(57)【要約】  ウエハに形成された電子回路の電気特性を検査するテスタとともに使用されるプローブカードが開示される。当該プローブカードは、テスタ基板の下面に取り付けられ、テスタに電気的に接続される第１の送信器／受信器部と、第１の送信器／受信器部に対向するように配設され、第１の送信器／受信器部と非接触で信号の送信／受信を行う第２の送信器／受信器部と、上記電子回路の対応する電極パッドに接触されて、該対応する電極パッドと第２の送信器／受信器部とを電気的に接続するように構成された複数のプローブと、可撓性を有する膨張可能チャンバであり、その内部にガスを導入することによって膨張され、それにより上記複数のプローブをテスタ基板から遠ざけるように移動させる膨張可能チャンバとを含む。
2012529007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハに形成された電子回路の電気特性を検査するテスタとともに使用されるプローブカードであって、
テスタ基板の下面に取り付けられ、前記テスタに電気的に接続される第１の送信器／受信器部と、
前記第１の送信器／受信器部に対向するように配設され、前記第１の送信器／受信器部と非接触で信号の送信／受信を行う第２の送信器／受信器部と、
前記電子回路の対応する電極パッドに接触されて、該対応する電極パッドと前記第２の送信器／受信器部とを電気的に接続するように構成された複数のプローブと、
可撓性を有する膨張可能チャンバであり、その内部にガスを導入することによって膨張され、それにより前記複数のプローブを前記テスタ基板から遠ざけるように移動させる膨張可能チャンバと
を有するプローブカード。
【請求項２】
前記テスタ基板の下方で前記テスタ基板に対向する封止基板と、
前記テスタ基板及び前記封止基板と気密的に結合される、可撓性を有する第１の封止部材と
を更に有し、
前記膨張可能チャンバは、前記テスタ基板、前記封止基板及び前記第１の封止部材で構成され、且つ
前記第２の送信器／受信器部は、前記封止基板の上面に配置されている、
請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記封止基板の下面に取り付けられたプローブ基板であり、該プローブ基板の下面に前記複数のプローブを有するプローブ基板、
を更に有する請求項２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記テスタ基板の下方で前記テスタ基板と気密的に結合される、可撓性を有する第２の封止部材と、
前記テスタ基板から吊され、前記第２の封止部材と対向する回路基板と
を更に有し、
前記膨張可能チャンバは、前記テスタ基板及び前記第２の封止部材で構成され、且つ
前記第２の送信器／受信器部は、前記回路基板の上面に配置されている、
請求項１に記載のプローブカード。
【請求項５】
前記回路基板の下面に取り付けられたプローブ基板であり、該プローブ基板の下面に前記複数のプローブを有するプローブ基板、
を更に有する請求項４に記載のプローブカード。
【請求項６】
前記テスタ基板の下方で前記テスタ基板と対向する第１の集積ウエハと、
前記テスタ基板及び前記第１の集積ウエハと気密的に結合される、可撓性を有する第３の封止部材と
を更に有し、
前記膨張可能チャンバは、前記テスタ基板、前記第１の集積ウエハ及び前記第３の封止部材で構成され、且つ
前記第２の送信器／受信器部として機能する第１の送信器／受信器回路が、前記第１の集積ウエハに集積されている、
請求項１に記載のプローブカード。
【請求項７】
前記複数のプローブは前記第１の集積ウエハの下面に配設されている、請求項６に記載のプローブカード。
【請求項８】
前記テスタ基板に対向するように前記テスタ基板の下方で前記テスタ基板から吊された第２の集積ウエハと、
前記テスタ基板と前記第２の集積ウエハとの間に配置され、前記膨張可能チャンバとして機能する膨張可能部材と
を更に有し、
前記第２の送信器／受信器部として機能する第２の送信器／受信器回路が、前記第２の集積ウエハに集積されている、
請求項１に記載のプローブカード。
【請求項９】
前記複数のプローブは前記第２の集積ウエハの下面に配設されている、請求項８に記載のプローブカード。
【請求項１０】
前記第２の送信器／受信器部に、前記テスタ基板から配線を介して電力が供給される、請求項１に記載のプローブカード。
【請求項１１】
前記第１の送信器／受信器部から前記第２の送信器／受信器部に、電力が無線伝送される、請求項１に記載のプローブカード。
【請求項１２】
前記第２の送信器／受信器部に、前記封止基板を介して電力が供給される、請求項２に記載のプローブカード。
【請求項１３】
前記第２の送信器／受信器部に、前記回路基板を介して電力が供給される、請求項４に記載のプローブカード。
【請求項１４】
前記第２の送信器／受信器部に、前記第１の集積ウエハから配線を介して電力が供給される、請求項６に記載のプローブカード。
【請求項１５】
前記第２の送信器／受信器部に、前記第２の集積ウエハから配線を介して電力が供給される、請求項８に記載のプローブカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路内に製造された電子回路の電気特性を検査する際に使用されるプローブカードに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、ウエハと称する）上に製造される例えば集積回路などの電子回路は、プローブカードを用いて検査（テスト）されている。一部のプローブカードは、ウエハ上の電子回路の対応する電極パッドに接触させられる複数のプローブ（接触子）と、これら複数のプローブを下面に有するフレキシブル（可撓性）プリント基板と、テスタから出力されるテスト信号を複数のプローブに供給するテスタ基板と、フレキシブルプリント基板とテスタ基板との間に設けられ、フレキシブルプリント基板の複数のプローブを電子回路の対応する電極パッド上に押し当てるように構成された、膨張可能なチャンバとを含み得る。
【０００３】
圧縮されたガスが膨張可能チャンバに導入されると、膨張可能チャンバは膨張され、ひいては、複数のプローブを検査対象ウエハの対応する電極パッド上に圧接させる接触力を生み出す。この接触力は、ウエハ全体にわたって複数のプローブに均一に印加され、また、膨張可能チャンバに導入される圧縮ガスの圧力によって制御され得る。故に、ウエハの大きい領域において、プローブと対応する電極パッドとの間での適切な接触が容易に実現される（特許文献１及び２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５６０４４４６号明細書
【特許文献２】特開平７−９４５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の絶え間なく微細化される回路パターンによって電子回路の電極パッドの大きさ及び間隔の縮小がもたらされており、ウエハの大型化と相俟って、ウエハ上に形成される電極の数が増加している。故に、多数のプローブとそれに対応する接続配線とをプローブカードに形成する必要がある。
【０００６】
上述のような状況では、膨張可能チャンバがテスタ基板の下面に配置されているので、接続配線は、テスタ基板の下側の内側領域から、フレキシブルプリント基板の下面のプローブに達することができない。故に、接続配線を、対応するプローブまで、テスタ基板の周縁部から引き回す必要があるため、接続配線のためのスペースが十分でないという問題が生じ得る。さらに、異なる接続配線はプローブの位置に応じて異なる長さを有する（例えば、ウエハの中心付近に位置するプローブに接続する接続配線は、ウエハの周縁部付近に位置するプローブに接続する接続配線より長い）ため、テスタから出力されるテスト信号が同期せず、それによりウエハの適切な検査が阻害されるという問題が生じ得る。
【０００７】
本発明はこれらに鑑みてなされたものであり、本発明により、プローブとそれに対応する電極パッドとの間の安定な接触を維持しながらウエハ上の電子回路の適切な検査を可能にするプローブカード、及び該プローブカードを用いるプローブ装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様により、ウエハに形成された電子回路の電気特性を検査するテスタとともに使用されるプローブカードが提供される。当該プローブカードは、テスタ基板の下面に取り付けられ、テスタに電気的に接続される第１の送信器／受信器部と、第１の送信器／受信器部に対向するように配設され、第１の送信器／受信器部と非接触で信号の送信／受信を行う第２の送信器／受信器部と、上記電子回路の対応する電極パッドに接触されて、該対応する電極パッドと第２の送信器／受信器部とを電気的に接続するように構成された複数のプローブと、可撓性を有する膨張可能チャンバであり、その内部にガスを導入することによって膨張され、それにより上記複数のプローブをテスタ基板から遠ざけるように移動させる膨張可能チャンバとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に従ったプローブカードが使用されるプローブ装置を模式的に示す断面図である。
【図２Ａ】図１のプローブ装置の動作を説明するための説明図である。
【図２Ｂ】図２Ａに続く図１のプローブ装置の動作を説明するための更なる説明図である。
【図２Ｃ】図２Ｂに続く図１のプローブ装置の動作を説明するための更なる説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に従ったプローブカードが使用されるプローブ装置を示す模式図である。
【図４】本発明の第３実施形態に従ったプローブカードが使用されるプローブ装置を示す模式図である。
【図５】本発明の第４実施形態に従ったプローブカードが使用されるプローブ装置を示す模式図である。
【図６】図１のプローブ装置への電力供給を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の非限定的な典型的な実施形態を説明する。図面において、同一あるいは対応する部材又は構成要素には、同一あるいは対応する参照符号を付する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に従ったプローブカード２が使用されるプローブ装置１を模式的に示す断面図である。図示するように、プローブカード２は、圧力制御ユニット１２から導入される圧縮ガスによって膨張することが可能な膨張可能チャンバ３と、膨張可能チャンバ３の内部に配置された送信器／受信器部８４、８６と、膨張可能チャンバ３の下面に配設されたプローブ基板９と、プローブ基板９の下面に設けられ、検査に掛けられるウエハ（以下、被検査デバイス（device  under  test）ＤＵＴと称する）上の対応する電極パッドと接触する複数のプローブ１０とを含んでいる。
【００１２】
膨張可能チャンバ３は、テスタ基板４、封止基板６及び封止部材７を含んでいる。
【００１３】
テスタ基板４は、実質的に円形の上面形状を有するプリント回路基板であり、テスタ（図示せず）とプローブ基板９の複数のプローブ１０との間の電気的な接続を作り出す。すなわち、テスタ基板４は、テスタとプローブとの間に介在し、テスタからのテスト信号をプローブ１０に送るとともに、ＤＵＴからの出力信号をテスタに送る。テスタ基板４は、その上面に、テスタに接続するための電気回路及び／又は部品を備えるとともに、その下面に、送信器／受信器部８４を取り付けるための電極パッド（図示せず）を備える。また、テスタ基板４は支持板５に取り付けられている。支持板５は、後述のようにプローブ１０がＤＵＴの対応する電極パッドに押し当てられるときに、テスタ基板４に強度を提供する。支持板５は、プローブカード２を支持し、例えばステンレス鋼及びアルミニウムなどの金属で形成され得る。
【００１４】
また、テスタ基板４及び支持板５は、テスタ基板４及び支持板５を貫通するガス注入口／排出口１１を備えている。圧力制御ユニット１２が、所定のパイプ（チューブ）を介してガス注入口／排出口１１に接続される。それにより、制御された圧力で圧縮ガスを膨張可能チャンバ３に導入することができ、膨張可能チャンバ３内の圧縮ガスは、ガス注入口／排出口１１を介して、膨張可能チャンバ３から排出されることができる。図１には１つのガス注入口／排出口１１が示されているが、膨張可能チャンバ３への圧縮ガスの導入及び膨張可能チャンバ３からの圧縮ガスの排出を迅速に行うために、２つ以上のガス注入口／排出口１１が設けられてもよい。
【００１５】
封止基板６は、例えばプラスチック及びセラミック材料など、比較的可撓性のある電気絶縁性の材料からなり、実質的に円形の上面形状を有する。封止基板６は、その上面に、送信器／受信器部８６を取り付けるためのパッド６ａを備えるとともに、その下面に、パッド６ｃを備えている。また、封止基板６は貫通電極６ｂを有している。貫通電極６ｂは、封止基板６を貫通し、対応し合うパッド６ａと６ｃとを電気的に接続している。貫通電極６ｂは、この実施形態において、封止基板６に形成されたスルーホールを導電性ペーストで充填し、該導電性ペーストを加熱することによって形成され得る。貫通電極６ｂは、封止基板６の上面のパッド６ａ上に搭載された送信器／受信器部８６と、封止基板６の下面に取り付けられたプローブ基板９との間の電気接続を可能にする。さらに、封止基板６は、膨張可能チャンバ３を気密的に密閉する膨張可能チャンバ３の下側の封止部材として作用する。なお、封止基板６に形成されたスルーホールは貫通電極６ｂで確実に封止されるので、膨張可能チャンバ３の気密性は維持される。
【００１６】
封止部材７は、扁平な円形形状を有し、テスタ基板４の周辺部及び封止基板６の周縁と気密的に結合され、テスタ基板４及び封止基板６とともに膨張可能チャンバ３を構成する。封止部材７は弾力性を有し、円形の蛇腹（ベローズ）及び可撓性のある封止部材で形成される。圧力制御ユニット１２から、テスタ基板４及び支持板５に形成されたガス注入口／排出口１１を介して、膨張可能チャンバ３に圧縮ガスが導入されるとき、封止部材７はその可撓性によって下方に拡張される。故に、封止基板６が封止部材７によって下方に押され、プローブ基板９を下方に、すなわち、テスタ基板４から遠ざけるように移動させる。
【００１７】
送信器／受信器部８４はテスタ基板４の下面に配置され、且つ送信器／受信器部８６は封止基板６の上面に配置されており、送信器／受信器部８４が、対応する送信器／受信器部８６に向き合うようにされている。互いに向き合う送信器／受信器部８４、８６は、信号又は電源電力を非接触に送信／受信することができる。非接触での送信／受信は、例えば近接場通信、無線周波数（ＲＦ）通信及び光通信などの様々な通信技術によって実現され得る。送信器／受信器部８４、８６間の距離（若しくは、膨張可能チャンバ３の高さ）、非接触に送信／受信される信号の周波数若しくはパルス間隔、非接触に送信／受信される信号の数、又はこれらに類するものに応じて、適切な通信技術を選択することができる。送信器／受信器部８４、８６はその通信技術に基づいて選択される。例えば、互いに向き合う送信器／受信器部８４、８６間の距離が比較的小さく、且つ比較的多数の送信器／受信器部８４、８６が使用されるとき、近接場通信が好ましい。何故なら、この通信技術は、極めて近距離での通信を可能にし、それにより、隣接する送信器／受信器部８４、８４の対からのクロストークを抑制するからである。他の例では、互いに向き合う送信器／受信器部８４、８６間の距離が比較的大きいとき、ＲＦ通信技術が好ましい。また、複数の信号が同時に送信／受信されるとき、周波数分割多重（ＦＤＭ）技術又は時分割多重（ＴＤＭ）技術が使用されてもよい。高速通信では光通信が好ましい。何故なら、光通信は比較的、干渉に影響されにくいからである。また、光通信は、そのコストが比較的手頃であるときに使用され得る。
【００１８】
なお、送信器／受信器部８４、８６は、単一の送信器／受信器チップであってもよいし、複数の電子部品で構成されていてもよい。
【００１９】
プローブ基板９は、例えばシリコン又はセラミック材料で製造され、プローブ基板９の下面に取り付けられた複数のプローブ１０を支持する。また、封止基板６の貫通電極６ｂをプローブ１０に電気的に接続する電気回路が、プローブ基板９上に形成される。
【００２０】
複数のプローブ１０は、プローブ基板９の下面に取り付けられ、ＤＵＴの電極パッドに対応する。この実施形態において、プローブ１０は片持ち梁（カンチレバー）の形状を有している。プローブ１０は例えば、ニッケル及びタングステンなどの金属、又は、ニッケル及びタングステンを含む合金で製造され得る。プローブ１０は、フォトリソグラフィ、エッチング及び電気めっきを含むマイクロマシニングプロセス、又は独語でLithographie，Galvanoformung，und  Abformung（それぞれ、リソグラフィ、電気めっき、及びモールディングを意味する）を表す所謂ＬＩＧＡによって形成され得る。
【００２１】
圧力制御ユニット１２は、膨張可能チャンバ３内の圧力を制御するため、図示しないが、圧縮ガスの供給源（ソース）、圧力制御弁、圧力センサ、バルブ、真空ポンプなどを含む。圧縮ガス源は、コンプレッサ、又は高圧ガスを充填されたガスボンベとし得る。
【００２２】
また、プローブ装置１は、プローブ基板９の下でＤＵＴを支持するチャックＣ（図２Ａ−２Ｃを参照）を備えている。チャックＣは、ＤＵＴの電極パッドを対応するプローブ１０に位置合わせ（アライメント）するように水平方向に移動可能であるとともに、電極パッドを対応するプローブ１０と概ね接触させるように鉛直方向に移動可能である。
【００２３】
次に、図２Ａ−２Ｃを参照して、プローブ装置１の動作を説明する。
【００２４】
図２Ａに示すように、膨張可能チャンバ３は、大気圧に維持され、あるいは圧力制御ユニット１２によって僅かに減じられた圧力に維持され、それにより収縮されている。この状況下で、ＤＵＴがチャックＣ上に配置される。
【００２５】
次いで、図２Ｂに示すように、ＤＵＴ及びプローブ基板９に設けられたアライメントマークを利用して、ＤＵＴの複数の電極パッドが、対応するプローブ１０にアライメントされる。そして、アライメントされたＤＵＴがチャックＣによって上方に移動され、それにより、電極パッドが対応するプローブ１０に概ね接触される。
【００２６】
次いで、図２Ｃに示すように、圧力制御ユニット１２から膨張可能チャンバ３に圧縮ガスが導入されると、膨張可能チャンバ３が膨張されて、プローブ基板９を下方に、すなわち、テスタ基板４から遠ざけるように押し下げ、それによりプローブ１０が変形される。変形されたプローブ１０の反作用力により、ＤＵＴの電極パッドは対応するプローブ１０と安定に接触する。故に、対応するプローブ１０への電極パッドの接触が検査中に断たれることはない。
【００２７】
その後、テスタ基板４の下面に取り付けられた対応する送信器／受信器部８４に、テスタ（図示せず）からテスト信号が送られると、送信器／受信器部８４は、入力されたテスト信号に対して必要な処理を実行し、処理したテスト信号を、封止基板６の上面に取り付けられた対応する送信器／受信器部８６に向けて非接触に送信する。送信器／受信器部８６は、対応する送信器／受信器部８４からテスト信号を受信すると、受信したテスト信号に対して必要な処理を実行し、テスト信号を送信器／受信器部８６の対応する出力端子に出力する。そして、テスト信号は、パッド６ａ、貫通電極６ｂ、パッド６ｃ、及びプローブ基板９に形成された電気回路を介して、対応するプローブ１０に送られ、ひいては、ＤＵＴ上の対応する電極パッドに入力される。
【００２８】
電極パッドからテスト信号が入力されると、ＤＵＴに形成された検査対象の電子回路（図示せず）は、入力されたテスト信号に従った出力信号を出力する。出力信号は、プローブ基板９に形成された電気回路、パッド６ｃ、貫通電極６ｂ及びパッド６ａを介して、送信器／受信器部８６に入力される。送信器／受信器部８６は、入力された出力信号に対して必要な処理を実行し、該送信器／受信器部８６に面する送信器／受信器部８４に向けて非接触に出力信号を送信する。送信器／受信器部８４は、出力信号を受信すると、出力信号に対して必要な処理を実行し、処理された出力信号を、テスタ基板４を介してテスタに送る。テスタは、ＤＵＴに形成された検査対象の電子回路からの出力信号とテスト信号とを比較することにより、検査対象の電子回路が正常に動作しているかを決定する。斯くして、ＤＵＴが検査される。
【００２９】
上述のように、この実施形態に係るプローブカード２によれば、テスタからのテスト信号、及び検査対象の電子回路から出力される出力信号は、互いに向き合うように膨張可能チャンバ３の内部に配設された送信器／受信器部８４、８６間で非接触に送信／受信される。テスト信号及び出力信号が膨張可能チャンバ３内の送信器／受信器部８４、８６によって非接触に送信／受信されるので、プローブとテスタとを電気的に接続する配線の必要性を排除することができる。故に、テスタ基板４においてそのような配線のためのスペースが十分でないという、テスタ基板４とプローブ基板９との間に膨張可能チャンバ３が存在することと、回路サイズの縮小及びウエハサイズの増大に伴って電極パッド数が増加していることと、によって生じ得る問題を解決することができる。
【００３０】
また、狭いスペースに配線を設ける必要性を排除することができるので、製造コストを低減することができる。
【００３１】
さらに、複数のプローブ１０にわたって、パッド６ａ、貫通電極６ｂ及びパッド６ｃなどを介する送信器／受信器部８６の複数の出力端子からの電気経路間で、長さに関して大きい差が存在しない。故に、複数の電気経路間での長さの差によって生じ得る信号の同期外れの問題を解決することができる。
【００３２】
また、送信器／受信器部８４及び／又は８６は信号補正機能を有していてもよい。そのような機能を有すると、テスタからのテスト信号の波形、及びＤＵＴに形成された検査対象の電子回路からの出力信号の波形を、テスタによってではなく、送信器／受信器部８４及び／又は８６によって補正することができる。故に、テスタの信号処理負荷を低減し、それにより検査の信頼性を向上させることが可能である。
【００３３】
さらに、この実施形態に従ったプローブカード２は膨張可能チャンバ３を含んでいるので、圧力制御ユニット１２からガス注入口／排出口１１を介して膨張可能チャンバ３内に、制御された圧力で圧縮ガスを導入することにより、プローブ１０は、ＤＵＴの実質的に全体で、ＤＵＴの対応する電極パッドに確実に接触することができる。故に、ＤＵＴを確実に検査することが可能である。また、プローブ基板９が、導入された圧縮ガスによって膨張された膨張可能チャンバ３によって押し下げられるので、プローブ基板９が可撓性にされるとき、ＤＵＴの複数の電極パッド間での高低差、及び／又はＤＵＴのたわみを補償することができ、それにより、プローブ１０をＤＵＴの電極パッドに確実に接触させることができる。
【００３４】
続いて、本発明のその他の実施形態を幾つか説明する。その他の実施形態におけるプローブ装置においても、複数のプローブが対応する電極パッドと安定に接触されることを可能にするため、図２Ａ−２Ｃを参照して説明したのと同じ動作が行われ得る。故に、繰り返しての説明は省略する。
【００３５】
（第２実施形態）
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態に従ったプローブカードを使用するプローブ装置を説明する。図示するように、第２実施形態に従ったプローブ装置１００のプローブカード２０には、テスタ基板４の下面に気密的に結合された封止部材７０が追加されている。封止部材７０とテスタ基板４とで膨張可能チャンバ３を構成している。すなわち、プローブカード２０は、膨張可能チャンバ３０、回路基板６０、送信器／受信器部８４、８６、プローブ基板９、複数のプローブ１０、及び支持部１４を有している。
【００３６】
封止部材７０は、第１実施形態に従ったプローブカード２の封止部材７と同様に、可撓性材料で製造され、膨張可能チャンバ３０の下側の封止部材として機能する。支持板５及びテスタ基板４に設けられたガス注入口／排出口１１を介して膨張可能チャンバ３０内に圧縮ガスが導入されるとき、封止部材７０は下方に膨らむ。
【００３７】
また、送信器／受信器部８６と同じ高さを有するスペーサ１５が、封止部材７０の下面と回路基板６０の上面との間に配設されており、故に、下方に膨らんだ封止部材７０は、スペーサ１５及び送信器／受信器部８６を介して、回路基板６０を押し下げる。スペーサ１５は複数の開口部を有しており、その中に、対応する送信器／受信器部８６が収容されている。また、スペーサ１５は、封止部材７０の直径より大きい直径を有している。故に、下方に膨らむ封止部材７０の押し下げ力が回路基板６０に均一に伝えられる。なお、送信器／受信器部８６と同じ高さを有する複数のスペーサ１５が、複数の送信器／受信器部８６の間の領域に配置されてもよい。
【００３８】
封止基板６と同様に、回路基板６０の上面にパッド６ａが形成され、回路基板６０の下面にパッド６ｃが形成されている。送信器／受信器部８６はパッド６ａを用いて取り付けられる。回路基板６０は更に、パッド６ａを対応するパッド６ｃに電気的に接続する貫通電極６ｂを有している。プローブ基板９は回路基板６０の下面に取り付けられる。プローブ基板９の下面に配設された複数のプローブ１０と、送信器／受信器部８６とが、パッド６ａ、貫通電極６ｂ及びパッド６ｃなどを介して電気的に接続される。
【００３９】
支持部１４は、テスタ基板４と結合され、回路基板６０を膨張可能チャンバ３０の下方に吊している。支持部１４は可撓性を有するので、圧縮ガスを導入することによって膨張可能チャンバ３０が下方に膨張されるとき、回路基板６０を下方に移動させることができる。また、支持部１４は、第１実施形態の封止部材７と同様に構成され且つテスタ基板４及び回路基板６０に結合され得る。しかしながら、支持部１４は、テスタ基板４及び回路基板６０に、必ずしも気密的に結合される必要はない。
【００４０】
この実施形態に従ったプローブ装置１００においては、テスタからのテスト信号、及び検査対象の電子回路からの出力信号は、送信器／受信器部８４、８６間で非接触に送信／受信される。故に、テスタとプローブ１０との間の配線の必要性が排除される。従って、第１実施形態においてと同じ効果又は利点が得られる。
【００４１】
また、この実施形態に従ったプローブ装置１００においては、膨張可能チャンバ３０はテスタ基板４と封止部材７０とで構成され、送信器／受信器部８６は封止部材７０の内側には取り付けられない。故に、封止部材７０には、送信器／受信器部とプローブとを電気的に接続するための貫通電極が設けられていない。従って、この実施形態に従ったプローブ装置１００は、膨張可能チャンバ３０の気密性が確実に維持される点で更に好ましい。
【００４２】
さらに、膨張可能チャンバ３０及び支持板５を支持部１４から取り外すことができるので、この実施形態に従ったプローブ装置１００は、プローブカード２０を容易に構成変更あるいは修理することができる点で有利である。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第３実施形態に従ったプローブカードを使用するプローブ装置を説明する。図示するように、本発明の第３実施形態に従ったプローブ装置１０１においては、膨張可能チャンバ３１は、集積ウエハ９０、封止部材７、及び支持板５の下面に取り付けられるテスタ基板４で構成されている。また、膨張可能チャンバ３１、送信器／受信器部８４、集積ウエハ９０及び複数のプローブ１０がプローブカード２１を構成している。
【００４４】
集積ウエハ９０の上面に複数の電子回路が形成され、集積ウエハ９０の下面に複数のプローブ１０が形成される。これら電子回路は、対応する送信器／受信器部８４に面するように配置され、入力信号を処理する処理回路と、対応する送信器／受信器部８４との非接触送信／受信を可能にする送信器／受信器回路９０ａとを含んでいる。また、これら電子回路と対応するプローブ１０とを接続する貫通電極９０ｂが、集積ウエハ９０に形成されている。
【００４５】
このような構成により、テスタからのテスト信号は、集積ウエハ９０の電子回路の送信器／受信器回路９０ａに、対応する送信器／受信器部８４から非接触で送信される。そして、テスト信号は、集積ウエハ９０の電子回路の送信器／受信器回路９０ａによって非接触で受信され、該電子回路の処理回路によって処理され、対応するプローブ１０を介してＤＵＴの電極パッドに入力される。電極パッドを介してテスト信号が入力されると、ＤＵＴの検査対象の電子回路は、入力されたテスト信号に従った出力信号を所定の電極パッドに出力する。そして、出力信号は、プローブ１０を介して集積ウエハ９０の電子回路に入力され、該電子回路によって処理される。その後、出力信号は、該電子回路の送信器／受信器回路９０ａから送信器／受信器部８４に非接触で送信され、テスタ基板４を介してテスタに入力される。
【００４６】
上述のように、第３実施形態におけるプローブ装置１０１においては、テスタからのテスト信号、及び検査対象の電子回路からの出力信号は、送信器／受信器部８４と集積ウエハ９０の電子回路の送信器／受信器回路９０ａとの間で非接触に送信／受信される。故に、テスタとプローブ１０との間の配線の必要性が排除される。従って、先述の実施形態においてと同じ効果又は利点が得られる。
【００４７】
（第４実施形態）
次に、図５を参照して、本発明の第４実施形態に従ったプローブカードを使用するプローブ装置を説明する。図示するように、本発明の第４実施形態に従ったプローブ装置１０２においては、プローブカード２２は、膨張可能チャンバ３２と、送信器／受信器部８４が下面に取り付けられたテスタ基板４と、送信器／受信器回路が形成された電子回路を含む集積ウエハ９１と、集積ウエハ９１の下面に取り付けられたプローブ基板９と、集積ウエハ９１を膨張可能チャンバ３２の下方に吊す可撓性を有する支持部１４と、プローブ基板９の下面に、ＤＵＴの電極パッドに対応して配設された複数のプローブ１０とを有する。
【００４８】
膨張可能チャンバ３２は、先述の実施形態とは異なり、独立した部材として構成されている。膨張可能チャンバ３２は、実質的に円形の上面形状を有する扁平なバルーンの形状を有しており、テスタ基板４と支持部１４と集積ウエハ９１とによって画成される空間内に収容されている。膨張可能チャンバ３２は、例えばポリイミド及びポリエステルなどの樹脂、ゴム、又はこれらに類するものを含む可撓性材料で製造され得る。また、膨張可能チャンバ３２は、注入／排出管１１ａに接続されており、注入／排出管１１ａを介してのみ外部雰囲気と気体的に連通している。注入／排出管１１ａは、パイプを介して圧力制御ユニット１２に接続される（この接続は図５には示していない）。
【００４９】
集積ウエハ９１には、第３実施形態の集積ウエハ９０と同様に、テスタ基板４の下面に取り付けられた対応する送信器／受信器部８４との非接触送信／受信を可能にする送信器／受信器回路９１ａと、入力信号を処理する処理回路とを含む電子回路が形成されている。また、集積ウエハ９１には、これら電子回路の出力端子に電気的に接続され且つ集積ウエハ９１を貫通する貫通電極９１ｂが形成されている。
【００５０】
プローブ基板９には、集積ウエハ９１の貫通電極９１ｂとプローブ１０とを電気的に接続する電気回路が形成されている。これにより、テスト信号が集積ウエハ９１の電子回路から対応するプローブ１０に送られ、また、ＤＵＴの検査対象の電子回路からの出力信号が集積ウエハ９１の電子回路に送られる。
【００５１】
この実施形態におけるプローブ装置１０２においては、送信器／受信器部８４が、集積ウエハ９１の電子回路に含まれた対応する送信器／受信器回路９１ａと、非接触での送信／受信を行うので、先述の実施形態と同じ効果又は利点が得られる。
【００５２】
また、圧力制御ユニット１２から膨張可能チャンバ３２内に圧縮ガスが導入されるとき、膨張可能チャンバ３２は膨張されて集積ウエハ９１を押し下げる。それにより、集積ウエハ９１の下面に取り付けられたプローブ基板９のプローブ１０が、ＤＵＴの検査対象の対応する電極パッド上に押し当てられる。故に、ＤＵＴを確実に検査することができる。
【００５３】
さらに、膨張可能チャンバ３２が独立した部材として構成されているので、膨張可能チャンバ３２の内部の圧縮ガスが、より一層、漏れ出しにくくなる。また、この膨張可能チャンバ３２は、テスタ基板４と支持部１４と集積ウエハ９１とによって囲まれた空間内に収容されているので、例えば、支持部１４をテスタ基板４に気密的に結合する必要がない。故に、支持部１４をテスタ基板４に着脱可能に取り付けることができ、ひいては、支持部１４によって支持される集積ウエハ９１を、ＤＵＴに応じて容易に取り換えることができる。
【００５４】
なお、送信器／受信器部８６（又は、集積ウエハ９０（若しくは９１）の電子回路の送信器／受信器回路９０ａ（若しくは９１ａ））には、封止基板６（又は、集積ウエハ９０（若しくは９１））を介して電力を供給することができる。その場合、封止基板６を多層基板で構成することが好ましく、電力を供給するための電気回路が多層基板の複数の中間層のうちの１つ内に形成され、該１つの中間層と電源ＰＳとが配線Ｌ１（図６）によって電気的に接続され得る。電力が封止基板６を介して送信器／受信器部８６などに供給されるとき、多数の配線が必要なわけではないので、電力を供給するための配線は十分に保持される。
【００５５】
また、送信器／受信器部８６などへの電力は、テスタからテスタ基板４を介して供給されてもよい。その場合、テスタ基板４を多層基板で構成することが好ましく、電力を供給するための電気回路が複数の中間層のうちの１つ内に形成され、電子回路及び送信器／受信器部８６などは配線Ｌ２（図６）を介して電気的に接続される。
【００５６】
また、送信器／受信器部８６などへの電力は、送信器／受信器部８４及びこれに類するものからの無線伝送Ｒ（図６）によって供給されてもよい。
【００５７】
幾つかの実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、添付の請求項の範囲内で様々に変更あるいは改変され得る。
【００５８】
例えば、第２実施形態において、送信器／受信器部８６は、スペーサ１５を用いることなく封止部材７０によって押し下げられてもよい。
【００５９】
また、第４実施形態における膨張可能チャンバ３２は、バルーン形状ではなく、上面と下面と蛇腹のような周囲側壁とで構成された扁平な閉じたシリンダの形状を有していてもよい。そのような膨張可能チャンバ３２は、膨張可能チャンバ３２内に圧縮ガスを導入することで蛇腹状の側壁によって膨張され、膨張可能チャンバ３２内に導入されていたガスを排出することによって収縮され得る。
【００６０】
また、プローブ１０は、カンチレバーではなく、ピン又はバネの形状を有していてもよい。さらに、貫通電極６ｂ、９０ｂ、９１ｂは、導電性ペーストではなく、はんだボールで形成されてもよい。
【００６１】
また、プローブ基板９は複数の要素（ピース）に分離されてもよく、例えば、個々のピース間に所定の間隙を有するようにマトリクス状に配列されたタイルのような形状を有していてもよい。その場合、このプローブ基板９が、膨張可能チャンバ３又は３０に圧縮ガスを導入することによって押し下げられるとき、ＤＵＴの複数の電極パッド間の高さの差及び／又はＤＵＴのたわみが封止基板６（図１）又は回路基板６０（図３）の可撓性によって補償され得るように、ピース群の各々が押し下げられ得る。
【００６２】
この国際出願は、２００９年６月２日に米国特許商標庁に出願された米国仮出願第６１／１８３３４２号に関する事項を包含しており、その全内容をここに援用する。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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【国際調査報告】
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