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Patent Searching and Data


Title:
PROBE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/072368
Kind Code:
A1
Abstract:
A probe is provided with a beam section supported on one side by a supporting section, and a contact which extends downward in a right angle direction from the free end of the beam section. On a side portion of the contact on the fixed end side of the beam section, an outer cut section is formed, and on a side portion of the contact on the free end side of the beam section, an inner cut section is formed. The outer cut section and the inner cut section are formed so that the contact warps when the contact is brought into contact with an electrode of a subject to be inspected with a prescribed contact pressure. Thus, while maintaining suitable contact between the probe and the subject to be inspected, probe durability is improved for inspecting electrical characteristics of the subject to be inspected.

Inventors:
YONEZAWA TOSHIHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/070107
Publication Date:
June 11, 2009
Filing Date:
November 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
TOKYO ELECTRON LTD (JP)
YONEZAWA TOSHIHIRO (JP)
International Classes:
G01R1/067
Foreign References:
JP2002531915A2002-09-24
JP2005292019A2005-10-20
JP2000150598A2000-05-30
Attorney, Agent or Firm:
KANEMOTO, Tetsuo et al. (ShinjukuAkebonobashi Building, 1-12,Sumiyoshi-cho, Shinjuku-ku, Tokyo 65, JP)
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Claims:
被検査体と接触して当該被検査体の電気的特性を検査するためのプローブであって、
支持部材によって片持ち支持される梁部と、
前記梁部の自由端部から被検査体側に延伸する接触子と、を有し、
前記接触子の側部には切り込み部が形成されている。
請求項1に記載のプローブにおいて、
前記切り込み部は、前記接触子における前記梁部の固定端部側と自由端部側の一方または双方の側部に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のプローブ。
請求項1に記載のプローブにおいて、
前記切り込み部は、異なる高さに複数形成されている。
請求項1に記載のプローブにおいて、
上下方向に隣り合う前記切り込み部は、前記梁部の固定端部側と自由端部側の前記接触子の側部にそれぞれ交互に形成されている。
請求項1に記載のプローブにおいて、
前記切り込み部は、前記接触子にかかる接触圧力により当該接触子が上下方向に圧縮されないように形成されている。
Description:
プローブ

 本発明は、被検査体の電気的特性を検査 るプローブに関する。

 例えば半導体ウェハ上に形成されたIC、LS Iなどの電子回路の電気的特性の検査は、プ ーブ装置に装着されたプローブカードを用 て行われている。プローブカードは、通常 複数のプローブと、当該プローブを支持す コンタクタ(contactor)を有している。コンタク タは、プローブが支持された下面がウェハに 対向するように配置される。そして、ウェハ の電気的特性の検査は、複数のプローブをウ ェハの電子回路の電極に接触させ、コンタク タを通じて各プローブからウェハ上の電子回 路の電極に検査用の電気信号を印加すること により行われている。

 このような電子回路の電気的特性の測定を う際、ウェハの電極とプローブとの電気的 続を確保するために、電極表面に形成され アルミ酸化膜を削り取り、電極の導電部分 露出させるスクラブ作業(scrubbing)が必要と る。そこで、図9に示すように、プローブ100 は、コンタクタ101に片持ちに支持された梁 102と、梁部102からウェハW側に突出して延伸 する接触子103とを備えたものが用いられる( 許文献1)。そして接触子103とウェハWの電極P 圧接するようにオーバードライブをかける とによって、梁部102の固定端部を支点とし 梁部が撓み、接触子103が移動する。そうす と、接触子103の先端部104で電極P表面のアル ミ酸化膜が削り取られて、接触子103の先端部 104と電極Pの導電部分が接触する。

日本国特開2006-119024号公報

 かかるウェハWの電子回路上の電気的特性 の検査を適切に行うためには、電極Pの表層 ある絶縁層のアルミ酸化膜を削り取り、接 子103が電極Pの表層下のアルミニウムと接触 、かつ所定の接触圧力で圧接される必要が る。そして、このアルミ酸化膜を削る量と 触圧力が大きいほど良好な接触性を確保し すい。しかしながら、接触子103が直線状に 成されているので、接触子103と電極Pにかけ る接触圧力が大きくなれば、梁部102の撓みに よる接触子103の移動長さも長くなり、接触子 103によって削り取られるアルミニウム及び不 純物が必要以上に多くなる。そうすると、こ のような不純物が接触子103の先端部104に付着 しやすくなり、付着したアルミニウム及び不 純物が突起物となり、接触子103が電極Pに接 した際に深い打痕となって電極Pに損傷を与 てしまう。そのため、接触子103をクリーニ グする頻度が多くなる。

 このような接触子103のクリーニングにお ては、一般に、接触子103の先端部104をクリ ニングシートに押圧して付着物を除去する この場合、付着物だけでなく、接触子103の 端部104自体も研磨されて磨耗してしまう。

 したがって、上述のように接触子103のク ーニングの頻度が多くなると、接触子103の 端部104が磨耗しやすくなり、プローブ100の 久性が悪化してしまう。

 本発明は、かかる点に鑑みてなされたも であり、被検査体の電気的特性の検査にお て、プローブと被検査体との接触性を適切 維持し、かつ被検査体への損傷を抑制しつ 、プローブの耐久性を向上させることを目 とする。

 前記の目的を達成するため、被検査体と 触して当該被検査体の電気的特性を検査す ためのプローブであって、支持部材によっ 片持ち支持される梁部と、前記梁部の自由 部から被検査体側に延伸する接触子と、を し、前記接触子の側部には切り込み部が形 されていることを特徴としている。

 本発明によれば、接触子の側部には切り み部が形成されているので、接触子と被検 体とを接触させる接触圧力を適宜設定する とで、当該切り込み部の箇所で接触体を撓 せることができる。すなわち、接触子の剛 が弱くなるため、接触子が撓みやすくなる 本発明によれば、接触子の側部には切り込 部が形成されているので、接触子と被検査 とを接触させる接触圧力を適宜設定するこ で、当該切り込み部の箇所で接触体を撓ま ることができる。すなわち、接触子の剛性 弱くなるため、接触子が撓みやすくなる。 のため、接触子を水平方向に移動させる力 、従来のように切り込み部がない場合に比 て小さくなり、オーバードライブによる接 子の移動が摩擦によって停止する。これに って、接触子の移動長さが従来よりも短く り、また、移動深さも浅くなり、被検査体 損傷を抑制できる。また、接触子によって 被検査体の表層のアルミ酸化膜だけでなく 必要に削り取られる被検査体内のアルミニ ムが少なくなる。したがって、接触子のク ーニングの頻度を減少させ、プローブの耐 性を向上させることができる。

 本発明によれば、被検査体の電気的特性 検査において、プローブと被検査体との接 性を適切に維持し、かつ被検査体の損傷を 制しつつ、プローブの耐久性を向上させる とができる。

本実施の形態にかかるプローブを有す 、プローブ装置の構成の概略を示す側面図 ある。 プローブの構成の概略を示す側面図で る。 接触子と電極が接した状態を示す側面 である。 接触子が電極上を移動中の状態を示す 面図ある。 接触子が電極上で撓んだ状態を示す側 図である。 接触子の撓みを矯正中の状態を示す側 図である。 接触子が電極上を移動中の状態を示す 面図である。 撓みが戻った状態の接触子の先端部と 極が接した状態を示す側面図である。 従来のプローブの構成の概略を示す側 図である。 従来の接触子が電極上を移動中の状態 を示す側面図である。 従来の先端部と電極が接した状態を示 す側面図である。

符号の説明

  1  プローブ装置
  2  プローブカード
  10 プローブ
  11 コンタクタ
  21 支持部
  22 梁部
  23 接触子
  24 外側切り込み部
  25 内側切り込み部
  26 先端部
  P  電極
  W  ウェハ

 以下、本発明の好ましい実施の形態につ て説明する。図1は、本実施の形態にかかる プローブを有するプローブ装置1の構成の概 を示す側面の説明図である。

 プローブ装置1には、プローブカード2と 被検査体としてのウェハWを載置する載置台3 が設けられている。

 プローブカード2は、ウェハWの電極に接 する複数のプローブ10を下面に支持した支持 部材としてのコンタクタ11と、プローブ10に しコンタクタ11の本体を通じて電気信号を授 受するプリント配線基板12を備えている。コ タクタ11は、載置台3に対向するように設け れ、コンタクタ11に支持されるプローブ10は 、ウェハWの電極に対応する位置に設けられ いる。コンタクタ11とプリント配線基板12は 例えば略円盤状に形成されている。プリン 配線基板12は、コンタクタ11の上面側に配置 されている。プリント配線基板12とコンタク 11は、例えば接続ピン(図示せず)によって電 気的に接続され、接続ピンは、コンタクタ11 上面に形成された接続端子11aに接続されて る。

 プローブ10は、例えばニッケルコバルト どの金属の導電性材料により形成されてい 。プローブ10は、図2に示すように、コンタ タ11に支持され、当該コンタクタ11の下面か 突出する支持部21を有している。支持部21は コンタクタ11を厚み方向に貫通し、支持部21 上端はコンタクト11の上面に設けられた接続 端子11aに接続されている。支持部21の下端に 、梁部22が設けられ、梁部22は、コンタクタ 11に対して支持部21によって所定の間隔を有 て片持ち支持されている。梁部22の自由端部 には、梁部22の直角方向下方に延伸する接触 23が設けられている。

 梁部22の自由端部側(図2のX方向正方向(以 、「外側」という。))の接触子23の側部には 、例えば外側切り込み部24が上下方向に2箇所 に形成されている。また、梁部22の固定端部 (図2のX方向負方向(以下、「内側」という。 ))の接触子23の側部には、例えば内側切り込 部25が1箇所に形成されている。内側切り込 部25は、2箇所の外側切り込み部24、24の間に 成され、すなわち、外側切り込み部24と内 切り込み部25が上下方向に交互に形成されて いる。外側切り込み部24と内側切り込み部25 、接触子23の先端部26の上方まで水平方向に り込まれており、外側切り込み部24と内側 り込み部25により接触子23が上下方向に圧縮 れることはない。先端部26は、例えば接触 23の中心より内側にずれて設けられている。 そして、検査時に接触子23の先端部26が所定 接触圧力でウェハ上の電極Pと圧接する際に 接触子23の側部に設けられた外側切り込み 24と内側切り込み部25の箇所で、接触子23が むようになっている。なお、接触子23の側部 に外側切り込み部24及び内側切り込み部25が 成される数、外側切り込み部24及び内側切り 込み部25の長さ等は、接触子23の材質、長さ 接触子23にかけられる所定の接触圧力等に基 づいて設定される。

 載置台3は、左右及び上下に移動自在に構 成されており、載置したウェハWを三次元移 させ、ウェハW上の所望の位置にプローブカ ド2のプローブ10を接触させる、すなわちプ ーブ10の接触子23をウェハW上の電極Pに適切 接触させることができる。

 以上のように構成されたプローブ装置1を 用いて、ウェハWの電子回路の電気的特性が 査される際には、図1に示すように、ウェハW が載置台3上に載置され、載置台3によってコ タクタ11側に上昇させられる。そして、ウ ハWの各電極Pが、対応するプローブ10の接触 23の先端部26に接触され、プリント配線基板 12とコンタクタ11を介して、プリント配線基 12とウェハWとの間で電気信号が授受される これにより、ウェハWの電子回路の電気的特 が検査される。その後、載置台3上のウェハ Wが下降させられて、一連の検査が終了する

 次に、かかるウェハWの電気的特性の検査 の際において、本実施の形態にかかるプロー ブ10の動作について詳しく説明する。

 先ず、載置台3上のウェハWを上昇させる とにより、図3に示すように、プローブ10の 触子23とウェハWの電極Pを接触させる。

 次に、接触子23と電極Pに接触圧力を増加 せながらオーバードライブをかけ、図4に示 すように、プローブ10の梁部22を垂直方向に ませて、接触子23を外側(図4のX方向正方向) 移動させる。この際、接触圧力は所定の値 達しておらず、接触子23はその形状を保った まま移動する。そして、接触子23の先端部26 よって、電極Pの表面上のアルミ酸化膜が削 取られ、電極Pの導電部分が露出される。

 そして、接触子23と電極Pの接触圧力が所 の接触圧力になると、接触子23は、図5に示 ように、外側切り込み部24と内側切り込み 25によって外側(図5のX方向正方向)に撓む。 のとき、外側切り込み部24は、接触子23の外 の側部が伸びるように拡がり、内側切り込 部25は、接触子23の内側にかかる応力を吸収 するように狭まる。このような接触子23の撓 は、接触子23を水平方向に移動させる力が 端部26にかかる摩擦に負ける状態であり、こ の摩擦により先端部26の移動が停止する。そ て、ウェハWの電子回路の電気的特性の検査 が行われる。なお、外側切込み部24と内側切 み部25は、接触子23を撓ませながら先端部26 停止させるように形成されていてもよい。

 その後、電気的特性の検査が終了すると 載置台3上のウェハWを下降させる。ウェハW 下降開始後、暫くの間は、先端部26にかか 接触圧力が減少するが、図6に示すように、 触子23の撓みを戻す作用に使われるため、 端部26は移動しない。すなわち、接触子23の みが矯正されている間、先端部26にかかる 触圧力は低下していくが、先端部26は停止状 態を維持している。そして、さらにウェハW 下降され、接触子23の形状が元に戻り、先端 部26にかかる摩擦が弱まってから、図7に示す ように接触子23が内側に移動する。その後、 ローブ10が検査前の位置に戻り、ウェハWが 定の位置まで下降されて、一連の検査が終 する。

 以上の実施の形態によれば、プローブ10 、片持ち支持された梁部22と、梁部22の自由 部から直角方向下方に延伸する接触子23を しているので、ウェハWの電子回路の電気的 性の検査の際、梁部22が垂直方向に撓むこ によって、接触子23とウェハWの電極Pとの所 の接触圧力を維持することができ、プロー 10とウェハWとの接触性を適切に維持するこ ができる。また、接触子23の側部には、外 切り込み部24と内側切り込み部25が形成され いるので、検査時に上述のように梁部22が 直方向に撓むと同時に、接触体23が水平方向 に撓むことができる。接触体23が撓むと、接 子23を水平方向に移動させる力が先端部26に かかる摩擦に負けるため、従来のように切り 込み部24、25がない場合に比べて、オーバー ライブによる先端部26の移動が摩擦によって 停止しやすくなる。これによって、先端部26 移動長さが従来よりも短くなり、また、移 する深さも浅くなり、接触子23によって削 取られるウェハWの電極Pのアルミニウム及び 不純物が少なくなる。したがって、接触子23 クリーニングの頻度を減少させ、プローブ1 0の耐久性を向上させることができる。以上 ように、ウェハWの電子回路の電気的特性の 査において、梁部22が垂直方向に撓み、か 、接触子23が水平方向に撓むことによって、 プローブ10とウェハWとの接触性を適切に維持 し、かつウェハWの損傷を抑制しつつ、プロ ブ10の耐久性を向上させることができる。

 また、以上の実施の形態によれば、ウェ Wを下降させる際、接触子23は、暫く停止状 を維持した後、移動を開始するので、先端 26の底面にかかる接触圧力が小さくなって ら、先端部26を移動させることができる。す なわち、移動中の接触子23の先端部26にかか 接触圧力(摩擦)が小さくなる。さらに、撓み が戻った状態にある接触子23の先端部26の底 は、図8に示すように、外側Aと内側Bは平行 態に近い。一方、従来においては、図10に示 すように、接触子103の先端部104の底面は内側 Dが外側Cより低くなるように傾斜しているた 、先端部104にかかる接触圧力は内側Dが外側 Cに比べて高くなる。そして、ウェハWを下降 せる際、図11に示すように、この内側Dに強 圧力がかかった傾斜状態を維持したまま接 子103は内側に移動する。すなわち、高い接 圧力の状態から移動するので、内側Dでアル ミニウムを削り取る量は多くなる。したがっ て、本実施の形態かかる先端部26の底面にか る接触圧力は、従来の先端部104の底面及び 側Dにかかる接触圧力より小さくなるので、 ウェハWを下降させる際に、接触子23によって 削り取られる不純物の量を少なくすることが できる。

 以上の実施の形態では、接触子23の側部 は外側切り込み部24と内側切り込み部25が形 されていたが、いずれか一方のみが形成さ ていてもよい。すなわち、接触子23の側部 は、外側切り込み部24のみが複数個所に形成 されていてもよく、あるいは内側切り込み部 25のみが複数個所に形成されていてもよい。

 以上の実施の形態では、接触子23の先端 26は接触子23の中心よりも内側に設けられて たが、先端部26は接触子23の中心よりも外側 に設けられていてもよく、あるいは接触子23 中心に設けられていてもよい。

 以上、添付図面を参照しながら本発明の 適な実施の形態について説明したが、本発 はかかる例に限定されない。当業者であれ 、特許請求の範囲に記載された思想の範疇 において、各種の変更例または修正例に想 し得ることは明らかであり、それらについ も当然に本発明の技術的範囲に属するもの 了解される。本発明はこの例に限らず種々 態様を採りうるものである。本発明は、基 がウェハ以外のFPD(フラットパネルディスプ レイ)、フォトマスク用のマスクレチクルな の他の基板である場合にも適用できる。

 本発明は、例えば半導体ウェハ等の被検 体の電気的特性を検査するプローブに有用 ある。