JPS63202929A - プロ−ブカ−ド - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は半導体ウェハ、半導体素子、液晶表示装置及び
回路基板等を測定する場合に用いるプローブカードに関
するものである。

（従来の技術） 従来のプローブ針垂設形のプローブカードの構造は、実
開昭５８−１４８９３５号の公報に記載されているよう
に基板上にプローブの一端を固定し、その反対側の先端
部は湾曲を強制して穿設された穴に挿通して垂設してい
る。

他の従来の垂設形のプローブカードの構造は、特開昭６
０−１８９９４９号の公報の記載されているように基板
の底面にプローブ針を固定しているものがある。ここで
はその公報の説明を省略する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような構造のプローブカードでは、コイ
ルスプリング等の構造部材を使用して多数のプローブ針
を構成している。

そのコイルスプリングの構成は格納部にコイルスプリン
グが格納されて基板に固定されている。

このような構造では、コイルスプリング自身の直径を有
し、そのコイルスプリング軸間距離が４００μｓ程度が
製造限度である。

その４００ＩＩＩｎ　より小さい例えば１００μｍの軸
間距離においては製造が不可能であることの問題点があ
る。また、従来の構造では、複数本のプローブ針の先端
が直交した平面を揃わせることが困難であるという問題
がある。

本発明は上記問題点を鑑みなされたもので、超微細な半
導体素子のチップのパターンにおいて４００庫より小さ
い軸間距離を可能にするプローブカードを提供すること
にある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 被測定端子に当接した時、湾曲する直線状のプローブ針
と、上記プローブ針の一端を基板に対して垂直方向に固
定する如く設けられた基板と、上記プローブ針の先端部
は上下動可能にガイド穴を挿通して設けられる案内板と
、上記案内板に設けられたガイド穴の位置を基準として
上記プローブ針について、先端部側より基板側の長さを
長く設けたことを特徴とするプローブカード。

（作　用） 一端を基板に固定したプローブ針の他端は、被測定端子
に当接させる先端部であり、その先端部は案内板のガイ
ド穴に挿通して、被測定端子に当接するように突出しプ
ローブカードに配置している。その突出したプローブ針
の先端部に対応した被測定端子が載置台を介して上昇す
る。

載置台の上昇に共い、被測定端子にプローブ針の先端部
が当接される。さらに載置台を介して被測定物が所定高
さまで上昇するので、プローブ針の先端部が被測定端子
によって押上げられる。その押上げられたプローブ針の
先端部は案内板のガイド穴を上方向に摺動し、基板と案
内板の内空部に押込まれる。一方、そのプローブ針の一
端は基板に固定されている。よって、プローブ針の先端
部は基板から案内板までの内空部でプローブ針の腹部に
当る部分が湾曲して、被測定端子の所定高さの上昇にか
かわらず、プローブ針がその被測定端子面に略一定の加
圧で当接される。

よって複数本のプローブ針の先端部のバラツキが生じて
いても被測定端子面に略均等な抑圧で当接することがで
きる。

（実施例） 以下、本発明を半導体ウェハ測定装置（ウェハ＝３− プローバ）に適用した一実施例を説明する。

被測定物、例えば、半導体ウェハ■に形成された各半導
体素子（図示せず）の電気的特性を測定するプローブ針
■の一端部■は、印刷回路に）を有した基板０に対して
垂直に固定されている。

一端部■を基板■に固定されたプローブ針■の他端は、
被測定物に当接する先端部０である。この先端部０は、
被測定物のプローブ針■の当接面の配置に応じて複数本
配列され、案内板■のガイド穴（８）に上下動摺動可能
に挿通されている。

プローブ針■の先端（６，６ａ）がガイド穴（８）を挿
通している案内板■は取付具０を基板０に固着した後、
その取付具０に案内板■を基板０と平行に固定されてい
る。その案内板■には、基板■に一端部（３）を固定し
たプローブ針■の先端部（６，６ａ）が、半導体素子（
図示せず）の電極パッド（図示せず）に当接するように
導びくガイド穴（８）を穿設しである。

このように基板■の下側に案内板■を設け、基板０にプ
ローブ針の一端を固定させ、一端の反対側の先端部はガ
イド穴（８）に挿通し案内板■の下側にプローブ針■の
先端部（６，６ａ）を突出させるように挿通している。

案内板■から先端部（６，６ａ）までの長さく９）より
、案内板■から基板０までの長さく１０）の方が長く配
置されるように案内板■を設け、先端部（６，６ａ）に
加圧されると、案内板■から基板０までの内空部（１１
）でプローブ針■の腹部（１０）が湾曲するように構成
されている。

このように構成されたプローブカード（１２）を、半導
体ウェハ測定装置（１３）に配置する。この配置では、
ヘッドプレート（１４）に内設したリングインサート（
１５）の底面にそのプローブカード（１２）を配設する
。

上記に述べた構成のプローブカード（１２）の動作を説
明する。半導体ウェハ測定装置の制御系で、プローブカ
ード（１２）の真下に載置台（１６）を搬送後、その載
置台（１６）と共に半導体ウェハ■が所定の設定高さま
で上昇する。

基板に固定した複数本のプローブ針の中で、その基板の
底面からプローブ針の先端部までの最も長い先端部（６
ａ）と最も短い先端部０とがある。

その上昇の途中で、前者の先端部（６ａ）が半導体ウェ
ハ■の電極パッド（図示せず）に当接した先端部（６ａ
）は、その上昇に共いプローブ針■の上方に抑圧が発生
し、その抑圧を吸収する如くプローブ針の腹部（１０）
が湾曲する。

その後、最も短い先端部０に対応した電極パッドに当接
し、さらに、載置台（１６）が所定高さまで上昇し、停
止する。

上記で述べた湾曲は基板０と案内板■との内空部（１１
）で行なわれる。

プローブ針の腹部における湾曲の発生で、プローブ針の
先端部（６，６ａ）に略一定の押圧が可能となりガイド
穴（へ）に先端部（６，６ａ）が押込まれる状態となる
。

上記に述べた電極バットにプローブ針の先端部（６，６
ａ）が略均等に押圧することができることについて説明
する。

プローブ針■の湾曲によるたわみ量と抑圧の関係を示し
ている。

基板に固定した複数本のプローブ針の中で、その基板の
底面からプローブ針の先端部までの最も長い先端部（６
ａ）を有するプローブ針■と、最も短い先端部０を有す
るプローブ針■とがある。

前者のプローブ針■は載置台の上昇に共い、電極パッド
に当接しした後に、さらに上昇し、後者のプローブ針■
に他の電極パッドが当接し、さらに上昇し、所定高さで
停止する。この状態を第３図で説明すると、前者のプロ
ーブ針の抑圧はν１で、その押圧によって生じるたわみ
量は工、である。

後者のプローブ針の押圧はす２でその押圧によって生じ
るたわみ量は工２である。この図から明ンク” らかなように従来のコイルスプリ＃構造より、略均−な
抑圧で電極パッドにプローブ針を当接させることができ
る。以上で略均等に押圧するこの説明を終了する。

他の実施例を第４図に示すように、プローブ針■の一端
を基板（ハ）に対して垂直方向に固定する如く設けられ
た基板０と、上記プローブ針■の先端部（６，６ａ）は
上下動可能にガイド穴（８）を挿通して設けられる案内
板■との構成からなるプローブカード（１８）が、他の
基板（１９）の中空部に内設するプローブカード（１８
）である。

上記において他の基板（１９）に印刷回路■部が配置さ
れているが、この印刷回路に）部を基板０に配置しても
よい。基板０に印刷回路０）部を配設することにより、
独立したプローブカード（１８）が他の基板（１９）の
中空部と着脱させることができるので、プローブカード
（１８）の交換が容易に行うことができる。

〔発明の効果〕

案内板に設けられたガイド穴の位置を基準として、案内
板のガイド穴に挿通しているプローブ針について、プロ
ーブ針の先端部までの長さより、プローブ針の一端を固
定した基板部までの長の方が長く設けたことにより、直
線状のプローブ針が湾曲する湾曲量（たわみ量）に応じ
た圧力で当接するので、コイルスプリング等の構造物を
用いたのと同じ効果を有するので、コイルスプリング等
の構造物を使用する必要がなくなり、プローブ針自体の
線径で配設することができ、よって、電極バット軸間距
離が４００ＩＪｎ以下の超微細パターンの測定を可能に
することができる。このような効果があるので、超微細
パターンの測定を容易にすることができる。

また、プローブカードの製造時において、直線状のプロ
ーブ針の先端部を直交した平面に立設した状態でプロー
ブ針の先端を揃わせて、プローブカードを製造するので
作業性が容易であり、精度よく揃えられる以上のような
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を概略的に示すプローブカード断
面図、第２図は第１図におけるプローブカードを半導体
ウェハ測定装置に用いて実施例を説明するためのウェハ
が載置台に吸着し、上昇した状態の配置を示す断面図で
ある。 第３図は第１図におけるプローブ針の湾曲に対する先端
部の抑圧と、たわみ量の関係図、第４図は本発明の他の
実施例を説明するための着脱可能なプローブカードの断
面図である。 図において、 １：半導体ウェハ、　　　　２ニブローブ針３ニ一端（
プローブ針）、５：基　板 ６．６ａ：先端部（プローブ針） ７：案内板、　　　　　　８ニガイド穴９：案内板から
先端部までの長さ １０：案内板から基板までの長さ １１：内空部 １２．１８　ニブローブカード、１９：他の基板特許出
願人　東京エレクトロン株式会社−１１＝ 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被測定端子に当接した時、湾曲する直線状のプローブ
   針と、上記プローブ針の一端を基板に対して垂直方向に
   固定する如く設けられた基板と、上記プローブ針の先端
   部は上下動可能にガイド穴を挿通して設けられる案内板
   と、上記案内板に設けられたガイド穴の位置を基準とし
   て、上記プルーブ針について、先端部側より基板側の長
   さを長く設けたことを特徴とすプローブカード。