JPH0371069A

JPH0371069A - 検査装置

Info

Publication number: JPH0371069A
Application number: JP1207636A
Authority: JP
Inventors: Masao Kubodera; 久保寺　正男
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1989-08-10
Publication date: 1991-03-26

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、半導体素子あるいは液晶駆動素子（ＬＣＤ）
等の電気的検査装置に関する。

（従来の技術）例えばＩＣ等の半導体素子の電気的特性を検査する検査
装置は、コンタクト用電極としての多数のプローブ針を
絶縁性支持基板上に微小ピッチで配列固定して構成され
、前記プローブ針を半導体チップ上に形成された電極パ
ッドに接触させ、電極パターンのショート、オープンま
たはＩＣの機能等の電気的特性の検査を行っている。

しかしながら、前記電極パッドは極めて微細であるため
、プローブ針と電極パッドとの接触を極めて厳密な状態
で行うことが困難であり、両者の接触不良が生ずる問題
があった。

また、近年においては、基板上へのより高密度な半導体
チップの実装を図るために、パッケージングされていな
い状態の半導体チップをそのまま基板等に実装するとい
う方法が採用されるようになっている。半導体チップを
パッケージングするためには、電極パッドピッチを規格
に合せる必要があるが、パッケージングしなければ、そ
の分それよりもパッドピッチを狭められるので、高密度
実装が可能となる。この種の接続方式としては、ＴＡＢ
　（テープ・オートメーテツド・ボンディング）、フリ
ップチップまたはワイヤーボンディング方式が採用され
ている。特にＴＡＢ方式の接続においては、電極パッド
が半球状に盛り上ったバンプ形状に形成されているため
、プローブ針の接触によって電極パッドの損傷を生じや
すい。そのため、このタイプの素子においては、特に、
プローブ針等のコンタクト用電極群と電極パッドとの接
触圧を小さくし、ソフトな接触を行う必要がある。

ところで、プローブ針と被検査体との接触をより確実に
行うための技術としては、特開昭５７−７３９４８号公
報に開示されたものがある。この技術においては、被検
査体（試料）をザーチする検査台に振動発生源を付設し
、プローブ針が試料に接触したときに試料を振動させ得
るように構成されている。

（発明が解決しようとする問題点）上記構成の装置においては、以下の問題点がある。

（１）検査台は、上下方向（Ｚ方向）ならびに左右水平
方向（Ｘ、Ｙ方向）に移動自在な可動部から構成されて
いる。従って、かかる検査台に振動発生源を設け、検査
台そのものを振動させると、可動部における連結部材か
摩耗し、その耐久性が著しく低下する。

（２）上記のように、可動部を有する検査台はそれ自体
複雑な構成を有しており、これにさらに振動発生源を付
加することは、装置の複雑化を招く。

（３）さらに、検査台は比較的重量が大きいため、これ
を振動させるためには大きなパワーを要し、エネルギー
的にも不利である。

本発明は、このような問題点を解決し、その目的とする
ところは、コンタクト用電極群と被検査体の電極パッド
とを接触圧の小さい状態でかつ確実に接触することがで
きる検査装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、被検査体を載置する載置台と、」二記被検査
体の電極パッドに接触されるコンタクト・用電極群と、
この電極群を支持する支持基板とを有する検査装置にお
いて、上記支持基板に振動発生手段を設けたものである。

（作　用）上記構成の装置においては、支持基板に振動発生手段を
設け、コンタクト用電極群に振動を付与するため、該コ
ンタクト用電極群と被検査体の接触を確実に行うことが
できる。

そして、比較的軽量な板状支持基板に振動発生手段を設
けていることから、機械的構成がシンプルで組立てが容
易であり、また振動に要するエネルギーが少なくてよい
。

さらに、振動発生手段が支持される支持基板は、機械的
構成がシンプルであり、載置台のように重量が太き（か
つ構成の複雑な可動部や駆動手段と直接的に連結されて
いないことから、振動によるこれら可動部等の他の部組
への悪影響も少なく、装置の耐久性を損うこともない。

。（実施例）以下、本発明をＩＣの電気的特性検査に適用した一実施
例について、図面を参照して具体的に説明する。

第１−図は、水晶プローブを採用した検査装置を示す概
略説明図である。

本実施例の装置は、被検査体である半導体ウェハ２０を
載置する載置台１０と、この載置台１０の上方位置に配
置された絶縁性の支持基板３０と、この支持基板３０の
下面側に固定支持されたコンタクト用電極群としての水
晶プローブ４０と、前記支持基板３０の上面側に設けら
れた振動発生手段としての超音波振動子５０とから構成
されている。

前記載置台１０は、図示しない駆動手段によりＺ軸回り
のθ方向およびＺ軸に相直交するＸ、　Ｙ軸方向に移動
可能に構成され、このθ、Ｘ、Ｙ軸方向への移動によっ
て、半導体ウェハ２０」二に形成されたＩＣチップ２２
と前記水晶プローブ４０とが確実にコンタクトされるた
めのアライメント動作を実施することができる。

前記水晶プローブ４０は、水晶の有する異方性エツチン
グ特性を利用し、水晶板を特定軸（２輔）方向のみに対
してエツチングを行うことにより形成されるものである
。

この水晶プローブ４０の具体的構成を、第２図に示す。

同図に示す水晶プローブ４０においては、エツチングに
より形成された４個の水晶基板４０Ａ〜４０Ｄが所定位
置に配置され、各水晶基板４０Ａ〜４０Ｄにはそれぞれ
パターン配線部４６ならびにこのパターン配線部４６の
先端に位置する電極針部４２が形成されている。そして
、前記各電極針部４２および各パターン配線部４６には
、スパッタリングやメツキ等の手段によって所定パター
ンの金属膜層が形成されている。また、前記各パターン
配線部４６および各電極針部４２は、その中央側が斜め
下方に向けて５°〜］−〇°に成るように実装されてい
る。

そして、この水晶プローブ４０を用いた検査は、半導体
ウェハ２０のＩＣチップ２２の電極パッドに該水晶プロ
ーブ４０の電極針部４２．４２・・・を接触させ、該電
極針部４２．４２・・・を介してＩＣチップ２２の内部
回路に通電することによって行われる。

前記超音波振動子５０は、第１図に示すように、前記支
持基板３０上に固定され、この超音波振動子５０を駆動
することにより支持基板３０ならびに水晶プローブ４０
に超音波振動を付Ｊｊすることかできる。なお、超音波
振動子５０の中央には、図示しないマイクロスコープに
よる観察を阻害しないために、支持基板３０と同様にス
コープ窓部５２が形成されている。

次に、本実施例の作用について第１図に基づき説明する
。

まず、載置台１−０上に、被検査体であるＩＣチップ２
２か多数形成された半導体ウェハ２０を載置する。つい
で、検査すべきＩＣチップ２２を水晶プローブ４０に対
応させるべく、載置台１０のＸ、Ｙ方向の移動を制御し
、該１ｃチツプ２２と水晶プローブ４０とを正確に位置
決めする。ついで、前記載置台１０を同図のＺ方向に上
昇させることで、前記ＩＣチップ２２の電極パッドを前
記水晶プローブ４０の電極針部４２に一括コンタクトさ
せることができる。

そして、水晶プローブ４０とＩＣチップ２２とのコンタ
クトが完了した段階で、通電検査を開始する以前に前記
超音波振動子５０を駆動し、水晶プローブ４０を振動さ
せる。このように水晶プローブ４０を振動させることに
より、その電極針部４２に非常に微細な振動を付ｒｊ、
することができ、該電極針部４２とＩＣチップ２２の電
極パッドとの接触を極めて確実なものとすることができ
る。

このように振動によってＩＣチップ２２の電極パッドと
電極針部４２との接触をより確実にすることができる分
、両者の接触圧を小さくすることが可能となり、電極パ
ッドに対し好ましくない負荷や損傷を与えることを防止
することができる。

特に、第３図に示すように、ＩＣチップ２２の電極パッ
ド２２ａが平面的な形状とは異なり半球状のバンプ形状
に構成されている場合には、コンタクト用電極群と電極
パッドとの接触圧が過度にならないことが要求される。

すなわち、上記のようなバンプ形状の電極パッド２２ａ
については、その後の熱圧着を確実に行うためにコンタ
クト用電極群である電極針部４２との接触によりその表
面が損傷されないことが好ましく、このようなソフトコ
ンタクトが要求されるプローブ測定において本実施例は
特に有用である。

以」二、本発明の好適な一実施例について述べたが、本
発明はこれに限定されず、発明の要旨の範囲内で種々の
変形が可能である。すなわち、本発明の振動発生手段は
、被検査体にコンタクト・用電極群を接触させる方式を
採用するあらゆるタイプの検査装置において適用するこ
とができる。また、被検査体は上記実施例における半導
体ウェハに限定されず、ＬＣ，Ｄ等であってもよい。

例えば、第４図（Ａ）、（Ｂ）に示す例においては、コ
ンタクト用電極群としてフィルｌ−電極６０を用いてい
る。この検査装置においては、フレキシブルなフィルム
電極（ＦＰＣ）６０の一端をカールさせ、そのカール内
部にフェルト等の柔軟部材６２を介在させ、プローブ電
極を構成している。この例の場合においても、支持Ｍ板
３０上に超音波振動子５０を設け、フィルム電極６０に
０超音波振動をｆ＝ｆ与することにより、上記実施例と同
様に被検査体であるＬＣＤ７０とフィルム電極６０との
接触をより確実に行うことができる。

さらに、第５図に示す例においては、コンタクト用電極
群として複数のプローブ針８０を用いたものであり、こ
の例においても支持基板３０上に超音波振動子５０を設
けることにより、前記実施例と同様に被検査体であるバ
ンプ状電極パッド２２ａとプローブ針８０との接触をソ
フトにかつ確実に達成することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、コンタクト用電
極群を支持する支持基板に振動発生手段を設けたことに
より、被検査体とコンタクト用電極群との接触を接触圧
を低減化しながらより確実に行うことができ、各種形態
の被検査体に適用することができる。

さらに、振動発生手段を比較的軽量で構成のシンプルな
支持基板に設けたことにより、小さいエネルギーで振動
発生することができるだけでなく１振動による可動部等の他の部材への悪影響を最小限にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適な一実施例を示す概略説明図、第２図は、第１図における水晶プローブを示す説明用斜
視図、第３図は、ＩＣチップの一例を示す説明用斜視図、第４図（Ａ）、（Ｂ）および第５図は、本発明の他の実
施例を示す概略説明図である。１０・・・載置台、２０・・・半導体ウェハ、３０・・
・検査装置、４０・・・水晶プローブ、４２・・・電極
針部、５０・・・超音波振動子、６０・・・フィルム電
極、８０・・・プローブ針。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検査体を載置する載置台と、上記被検査体の電
極パッドに接触されるコンタクト用電極群と、この電極
群を支持する支持基板とを有する検査装置において、上記支持基板に振動発生手段を設けたことを特徴とする
検査装置。