JPH0669054B2 - 半導体ウエ−ハの電気的特性測定用プロ−ブ針 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ウェーハ上のIC、LSI等のパッドのパラメー
タを測定する為のプローブ針に関する。

（従来の技術） 従来、第９図に示すウェーハ１上のIC、LSI等のパッド
２の電気的特性を測定する際、高い周波数領域でも電気
的特性の測定が可能なプローブ針として、第８図に示す
如く同軸ケーブル３の先端中心に信号線４を突出し、同
軸ケーブル３の先端外周にグランド部５を取付けてその
尖端を信号線４の尖端に平行に200μ程度接近させて成
る同軸型プローブ針６を、第９図の如く計測器７のＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向に移動可能なアーム８にセットし、ウェー
ハ１上のIC、LSI等のパッド２に接触させて電気的特性
を測定する方法が採られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の同軸型プローブ針６は、信号線４とグ
ランド部５が同軸ケーブル３の先端で数mmにわたって同
軸構造をとらない為、特性インピーダンスがその部分で
変化してしまい、高周波数領域での正確な電気的特性測
定ができなかった。また、この構造では多端子化が不可
能であった。

一方、近時IC、LSIは高密度、高速化の開発が進めら
れ、これに伴いこれらを評価する為のプローバとして
は、特性インピーダンスの安定化多端子化、ウェーハ上
のパッドとの確実なコンタクトを図れるプローブ針を備
えることが必要で、これの開発が急がれている。

そこで本発明は、特性インピーダンスの設定に対する安
定化、多端子化、確実なコンタクトを達成でき、高周波
領域で正確な電気的特性測定をできるプローブ針を提供
しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明は、誘電体基板上に
伝送線路を複数列平行に設け、この各伝送線路の先端部
を誘電体基板より隔離して隆起させ、該隆起部の下側に
電気絶縁弾性体を充填したことを特徴とする。

（実施例） 本発明のプローブ針の各種の実施例を図によって説明す
る。

第１図に示すプローブ針27は、アルミナ（Al₂O₃）より
成る長さ40mm、幅10mm、厚さ0.6mmの誘電体基板11上の
長手方向に厚さ３μ、幅150μのCuより成る伝送線路12
が200μの間隔を存して３列平行に設け、各伝送線路12
の先端部を側面台形状に高さ80μ隆起させ、該隆起部13
の上面14を長さ100μ、幅150μの接触面となし、隆起部
13の下側に空間部に感光性ポリイミドよりなる電気絶縁
性弾性体28を充填して成るものである。

第２図に示すプローブ針29は第１図と同じ誘電体基板11
上に３列平行に設けた各伝送線路12の先端部を高さ80μ
隆起させると共にその隆起部17の先端を下方に直角に折
り曲げて誘電体基板11の先端面18に接合し、隆起部17の
上面18を長さ110μ、幅150μの接触面となし、隆起部17
の下側に空間部に感光性ポリイミドより成る電気絶縁性
弾性体28を充填して成るものである。

第３図に示すプローブ針30は、第１図に示すプローブ針
10における各伝送線路12の先端部に形成した側面台形状
の隆起部13の先端接合部を延長の上下方に屈曲して、誘
電体基板11の先端面18に接合し、隆起部13の下側に感光
性ポリイミドよりなる電気絶縁性弾性体28を充填して成
るものである。

第４図に示すプローブ針31は、誘電体基板11に３列平行
に設けた各伝送線路12の先端部を高さ80μ隆起させて、
先端縁23を80μ浮かし、隆起部23の下側の空間部に感光
性ポリイミドより成る電気絶縁性弾性体28を充填してな
るものである。

第５図に示すプローブ針32は第４図に示すプローブ針21
における各伝送線路12の先端縁23に下側にストッパー26
を設け、該下側の空間部に、感光性ポリイミドより成る
電気絶縁性弾性体28を充填してなるものである。

第６図示すプローブ針33は、第４図に示すプローブ針31
における隆起部23を櫛歯状になして、多点接触するよう
にしたものである。

尚、第１図乃至第６図に示すプローブ針における各伝送
線路の隆起部の下側に充填される電気絶縁性弾性体28
は、伝送線路と直交する方向で、連続した一体の電気絶
縁性弾性体であっても良いものである。また、第１図乃
至第６図のプローブ針における誘電体基板はアルミナよ
り成るが、石英でも良いものである。さらに、伝送線路
12が３列であるが、これに限るものではなく、２列以上
何列でも良いものである。また、伝送線路12はCuより成
るが、そのCu表面にAuめっきを施しても良いものであ
る。

上記各実施例で判るように本発明のプローブ針は、誘電
体基板11上に伝送線路12が複数列平行に設けられている
ので、伝送線路12はストリップ線路構造となっていて、
伝送線路12の特性インピーダンスはどの部分でも一定と
なる。そこで、本発明のプローブ針を、例えば第１図に
示すプローブ針27を第７図に示す如く計測器７のＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向に移動可能なアーム８にセットし、ウェー
ハ１上のIC、LSI等のパッド２に接触させて、電気的特
性を測定した処、高周波数領域で、本例では30GHzの高
周波数で正確に電気的特性測定ができた。

また、各実施例のプローブ針は、各伝送線路12の先端部
を誘電体基板11と隔離して隆起させ、この隆起部の上面
を接触面とし、隆起部の下側に電気絶縁弾性体を充填し
て、隆起部が弾性変形できるようにしてあるので、前記
電気的特性測定において、測定するウェーハ上のIC、LS
I等のパッド２と接触した際、各伝送線路12の接触部は
潰れることが無く、常に確実に安定して接触する。さら
に、誘電体基板11の先端面に、伝送線路12の隆起部の先
端が突出している第２図、第３図、第５図のプローブ針
においては、電気的特性測定時、顕微鏡にてウェーハ１
上のIC、LSI等のパッド２と位置合わせする際、接触部
分が誘電体基板11の外側に見えるので、簡単に位置合わ
せできて測定作業が能率良く行われる （発明の効果） 以上の説明で判るように本発明のプローブ針は、誘電体
基板上に伝送線路を複数列平行に設けたものであるか
ら、伝送線路はストリップ線路構造となっている。従っ
て、複数列の伝送線路によって多端子化が実現できる。
その上本発明のプローブ針は、複数の伝送線路の先端部
を誘電体基板と隔離して隆起させ、該隆起部を接触部と
してその下側に電気絶縁性弾性体を充填して、隆起部が
弾性変形できるようにしているので、測定物と接触した
際、各伝送線路の接触部は潰れることが無く、全て常に
確実に安定して接触する。かくして、高密度、高速化さ
れるウェーハ上のIC、LSI等のパッドの高周波数領域で
の電気的特性の測定を正確、確実に且つ安定して行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は夫々本発明によるウェーハの電気的
特性測定用プローブ針の実施例を示す斜視図、第７図は
第１図に示すプローブ針の使用状態を示す概略図、第８
図は、従来の同軸型プローブ針の斜視図、第９図は第８
図の同軸型プローブ針の使用状態を示す概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】誘電体基板上に、伝送線路を複数列平行に
   設け、この各伝送線路の先端部を誘電体基板基板と隔離
   して隆起させ、該隆起部下側に電気絶縁性弾性体を充填
   したことを特徴とする半導体ウェーハの電気的特性測定
   用プローブ針。