(57)【要約】【課題】プロ−ブカ−ドおよび半導体装置の検査方法において、プロ−ブ１をクリ−ニングする手段を必要することなく検査のスル−プットを向上が図れる。【解決手段】プロ−ブ１の先端部に電極パッド１２と接触するコンタクト部４と並んで刃部５を設け、測定時にオ−バ−ドライブをかけることにより、刃部５が電極パッド１２の表面の酸化膜や異物を削り取り、新鮮になった電極パッド面にコンタクト部４が常に接触できる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テスタ本体と信号授受する配線と接続されるプリント配線板と、このプリント配線板の周辺から派生し斜めに下方に伸びかつ略垂直に折り曲げられウェハに形成された半導体装置の電極パッドに先端部を当接し前記信号授受を行う複数のプロ−ブとを備えるプロ−ブカ−ドにおいて、前記電極パッドの表面を削る刃部と前記電極パッドの表面に当接するコンタクト部とが前記半導体装置の中心に向け前記プロ−ブの先端部に並べて形成されていることを特徴とするプロ−ブカ−ド。
【請求項２】
前記刃部と前記コンタクト部とは独立して前記プリント配線板から派生している前記プロ−ブに有することを特徴とする請求項１記載のプロ−ブカ−ド。
【請求項３】
前記刃部と前記コンタクト部は同一の前記プロ−ブに取付けられていることを特徴とする請求項１記載のプロ−ブカ−ド。
【請求項４】
前記刃部は、高融点金属で高硬度の金属を気相エピタキシアル成長法で成長させて製作されることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載のプロ−ブカ−ド。
【請求項５】
前記刃部はタングステンとレニウムとの合金よりなる材質であるとともに前記コンタクト部は銅を主成分とする銅合金であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載のプロ−ブカ−ド。
【請求項６】
テスタ本体と信号授受する配線と接続されるプリント配線板と、このプリント配線板の周辺から派生し斜めに下方に伸びかつ略垂直に折り曲げられウェハに形成された半導体装置の電極パッドに先端部を当接し前記信号授受を行うとともに前記電極パッドの表面を削る刃部と前記電極パッドの表面に当接するコンタクト部とが前記半導体の中心に向け前記先端部に並べて形成されている複数のプロ−ブとを備えるプロ−ブカ−ドにおいて、前記半導体ウェハと前記プロ−ブカ−ドとの相対的距離を縮め前記プロ−ブの先端部と前記電極パッドと接触させ、さらに前記プロ−ブの先端部の前記電極パッドへの押さえ込み量を増加させ前記プロ−ブの先端部の前記電極パッド面上のすべりを発生させることを特徴とする半導体装置の検査方法。
【請求項７】
前記プロ−ブの先端部の前記電極パッド面のすべり量は、１０乃至２０μｍであることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウェハに形成される複数の半導体装置の個々の電気特性を測定する検査装置に関するとともに半導体装置の電極パッドと接触し信号の授受を行う複数のプロ−ブを有する検査装置のプロ−ブカ−ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、半導体ウェハ（以下ウェハと記す）に形成された複数の半導体装置の個々の電気特性を測定し半導体装置を選別する検査工程がある。この検査装置は、ステ−ジ上に載置されたウェハの半導体装置にある複数の電極パッドに接触するプロ−ブを具備するプロ−ブカ−ドを備えるプロ−ビング装置と、プロ−ブからの信号授受により半導体装置の電気特性を測定するテスタ本体とで構成されている。
【０００３】
この検査装置では、如何に電極パッドとプロ−ブとの電気的接触を安定して得て信頼性の高い検査ができるか否かが重要な課題であった。この接触を安定して得るために、種々の方法が提案されている。
【０００４】
例えば、プロ−ブが電極パッドに接触する毎に、プロ−ブをクリ−ニングするクリ−ニングシ−トにプロ−ブを突き当て、プロ−ブに被着する異物を除去するといった方法がある。しかしながら、この方法は、クリ−ニングシ−トでプロ−ブの先端部に付着する異物が除去されるものの、プロ−ブの側面に付着した異物は除去されない。また、クリ−ニング頻度が高くなりプロ−ブの磨耗が進み寿命が短くなるという問題がある。
【０００５】
図５（ａ）および（ｂ）は従来の半導体装置の検査方法の一例を説明するための図である。従来、この種の半導体装置の検査方法では、複数の半導体装置の検査を行った後に、図５（ａ）に示すクリ−ニングシ−ト２７にプロ−ブ２２を当接させプロ−ブ２２に付着した異物を除去している。
【０００６】
このクリ−ニングシ−トは、図５（ａ）に示すように、第１のクッション材２３に粘着材２４を介して研磨剤層２５を施しその上に第２のクッション材２６を貼り付けた構造である。そして、プロ−ブ２２をクリ−ニングする際は、プロ−ブ２２を第２のクッション材２６に突き刺し研磨剤層２５に当接させることにより、プロ−ブ２２の先端部２２ａを研磨すると同時にプロ−ブ２２の先端部２２ａおよび側面２２ｂに付着した異物２８を除去している。
【０００７】
そして、異物２８が除去されたプロ−ブ２２は、図５（ｂ）に示すように、半導体装置２０のＡＵバンプ電極２１に対し接触する部分、すなわち、鋭角で球面状の先端部２２ａを接触させ検査していた。このプロ−ブ２２の先端部２２ａの形状が鋭角かつ球面であるためオ−バドライブ量（プロ−ブの先端部の電極への押さえ込み量）なく接触できるので、磨耗の低減ができ寿命を長くすることができる。
【０００８】
また、ＡＵバンプ電極２１へのオ−バドライブ量がないため、ＡＵバンプ電極２１の上面の剥がれを防止し、プロ−ブ２２への異物の付着を低減している（特許文献１）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３１９６０５号公報（第４−５頁、図１、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した半導体装置の検査方法では、プロ−ブをクリ−ニングするクリ−ニングシ−トを必要とし、このクリ−ニングシ−トにプロ−ブを位置決めするという操作しなければならないという欠点がある。この操作は検査のスル−プットの向上を妨げることになる。
【００１１】
また、クリ−ニングシ−トにプロ−ブを当接しても、必ずしもプロ−ブから異物が除去されるか否かは疑問がある。よしんば、除去されても、異物がクリ−ニングシ−トに残り、再度、プロ−ブをクリ−ニングシ−トに当接するとき、残存した異物がプロ−ブに再付着する懸念がある。
【００１２】
従って、本発明の目的は、プロ−ブをクリ−ニングする手段を必要することなく検査のスル−プットを向上が図れる検査装置のプロ−ブカ−ドおよび半導体装置の検査方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、テスタ本体と信号授受する配線と接続されるプリント配線板と、このプリント配線板の周辺から派生し斜めに下方に伸びかつ略垂直に折り曲げられウェハに形成された半導体装置の電極パッドに先端部を当接し前記信号授受を行う複数のプロ−ブとを備えるプロ−ブカ−ドにおいて、前記電極パッドの表面を削る刃部と前記電極パッドの表面に当接するコンタクト部とが前記半導体装置の中心に向け前記プロ−ブの先端部に並べて形成されているプロ−ブカ−ドである。
【００１４】
また、前記刃部と前記コンタクト部とは独立して前記プリント配線板から派生している前記プロ−ブに取り付けているか、または、前記刃部と前記コンタクト部は同一の前記プロ−ブに取付けられていることが望ましい。そして、好ましくは、前記刃部は、高融点金属で高硬度の金属を気相エピタキシアル成長法で成長させて製作されることである。一方、前記刃部はタングステンとレニウムとの合金よりなる材質であるとともに前記コンタクト部は銅を主成分とする銅合金であることが望ましい。
【００１５】
本発明の他の特徴は、テスタ本体と信号授受する配線と接続されるプリント配線板と、このプリント配線板の周辺から派生し斜めに下方に伸びかつ略垂直に折り曲げられウェハに形成された半導体装置の電極パッドに先端部を当接し前記信号授受を行うとともに前記電極パッドの表面を削る刃部と前記電極パッドの表面に当接するコンタクト部とが前記半導体装置の中心に向け前記先端部に並べて形成さている複数のプロ−ブとを備えるプロ−ブカ−ドにおいて、前記半導体ウェハと前記プロ−ブカ−ドとの相対的距離を縮め前記プロ−ブの先端部と前記電極パッドと接触させ、さらに前記プロ−ブの先端部の前記電極パッドへの押さえ込み量を増加させ前記プロ−ブの先端部の前記電極パッド面上のすべりを発生させる半導体装置の検査方法である。
【００１６】
また、前記プロ−ブの先端部の前記電極パッド面のすべり量は、１０乃至２０μｍであることが望ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態におけるプロ−ブカ−ド部分断面図およびＡ部拡大図である。このプロ−ブカ−ドは、図１に示すように、テスタ本体（図示せず）と信号授受する配線と接続されるプリント配線板２と、このプリント配線板２の周辺から派生し斜めに下方に伸びかつ略垂直に折り曲げられ電極パッド１２に当接し、ウェハ１０に形成された半導体装置１１の電極パッド１２と前記信号授受を行うとともに電極パッド１２の表面を削る刃部５と電極パッド１２の表面に当接するコンタクト部４とが半導体装置１１の中心に向け前記先端部に並べて形成さている複数のプロ−ブ１とを備えている。
【００１９】
また、また、刃部５とコンタクト部４とは独立してプリント配線板２から派生しているスクライブ用プロ−ブ１ｂとコンタクト用プロ−ブ１ａに取付けられている。そして、刃部５をもつスクライブ用プロ−ブ１ｂは、タングステン（Ｗ）、タングステン合金であるレニウムタングステンで製作されることが望ましい。一方、コンタクト部４をもつコンタクト用プロ−ブ１ａは、導電性の高くバネ性の高いベリリウム銅（ＢｅＣｕ）で製作することが望ましい。
【００２０】
なお、スクライブ用プロ−ブ１ｂおよびコンタクト用プロ−ブ１ａは、プリント配線板２のランドに共に接続しても良い。また、複数のプロ−ブ１は、プリント配線板２から垂下する支持部３に固定されカンチレバ−構造になっている。そして、右側のサ−クルに示す、オ−バ−ドライブ時に、プロ−ブ１とプリント配線板２との接続部に直接力が加わらないようになっている。
【００２１】
このプロ−ブカ−ドは、左側のサ−クル内に示すように、コンタクト用プロ−ブ１ａおよびスクライブ用プロ−ブ１ｂは、共にその先端部にあるコンタクト部４と刃部５とが接触しているが、オ−バ−ドライブすることによって、右側のサ−クル内に示すように、刃部５は電極パッド１２面をすべり、電極パッド１２面の酸化膜や異物を削り取り、コンタクト部４は、異物や酸化膜が除去された電極パッド１２面に押し付けられ良好な電気的接触が得られる。なお、刃部５はその先端が鋭角に形成され、コンタクト部４の先端は球面状に形成されている。
【００２２】
図２は図１のプロ−ブカ−ドの一変形例を示す部分断面図である。このプロ−ブカ−ドは、図２に示すように、プリント配線板２から派生したプロ−ブ１の先端部に半導体装置の中心に向け、刃部５とコンタクト部４とを並べて取り付けている。
【００２３】
なお、レニウムタングステン材でプロ−ブ１と刃部５とを一体化して製作し、ベリリウム銅材のコンタクト部５をロ−付けなどにより取り付けても良いし、あるいは、ベリリウム銅材でプロ−ブ１とコンタクト部４とを一体化して製作し、レニウムタングステン材の刃部材にコバルト材などをフィラ−として使用し、レ−ザまたは電子ビ−ムなどで融接し突き合わせ溶接しても良い。プロ−ブ１に必要であるバネ性と導電性および刃部５に必要である硬度を考慮すると、後者の方が優れている。
【００２４】
図３（ａ）および（ｂ）は図１のプロ−ブカ−ドのその他の変形例を説明するためのプロ−ブの部分を示す図である。このプロ−ブカ−ドは、図３に示すように、プロ−ブ１の先端部のコンタクト部４とプロ−ブ１と一体化して製作し、刃部５をコンタクト部４と並べて取り付けている。
【００２５】
プロ−ブ１およびコンタクト部４は、例えば、バネ性が高く導電性が優れているベリリウム銅を使用することが望ましい。また、刃部５は、通常のタングステン焼結合金でなく、プロ−ブ１の先端部の平坦面にタングステンスパッタ膜を形成し、スパッタ膜上に気相エピタキシアル成長方法によりタングステン結晶の突起部を形成し、この突起部をイオンミ−リングにより刃先を加工することが望ましい。なお、プロ−ブ１の先端部のすべりが直線的になるように、プロ−ブ１に湾曲部６を設けることが望ましい。
【００２６】
図４（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施の形態における半導体装置の検査方法を説明するための平面図およびＡ−Ａ断面矢視図である。この半導体装置の検査方法は、まず、図４のウェハ１０を載置したステ−ジ（図示せず）を上昇させ、プロ−ブ１の先端部を電極パッド１２に接触させる。このときの状態は、プロ−ブ１の先端部は、図４の実線でしめされる。
【００２７】
次に、プロ−ブ１の先端部が電極パッド１２に接触した状態から、さらにステ−ジを上昇させ、オ−バ−ドライブをかける、このことによりプロ−ブ１の先端部は半導体装置１１の中心方向にすべる。図４では、プロ−ブ１の先端部は二点鎖線に示す位置にすべる。その結果、刃部５は電極パッド１２の酸化膜を除去し、電極パッド１２の新鮮な面にコンタクト部４が接触し正確な信号授受を行え得る。なお、刃部５に切屑が付着しても、刃部５は電気的接触に寄与していないので問題はない。そして、常に、コンタクト部４が新鮮な面と接触しているので、安定した電気的接触が得られる。
【００２８】
なお、すべり量は、電極パッドの寸法によりことなるが、コンタクト部４の大きさが最小のときでも１０ミクロンメ−タが必要である。また、刃部５とコンタクト部の間隔が製作上２０ミクロンメ−タ程度必要であることとコンタクト部４の接触長さが最小の電極パッド１２でも２０ミクロンメ−タであることを考慮すると、オ−バ−ドライブにより起こるプロ−ブ１の先端部のすべり量は、１０乃至２０μｍが適切である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、プロ−ブの先端部に電極パッドと接触するコンタクト部と並んで刃部を設け、測定時にオ−バ−ドライブをかけることにより、刃部が電極パッドの表面の酸化膜や異物を削り取り、新鮮になった電極パッド面にコンタクト部が常に接触できることによって、安定した測定し得るとともに高い信頼性の検査ができるという効果がある。
【００３０】
また、プロ−ブをクリ−ニングする機構を設ける必要なく、さらに、クリ−ニング機構への位置決め操作が無くなり、スル−プットの向上が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプロ−ブカ−ドを示す部分断面図およびＡ部拡大図である。
【図２】図１のプロ−ブカ−ドの一変形例を示す部分断面図である。
【図３】図１のプロ−ブカ−ドのその他の変形例を説明するためのプロ−ブの部分を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態における半導体装置の検査方法を説明するための平面図およびＡＡ断面矢視図である。
【図５】従来の半導体装置の検査方法の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
１    プロ−ブ
１ａ    コンタクト用プロ−ブ
１ｂ    スクライブ用プロ−ブ
２    プリント配線板
３    支持部
４    コンタクト部
５    刃部
６    湾曲部
１０    ウェハ
１１    半導体装置
１２    電極パッド
【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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