特許ウォッチ

公開番号2025113443
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2025088828,2024091423
出願日2025-05-28,2016-03-29
発明の名称プローバ
出願人株式会社東京精密
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/66 20060101AFI20250725BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】プローブカードとウエハとの平行度を保つことができ、ウエハレベル検査を高精度に行うことができるプローバを提供する。
【解決手段】ウエハチャック50と、プローブカード56と、ウエハチャック50とプローブカード56との間に形成された密閉空間Sを減圧する減圧手段と、プローブカード56の上側に配置しプローブカード56と電気的に接続するとともに、ヘッドステージ52に支持されるポゴフレーム58と、外縁部を均等に支持されて自重を軽減されつつ、ポゴフレーム58上に載せ置きされるテストヘッド54と、を備え、ポゴフレーム58をヘッドステージ52に、プローブカード56をポゴフレーム58に、テストヘッド54をポゴフレーム58に、それぞれ固定することで、テストヘッド54、ポゴフレーム58、及びプローブカード56が一体化された状態である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ウエハを保持するウエハチャックと、
前記ウエハチャック上の前記ウエハに対向する面に複数のプローブを有するプローブカードと、
前記ウエハチャックと前記プローブカードとの間をシールして密閉空間を形成し、前記密閉空間を減圧して、前記ウエハチャックを前記プローブカードを基準として上方へ引き寄せる減圧手段と、
前記プローブカードの上側に配置し前記プローブカードと電気的に接続するとともに、ヘッドステージに支持されるポゴフレームと、
外縁部を均等に支持されて自重を軽減されつつ、前記ポゴフレーム上に載せ置きされるテストヘッドと、
を備え、
前記ポゴフレームを前記ヘッドステージに、前記プローブカードを前記ポゴフレームに、前記テストヘッドを前記ポゴフレームに、それぞれ固定することで、前記テストヘッド、前記ポゴフレーム、及び前記プローブカードが一体化された状態である、プローバ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体装置（チップ）の電気的特性の検査を行うプローバに関し、特に、多段状に積層された複数の測定部を有するプローバに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程は、多数の工程を有し、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、半導体ウエハ上に半導体装置の複数のチップが形成された段階で、各チップの半導体装置の電極パッドをテストヘッドに接続し、テストヘッドから電源及びテスト信号を供給し、半導体装置の出力する信号をテストヘッドで測定して、正常に動作するかを電気的に検査するウエハレベル検査が行われている。
【０００３】
ウエハレベル検査の後、ウエハはフレームに貼り付けられ、ダイサで個別のチップに切断される。切断された各チップは、正常に動作することが確認されたチップのみが次の組み立て工程でパッケージ化され、動作不良のチップは組み立て工程から除かれる。更に、パッケージ化された最終製品は、出荷検査が行われる。
【０００４】
ウエハレベル検査は、ウエハ上の各チップの電極パッドにプローブを接触させるプローバを使用して行われる（例えば、特許文献１参照）。プローブはテストヘッドの端子に電気的に接続され、テストヘッドからプローブを介して各チップに電源及びテスト信号が供給されると共に各チップからの出力信号をテストヘッドで検出して正常に動作するかを測定する。
【０００５】
半導体製造工程においては、製造コストの低減のために、ウエハの大型化や一層の微細化（集積化）が進められており、１枚のウエハ上に形成されるチップの個数が非常に大きくなっている。それに伴って、プローバでの１枚のウエハの検査に要する時間も長くなっており、スループットの向上が求められている。そこで、スループットの向上を図るため、多数のプローブを設けて複数個のチップを同時に検査できるようにするマルチプロービングが行われている。近年、同時に検査するチップ数は益々増加し、ウエハ上のすべてのチップを同時に検査する試みも行われている。そのため、電極パッドとプローブを接触させる位置合わせの許容誤差が小さくなっており、プローバにおける移動の位置精度を高めることが求められている。
【０００６】
一方、スループットを増加するもっとも簡単な方法として、プローバの台数を増加させることが考えられるが、プローバの台数を増加させると、製造ラインにおけるプローバの設置面積も増加するという問題を生じる。また、プローバの台数を増加させると、その分装置コストも増加することになる。そのため、設置面積の増加や装置コストの増加を抑えてスループットを増加させることが求められている。
【０００７】
このような問題に対し、本願出願人は、多段状に積層された複数の測定部を有するプローバを提案している（特許文献２参照）。このプローバでは、複数の測定部が多段状に積層された積層構造（多段構造）を有するため、ウエハレベル検査を測定部毎に行うことができ、設置面積の増加や装置コストの増加を抑えてスループットを向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００９－６００３７号公報
特開２０１４－１５０１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特許文献１に開示されたプローバでは、テストヘッドを保持体により保持して、プローバ本体の天板（ヘッドステージ）から離れた退避位置から水平姿勢の位置まで回転させた後、このテストヘッドをプローバ本体に設けられた昇降支持機構に引き渡し、この昇降支持機構によりテストヘッドを下降させて、プローバ本体にテストヘッドを装着させる。
【００１０】
このヘッドステージにはプローブカードが取り付けられており、プローブカードの各プローブをウエハの各チップの電極パッドに接触させて精度よく検査を行うためにはプローブカードとウエハとの平行度を確保する必要がある。特にウエハの全チップを同時に検査するいわゆる一括コンタクト方式の場合、プローブカードの各プローブをウエハの各チップの電極パッドに均一に接触させるためにプローブカードとウエハとの平行度の精度がより必要になる。
（【００１１】以降は省略されています）

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