JPH05136221A - プローブおよびそれを用いた検査方法 - Google Patents
プローブおよびそれを用いた検査方法Info
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- JPH05136221A JPH05136221A JP3298826A JP29882691A JPH05136221A JP H05136221 A JPH05136221 A JP H05136221A JP 3298826 A JP3298826 A JP 3298826A JP 29882691 A JP29882691 A JP 29882691A JP H05136221 A JPH05136221 A JP H05136221A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
- G01R1/067—Measuring probes
- G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
- G01R1/06733—Geometry aspects
- G01R1/06738—Geometry aspects related to tip portion
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- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハの電気特性検査を行う際、プロ
ーブ（探針）による電極の損傷を防止する。また、プロ
ーブと電極との接触抵抗を低減する。 【構成】 本発明のプローブ１は、プローブ本体２の先
端部分にＡｕのボール３を取り付けたものである。プロ
ーブ本体２は、Ｗ（タングステン）のような硬質の金属
からなり、その先端部分には、ＡｕとＷとの接着性を向
上させる目的で、ＮｉやＳｎからなるメタライズ層４が
設けてある。プローブ本体２の先端にボール３を取り付
けるには、Ａｕのワイヤの先端を空中で溶融させ、そこ
にプローブ本体２の先端を接触させる。
ーブ（探針）による電極の損傷を防止する。また、プロ
ーブと電極との接触抵抗を低減する。 【構成】 本発明のプローブ１は、プローブ本体２の先
端部分にＡｕのボール３を取り付けたものである。プロ
ーブ本体２は、Ｗ（タングステン）のような硬質の金属
からなり、その先端部分には、ＡｕとＷとの接着性を向
上させる目的で、ＮｉやＳｎからなるメタライズ層４が
設けてある。プローブ本体２の先端にボール３を取り付
けるには、Ａｕのワイヤの先端を空中で溶融させ、そこ
にプローブ本体２の先端を接触させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プローブ（探針）を用
いたＬＳＩなどの電気特性検査に適用して有効な技術に
関する。
いたＬＳＩなどの電気特性検査に適用して有効な技術に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの検査工程では、半導体ウエハの
表面に形成されたＡｌパッド（電極）上にプローブを当
てて電気特性検査を行っている。
表面に形成されたＡｌパッド（電極）上にプローブを当
てて電気特性検査を行っている。
【０００３】しかし、上記の検査方法は、プローブがＷ
（タングステン）のような硬質の金属で構成され、しか
もその先端が尖っているため、パッドの表面が傷つき易
いという問題がある。また、パッドの表面の損傷によっ
てプローブの先端が汚れ、使用を重ねるうちに先端が摩
耗したり、パッドとの接触抵抗がばらついたりするとい
う問題もある。
（タングステン）のような硬質の金属で構成され、しか
もその先端が尖っているため、パッドの表面が傷つき易
いという問題がある。また、パッドの表面の損傷によっ
てプローブの先端が汚れ、使用を重ねるうちに先端が摩
耗したり、パッドとの接触抵抗がばらついたりするとい
う問題もある。
【０００４】このような問題については、すでに幾つか
の対策が提案されている。例えば特開昭５９−１４８３
４５号公報は、パッドと同一のバンプを有する基板と、
厚み方向にだけ導電性を有する異方性コネクタとを貼合
わせることにより、検査時のパッドの損傷を防止するプ
ローブを開示している。
の対策が提案されている。例えば特開昭５９−１４８３
４５号公報は、パッドと同一のバンプを有する基板と、
厚み方向にだけ導電性を有する異方性コネクタとを貼合
わせることにより、検査時のパッドの損傷を防止するプ
ローブを開示している。
【０００５】また、特開昭６０−１９８８３８号公報
は、絶縁性基板上にシリコーン樹脂またはポリイミド樹
脂を介して金属性突起を設けることにより、パッドに対
する衝撃を緩和すると共に、低い接触抵抗が得られるよ
うにしたプローブを開示している。
は、絶縁性基板上にシリコーン樹脂またはポリイミド樹
脂を介して金属性突起を設けることにより、パッドに対
する衝撃を緩和すると共に、低い接触抵抗が得られるよ
うにしたプローブを開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年、ゲートアレイの
ような論理ＬＳＩの多ピン化に伴って、パッド上に形成
された半田バンプ（ＣＣＢバンプともいう）を介して半
導体チップを基板などにフェイスダウンボンディングす
るフリップチップ方式が多用されている。
ような論理ＬＳＩの多ピン化に伴って、パッド上に形成
された半田バンプ（ＣＣＢバンプともいう）を介して半
導体チップを基板などにフェイスダウンボンディングす
るフリップチップ方式が多用されている。
【０００７】ところが、フリップチップ方式の場合は、
パッド上の半田バンプにプローブを当てて電気特性検査
を行っているため、前述した問題が一層深刻になる。す
なわち、半田バンプはＡｌパッドに比べて軟らかいた
め、先端が尖ったプローブを当てると簡単に傷ついてし
まい、フェイスダウンボンディング時に接続不良を引き
起こす。また、半田はＡｌに比べて電気抵抗が高いた
め、プローブとの接触抵抗が大きく、検査の信頼性が低
下し易い。
パッド上の半田バンプにプローブを当てて電気特性検査
を行っているため、前述した問題が一層深刻になる。す
なわち、半田バンプはＡｌパッドに比べて軟らかいた
め、先端が尖ったプローブを当てると簡単に傷ついてし
まい、フェイスダウンボンディング時に接続不良を引き
起こす。また、半田はＡｌに比べて電気抵抗が高いた
め、プローブとの接触抵抗が大きく、検査の信頼性が低
下し易い。
【０００８】この場合、パッド上に半田バンプを形成す
る前、すなわちパッド上にＢＬＭ(Ball Limitting Meta
lisation) と称されるＣｒ、ＣｕおよびＡｕの３層膜か
らなるメタライズを形成した段階で電気特性検査を行う
ことも考えられるが、ＢＬＭの表面がプローブによって
損傷を受けると、半田バンプ形成時にバンプ内にボイド
が発生し、フェイスダウンボンディング時に接続不良を
引き起こすという問題がある。
る前、すなわちパッド上にＢＬＭ(Ball Limitting Meta
lisation) と称されるＣｒ、ＣｕおよびＡｕの３層膜か
らなるメタライズを形成した段階で電気特性検査を行う
ことも考えられるが、ＢＬＭの表面がプローブによって
損傷を受けると、半田バンプ形成時にバンプ内にボイド
が発生し、フェイスダウンボンディング時に接続不良を
引き起こすという問題がある。
【０００９】そこで、本発明の目的は、プローブによる
電極の損傷を防止することのできる技術を提供すること
にある。
電極の損傷を防止することのできる技術を提供すること
にある。
【００１０】本発明の他の目的は、プローブと電極との
接触抵抗を低減することのできる技術を提供することに
ある。
接触抵抗を低減することのできる技術を提供することに
ある。
【００１１】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【００１３】(1) 本発明は、その先端にＡｕのような軟
質で、しかも電気抵抗が小さい金属製のボールを設けた
プローブである。
質で、しかも電気抵抗が小さい金属製のボールを設けた
プローブである。
【００１４】(2) 本発明は、上記のプローブを電極に当
接する際、プローブまたは電極を振動させる検査方法で
ある。
接する際、プローブまたは電極を振動させる検査方法で
ある。
【００１５】
【作用】上記した手段(1) によれば、プローブによる電
極の損傷を防止することができる。また、プローブと電
極との接触抵抗を低減することができる。
極の損傷を防止することができる。また、プローブと電
極との接触抵抗を低減することができる。
【００１６】上記した手段(2) によれば、プローブまた
は電極の振動によって電極表面の自然酸化膜が除去され
るため、プローブと電極との接触抵抗を低減することが
できる。
は電極の振動によって電極表面の自然酸化膜が除去され
るため、プローブと電極との接触抵抗を低減することが
できる。
【００１７】
【実施例１】図１は、本発明の一実施例であるプローブ
の先端部分を示す図である。このプローブ１は、プロー
ブ本体２の先端部分にＡｕのボール３が取り付けてあ
る。
の先端部分を示す図である。このプローブ１は、プロー
ブ本体２の先端部分にＡｕのボール３が取り付けてあ
る。
【００１８】図２は、上記プローブ１の先端付近の断面
図である。プローブ本体２は、Ｗのような硬質の金属か
らなり、その先端部分には、ＡｕとＷとの接着性を向上
させる目的で、ＮｉやＳｎからなるメタライズ層４が設
けられている。このメタライズ層４は、メッキ、蒸着、
スパッタ法などを用いて形成することができる。
図である。プローブ本体２は、Ｗのような硬質の金属か
らなり、その先端部分には、ＡｕとＷとの接着性を向上
させる目的で、ＮｉやＳｎからなるメタライズ層４が設
けられている。このメタライズ層４は、メッキ、蒸着、
スパッタ法などを用いて形成することができる。
【００１９】プローブ本体２の先端にボール３を取り付
けるには、例えばＡｕのワイヤの先端を空中で溶融さ
せ、そこにプローブ本体２の先端を接触させる。このと
き、溶融したＡｕがメタライズ層４以外の部分に拡散す
るのを防止するため、メタライズ層４以外の部分に酸化
被膜５を設けてもよい。この酸化被膜５は、蒸着、スパ
ッタ法などを用いて形成することができる。
けるには、例えばＡｕのワイヤの先端を空中で溶融さ
せ、そこにプローブ本体２の先端を接触させる。このと
き、溶融したＡｕがメタライズ層４以外の部分に拡散す
るのを防止するため、メタライズ層４以外の部分に酸化
被膜５を設けてもよい。この酸化被膜５は、蒸着、スパ
ッタ法などを用いて形成することができる。
【００２０】図３は、上記プローブ１を用いた半導体ウ
エハの検査方法を示す半導体ウエハ６の断面図である。
エハの検査方法を示す半導体ウエハ６の断面図である。
【００２１】図は、フリップチップ方式の半導体ウエハ
６であり、最上層のＡｌ配線７の上には、Ｃｒ、Ｃｕお
よびＡｕの３層膜からなるＢＬＭ８が形成されている。
６であり、最上層のＡｌ配線７の上には、Ｃｒ、Ｃｕお
よびＡｕの３層膜からなるＢＬＭ８が形成されている。
【００２２】本実施例のプローブ１は、その先端が軟ら
かいＡｕのボール３で構成されているので、ＢＬＭ８に
直接接触させてもその表面を傷つけることがない。従っ
て、検査完了後、ＢＬＭ８の上に半田バンプを形成して
も、バンプの内部にボイドが発生することがない。
かいＡｕのボール３で構成されているので、ＢＬＭ８に
直接接触させてもその表面を傷つけることがない。従っ
て、検査完了後、ＢＬＭ８の上に半田バンプを形成して
も、バンプの内部にボイドが発生することがない。
【００２３】また、本実施例のプローブ１は、その先端
が電気抵抗の小さいＡｕのボール３で構成されているの
で、ＢＬＭ８との接触抵抗を小さくすることができ、こ
れにより、信頼性の高い検査を行うことができる。
が電気抵抗の小さいＡｕのボール３で構成されているの
で、ＢＬＭ８との接触抵抗を小さくすることができ、こ
れにより、信頼性の高い検査を行うことができる。
【００２４】本実施例のプローブ１は、上記フリップチ
ップ方式の半導体ウエハ６のみならず、ワイヤボンディ
ング用のＡｌパッドを有する半導体ウエハの検査に利用
できることはいうまでもない。
ップ方式の半導体ウエハ６のみならず、ワイヤボンディ
ング用のＡｌパッドを有する半導体ウエハの検査に利用
できることはいうまでもない。
【００２５】すなわち、本実施例のプローブ１を用いる
ことにより、検査時にＡｌパッドの表面が損傷するのを
防止することができる。また、これにより、プローブ１
の先端の摩耗を抑制することができるので、プローブ１
とパッドとの接触抵抗のばらつきを防止することがで
き、検査の信頼性が向上する。
ことにより、検査時にＡｌパッドの表面が損傷するのを
防止することができる。また、これにより、プローブ１
の先端の摩耗を抑制することができるので、プローブ１
とパッドとの接触抵抗のばらつきを防止することがで
き、検査の信頼性が向上する。
【００２６】また、Ａｌパッドの上に本実施例のプロー
ブ１を当てる際、プローブ１または半導体ウエハを振動
させることにより、Ａｌパッド表面の薄い酸化膜を除去
することができるので、プローブ１とパッドとの接触抵
抗をさらに小さくすることができる。この場合も、プロ
ーブ１の先端がＡｕのボール３で構成されているので、
パッドの表面を傷つけることはない。
ブ１を当てる際、プローブ１または半導体ウエハを振動
させることにより、Ａｌパッド表面の薄い酸化膜を除去
することができるので、プローブ１とパッドとの接触抵
抗をさらに小さくすることができる。この場合も、プロ
ーブ１の先端がＡｕのボール３で構成されているので、
パッドの表面を傷つけることはない。
【００２７】また、本実施例のプローブ１は、プローブ
本体２の一部に図４に示すような屈曲部９を設けてもよ
い。これにより、プローブ１をＢＬＭ８やＡｌパッドに
当てた際の衝撃がこの屈曲部９によって吸収、緩和され
るため、ＢＬＭ８やＡｌパッドの表面の損傷をより確実
に防止することができる。
本体２の一部に図４に示すような屈曲部９を設けてもよ
い。これにより、プローブ１をＢＬＭ８やＡｌパッドに
当てた際の衝撃がこの屈曲部９によって吸収、緩和され
るため、ＢＬＭ８やＡｌパッドの表面の損傷をより確実
に防止することができる。
【００２８】また、プローブ１の先端にＡｕのボール３
を取り付ける方法として、プローブ本体２の先端を空中
で溶融させてＷのボールを形成した後、このボールの表
面にＡｕをメッキまたは蒸着する方法を用いてもよい。
このとき、ボールの表面にＮｉやＳｎのメタライズ層を
形成した後、Ａｕをメッキまたは蒸着することにより、
ＡｕとＷとの接着性を向上させることができる。
を取り付ける方法として、プローブ本体２の先端を空中
で溶融させてＷのボールを形成した後、このボールの表
面にＡｕをメッキまたは蒸着する方法を用いてもよい。
このとき、ボールの表面にＮｉやＳｎのメタライズ層を
形成した後、Ａｕをメッキまたは蒸着することにより、
ＡｕとＷとの接着性を向上させることができる。
【００２９】ボール３の材質は、Ａｕに限定されるもの
ではなく、検査時に電極表面の損傷を出来るだけ防ぐ
ことができるよう、比較的軟質の材料で構成されている
こと、プローブと電極との接触抵抗を出来るだけ低減
することができるよう、電気抵抗が小さい材料で構成さ
れていること、また、同様の理由から、酸化被膜が出来
にくい材料で構成されていることなどの条件を満たすも
のであれば、任意の金属を使用することができる。この
ような金属材料としては、例えばＰｔ、Ｉｒ、Ｒｏなど
がある。
ではなく、検査時に電極表面の損傷を出来るだけ防ぐ
ことができるよう、比較的軟質の材料で構成されている
こと、プローブと電極との接触抵抗を出来るだけ低減
することができるよう、電気抵抗が小さい材料で構成さ
れていること、また、同様の理由から、酸化被膜が出来
にくい材料で構成されていることなどの条件を満たすも
のであれば、任意の金属を使用することができる。この
ような金属材料としては、例えばＰｔ、Ｉｒ、Ｒｏなど
がある。
【００３０】
【実施例２】図５は、本発明の他の実施例であるプロー
ブの先端部分を示す図である。このプローブ１は、プロ
ーブ本体２の先端の断面形状を方形または台形に加工し
たもので、これにより、ＢＬＭ８やＡｌパッドとの接触
面積を大きくすることができるので、ＢＬＭ８やＡｌパ
ッドの表面の損傷を抑制することが可能となる。
ブの先端部分を示す図である。このプローブ１は、プロ
ーブ本体２の先端の断面形状を方形または台形に加工し
たもので、これにより、ＢＬＭ８やＡｌパッドとの接触
面積を大きくすることができるので、ＢＬＭ８やＡｌパ
ッドの表面の損傷を抑制することが可能となる。
【００３１】この場合も、プローブ本体２の先端にＡｕ
の薄膜層１０をメッキまたは蒸着によって形成すること
により、ＢＬＭ８やＡｌパッドの表面の損傷をより確実
に防止することができると共に、ＢＬＭ８やＡｌパッド
との接触抵抗を小さくすることができる。
の薄膜層１０をメッキまたは蒸着によって形成すること
により、ＢＬＭ８やＡｌパッドの表面の損傷をより確実
に防止することができると共に、ＢＬＭ８やＡｌパッド
との接触抵抗を小さくすることができる。
【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３３】前記実施例では、半導体ウエハの電気特性
検査に適用した場合について説明したが、本発明のプロ
ーブは、基板上に形成された電極にプローブを当てる場
合など、プローブを用いる電気特性検査に広く適用する
ことができる。
検査に適用した場合について説明したが、本発明のプロ
ーブは、基板上に形成された電極にプローブを当てる場
合など、プローブを用いる電気特性検査に広く適用する
ことができる。
【００３４】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【００３５】(1) 本発明によれば、プローブによる電極
の損傷を防止することができる。
の損傷を防止することができる。
【００３６】(2) 本発明によれば、プローブと電極との
接触抵抗を低減することができる。
接触抵抗を低減することができる。
【図１】本発明の一実施例であるプローブの要部を示す
図である。
図である。
【図２】このプローブの要部断面図である。
【図３】このプローブを用いた検査方法を示す半導体ウ
エハの要部断面図である。
エハの要部断面図である。
【図４】本発明の他の実施例であるプローブの要部を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明の他の実施例であるプローブの要部を示
す断面図である。
す断面図である。
１ プローブ ２ プローブ本体 ３ ボール ４ メタライズ層 ５ 酸化被膜 ６ 半導体ウエハ ７ Ａｌ配線 ８ ＢＬＭ ９ 屈曲部 １０ 薄膜層
フロントページの続き (72)発明者 宇田 隆之 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 大塚 寛治 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内
Claims (5)
- 【請求項１】 先端に金属ボールが設けられてなること
を特徴とするプローブ。 - 【請求項２】 前記金属ボールの少なくともその表面が
Ａｕで構成されていることを特徴とする請求項１記載の
プローブ。 - 【請求項３】 電極に対する衝撃を緩和するための屈曲
部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載のプ
ローブ。 - 【請求項４】 請求項１、２または３記載のプローブを
電極に当接する際、プローブまたは電極を振動させるこ
とを特徴とする検査方法。 - 【請求項５】 先端の断面形状を方形または台形にした
ことを特徴とするプローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298826A JPH05136221A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | プローブおよびそれを用いた検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298826A JPH05136221A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | プローブおよびそれを用いた検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136221A true JPH05136221A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17864722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298826A Withdrawn JPH05136221A (ja) | 1991-11-14 | 1991-11-14 | プローブおよびそれを用いた検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136221A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08292209A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Nippon Denshi Zairyo Kk | プローブカード、それに用いられるプローブ及びプローブの製造方法 |
| JP2008180557A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Tohoku Univ | 接触式変位センサのスタイラス及びその製造装置並びに接触式変位センサ |
| JP2015014595A (ja) * | 2013-06-07 | 2015-01-22 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | コンタクトプローブ及びその製造方法、非破壊的なコンタクト形成方法、多層膜の製造過程における測定方法並びにプローバー |
-
1991
- 1991-11-14 JP JP3298826A patent/JPH05136221A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08292209A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Nippon Denshi Zairyo Kk | プローブカード、それに用いられるプローブ及びプローブの製造方法 |
| JP2008180557A (ja) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Tohoku Univ | 接触式変位センサのスタイラス及びその製造装置並びに接触式変位センサ |
| JP2015014595A (ja) * | 2013-06-07 | 2015-01-22 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | コンタクトプローブ及びその製造方法、非破壊的なコンタクト形成方法、多層膜の製造過程における測定方法並びにプローバー |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |