JPH06204303A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査体に高周波信号を印加したときに被検
査体の振動を抑えて正確な電気的測定を行うこと。 【構成】 プローブ針４及び同軸プローブ針５を備えた
プローブカード３の下面に支持杆７１を介して押圧部材
７を設ける。この押圧部材７は、ゴムなどの振動を吸収
する材質により構成され、プローブ針４及び同軸プロー
ブ針５が半導体ウエハ上のＳＡＷフィルタであるＩＣチ
ップ１０ａの電極パッドに接触したときに、隣接するＩ
Ｃチップ１０ｂ（１０ｃ）と当該ＩＣチップ１０ａとの
境界領域を押圧するように位置設定されている。従って
テストヘッドから同軸プローブ針５を介してＩＣチップ
１０ａに高周波信号が印加されて当該ＩＣチップ１０ａ
が振動しても隣接するＩＣチップ１０ｂ、１０Ｃの共振
が抑えられ、そこから当該ＩＣチップ１０ａに反射する
振動が抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプローブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程においては、
ウエハプロセスが終了してウエハ内にＩＣチップが完成
した後、電極パターンのショート、オープンやＩＣチッ
プの入出力特性などを調べるためにプローブテストと呼
ばれる電気的測定が行われ、半導体ウエハ（以下「ウエ
ハ」という。）の状態でＩＣチップの良否が判別され
る。その後ウエハはＩＣチップに分断され、良品のＩＣ
チップについてパッケージングされてから例えば所定の
プローブテストを行って最終製品の良否が判定される。

【０００３】ここでウエハの状態でプローブテストを行
うためには、従来例えばＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動可能
なウエハ保持台の上方側に、ウエハ内のＩＣチップの電
極パッド配列に対応して複数のプローブ針を配列したプ
ローブカードを配置し、ウエハ保持台を移動させてウエ
ハ内のＩＣチップの電極パッドとプローブ針とを位置合
わせした後プローブ針と電極パッドとを接触させ、電極
パッドをプローブ針とポゴピンなどを含むコンタクトリ
ングを介してテストヘッドに電気的に接続して電気的測
定を行い、ＩＣチップの良否を判定するようにしてい
る。

【０００４】ここで動作の高速化に伴い、スーパーコン
ピュータなどに用いられるデバイスの中には、可成り周
波数の高い高周波信号を印加して測定を行う必要がある
ものがあり、このような高周波信号をデバイスとテスト
ヘッドとの間で伝送するためには、信号伝達用の導体針
の外周に絶縁体層及び導体層を同軸上に設けてなる同軸
プローブ針が用いられる。この場合テスタからのワイヤ
リング長と信号の波長などの関係から、プロ−ブ針の先
端から反射波が発生して誤検査の原因となるが、最近で
は導体針の先端に無反射終端器を接続するなど種々の工
夫がされている。

【０００５】ところでデバイスの中には、例えば水晶で
作られるＳＡＷ（ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃ ｗ
ａｖｅ）フィルタのように高周波信号を印加すると振動
を起こすものがあり、このようなデバイスがウエハ上に
配列されている場合、測定時に高周波信号を印加する
と、測定対象のＩＣチップ（測定チップ）が振動してこ
の振動により隣接するＩＣチップ（隣接チップ）が共振
し、その振動が反射波として測定チップに伝播するた
め、その反射波の影響によって本来の特性が得られず、
正確な測定が行えない。

【０００６】そこで測定チップの振動の伝播による隣接
チップの共振を抑えるために、従来では測定チップと隣
接チップとの境界領域にテープを貼り、これによって共
振の悪影響を回避する方法が採られていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらウエハ上
に境界領域に沿ってテープを貼る方法は、非常に手間の
かかる手作業を伴う上時間がかかり、スループットの低
下の一因になっていたし、またウエハの汚染の要因にも
なっていた。

【０００８】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、高周波信号の入力により振
動の伴う被検査体を検査するにあたって、電気的測定が
効率よく行えるプローブ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】プローブカードに設けら
れた接触手段を被検査体に接触させ、この接触手段を介
してテスタ側から被検査体に高周波信号を印加するプロ
ーブ装置において、前記接触手段が被検査体に接触した
ときに当該被検査体の被検査面を押圧する押圧部材をプ
ローブカードに設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】プローブカードの高周波信号用の接触手段例え
ば同軸プローブ針を被検査体に接触させてテスタ側から
この同軸プローブ針に高周波信号を印加すると被検査体
が振動する。ここで被検査体に接触手段が接触したとき
に被検査体の被検査面例えばＩＣチップ同士の境界領域
が押圧されるので、測定チップの振動による共振に基づ
く例えば隣接チップからの反射波を抑えることができ、
従って共振による電気的測定の悪影響を回避することが
できる。

【００１１】

【実施例】図１〜図３は、本発明の実施例を示す図であ
る。この実施例では、筐体１の中に、駆動機構２１によ
りＸ、Ｙ、Ｚ、及びθ方向に駆動されるウエハ保持台２
が設けられており、このウエハ保持台２の上方側には、
中央に開口３１が設けられたプローブカード３が、ウエ
ハ保持台２と対向するように配置されている。プローブ
カード３の下面には、ウエハ上の電極パッドの配列に対
応して、前記開口３１の相対向する二辺側から多数の接
触手段であるプローブ針４が、セラミックなどの絶縁性
のプローブ針支持台２２に片持支持されて中央へ向けて
斜め下方に延伸して配列されている。このプローブ針４
の基端は、プローブカード３のプリント配線に電気的に
接続されており、このプリント配線は、プローブカード
３上に配置されるコンタクトリング３２のポゴピン３３
を介してテストヘッド３４に電気的に接続される。

【００１２】そしてプローブカード３の下面には、ウエ
ハＷ上に配列された電極パッドのうち、高周波信号を印
加あるいは取り出して測定を行うべき電極パッドの位置
に対応して、前記開口３１のプローブ針４が配置されて
いない残りの二辺側から、接触手段である同軸プローブ
針５が例えば１本ずつセラミックなどの絶縁性のプロー
ブ針支持台２３に片持支持されて開口３１の中央に延伸
するように配設されている。

【００１３】この同軸プローブ針５は、信号伝達用の芯
線に絶縁層を介して外皮をなす導体層を形成してなる同
軸ケーブル５１を用い、その先端部に芯線である信号伝
達用の導体針５２が露出されてその露出部の先端を、電
極パッドと接触させるように下側へ向けると共に、同軸
ケーブル５１の外皮である導体層の先端部を分岐して接
地用の導体針５３を形成して構成されている。ここで前
記導体針５２の露出部の長さは、ノイズやクロストーク
及び高周波信号の減衰等を減少させるため３ｍｍ以下と
するのが望ましい。

【００１４】前記プローブカード３の表面における開口
部３１の両側位置には、前記同軸ケーブル５１に対応し
て夫々２個のソケット６Ａ、６Ｂが絶縁性の台座６１を
介して配設されており、これら同軸ケ−ブル５１はプロ
ーブカード３の裏面側から台座６１を貫通してソケット
６Ａ（６Ｂ）に接続される。ただし図１では一方の同軸
ケ−ブル５１に対応するソケット６Ａのみ示してある。

【００１５】そして前記ソケット６Ａ、６Ｂには、テス
トヘッド３４からの図示しない同軸ケーブルが接続さ
れ、この同軸ケーブルを介して前記同軸ケーブル５１の
芯線は、テストヘッド３４内の信号入力（出力）用の端
子に接続され、また外皮である導体層はテストヘッド３
４内にて接地される。

【００１６】更に前記プローブカード３の下面には、ウ
エハＷの表面（被検査面）を２ヶ所から押圧する一対の
押圧部材７が例えば同軸プローブ針５１の後方側（開口
部３１の外方側）位置に支持杆７１を介して設けられて
いる。

【００１７】この押圧部材７は、振動を吸収する性質を
有する、例えばゴム等の弾性材からなり、測定すべきＩ
Ｃチップとこれに隣接するＩＣチップの境界部分を覆う
ように例えば約２ｍｍ角で厚さが１ｍｍの直方体形状に
形成されている。そして前記支持杆７１は、その先端部
が押圧部７１の内部に挿入して固定され、基端部が前記
プローブカード３の下面に固定されて、検査時には押圧
部材７の底面がウエハＷの被検査面に接触してこれを押
圧するように構成される。

【００１８】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず例えば水晶を用いて構成したＳＡＷフィルタよりなる
ＩＣチップが縦横に配列された、被検査体であるウエハ
Ｗを、図示しない搬送機構によりウエハ保持台２上に載
置し、プローブカード３に配列されているプローブ針４
及び同軸プローブ針５と測定すべきＩＣチップの電極パ
ッドとが対応するように駆動機構２１によりウエハ保持
台をＸ、Ｙ及びθ方向に移動させることによって位置合
わせを行う。

【００１９】次いでウエハ保持台２を所定の高さまで上
昇させて図５に示すように、プローブ針４と同軸プロー
ブ針５をウエハＷ上のこれから測定すべきＩＣチップ
（ＳＡＷフィルタ）の電極パッドに接触させると共に、
押圧部材７により当該測定すべきＩＣチップ１０ａとこ
れの両側に隣接するＩＣチップ１０ｂ、１０ｃとの境界
領域表面を互に隣接する両ＩＣチップに跨って押圧す
る。

【００２０】この結果ＩＣチップ１０ａの電極パッドは
先述したようにテストヘッド３４に電気的に接続され、
テストヘッド３４によりプローブ針４を通じて直流特性
などの測定が行われると共に、例えば開口部３１の両側
に位置する２本の同軸プローブ針５のうちの一方を通じ
て高周波信号が印加され、他方を通じて高周波信号が取
り出される。なおこの場合ＩＣチップ１０ａは、同軸プ
ローブ針５の接地用の導体針５３を介してテストヘッド
３４内のアースに接続されてＩＣチップ１０ａ内のグラ
ンド端子が接地される。

【００２１】そして測定の際、検査対象であるＩＣチッ
プ１０ａは、高周波信号の印加により振動を起こすが、
当該ＩＣチップ１０ａ及びこれに隣接するＩＣチップ１
０ｂ、１０ｃとの境界領域が押圧部材７により押圧され
ているため、検査対象であるＩＣチップ１０ａの振動
と、この振動の隣接ＩＣチップ１０ｂ、１０ｃへの伝播
とを抑えることができ、この結果ＩＣチップ１０ａの振
動にもとずくＩＣチップ１０ｂ、１０ｃの共振及び、Ｉ
Ｃチップ１０ｂ、１０ｃからＩＣチップ１０ａへ伝播さ
れる反射波が抑えられる。

【００２２】このようにして１つのＳＡＷフィルタの検
査を終了した後、ウエハＷ上に配列された次のＳＡＷフ
ィルタについて同様の方法を用いて、検査が行われ、全
てのＳＡＷフィルタの検査が終了したウエハＷは図示し
ない搬送機構により搬出される。

【００２３】このような実施例によれば、ウエハＷ上の
ＳＡＷフィルタが高周波信号の入力により振動しても上
述の如く押圧部材７により当該ＳＡＷフィルタに反射す
る振動が抑えられるるので、正確な測定を行うことがで
きるし、またプローブ針４や同軸プローブ針５が電極パ
ッドから外れるといったことも防止できる。

【００２４】以上において押圧部材７は、図５に示すよ
うにＩＣチップ１０ａに対して左右（先の実施例の場合
と直角な方向）に隣接するＩＣチップ１０ｃ、１０ｄと
当該ＩＣチップ１０ａとの境界領域を押圧するように構
成してもよいし、あるいはＩＣチップ１０ａの四隅にお
ける境界領域を夫々分割して押圧するように構成しても
よい。本発明では押圧部材７により押圧する被検査面上
の領域は、ＩＣチップの振動を有効に抑えることができ
る範囲であれば適宜設定することができる。

【００２５】また押圧部材７は、上述の実施例では支持
杆７１を介してプローブカード３に設けられるが、プロ
ーブカード３に直接設けるようにしてもよいし、あるい
はまたバネを介して設けるようにしてもよい。更にまた
本発明は、同軸プローブ針５の外皮である導体層を介し
てＩＣチップを接地する構成に限られるものではない。

【００２６】そしてまた高周波信号をＩＣチップに印加
する接触手段としては同軸プローブ針５に限られるもの
ではなく、例えば同軸処理されていない横針や垂直針で
あってもよい。なお本発明は高周波信号を入力して振動
を起こすものであれば、ＳＡＷフィルタ以外のデバイス
を測定する場合にも適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検査体
が高周波信号の入力により振動してもプローブカードに
設けらた押圧部材により被検査面を押圧しているため、
被検査体の振動が抑えられ、この結果正確な電気的測定
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の要部を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例の全体構成を示す縦断側面図で
ある。

【図３】本発明の実施例の要部を示す縦断側面図であ
る。

【図４】押圧部材により半導体ウエハの表面を押圧して
いる状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ ウエハ保持台 ３ プローブカード ４ プローブ針 ５ 同軸プローブ針 ７ 押圧部材 ７１ 支持杆 １０ａ〜１０ｅ ＩＣチップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プローブカードに設けられた接触手段を
   被検査体に接触させ、この接触手段を介してテスタ側か
   ら被検査体に高周波信号を印加するプローブ装置におい
   て、 前記接触手段が被検査体に接触したときに当該被検査体
   の被検査面を押圧する押圧部材をプローブカードに設け
   たことを特徴とするプローブ装置。