(57)【要約】本発明は、半導体装置の検査技術に関し、特に、プローブカードのプローブ（探針）、プローブバー（探針群）及びプローブブロックハウジングが改善され、前記プローブカード各部品の耐久性が向上されており、半導体チップを正確に検査できる半導体装置検査用プローブカード（探針付き基板）に関するものである。弾性を吸収して分散させるプローブと、前記プローブを収納して前記プローブの曲がりを防止するためのプローブバーと、互いに並列接続されたプローブブロックを実装するためのプローブブロックハウジング。各プローブブロックは、前記プローブバーがそれに対して組み付けられるように形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置検査用プローブカードであって、下端接触部を、複数の孔を形成する本体の下部に追加すること、及び上端接触部を本体の上部分に追加すること、によって発生する弾性を吸収して分散させるためのプローブと、前記プローブをその片側または両側に収納するためのプローブバーと、互いに並列接続されたプローブブロックを実装するためのプローブブロックハウジングを含み、各プローブブロックは前記プローブバーがそれに対して組み付けられるときに形成されることを特徴とするプローブブロックハウジングであって、さらに、前記プローブがシングルステージまたはダブルステージ構造を持つバネ状の可撓性支持部と、
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断面を有し、弾性を吸収するための弾性吸収部と、半円形状の針部を含む前記下端接触部、前記下端接触部を備えることを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
前記プローブには複数の孔がその本体に形成され、前記孔が高温条件における検査時に発生する熱を放散させることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項３】
前記プローブは、離間部を形成するため、シングルステージまたはダブルステージ構造を持つバネ状の前記可撓性支持部が、前記下端接触部のアームに接続された部分で切断されるように構成され、プローブがパッドをスクラブする際に前記アームが前記離間部内で制限的に移動されることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項４】
バネ状の構造が対称に配列され、針部がその中心に位置するとなるように下端接触部のプローブが形成されることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項５】
前記下端接触部が対称形をなしており、前記針部の反対側に位置決めされたバネアームがカンチレバー構造を持ち、その厚さが前記針部のバネの厚さよりも厚く形成されることを特徴とする請求項４に係るプローブカード。
【請求項６】
前記プローブの上端接触部がそのＰＣＢパッドの幅に基づいて接合面の保持溝を有し、前記保持溝には複数の鋸歯状突起が形成され、前記アームはダブルステージ構造となっていることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項７】
前記プローブが、スパッタリング工程またはメッキ工程及びＣＭＰ（平坦化：化学機械研磨）工程を介して、選ばれた金属によって所望の形状に形成され、該ＣＭＰ（平坦化）工程では、前記下端接触部の針部方向の位置と前記上部接触部の方向の位置が半導体パッドの配列に応じて決定されることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項８】
前記プローブには、導電基層がニッケルまたはニッケル合金によって形成され、メッキ層がマンガン、モリブデン、銅、金、タングステン、ロジウム、コバルト、またはクロムからなる群から選ばれる複数の金属によって形成されることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項９】
前記プローブバーには、互いから等間隔をおいた突起が、複数のスリット溝を形成する前記側面に沿って形成され、前記突起部が前記プローブバーの湾曲を防止することを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【請求項１０】
前記プローブブロックハウジングがセラミックからなり、その内側と外側が八角形の板形状であるように前記プローブブロックハウジングが構成され、その外側縁部が段差状に形成され、その内側が停止構造を有するので、前記プローブブロックがその段差面に設置することができるようになっていることを特徴とする請求項１に係るプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検査技術に関し、特に、プローブカードのプローブ（探針）、プローブバー（探針群）及びプローブブロックハウジングが改善され、前記プローブカード各部品の耐久性が向上されており、半導体チップを正確に検査できる半導体装置検査用プローブカード（探針付き基板）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のブレードプローブは、ベリリウム銅の薄板からなり、その硬度、弾性、耐摩耗性、耐熱性などの特性がプローブを満足できるものでないという欠点を持つ。従来のブレードプローブは、各種化学物質を用いてウェットエッチング法によって製造されるが、該法は薄板を一貫して正確にエッチングできないので、その探針部は磨耗や酸化が早い。さらに、チップが前記プローブによって検査される際に多量のアルミニウム粒子などが前記プローブに付着して、前記探針部が前記チップをスクラブするにつれて、前記アルミニウム粒子が前記プローブに生成されてしまう。
【０００３】
多量の粒子が前記プローブに付着すると、接触抵抗が増加するので、前記チップ検査は正常に行われ得ない。従って、かかる状態のプローブはチップ検査を行うことができない。
【０００４】
プローブが金属薄板の化学エッチングによって製造される場合、前記プローブの探針部のほとんどは矩形に形成される。矩形の探針部は表面積が大きく、スクラブマークが不安定になる。従って、前記探針部のスクラブを制御することもできない。理想的には、前記プローブ下接触部の探針部は、その形状が円形であり、そのサイズが１０μｍ未満であり、さらにその端部が半円形となるように成形されている必要がある。
【０００５】
その一方、従来のセラミックバータイプの垂直型プローブカードでは、パッドがＬＯＣまたはＤＬＯＣ方式（パッドがＤＲＡＭチップの中心に配列される配列方式）で配列・収容されている状態で、１つのＤＲＡＭチップを検査する１本のプローブを固定するために、２〜３本のセラミックバーを必要とする。また、前記垂直型プローブカードは、パッドがチップの両側に配列される状態（「周辺」構造と呼ばれる）で、１つのＮＡＮＤフラッシュメモリチップを検査する１本のプローブを固定するために、３〜４本のセラミックバーを必要とする。
【０００６】
つまり、従来の垂直型プローブカードには、半導体チップの種類に応じて、１つの半導体チップのサイズと同等なスペースが確保されなければならない。前記確保されたスペースは、２〜３本のセラミックバーまたは３〜４本のセラミックバーが２本のプローブとともに挿入される領域である。
【０００７】
また、従来のセラミックプローブバーでは、プローブが、その片側または両側に形成された１つのまたは２つのスリット溝に挿入され、次いで、それに対してエポキシを用いて固定されているが、セラミック材の強度が高いので、溝加工時スリット溝の深さと幅は、初期の設定値から逸脱して異なる寸法で加工形成されてしまう。ほとんどの場合、かかる寸法偏差は前記スリット溝の中間部において顕著である。つまり、かかる溝加工が行われるにつれて、前記スリット溝の累積公差は大きくなる。その結果、最後に加工されたスリット溝寸法と、最初に加工されたスリット溝寸法と、は全く異なる。
【０００８】
加えて、かかる高強度のセラミック特性のため、スリット溝を掘る丸刃の磨耗が早く、そのため、１本のプローブバーを機械加工するのに比較的に長い時間がかかってしまい、それによって生産性と費用効果が低下する。
【０００９】
従来の複数チップ用プローブバーの製造は、１００ｍｍを超えるプローブを機械加工してエポキシと接着剤で前記プローブバーに固定するという方式で行われるが、エポキシと接着剤からの応力により、前記プローブバーの中央部に３０μｍ程度の曲がりが発生する。
【００１０】
かかる曲がりは、前記プローブと前記チップのパッド位置が整合しないという問題を引き起こす。従って、前記プローブが前記パッドをスクラブしないため、前記プローブカードは前記チップの検査を行うことができない。
【００１１】
また、従来のプローブブロックハウジングは、その内側が矩形に形成され、そのサイズがウェーハのサイズを超えるので、８インチまたは１２インチのウェーハを１つずつ検査することが可能なように構成されている。前記ウェーハは、パターン形成されたチップの開始領域と終了領域の上部と底部がパターン形成されたチップを持たないように形成される。つまり、前記ウェーハが円形であり、前記プローブブロックハウジングが矩形であるので、前記プローブブロックハウジングのコーナーに無駄なスペースが生じ、それは前記プローブバーの伸長を引き起こす。
【００１２】
より具体的には、前記ウェーハが円形であり、前記プローブブロックハウジングの内側が矩形であるので、前記プローブブロックハウジング内側のコーナーは無駄なスペースとなる。その内側のコーナーが無駄である理由は、前記円形ウェーハはパターン形成されたチップを、その対応する内側のコーナーに持たないからである。従って、縦方向の開始カラム１〜４の検査を行うことができず、対向する縦方向カラム１〜４の検査も行うことができない。
【００１３】
この無駄な領域の問題を解決するため、前記プローブブロックハウジングは、円形ウェーハと同様の八角形構造を持つように変形される。つまり、前記八角形プローブブロックハウジングは、プローブバーの長さが前記内部八角形構造の長さと同じになるように形成される。
【００１４】
また、別の従来型プローブカードは、テストヘッドが（基板）スペーストランスフォーマとして形成され、前記テストヘッドに取り付けられたプローブが主にセラミック基板からなるように構成されている。
【００１５】
従来のプローブカードでは、８インチのウェーハに８インチを超えるセラミック基板が必要とされ、１２インチのウェーハには１２インチを超えるセラミック基板が必要とされる。
【００１６】
高温条件下における８インチのセラミック基板の検査時に、その長さ方向と幅方向のそれぞれで３５μｍの熱膨張が生じる。前記セラミック基板のサイズが大きければ大きいほど、その熱膨張は大きくなり、それによって前記セラミック基板の面積も大きくなる。
【００１７】
高温条件下における検査中、プローブが取り付けられるセラミック基板が膨張すると、前記プローブのプローブ探針はチップのパッドを完全にスクラブすることができない。従って、かかる状態におけるプローブカードはチップ検査を行うことができない。
【００１８】
通常、前記プローブカードは、２５０℃の温度下でチップのパッドピッチを持つように製造されるが、ウェーハは、その第１検査工程では２５℃の室温下で、その第２検査工程では８５〜１００℃の高温条件下で、その第３検査工程では低温条件下で、それぞれ検査される。
【００１９】
しかしながら、そのような高温条件下でウェーハ検査が行われると、シリコンウェーハなどのウェーハのパッド位置は熱膨張のために変位される。
【００２０】
つまり、前記シリコンウェーハと前記プローブカードとは、異なる材質からなるので、異なる熱膨張率を有し、かかる熱膨張の結果、前記シリコンウェーハのチップパッドと前記プローブカードのプローブ探針との間の位置不一致が生じる。従って、ウェーハとは異なる材質からなるプローブカードは前記ウェーハを完全に検査することができない。
【００２１】
また、ウェーハバーンインテスト及びウェーハレベルバーンインテストでは、ウェーハが１２０℃で検査されるので、重大な熱膨張問題を引き起こす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従って、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、使用プローブ数に応じてプローブハウジングのサイズが大きくなり、単一のスクラブ動作で１枚のウェーハ上にパターン形成された全てのチップを検査することができる構造に構成された半導体装置検査用プローブカードを提供することが本発明の目的である。
【００２３】
また、プローブカードに数十本取り付けられているプローブがチップパッドをスクラブ中、プローブあたり３ｇの圧力をかけることによって生成され得る数百ｋｇのプローブ圧力によって生じるウェーハの損傷なしに、単一のスクラブ動作で、１枚のウェーハ上にパターン形成された全てのチップ（８インチ及び１２インチのチップなど）を検査することができる半導体装置検査用プローブカードを提供することが本発明の別の目的である。
【００２４】
本発明のさらに別の目的は、プローブバーが長くなるにつれて生じるプローブバーの曲がりを抑えることができ、ウェーハが高温条件下で検査される際に発生する熱膨張を最小限に抑えることができる半導体装置検査用プローブカードを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明によれば、上記及びその他の目的は、以下を含む半導体装置検査用プローブカードを提供することによって達成できる。弾性を吸収して分散させるプローブと、前記プローブを収納して前記プローブの曲がりを防止するためのプローブバーと、互いに並列接続されたプローブブロックを実装するためのプローブブロックハウジング。
各プローブブロックは、前記プローブバーがそれに対して組み付けられるように形成される。
【００２６】
好ましくは、前記プローブは下端接触部を含む。 前記下端接触部には以下が含まれる。
シングルステージまたはダブルステージ構造を持つバネ状の可撓性支持部と、
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断面を有し、弾性を吸収するための弾性吸収部と、半円形状の針部。
【００２７】
好ましくは、前記プローブには、高温条件での検査時に発生する熱を放散させるための複数の孔がその本体に形成される。
【００２８】
好ましくは、前記プローブは、離間部を形成するため、シングルステージまたはダブルステージ構造を持つバネ状の前記可撓性支持部が、前記下端接触部のアームに接続された部分で切断されるように構成される。前記アームは、プローブがパッドをスクラブする際に、前記離間部内で制限的に移動される。
【００２９】
好ましくは、下端接触部のプローブは、バネ状の構造が対称に配列され、針部がその中心に位置するように形成される。
【００３０】
好ましくは、前記下端接触部は対称形をなしており、前記針部の反対側に位置決めされたバネアームがカンチレバー構造を持ち、その厚さが前記針部のバネの厚さよりも厚く形成される。
【００３１】
好ましくは、前記プローブの上端接触部はそのＰＣＢパッドの幅に基づいて接合面の保持溝を有し、前記保持溝には複数の鋸歯状突起が形成され、前記アームはダブルステージ構造となっている。
【００３２】
好ましくは、前記プローブは、スパッタリング工程またはメッキ工程及びＣＭＰ（平坦化：化学機械研磨）工程を介して、選ばれた金属によって所望の形状に形成される。該ＣＭＰ（平坦化）工程では、前記下端接触部の針部方向の位置と前記上部接触部の方向の位置が半導体パッドの配列に応じて決定される。
【００３３】
好ましくは、前記プローブには、導電基層がニッケルまたはニッケル合金によって形成され、メッキ層がマンガン、モリブデン、銅、金、タングステン、ロジウム、コバルト、またはクロムからなる群から選ばれる複数の金属によって形成される。
【００３４】
好ましくは、前記プローブバーには、互いから等間隔をおいた突起部がその片側または両側に形成され、前記突起間の底面はエポキシで被覆されて均一な厚さのエポキシ層を形成する。
前記エポキシ層は複数のスリット溝を有し、その位置は前記半導体パッドと同一である。
【００３５】
好ましくは、前記プローブバーは、セラミック基板、炭化ケイ素基板、シリコン基板、石英ガラス基板、または半導体エポキシ樹脂基板のうちの１つからなる。
【００３６】
好ましくは、前記プローブブロックハウジングはセラミックからなる。また、前記プローブブロックハウジングは、その内側と外側とが八角形の板形状をなしており、その外側縁部が段差状に形成され、さらに、その内側が段差構造になっているので、前記プローブブロックをその段差面に設置することができるように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の半導体装置検査用プローブカードに係る好適な実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
図１は本発明に係る半導体装置検査用プローブカードのプローブを図示する正面図である。図２〜図６は、本発明に係るプローブカードのプローブの他実施形態の一端を図示する正面図である。図７は本発明に係るプローブカードのプローブバーを図示する斜視図である。図８は本発明に係るプローブが前記プローブバーに挿入され固定されている状態を図示する上面図である。図９は、本発明に係るプローブを有するプローブバーが前記プローブブロックハウジングに実装されている状態を図示する上面図である。
【００３９】
図１、図７、図８、及び図９に示すように、本発明に係るプローブカードには、プローブ１０と、前記プローブ１０を収納するプローブバー２０と、前記プローブバー２０が固定的に実装されるプローブブロックハウジング３０と、が含まれる。
【００４０】
前記プローブ１０は、ウェーハの検査に最適な金属が慎重に選択され、次いで、３層構造を形成するため、メッキ工程またはスパッタリング工程によって処理され、所望の構造として製造される。例えば、前記金属は好ましくは、優れた硬度、弾性、耐摩耗性、耐熱性、導電性などの特性を有する。
【００４１】
ここで、第１金属層は好ましくはニッケル合金によって形成され、第２層は好ましくは高導電性を有する金属によって形成され、さらに、第３層は好ましくは優れた耐摩耗性、硬度及び弾性を有する金属によって形成される。その一方、前記第１金属層の材質はニッケル合金に限定されるものではない。同様に、前記第２及び第３金属層の材質は、スパッタリング法またはメッキ法に応じて、その他の金属から選ぶこともできる。
【００４２】
本発明のプローブ１０は、ニッケルまたはニッケル合金によって導電基層を形成し、マンガン、モリブデン、銅、金、タングステン、ロジウム、コバルト、またはクロムからなる群より選ばれる複数の金属によってメッキ層を形成することで、特定の形状として製造することができる。
【００４３】
また、前記プローブ１０は、半導体工程の一部であるフォトリソグラフィー工程、エッチング工程、スパッタリング工程または金属メッキ工程、及び化学機械研磨法（ＣＭＰ）工程を介して、優れた品質の均一な形状として製造される。
【００４４】
前記プローブ１０の構造及びその変形構造は図１、及び図２〜図６に示すように形成される。つまり、本体３の下部は下端接触部６と一体的に形成され、本体３の上部は上端接触部９と一体的に形成される。
【００４５】
前記プローブ１０の本体３には複数の孔１が形成されるので、高温下で前記プローブバーを介して電流が流れる条件においてウェーハ検査が比較的長時間行われるときに発生する熱を外側に排出することができる。その一方、前記プローブバー２０は、１本のプローブバーの孔がその他のプローブの孔に面するように、その他のプローブバーに隣接して設置され、その間にスペースを有する前記プローブバーはキャパシタンスの容量として機能する。
【００４６】
また、前記下端接触部６は、前記プローブ１０が前記チップパッドをスクラブする際に前記プローブ１０の前記チップパッドからの分離を防止するような形状に形成され、それによって前記プローブ１０が精密な検査を行うことが可能になる。
【００４７】
冗長なアームを有する垂直型金属カンチレバーのブレードプローブは、前記プローブが前記チップパッドをスクラブ中にチップパッドの中心から逸脱してしまうこともある。前記プローブが前記チップパッドから逸脱すると、前記プローブは滑り落ち、次いで前記チップパッドから分離される。
【００４８】
また、その端部に不規則な高さ（または平坦度の大差）が生じるようなやり方で挿入された前記プローブ１０が均一でないと、前記プローブ１０は、傾いた状態で前記チップパッドをスクラブし、そのためにオーバードライブでは前記チップパッドから分離される。従って、かかる不十分なスクラブによって、正常なチップが役に立たないチップと判定されることもある。
【００４９】
前記下端接触部６の構造は以下が含まれるように構成される。可撓性支持部４と、弾性吸収部５であって、前記弾性吸収部５の曲線部として形成され、その中心部で切断されている、弾性を吸収するための切断部５ａを有することを特徴とする弾性吸収部５と、前記アーム５ｂの外端部に形成される針部５ｃ。従って、かかる構造から、前記下端接触部６は前記プローブ１０の分離を防止する。
【００５０】
バネ状の前記可撓性支持部４は、前記針部５ｃの弾性を適用することで、前記プローブ１０が前記チップパッドから分離することを防止する。また、前記可撓性支持部４は前記チップパッドの損傷も防止する。
【００５１】
加えて、前記弾性吸収部５の切断部５ａは前記可撓性支持部４の後側に形成される。 前記切断部５ａの断面は
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のような形状になっている。かかる構造は、前記針部５ｃが前記チップパッドをスクラブする際に生じる弾性によって発生した圧力を吸収すると同時に、その圧力を分散してスクラブ動作を可能にする働きをする。
【００５２】
加えて、前記針部が前記チップパッドをスクラブするときに生じる均一なスクラブマークを達成するため、前記針部５ｃの端部部分の表面は曲線形状または半円形構造になっており、それによって前記プローブが精密な検査を行うことを可能にしている。
【００５３】
前記針部５ｃの方向と前記下端接触部の方向は、前記半導体装置のパッド配列の位置に応じて決定される。
【００５４】
その一方、図１のプローブ１０は、図２〜図６に示したような実施形態に変形または変更できるが、それらの検査効果は図１のプローブ１０と同一である。
【００５５】
つまり、図２は下端接触部の弾性吸収部（５、５ａ及び５ｄ）を示すものであり、そこで、５ａと５ｄとは、
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形状に切断されている。
【００５６】
図３は、１つの湾曲部を有する可撓性支持部４ａを示すものである。
【００５７】
図４に示すように、前記プローブは、バネ状の前記可撓性支持部４ｂが前記アーム５ｂから分離されるように切断され、離間部４ａを形成し、前記プローブ１０が前記パッドをスクラブする際にその離間部内で前記アーム５ｂが限定的に移動されるように構成される。
【００５８】
図５に示すように、前記下端接触部は、バネ状の弾性吸収部４ｃがその両側で対称に配列され、針部５ｃがその中心に位置決めされるように構成される。
【００５９】
図６に示すように、前記下端接触部は、前記アーム５ｂが外側に長く延長されるように図５の下端接触部から変形可能なものである。ここで、バネ状の吸収部４ｃの厚さは、バネ状の吸収部４ｄの厚さよりも厚い。
【００６０】
その一方、前記上端接触部９は、それが接続され、次いで、１度に接合されるときに、本体３の上部に固定的に実装される。前記上端接触部９のアーム８は、２つのステージ構造（第１及び第２ステージ構造）を持つように形成されるので、バネ部は前記第１及び第２バネステージが固定されるように実装される際に生じる弾性を吸収できるようになっている。前記第１バネステージは接合を弾性的に調整する。前記第２バネステージは、前記プローブの平坦度調整時に締め付けを弾性的に調整する。
【００６１】
プローブステーションで前記プローブカードが作動される際に発生する振動によって、平坦な下側に位置するＰＣＢの接合側がチップパッドから離脱することを防止するため、前記上部接触部９は構造を持つように構成される。
【００６２】
つまり、前記接合側をチップパッドから分離するため、
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形状の保持溝７はそのバッドランドの幅に基づいて形成される。 前記保持溝７は、複数の突起７ａを有し、バネ状のアーム８によって本体３と一体的に形成される。
【００６３】
また、高温条件下で前記プローブカードが使用されると、前記プローブ１０の位置は変わってしまう。つまり、異なる材質からなる前記ウェーハとプローブカードが高温条件下におかれると、前記ウェーハのチップパッドと前記プローブカードのプローブとは互いに正確に整合しない。
従って、かかる結果は検査信頼性の劣化を招く。
【００６４】
ウェーハ検査は、その第１検査では２５℃の室温下で、その第２検査工程では８５〜１００℃の高温条件下で、その第３検査工程では低温条件下で、それぞれ行われる。しかしながら、そのような高温条件下でウェーハ検査が行われると、前記チップのバッド位置は前記シリコンウェーハの熱膨張によって変わってしまう。
【００６５】
また、ウェーハバーンインテスト及びウェーハレベルバーンインテストでは、ウェーハが１２０℃で検査されるので、重大な熱膨張問題を引き起こす。
【００６６】
かかる結果が引き起こされるのは、前記ウェーハ材料と前記プローブカード材料の熱膨張率が互いに異なるためである。
【００６７】
熱膨張に関する問題を解決するため、本発明のプローブカードは、単一の基板によって製造されたテストヘッドを使用する代わりに、縦方向の群で前記プローブバー２０を形成するように構成される。本発明のかかる構造は、前記プローブカードと前記チップパッドとの間の位置変化を低減させることができる。
【００６８】
前記プローブブロック２５の幅方向への熱膨張はチップ検査中に問題を引き起こさないが、縦方向への熱膨張は問題を引き起こす可能性もある。従って、前記プローブブロックの縦方向の熱膨張を抑えることが重要である。
【００６９】
縦方向に配列されたプローブバー１０の群数が特定の被試験装置（ＤＵＴ）数を超えると、前記プローブブロック２５を独立に分類して互いに連続接続するように構成することができる。
【００７０】
従来の複数チップの検査用セラミックバーは、厚さ１.５〜２.１ｍｍ、長さ１００ｍｍのプローブバーが機械加工され、プローブがバーエポキシと接着剤によって前記プローブに固定されるように構成される。ここで、前記エポキシと接着剤の応力のため、前記プローブバーがその中央部が正常状態から３０μｍ程度突出されるように湾曲される可能性もある。
【００７１】
前記プローブバーが湾曲されると、前記プローブは前記チップパッドと整合しないので、前記チップパッドをスクラブすることができない。従って、前記湾曲プローブバーはチップ検査の役に立たなくなる。
【００７２】
前記プローブバーのかかる曲がりを防止するため、本発明のプローブバー２０は、その全長さが一定の距離に基づいて等間隔に分割され、その片側または両側には約２ｍｍの突起部１６ａがその境界において形成されるように構成される。前記突起部１６ａ間のプローブバー底部には、一定厚さでエポキシによって均一に被覆されたエポキシ層１７が形成される。
【００７３】
前記エポキシ層１７には、複数のスリット溝１８が形成されるので、前記プローブ１０をそれに対して垂直に挿入して固定することができ、半導体チップパッドのピッチに対応するように、２つの隣接するスリット溝間の隙間が形成される。
【００７４】
従って、その片側または両側に突起部１６ａを有するかかるプローブバー２０はともに接合されてプローブブロック２５を形成し、前記プローブブロック２５ａは湾曲されない。その後、前記プローブブロック２５は、複数で前記プローブブロックハウジング３０に並列に実装される。
【００７５】
ここで、前記突起部１６ａの数はＤＵＴの数及びチップパッドの間隔に基づいて決定される。
各突起部１６ａのサイズは、前記チップパッドのピッチに応じて決定される。
【００７６】
前記プローブバー２０の曲がりを防止するため、前記プローブバーにはそれぞれ、突出部１６ａがその端部と側面の両方において等間隔の距離で形成され、次いで、前記プローブバーは、１本のプローブバーの突起部が前記隣接するプローブバーの突起部と対応して接合されるように接合される。その後、前記隣接プローブバーは前記プローブブロックハウジング３０上に並列に実装される。
【００７７】
前記プローブ１０は、それらが前記突起部１６ａ間の前記エポキシ層１７上に形成された前記スリット溝１０に挿入され、次いで、接着剤によって付着されるように前記プローブバー２０に固定される。
【００７８】
前記プローブバー２０は公知のセラミックに限定されるものではなく、炭化ケイ素基板、シリコン基板、石英ガラス基板、または半導体エポキシ樹脂基板のうちの１つによって形成してもよい。
【００７９】
また、本発明のプローブブロックハウジング３０は、１度に８インチまたは１２インチのウェーハを検査する基板から、その内側が矩形または八角形に形成されるように構成される。その一方、ウェーハの開始領域と対向領域の上部分と底部分にはパターン形成されたチップがないが、前記プローブバー２０はかかる領域にも適用されてしまう。従って、前記プローブバー２０が無駄に延長されてしまい、そのため、前記プローブブロックハウジング３０はその無駄なスペースさえも保証しなければならず、前記プローブカードのサイズを必要以上に大きくしてしまう。
【００８０】
前記矩形プローブブロックハウジング３０は前記ウェーハのサイズよりも大きく、そのためそのコーナー領域は無駄になる。従って、前記プローブバー２０は長くてはならない。
【００８１】
前記問題を解決するため、前記プローブバー２０は段差を有する八角形に形成されるように構成される。かかるプローブバー２０は、隣接するプローブバーと並列に接合され、次いで、前記プローブブロックハウジング３０に実装される。
【００８２】
また、前記プローブブロックハウジング３０外縁の八角形は段差として形成される。
前記段差部２６は下部補強プレートによって支持され、次いで、ねじボルト２７によってそのＰＣＢに一体的に接続される。
【００８３】
最近のウェーハ検査は、１回スクラブ方式によって、８インチまたは１２インチのウェーハ上に形成された全てのチップを検査するという方式で行われている。
【００８４】
このように、前記プローブブロックハウジングは、前記ウェーハと同一サイズでなくてはならない。
【００８５】
半導体装置の種類によっては、２〜３本のプローブバーまたは３〜４本のプローブバーを２本のプローブとともに挿入することが可能なスペースを有するようにプローブブロックが先ず製造される。ここで、前記スペースはチップと同一の領域を確保するものである。その後、前記プローブブロックは、必要数のＤＵＴによって縦方向にグループ化され、次いで、互いに並列接続され、それによって複数チップの検査が行われる。
【００８６】
プローブバーの数、前記プローブブロックのサイズ、及び前記プローブブロックハウジングのサイズは、検査に使用されるチップサイズとスクラブ動作数に応じて決定される。
【００８７】
上述のプローブカードは、前記テストヘッドが全てのチップを１度にスクラブできるようなやり方でウェーハ上にパターン形成された全てのチップの検査を行い、次いで、前記チップが良品か不良品かを判定する。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
上記のように、本発明に係る半導体装置検査用プローブカードは、前記プローブの接合部が半導体装置の種類に対応する形状に形成され、８インチまたは１２インチのウェーハにパターン形成された検査半導体チップを１度に検査し、ウェーハ検査実行時の数十のプローブのスクラビング重量を分散させて吸収し、プローブとプローブバーの長さが大きくなるにつれて発生するプローブバーの曲がり現象を防止し、プローブがチップパッドから逸脱できないようにプローブとプローブバーの形状が形成されるように構成することができる。
【００８９】
また、本発明に係るプローブカードは、硬度、弾性、耐摩耗性、及び耐熱性などにおいて従来の薄板プローブよりも優れた特性を持つ。さらに、本発明のプローブカードは、要求された条件を満足する良好な金属がプローブに選ばれ、次いで、スパッタリング工程、またはメッキ工程、及びＣＭＰ（平坦化）工程によって処理されるとき、従来のプローブの電気的性能と物理的性能を向上させる。
【００９０】
本発明の好適な実施形態は例示的な目的で開示したものであって、当業者であれば、種々の変更、付加および代替を添付の特許請求の範囲で開示した本発明の範囲および真の趣旨から逸脱することなく行い得ることを理解されるであろう。
【００９１】
本発明の前述及びその他の目的、特徴及び利点は、以下の添付図面と併せて、以下の詳細説明からより明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は本発明に係る半導体装置検査用プローブカードのプローブを図示する正面図である。
【図２】図２は、本発明に係るプローブカードのプローブの他実施形態の一端を図示する正面図である。
【図３】図３は、本発明に係るプローブカードのプローブの他実施形態の一端を図示する正面図である。
【図４】図４は、本発明に係るプローブカードのプローブの他実施形態の一端を図示する正面図である。
【図５】図５は、本発明に係るプローブカードのプローブの他実施形態の一端を図示する正面図である。
【図６】図６は、本発明に係るプローブカードのプローブの他実施形態の一端を図示する正面図である。
【図７】図７は本発明に係るプローブカードのプローブバーを図示する斜視図である。
【図８】図８は本発明に係るプローブが前記プローブバーに挿入され固定されている状態を図示する上面図である。
【図９】図９は、本発明に係るプローブを有するプローブバーが前記プローブブロックハウジングに実装されている状態を図示する上面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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