(57)【要約】【課題】貫通孔内に挿通されて位置決めされるプローブにおいて移動スペースを確保しつつ高い位置精度を得る。【解決手段】プローブ１は，下面が電極Ｐに接触される垂直部１０と，当該垂直部１０の上端から水平方向に形成される梁部１１を有している。垂直部１０には，外側に突出した係止部１２が形成されている。垂直部１０には，係止部１２の下方から係止部１２に向けて次第に径が大きくなるテーパ部１３が形成されている。このテーパ部１３は，垂直部１３において梁部１１が形成された方向（Ｙ方向正方向）と逆側の面に形成されている。プローブ１の垂直部１０が貫通孔２ａに挿入された時には，テーパ部１３により垂直部１０がＹ方向正方向側に誘導され，係止部１２によって貫通孔２ａの上端部に係止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に接触して，被検査体の電気的特性の検査を行うプローブであって，
前記プローブは，他の部材の貫通孔に挿通されて位置決めされるものであり，当該貫通孔に挿入される挿入部を有し，
前記挿入部には，前記貫通孔の挿入出口側から挿入入口側に向けて次第に径が大きくなるテーパ部が形成されていることを特徴とする，プローブ。
【請求項２】
前記プローブは，下端が被検査体に接触する垂直部と，前記垂直部の上端に接続され水平方向に形成された梁部を有し，
前記垂直部が前記貫通孔に挿入される前記挿入部であり，
前記垂直部に前記テーパ部が形成されていることを特徴とする，請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記テーパ部は，前記垂直部に対し前記梁部が形成された方向と反対側の面に形成されていることを特徴とする，請求項２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記垂直部には，前記貫通孔の挿入入口側の縁部に係止される係止部が形成されていることを特徴とする，請求項２又は３に記載のプローブ。
【請求項５】
前記テーパ部は，テーパの径が最大となる頂部が前記係止部に接続されるように形成されていることを特徴とする，請求項４に記載のプローブ。
【請求項６】
前記テーパ部の頂部の径は，前記貫通孔の径に等しく設定されていることを特徴とする，請求項４又は５に記載のプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ウェハなどの被検査体の電気的特性を検査するプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体ウェハ上に形成されたＩＣ，ＬＳＩなどの電子回路の電気的特性の検査は，通常検査装置のプローブカードに取り付けられた複数のプローブをウェハ上の電子回路の電極に接触させ，プローブから電子回路に検査用の電気信号を流すことにより行われている。
【０００３】
また，上述の電気的特性の検査を行う際には，プローブの弾力性を利用して，プローブをウェハ上の電極表面上で水平移動させ，電極表面の酸化膜を削り取ること（以下「スクラブ」とする。）が行われている（特許文献１参照）。これにより，プローブと電極との電気的な導通を図ることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８５２６１号公報  （段落番号[００１６]）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，プローブカードにおいて図９に示すようにプローブ２００が支持板２０１の貫通孔２０１ａに挿通されて位置決めされている場合は，プローブ２００の高い位置精度を確保しようとすると，貫通孔２０１ａとプローブ２００とのクリアランスＣを小さくする必要がある。この場合，貫通孔２０１ａ内におけるプローブ２００の移動スペースが小さくなり，上述のスクラブが適正に行われない可能性がある。
【０００６】
一方，プローブ２００の移動スペースを確保するために，貫通孔２０１ａとプローブ２００とのクリアランスＣを大きくすると，プローブ２００が貫通孔２０１ａ内で不規則にずれることがある。この場合，プローブ２００の高い位置精度が得られず，プローブ２００と電極との接触が安定的に行われない恐れがある。
【０００７】
このように，プローブ２００の移動スペースの確保の課題と位置精度の課題はトレードオフの関係にあり，上記構成のプローブカードにおいて，プローブ２００の移動スペースを確保しつつ，プローブ２００の高い位置精度を維持することは困難であった。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，貫通孔に挿通されて位置決めされるプローブにおいて，スクラブのためのプローブの移動スペースを確保しつつ，なおかつプローブの高い位置精度を得ることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明は，被検査体に接触して，被検査体の電気的特性の検査を行うプローブであって，前記プローブは，他の部材の貫通孔に挿通されて位置決めされており，当該貫通孔に挿入される挿入部を有し，前記挿入部には，前記貫通孔の挿入出口側から挿入入口側に向けて次第に径が大きくなるテーパ部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば，プローブの挿入部にテーパ部が形成されているので，プローブと貫通孔との間に比較的大きなクリアランスを設けても，テーパ部によりプローブの位置が誘導され安定する。この結果，貫通孔内においてプローブの移動スペースを確保しつつ，プローブの高い位置精度を得ることができる。
【００１１】
前記プローブは，下端が被検査体に接触する垂直部と，前記垂直部の上端に接続され水平方向に形成された梁部を有し，前記垂直部が前記貫通孔に挿入される前記挿入部であり，前記垂直部に前記テーパ部が形成されていてもよい。
【００１２】
前記テーパ部は，前記垂直部に対し前記梁部が形成された方向と反対側の面に形成されていてもよい。
【００１３】
前記垂直部には，前記貫通孔の挿入入口側の縁部に係止される係止部が形成されていてもよい。
【００１４】
前記テーパ部は，テーパの径が最大となる頂部が前記係止部に接続されるように形成されていてもよい。また，前記テーパ部の頂部の径は，前記貫通孔の径に等しく設定されていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば，プローブの位置精度が上がるので，プローブを電極に確実に接触させ，プローブの検査を安定的に行うことができる。また，プローブによる被検査体に対するスクラブが適正に行われるので，プローブと被検査体の電気的な導通が図られ，電気的特性の検査が高い精度で行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかるプローブ１が，貫通孔２ａのある他の部材としてのプローブ支持板２に支持されている状態を示す縦断面図である。
【００１７】
プローブ１は，例えば下端が被検査体としてのウェハＷの電極Ｐに接触される垂直部１０と，当該垂直部１０の上端からＹ方向正方向側（図１の右側）の水平方向に延びる線状の梁部１１を有する。なお，梁部１１のＹ方向正方向側の後端部は，例えば検査用の電気信号を供給する上方の回路基板（図示せず）に直接的或いは間接的に電気的に接続されている。
【００１８】
例えばプローブ１の垂直部１０の上部には，他の部分よりも径が大きく外側に突出した係止部１２が形成されている。垂直部１０のＹ方向負方向側（図１の左側）の面には，係止部１２より下方側から係止部１２の下面に向けて次第に径が大きくなるテーパ部１３が形成されている。テーパ部１３の最大径となる頂部１３ａは，係止部１２の下面に接続されている。テーパ部１３の頂部１３ａの径は，貫通孔２ａの内径と等しく設定されている。
【００１９】
プローブ１の垂直部１０は，プローブ支持板２の貫通孔２ａ内に上方から挿入され，貫通孔２ａの挿入入口側の上端縁部に，垂直部１０の係止部１２が係止される。また，挿入時には，プローブ１０のテーパ部１３が貫通孔２ａの上端部に当接し，垂直部１０がＹ方向正方向側に誘導され，例えば垂直部１０が貫通孔２ａ内のＹ方向正方向側の内壁面に当接した状態で位置決めされる。
【００２０】
そして，電気的特性の検査の際に図２に示すようにプローブ１がウェハＷの電極Ｐに押し付けられると，例えばプローブ１の垂直部１０に上方向の力が作用し，プローブ１の梁部１１の後端部付近を支点としてプローブ１の梁部１１が上方側に撓んで垂直部１０がＹ方向負方向側にずれる。こうして，垂直部１０が電極Ｐの表面上をＹ方向負方向側に移動し，電極Ｐの表面の酸化膜が削られる。
【００２１】
次に，以上のように構成されたプローブ１が適用された検査装置５０の一例について説明する。図３は，検査装置５０の構成を示す説明図である。
【００２２】
検査装置５０は，例えばプローブカード６０と，ウェハＷを吸着保持するチャック６１と，チャック６１を移動させる移動機構６２と，テスタ６３などを備えている。
【００２３】
プローブカード６０は，例えば複数のプローブ１と，当該プローブ１を挿通させた状態で支持する上述のプローブ支持板２と，プローブ支持板２の上面側に取り付けられた回路基板としてのプリント配線基板７０を備えている。
【００２４】
プリント配線基板７０は，テスタ６３に電気的に接続されている。プリント配線基板７０の内部には，テスタ６３からの検査用の電気信号が流れる配線が形成され，プリント配線基板７０の下面には，その配線の複数の端子７０ａが形成されている。
【００２５】
プローブ１は，例えば全体が薄い板状に形成され，図４に示すようにプリント配線基板７０の端子７０ａに接触する上部接触子８０と，検査時にウェハＷの電極Ｐに接触される下部接触子８１と，上部接触子８０と下部接触子８１を接続する本体部８２を備えている。プローブ１の材質には，例えばニッケル，Ｎｉ−Ｃｏ合金やＮｉ−Ｍｎ合金等の合金，Ｗ，Ｐｄ，ＢｅＣｕ合金，Ａｕ合金などが用いられる。また，プローブ１は，それらの材質の基材の表面に，貴金属めっき材，或いはそれらの貴金属めっき材の合金，その他の金属めっき材がめっきされていてもよい。
【００２６】
例えばプローブ１の本体部８２は，略方形の平板状に形成され，その一端Ａ側（図４の左側）の下面に傾斜面を有している。本体部８２の上部の他端Ｂ側（図４の右側）の側面には，プローブ支持板２に係止される上部係止部８２ａが形成されている。上部係止部８２ａは，例えばフック状に形成され，本体部８２の側面から水平方向に突出しその先端部が下方に向けて屈曲している。
【００２７】
上部接触子８０は，例えば本体部８２の一端Ａ側の上部から他端Ｂ側の斜め上方に向けて形成された線状の梁部８０ａと，梁部８０ａの先端に接続された上に凸の湾曲部８０ｂを有している。梁部８０ａは上下方向に撓むので，上部接触子８０は上下方向に弾性を有している。湾曲部８０ｂは，プリント配線基板７０の端子７０ａに押圧されて接触している。
【００２８】
下部接触子８１は，本体部８２の下部の他端Ｂ側から一端Ａ側に向けて水平方向に形成された上述した梁部１１と，梁部１１の先端部に接続された上述の垂直部１０を有している。梁部１１は上下方向に撓むので，下部接触子８１は上下方向に弾性を有している。垂直部１０には，上述した係止部１２とテーパ部１３が形成されている。また，例えば梁部１１の他端Ｂ側の下面には，下側に突出したストッパ８１ａが形成されている。
【００２９】
プローブ支持板２は，例えば方形の板状に形成されている。プローブ支持板２は，低熱膨張材料，例えばセラミックスにより形成されている。プローブ支持板２の上面側には，例えば図５に示すような一定方向（Ｘ方向）に向かう複数列の溝９０が形成されている。これらの各列の溝９０に，例えば２列のプローブ１が対向するように係止されている。
【００３０】
プローブ支持板２の溝９０の底面には，図４に示すようにプローブ支持板２の下面に貫通する上述の貫通孔２ａが形成されている。この貫通孔２ａにプローブ１の下部接触子８１の垂直部１０が挿入されており，垂直部１０の下部はプローブ支持板２の下方に突出している。また，貫通孔２ａの上端周縁部には，垂直部１０の係止部１２が係止されている。溝９０の底面には，例えば梁部１１のストッパ８１ａが当接しており，梁部１１の水平性を維持している。
【００３１】
プローブ支持板２の溝９０の側壁上端部には，凹部９０ａが形成されている。凹部９０ａは，側面が溝９０の側壁面に開口している。この凹部９０ａには，プローブ１の本体部８２の上部係止部８２ａが係止される。なお，プローブ１は，上述の係止部１２と上部係止部８２ａによりプローブ支持板２に係止されており，プローブ支持板２の上面側から抜き差しできる。
【００３２】
複数のプローブ１を支持したプローブ支持板２は，例えば図３に示すようにプリント配線基板７０の下面に対しボルト１００により固定されている。例えばプリント配線基板７０の下面には，支持体１０１が形成され，その支持体１０１にプローブ支持板２の外周部がボルト１００により固定されている。なお，プローブ支持板２は，ボルト１００に換えて板ばねなどの他の固定部材によりプリント配線基板７０に固定されていてもよい。
【００３３】
チャック６１は，水平な上面を有する略円盤状に形成されている。チャック６１の上面には，ウェハＷを吸着するための吸引口６１ａが設けられている。吸引口６１ａには，例えばチャック６１の内部を通って外部の負圧発生装置１１０に通じる吸引管６１ｂが接続されている。
【００３４】
移動機構６２は，例えばチャック６１を昇降するシリンダなどの昇降駆動部１２０と，昇降駆動部１２０を水平方向の直交する２方向（Ｘ方向とＹ方向）に移動させるＸ−Ｙステージ１２１を備えている。これにより，チャック６１に保持されたウェハＷを三次元移動させ，ウェハＷの表面の各電極Ｐに，上方にある特定のプローブ１を接触させることができる。
【００３５】
次に，以上のように構成された検査装置５０で行われる検査プロセスについて説明する。先ず，ウェハＷがチャック６１上に吸着保持される。続いて，移動機構６２により，チャック６１がＸ―Ｙ方向に移動されて，ウェハＷの位置が調整される。その後チャック６１が上昇され，ウェハＷ上の各電極Ｐがプローブカード６０の各プローブ１に押圧され接触される。
【００３６】
この際，図４に示すプローブ１の垂直部１０が下方から押圧され，梁部１１の他端Ｂ側の後端部付近を支点として下部接触部８１全体が上方側に撓む。このとき垂直部１０は，図２に示したように下端が電極Ｐに接触した状態でＹ方向負方向側に移動し，電極Ｐの表面の酸化膜が削り取られる（スクライブ）。こうして，プローブ１とウェハＷ上の電極Ｐとの電気的な導通が図られる。
【００３７】
その後，テスタ６３からプリント配線基板７０を介して各プローブ１に検査用の電気信号が送られ，各プローブ１からウェハＷ上の各電極Ｐに電気信号が送られて，ウェハＷ上の電子回路の電気的特性の検査が行われる。
【００３８】
以上の実施の形態によれば，プローブ１の垂直部１０のＹ方向負方向側にテーパ部１３が形成されているので，プローブ支持板２の貫通孔２ａ内に挿入された垂直部１０をＹ方向正方向側の内壁面に寄せて位置決めすることができる。それ故，垂直部１０の位置精度を向上できる。また，垂直部１０のＹ方向負方向側に大きな移動スペースが確保されるので，貫通孔２ａ内において垂直部１０がＹ方向負方向側に大きく移動でき，プローブ１による電極Ｐ表面のスクラブを適正に行うことができる。
【００３９】
また，テーパ部１３の頂部１３ａが係止部１２に接続されているので，垂直部１０が貫通孔２ａに上方から挿入される際に，テーパ部１３により垂直部１０をＹ方向正方向側に誘導し，誘導し終えたところで垂直部１０を係止部１２により係止できる。また，テーパ部１３の頂部１３ａの径が貫通孔２ａの径と同じなので，頂部１３ａにより垂直部１０の水平方向の位置決めを行うことができる。
【００４０】
以上の実施の形態で記載したプローブ１は，他の形状を有するものであってもよい。例えば図６に示すようにプローブ１の下部接触子８１が，水平の２本の梁部１１を有し，その２本の梁部１１の一端Ａ側の先端に垂直部１０が形成されていてもよい。この場合，本体部８２は，２本の梁部１１の他端Ｂ側の後端部と上部接触子８０を接続する垂直方向に延びる線状のものであってもよい。
【００４１】
また，プローブ１の形状は，図７に示すように垂直部１０の上端部に水平方向に延びる一本の梁部１１が接続され，その梁部１１の端部に上方に延びる垂直部１００が接続された，いわゆるカンチレバー型であってもよい。かかる場合，垂直部１００の上端部はプリント配線基板７０の端子７０ａに接続されている。また，テーパ部１３は，例えば垂直部１０における梁部１１の反対側の面に形成されている。この例においても，上記実施の形態と同様に，貫通孔２ａ内において垂直部１０の移動スペースが確保されるので，プローブ１による電極Ｐ表面へのスクラブを適正に行うことができる。
【００４２】
また，以上の実施の形態におけるプローブ１は，垂直部１０に水平方向に延びる梁部１１が接続されたＬ字型を有するものであったが，図８に示すように垂直部１０の上端から上方に延びる直線型のプローブ１であってもよい。かかる場合，垂直部１０の対向する両面にテーパ部１３を形成してもよい。この場合，例えばプローブ１が貫通孔２ａに挿入される際に，垂直部１０の両面のテーパ部１３により垂直部１０が貫通孔２ａ内の中心に誘導され位置決めされる。こうすることにより，プローブ１の位置精度が向上する。また，貫通孔２ａ内において垂直部１０が左右に移動可能で，垂直部１０の移動スペースが確保されるので，プローブ１による電極Ｐ表面のスクラブを適正に行うことができる。なお，この例において，テーパ部１３は，垂直部１０の外側面の全周にわたって環状に形成されていてもよい。
【００４３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えばプローブ支持板２は，本実施の形態のものに限られず，他の形状を有するものであってもよい。また，本発明は，被検査体がウェハＷ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）などの他の基板である場合にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は，プローブの移動スペースを確保しつつプローブの高い位置精度を得る際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態にかかるプローブの構成を示す説明図である。
【図２】下方から力が加えられた場合のプローブの様子を示す説明図である。
【図３】本実施の形態にかかるプローブが適用された検査装置の構成の概略を示す側面図である。
【図４】プローブが係止されたプローブ支持板の縦断面図である。
【図５】プローブ支持板に複数のプローブが取り付けられた状態を示す説明図である。
【図６】下部接触子に２本の梁部を有するプローブが係止されたプローブ支持板の縦断面図である。
【図７】カンチレバー型のプローブを示す説明図である。
【図８】テーパ部が両面に形成されたプローブを示す説明図である。
【図９】従来のプローブがプローブ支持板の貫通孔に挿通されている状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    プローブ
２    プローブ支持板
２ａ  貫通孔
１０  垂直部
１１  梁部
１２  係止部
１３  テーパ部
５０  検査装置
７０  プリント配線基板
Ｐ    電極
Ｗ    ウェハ
【図１】
2007303826.tif 000003
【図２】
2007303826.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007303826.tif 000008
【図７】
2007303826.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007303826.tif 000011