(57)【要約】【課題】隣接するプローブ間で電気的な結合が生じ難く、半導体チップの電気的特性を精度良く測定できるプローブカードを提供する。【解決手段】本発明に係るプローブカード１は、被検査物（半導体チップ１００、２００、３００）のパッドに接触させる、傾斜プローブ２０と、垂直プローブ３０と、が基板（第１基板１０、第２基板１１）に設けられたプローブカードである。傾斜プローブ２０は、第１周波数で信号が伝送される１個若しくは隣接して配置される複数の第１信号パッドから構成された第１パッドグループ、又は第１パッドグループに隣接して配置される第２パッドグループのいずれか一方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置される。垂直プローブ３０は、他方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物のパッドに接触させる、傾斜プローブと、垂直プローブと、が基板に設けられたプローブカードであって、
前記傾斜プローブは、第１周波数で信号が伝送される１個の第１信号パッド若しくは隣接して配置される複数の第１信号パッドから構成された第１パッドグループ、又は電源、グランドパッド若しくは前記第１周波数と異なる第２周波数で信号が伝送される信号パッドであって、前記第１パッドグループに隣接して配置される第２パッドグループのいずれか一方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置され、
前記垂直プローブは、他方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置されるプローブカード。
【請求項２】
前記傾斜プローブは、被検査物の周辺部に配置された第１パッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードに関し、特に被検査物のパッドに接触させる、傾斜プローブと、垂直プローブと、が基板に設けられたプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の多機能化・高性能化に伴って、半導体チップのパッドの配置が複雑化している。現在、複雑なパッド配置であってもプロービング可能な垂直プローブを使用したプローブカードが主流である。しかし、垂直プローブだけでプローブカードを構成すると高価になるという問題がある。
【０００３】
この問題に対して、特許文献１のプローブカードは、垂直プローブと、傾斜プローブとが基板に設けられている。垂直プローブは、半導体チップの中央部のパッドに接触するように配置されている。傾斜プローブは、半導体チップの周辺部のパッドに接触するように配置されている。
【０００４】
一方、プローブカードと被検査物との位置合わせ方法は、使用しているプローブタイプに応じて２種類の方法がある。従来技術の１個目は、垂直プローブと被検査物との位置合わせにおいてカメラを使用している。しかし、位置合わせを行うプロービング装置が複雑になるため、高価で、位置合わせ作業に要する時間が長くなる問題がある。また、従来技術の２個目は、特許文献２のプローブカードのように、傾斜プローブで囲まれた領域に開口部を形成し、当該開口部からの目視による位置合わせを行う方法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８８８８４号公報
【特許文献２】特開２００７−２１８６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
隣接するパッドに伝送される信号の周波数又はデータレートが異なる等の場合、当該隣接するパッドに等しいタイプのプローブを接続すると、隣接するプローブ間で電気的な結合が生じるおそれがある。しかし、特許文献１及び２のプローブカードは、当該隣接するプローブ間での電気的な結合を一切考慮していない。そのため、特許文献１及び２のプローブカードは、隣接するプローブ間で電気的に結合してしまい、一方のプローブから他方のプローブにノイズを与える場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプローブカードは、被検査物のパッドに接触させる、傾斜プローブと、垂直プローブと、が基板に設けられたプローブカードであって、前記傾斜プローブは、第１周波数で信号が伝送される１個の第１信号パッド若しくは隣接して配置される複数の第１信号パッドから構成された第１パッドグループ、又は電源、グランドパッド若しくは前記第１周波数と異なる第２周波数で信号が伝送される信号パッドであって、前記第１パッドグループに隣接して配置される第２パッドグループのいずれか一方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置され、前記垂直プローブは、他方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置される。このような構成により、傾斜プローブと垂直プローブとの間に間隔が確保されているので、傾斜プローブと垂直プローブとの間で電気的な結合が生じ難く、クロストークやノイズなどの悪影響を低減できる。そのため、当該プローブカードは精度良く半導体チップの電気的特性を測定することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、隣接するプローブ間で電気的な結合が生じ難く、半導体チップの電気的特性を精度良く測定できるプローブカードを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明に係るプローブカードを概略的に示す側面図である。（ｂ）は本発明に係るプローブカードを概略的に示す平面図である。
【図２】隣接パッドを説明する図である。
【図３】本発明に係る実施形態１のプローブカードで電気的特性を測定する半導体チップを概略的に示す平面図である。
【図４】本発明に係る実施形態１のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態１のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態１のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図７】本発明に係る実施形態１のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図８】本発明に係る実施形態１のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図９】本発明に係る実施形態１のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図１０】本発明に係る実施形態２のプローブカードで電気的特性を測定する半導体チップを概略的に示す平面図である。
【図１１】本発明に係る実施形態２のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図１２】本発明に係る実施形態２のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図１３】本発明に係る実施形態２のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図１４】本発明に係る実施形態２のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図１５】本発明に係る実施形態２のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【図１６】本発明に係る実施形態３のプローブカードで電気的特性を測定する半導体チップを概略的に示す平面図である。
【図１７】本発明に係る実施形態３のプローブカードの傾斜プローブと垂直プローブとの配置関係を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るプローブカードの実施形態について説明する。但し、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１１】
＜実施形態１＞
プローブカードは、被検査物の一例である半導体チップの電気的特性を測定するために用いられる。プローブカード１は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、第１基板１０、傾斜プローブ２０、垂直プローブ３０を備える。第１基板１０には、傾斜プローブ２０、垂直プローブ３０が下方へ突出するように電気的に接続されている。つまり、第１基板１０を介して、図示を省略した外部の測定装置と傾斜プローブ２０及び垂直プローブ３０とが、信号の伝送を可能な構成とされている。ちなみに、本実施形態では、垂直プローブ３０が第２基板１１を介して第１基板１０に接続されている。但し、垂直プローブ３０は、第２基板１１を介さずに第１基板１０に接続されても良い。
【００１２】
傾斜プローブ２０は、第１基板１０に電気的に接続されている。傾斜プローブ２０は、第１基板１０から傾斜して下方へ突出する。傾斜プローブ２０は、第１基板１０の下面に設けられた支持片１２によって支持されている。
垂直プローブ３０は、第１基板１０に第２基板１１を介して電気的に接続されている。垂直プローブ３０は、第１基板１０から略鉛直下方へ突出する。
【００１３】
このようなプローブカード１において、傾斜プローブ２０は、第１周波数で信号が伝送される１個の信号パッド若しくは隣接して配置される複数の信号パッドから構成される第１パッドグループ、又は電源、グランドパッド若しくは第１周波数と異なる第２周波数で信号が伝送される信号パッドであって、第１パッドグループに隣接して配置される第２パッドグループのいずれか一方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置される。垂直プローブ３０は、他方のパッドグループを構成するパッドに電気的に接触可能に配置される。
【００１４】
ここで、本発明における「隣接して配置されるパッド（隣接パッド）」とは、図２に示すように定義できる。図２は、Ｘ軸方向の最小パッドピッチをＬＸ、Ｙ軸方向の最小パッドピッチをＬＹとする半導体チップである。周波数特性を必要とするパッド１０１ａを基準としたときに、ＬＸの２倍に満たない範囲、かつ、ＬＹの２倍に満たない範囲を隣接パッドの領域Ｒ１と定義する。この場合、隣接パッドは１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｅ、１０１ｂ、１０２ｇ、１０２ｈ、１０２ｉが該当する。
【００１５】
周波数特性を必要とするパッド１０１ｂを基準としたときに、やはりＬＸの２倍に満たない範囲、かつ、ＬＹの２倍に満たない範囲を隣接パッドの領域Ｒ２と定義する。この場合、隣接パッドは１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０１ａ、１０２ｆ、１０２ｈ、１０２ｉ、１０２ｊが該当する。
【００１６】
したがって、周波数特性を必要とするパッドが１０１ａ、１０１ｂの場合、隣接パッドは１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０２ｇ、１０２ｈ、１０２ｉ、１０２ｊが該当する。このとき、パッド１０１ａ、１０１ｂが、本発明でいう第１パッドグループを構成するパッドであり、パッド１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０２ｇ、１０２ｈ、１０２ｉ、１０２ｊが、本発明でいう第２パッドグループを構成するパッドである。
但し、パッド１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆ、１０２ｇ、１０２ｈ、１０２ｉ、１０２ｊのうち、いずれかのパッドが半導体チップ上の配置位置などの関係で存在していなくても、隣接パッドの領域に変化はない。
【００１７】
例えば、図３に示すような、周辺部に一列状にパッドが配置された半導体チップ１００の電気的特性を測定する場合を説明する。この場合、傾斜プローブ２０は、図４〜図６に示すように、第１パッドグループを構成する、第１周波数で信号が伝送される１個のパッド１０３又は隣接する複数のパッド１０３に電気的に接続可能に配置される。つまり、図４には、１本の傾斜プローブ２０が、第１パッドグループを構成する、１個のパッド１０３に電気的に接続される形態が示されている。図５には、２本の傾斜プローブ２０が、第１パッドグループを構成する、２個のパッド１０３にそれぞれ電気的に接続される形態が示されている。図６には、５本の傾斜プローブ２０が、第１パッドグループを構成する、５個のパッド１０３にそれぞれ電気的に接続される形態が示されている。パッド１０３は、例えば周波数特性を必要とする、即ち高周波信号の伝送に用いられる信号パッドである。
【００１８】
垂直プローブ３０は、第２パッドグループを構成する、１個のパッド１０３又は隣接する複数のパッド１０３の両隣のパッド１０４に電気的に接続可能に配置される。パッド１０４は、電源、グランドパッド、第１周波数と異なる第２周波数で信号が伝送される信号パッドのいずれかである。
【００１９】
このような構成のプローブカード１を図１（ａ）、（ｂ）に示した。当該プローブカード１は、隣接するパッド１０３、１０４に伝送される信号の周波数又はデータレートが異なる等の場合、パッド１０３と１０４とで接触させるプローブの種類を変えている。
【００２０】
このプローブカード１を用いて半導体チップ１００の電気的特性を測定するときは、図示を省略した測定装置の冶具にプローブカード１を固定し、プローブカード１を当該冶具によって位置調整して、下方に配置した半導体チップ１００のパッド１０３に傾斜プローブ２０を接触させ、パッド１０４に垂直プローブ３０を接触させる。その後、プローブカード１に所定の測定信号等を伝送して、半導体チップ１００の電気的特性を測定する。このとき、傾斜プローブ２０と垂直プローブ３０との間に間隔が確保されているので、パッド１０３に接続された傾斜プローブ２０と、パッド１０４に接続された垂直プローブ３０との間で電気的な結合が生じ難く、クロストークやノイズなどの悪影響を低減できる。そのため、プローブカード１は精度良く半導体チップ１００の電気的特性を測定することができる。
【００２１】
なお、図５及び６の例示では、隣接する複数のパッド１０３にそれぞれ接続される傾斜プローブ２０が隣接することになるが、パッド１０３に伝送される信号の周波数又はデータレートが同じである場合や実使用としてクロックとデータとを併走させる仕様の信号が伝送される場合、傾斜プローブ２０が隣接しても電気的な結合が生じ難い。パッド１０３が２個隣接する場合に伝送される信号の具体例として差動信号がある。パッド１０３が１０個隣接する場合に伝送される信号の具体例として、DDR2のDQ、DQSなどがある。
【００２２】
ちなみに、パッド１０４の周辺に配置されるパッド１０５には、傾斜プローブ２０又は垂直プローブ３０のいずれかが接続されるように、プローブが配置されていれば良い。一般的には、周波数特性が必要なパッドは半導体チップの周辺部に配置されることが多く、半導体チップの比較的内方に配置されるパッド１０５は周波数特性を必要としないパッドであることが多いからである。そのため、パッド１０４に接続されるプローブと同じタイプのプローブをパッド１０５に接続させても、パッド１０４に接続されるプローブとの間で電気的な結合が生じ難い。但し、パッド１０５が周波数特性を必要とする信号パッドの場合、パッド１０４に接続されるプローブと異なるタイプのプローブをパッド１０５に接続させる。つまり、パッド１０４を囲む領域Ｒより外側のパッドに関しても、上述したパッド１０３と１０４とに接触させるプローブの関係に基づけば良い。
【００２３】
上述の実施形態では、傾斜プローブ２０がパッド１０３に接続され、垂直プローブ３０がパッド１０４に接続されるが、図７〜図９に示すように、傾斜プローブ２０がパッド１０４に接続され、垂直プローブ３０がパッド１０３に接続されても良い。
【００２４】
＜実施形態２＞
実施形態１のプローブカード１は、周辺部に一列状にパッドが配置された半導体チップ１００の電気的特性を測定する際に好適に用いることができる構成としたが、この限りでない。
【００２５】
本実施形態のプローブカードは、図１０に示すように、マトリックス状にパッドが配置された半導体チップ２００の電気的特性を測定する際に好適に用いることができる構成とされている。特に、周辺部に第１周波数で信号が伝送される１個又は隣接する複数のパッド２０３が配置された半導体チップ２００の電気的特性を測定する際に好適に用いることができる。
【００２６】
すなわち、傾斜プローブ２０は、図１１〜図１３に示すように、第１パッドグループを構成する、当該パッド２０３に電気的に接続可能に配置される。垂直プローブ３０は、第２パッドグループを構成する、当該パッド２０３に隣接する複数のパッド２０４に電気的に接続可能に配置される。
【００２７】
つまり、図１１には、１本の傾斜プローブ２０が、第１パッドグループを構成する、１個のパッド２０３に電気的に接続され、且つ５本の垂直プローブ３０が、第２パッドグループを構成する、当該パッド１０３に隣接する５個のパッド２０４にそれぞれ電気的に接続される形態を示している。図１２には、２本の傾斜プローブ２０が、第１パッドグループを構成する、２個のパッド２０３にそれぞれ電気的に接続され、且つ６本の垂直プローブ３０が、第２パッドグループを構成する、当該２個のパッド２０３に隣接する６個のパッド２０４にそれぞれ電気的に接続される形態を示している。図１３には、１０本の傾斜プローブ２０が、第１パッドグループを構成する、５個ずつ２列に配置されたパッド２０３にそれぞれ接続され、且つ１１本の垂直プローブ３０が、第２パッドグループを構成する、当該１０個のパッド２０３に隣接するパッド２０４にそれぞれ電気的に接続される形態を示している。
【００２８】
ここで、パッド２０３は、例えば周波数特性を必要とする、即ち高周波信号の伝送に用いられる信号パッドである。パッド２０４は、電源、グランドパッド、第１周波数と異なる第２周波数で信号が伝送される信号パッドのいずれかである。
【００２９】
このような構成のプローブカードも、隣接するパッド２０３、２０４に伝送される信号の周波数又はデータレートが異なる等の場合、パッド２０３と２０４とで接触させるプローブの種類を変えている。このとき、傾斜プローブ２０と垂直プローブ３０との間に間隔が確保されているので、パッド２０３に接続された傾斜プローブ２０と、パッド２０４に接続された垂直プローブ３０との間で電気的な結合が生じ難く、クロストークやノイズなどの悪影響を低減できる。そのため、本実施形態のプローブカードも精度良く半導体チップ２００の電気的特性を測定することができる。
【００３０】
なお、図１２及び１３の例示でも、隣接する複数のパッド２０３にそれぞれ接続される傾斜プローブ２０が隣接することになるが、パッド２０３に伝送される信号の周波数又はデータレートが同じである場合や実使用としてクロックとデータとを併走させる仕様の信号が伝送される場合、傾斜プローブ２０が隣接しても電気的に結合し難い。
【００３１】
また、隣接する複数のパッド２０４にそれぞれ接続される垂直プローブ３０も隣接することになるが、パッド２０４は、周波数特性を必要としない、即ち比較的低い周波数が伝送されるので、垂直プローブ３０が隣接していても電気的に結合し難い。
【００３２】
ちなみに、パッド２０４の周辺に配置されるパッド２０５には、傾斜プローブ２０又は垂直プローブ３０のいずれかが接続されるように、プローブが配置されていれば良い。一般的には、周波数特性が必要なパッドは半導体チップの周辺部に配置されることが多く、半導体チップの比較的内方に配置されるパッド２０５は周波数特性を必要としないパッドであることが多いからである。そのため、パッド２０４に接続されるプローブと同じタイプのプローブをパッド２０５に接続させても、パッド２０４に接続されるプローブとの間で電気的な結合が生じ難い。但し、パッド２０５が周波数特性を必要とする信号パッドの場合、パッド２０４に接続されるプローブと異なるタイプのプローブをパッド２０５に接続させる。つまり、パッド２０４を囲む領域Ｒより外側のパッドに関しても、上述したパッド２０３と２０４とに接触させるプローブの関係に基づけば良い。
【００３３】
上述の実施形態では、傾斜プローブ２０がパッド２０３に接続され、垂直プローブ３０がパッド２０４に接続されるが、図１４及び１５に示すように、傾斜プローブ２０がパッド２０４に接続され、垂直プローブ３０がパッド２０３に接続されても良い。
【００３４】
＜実施形態３＞
実施形態１のプローブカード１は、周辺部に一列状にパッドが配置された半導体チップ１００の電気的特性を測定する際に好適に用いることができる構成としたが、この限りでない。
【００３５】
本実施形態のプローブカードは、図１６に示すように、周辺部に千鳥状にパッドが配置された半導体チップ３００の電気的特性を測定する際に好適に用いることができる構成とされている。すなわち、傾斜プローブ２０は、図１７に示すように、第１周波数で信号が伝送される１個又は隣接する複数のパッド３０３に電気的に接続可能に配置される。垂直プローブ３０は、１個又は隣接する複数のパッド３０３に隣接する複数のパッド３０４に電気的に接続可能に配置される。パッド３０３は、例えば周波数特性を必要とする、即ち高周波信号の伝送に用いられる信号パッドである。パッド３０４は、電源、グランドパッド、第１周波数と異なる第２周波数で信号が伝送される信号パッドのいずれかである。
【００３６】
このような構成のプローブカードも、隣接するパッド３０３、３０４に伝送される信号の周波数又はデータレートが異なる等の場合、パッド３０３と３０４とで接触させるプローブの種類を変えている。このとき、傾斜プローブ２０と垂直プローブ３０との間に間隔が確保されているので、パッド３０３に接続された傾斜プローブ２０と、パッド３０４に接続された垂直プローブ３０との間で電気的な結合が生じ難く、クロストークやノイズなどの悪影響を低減できる。
【００３７】
なお、図１７の例示でも、隣接する複数のパッド３０３にそれぞれ接続される傾斜プローブ２０が隣接することになるが、パッド３０３に伝送される信号の周波数又はデータレートが同じである場合や実使用としてクロックとデータとを併走させる仕様の信号が伝送される場合、傾斜プローブ２０が隣接しても電気的に結合し難い。
【００３８】
ちなみに、パッド３０４の周辺に配置されるパッド３０５には、傾斜プローブ２０又は垂直プローブ３０のいずれかが接続されるように、プローブが配置されていれば良い。一般的には、周波数特性が必要なパッドは半導体チップの周辺部に配置されることが多く、半導体チップの比較的内方に配置されるパッド３０５は周波数特性を必要としないパッドであることが多いからである。そのため、パッド３０４に接続されるプローブと同じタイプのプローブをパッド３０５に接続させても、パッド３０４に接続されるプローブとの間で電気的な結合が生じ難い。但し、パッド３０５が周波数特性を必要とするパッドの場合、パッド３０４に接続されるプローブと異なるタイプのプローブをパッド３０５に接続させる。つまり、パッド３０４を囲む領域Ｒより外側のパッドに関しても、上述したパッド３０３と３０４とに接触させるプローブの関係に基づけば良い。
【００３９】
上述の実施形態では、傾斜プローブ２０がパッド３０３に接続され、垂直プローブ３０がパッド３０４に接続されるが、傾斜プローブ２０がパッド３０４に接続され、垂直プローブ３０がパッド３０３に接続されても良い。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  プローブカード
１０  第１基板
１１  第２基板
１２  支持片
２０  傾斜プローブ
３０  垂直プローブ
１００  半導体チップ
１０１ａ、１０１ｂ  パッド
１０２ａ〜１０２ｊ  パッド
１０３〜１０５  パッド
２００  半導体チップ
２０３〜２０５  パッド
３００  半導体チップ
３０３〜３０５  パッド
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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