完全性と性能は、上述のウェーハ
・プローブ１０を使用して試験することができる。

ウェーハ・プローブ・ヘッド１２が第２図と第６Ａ図と
第６Ｂ図に例示されているような環状のプローブ基板７
０に物理的に対合されると、ウェーハ・プローブ・ヘッ
ド１２、すなわち、プレッシャー・パッド２６と組み合
わされた皮膜２０の輪郭がフレキシブルであるので、タ
ブ４０の突起５６は、許容可能な係合力の作用により強
制的に対応したインターフェイス接触パッド８０と係合
し、ウェーハ・プローブ・ヘッドＩ２と環状のプローブ
基板７０との間の１気的な完全性を確保することができ
る。

半導体のウェーハを試験するにさいしては、つ工−ハ・
プローブ１０は、外部の試験装置と半導体のウェーハ上
に形成された集積回路との間の電気的なインターフェイ
スとして機能する。ＩＣ接触要素がウェーハ・プローブ
１０のウェーハ接触パッド６６の近傍に配置されるよう
、半導体ウェーハはウェーハ取扱装置（図示せず）の中
に取り付けられる。ウェーハ接触パッド６６上に形成さ
れた突起５６を有する実施例の場合、突起５６は、試験
されているＩＣチップの接触要素の近傍に配置される。

Ｚ軸方向に移動すると、ウェーハ接触パッド６６または
突起５６を有するウェーハ接触パッド６６は、試験され
るＩＣチップの対応した接触要素と強制的に物理的かつ
電気的な係合状態となる。

弾性を有するプレッシャー・パッド２８が設けられてい
るので、Ｚ軸方向に移動している間、皮膜２０が支持部
材２２に接面してたわんだ状態で圧縮されても、皮膜２
０が損傷することはなく、また突起５６が変形すること
はない。突起５６は、許容可能な力のレベル、すなわち
、ＩＣ接触要素かっ／またはＩＣチップまたはダイの下
に位置している半導体の基体が係合力の作用により受け
る損傷を可能な限り最低の程度に抑えながら、つ工−ハ
・プローブ１０と外部の試験装置とＩＣチップとの間に
良好な電気的な連続性を確保することができる力のレベ
ルで、対応した接触要素と強制的に物理的かつ電気的な
係合状態となる。

上述のウェーハ・プローブの別の特長は、ウェーハ整列
開口４８と中央開口２４とにより用意された遮られるこ
とがないＺ軸の目視線のおかげで、試験されるＩＣチッ
プを上述のウェーハ・プローブ１０と容易に整列させる
ことができることである。これに加えて、ウェーハ・プ
ローブが試験を行うよう位置ぎめされている状態で、試
験されるＩＣチップに関してウェーハ・プローブが相対
的に微小移動すると、突起とＩＣ接触要素との間でこす
り作用またはすりみがき作用が生じる。この作用のおか
げで、電気的な接触要素から酸化物の堆積層を効果的に
取り除くことができるので、電気的な接触要素間の電気
的な接続状態を高めることができる。

上記の開示は、半導体ウェーハの電気的な完全性と性能
を試験するプローブ試験システムに使用されるウェーハ
・プローブを借問したものであるが、ウェーハ・プロー
ブのフレキシブルな輪郭は、分離距離に偏差があること
が予想される隣接した印刷回路基板のごとき隔置されて
いる装置間の電気的な相互接続体として利用することが
できることは理解していただけよう。例えば、製造上の
許容公差、熱の発生等のため、分離のさいに偏差が生じ
るおそれがる電気的に集積された複数の組の同平面の印
刷回路基板間の電気的なインターフェイスとしてウェー
ハ・プローブを使用することができる。

上記の教示に徴して、本発明にいろいろな修正や変更を
加えることが可能である。したがって、請求項の範囲か
ら逸脱しない限り、特に上述した態様以外の態様で本発
明を実施してさしつかえないことは理解していたでけよ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、半導体ウェーハ上に形成されるＩＣチ、ブや
ダイやデバイスに使用される従来の試験体系を図解した
ブロック・ダイグラム。第２図は、本発明に係るフレキ
シブルなドット・ウェーハ・プローブであつて、ウェー
ハ・プローブの横断面図。第３Ａ図は、本発明に係るウ
ェーハ・プローブ・ヘッドの第１の分解斜視図。第３Ｂ図は、第３Ａ図に示されているウェーハ・プロー
ブ・ヘッドの第２の分解斜視図。第４Ａ図は、第３Ａ図
と第３Ｂ図に示されている皮膜のうちの１つのタブの末
端部に形成された一連の突起と接触パッドの詳細平面図
。第４Ｂｌ１１は、第３Ａ図と第３Ｂ図に示されている
皮膜の基面上に形成された同平面の線状の導体とウェー
ハ接触パッドの詳細平面図。第５図は、本発明に係るフ
レキシブルなドット・ウェーハ・プローブであつて、ウ
ェーハ・プローブを形成するため、第３Ａ図と第３Ｂ図
に示されているウェーハ・プローブ・ヘッドと組み合わ
せて使用するようにされた環状のプローブ基板の部分的
な平面図。第６Ａ図は、外部の試験装置と結合するよう
にされたフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブで
あつて、ウェーハ・プローブと環状のプローブ基板との
組み合わせたものの主表面の平面図。第６Ｂ図は、試験
されるＩｃチップとダイとデバイスと結合するようにさ
れた第６Ａ図に示されている組み合わせたものの他の主
表面の平面図。１０　−一　ドット・ウェーハ・プローブであつて、ウ
ェーハ・プローブ、１２　−−　プローブ・ヘッド、１
４−−　プローブ基板、１６−一　応力解放部材、１８
−−　ねじ、２０−一　皮膜支持部材、２４−一　中央
開口、２６．２８−一　プレッシャー・パッド、３０−
一　整列用ピン、３２−−細長い開口、３４−−　スロ
ット、　３６−−　ねじ穴、　３８−一　基面、４０−
一タブ、４２．４４−一　整列用開口、４６−−矩形、
４８−一　三角形、５０−一　斜辺、５２−一　第１の
辺、５４−一　第２の辺、５０’　、５２’　、５４’
　−一　整列用の穴、５６−−　突起、５６′−一　接
触パッド、５８−一　導体、６０　−一　中間線、６２
−一　第１のパターン、６４−一　第２のパターン、６
６−一　ウェーハ接触パッド、６８−一　クロスカップ
リング・バイアス、７０−一環状のプローブ基板、７２
−一　向きぎめ開口、７４−一　間隙開口、７６−一　
対合開口、７８−一　固定用開口、８０−−　インター
フニス接続パッド、８２−一　導電径路、８４−一貫通
穴。手続補正書平成１年２月２３日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体ウェーハ上に形成された少なくとも１つの
集積回路の電気的な完全性と性能を試験するために使用
されるフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブであ
って、ウェーハ・プローブ試験システムが、フレキシブ
ルなドット・ウェーハ・プローブと、各集積回路の電気
的な完全性と性能を試験する電気的な試験信号を提供す
るため所定のパターンをなして配置された信号伝達要素
を有する外部の試験装置とを備えており、試験される集
積回路がそれぞれ、電気的な試験信号を受信するように
された所定のパターンを有する接触要素を備えているよ
う構成されたフレキシブルなドット・ウェーハ・プロー
ブにおいて、該フレキシブルなドット・ウェーハ・プロ
ーブが、外部の試験装置の対応した信号伝達要素と電気的にインターフェイスする試験装置の接触要素を有
するプローブ基板手段と、該プローブ基板手段がさらに
、所定のパターンをなして配置されたインターフェイス
接触パッドを備えていることと、前記プローブ基板手段と試験される各集積回路との間をインターフェイスするために前記プローブ
基板手段と組み合わされた状態に配置されたウェーハ・
プローブ・ヘッド手段と、該ウェーハ・プローブ・ヘッ
ド手段が、前記プローブ基板手段のインターフェイス接
触パッドと試験される各集積回路の接触要素との間を弾
性的にインターフェイスする皮膜手段を備えていて、電
気的な試験信号のため前記インターフェイス接触パッド
と前記接触要素との間の電気的な連続性を提供すること
と、前記皮膜手段が、第１の表面を有するとともに、さ
らに、前記インターフェイス接触パッドの前記所定のパターンに対応した鏡像パターンをなして前記皮膜
手段の前記第１の表面上に形成された複数の突起と、該
突起が変形不可能なやり方で前記インターフェイス接触
パッドと物理的かつ電気的に係合し、電気的な試験信号
のために前記突起と前記インターフェイス接触パッドと
の間の電気的な連続性を提供することと、試験される各集積回路の接触要素の所定のパターンに対応した鏡像パターンをなして前記皮膜手段
の前記第１の表面上に形成された複数のウェーハ接触パ
ッドと、該ウェーハ接触パッドが、試験される各集積回
路の対応した接触要素とこするが変形不可能なやり方で
物理的かつ電気的に係合し、電気的な試験信号のために
前記ウェーハ接触パッドと前記接触パッドとの間の増大
した電気的な連続性を提供することと、前記突起を前記ウェーハ接触パッドのうちの対応したものに電気的に相互に接続し、前記プローブ
基板手段と試験される集積回路チップとの間の電気的な
連続性を提供するよう前記皮膜手段の前記第１の表面上
に形成された同平面の線状の導体と、しかして、試験装
置からの電気的な試験信号が、前記係合されたインター
フェイス接触パッドと前記突起とをへて前記プローブ基
板手段に伝達されるとともに、前記ウェーハ・プローブ
・ヘッド手段に伝達されることと、電気的な試験信号が
さらに、前記突起より前記同平面の線状の導体手段をへ
て前記複数のウェーハ接触パッドに伝達されるとともに
、前記係合されたウェーハ接触パッドと試験される集積
回路の接触要素とを通って集積回路に伝達され、集積回
路の電気的な完全性と性能を判定することとを有するこ
ととより成るフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（２）前記複数のウェーハ接触パッドがそれぞれさらに
、該ウェーハ接触パッドから垂下した突起を備えており
、該突起がそれぞれ、試験される各集積回路の対応した
接触要素と前記こするが変形不可能なやり方で物理的か
つ電気的に係合し、電気的な試験信号のために前記突起
と前記接触要素との間の増大した電気的な連続性を提供
して、集積回路の電気的な完全性と性能を判定すること
を特徴とする請求項１記載のフレキシブルなドット・ウ
ェーハ・プローブ。
（３）前記複数の突起がそれぞれ、前記皮膜手段の前記
第１の表面上に形成された同平面の接触パッドを備えて
いることを特徴とする請求項１記載のフレキシブルなド
ット・ウェーハ・プローブ。
（４）前記皮膜手段がさらに、前記ウェーハ・プローブ
・ヘッド手段の前記ウェーハ接触パッドを試験される各
集積回路チップの対応した接触要素と目視可能に整列さ
せる手段を備えており、しかして、前記ウェーハ接触パ
ッドと接触要素が、前記ウェーハ接触パッドと前記接触
要素との間の相対的な同平面状の移動により試験を行う
よう物理的かつ電気的に正しく合わさった状態で整列さ
れていることを特徴とする請求項１記載のフレキシブル
なドット・ウェーハ・プローブ。
（５）試験される集積回路が所定の寸法の外部エッジを
有し、集積回路の接触回路が、前記集積回路の外部エッ
ジに関して既知の位置関係を有することと、前記整列手段が、第１の辺と約９０度の角度をなして前記第１の辺から突設している第２の辺と前
記第１の辺と第２の辺を接続している斜辺とを有する三
角形のウェーハ整列開口より成り、前記第１の辺と第２
の辺が、所定の長さを有することと、前記三角形状のウ
ェーハ整列開口の前記第１の辺と第２の辺が、試験され
る集積回路の対応したエッジと整列されており、前記第
１の辺と第２の辺の所定の長さと試験される集積回路の
所定の寸法にもとずく代数方程式が、ΔＸとΔＹとΔθ
の値を提供し、前記ウェーハ接触パッドと接触要素との
間の相対的な同平面状の移動により試験を行うためウェ
ーハ接触パッドと接触要素を正しく合わさった状態に整
列させるよう解くようにされていることを特徴とする請
求項４記載のフレキシブルなドット・ウェーハ・プロー
ブ。
（６）試験される集積回路が所定の寸法の外部エッジを
有し、集積回路の接触要素が、前記集積回路の外部エッ
ジに関して既知の位置関係を有していることと、前記整列手段が、少なくとも第１と第２と第３のウェーハ整列開口より成り、前記第１のウェーハ
整列開口が直角の頂点を限定していて、前記第２と第３
のウェーハ整列開口が、限定された直角に沿って前記第
１のウェーハ整列開口から所定の距離に配置されている
ことと、前記第１と第２と第３のウェーハ整列開口が、
試験される集積回路の対応したエッジと整列されていて
、前記所定の距離と試験される集積回路の所定の寸法に
もとずく代数方程式が、ＡＸとΔＹとΔθの値を提供し
、前記ウェーハ接触パッドと接触要素との間の相対的な
同平面状の移動により試験を行うため前記ウェーハ接触
パッドと接触要素を正しく合わさった状態に整列させる
よう解くようにされていることとを特徴とする請求項４
記載のフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（７）前記プローブ・ヘッド手段がさらに、前記皮膜手
段のフレキシブルな移動を制御する支持部材手段を備え
ており、しかして、前記ウェーハ接触パッドが、電気的
な試験信号のために前記ウェーハ接触パッドと試験され
る各集積回路の対応した接触要素との間の増大した電気
的な連続性を提供するよう前記試験される各集積回路の
対応した接触要素と前記こするが変形不可能なやり方で
物理的かつ電気的に係合することとを特徴とする請求項
１記載のフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（８）前記プローブ・ヘッド手段がさらに、前記皮膜手
段のフレキシブルな移動を制御する支持部材を備えてお
り、しかして、前記ウェーハ接触パッドから垂下した前
記突起が、電気的な試験信号のために前記突起と試験さ
れる各集積回路の対応した接触要素との間の増大した電
気的な連続性を提供するよう前記試験される各集積回路
の対応した接触要素と前記こするが変形不可能なやり方
で物理的かつ電気的に係合することを特徴とする請求項
２記載のフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（９）前記支持部材手段が、前記皮膜手段のフレキシブ
ルな移動を制御するよう前記皮膜手段と相互に作用する
弾性を有するプレッシャー・パッド手段を備えており、
しかして、前記ウェーハ接触パッドが、電気的な試験信
号のために前記ウェーハ接触パッドと試験される各集積
回路の対応した接触要素との間の増大した電気的な連続
性を提供するよう前記試験される各集積回路の対応した
接触要素と前記こするが変形不可能なやり方で物理的か
つ電気的に係合することと、前記弾性を有するプレッシ
ャー・パッド手段が、前記突起と前記フレキシブルな皮
膜手段の前記ウェーハ接触パッドと正しく合わさった状
態で整列されることとを特徴とする請求項７記載のフレ
キシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（１０）前記プローブ基板手段が、前記フレキシブルな
ドット・ウェーハ・プローブを形成するよう前記プロー
ブ基板手段に関して前記ウェーハ・プローブ・ヘッド手
段を容易に整列せしめるための間隙開口を備えているこ
とと、前記皮膜手段が、基面と、該基面にほぼ平行に配
置された末端を有する前記基面から延在しているタブとを備えた弾
性を有する曲げ可能な皮膜とより成ることと、前記複数
の突起が、前記インターフェイス接触パッドの前記所定
のパターンに対応した前記鏡像パターンをなして前記タ
ブ上に形成されており、前記複数のウェーハ接触パッド
が、試験される集積回路の接触要素の所定のパターンに
対応した前記鏡像パターンをなして前記基面上に形成さ
れていて、前記同平面の線状の導体が、前記プローブ基
板手段と試験される集積回路チップとの間の電気的な連
続性を提供するよう前記基面と前記タブ上に形成されて
いることと、前記タブの末端と前記基面とを貫通して整列開口が形成されていることと、前記支持部材手段が、前記弾性を有する曲げ可能な皮膜の前記整列開口に対応した所定のパターン
をなして配置された複数の整列ピンを備えており、該整
列ピンが、前記弾性を有する曲げ可能な皮膜を正しい向
きに取り付け、前記プローブ・ヘッド手段を形成するよ
う前記複数の整列オリフィスのうちの対応したものの中
に挿入されることと、さらに、前記複数の整列ピンのう
ちの選択されたものが、前記プローブ基板手段に関し前
記ウェーハ・プローブ・ヘッド手段を適切に整列させる
よう前記プローブ基板手段の前記間隙開口の中に挿入さ
れることとを特徴とする請求項７記載のフレキシブルな
ドット・ウェーハ・プローブ。
（１１）前記第１の表面上に形成された前記同平面の線
状の導体手段が、前記フレキシブルなドット・ウェーハ
・プローブの特徴的なインピーダンスを所定の値に限定
するよう所定の輪郭に形成され、所定のパターンをなし
て配置された複数の線状の導体より成ることを特徴とす
る請求項１記載のフレキシブルなドット・ウェーハ・プ
ローブ。
（１２）半導体ウェーハ上に形成された少なくとも１つ
の集積回路の電気的な完全性と性能を試験するために使
用されるフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブで
あって、ウェーハ・プローブ試験システムが、フレキシ
ブルなドット・ウェーハ・プローブと、各集積回路の電
気的な完全性と性能を試験する電気的な試験信号を提供
するため所定のパターンをなして配置された信号伝達要
素を有する外部の試験装置とを備えており、集積回路が
それぞれ、電気的な試験信号を受信するようにされた所
定のパターンを有する接触要素を備えている構成された
フレキシブルなドット・ウェーハ・プローブにおいて、
該フレキシブルなドット・ウェーハ・プローブが、外部の試験装置とインターフェイスするプローブ基板と、該プローブ基板が、外部の試験装置の信号伝達要素と電気的にインターフェイスするための所定のパターン手段を有す
るインターフェイス接触パッドと、該インターフェイス接触パッドと前記電気的なインターフェイス手段とを備えていることと、前記プローブ基板と物理的かつ電気的に統合されるとともに、試験される各集積回路とインターフ
ェイスするよう形成されたウェーハ・プローブと、該ウ
ェーハ・プローブが、基面と、該基面とほぼ平行に配置された末端部を有する前記基面から延在しているタブとを備えた
弾性を有する曲げ可能な皮膜と、前記プローブ基板の前記インターフェイス接触パッドの前記所定のパターンに対応した鏡像パター
ンをなして前記タブ上に形成された複数の突起と、該複
数の突起が、電気的な試験信号のために前記突起と前記
インターフェイス接触パッドとの間の電気的な連続性を
提供するよう変形不可能なやり方で物理的かつ電気的に
前記インターフェイス接触パッドと係合していることと
、試験される各集積回路の接触要素の前記所定のパターンに対応した鏡像パターンをなして前記基面
上に形成された複数のウェーハ接触パッドと、該ウェー
ハ接触パッドが、電気的な試験信号のために前記ウェー
ハ接触パッドと試験される各集積回路の対応した接触パ
ッドとの間の増大した電気的な連続性を提供するよう試
験される各集積回路の前記対応した接触要素とこするが
変形不可能なやり方で物理的かつ電気的に係合している
ことと、前記複数の突起と前記複数のウェーハ接触パッドのうち対応したものを電気的に相互に接続するよ
う前記基面と前記タブ上に形成された複数の同平面の線
状の導体と、しかして、電気的な試験信号が、前記イン
ターフェイス接触パッドから前記複数の突起に伝達され
、前記複数の同平面の線状の導体をへて前記複数の突起
から前記ウェーハ接触パッドに伝達されるとともに、前
記ウェーハ接触パッドから試験される集積回路の接触要
素に伝達されて、集積回路の電気的な完全性と性能を判
定することとを有することとより成るフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（１３）前記ウェーハ・プローブ・ヘッドがさらに、第
１と第２の主表面を備えており、前記皮膜が、前記第１
の主表面の近傍で前記基面を有するとともに、前記第２
の主表面の近傍で前記タブを有していて、前記支持部材
がさらに、前記皮膜のフレキシブルな移動を制御するた
め、前記複数のウェーハ接触パッドと前記複数の突起そ
れぞれと正しく合わさった状態で前記第１と第２の主表
面上に配置された弾性を有するプレッシャー・パッドを
備えており、しかして、前記複数のウェーハ接触パッド
が、電気的な試験信号のために前記ウェーハ接触パッド
と試験される各集積回路の対応した接触要素との間で増
大した電気的な連続性を提供するよう試験される各集積
回路の前記対応した接触要素と前記こするが変形不可能
なやり方で係合しており、前記複数の突起が、電気的な
試験信号と前記複数の突起のため該突起と前記プローブ
基板の対応したインターフェイス接触パッドとの間の電
気的な連続性を提供するよう前記変形不可能なやり方で
前記プローブ基板の前記対応したインターフェイス接触
パッドと係合していることを特徴とする請求項１２記載
のフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（１４）前記複数の突起がそれぞれ、前記皮膜手段の前
記第１の表面上に形成された平面状の接触パッドを備え
ていることを特徴とする請求項１２記載のフレキシブル
なドット・ウェーハ・プローブ。
（１５）前記複数のウェーハ接触パッドがそれぞれさら
に、該ウェーハ接触パッドから垂下した突起を備えてお
り、該突起がそれぞれ、電気的な試験信号のため突起と
試験される各集積回路の対応した接触要素との間の増大
した電気的な連続性を提供するよう試験される各集積回
路の前記対応した接触要素と前記こするが変形不可能な
やり方で物理的かつ電気的に係合し、集積回路の電気的
な完全性と性能を判定することを特徴とする請求項１２
記載のフレキシブルなドット。ウェーハ・プローブ。
（１６）試験される集積回路が所定の寸法の外部エッジ
を有するとともに、集積回路の接触要素が外部エッジに
関し既知の位置関係を有し、前記支持部材を貫通して延在した中心の開口が前記支持部材に形成されており、前記プローブ基板を貫通して延在した向きぎめ開口が前記プローブ基板に設けられていて、三角形
のウェーハ整列開口が、第１の辺と、約９０度の角度を
なして前記第１の辺から突設している第２の辺と、前記
第１と第２の辺を接続する斜辺とを有し、前記第１と第
２の辺が所定の長さを有していることと、前記三角形の
整列開口の前記第１と第２の辺が、試験される集積回路
の対応したエッジと整列されていて、前記第１と第２の
辺の所定の長さと試験される集積回路の所定の寸法にも
とずいた代数方程式が、ΔＸとΔＹとΔθの値を提供し
、前記ウェーハ接触パッドと接触要素との間の相対的な
同平面状の移動により試験するよう正しく合わさった状
態で前記ウェーハ接触パッドと接触要素を整列させるよ
う解くようにされており、前記三角形の開口と、前記向
きぎめ開口と、前記中心開口とが、試験される集積回路
の遮られることのない目視線を提供するよう前記フレキ
シブルなドット・ウェーハ・プーブのＺ軸に沿って同軸
的に整列されていることを特徴とする請求項１３記載の
フレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ。
（１７）試験される集積回路が所定の寸法の外部エッジ
を有するとともに、集積回路の接触要素が外部エッジに
関し既知の位置関係を有し、前記支持部材を貫通して延在した中心開口が形成されており、前記プローブ基板を貫通して延在した向きぎめ開口が設けられていることと、前記ウェーハ・プロ
ーブが、少なくとも第１と第２と第３のウェーハ整列開口を有し、前記第１のウェーハ整列開口が直角の頂
点を限定し、前記第２と第３のウェーハ整列開口が、限
定された直角に沿った前記第１のウェーハ整列開口から
所定の距離に配置されていることと、前記第１と第２と
第３のウェーハ開口が試験される集積回路の対応したエ
ッジと整列されていて、前記所定の距離と試験される集
積回路の所定の寸法にもとずく代数方程式が、ΔＸとΔ
ＹとΔθの値を提供し、前記ウェーハ接触パッドと接触
要素との間の相対的な同平面状の移動により試験するた
め、前記ウェーハ接触パッドと接触要素を正しく合わさ
った状態で整列させるよう解くようにされており、前記
向きぎめ開口と、前記三角形の整列開口と、前記中心開
口とが、試験される集積回路の遮られることのない目視
線を提供するよう前記フレキシブルなドット・ウェーハ
・プローブのＺ軸に沿って同軸的に整列されていること
を特徴とする請求項１３記載のフレキシブルなドット・
ウェーハ・プローブ。
（１８）前記複数の同率面の線状の導体が、所定の輪郭
を有していて、所定の値で前記フレキシブルなドット・
ウェーハ・プローブの特徴的なインピーダンスを限定す
るよう所定のパターンをなして配置されていることを特
徴とする請求項１２記載のフレキシブルなドット・ウェ
ーハ・プローブ。
（１９）電気的な試験信号を提供して各集積回路の電気
的な完全性と性能を試験するよう所定のパターンをなし
て配置された信号伝達要素を有する外部の試験装置を使
用して半導体ウェーハ上に形成された少なくとも１つの
集積回路の電気的な完全性と性能を試験する方法であっ
て、試験される集積回路が、電気的な試験信号を受信す
るようにされた所定のパターンを有する接触要素を備え
ているようにされた方法において、該方法が、下記の工
程、すなわち、外部の試験装置と試験される集積回路との間で電気的にインターフェイスするフレキシブルなドッ
ト・ウェーハ・プローブであって、外部の試験装置とイ
ンターフェイスするプローブ基板を備えていて、該プロ
ーブ基板が、該プローブ基板を貫通して形成された向き
ぎめ開口を有し、さらに所定のパターンを有するインタ
ーフェイス接触パッドと、外部の試験装置の信号伝達要
素と電気的にインターフェイスする手段と、前記インタ
ーフェイス接触パッドと前記電気的なインターフェイス
手段とを電気的に相互に接続する手段とを備えているよ
うにされたフレキシブルなドット・ウェーハ・プローブ
と、前記プローブ基板と物理的かつ電気的に統合されて
いて、試験される各集積回路とインターフェイスするウ
ェーハ・プローブ・ヘッドであって、第１と第２の主表
面を有する支持部材と該支持部材を貫通して形成された
中心開口を備えているウェーハ・プローブ・ヘッドと、
基面と、該基面とほぼ平行に配置されていて末端部を有
する前記基面から延在しているタブと、前記フレキシブ
ルなドット・ウェーハ・プローブを試験される集積回路
と整列させるよう前記基面を貫通して形成されたウェー
ハ整列手段とを備えた弾性を有する曲げ可能な皮膜でっ
て、前記ウェーハ整列手段が、前記向きぎめ開口と前記
中心開口が組み合わされた状態でＺ軸に沿い前記フレキ
シブルなドット・ウェーハ・プローブを貫通した遮られ
ることのない目視線を形成しており、前記皮膜が、前記
第１の主表面に隣接して前記基面を有するとともに、前
記第２の主表面に隣接して前記タブを有するよう前記支
持部材上に取り付けられるようにされた皮膜と、前記プ
ローブ基板の前記インターフェイス接触パッドの前記所
定のパターンに対応した鏡像のパターンをなして前記タ
ブ上に形成された複数の突起であって、電気的な試験信
号のため前記突起と前記インターフェイス接触パッドと
の間の電気的な連続性を提供するよう変形不可能なやり
方で物理的かつ電気的に前記インターフェイス接触パッ
ドと係合している突起と、試験される各集積回路の接触
要素の前記所定のパターンに対応した鏡像パターンをな
して前記基面上に形成された複数のウェーハ接触パッド
であって、電気的な試験信号のため前記ウェーハ接触パ
ッドと試験される各集積回路の対応した接触要素との間
の増大した電気的な連続性を提供するよう試験される各
集積回路の前記対応した接触要素とこするが変形不可能
なやり方で物理的かつ電気的に係合するウェーハ接触パ
ッドと、前記複数の突起と前記複数のウェーハ接触パッ
ドのうち対応したものを電気的に相互に接続するよう前
記基面と前記タブ上に形成された複数の線状の導体とを
形成することと、前記複数のウェーハ接触パッドが、試
験される集積回路のエッジに沿って前記ウェーハ整列手段を位置ぎめし、前記ウェーハ整列手段と、前記ウェーハ接触パッドと、試験される集積回路のエッジと、試験され
る集積回路の接触要素の既知の寸法にもとずいた方程式
を解き、ΔＸとΔＹとΔθの値を作り、試験のために正
しく合わさった状態で前記ウェーハ接触パッドと接触要
素を整列させ、前記ウェーハ接触パッドと試験される集積回路の接触要素を正しく合わせるため前記ウェーハ接触
パッドと試験される集積回路の接触要素との間で相対的
な同平面状の移動を生ぜしめることにより、前記フレキ
シブルなドット・ウェーハ・プローブを試験される集積回路と整列させること
と、前記フレキシブルなドット・ウェーハ・プローブをＺ軸方向に移動させ、前記ウェーハ接触パッド
を試験される集積回路の接触要素と物理的かつ電気的に
変形不可能なやり方で係合させて、電気的な試験信号の
ため前記ウェーハ接触パッドと試験される集積回路の接
触要素との間の電気的な連続性を提供することと、前記物理的に係合されたウェーハ接触パッドと接触要素との間から酸化物の皮膜をこすりだし、前
記ウェーハ接触パッドと前記接触要素との間の電気的な
連続性を増大させるよう、前記ウェーハ接触パッドと前
記接触要素との間で相対的な微小移動を行わしめること
と、電気的な試験信号が、前記インターフェイス・パッドに伝達されるとともに、前記インターフェイ
ス接触パッドから前記複数の突起に伝達され、前記複数
の同平面の線状の導体をへて前記複数の突起から前記ウ
ェーハ接触パッドに伝達され、前記ウェーハ接触パッド
から試験される集積回路の接触要素に伝達され、もって
試験される各集積回路の電気的な完全性と性能を判定す
るよう、外部の試験装置から信号伝達要素に電気的な試
験信号を提供することとより成る方法。