JPS6298635A - ウエハプロ−バ - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は、ウエハプローバ技術、特に、ウェハとブロー
バ針との電気的接続技術に関し、特に、半導体装置の製
造において、電気的特性試験による選別検査に利用して
有効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、電気的特性試験による選別
検査を実施するウエハプローバとして、プローブカード
のプローブ針をウェハにおけるペレットの電極パッドに
接触させてテスタとペレットとの間でプローブ針を介し
て交信し、不良のペレットにはインクマークによりイン
クを付着するように構成されているものがある。

しかし、このようなウェハプローブにおいては、プロー
ブ針が電極パッドに接触された後、プローブ針が押し上
げ力を相対的に受けてスライドしながらパッドに喰い込
んで接触抵抗を低減化するようになっているため、電極
パッド上に大きな針痕が残り、傷不良やワイヤボンディ
ング不良が発生し、また、プローブ針の劣化による接触
不良が発生するという問題点があることが、本発明者に
よって明らかにされた。

なお、ウエハプローバ技術を述べである例としては、株
式会社工業調査会発行「電子材料１９８３年１１月号別
冊」昭和５８年１１月１５日発行Ｐ１９５〜Ｐ１９８、
がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、作業中の針痕の過大化を抑制しつつ良
好な電気的接続状態を作り出すことができるウエハプロ
ーバ技術を提供することにある。

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ｍ書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕

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、次の通りである。

プローブ針をウェハの電極パッドに対して相対的に振動
させることにより、プローブ針を電極パッドの新生面に
接触させるようにして電気的接触抵抗を小さくし、もっ
て針痕の過大化を抑制しつつ良好な電気的接続状態を確
保するようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるウエハプローバを示す
拡大部分縦断面図、第２図および第３図はその作用を説
明するための各拡大部分縦断面図である。

本実施例において、このウエハプローバはウェハ１の各
ベレット２について電気的特性試験による選別検査を順
次実施して行くように構成されており、各ペレット２に
は集積回路（図示せず）に接続されている電極パッド３
が複数、周辺部に環状に配されて形成されている。

ウエハプローバはウェハｌを吸着口４ａにより保持する
テーブル４を備えており、テーブル４はウェハ１をＸＹ
およびθ方向に移動させ得るように構成されている。テ
ーブル４の真上にはプローブカード５が測定ボード９に
着脱自在に支持されるようになっており、プローブカー
ド５の略中央には窓孔６が大きく開設されている。プロ
ーブカード５には窓孔６の周辺部にプローブ針７が複数
本、窓孔６の中心に向かうように放射状に突設されてお
り、プローブ針７は途中から略鉛直下向きに屈曲されて
いるとともに、プローブカード５に略水平に固設された
押さえ部材８により上方への逃げを押さえられている。

また、プローブ針７はウエハプローバのテスタ（図示せ
ず）に電気的に接続されている。

前記テーブル４には超音波発生装置等からなるパイブレ
ークＩＯが付設されており、パイブレーク１０はテーブ
ル４を水平方向に、電極パッド３の大きさよりも十分に
小さい振幅（例えば、２μｍ程度）の高周波数（例えば
、６０　Ｋ　！ｌｚ程度）をもって微振動させるように
構成されている。

次に作用を説明する。

テーブル４上に供給載置されたウェハ１は吸着口４ａに
より真空吸着されて固定的に保持されるとともに、テー
ブル４のＸＹおよびθ方向の移動により位置合わせされ
る。

続いて、テーブル４が相対的に上昇されると、プローブ
カード５のプローブ針７がウェハ１における所定位置の
ベレット２の各電極パッド３にそれぞれ当接し電気的に
接続する。このとき、テーブル４がパイブレーク１０に
より水平方向に振動されるため、後述するように、プロ
ーブ針７と電極パッド３との良好な電気的接続状態が作
り出される。

この状態において、プローバのテスタが作動すると、プ
ローブカード５、プローブ針７および電極パッド３を介
して、プローブ針７が接触しているペレット２とテスタ
との間で交信がかわされ、電気的特性試験が実施される
。

そして、不良が発見されると、インクマーク（図示せず
）の針が押し下げされてプローブカード５の窓孔６に挿
通され、インクが当該ベレット２上に付着される。

以後、テーブル４がＸＹ方向にピンチ送りされ各ペレッ
ト２について順次特性試験および不良マークの付着が実
施されていく。

ところで、アルミニュームは酸化され易いため、アルミ
ニュームで形成されている電極パッドには表面に酸化ア
ルミニューム層が形成されている。

酸化アルミニュームは導電性が低下するため、プローブ
針を電極バンドの表層に接触させただけでは良好な電気
的接続状態を作り出すことは望めない。そこで、プロー
ブ針を電極バンドに相対的に強く押し付けることにより
、針先をパッドに喰い込ませて酸化アルミニューム層の
下の新生アルミニューム層に接触させ、良好な電気的接
続を作り出すことが、考えられる。

ところが、第３図に示されているように、プローブ針７
Ａが電極パッド３に傾斜角θをもって押接される場合、
プローブ針７Ａは相対的な押し上げ力の水平方向の分力
により電極バッド３を水平方向にもスライドされるため
、パッド３への喰い込み痕１１が大きくなる傾向がある
。

そして、プローブ針７Ａのスライドが電極バッド３の外
縁部で起きた場合、第３図に示されているように、喰い
込み痕１１が電極パッド３外にはみ出すため、ペレット
２に形成されている回路がｔｌ傷される危険がある。ま
た、喰い込み痕が過大であると、ワイヤボンディングし
た場合にボンディング不良が発生し、ボンディングワイ
ヤの離脱事故等が発生する。さらに、接触圧力のため、
プローブ針７Ａが劣化し易く、接触不良が発生する。

しかし、本実施例においては、プローブ針が電極バッド
に当接されるとともに、テーブルがパイブレークによっ
て水平方向に振動されることにより、パッドのアルミニ
ューム新生面が露出されるため、喰い込み痕の過大化を
抑制しつつ、良好な電気的接続状態を作り出すことがで
きる。

すなわち、第２図に示されているように、プローブ針７
が電極バッド３に当接されるとともに、テーブル４がパ
イブレーク１０によって水平方向に振動されると、プロ
ーブ針７が電極バッド３の表層を相対的に擦ることにな
る。これにより、電極バッド３の表面に形成されている
酸化アルミニューム層３ａが剥離されるため、その下要
の新生アルミニューム層３ｂが露出する。その結果、プ
ローブ針７は電気的接触抵抗がきわめて小さい新生アル
ミニューム層３ｂにおいて電極バッド３に接触すること
になる。このため、プローブ針７は電極パッド３にきわ
めて良好な状態により電気的に接続することになる。

このようにして、本実施例においては、プローブ針７と
電極バッド３との擦り合いにより新生アルミニュームＩ
Ｗ３ｂが露出されるため、プローブ針７を電極バッド３
に強力に押圧させて喰い込ませる必要はない。したがっ
て、第３図に示されているように、プローブ針７Ａを電
極バッド３に傾斜させることにより、プローブ針７Ａ群
の押圧力を均等化させる必要はなくなる。

つまり、第２図に示されているように、プローブ針７を
電極パット３に対して直角に当接させることが可能にな
る。その結果、水平方向の分力が発生しないため、プロ
ーブ針７が押し上げ力により電極バッド３をスライドす
ることはない。

したがって、針痕１２が過大化することは防止され、ま
た、プローブ針７は電極パッド３の一点に当接されるの
と同等になるため、ブロービング作業が容易になり、そ
の精度が向上される。さらに、プローブ針７を電極バッ
ド３に喰い込ませる必要がないため、押圧力を緩和させ
ることができ、プローブ針の摩耗を減少化させる。

そして、押圧力が緩和されることにより、押圧によりプ
ローブ針に加わる過度の反力をプローブ針の撓みにより
逃がす必要がなくなるため、プローブ針の反力を押さえ
部材８により支えるように構成することができる。

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。

例えば、ウェハ側を振動させるように構成するに限らず
、プローブ針側を振動させるように構成してもよい。

プローブ針を電極バッドに直角に当接させるに限らず、
傾斜するように当接させてもよい。

プローブ針の反力を受ける押さえ部材は省略してもよい
。

〔すＪ果〕

（１）　　プローブ針を電極パッドに対して相対的に振
動させることにより、プローブ針を電極パッドに喰い込
ませることなくして、プローブ針を電極バンドの接触抵
抗の小さい新生面に接触させることができるため、針痕
の過大化を抑制しつつ良好な電気的接続状態を作り出す
ことができる。

（２）　　プローブ針を電極パッドに擦りつけて新生面
に接触させることにより、プローブ針の電極パッドに対
する痕跡の過大化を抑制することができるため、痕跡が
電極バンド外にはみ出すことによる回路のｔＳ傷等を防
止することができるとともに、ブロービング作業を容易
化し、その精度を高めることができる。

（３）　　プローブ針の押圧力を緩和させることにより
、プローブ針の摩耗ないしは劣化を減少させることがで
きるため、プローブ針の寿命を延長することができるば
かりでなく、劣化による電気的接続不良を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウエハプロ−バを示す
拡大部分縦断面図、 第２図および第３図はその作用を説明するための各拡大
部分縦断面図である。 ｌ・・・ウェハ、２・・・ペレット、３・・・電極バン
ド、３ａ・・・酸化アルミニューム層、３ｂ・・・新生
アルミニューム層、４・・・テーブル、５・・・プロー
ブカード、６・・・窓孔、７・・・プローブ針、８・・
・押さえ部材、９・・・測定ボード、１０・・・パイブ
レーク、１１．１２・・・針痕。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プローブ針をウェハの電極パッドに対して相対的に
   振動させることにより、プローブ針を電極パッドの新生
   面に接触させるように構成されていることを特徴とする
   ウエハプローバ。 ２、プローブ針が、ウエハの電極パッドに略直角に当接
   するように構成されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のウエハプローバ。 ３、プローブ針が、押さえ部材により電極パッドに対す
   る反力を受けられように構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のウエハプローバ。 ４、ウエハ側が、振動されるように構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のウエハプロー
   バ。