(57)【要約】【課題】検査装置の複雑化、及び、大型化を招来することなく、プローブが集積回路に接触するときに発生する屑の飛散を防止する。【解決手段】本発明のプローブカード１００は、基板１０１に取り付けられた障壁１０３によって、屑２０３が飛散することを防止する。したがって、検査装置の複雑化、及び、大型化を招来することなく、集積回路を検査する際に発生する屑の飛散を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板に傾斜して取り付けられたプローブと、
上記基板に取り付けられた障壁であって、上記プローブを含み上記基板に垂直な面と交わるように配置された障壁と、を備えている、
ことを特徴とするプローブカード。
【請求項２】
上記障壁は、絶縁性を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
上記障壁は、黒色である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のプローブカード。
【請求項４】
上記障壁は、粘着性を有する、
ことを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載のプローブカード。
【請求項５】
上記障壁は、遮光性を有する、
ことを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載のプローブカード。
【請求項６】
上記プローブは、上記障壁の先端を通り上記基板に平行な面と交わらない、
ことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載のプローブカード。
【請求項７】
固体撮像装置のウエハテストに用いられるものである、
ことを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載のプローブカード。
【請求項８】
請求項１に記載のプローブカードを用いた集積回路の検査方法であって、
上記障壁を上記集積回路に接触させる工程と、
上記障壁を上記集積回路に接触させた後に、上記プローブを上記集積回路に接触させる工程と、
上記プローブを上記集積回路から引き離す工程と、
上記プローブを上記集積回路から引き離した後に、上記障壁を上記集積回路から引き離す工程と、を含んでいる、
ことを特徴とする集積回路の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路を検査するためのプローブカードに関する。また、プローブカードを用いた集積回路の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ状態にある集積回路を検査するための治具として、プローブカードが広く用いられている。プローブカードを用いたウエハテストは、集積回路上に形成された電極にプローブ（探針）を接触させることにより行われるが、この際、集積回路の一部がプローブにより削られて屑（ダスト）を生じることがある。この屑が飛散して集積回路に付着すると、付着した部位によっては集積回路の検査を阻害するという問題を生じる。
【０００３】
例えば、ウエハ状態にある固体撮像素子をプローブカードを用いて検査する場合、固体撮像素子に形成された画素領域に屑が付着すると、正しい画質検査を行うことができない。このため、画素領域が正常に形成されているにも関わらず、画質検査において不良と判定される固体撮像素子が生じ、歩留まりが低下する。
【０００４】
従来のプローブカードを用いて固体撮像素子を検査するときに発生する屑について、図９〜１０を参照してもう少し詳しく説明する。図９は、プローブカード５００、及び、固体撮像素子２００の断面図である。とくに、図９（ａ）は、プローブカード５００を固体撮像素子２００に接触させる際に屑２０３が飛散する様子を示し、図９（ｂ）は、プローブカード５００を固体撮像素子２００から引き離す際に屑２０３が飛散する様子を示している。図１０は、飛散した屑２０３が付着した様子を示している。
【０００５】
図９（ａ）の矢印Ｄが示すように、固体撮像素子２００を載置した検査装置のステージが上方に移動すると、固体撮像素子２００の電極（パッド）２０２とプローブ５０２の先端とが接触する。この時、プローブ５０２が倒れ込み、その先端が矢印Ｅの方向、すなわち、固体撮像素子２００の中心に向かって滑る。このため、プローブ５０２の先端によって固体撮像素子２００の表面が削られて屑２０３が発生する。発生した屑２０３は固体撮像素子２００の中心に向かって飛散する。
【０００６】
一方、図９（ｂ）の矢印Ｆが示すように検査装置のステージが下方へ移動すると、固体撮像素子２００の電極２０２とプローブ５０２の先端とが引き離される。この時、プローブ５０２が倒れ込み、その先端が矢印Ｇの方向、すなわち、固体撮像素子２００の周辺に向かって滑る。このため、プローブ５０２の先端によって固体撮像素子２００の表面が再度削られて屑２０３が発生する。発生した屑２０３は固体撮像素子２００の周辺に向かって飛散する。
【０００７】
なお、プローブ５０２との接触により発生した屑２０３は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示した方向のみならず、量の多少があるとはいえプローブ５０２の周辺のどの方向にも飛散する可能性がある。また、通常は矢印Ｇの方向、すなわち固体撮像素子２００の周辺方向に飛散する屑２０３の方が、矢印Ｅの方向、すなわち固体撮像素子２００の中心方向に飛散する屑２０３より量が多く発生する。
【０００８】
図１０に示したように、固体撮像素子２００の画素領域２０１に屑２０３が付着すると、固体撮像素子２００自体に問題が無かったとしても、屑２０３の影響で画像が正しく撮像されない。これが歩留まりの原因になる。
【０００９】
特許文献１には、プローブカードを用いたウエハテストにより生じた屑がウエハ上に付着することを防止する技術が開示されている。具体的には、ウエハを載置するステージを横向きにした状態（９０度もしくはそれ以上回転させた状態）でプローブをウエハに接触させることによって、発生した屑を重力により落下させることが記載されている。
【特許文献１】特開平９−２３２３９０号公報（公開日：１９９７年  ９月  ５日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の屑を重力により落下させる方法においては、検査装置の複雑化、及び大型化が避けられない。なぜなら、ウエハを載置するステージを回転させる機構、及び、プローブカードを横向きに保持する機構を検査装置に設けることが必要となるからである。さらに、横向きの状態でプローブカードを正しく集積回路の電極（パッド）に接触させるための精度も要求される。
【００１１】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、検査装置の複雑化、及び、大型化を招来することなく、集積回路を検査する際に発生する屑の飛散を防止することができるプローブカードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明に係るプローブカードは、基板と、上記基板に傾斜して取り付けられたプローブと、上記基板に取り付けられた障壁であって、上記プローブを含み上記基板に垂直な面と交わるように配置された障壁と、を備えている、ことを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、上記プローブカードを用いて集積回路を検査する際に発生する屑の飛散を防止することができる。なぜなら、上記プローブを上記集積回路に接触させる際に、上記プローブが傾斜している方向に倒れ込む。このとき、上記プローブの先端が、上記プローブを含み上記基板に垂直な面と上記基板との交線上を、上記プローブの傾斜している方向に滑る。また、上記プローブを上記集積回路から引き離す際に、上記プローブの先端が、上記プローブを含み上記基板に垂直な面と上記基板との交線上を、上記プローブの傾斜している方向とは反対の方向に滑る。したがって、上記プローブを用いて上記集積回路を検査する際に発生する屑は、主に上記プローブを含み上記基板に垂直な面内に飛散していく。
【００１４】
これに対し、上記プローブカードは、上記プローブを含み上記基板に垂直な面と交わるように配置された障壁を備えている。したがって、上記プローブを用いて上記集積回路を検査する際に発生する屑が上記障壁を越えて飛散することを防止することができる。
【００１５】
しかも、上記プローブを用いて上記集積回路を検査する際に発生する屑の飛散は、上記障壁によって防止されるので、検査対象となる集積回路を回転させて重力によって、屑が集積回路に付着することを防止する必要がない。したがって、複雑化、及び、大型化を招来することなく、上記プローブを含む検査装置を構成することができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明に係るプローブカードの上記障壁は絶縁性を有する、ことが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、集積回路に上記障壁が接触したとしても、上記集積回路の電気的特性に影響を与えることがない、という更なる効果を奏する。
【００１８】
本発明に係るプローブカードの上記障壁は黒色である、ことが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、集積回路、例えば、固体撮像素子を上記プローブカードを用いて検査する場合、光源から発せられた光が上記障壁により反射されることがない。したがって、上記固体撮像素子の画素領域に入射する光量を一定に保つことができるので、上記固体撮像素子の検査を精度よく行うことができる、という更なる効果を奏する。
【００２０】
本発明に係るプローブカードの上記障壁は粘着性を有する、ことが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、上記障壁は屑を付着するので、集積回路の検査終了後に上記プローブカードが上記集積回路から引き離された後でも、屑は上記集積回路上に残ることはない。したがって、集積回路上に残った屑が、気流や振動の影響により移動し上記集積回路の検査を阻害する部位に付着することがないので、正しい検査を行うことができる、という更なる効果を奏する。
【００２２】
本発明に係るプローブカードの上記障壁は遮光性を有する、ことが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、上記障壁は光を通さないので、複数の集積回路、例えば複数の固体撮像素子を同時に検査する際に、複数の上記固体撮像素子の各々の画素領域に、検査に必要となる光源以外から発せられた光が進入することを防止できる。
【００２４】
本発明に係るプローブカードの上記プローブは、上記障壁の先端を通り上記基板に平行な面と交わらない、ことが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、上記プローブカードを集積回路に接触させる際には上記障壁が上記プローブより先に上記集積回路に接触する。したがって、上記プローブの先端と上記集積回路とが接触する際に発生する屑の飛散を、上記集積回路にすでに接触している上記障壁が防止する。また、上記プローブの先端と上記集積回路とが引き離す際に発生する屑の飛散を、上記集積回路にいまだ接触している上記障壁が防止する。したがって、上記障壁を越えて屑が飛散することをより確実に防止することができる、という更なる効果を奏する。
【００２６】
本発明に係るプローブカードは、固体撮像装置のウエハテストに用いられるものである、ことが好ましい。
【００２７】
上記課題を解決するために、本発明に係るプローブカードを用いた集積回路の検査方法は、上記障壁を上記集積回路に接触させる工程と、上記障壁を上記集積回路に接触させた後に、上記プローブを上記集積回路に接触させる工程と、上記プローブを上記集積回路から引き離す工程と、上記プローブを上記集積回路から引き離した後に、上記障壁を上記集積回路から引き離す工程と、を含んでいる、ことを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、上記プローブを上記集積回路に接触させる際に発生する屑の飛散を、上記集積回路にすでに接触している上記障壁が防止する。また、プローブを集積回路から引き離す際に発生する屑の飛散を、上記集積回路にいまだ接触している上記障壁が防止する。したがって、上記障壁を越えて屑が飛散することを確実に防止できる、という効果を奏する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明に係るプローブカードは、以上のように、基板に取り付けられた障壁であって、プローブを含み上記基板に垂直な面と交わるように配置された障壁を備えている。したがって、上記プローブを用いて上記集積回路を検査する際に発生する屑が上記障壁を越えて飛散することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００３１】
まず、本実施形態に係るプローブカード１００の構成について、図１を参照して説明する。図１は、プローブカード１００の構成を示した断面図である。
【００３２】
プローブカード１００は、ウエハ状態の固体撮像素子２００の電気的特性を検査するための装置であり、図１に示したように、基板１０１、並びに、基板１０１に取り付けられたプローブ１０２、及び、障壁１０３を備えている。プローブ１０２は、特定の方向に傾斜しており、その先端が固体撮像素子２００の電極２０２に接触するようになっている。また、障壁１０３は、プローブ１０２を含み上記基板に垂直な面と交わるように配置されており、プローブ１０２が固体撮像素子２００に接触することにより生じた屑の飛散を防止するようになっている。
【００３３】
電気的特性の検査は、ウエハ状態の固体撮像素子２００を載置したステージを上昇させて電極２０２とプローブ１０２とを接触させることによって行われる。この際、基板１０１との成す角を小さくする方向にプローブ１０２が倒れ込み、プローブ１０２の先端が矢印Ａとして図示した方向に滑る。すなわち、プローブ１０２を含み基板１０１に垂直な面と基板１０１との交線上を、プローブ１０２が傾斜している方向に滑る。これにより、固体撮像素子２００の表面が削られ、矢印Ａとして図示した方向に屑２０３が飛散しようとする。すなわち、プローブ１０２を含み基板１０１に垂直な面内を、プローブ１０２の傾斜している方向に飛散しようとする。
【００３４】
しかし、プローブ１０２を含み基板１０１に垂直な面と交わるように配置された障壁１０３が、プローブ１０２から見てプローブ１０２が傾斜している方向に設けられているので、屑２０３が障壁１０３を超えて飛散することはない。つまり、屑２０３が固体撮像素子２００の画素領域２０１に付着することはない。
【００３５】
ただし、障壁１０３の配置は、図１に示したものに限定されるわけではない。例えば、図２に示したように、プローブ１０２から見てプローブ１０２が傾斜している方向とは反対の方向に障壁１０３を設けてもよい。この場合、ステージを降下させて電極２０２とプローブ１０２とを引き離すときに、プローブ１０２を含み基板１０１に垂直な面内をプローブ１０２の傾斜している方向とは反対側の方向に飛散しようとする屑２０３が固体撮像素子２００に隣接する固体撮像素子２００´に付着することを防止できる。
【００３６】
なお、図２に示したプローブカード１００は、プローブ１０２を電極２０２に接触させたときに、障壁１０３がスクライブラインと接触するよう構成されている。このため、障壁１０３が固体撮像素子２００、あるいは、固体撮像素子２００に隣接する固体撮像素子２００´に接触しダメージを与える虞はない。ただし、障壁１０３が固体撮像素子２００に与えるダメージを考慮する必要がないのであれば、図３に示したように、プローブ１０２を電極２０２に接触させたときに、障壁１０３が隣接する固体撮像素子２００´に接触するように構成してもよい。この場合でも、屑２０３が隣接する固体撮像素子２００´の画素領域２０１に付着することはない。
【００３７】
また、障壁１０３は絶縁性を有することが好ましい。なぜなら、障壁１０３が絶縁性を有していれば、固体撮像素子２００、及び固体撮像素子２００´に接触したとしても固体撮像素子２００の電気的特性に影響を与えることがないからである。
【００３８】
さらに、図４に示すように、プローブ１０２が傾斜している側、及び、プローブ１０２が傾斜している側とは反対側の両方に障壁１０３を取り付けてもよい。この場合、屑２０３が固体撮像素子２００の画素領域２０１に付着すること、及び、隣接する固体撮像素子２００´の画素領域２０１に付着することを同時に防止できる。このように複数の障壁を組み合わせて取り付けることにより、さらに屑２０３の飛散防止効果を高めることができる。
【００３９】
また、図５に示すように、障壁は黒色であることが好ましい。図５は、黒色である障壁１０３ａを備えたプローブカード１００ａの断面図である。図５のプローブカード１００ａの配置及び形状は図２のプローブカード１００と同様であるが、障壁１０３ａが黒色である点で図２に示したプローブカード１００と異なる。
【００４０】
通常、固体撮像素子２００の画質検査を行う場合、図５に示す光源３０１から発せられた光を固体撮像素子２００に照射して行う。この際、障壁１０３ａは、黒色であるので、光源３０１から発せられた光を反射しない。したがって、障壁１０３ａにより反射された反射光が固体撮像素子２００の画素領域２０１に入射することがない。すなわち、固体撮像素子２００の画素領域２０１に入射する光量を一定に保つことができるので、精度よく画質検査を行うことができる。
【００４１】
また、図６に示すように、障壁は粘着性を有することが好ましい。図６は、粘着性を有する障壁１０３ｂを備えたプローブカード１００ｂの断面図である。図６のプローブカード１００ｂの配置及び形状は図２のプローブカード１００と同様であるが、障壁１０３ｂが粘着性を有する点で図６に示したプローブカード１００と異なる。
【００４２】
障壁１０３ｂは粘着性を有しているので、屑２０３を付着することができる。これにより、検査終了後に固体撮像素子２００上に屑２０３が残ることはない。したがって、集積回路上に残った屑が、気流や振動の影響により固体撮像素子２００の画素領域２０１に移動することがない。したがって、正しい検査を行うことができる。
【００４３】
また、障壁に遮光性をもたせ、図７に示すように、各固体撮像装置の画質検査のために設けられた光源から発せられた光が互いに干渉しないようにすることが好ましい。図７に示した構成に即してより具体的に言えば、斜めに並んだ固体撮像素子２００ａ〜２００ｄの画質検査を同時に精度良く行うために、固体撮像素子２００ａ〜２００ｄを照射する光源３０１ａ〜３０１ｄから発せられた光が互いに干渉しないようにすることが好ましい。
【００４４】
図７において、固体撮像素子２００ａと２００ｂとの間に設けられた障壁１０３ｃは、光源３０１ａから発せられた光が固体撮像素子２００ｂの画素領域に進入すること、及び、光源１０３ｂから発せられた光が固体撮像素子２００ａに進入することを防ぐ。これにより、固体撮像素子２００ａには、光源３０１ａから発せられた光のみを照射することができる。固体撮像素子２００ｂと固体撮像素子２００ｃとの間に設けられた障壁１０３ｄ、及び、固体撮像素子２００ｃと固体撮像素子２００ｄとの間に設けられた障壁１０３ｅについても同様である。
【００４５】
最後に、本発明のプローブカードを用いた固体撮像素子の検査方法について、図８を参照して説明する。図８は、図４に示したプローブカード１００が、固体撮像素子２００の左端に並んだ電極２０２、及び右端に並んだ電極２０２の出力を左右それぞれから測定する際に、プローブ１０２が固体撮像素子２００に接触してから離れるまでの一連の動作を示す図である。
【００４６】
図８（ａ）に示すように、固体撮像素子の検査前はプローブカード１００のプローブ１０２及び障壁１０３が固体撮像素子２００に接触していない。
【００４７】
その後、固体撮像素子２００を載置した検査装置のステージが、矢印Ｂとして図示した方向に上昇すると、図８（ｂ）に示すように、障壁１０３がプローブ１０２より先に固体撮像素子２００に接触する。この時、プローブ１０２はまだ固体撮像素子２００に接触していない。なぜなら、プローブ１０２は障壁１０３の先端を通り基板１０１に平行な面と交わらないように構成されているからである。
【００４８】
その後、さらにステージが上昇すると、図８（ｃ）に示すように、プローブ１０２が固体撮像素子２００に接触する。この時、固体撮像素子２００の表面がプローブ１０２により削られ、屑２０３が発生する。しかし、この屑２０３は障壁１０３により飛散しない。なぜなら、プローブ１０２より先に障壁１０３がすでに固体撮像素子２００に接触しているからである。
【００４９】
その後、図８（ｃ）に示す状態で検査が行われ、検査終了後、ステージが矢印Ｃとして図示した方向に下降すると、図８（ｄ）に示すように、プローブ１０２が障壁１０３より先に固体撮像素子２００から引き離される。この時、固体撮像素子２００の表面がプローブ１０２により削られ、屑２０３が発生する。しかし、この屑２０３は障壁１０３により飛散しない。なぜなら、プローブ１０２が固体撮像素子２００から引き離された時点では、障壁１０３がいまだ固体撮像素子２００に接触しているからである。
【００５０】
その後、さらにステージが下降すると、図８（ｅ）に示すように、障壁１０３が固体撮像素子２００から引き離される。障壁１０３は粘着性を有しており、屑２０３を付着するので、屑２０３は固体撮像素子２００上に残ることはない。したがって、検査終了後に固体撮像素子２００上に残った屑２０３が、気流や振動の影響により固体撮像素子２００の画素領域２０１に移動することはない。
【００５１】
このような一連の動作を行うことにより、プローブ１０２が固体撮像素子２００の表面を削り発生する屑２０３が、固体撮像素子２００の画素領域２０１に飛散することをより確実に防止できる。
【００５２】
〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５３】
本発明は、例えば、以下のように表現することもできる。
【００５４】
１．半導体ウエハ上に形成されたチップの特性測定、及び機能試験のために、測定装置と前記半導体ウエハ上に形成されたチップを電気的に接続するためのプローブカード装置であって、プローブの周囲にコンタクト屑の飛散を防止する障壁を持つことを特徴とするプローブカード装置。
【００５５】
２．１に記載のプローブカードであって、絶縁物質の障壁を持つことを特徴とするプローブカード装置。
【００５６】
３．１に記載のプローブカードであって、障壁を黒色とする事を特徴とするプローブカード装置。
【００５７】
４．１に記載のプローブカードであって、障壁を粘着性のものとする事を特徴とするプローブカード装置。
【００５８】
５．１に記載のプローブカードであって、遮光の障壁を持つことを特徴とするプローブカード装置。
【００５９】
６．１に記載のプローブカードであって、プローブカードがウエハに一連のコンタクト動作を行う際、プローブより障壁が先に接触し、プローブより後に障壁が離れることを特徴としたプローブカード装置。
【００６０】
７．１から６に記載のプローブカード装置は、固体撮像装置のウエハテストに用いられるものであることを特徴とするプローブカード装置。
【００６１】
８．プローブカード装置のプロービング方法であって、プローブカードがウエハに一連のコンタクト動作を行う際、プローブより障壁が先に接触し、プローブより後に障壁が離れることを特徴としたプローブカード装置のプロービング方法。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のプローブカードは、集積回路のウエハテストに好適に利用することができ、特に、固体撮像素子のウエハテストにとりわけ好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、プローブカードの構成例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示すものであり、プローブカードの他の構成例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態を示すものであり、プローブカードの他の構成例を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態を示すものであり、プローブカードの他の構成例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態を示すものであり、障壁が黒色であるプローブカードの構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態を示すものであり、障壁が粘着性を有するプローブカードの構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態を示すものであり、遮光性の障壁を備えたプローブカードを用いて複数の固体撮像素子を同時に検査する工程を示す図である。
【図８】本発明の実施形態を示すものであり、プローブカードを用いた固体撮像素子の検査方法を示す図である。（ａ）はプローブ及び障壁が固体撮像素子に接触する前のプローブカードを示す断面図であり、（ｂ）は障壁が固体撮像素子に接触した時のプローブカードを示す断面図であり、（ｃ）は検査中のプローブカードを示す断面図であり、（ｄ）はプローブが固体撮像素子から引き離された時のプローブカードを示す断面図であり、（ｅ）は障壁が固体撮像素子から引き離された検査終了後のプローブカードを示す断面図である。
【図９】従来技術を示すものであり、プローブカード、及び、固体撮像素子の断面図である。
【図１０】従来技術を示すものであり、固体撮像素子の上面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００              プローブカード
１０１              基板
１０２              プローブ
１０３              障壁
１０３ａ            黒色である障壁
１０３ｂ            粘着性を有する障壁
１０３ｃ〜１０３ｅ  遮光性を有する障壁
２００              固体撮像素子（集積回路）
２００ａ〜２００ｄ  固体撮像素子（集積回路）
２０１              画素領域
２０２              電極
２０３              屑
３０１              光源
３０１ａ〜３０１ｄ  光源
【図１】
2009250804.tif 000003
【図２】
2009250804.tif 000004
【図３】
2009250804.tif 000005
【図４】
2009250804.tif 000006
【図５】
2009250804.tif 000007
【図６】
2009250804.tif 000008
【図７】
2009250804.tif 000009
【図８】
2009250804.tif 000010
【図９】
2009250804.tif 000011
【図１０】
2009250804.tif 000012