JPS63250145A - プロ−ブ装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプローブ装置に関し、特に、半導体つ工−ハヤ
各種の電子部品の電気特性を測定する際に用いられるも
のである。

〔従来の技術〕

プローブ装置は微細の深針（以下、プローブという。）
の先端を正確に位置決めし、半導体チップ等の表面に形
成されている微小な電極上に接触させることのできる深
針装置である。以下、添付図面を参照して従来のプロー
ブ装置を説明する。

なお、以下の説明において、被測定゛対象物としては半
導体ウェーハを例にする。

第３図は従来のプローブ装置の基本的な溝成を示す側面
図でおる。図示の通り、ステージ１の上には被測定対象
物である半導体ウェーハ２が載置され、ウェーハ２の直
上には上下動が可能なプローブボード３が設けられてい
る。プローブボード３には所定数の測定プローブ４が片
持ちされ、各測定プローブ４の先端は半導体ウェーハ２
上の電極パターンに対応して位置決めされ、かつ共通す
る同一平面上に配置されている。

第４図は通常の測定プローブ４に加えて、位置検出プロ
ーブ５をも備えた従来装置の要部の構成図である。そし
て、第４図（Ａ＞は各プローブ４゜５が半導体ウェーハ
２に接触する前の段階を示し、同図（Ｂ）は接触した後
の段階を示している。位置検出プローブ５はエツジセン
サ針とも呼ばれ、半導体ウェーハ２上の所定の位置に各
測定プローブ４の先端が適正に当接しているか否かを識
別するためのものである。位置検出プローブ５は測定プ
ローブ４に先がけて半導体ウェーハ２に接触する第１の
検出プローブ５１と、第１の検出プローブ５１の先端部
分と交叉する第２の検出プローブ５２により構成される
。そして、第１の検出プロー７５１が半導体ウェーハ２
上に圧接されたときの湾曲により、第２の検出プローブ
５２は第１の検出７０−ブ５１と離れるようになってい
る。

次に、上記従来例の作用を説明する。

まず、第４図（Ａ＞に示される接触前の段階では、第１
の検出プローブ５１と第２の検出プローブ５２とは交叉
部で機械的に接触し、電気的に導通している。次いで、
第４図（Ｂ）に示される接触後の段階では、第１の検出
プローブ５１の先端は通常の測定プローブ４の先端より
も下方に突出されているので、プローブボード３の降下
に従って最初に半導体ウェーハ２に接触する。そして、
その後の測定プローブ４と半導体ウェーハ２との接触に
ともない、第１の検出プローブ５１は測定プローブ４よ
りも強く半導体ウェーハ２上に圧接させられる。その結
果、第１の検出プローブ５１は大きく湾曲して変形させ
られ、第２の検出プローブ５２とは離隔される。これに
より、第１の検出プローブ５１と第２の検出プローブ５
２の交叉部では相互の接触が外れ、検出プローブ５１゜
５２の間は電気的に不導通となる。

このようにして、２本の針からなる位置検出プローブ５
を測定プローブ４に付設することにより、その第１の検
出プローブ５１と第２の検出プローブ５２との間の導通
の有無から、プローブ全体が被測定対象物に当接してい
るか否かを検出できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる従来のプローブ装置では次のよう
な問題点を有している。

第１に、第１の検出プローブ５１は他のプローブ４に先
がけて半導体ウェーハ２に接触した債、さらに圧接され
るので、繰返して大きく湾曲させられる。このため、第
１の検出プローブ５１は使用を繰り返すにつれて徐々に
変形し、第１の検出プローブ５１の先端と他の測定プロ
ーブ４の先端との上下方向の相対的位置関係にズレを生
じることとなる。ところが、これらの全てのプローブの
先端位置は、半導体チップ２の微小な電極パターンに適
合すべく高精度に配置されている。従って、第１の検出
プローブ５１の先端位置が測定プローブ４の先端位置か
ら相対的にズしただけで、当接状態を正確に検知できな
いものとなってしまう。

第２に、第１の検出プローブ５１の先端は測定プローブ
４の先端と異なった状況下で被測定対象物に圧接されて
いるので、早期に損耗する。従って、従来の位置検出プ
ローブによると測定プローブの接触状況を代表しえない
だけでなく、第１の検出プローブ５１の先端の損耗によ
ってもプローブ装置全体が使用に耐えないものとなる。

そこで本発明は、プローブ全体の被測定対象物に対する
当接の検知を正確に行うことができ、かつ耐久性に富ん
だプローブ装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るプローブ装置は、基端がプローブボードに
固定され先端が互いに離隔して同一平面上に配置された
複数本の測定プロー°ブとを備え、被測定対象物に測定
プローブの先端を当接させてその電気特性を測定するプ
ローブ装置であって、下記の如き一対の位置検出プロー
ブを備えることを特徴とする。すなわち、位置検出プロ
ーブは、先端が測定プローブの先端と同一平面に配置さ
れ、かつその先端が被測定対象物上の単一の導電面に共
通に当接するように互いに近接してプローブボードに固
設されたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、測定プローブの先端と同一平面上に対
をなして配置される位置検出プローブの互いに離隔した
先端は、同時に被測定対象物上の単一の導電性面に接触
される。従って、これらのプローブと被測定対象物との
間に加わる抑圧は全てのプローブに均等に加わるので、
いずれか１つのプローブにのみ押圧が過大に加わること
がない。

（実施例〕 以下、添付図面を参照して実施例を説明する。

なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し
、重複する説明を省略す・る。

第１図は実施例の構成を説明する断面図であり、第１図
（Ａ＞はプローブ全体の先端が半導体つ工−ハに接触す
る前の段階を示し、同図（Ｂ）は接触した後の段階を示
している。図示の通り、ステージ１の面上には被測定対
象物の一例としての半導体ウェーハ２が載量され、ウェ
ーハ２は図示されない真空ポンプなどによりステージ１
に吸着されている。測定プローブ４の先端は、半）９体
つ工−ハ２上にパターン形成されたアルミ配線層などの
導電面２１の直上に位置決めされている。同様に、位置
検出プローブ５３．５４の先端も、半導体ウェーハ上に
パターン形成された単一の導電面２２の直上に位置決め
されている。そして、位首検出プローブ５３．５４はそ
の先端が互いに離隔して対をなしており、その先端は測
定プローブ４の先端と同一平面上に配置されている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

第１図（Ａ）に示される接触前の段階では、位置検出プ
ローブ５３とそれに隣接して対をなす位置検出プローブ
５４とは、互いに空゛間を隔てて離隔しているので不導
通である。

第１図（Ｂ）に示される接触後の段階では、このプロー
ブ４，５３．５４の先端は各列に導電性面２１，２２上
に接触されている。このとき、位置検出プローブ５３．
５４の先端と測定プローブ４の先端は同一平面上に配置
されているので、これらのプローブ４，５３．５４の各
先端は、導電性面２１．２２にほぼ同時に接触すること
になる。

そして、互いに離隔した位置検出プローブ５３゜５４の
先端は単一の導電面２２に接触し、従って対をなすこれ
らの位置検出プローブ５３．５４の相互間は電気的に導
通している。

測定プローブ４と位置検出プローブ５３．５４は、共に
同様な押圧で半導体ウェーハ２上に圧接されるので、各
々のプローブ４．５３．５４の導電面２’ｌ、２２に対
する接触状態や、その変形あるいは先端の摩耗は、はぼ
同様な状況下で生じることになる。これにより、対をな
す位置検出プローブ５３．５４間の導通の有無を検知し
、全プローブの被測定対象物に対する位置決めの適否と
、これらプローブの先端と導電性面との接触状況の適否
が検出できる。

本発明は上記実施例に限られることなく、種々の変形が
可能で必る。

例えば、被測定対象物は半導体ウェーハに限られるもの
でなく、丈−マルプリンタヘッドや薄膜電子部品、ある
いはチップ抵抗やチップコンデンナの試験、測定ないし
検査などに適用可能でおる。

また、位置検出プローブの形状は上記実施例の如く、は
ぼ平行な２本のプローブによる構成に限られず、例えば
第２図（Ａ＞に示すようにしてもよい。すなわち、１木
の位置検出プローブ５５をプローブボードに固設し、そ
の位置検出プローブ５５の先端に他方の位置検出プロー
ブ５６の先端のみを取り付け、ワイヤ２５でボードに接
続してもよい。さらに、同軸形状の一体的なプローブと
することもでき、このようにすれば位置検出プローブの
プローブボード３への取付けや位置決め配置が容易とな
る。

ざらに、例えば第２図（Ｂ’　）に示°すように、位首
検出プローブ５５．５６の先端を除く表面を例えばプラ
スチックスフィルムコーティングなどにより絶縁膜３０
で処理することも可能である。これにより、位置検出プ
ローブ同志の接触による導通を防止することができる。

〔発明の効果〕

以上の、詳細に説明した通り本発明によれば、測定プロ
ーブの先端と同一平面上に位置検出プローブの互いに隔
離された１対の先端を配置し、位置検出プローブの対を
なす先端が単一の導電面に接触することにより、プロー
ブの被測定対象物に対する当接の適否を検出するように
したので、位置検出プローブのみに過大な応力を加える
ことがない。すなわち、位置検出プローブは測定プロー
ブと同様に被測定対象物に接触するので、位置検出プロ
ーブを他の測定プローブの代表とさせることができると
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の構成を示す側面図、第２
図は実施例の変形例を示す斜視図、第３図は従来技術の
基本的な構成を示す側面図、第４図は従来の位置検出プ
ローブを備えたプローブ装置の構成を示す側面図である
。 １・・・ステージ、２・・・被測定対象物（半導体つ工
−ハ）、４・・・測定プローブ、５１〜５６・・・位置
検出プローブ、２１，２２・・・導電面。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プローブボードと、基端が前記プローブボードに固
   定され先端が互いに離隔して同一平面上に配置された複
   数本の測定プローブとを備え、被測定対象物に前記測定
   プローブの先端を当接させてその電気特性を測定するプ
   ローブ装置において、 先端が前記測定プローブの先端と同一平面に配置され、
   かつその先端が前記被測定対象物上の単一の導電面に共
   通に当接するように互いに近接して前記プローブボード
   に固設された一対の位置検出プローブを備えることを特
   徴とするプローブ装置。 ２、前記位置検出プローブは測定プローブとしても用い
   られる特許請求の範囲第１項記載のプローブ装置。 ３、前記位置検出プローブの互いに対向する側面に絶縁
   被膜が形成されている特許請求の範囲第１項記載のプロ
   ーブ装置。