(57)【要約】【課題】  安定した検査を実現できし、かつ耐久性の点面でも優れたコンタクトピン優れる機構を有する半導体検査冶具を提供すること。【解決手段】  半導体デバイスの電気的特性の検査のために用いられ、半導体デバイスと半導体検査装置とを電気的に接続するプローブカード又はＩＣソケットに設けられたコンタクトピンである。コンタクトピンは、プローブカード又はＩＣソケットが半導体検査装置に接続されると、プローブカード又はＩＣソケットを介して半導体検査装置と連通する空洞を内部に有し、また、空洞に直結した少なくとも１つの穴を先端に有する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの電気的特性の検査のために用いられ、前記半導体デバイスと半導体検査装置とを電気的に接続するプローブカード又はＩＣソケットに設けられたコンタクトピンであって、
前記プローブカード又は前記ＩＣソケットが前記半導体検査装置に接続されると、前記プローブカード又は前記ＩＣソケットを介して前記半導体検査装置と連通する空洞を内部に有し、
前記空洞に直結した少なくとも１つの穴を先端に有することを特徴とするコンタクトピン。
【請求項２】
請求項１に記載のコンタクトピンであって、
前記半導体検査装置から送り込まれたエアーが前記空洞及び前記穴を介して外部に噴出することを特徴とするコンタクトピン。
【請求項３】
請求項１に記載のコンタクトピンであって、
前記半導体検査装置から流し込まれた導電性の液体が前記空洞及び前記穴を介して外部に流出することを特徴とするコンタクトピン。
【請求項４】
請求項３に記載のコンタクトピンであって、
前記外部に流出した前記導電性の液体が、前記半導体検査装置によって前記穴から吸引されることを特徴とするコンタクトピン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスの電気的特性を検査するためのコンタクトピンに関する。
【背景技術】
【０００２】
微細化技術の進歩により半導体デバイスは高密度化及び高機能化が進んでいる。これに伴い、半導体デバイスの検査実行時のコンタクトパッドの小面積化や狭ピッチ化が進み、さらには取り扱う信号の高速化も加速している。
【０００３】
コンタクトパッドの小面積化や狭ピッチ化が進むと、プローブカード等の半導体検査冶具において、コンタクトピン自体の接触抵抗が検査時の信号特性に大きく影響するようになり、検査安定化の阻害要因になる。また、取り扱う信号の高速化が進むと、各コンタクトピンに流れる電流が大きくなり、コンタクトピンが酸化し接触不良を引き起こすおそれがある。
【０００４】
このような課題に対して現在では、コンタクトピンの先端を定期的に研磨している。コンタクトピン先端を研磨することによって、ゴミ等の付着物を除去でき、かつ接触抵抗を一定に保ち安定した検査を行える。例えば、図１１に示すように、特許文献１に開示されている技術では、プローブ２１１の先端をプローブ先端クリーニングシート１００で定期的に研磨することによって、プローブ２１１の先端に付着した異物を除去することができる。
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３０７２４２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記説明した技術では、研磨によってコンタクトピン（プローブ２１１）の先端が徐々に磨耗していくため、耐久性の点に課題がある。また、コンタクトピンの先端といった微細な部分の研磨であるため、わずかな接触調整のずれでピン先端を曲げてしまうといった冶具破損の可能性がある。さらに、コンタクトピン先端の研磨は半導体デバイスの検査を一時中断して実施せざるを得ないため、頻繁な研磨は検査コストの増加につながる。
【０００７】
本発明の目的は、安定した検査を実現でき、かつ耐久性の点でも優れたコンタクトピンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、半導体デバイスの電気的特性の検査のために用いられ、前記半導体デバイスと半導体検査装置とを電気的に接続するプローブカード又はＩＣソケットに設けられたコンタクトピンであって、前記プローブカード又は前記ＩＣソケットが前記半導体検査装置に接続されると、前記プローブカード又は前記ＩＣソケットを介して前記半導体検査装置と連通する空洞を内部に有し、前記空洞に直結した少なくとも１つの穴を先端に有するコンタクトピンを提供する。
【０００９】
上記コンタクトピンからは、前記半導体検査装置から送り込まれたエアーが前記空洞及び前記穴を介して外部に噴出する。
【００１０】
上記コンタクトピンからは、前記半導体検査装置から流し込まれた導電性の液体が前記空洞及び前記穴を介して外部に流出する。
【００１１】
上記コンタクトピンから、前記外部に流出した前記導電性の液体が、前記半導体検査装置によって前記穴から吸引される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るコンタクトピンによれば、半導体デバイスの検査時に生じ得る接触不良を軽減し、安定した検査を実現することができる。また、コンタクトピンの先端を研磨することなく保守できるため、耐久性の向上が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態のプローブカード２０１を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態のプローブカード２０１は、半導体検査装置２０２に接続され、ウエハ状態の半導体デバイス２０３と接触するためコンタクトピン２０４を有する。なお、半導体検査装置２０２から供給された後述するエアーや導電性の液体は、プローブカード２０１を介してコンタクトピン２０４の内部に流入する。コンタクトピン２０４は多数のピンから構成され、その構成は半導体デバイス２０３上のコンタクトパッドや半導体デバイス２０３の大きさに関係しない。
【００１５】
図２は、ＩＣソケットを示す斜視図である。図２に示したＩＣソケット３０１も、半導体検査装置２０２に接続され、半導体パッケージ３０２と接触するためのコンタクトピン３０３を有する。コンタクトピン３０３も多数のピンから構成され、その構成は半導体パッケージ３０２上の接触用導電性素子の位置や大きさに関係しない。なお、半導体検査装置２０２から供給されたエアーや導電性の液体は、ＩＣソケット３０１を介してコンタクトピン３０３の内部に流入する。
【００１６】
図３は、図１に示したコンタクトピン２０４及び図２に示したコンタクトピン３０３の各先端の断面図である。以下、図１に示したコンタクトピン２０４及び図２に示したコンタクトピン３０３をまとめてコンタクトピン４０１という。図３に示すように、コンタクトピン４０１は、内部に空洞４０２、先端に穴４０３を有し、穴４０３は空洞４０２に直結している。なお、プローブカード２０１又はＩＣソケット３０１が半導体検査装置２０２に接続されると、空洞４０２は、プローブカード２０１又はＩＣソケット３０１を介して半導体検査装置２０２と連通する。
【００１７】
図４は、コンタクトピン４０１内の空洞４０２にエアー５０４を送り込む様子を示す図である。半導体検査装置２０２から供給されたエアー５０４は、プローブカード２０１を介してコンタクトピン４０１内の空洞４０２に送り込まれる。半導体検査装置２０２から送り込まれたエアー４０４が穴４０３から噴出することによって、コンタクトピン４０１の接触不良の原因となるゴミ等の付着物を除去できる。その結果、半導体デバイス２０３にコンタクトピン４０１が確実に接触する。また、コンタクトピンの先端を研磨する方法と比べても、研磨による磨耗がないため、耐久性の点でも優れている。
【００１８】
図５は、空洞４０２を介してコンタクトピン４０１の先端から液体を半導体デバイス６０６のコンタクトパッド６０５上に供給する様子を示す図である。半導体検査装置２０２から供給された導電性の液体６０４は、プローブカード２０１を介してコンタクトピン４０１内の空洞４０２に流し込まれる。半導体検査装置２０２から流し込まれた導電性の液体６０４が、空洞４０２及び穴４０３を通って、半導体デバイス２０３のコンタクトパッド６０５上に流れ込む。このため、コンタクトパッド６０５と半導体検査装置２０２とは導電性の液体６０４にとって電気的に導通した状態となり、半導体デバイス２０３との電気的接続が確立する。
【００１９】
半導体デバイス２０３との電気的接続は導電性の液体６０４を介しており、コンタクトピン４０１はコンタクトパッド６０５には接触していない。コンタクトピン４０１がコンタクトパッド６０５に接触するとゴミ等が付着するが、本実施形態では、付着したゴミ等による接触不良や酸化を防ぐことができる。また、コンタクトピン４０１にゴミ等が付着したりコンタクトピン４０１の先端が酸化したりしないため、従来行われていた研磨を行う必要がない。このため、コンタクトピン４０１先端の磨耗やコンタクトピン４０１同士の高さばらつきを防ぐことができる。さらに、導電性の液体６０４の流量を調節することにより、コンタクトピン４０１同士の高さばらつきを吸収して、コンタクトパッド６０５との安定した接触を実現できる。
【００２０】
図６は、コンタクトピン４０１内部から導電性の液体６０４を除去する様子を示す図である。コンタクトパッド６０５上に流し込まれた導電性の液体６０４は、半導体検査装置２０２によってコンタクトピン４０１の穴４０３から吸引される。また、導電性の液体６０４を介して接続された後に過電流が流れてしまう場合であっても、コンタクトピン４０１が酸化することなく安定した接触を維持できる。
【００２１】
図７は、コンタクトピン４０１ａ〜４０１ｃを有するプローブカード２０１から導電性の液体６０４をコンタクトパッド６０５上に供給する様子を示す図である。コンタクトピン４０１ａ〜４０１ｃを有するプローブカード２０１は、導電性の液体６０４の流し込みをコンタクトピン毎に制御する機構を有する。当該機構を利用して、半導体デバイス２０３との電気的接続時には、プローブカード２０１が有するコンタクトピンの内、電気的接触を行いたいコンタクトパッド６０５上にあるコンタクトピン（図７では、コンタクトピン４０１ａ，４０１ｃ）のみに導電性の液体６０４を流し込むことができる。なお、コンタクトピン４０１ａ〜４０１ｃは半導体デバイス８０５の大きさに関係なくプローブカード２０１に取り付けられているため、導電性の液体６０４を流し込むコンタクトピンを選択することにより、複数の半導体デバイスとの同時接触を実現できる。
【００２２】
図８は、本実施形態のプローブカード２０１を用いた半導体デバイスの検査のフローチャートを示す。検査が開始されると、プローブカード２０１は、各コンタクトピンからエアーを噴出する（ステップＳ９０１）。エアーの噴出によりコンタクトピン及びコンタクトパッドに付着したゴミを除去できるため、接触不良を低減できる。次に、プローブカード２０１は、電気的接触するコンタクトピンから導電性の液体を流出する（ステップＳ９０２）。導電性の液体がコンタクトパッド上に供給された状態で半導体デバイスの電気的測定を行う（ステップＳ９０３）。当該測定が接触不良なく正常に行えたかを判定し（ステップＳ９０４）、接触不良がなかった場合はステップＳ９０５に進み、接触不良があった場合はステップＳ９１１に進む。
【００２３】
ステップＳ９０５で半導体デバイスの電気的測定を終了した後、プローブカード２０１は、コンタクトパッド上の導電性の液体をコンタクトピンから吸引し（ステップＳ９０６）、検査を終了する。一方、ステップＳ９１１では、ステップＳ９０３において予め設定した上限回数以上測定を行ったかを判定し、測定回数が上限回数未満であればステップＳ９１２に進み、上限回数以上であればステップＳ９１３に進む。
【００２４】
ステップＳ９１２では、プローブカード２０１が、電気的接触するコンタクトピンから導電性の液体を再び流出し、ステップＳ９０３に進む。すなわち、半導体デバイスの電気的測定を再度行う。一方、ステップＳ９１３では真性接触不良と判定し、ステップＳ９０５に進んで測定を終了する。
【００２５】
図７に示した例では、コンタクトピンから流出される導電性の液体６０４としては一種類の場合を説明したが、他の実施形態として、プローブカードは、コンタクトピン毎に特性の異なる導電性の液体を供給しても良い。例えば、図９に示すように、他の実施形態のプローブカードは、導電性の液体６０４Ａ又は導電性の液体６０４Ｂを各コンタクトピンに流し込める機構を有する。特性の異なる導電性の液体を特定のコンタクトピンに流し込むことにより、特定のコンタクトパッドの負荷抵抗及び負荷容量の制御が可能となる。コンタクトパッドの負荷抵抗が可変とできるため、半導体デバイスから流れる電流量を調整して、微小電流の高精度測定や過電流によるコンタトクトピンの酸化を防ぐこともできる。
【００２６】
図１０は、上記説明したプローブカード２０１及び半導体検査装置２０２を用いて、半導体デバイスを電気的に検査するシステムを示す図である。図１０に示すように、コンタクトピン２０４を有するプローブカード２０１と、被検査ウエハ１１０３等の半導体デバイスがプローバー１１０１内に構成され、プローバー１１０１内のプローブカード２０１に半導体検査装置２０２が接続される。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係るコンタクトピンは、安定した検査を実現でき、かつ耐久性の点でも優れているため、半導体デバイスの電気的特性を検査する際の接続治具として用いられるプローブカードやＩＣソケットに設けられるピン等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態のプローブカードを示す斜視図
【図２】ＩＣソケットを示す斜視図
【図３】コンタクトピンの先端の断面図
【図４】コンタクトピン内の空洞にエアーを送り込む様子を示す図
【図５】空洞を介してコンタクトピンの先端から液体を半導体デバイスのコンタクトパッド上に供給する様子を示す図
【図６】コンタクトピン内部から導電性の液体を除去する様子を示す図
【図７】コンタクトピンを有するプローブカードから導電性の液体の供給をコンタクトパッド上に供給する様子を示す図
【図８】本実施形態のプローブカードを用いた半導体デバイスの検査のフローチャート
【図９】コンタクトピンを有するプローブカードから複数の導電性の液体をコンタクトパッド上に供給する様子を示す図
【図１０】プローブカード及び半導体検査装置を用いて、半導体デバイスを電気的に検査するシステムを示す図
【図１１】特許文献１に開示されているプローブ先端クリーニングシート及びプローブを示す図
【符号の説明】
【００２９】
２０１  プローブカード
２０２  半導体検査装置
２０３  半導体デバイス
２０４  コンタクトピン
３０１  ＩＣソケット
３０２  半導体パッケージ
３０３  コンタクトピン
４０１  コンタクトピン
４０２  空洞
４０３  穴
６０５  コンタクトパッド
【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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