(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象デバイスとの間で信号を伝送するプローブ装置であって、
前記対象デバイスの端子と接触することで、前記対象デバイスと電気的に接続される接触部と、
前記対象デバイスの端子と接触しない状態で、前記対象デバイスと信号を伝送する非接触部と、
前記非接触部および前記対象デバイスにおいて前記非接触部と対向する領域を結ぶ接続方向における、前記接触部および前記非接触部の相対位置を変位可能に、前記接触部および前記非接触部を保持する保持部と
を備えるプローブ装置。
【請求項２】
前記保持部は、応力の印加に応じて少なくとも一部の領域が前記接続方向に伸張し、かつ、前記応力の印加がなくなると、前記応力が印加される前の形状に戻る薄膜部を有する
請求項１に記載のプローブ装置。
【請求項３】
前記プローブ装置は、ウエハに形成された複数の前記対象デバイスに対して並行して信号を伝送し、
前記薄膜部は、前記対象デバイスが形成される前記ウエハの面と略同一の形状を有する
請求項２に記載のプローブ装置。
【請求項４】
前記保持部は、前記薄膜部の周縁部を固定して、前記ウエハと対向する位置に配置する固定部を更に有する
請求項３に記載のプローブ装置。
【請求項５】
前記固定部は、面方向に張力を与えた状態で前記薄膜部を固定する
請求項４に記載のプローブ装置。
【請求項６】
前記対象デバイスに入力する信号を生成し、前記薄膜部を介して、前記対象デバイスと信号を伝送する試験基板と、
前記薄膜部と前記試験基板との間に設けられた導電性ゴムと
を更に備える請求項５に記載のプローブ装置。
【請求項７】
前記非接触部が設けられた前記薄膜部の領域に、前記接続方向に応力を印加する応力印加部を更に備える
請求項４に記載のプローブ装置。
【請求項８】
前記対象デバイスに入力する信号を生成し、前記薄膜部を介して、前記対象デバイスと信号を伝送する試験基板と、
前記接触部および前記試験基板を電気的に接続する接続部と
を更に備え、
前記応力印加部は、前記接続部よりも前記対象デバイスに近い位置まで延伸し、前記非接触部が設けられた前記薄膜部の領域に接触する
請求項７に記載のプローブ装置。
【請求項９】
前記非接触部として、前記薄膜部における前記対象デバイス側の面に、前記対象デバイスと電界結合する電界結合部を備える
請求項４から請求項８のいずれか一項に記載のプローブ装置。
【請求項１０】
前記非接触部として、前記対象デバイスと電界結合する電界結合部と、前記対象デバイスと磁界結合する磁界結合部とを、前記薄膜部の異なる面に備える
請求項４から８のいずれか一項に記載のプローブ装置。
【請求項１１】
前記非接触部は、前記薄膜部における前記対象デバイス側の面に前記電界結合部を有し、前記薄膜部における前記対象デバイスと反対側の面に前記磁界結合部を有する
請求項１０に記載のプローブ装置。
【請求項１２】
前記非接触部は、前記薄膜部における前記対象デバイス側の面に設けられ、
前記薄膜部は、
前記対象デバイス側の面に設けられ、前記非接触部と電気的に接続される配線と、
前記対象デバイスと反対側の面に設けられた電極と、
前記対象デバイス側の面から、前記対象デバイスと反対側の面まで貫通して設けられ、前記配線および前記電極とを電気的に接続する貫通配線と
を有する請求項４から１１のいずれか一項に記載のプローブ装置。
【請求項１３】
対象デバイスとの間で信号を伝送するプローブ装置であって、
前記対象デバイスの端子と接触することで、前記対象デバイスと電気的に接続される接触部と、
前記対象デバイスの端子と接触しない状態で、前記対象デバイスと信号を伝送する非接触部と、
前記対象デバイスを載置するデバイス載置部と、
前記非接触部を前記デバイス載置部に近づける方向における、前記接触部および前記非接触部の相対位置を変位可能に、前記接触部および前記非接触部を保持する保持部と
を備えるプローブ装置。
【請求項１４】
前記対象デバイスを試験する試験装置であって、
前記対象デバイスと信号を伝送する、請求項１から１３のいずれか一項に記載のプローブ装置と、
前記プローブ装置が前記対象デバイスから受け取った応答信号に応じて前記対象デバイスの良否を判定する判定部と
を備える試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ装置および試験装置に関する。なお本願は、国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１９年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代三次元積層技術の先導研究」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）である。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウエハの検査に用いるプローブカードとして、磁界結合または電界結合の非接触結合により半導体ウエハと信号を受け渡す装置が知られている（例えば特許文献１参照）。また、接触および非接触の端子が混在する半導体ウエハを検査するために、非接触結合と、接触結合とが混在するプローブカードも知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−８５７２０号公報
【特許文献２】特表２００７−５２０７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触結合の結合強度は、半導体ウエハ側の端子と、プローブカード側の端子との距離に依存する。このため、非接触結合における半導体ウエハ側の端子およびプローブカード側の端子は、できるだけ近い位置に配置されることが好ましい。【０００５】
しかし、プローブカードの基板に、非接触結合用の端子と、接触結合用の端子とを混在させた場合、コイル等の非接触結合用の端子と、バンプまたはプローブピン等の接触結合用の端子とを同等の高さに形成することが困難である。一般に、接触結合用の端子のほうが、非接触結合用の端子よりも長くなる。【０００６】
接続状態におけるプローブカードおよび半導体ウエハの距離は、接触結合用の端子の長さにより定まる。上述したように、接触結合用の端子のほうが、非接触結合用の端子よりも長くなるので、非接触結合用の端子および半導体ウエハの間には、接触結合用の端子の長さに応じた隙間があいてしまう。【０００７】
また、非接触結合用の端子は、プローブカードの基板に固定される。このため、非接触結合における半導体ウエハ側の端子およびプローブカード側の端子の距離を調整することができない。【０００８】
そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできるプローブ装置および試験装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、対象デバイスとの間で信号を伝送するプローブ装置であって、対象デバイスの端子と接触することで、対象デバイスと電気的に接続される接触部と、対象デバイスの端子と接触しない状態で、対象デバイスと信号を伝送する非接触部と、非接触部および対象デバイスにおいて非接触部と対向する領域を結ぶ接続方向における、接触部および非接触部の相対位置を変位可能に、接触部および非接触部を保持する保持部とを備えるプローブ装置、ならびに、当該プローブ装置および判定部を備えた試験装置を提供する。本発明の第２の態様においては、対象デバイスとの間で信号を伝送するプローブ装置であって、対象デバイスの端子と接触することで、対象デバイスと電気的に接続される接触部と、対象デバイスの端子と接触しない状態で、対象デバイスと信号を伝送する非接触部と、対象デバイスを載置するデバイス載置部と、非接触部をデバイス載置部に近づける方向における、接触部および非接触部の相対位置を変位可能に、接触部および非接触部を保持する保持部とを備えるプローブ装置を提供する。
【００１０】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】1つの実施形態に係る試験装置１００の構成例を示す図である。
【図２】プローブ装置３０の構成を、対象デバイス２００およびウエハトレー１２とあわせて示す図である。
【図３Ａ】応力が印加されていない状態の、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の一例を示す図である。
【図３Ｂ】応力が印加された状態の、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の一例を示す図である。
【図４】薄膜部６０の一例を示す図である。
【図５】応力が印加された状態の、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の他の例を示す図である。
【図６】保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の他の例を示す図である。
【図７Ａ】非接触部６４の一例を示す図である。
【図７Ｂ】非接触部６４の他の例を示す図である。
【図８】薄膜部６０における、非接触部６４および非接触部用電極５０の接続例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１３】
図１は、1つの実施形態に係る試験装置１００の構成例を示す図である。本例の試験装置１００は、半導体チップ等の対象デバイス２００を試験する。対象デバイス２００は、接触および非接触の端子を有する。試験装置１００は、複数の対象デバイス２００が形成されたウエハ単位で、対象デバイス２００を試験してもよい。
【００１４】
本例の試験装置１００は、メインフレーム１０、テストヘッド２０、プローブ装置３０、および、ウエハトレー１２を備える。ウエハトレー１２は、複数の対象デバイス２００が形成されたウエハを載置する。1つの対象デバイス２００を試験する場合、試験装置１００は、ウエハトレー１２に代えて、対象デバイス２００を載置するデバイス載置部を備えてよい。
【００１５】
プローブ装置３０は、対象デバイス２００との間で信号を伝送する。また、プローブ装置３０は、ウエハに形成された複数の対象デバイス２００に対して並行して信号を伝送してよい。プローブ装置３０は、磁界結合または電界結合等の非接触方式およびＢＧＡ等の接触方式の両方を用いて対象デバイス２００と信号および電力を伝送する。また、プローブ装置３０は、テストヘッド２０と電気的に接続されるコネクタ３２を有してよい。
【００１６】
本例のテストヘッド２０は、複数のテストモジュール２６およびコネクタ２４を有する。コネクタ２４は、プローブ装置３０のコネクタ３２と電気的に接続される。また、複数のテストモジュール２６は、対象デバイス２００に供給すべき信号または電力等を生成するモジュール、プローブ装置３０が対象デバイス２００から受け取った応答信号を測定するモジュール等を含んでよい。テストモジュール２６は、テストヘッド２０の筐体内に格納され、コネクタ２４と電気的に接続される。
【００１７】
メインフレーム１０は、テストヘッド２０の複数のテストモジュール２６を制御する。例えばメインフレーム１０は、生成すべき信号のパターン、エッジタイミング情報等を、それぞれのテストモジュール２６に供給してよい。また、メインフレーム１０またはテストモジュール２６は、テストモジュール２６が測定した対象デバイス２００の応答信号に基づいて、対象デバイス２００の良否を判定する判定部として機能してもよい。
【００１８】
当該判定部は、対象デバイス２００の応答信号の所定の特性に基づいて、対象デバイス２００の良否を判定してよい。例えば当該判定部は、応答信号の論理パターンと、所定の期待値パターンとを比較することで、対象デバイス２００の良否を判定してよい。また、当該判定部は、対象デバイス２００の消費電流等に基づいて、対象デバイス２００の良否を判定してもよい。
【００１９】
また、他の実施形態では、プローブ装置３０が、メインフレーム１０およびテストヘッド２０の少なくとも一部の機能を有してもよい。例えばプローブ装置３０には、テストモジュール２６の少なくとも一部の機能を実行するテストチップが形成されてよい。プローブ装置３０にテストチップが形成される場合、試験装置１００は、メインフレーム１０およびテストヘッド２０を備えなくともよい。この場合、試験装置１００は、プローブ装置３０に、プローブ装置３０および対象デバイス２００の電源電力を供給する電源部を備えてよい。
【００２０】
図２は、プローブ装置３０の構成を、対象デバイス２００およびウエハトレー１２とあわせて示す断面図である。プローブ装置３０は、コネクタ３２、バイパスコンデンサ３４、テストチップ３６、試験基板３８、第１導電性ゴム４０、インターポーザ基板４４、第２導電性ゴム４６、接触部用電極４８、接続部４９、非接触部用電極５０、応力印加部５１、隔壁５２、保持部６１、接触端子６２、および、非接触部６４を備える。
【００２１】
接触端子６２は、対象デバイス２００の端子と接触することで、対象デバイス２００と電気的に接続される。接触端子６２は、接触部の一例である。接触端子６２は、例えば導電性のバンプ等であってよい。非接触部６４は、対象デバイス２００の端子と接触しない状態で、対象デバイス２００と信号を伝送する。非接触部６４は、磁界結合または電界結合により、対象デバイス２００と信号を伝送してよい。
【００２２】
例えば磁界結合の場合、非接触部６４は、対象デバイス２００に設けられたコイルと対向する位置にコイルを有する。また、電界結合の場合、非接触部６４は、対象デバイス２００に設けられた平面電極と対向する位置に平面電極を有する。つまり、非接触部６４の平面電極と、対象デバイス２００の平面電極とは、コンデンサを形成してよい。
【００２３】
例えば、接触端子６２は、比較的に低周波数または直流の信号、若しくは電源電力を、対象デバイス２００との間で伝送してよい。また、接触端子６２は、所定の接地電位が与えられてもよい。非接触部６４は、接触端子６２よりも高周波数の信号を、対象デバイス２００との間で伝送する。接触端子６２および非接触部６４は、対象デバイス２００の個数および各対象デバイス２００のピン数に応じて、それぞれ複数個設けられてよい。
【００２４】
保持部６１は、対象デバイス２００と対向する位置において、非接触部６４および接触端子６２を保持する。なお保持部６１は、非接触部６４および対象デバイス２００の対応する領域を結ぶ接続方向における、接触端子６２および非接触部６４の相対位置を変位可能に、接触端子６２および非接触部６４を保持する。ここで、対象デバイス２００の対応する領域とは、上述した平面電極またはコイルが形成される領域を指す。
【００２５】
例えば保持部６１は、対象デバイス２００の当該領域に近づけるように非接触部６４を変位させてよく、対象デバイス２００から遠ざけるように接触端子６２を変位させてもよい。また、保持部６１は、非接触部６４および接触端子６２の両方を変位させてもよい。このような構成により、非接触部６４と対象デバイス２００との距離を調整することができる。
【００２６】
本例の保持部６１は、薄膜部６０および固定部５４を有する。薄膜部６０は、応力が印加されない状態で平面形状となる、弾性を有するメンブレンであってよい。薄膜部６０は、ポリイミド等を材料として形成されてよい。また薄膜部６０は、対象デバイス２００の対向する面と略同一形状を有してよい。対象デバイス２００がウエハに形成されている場合、薄膜部６０は、対象デバイス２００が形成されるウエハの面（または当該面において対象デバイス２００が形成される領域）と略同一の形状を有してよい。例えば薄膜部６０は、表面および裏面が円形であってよい。
【００２７】
固定部５４は、薄膜部６０の周縁部を固定して、対象デバイス２００（またはウエハ）と対向する位置に配置する。例えば、固定部５４は薄膜部６０の直径に応じた内径を有する円筒形状を有し、薄膜部６０の全周に渡って周縁部を固定する。このとき、固定部５４は、薄膜部６０の面方向に張力を与えた状態で薄膜部６０を固定することが好ましい。つまり、固定部５４は、応力が印加されていない状態の薄膜部６０が平面状態を維持するように、薄膜部６０の周縁部を固定する。なお、固定部５４は、薄膜部６０が固定されていないほうの端部が、ウエハトレー１２に対して固定されることで、薄膜部６０を、対象デバイス２００と対向する位置に配置する。
【００２８】
接触端子６２は、薄膜部６０における、対象デバイス２００側の面に設けられる。また、非接触部６４は、薄膜部６０における、いずれかの面に設けられる。本例の非接触部６４は、薄膜部６０における、対象デバイス２００側の面に設けられる。薄膜部６０は弾性を有するので、一部の領域が、印加される応力に応じて接続方向に変位する。
【００２９】
例えば、図２に示すように、非接触部６４が設けられる薄膜部６０の領域に、対象デバイス２００の方向に応力を印加することで、非接触部６４および対象デバイス２００の距離を縮小することができる。このような構成により、印加する応力に応じて接触端子６２および非接触部６４の相対位置を調整して、非接触部６４および対象デバイス２００の距離を縮小することができる。
【００３０】
また薄膜部６０における、対象デバイス２００とは反対側の面には、接触部用電極４８および非接触部用電極５０が設けられる。薄膜部６０には、接触部用電極４８および接触端子６２を電気的に接続する貫通配線と、非接触部用電極５０および非接触部６４を電気的に接続する貫通配線とを有してよい。
【００３１】
また、接触部用電極４８および非接触部用電極５０は、試験基板３８と電気的に接続される。また、接触部用電極４８および非接触部用電極５０は、試験基板３８のコネクタ３２を介して、テストモジュール２６と電気的に接続されてよい。
【００３２】
コネクタ３２は、テストヘッド２０のコネクタ２４と電気的に接続される。試験基板３８は、コネクタ３２を介してテストモジュール２６と電気的に接続される。試験基板３８は、テストモジュール２６との間で信号および電力を伝送してよい。試験基板３８は、例えばプリント基板であってよい。
【００３３】
バイパスコンデンサ３４およびテストチップ３６は、試験基板３８に設置される。バイパスコンデンサ３４およびテストチップ３６は、試験基板３８において、コネクタ３２と同一の面に設けられてよい。また、ウエハ単位で試験する場合、バイパスコンデンサ３４およびテストチップ３６は、対象デバイス２００毎に設けられてよい。
【００３４】
バイパスコンデンサ３４は、テストモジュール２６から受け取った電源電力を伝送する電源配線と、接地電位との間に設けられてよい。バイパスコンデンサ３４は、当該電源電力が与えられる対象デバイス２００の消費電力の変動に追従して充放電される。これにより、テストモジュール２６が、対象デバイス２００の消費電力の変動に高速に追従できない場合であっても、比較的に対象デバイス２００の近傍に設けられたバイパスコンデンサ３４により、対象デバイス２００の消費電力の変動に高速に追従して電力を供給できる。
【００３５】
テストチップ３６は、対象デバイス２００に供給する試験信号を生成してよく、また、対象デバイス２００の応答信号を測定してもよい。テストチップ３６は、テストモジュール２６が生成した信号に応じて動作してよく、また、テストモジュール２６とは独立に動作してもよい。テストチップ３６が、テストモジュール２６と独立して対象デバイス２００を試験できる場合、上述したように試験装置１００は、メインフレーム１０およびテストヘッド２０を備えなくともよい。
【００３６】
試験基板３８は、バイパスコンデンサ３４およびテストチップ３６が設けられた面から、その裏面まで貫通する貫通配線を有してよい。当該貫通配線は、バイパスコンデンサ３４およびテストチップ３６と、第１導電性ゴム４０とを電気的に接続する。
【００３７】
第１導電性ゴム４０は、試験基板３８およびインターポーザ基板４４の間に設けられ、試験基板３８およびインターポーザ基板４４の各電極を電気的に接続する。第１導電性ゴム４０は、所定の方向に応力が印加された場合に、当該応力が印加された領域を当該方向に導通させる異方性導電ゴムであってよい。第１導電性ゴム４０には、試験基板３８およびインターポーザ基板４４の各電極に対応して設けられた導電性のバンプ４２により応力が印加されてよい。バンプ４２は、試験基板３８およびインターポーザ基板４４に設けられてよく、第１導電性ゴム４０に設けられてもよい。
【００３８】
インターポーザ基板４４は、第１導電性ゴム４０および第２導電性ゴム４６の間に設けられる。インターポーザ基板４４は、試験基板３８と対向する側の面において、試験基板３８の各電極と対応する位置に設けられた電極を有してよい。また、インターポーザ基板４４は、薄膜部６０と対向する側の面において、薄膜部６０の各電極と対応する位置に設けられた電極を有してよい。
【００３９】
また、インターポーザ基板４４は、試験基板３８と対向する側の面から、薄膜部６０と対向する側の面まで貫通する貫通配線を有する。当該貫通配線は、両面に設けられた電極を電気的に接続する。これにより、試験基板３８における電極の配置と、薄膜部６０における電極の配置とが異なる場合であっても、インターポーザ基板４４によりこれらの電極を電気的に接続することができる。
【００４０】
また、インターポーザ基板４４は、試験基板３８および薄膜部６０の間の熱膨張率を有することが好ましい。例えばインターポーザ基板４４は、試験基板３８より小さく、薄膜部６０より大きい熱膨張率を有してよい。インターポーザ基板４４は、セラミック基板であってよい。
【００４１】
第２導電性ゴム４６は、インターポーザ基板４４および薄膜部６０の間に設けられる。第２導電性ゴム４６は、第１導電性ゴム４０と同様に、異方性導電ゴムであってよい。また、第２導電性ゴム４６には、試験基板３８およびインターポーザ基板４４の各電極に対応して設けられた導電性のバンプにより応力が印加されてよい。
【００４２】
接続部４９は、接触部用電極４８および第２導電性ゴム４６を電気的に接続する。接続部４９は、第２導電性ゴム４６に設けられた導電性のバンプであってよい。これにより、接続部４９は、接触端子６２および試験基板３８を電気的に接続する。
【００４３】
応力印加部５１は、非接触部６４が設けられた薄膜部６０の領域に、対象デバイス２００の方向に応力を印加する。応力印加部５１は、非接触部６４が設けられた薄膜部６０の領域を、試験基板３８側から押圧してよい。本例の応力印加部５１は、非接触部用電極５０を、対象デバイス２００の方向に押圧する。応力印加部５１は、第２導電性ゴム４６に設けられた導電性のバンプであり、非接触部用電極５０および第２導電性ゴム４６を電気的に接続してよい。
【００４４】
本例の応力印加部５１は、接続部４９よりも、対象デバイス２００に近い位置まで延伸して形成される。応力印加部５１の接続方向における長さは、接続部４９よりも長くてよい。応力印加部５１の一端は、第２導電性ゴム４６に接続され、他端は、非接触部６４が設けられた薄膜部６０の領域に接触する。
【００４５】
隔壁５２は、試験基板３８の裏面に接続された円筒状の隔壁であってよい。隔壁５２は、円筒の内部に第１導電性ゴム４０、インターポーザ基板４４、および第２導電性ゴム４６を格納する。応力印加部５１の対象デバイス２００側の下端は、隔壁５２の対象デバイス２００側の下端よりも、対象デバイス２００に近い位置まで延伸して形成されることが好ましい。
【００４６】
また、接続方向における、接続部４９の対象デバイス２００側の下端の位置は、隔壁５２の対象デバイス２００側の下端の位置と略同一であってよい。そして、隔壁５２の下端に薄膜部６０を圧接することで、接続部４９および接触部用電極４８が電気的に接続されると共に、応力印加部５１により薄膜部６０に応力が印加され、非接触部６４および接触端子６２の相対位置が変位する。
【００４７】
本例によれば、応力印加部５１の下端が、隔壁５２の下端よりも突出する長さに応じて、非接触部６４を、対象デバイス２００に近づけることができる。プローブ装置３０は、応力印加部５１の下端が、隔壁５２の下端よりも突出する長さを調整する調整部を更に備えてもよい。例えば当該調整部は、試験基板３８側から応力印加部５１を押圧してよい。また、応力印加部５１の長さが可変であってもよい。例えば応力印加部５１は、棒状の突出部と、当該突出部を収納する円筒部とを有し、円筒部から突出部が突出する長さが調整可能であってよい。例えば突出部および円筒部は、互いに係合するネジ機構を有してよい。
【００４８】
なお、薄膜部６０に応力を印加するための構造は、上述した構造に限定されない。例えば、対象デバイス２００側から接触端子６２の領域を押圧してもよい。また、試験基板３８側から接触端子６２の領域を引っ張ってよく、対象デバイス２００側から非接触部６４の領域を引っ張ってもよい。また、図２に示した構造とは別の構造で、試験基板３８側から非接触部６４の領域を押圧してもよい。
【００４９】
また、薄膜部６０に応力を印加する方法は、薄膜部６０に部材を接触させるものに限定されない。例えば薄膜部６０に対して磁力等により応力を印加してよい。なお、第１導電性ゴム４０、インターポーザ基板４４、および第２導電性ゴム４６は、隔壁５２の下端に薄膜部６０を圧接することで、試験基板３８、隔壁５２、および、薄膜部６０により密閉されてよい。
【００５０】
このような構成により、非接触部６４と対象デバイス２００との距離を調整することができる。また、弾性のある薄膜部６０および導電性ゴムを用いているので、対象デバイス２００が形成されるウエハの表面が均一な平面でない場合であっても、接触端子６２および対象デバイス２００の接続の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
図３Ａは、応力が印加されていない状態の、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の一例を示す図である。上述したように、応力が印加されていない場合、薄膜部６０は、平面形状を維持する。
【００５２】
図３Ｂは、応力が印加された状態の、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の一例を示す図である。本例では、非接触部６４が設けられた領域に対して、対象デバイス２００側に応力を印加する場合を示す。
【００５３】
この場合、薄膜部６０の非接触部６４が設けられた領域が、対象デバイス２００側に伸張する。本例では、薄膜部６０の当該領域が、固定部５４に固定される領域よりも、対象デバイス側に伸張する。また、当該応力の印加が無くなると、薄膜部６０は、図３Ａに示した平面形状に戻る。
【００５４】
図４は、薄膜部６０の一例を示す斜視図である。本例のプローブ装置３０は、複数の対象デバイス２００が形成されたウエハと接続される。薄膜部６０は、対象デバイス２００が形成されるウエハの面と略同一の円形状を有してよい。
【００５５】
図５は、応力が印加された状態の、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の他の例を示す図である。本例では、接触端子６２が設けられた領域に対して、試験基板３８側に応力を印加する場合を示す。
【００５６】
この場合、薄膜部６０の接触端子６２が設けられた領域が、試験基板３８側に伸張する。本例では、薄膜部６０の当該領域が、固定部５４に固定される領域よりも、試験基板３８側に伸張する。
【００５７】
例えば、接触端子６２が、対象デバイス２００等により押圧されることで、薄膜部６０の当該領域に応力を印加してよい。また、当該応力の印加が無くなると、薄膜部６０は、図３Ａに示した平面形状に戻る。このような構成によっても、非接触部６４および対象デバイス２００の距離を調整することができる。なお、接触端子６２の長さは調整可能であってよい。
【００５８】
図６は、保持部６１、接触端子６２、および非接触部６４の他の例を示す図である。本例の薄膜部６０は、弾性を有さなくともよい。例えば薄膜部６０は、プリント基板またはシリコン基板等であってよい。
【００５９】
本例では、接触端子６２として、スプリングピン等のように応力に応じて長さが変化する端子を用いる。このような構成によっても、接続方向における接触端子６２および非接触部６４の下端どうしの相対位置を変位させることができ、非接触部６４および対象デバイス２００との距離を調整することができる。
【００６０】
図７Ａは、非接触部６４の一例を示す図である。本例の非接触部６４は、対象デバイス２００と電界結合する電界結合部Ｃとして機能する。電界結合部Ｃは、薄膜部６０における対象デバイス２００側の面に、対象デバイス２００の電界結合部と対向する位置に設けられる。電界結合部Ｃは、平面電極を有してよい。電界結合部Ｃは、コイル等に比べて容易に形成できるので、プローブ装置３０を容易に製造することができる。
【００６１】
図７Ｂは、非接触部６４の他の例を示す図である。本例のプローブ装置３０は、非接触部６４として、電界結合部Ｃおよび磁界結合部Ｌを備える。磁界結合部Ｌは、対象デバイス２００の磁界結合部と磁界結合する。磁界結合部Ｌは、例えばコイルを有してよい。
【００６２】
プローブ装置３０は、電界結合部Ｃおよび磁界結合部Ｌを、薄膜部６０の異なる面に備えてよい。また、プローブ装置３０は、電界結合部Ｃおよび磁界結合部Ｌのいずれか一方を、薄膜部６０の異なる面に備えてもよい。このような構成により、より多くの非接触部６４を、薄膜部６０に形成することができる。特に、電界結合部Ｃは、面積が比較的に大きいので、薄膜部６０の両面に非接触部６４を設けることで、より多数の非接触部６４を設けることができる。
【００６３】
また、プローブ装置３０は、薄膜部６０における対象デバイス２００側の面に電界結合部Ｃを有し、薄膜部６０における対象デバイス２００と反対側の面に磁界結合部Ｌを有してよい。一般に、磁界結合は、電界結合よりも遠距離で信号を伝送できるので、このような構成により、通信の信頼性を維持しつつ、より多数の非接触部６４を設けることができる。
【００６４】
また、他の構成では、プローブ装置３０は、薄膜部６０における対象デバイス２００側の面に磁界結合部Ｌを有し、薄膜部６０における対象デバイス２００と反対側の面に電界結合部Ｃを有してもよい。一般に、磁界結合は、電界結合よりも水平方向におけるクロストークが大きい。このため、当該構成により、磁界結合部Ｌのクロストークを低減しつつ、より多数の非接触部６４を設けることができる。薄膜部６０のいずれの面にいずれの結合部を配置するかは、結合部間の間隔、薄膜部６０の厚さ等により決定してよい。
【００６５】
図８は、薄膜部６０における、非接触部６４および非接触部用電極５０の接続例を示す図である。本例の非接触部６４は、薄膜部６０における対象デバイス２００側の面に設けられる。
【００６６】
薄膜部６０は、非接触部用電極５０に加え、配線６６、中継電極６８、および、貫通配線７０を更に有する。配線６６は、薄膜部６０における対象デバイス２００側の面に設けられ、非接触部６４および中継電極６８を電気的に接続する。
【００６７】
中継電極６８は、薄膜部６０における対象デバイス２００側の面に設けられる。また、非接触部用電極５０は、薄膜部６０における試験基板３８側の面において、中継電極６８と対向する位置に設けられる。
【００６８】
貫通配線７０は、薄膜部６０において、対象デバイス２００側の面から、試験基板３８側の面まで貫通して設けられ、中継電極６８および非接触部用電極５０を電気的に接続する。このような構成により、非接触部用電極５０および非接触部６４が電気的に接続される。
【００６９】
本例の構成の場合、プローブ装置３０の応力印加部５１は、非接触部用電極５０が設けられていない領域に応力を印加する。このため、応力印加部５１は、導電性部材でなくてよい。なお、非接触部用電極５０は、第２導電性ゴム４６等を介して、試験基板３８に電気的に接続される。
【００７０】
このような構成により、非接触部用電極５０と電気的に接続される部材と、応力印加部５１とを別個に設けることができるので、応力印加部５１を容易に設計することができる。また、非接触部用電極５０に応力を印加しないので、非接触部用電極５０を保護することができる。
【００７１】
例えば応力印加部５１は、試験基板３８またはインターポーザ基板４４から延伸する棒状の非導電性部材であってよい。この場合、応力印加部５１は、導電性ゴムを貫通して形成されてよい。また、応力印加部５１は、第２導電性ゴム４６に形成された、非導電性のバンプであってもよい。
【００７２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００７３】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７４】
１０・・・メインフレーム、１２・・・ウエハトレー、２０・・・テストヘッド、２４、３２・・・コネクタ、２６・・・テストモジュール、３０・・・プローブ装置、３４・・・バイパスコンデンサ、３６・・・テストチップ、３８・・・試験基板、４０・・・第１導電性ゴム、４２・・・バンプ、４４・・・インターポーザ基板、４６・・・第２導電性ゴム、４８・・・接触部用電極、４９・・・接続部、５０・・・非接触部用電極、５１・・・応力印加部、５２・・・隔壁、５４・・・固定部、６０・・・薄膜部、６１・・・保持部、６２・・・接触端子、６４・・・非接触部、６６・・・配線、６８・・・中継電極、７０・・・貫通配線、１００・・・試験装置、２００・・・対象デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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