(57)【要約】【課題】半導体チップの動作テスト時に、プローブ針の先端部がパッドから踏み外すことを防止し、歩留まりを向上させるこができるプローブカードの提供。【解決手段】流体通路１７に供給される負圧流体によって、中空のプローブ針１９を入力パッド１１および出力パッド１２に吸着させるように構成したので、テスタ（装置）の微振動や地面からの微振動等によって、中空のプローブ針１９が各パッド１１および１２から踏み外すことが無くなり、ＬＣＤチップ１０の動作テスト時における歩留まりを向上させるこができる。【選択図】図３
2007139572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップのパッドに複数のプローブ針を電気的に接触させ、前記半導体チップの動作テストを行うプローブカードであって、
複数の板材を積層して形成された基板と、
前記複数の板材の間に形成され、負圧流体が供給される流体通路と、
前記流体通路の一方の開口部に接続された中空のプローブ針と、
を備えたことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
請求項１記載のプローブカードにおいて、前記流体通路の他方の開口部は、真空ポンプが接続される接続部となっていることを特徴とするプローブカード。
【請求項３】
請求項１または２記載のプローブカードにおいて、前記中空のプローブ針の前記パッドとの接触部分が、互いに非接触の状態において、前記パッドの表面に対して平行となるように形成されていることを特徴とするプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップが正しく機能しているか否かの動作テストを行うプローブカードに係り、特に、多ピン化された半導体チップの動作テストに用いて好適なプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップにおける電気的特性確認のテスト、表示デバイスの表示テスト、電子回路基板の動作テスト等を実施するためにプローブカードが用いられている。このプローブカードにおいては、プローブ針の先端部を半導体チップの電極（パッド）に安定的に接触させるために所定のオーバードライブ量で押圧し、プローブ針の先端部とパッドとを電気的に接触させて半導体チップの動作テストを行うようにしている。このようなプローブ針を備えるプローブカードに関する技術として、例えば、特許文献１に示すものが挙げられる。
【特許文献１】特開２００５−３０７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近時、半導体チップには、多機能化および高速化が求められており、半導体チップの表面に配置されるパッドの多ピン化が進んでいる。これに伴い、半導体チップの良品・不良品の判定をウエハの状態で検査（プローブ検査）するためのプローブカードにおいても、搭載する電子部品や配線（回路）、プローブ針の数の増加が進んでいる。本発明者は、プローブカードの開発に従事しており、その中で以下のような課題を見出した。
【０００４】
すなわち、本発明者が検討したプローブカードにおいては、多ピン化された半導体チップの動作テストに用いた場合、パッドがより小型化されたことと、動作テスト時における装置の微振動（冷却ファンの駆動振動等）や地面からの微振動等とによって、プローブ針の先端部がパッドから踏み外すことがあり、正しく動作テストを行うことができないという問題が生じた。
【０００５】
本発明の目的は、半導体チップの動作テスト時において、プローブ針の先端部がパッドから踏み外すことを防止し、歩留まりを向上させるこができるプローブカードを提供することにある。
【０００６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
すなわち、本発明は、半導体チップのパッドに複数のプローブ針を電気的に接触させ、前記半導体チップの動作テストを行うプローブカードであって、複数の板材を積層して形成された基板と、前記複数の板材の間に形成され、負圧流体が供給される流体通路と、前記流体通路の一方の開口部に接続された中空のプローブ針と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１０】
流体通路に供給される負圧流体によって中空のプローブ針をパッドに吸着させるように構成したので、装置の微振動や地面からの微振動等によって、プローブ針がパッドから踏み外すことが無くなり、半導体チップの動作テスト時における歩留まりを向上させるこができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図５に基づいて詳細に説明する。なお、図１は半導体チップとしてのＬＣＤチップにおけるパッド側から見た図を、図２は本発明におけるプローブカードを上方から見た図を、図３は図２におけるＡ−Ａ線に沿う横断面図を、図４は本発明におけるプローブカードを用いたテスタの構成を示す図を、図５は図２における中空のプローブ針とＬＣＤチップのパッドとの接触状態を示す図を、それぞれ示している。
【００１２】
図１に示されるものは、多ピン化された半導体チップとしてのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）チップであり、このＬＣＤチップ１０は、液晶ディスプレイの表示駆動用として使用されるものである。ＬＣＤチップ１０は、例えば、「２ｍｍ×２０ｍｍ」の長方形形状に形成されており、ＬＣＤチップ１０の表面には、入力側ピンとしての入力パッド（電極）１１と、出力側ピンとしての出力パッド（電極）１２とが、その長手方向に複数個設けられている。入力パッド１１は、例えば、「１００μｍ×１００μｍ」の略正方形形状に形成されて直線状に並んで設けられ、出力パッド１２は、例えば、「７０μｍ×３０μｍ」の長方形形状に形成されて互い違いになるように並んで設けられている。なお、入力パッド１１と出力パッド１２とは、その表面に金メッキ（Ａｕ）処理が施されている。
【００１３】
図２および図３に示されるものは、本発明におけるプローブカードであり、このプローブカード１３は、２枚の円盤状の板材１４，１５を積層して形成された基板１６と、各板材１４，１５の間に形成されて負圧流体が供給される流体通路１７と、流体通路１７の一方の開口部１８に接続された中空のプローブ針１９とを備えている。
【００１４】
板材１４の中心には孔１４ａが形成されている。板材１４の板材１５側の面には、孔１４ａに沿うようにして周方向に延びる環状の凹溝１４ｂ（流体通路）が形成されている。環状の凹溝１４ｂには、当該凹溝１４ｂと対向するようにして中空のプローブ針１９が接続される開口部１８が、板材１４の軸方向に貫通して複数個設けられている。また、板材１４の板材１５側の面には、図２のＡ−Ａ線に沿って互いに対向するように、径方向外側に延びる一対の径方向溝１４ｃ，１４ｃ（流体通路）が形成されている。
【００１５】
板材１５は板材１４と略同様の形状をなしており、この板材１５には、板材１４に形成された径方向溝１４ｃ，１４ｃの先端側、すなわち、径方向外側部分と軸方向に対向するようにして、流体通路の他方の開口部を構成する開口部２０が軸方向に貫通して２箇所設けられている。なお、これらの各開口部２０は、流体通路１７に負圧流体を供給するための真空ポンプが接続される接続部となっている。
【００１６】
板材１４と板材１５とは、例えば、フィルム状の接着剤等によって互いに気密的に接着されている。板材１４の図３中下面には、中空のプローブ針１９の基端側が開口部１８と対向する位置で、板材１４に対して所定の角度となるように溶接等の接着手段によって固定されている。
【００１７】
中空のプローブ針１９の先端側は、図３で示すように、ＬＣＤチップ１０の各パッド１１および１２に対する非接触の状態において、各パッド１１および１２の表面と平行となるように切断されている。中空のプローブ針１９は、板材１４に対して各パッド１１および１２の数と同じ数だけ設けられ、中空のプローブ針１９の先端側は、動作テストの対象となるＬＣＤチップ１０の各パッド１１および１２の位置と整合する状態に調整されている。なお、中空のプローブ針１９は、タングステン（Ｗｂ）材によって形成されている。
【００１８】
板材１５の図３中上面には、図示しないリレー、コンデンサ、水晶発信子およびＩＣ等の電子部品がプリント基板を介して載置されており、これらの各電子部品に対して、中空のプローブ針１９が電気的に接続されている。
【００１９】
次に、図４を用いて、本発明におけるプローブカード１３を用いたテスタ（装置）について詳細に説明する。
【００２０】
上述したＬＣＤチップ１０の動作テストを実施する装置としてのテスタ２１は、コントロール部２２、テストヘッド２３、パフォーマンスボード２４、コンタクトリング２５、プローブカード１３およびウエハステージ２６等より構成されており、コンタクトリング２５の一部、プローブカード１３およびウエハステージ２６はプローバ２７内に収容されている。
【００２１】
テストヘッド２３は、コントロール部２２の内部に設けられた駆動制御部２２ａに信号線２８を介して電気的に接続されている。また、テストヘッド２３には、その内部に設けられた回路部（図示せず）と電気的に接続するための複数のポゴピン２９が設けられ、このポゴピン２９はパフォーマンスボード２４に向けて突設されている。テストヘッド２３のポゴピン２９をパフォーマンスボード２４のコネクトパッド（図示せず）に接続することによって、パフォーマンスボード２４をテストヘッド２３に対して電気的に接続することができる。
【００２２】
コンタクトリング２５には、その内部に設けられた回路部（図示せず）と電気的に接続するための複数のポゴピン３０および３１が設けられている。ポゴピン３０の先端はパフォーマンスボード２４側に向けられ、ポゴピン３１の先端はプローバ２７内のプローブカード１３側に向けられている。ポゴピン３０の先端をパフォーマンスボード２４のコネクトパッド（図示せず）と接続することにより、コンタクトリング２５とパフォーマンスボード２４とを電気的に接続することができる。また、ポゴピン３１の先端をプローブカード１３のコネクトパッド（図示せず）と接続することにより、コンタクトリング２５とプローブカード１３とを電気的に接続することができる。そして、プローブカード１３は、プローブカード１３における中空のプローブ針１９の先端側が、ウエハステージ２６上に載置された検査対象となるウエハ３２と平行となるようにコンタクトリング２５にセットされている。
【００２３】
ウエハ３２は、複数の半導体チップ領域（図示せず）に区画され、各半導体チップ領域には、入力パッド１１および出力パッド１２が形成されている。中空のプローブ針１９がこれらのパッド１１および１２と接触することにより、駆動制御部２２ａ、テストヘッド２３、パフォーマンスボード２４、コンタクトリング２５、プローブカード１３およびウエハ３２内に形成された半導体チップが電気的に接続され、接続された半導体チップに検査信号を送ることによってプローブ検査を行うことができる。
【００２４】
コンタクトリング２５には、上述したような電気的に接続される回路部に加え、プローブカード１３に形成された開口部２０を介して流体通路１７と接続される流体回路３３が設けられている。この流体回路３３の一端側は、コンタクトリング２５のポゴピン３１と並ぶようにして中空の針部材３４としてプローブカード１３側に向けて突出されている。そして、この針部材３４がプローブカード１３の開口部２０に嵌め合わされることによって、コンタクトリング２５とプローブカード１３とが気密的に接続される。
【００２５】
コンタクトリング２５の側壁部には、流体回路３３の他端側が開口して設けられており、この流体回路３３の他端側は、流体管３５を介してコントロール部２２の内部に設けられた真空ポンプ２２ｂに接続されている。真空ポンプ２２ｂの駆動によって、プローブカード１３の開口部２０を介して流体通路１７内に負圧流体を供給することができる。
【００２６】
次に、以上のように構成された本発明におけるプローブカード１３の動作について詳細に説明する。
【００２７】
まず、動作テスト前のウエハ３２（未検査品）を、図示しないウエハ搬送装置によってウエハステージ２６上に搬送する。ウエハステージ２６上の所定位置にウエハ３２を載置した後、ウエハステージ２６をプローブカード１３に向けて上昇させる。ウエハステージ２６の上昇とともに、真空ポンプ２２ｂを駆動制御し、図４中の矢印（白色）に示すように流体通路１７に負圧流体を供給する。その後、中空のプローブ針１９の先端側とＬＣＤチップ１０の各パッド１１および１２とが近接することにより、図５に示すように中空のプローブ針１９内の負圧力が作用して中空のプローブ針１９が撓み、中空のプローブ針１９の先端側がＬＣＤチップ１０の各パッド１１および１２に対して吸着される。そして、図４中の矢印（黒色）に示すように、駆動制御部２２ａからＬＣＤチップ１０に対して検査信号を送ることによって、プローブ検査を実施する。
【００２８】
ここで、このプローブ検査（動作テスト）は、例えば、温度補償の観点等から、異なる温度雰囲気で１チップあたり数回の検査を繰り返すようにしている。また、「良品」および「不良品」の選別は、「不良品」と判断されたＬＣＤチップ１０に対して、図示しないマーキング装置によってペイントマーキング等を施すようにしている。ウエハ３２のダイシング加工後、マーキングの無いものを「良品」としてこれをピックアップするようにしている。
【００２９】
以上のように構成した実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
【００３０】
１）  中空のプローブ針１９を各パッド１１および１２に吸着させるようにしたので、テスタ２１の微振動や地面からの微振動等によって、中空のプローブ針１９が各パッド１１および１２から踏み外すことが無くなり、半導体チップの動作テスト時における歩留まりを向上させるこができる。
【００３１】
２）  多ピン化されてパッドが小型化された半導体チップであっても、効率よく動作テストを行うことができ、多機能化に伴う動作テストの長時間化にも十分耐えることができる。
【００３２】
３）  中空のプローブ針１９の先端側を、各パッド１１および１２に対する非接触の状態において、各パッド１１および１２の表面と平行となるように形成したので、中空のプローブ針１９を各パッド１１および１２に対して容易に吸着させることができる。
【００３３】
４）  中空のプローブ針１９内の負圧力の作用によって、中空のプローブ針１９の先端側を各パッド１１および１２の表面に確実に接触させることができるので、従前の動作テストで必要だったオーバードライブ操作を省くことができる。
【００３４】
５）  各中空のプローブ針１９内の負圧力は、共通の流体通路１７を介して同一の負圧力に保持されるので、各パッド１１および１２に対する中空のプローブ針１９の吸着力、ひいては、接触力を均一にすることができる。
【００３５】
６）  中空のプローブ針１９の先端側が各パッド１１および１２の表面をスライドすることを抑えられるので、各パッド１１および１２の表面への攻撃性（傷つけなど）を低下させることができる。
【００３６】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
例えば、前記実施の形態としては、動作テストの対象としての半導体チップとして、ＬＣＤチップを適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、パッド（電極）を有する半導体チップであれば、その種類は問わないものである。
【００３８】
また、前記実施の形態においては、パッドのピッチが狭い半導体チップを動作テストの対象として適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、パッドのピッチが広い半導体チップを動作テストの対象として適用しても良い。この場合、より確実に半導体チップの動作テストを実施することができるので、動作テスト時の歩留まりをより向上させるこができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のプローブカードは、ウエハに形成された半導体チップのプローブ検査に幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】半導体チップとしてのＬＣＤチップにおけるパッド側から見た図である。
【図２】本発明におけるプローブカードを上方から見た図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線に沿う横断面図である。
【図４】本発明におけるプローブカードを用いたテスタの構成を示す図である。
【図５】図２における中空のプローブ針とＬＣＤチップのパッドとの接触状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０    ＬＣＤチップ（半導体チップ）
１１    入力パッド（電極）
１２    出力パッド（電極）
１３    プローブカード
１４，１５    板材
１４ｂ    凹溝（流体通路）
１４ｃ    径方向溝（流体通路）
１６    基板
１７    流体通路
１８    開口部（一方の開口部）
１９    中空のプローブ針
２０    開口部（他方の開口部，接続部）
２１    テスタ
２２ｂ    真空ポンプ
【図１】
2007139572.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007139572.tif 000006
【図５】
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