特表 2022-506377 被試験デバイスに対する改善された接触特性を有する垂直プローブヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-17

(54)【発明の名称】被試験デバイスに対する改善された接触特性を有する垂直プローブヘッド

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20220107BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

G01R1/073 E

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021523712

(86)(22)【出願日】2019-11-05

(85)【翻訳文提出日】2021-06-28

(86)【国際出願番号】 EP2019080171

(87)【国際公開番号】W WO2020094608

(87)【国際公開日】2020-05-14

(31)【優先権主張番号】102018000010071

(32)【優先日】2018-11-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519046085

【氏名又は名称】テクノプローべ ソシエタ ペル アチオニ

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】特許業務法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フェリチ、ステファノ

【テーマコード（参考）】

2G011

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G011AA16

2G011AB07

2G011AC21

2G011AE03

4M106AA01

4M106DD03

4M106DD09

4M106DD10

(57)【要約】

半導体ウェーハ上に集積された被試験デバイスを試験するための試験プローブは、互いに平行であり、および間隔をおいて配置された上方ガイドおよび下方ガイドであって、上記ガイドそれぞれが、それぞれの複数のガイド穴を備えている上方ガイドおよび下方ガイドと、上記ガイド穴内に収容され、ならびに、それぞれ、第１の端を、および第２の端を備えている複数のコンタクトプローブであって、上記第１の端が、被試験デバイスの接触パッドを接続するように構成されたコンタクトプローブと、上記ガイドのうちの１つと関連付けられた少なくとも１つのさらなるガイドであって、上記さらなるガイドが上方ガイドに対して、および下方ガイドに対して略平行であり、ならびにそれらの間に配置されている少なくとも１つのさらなるガイドとを備える。好適には、さらなるガイドは、コンタクトプローブの第１の群を収容する第１のガイド穴、およびコンタクトプローブの第２の群を収容する第２のガイド穴を備え、第１の、および第２のガイド穴は、上記さらなるガイドがそれと関連付けられたそのガイドのガイド穴に対してシフトされ、第１のガイド穴のシフトは、第２のガイド穴のシフトの反対の方向におけるものであり、コンタクトプローブの第２の群のそれの反対の、コンタクトプローブの第１の群の端のスクラブ移動をもたらす。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体ウェーハ（２４）上に集積された被試験デバイスを試験するためのプローブヘッド（２０）であって：
互いに平行であり、および間隔をおいて配置された上方ガイド（２１）および下方ガイド（２２）であって、ガイド（２１、２２）それぞれが、それぞれの複数のガイド穴（２１ｈ、２２ｈ）を備えている上方ガイド（２１）および下方ガイド（２２）と、
前記ガイド穴（２１ｈ、２２ｈ）内に収容され、ならびに、第１の端（２３ａ）および第２の端（２３ｂ）を備えている複数のコンタクトプローブ（２３ｓ、２３ｄ）であって、前記第１の端（２３ａ）が、被試験デバイスの接触パッド（２４ａ）を接続するように構成された複数のコンタクトプローブ（２３ｓ、２３ｄ）と、
前記ガイド（２１、２２）のうちの１つと関連付けられた少なくとも１つのさらなるガイド（２６、２８）であって、前記さらなるガイド（２６、２８）が前記上方ガイド（２１）に対して、および前記下方ガイド（２２）に対して略平行であり、ならびにそれらの間に配置されている少なくとも１つのさらなるガイド（２６、２８）と
を備え、
前記さらなるガイド（２６、２８）が前記コンタクトプローブの第１の群（２３ｓ）を収容する第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）、および前記コンタクトプローブの第２の群（２３ｄ）を収容する第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）を備え、
前記第１の、および前記第２のガイド穴（２６ｓ、２６ｄ、２８ｓ、２８ｄ）が、前記さらなるガイド（２６、２８）が関連付けられたガイドのガイド穴に対してシフトされ、前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）のシフトが、前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）のシフトの反対の方向におけるものであり、前記コンタクトプローブの前記第２の群（２３ｄ）と反対の、前記コンタクトプローブの前記第１の群（２３ｓ）の端のスクラブ移動をもたらすプローブヘッド（２０）。

【請求項2】

前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）が前記さらなるガイド（２６、２８）の少なくとも１つの第１のエリア（Ａ１）内にグループ化され、前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）が前記さらなるガイド（２６、２８）の少なくとも１つの第２のエリア（Ａ２）内にグループ化され、前記第１のエリア（Ａ１）内の前記第１の群（２３ｓ）の前記コンタクトプローブの前記端が、前記第２のエリア（Ａ２）内の前記第２の群（２３ｄ）の前記コンタクトプローブの前記端と反対のスクラブを有し、前記半導体ウェーハ（２４）上の反対のせん断力を有する前記プローブヘッド（２０）の別個のエリアを形成する、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項3】

前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）すべてのみを含む前記第１のエリア（Ａ１）および前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）すべてのみを含む前記第２のエリア（Ａ２）をさらに備え、前記半導体ウェーハ（２４）上の反対のせん断力を有する前記プローブヘッド（２０）の２つの別個のエリアのみを形成する、請求項２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項4】

互いに隣接して配置された複数の、第１のエリア（Ａ１、Ａ１’）および第２のエリア（Ａ２、Ａ２’）を備え、前記第１のエリア（Ａ１、Ａ１’）は前記第２のエリア（Ａ２、Ａ２’）と互い違いであり、エリア（Ａ１、Ａ１’、Ａ２、Ａ２’）それぞれは列状に配置されるガイド穴を含み、前記半導体ウェーハ（２４）上の反対のせん断力を有する前記プローブヘッド（２０）の複数の列を形成する、請求項２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項5】

前記上方ガイド（２１）の前記ガイド穴（２１ｈ）のピッチは前記下方ガイド（２２）の前記ガイド穴（２２ｈ）のピッチに略等しく、各それぞれのコンタクトプローブの前記第１の端（２３ａ）および前記第２の端（２３ｂ）が互いに実質的に位置合わせされるように、前記ガイド穴（２１ｈ、２２ｈ）は、互いに略同軸である、請求項１～４のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項6】

上方ギャップ（２７）により互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する、前記上方ガイド（２１）と関連付けられた第１のさらなるガイド（２６）、および、下方ギャップ（２９）により互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する、前記下方ガイド（２２）と関連付けられた第２のさらなるガイド（２８）を備え、前記第１のさらなるガイド（２６）の前記第１のガイド穴（２６ｓ）が、前記第１のさらなるガイド（２６）の前記第２のガイド穴（２６ｄ）のシフトの反対の方向において、前記上方ガイド（２１）の前記ガイド穴（２１ｈ）に対してシフトされ、前記第２のさらなるガイド（２８）の前記第１のガイド穴（２８ｓ）が、前記第２のさらなるガイド（２８）の前記第２のガイド穴（２８ｄ）のシフトの反対の方向において、前記下方ガイド（２２）の前記ガイド穴（２２ｈ）に対してシフトされる、請求項１～５のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項7】

前記さらなるガイド（２６）が、上方ギャップ（２７）によって離間させられた一対の上方ガイドを形成する前記上方ガイド（２１）のみと関連付けられた、請求項１～５のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項8】

前記下方ガイド（２２）が、下方ギャップ（２９）によって互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する第２の下方ガイドと関連付けられ、前記下方ガイドが、それぞれ互いに同軸のガイド穴を有する、請求項７に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項9】

前記さらなるガイド（２８）が、下方ギャップ（２９）によって互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する前記下方ガイド（２２）のみと関連付けられた、請求項１～５のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項10】

前記上方ガイド（２２）が、上方ギャップ（２７）によって互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する第２の上方ガイドと関連付けられ、前記上方ガイドが、それぞれ互いに同軸のガイド穴を有する、請求項９に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項11】

前記第１の、および前記第２のガイド穴（２６ｓ、２６ｄ、２８ｓ、２８ｄ）の前記シフトが、前記第２の群（２３ｄ）の前記コンタクトプローブに対する、前記第１の群（２３ｓ）の前記コンタクトプローブの鏡面変形をもたらす、請求項１～１０のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項12】

前記第１の群（２３ｓ）の前記コンタクトプローブのスクラブ（ＤｓｃｒｕｂＳＸ）および前記第２の群（２３ｄ）の前記コンタクトプローブのスクラブ（ＤｓｃｒｕｂＤＸ）が前記プローブヘッド（２０）の前記ガイドの外側縁（Ｅ）に対して内方に生じる、請求項１～１１のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項13】

前記上方ガイド（２１）の前記ガイド穴（２１ｈ）に対する第１の、および第２のガイド穴（２６ｓ、２６ｄ）のシフトが２５～３５μｍに略等しく、好ましくは３０μｍであり、前記下方ガイド（２２）の前記ガイド穴（２２ｈ）に対する第１の、および第２のガイド穴（２８ｓ、２８ｄ）のシフトが、５～１５μｍに略等しく、好ましくは１０μｍである、請求項１～１２のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項14】

電子デバイスの試験装置用のプローブカードであって、請求項１～１３のいずれか１項に記載の少なくとも１つのプローブヘッド（２０）、前記プローブヘッド（２０）に面するその面上に作られた接触パッド（２５ｂ）間の距離の空間変換を行うように構成されたスペーストランスフォーマ（２５）、および／または、前記プローブカードを試験装置とインターフェース接続するように構成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）、を含む電子デバイスの試験装置用のプローブカード。

【請求項15】

前記スペーストランスフォーマ（２５）の前記接触パッド（２５ｂ）のピッチが略一定である、請求項１４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、半導体ウェーハ上の改善された荷重分散を有する複数の垂直プローブを備えるプローブヘッドに関連している。より具体的には、本発明は、複数のコンタクトプローブを収容するためのガイド穴を備えた少なくとも１つの上方ガイドおよび１つの下方ガイドを備えるプローブヘッドに関連しており、以下の開示はその説明を簡素化する目的のみで本出願の技術分野を参照して行う。

【背景技術】

【0002】

よく知られているように、プローブカードは、集積デバイスなどのマイクロストラクチャの複数の接触パッドを、それらの機能試験、特に電気的な、または一般の、試験を行う試験装置の対応するチャンネルと電気的に接続するように構成された電子装置である。

【0003】

集積デバイスに対して行われる試験は、早ければ製造段階において早ければ欠陥回路を検出し、および分離するのに特に有用である。したがって、通常、プローブカードは、ウェーハ上に集積されたデバイスの、それらの切断、および、チップ格納パッケージ内での組み立て前の電気的試験のために使用される。

【0004】

プローブヘッドは基本的には、略板状であり、および互いに平行の少なくとも一対の支持体またはガイドによって保持された複数の可動の接触要素またはコンタクトプローブを備える。上記ガイドは、好適なガイド穴を備えており、および、摺動可能に上記ガイド穴内に収容されたコンタクトプローブの移動および考えられる変形のために自由空間またはエアギャップを残すために互いに特定の距離をおいて配置されている。一対のガイドは特に、通常、良好な電気的および機械的特性を有する特殊な合金のワイヤでできた、それらの中をコンタクトプローブが軸方向に摺動するそれらのガイド穴をいずれも備えた上方ガイドおよび下方ガイドを備える。

【0005】

コンタクトプローブと、被試験デバイスの接触パッドとの間の適切な接続は、デバイス自体に対する、プローブヘッドの圧力によって確実にされ、コンタクトプローブは、上記押圧接触中に、ガイド間のエアギャップ内で曲げを受け、およびそれぞれのガイド穴内で摺動する。この種のプローブヘッドは通常、垂直プローブを有しているとして呼ばれ、および英語の語「垂直プローブヘッド（vertical probe heads）」によって示される。

【0006】

実質的には、垂直プローブヘッドは、その中でコンタクトプローブの曲げが生じるそのエアギャップを有し、上記曲げは、図１に概略的に示すように、プローブ自体の、またはそれらのガイドの好適な構成によって助長され得る。

【0007】

特に、図１は、それらの中を複数のコンタクトプローブ６が摺動する、それぞれそれらのガイド穴４および５を有している、通常「上方ダイ」として示される少なくとも１つの板状支持体または上方ガイド２、および、通常「下方ダイ」として示される板状支持体または下方ガイド３を備えるプローブヘッド１を概略的に示している。

【0008】

各コンタクトプローブ６は、ウェーハ９上に集積された被試験デバイスの接触パッド８に当接することが意図された接触先端７を備えた端で終端して、上記被試験デバイスと、上記プローブヘッドがその端子要素を形成するその試験装置（図示せず）との間の機械的および電気的接触を実現する。

【0009】

ここで、および以下では、「接触先端」との語は、接触パッドに接触することが意図されたコンタクトプローブの端エリアまたは領域を示し、上記端エリアまたは領域は必ずしも先がとがっていない。

【0010】

場合によっては、コンタクトプローブは、上方板状支持体においてプローブヘッド自体にしっかりと固定されている：そうしたプローブヘッドは、「ブロック化プローブヘッド」と呼ばれている。

【0011】

しかし、より頻繁には、プローブヘッドが、しっかりと固定されたブロック化プローブに使用されない一方、いわゆるボードに、場合によっては、複数の接触パッドを備えているマイクロコンタクトボードを介してインターフェース接続されている：そうしたプローブヘッドは、「非ブロック化プローブヘッド」と呼ばれている。マイクロコンタクトボードは通常、「スペーストランスフォーマ」と呼ばれている。というのは、プローブに接触する他に、特に、パッド自体の中心間の距離制約を緩和して、被試験デバイス上の接触パッドに対して、その上に実現された接触パッドを空間的に再配分することも可能にするからである。

【0012】

この場合には、図１に示すように、各コンタクトプローブ６は、スペーストランスフォーマ９Ａの複数の接触パッドのうちの接触パッド８Ａの方に向かういわゆる接触ヘッド７Ａで終端するさらなる端エリアまたは領域を有している。プローブ６とスペーストランスフォーマ９Ａとの間の適切な電気接続は、接触先端７と、ウェーハ９上に集積された被試験デバイスの接触パッド８との間の接触と同様に、スペーストランスフォーマ９Ａの接触パッド８Ａへの、コンタクトプローブ６の接触ヘッド７Ａの押圧当接によって確実にされる。

【0013】

図１に示すように、上方ガイド２および下方ガイド３は、好適には、コンタクトプローブ６が変形することを可能にするエアギャップ１０により、間隔をおいて配置される。最後に、ガイド穴４および５は、コンタクトプローブ６がそれらの中を摺動することを可能にするように、必要な大きさにされる。

【0014】

説明されたタイプの垂直プローブを有するプローブヘッドの正しい動作は基本的には、２つのパラメータ、すなわち、コンタクトプローブの垂直方向の移動、またはオーバートラベル、および上記コンタクトプローブの接触先端の水平方向の移動、またはスクラブと関連付けられる。接触先端のスクラブを確実にして、特に被試験デバイスの、接触パッドを表面的に引掻き、たとえば酸化物または他のたまった汚れの薄い層または膜状のそれらの上に形成された不純物を除去し、よって、そのプローブにより、プローブヘッドによって行われる接触を改善することを可能にすることが周知の通りに重要である。

【0015】

これらの特徴はすべて、プローブヘッドの製造工程において評価され、および校正されるべきである。というのは、プローブと被試験デバイスとの間の適切な電気接続が常に確実にされるべきであるからである。

【0016】

知られている方法論によれば、コンタクトプローブ６は、当初、矩形の場合に、それらの長さ全体に沿った一定の断面を伴って、まっすぐに作られ、ならびに、接触端、特に、図１に示すように接触先端７および接触ヘッド７Ａそれぞれを形成するために、端においておおむね先が細くされており、および、場合によっては先がとがらされている。引き続いて、プローブヘッドは、それぞれのガイド穴を、特に、ガイドに対して直交している方向に従ってそれぞれの中心を位置合わせし、コンタクトプローブ６を上記ガイド穴内に挿入し、上方ガイド２を下方ガイド３と間隔をおいて配置してエアギャップ１０を形成し、および、次いで、上記ガイドをシフトすることにより、整合させるために上方ガイド２および下方ガイド３を重ね合わせることによって作られ、図１に示すように、略中央の位置において、コンタクトプローブ６の本体の変形をもたらす。この場合には、プローブヘッドは、シフトされた板を有するプローブヘッドと表され、およびコンタクトプローブ６は、「バックリングビーム（buckling beam）」としても示される。

【0017】

さらに、上方ガイド２および下方ガイド３の相対的なシフトは、コンタクトプローブ６の変形方向、よって、図１において、スクラブ方向Ｄｓｃｒｕｂとして示す、ウェーハ９上に集積された被試験デバイスの接触パッド８上のそれぞれの接触先端７の移動方向を定める。

【0018】

既に予め変形させられているプローブを使用することも考えられ、ガイド間のシフトがこの場合に上記予めの変形を際立たせる。

【0019】

図１に示すものなどの、垂直プローブおよびシフトされた板を有するプローブヘッドについて、コンタクトプローブ６の接触先端７が、ウェーハ９上に集積された被試験デバイスの接触パッド８に接触すると、プローブ６の変形が、コンタクトプローブ６すべてについて略同一である曲げをもたらし、よって、各接触先端７が、図１における矢印で示すように、接触パッド８に対して、方向Ｄｓｃｒｕｂにおけるスクラブを加えることも知られている。

【0020】

しかし、プローブヘッド１に含まれる複数のコンタクトプローブ６の接触先端７すべてのこの同時スクラブ機構は、被試験デバイスを備えるウェーハ９上のせん断力（share force）、すなわち、すべての接触パッド８上の（すべて、同じ方向Ｄｓｃｒｕｂにおいて作用する）プローブすべてによって引き起こされた力の和に等しい、方向Ｄｓｃｒｕｂにおいて作用する力を引き起こし、よって、上記ウェーハ９上のせん断力は高い値に達し得る。特に、せん断力はここでは、その上に接触パッド８が形成され、それにコンタクトプローブ６の接触先端７が当接するその面であるプローブヘッド１に面するその面において、プローブヘッド１の上方ガイド２および下方ガイド３がその中に置かれているものに対して略平行である平面を画定するウェーハ９に対して略平行である力を示す。

【0021】

プローブヘッドは通常、何千ものプローブを備え、コンタクトプローブすべてのスクラブによるせん断力は、それにプローブヘッドが押圧するそのウェーハ９のかなりの横方向のシフトをもたらすようなものであり得る。この問題は、単一ダイを試験する場合にも特に感じられる。

【0022】

この理由で、プローブヘッドによって行われる試験を改善するためにこの不必要な横方向のシフトを低減することの必要性が今日、存在している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

本発明の技術的課題は、先行技術によって作られたプローブヘッドになお影響を及ぼしている制約および欠点を解消することを可能にするような構造的および機能的特徴を有する、電子デバイスを試験するためのプローブヘッドであって、特に、単純な、および効果的なやり方で、自身のコンタクトプローブがウェーハに対して作用するせん断力を低減することができるプローブヘッドを提供することである。

【0024】

本発明の基礎をなす解決策の考えは、上方ガイドおよび下方ガイドを備える、垂直プローブを有するプローブヘッドであって、さらなるガイドが上記ガイドのうちの少なくとも１つと関連付けられ、上記さらなるガイドが、一対の平行ガイドを形成するために上記上方および下方ガイド間に画定された空間内に配置され、および、それらのガイド穴が、上記ガイド穴内に収容された２つの異なる群のコンタクトプローブについての反対の変形およびスクラブを定めるように好適にシフトされるプローブヘッドを作ることである。

【課題を解決するための手段】

【0025】

この解決策の考えに基づけば、上記技術的課題は、半導体ウェーハ上に集積された被試験デバイスを試験するためのプローブヘッドであって、プローブヘッドが、互いに平行であり、および間隔をおいて配置された上方ガイドおよび下方ガイドであって、上記ガイドそれぞれが、それぞれの複数のガイド穴を備えている上方ガイドおよび下方ガイドと、ガイド穴内に収容され、ならびに、それぞれ第１の端を、および第２の端を備えている複数のコンタクトプローブであって、上記第１の端が、被試験デバイスの接触パッドを接続するように構成された複数のコンタクトプローブと、上記ガイドのうちの１つと関連付けられた少なくとも１つのさらなるガイドであって、上記さらなるガイドが上方ガイドに対して、および下方ガイドに対して略平行であり、ならびにそれらの間に配置されている少なくとも１つのさらなるガイドとを備え、さらなるガイドがコンタクトプローブの第１の群を収容する第１のガイド穴、およびコンタクトプローブの第２の群を収容する第２のガイド穴を備え、第１の、および第２のガイド穴が、さらなるガイドが関連付けられたガイドのガイド穴に対してシフトされ、第１の穴の移シフトが、第２のガイド穴のシフトの反対の方向におけるものであり、コンタクトプローブの第２の群と反対の、コンタクトプローブの第１の群の端のスクラブ移動をもたらすプローブヘッドによって解決される。

【0026】

特に、本発明は、個々に、または、必要な場合、組み合わせで採用される以下のさらなる、および任意的な特徴を備える。

【0027】

本発明の一態様によれば、第１のガイド穴がさらなるガイドの少なくとも１つの第１のエリア内にグループ化され、および第２のガイド穴がさらなるガイドの少なくとも１つの第２のエリア内にグループ化され、第１のエリア内の第１の群のコンタクトプローブの端が、第２のエリア内の第２の群のコンタクトプローブの端に対する反対のスクラブを有し、半導体ウェーハ上の反対のせん断力を有する、プローブヘッドの別個のエリアを形成し得る。

【0028】

本発明の別の態様によれば、プローブヘッドが、第１のガイド穴すべてのみを含む第１のエリアおよび第２のガイド穴すべてのみを含む第２のエリアを備え、半導体ウェーハ上の反対のせん断力を有する、プローブヘッドの２つの別個のエリアのみを形成し得る。

【0029】

あるいは、プローブヘッドが、互いに隣接して、および交番して配置された複数の第１のエリアおよび第２のエリアを備え、上記エリアそれぞれが、列状に配置されるガイド穴を含み、半導体ウェーハ上の反対のせん断力を有するプローブヘッドの複数の列を形成し得る。

【0030】

本発明の別の態様によれば、上記上方ガイドのガイド穴のピッチが下方ガイドのガイド穴のピッチに略等しく、上記ガイド穴が、互いに略同軸であり得る。

【0031】

本発明の別の態様によれば、プローブヘッドは、上方ギャップにより互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する、上方ガイドと関連付けられた第１のさらなるガイド、および、下方ギャップにより互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する、下方ガイドと関連付けられた第２のさらなるガイドを備え、第１のさらなるガイドの第１のガイド穴が、上記第１のさらなるガイドの第２のガイド穴のシフトの反対の方向において、上方ガイドのガイド穴に対してシフトされ、第２のさらなるガイドの第１のガイド穴が、上記第２のさらなるガイドの第２のガイド穴のシフトの反対の方向において、下方ガイドのガイド穴に対してシフトされる。

【0032】

あるいは、さらなるガイドが、上方ギャップによって互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する上方ガイドのみと関連付けられ得る。この場合、下方ガイドが、下方ギャップによって互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する第２の下方ガイドと関連付けられ、上記下方ガイドが互いに同軸のガイド穴を有し得る。

【0033】

本発明のさらなる代替的な態様によれば、さらなるガイドが、下方ギャップによって互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する下方ガイドのみと関連付けられ得る。この場合、上方ガイドが、上方ギャップによって互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する第２の上方ガイドと関連付けられ、上記上方ガイドが互いに同軸のガイド穴を有し得る。

【0034】

本発明の別の態様によれば、コンタクトプローブが、第１の端と第２の端との間の長手方向軸によって延在している本体を備え得る。

【0035】

本発明のなお別の態様によれば、第１の、および第２のガイド穴のシフトが、第２の群のコンタクトプローブに対する、第１の群のコンタクトプローブの鏡面変形をもたらし得る。

【0036】

本発明のなお別の態様によれば、第１の群のコンタクトプローブのスクラブおよび第２の群のコンタクトプローブのスクラブがプローブヘッドのガイドの外側縁に対して内方に生じ得る。

【0037】

最後に、上方ガイドのガイド穴に対する第１の、および第２のガイド穴のシフトが、２５～３０μｍに略等しく、好ましくは３０μｍであり、および、下方ガイドのガイド穴に対する第１の、および第２のガイド穴のシフトが、５～１５μｍに略等しく、好ましくは１０μｍであり得る。

【0038】

本発明は、上述したように作られた少なくとも１つのプローブヘッド、上記プローブヘッドに面するその面上に作られた接触パッド間の距離の空間変換を行うように構成されたそのスペーストランスフォーマ、および／または、上記プローブカードを試験装置とインターフェース接続するように構成されたプリント回路基板、を含む電子デバイスの試験装置用のプローブカードにも関連する。

【0039】

特に、本発明の一態様によれば、スペーストランスフォーマの接触パッドのピッチは略一定であり得る。

【発明の効果】

【0040】

本発明によるプローブカードの特徴および利点は、添付図面を参照して、記載された、および限定的でない例として表すその実施形態の以下に行った説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】先行技術によって作られたプローブヘッドを概略的に示す。

【図2】本発明の好ましい実施形態によるプローブヘッドを概略的に示す。

【図3】本発明の好ましい実施形態によるプローブヘッドのガイドの上方からの図を概略的に示す。

【図4】本発明の代替的な実施形態によるプローブヘッドのガイドの上方からの図を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0042】

上記図、および特に図２を参照すれば、参照番号２０は全体的に、および概略的に、本発明によって実現された、特に半導体ウェーハ上に集積された電子デバイスを試験するための垂直プローブを有するプローブヘッドを示す。

【0043】

留意すべきは、図が、概略図を表しており、縮尺通りに描かれていないが、その代わりに、それらが、本発明の重要な特徴を強調するように描かれていることである。さらに、上記図では、異なる部分が概略的に描かれている。というのは、それらの形状が、所望の適用分野に応じて異なり得るからである。さらに、留意すべきは、上記図では、同一の参照番号が、形状または機能において同一の構成要素を表していることである。最後に、１つの図において示す実施形態に関して説明した特定の特徴は、他の図において示した他の実施形態にも使用可能である。

【0044】

プローブヘッド２０は、互いに、平行であり、および好適なエアギャップにより、間隔をおいて配置された少なくとも１つの上方ガイド２１および１つの下方ガイド２２を備える。上方ガイド２１および下方ガイド２２はさらに、参照番号２１ｈおよび２２ｈそれぞれで示すそれぞれの複数のガイド穴をさらに備える。

【0045】

上方ガイド２１および下方ガイド２２は、互いに平行の、略板状支持体であり、および、図２の参照系の軸ｘおよびｙ（水平軸）によって識別される平面において長手方向展開軸がその中で展開するそのいずれかの好適な形状（たとえば、矩形または方形）を有し得る。

【0046】

さらに、プローブヘッド２０は、被試験デバイスの接触パッドとの電気的および機械的接続を行うことが意図された複数のコンタクトプローブを備え、上記コンタクトプローブは、摺動可能に、上方ガイド２１ならびに下方ガイド２２のガイド穴２１ｈおよび２２ｈそれぞれ内に収容される。

【0047】

特に、以下にさらに詳細に示すように、プローブヘッド２０は好適には、プローブヘッド２０の第１の部分内に、特に、図２の局所参照系による左部分内に配置され、この理由で、本明細書において左プローブ２３ｓとしても示される複数の第１のコンタクトプローブ２３ｓと、プローブヘッド２０の第２の別個の部分内に、特に、やはり図２の局所参照系による右部分内に配置され、この理由で、本明細書において右プローブ２３ｄとしても示される複数の第２のコンタクトプローブ２３ｄとを備える。

【0048】

図示の簡便性のために、図２では、２つの左プローブ２３ｓおよび２つの右プローブ２３ｄのみが示され、上記図は、本発明の範囲を限定しない例として表されているに過ぎない。というのは、左プローブ２３ｓおよび右プローブ２３ｄの数が要件および状況に応じて異なり得るからである。好ましい実施形態では、左プローブ２３ｓの数は、右プローブ２３ｄの数と略同一である。

【0049】

各コンタクトプローブ２３ｓおよび２３ｄは当初、第１の端２３ａと第２の端２３ｂとの間の長手方向軸Ｈ－Ｈに沿って延在する、好ましくは棒状の本体２３’でできており、上記本体は以下に示すように変形させられている。第１の端２３ａは、半導体ウェーハ２４上に集積された被試験デバイスのパッド２４ａに接触することが意図され、および当該分野において「接触先端」としても示されている一方、第２の端２３ｂは、たとえばスペーストランスフォーマまたはプリント回路基板（ＰＣＢ）などの、プローブヘッド２０と関連付けられた板２５のパッド２５ｂに接触することが意図され、および当該分野において「接触ヘッド」としても示されている。なお、端２３ａおよび２３ｂは必ずしも先がとがっていない。というのは、それらの形状は、要件および／または状況に応じて異なり得るからである。さらに、コンタクトプローブの長手方向軸Ｈ－Ｈは実質的に、図２の参照系の軸ｚ（垂直軸）によって示す方向において展開する。

【0050】

コンタクトプローブ２３ｓおよび２３ｄは被試験デバイスのパッド２４ａとの押圧接触中に曲がるように構成され、本発明は、上記押圧接触中のコンタクトプローブの変形方向が、プローブヘッドのガイド穴間のシフトによって定められることに発想を得ている。

【0051】

この点で、本発明のプローブヘッド２０は、ガイド２１または２２の一方と関連付けられ、およびそれらの間に配置された少なくとも１つのさらなるガイド２６も備える。さらなるガイド２６も、上方ガイド２１に対して、および下方ガイド２２に対して平行の、実質的に板状の支持体であり、上記上方ガイド２１および下方ガイド２２の形状と同様のいずれの形状をも有し得る。

【0052】

なお、本発明の意味合いでは、「関連付けられた」との語は、さらなるガイド２６がガイド（上方または下方）近くに配置され、および、それとともに、互いに対して略平行である一対のガイド（上方または下方）を形成することを表している。すなわち、さらなるガイドが一旦、上方または下方ガイドと関連付けられると、コンタクトプローブを収容することが意図された一対の上方または下方ガイドが形成される。

【0053】

有利には、本発明によれば、さらなるガイド２６は、第１の群のコンタクトプローブ、特に左プローブ２３ｓを収容する第１のガイド穴２６ｓ、および第２の群のコンタクトプローブ、特に右プローブ２３ｄを収容する第２のガイド穴２６ｄを備え、上記第１の、ならびに第２のガイド穴２６ｓおよび２６ｄは、コンタクトプローブがウェーハ２４に対して作用するせん断力の課題を解決するように好適に設計された相対位置を有する。

【0054】

特に、第１のガイド穴２６ｓおよび第２のガイド穴２６ｄは、さらなるガイド２６がそれと関連付けられたそのガイドのガイド穴に対して、すなわち、上記さらなるガイド２６がそれと上記対の平行の支持体を形成するそのガイドに対してシフトされる。

【0055】

図２は、以下にさらに詳細に示すように、この構成が、本発明の範囲を限定するものとして意図されてはならず、他の構成も、請求項によって画定された保護範囲内に含まれていても、さらなるガイド２６が一対の上方ガイドを形成するために上方ガイド２１と関連付けられ（上記さらなるガイドが以下では、第１のさらなるガイド２６として示される）、および、下方ガイド２２と関連付けられ、さらに第１のガイド穴２８ｓおよび第２のガイド穴２８ｄを備えた第２のさらなるガイド２８も存在している好ましい実施形態を示す。

【0056】

第１のさらなるガイド２６について示しているのは、第２のさらなるガイド２８についても有効である。よって、図２の例では、第１のガイド穴２６ｓおよび第２のガイド穴２６ｄは、上方ガイド２１のガイド穴２１ｈに対してシフトされ、ならびに、第２のさらなるガイド２８の第１のガイド穴２８ｓおよび第２のガイド穴２８ｄは、下方ガイド２２のガイド穴２２ｈに対してシフトされる。

【0057】

なお、さらに特に、好適には、本発明によれば、上方ならびに下方のガイドの穴に対する第１のガイド穴２６ｓおよび２８ｓのシフトは、第２のガイド穴２６ｄおよび２８ｄのシフトと反対の方向における、すなわち、同じ線および反対側におけるものであり、よって、左プローブ２３ｓについての、および右プローブ２３ｄについての反対のスクラブ移動を得る。

【0058】

第１のさらなるガイド２６の第１のガイド穴２６ｓおよび第２のガイド穴２６ｄはプローブの長手方向軸に対して略直交しており、たとえば、図２の参照系の軸ｘ（水平軸）に対して平行である、上記さらなるガイド２６の長手方向軸に沿って、上方ガイド２１のガイド穴２１ｈに対して、（および、概して、上記第１のさらなるガイド２６とそれが関連付けられたそのガイドの穴に対して）シフトされ、上記長手方向軸は、ガイド２１、２２、および２６に対して略直交している。同じ同一の論法が、第１のガイド穴２８ｓおよび第２のガイド穴２８ｄが、軸Ｈ－Ｈに対して略直交しており、下方ガイド２２のガイド穴２２ｈに対して、たとえば、図２の参照系の軸ｘ（水平軸）に対して平行である、上記第２のさらなるガイド２８の長手方向軸に沿って下方ガイド２２のガイド穴２２ｈに対してシフトされる、第２のさらなるガイド２８のそれらのガイド穴にも適用される。

【0059】

上方ガイド穴２１ｈに対する第１の、および第２のガイド穴２６ｓ、２６ｄ、ならびに下方ガイド穴２２ｈに対する第２のガイド穴２８ｓ、２８ｄのシフトはよって、左プローブ２３ｓの、および右プローブ２３ｄの本体２３’の変形を実現するように構成される；特に、上記ガイド穴２６ｓおよび２６ｄ、２８ｓおよび２８ｄの反対のシフトは、右プローブ２３ｄの変形に対する鏡面性を有する、左プローブ２３ｓの変形を定め、上記変形は上記の関連する接触先端のスクラブ方向を定める。

【0060】

すなわち、左プローブ２３ｓはさらなるガイド２６ならびに２８の第１のガイド穴２６ｓおよび２８ｓ内に（ならびに、明らかに、上方ガイド２１および下方ガイド２２の対応するガイド穴内にも）収容される一方、右プローブ２３ｄは上記さらなるガイド２６ならびに２８の第２のガイド穴２６ｄおよび２８ｄ内に収容され、よって上記左プローブ２３ｓおよび右プローブ２３ｄの上記の鏡面変形を定める。

【0061】

なお、本発明の意味合いでは、「鏡面変形」との語は、右プローブ２３ｄに対する、左プローブ２３ｓの反対の変形、特に、プローブ自体の長手方向軸Ｈ－Ｈに対して反対であることを示す。

【0062】

図２の局所参照系によれば、第１のガイド穴２６ｓが上方ガイド穴２１ｈに対して左に移動される一方、第２のガイド穴２６ｄは上方ガイド穴２１ｈに対して、なお、図２の局所参照系により、右に移動される。すなわち、第１のガイド穴２６ｓおよび第２のガイド穴２６ｄはいずれも、プローブヘッド２０外側に向けて（すなわち、外側縁Ｅに向けて）ではあるが、反対方向に移動される。同じシフト方向が、下方ガイド２２のガイド穴２２ｈに対する第１の、ならびに第２のガイド穴２８ｓおよび２８ｄにおいても存在している。

【0063】

上方および下方ガイド穴に対する第１の、ならびに第２のガイド穴２６ｓおよび２６ｄ、２８ｓおよび２８ｄのシフト方向は、コンタクトプローブの変形、したがって、被試験デバイスの接触パッド２４ａ上の関連する接触先端２３ａの水平移動方向またはスクラブを定め、上記スクラブは、被試験デバイスに対して、および、それを備えるウェーハ２４に対して平行の方向において（すなわち、図２の参照系の軸ｘにより）生じる。明らかに、各コンタクトプローブと各ガイド穴との間のクリアランスも規定され、その大きさは、プローブの径に対する、ガイド穴の寸法によって定められ、それはここで、および以下では、非円形断面を有するプローブの場合にも最大横断寸法であることを意味し、上記クリアランスは、プローブの水平移動を可能にする。

【0064】

このようにして、左プローブ２３ｓの、および右プローブ２３ｄの鏡面変形のおかげで、上記プローブのスクラブは反対であり、よって、上記プローブが作用する反対のせん断力（横）をもたらす。左プローブ２３ｓの、および右プローブ２３ｄのせん断力はよって、好適に互いに打ち消し合い、被試験デバイスの不必要な移動の課題を解決し、上記力の方向は、プローブヘッド２０のコンタクトプローブの本体２３’の変形によって定められる。

【0065】

好適には、第１のガイド穴２６ｓおよび２８ｓが、それぞれのさらなるガイド２６および２８の第１のエリアＡ１内にグループ化される一方、第２のガイド穴２６ｄおよび２８ｄは、上記それぞれのさらなるガイド２６および２８の第２のエリアＡ２内にグループ化され、上記エリアはよって、それらの中に収容されたコンタクトプローブの接触先端２３ａのそれぞれの反対のスクラブを有するそれらのエリアである。特に、第１のエリアＡ１内の左プローブ２３ｓは、第２のエリアＡ２内の右プローブ２３ｄに対する反対のスクラブを有し、よって、半導体ウェーハ２４上の反対のせん断力を有する、プローブヘッド２０の２つの別個のエリアを形成する。すなわち、第１のさらなるガイド２６の、および第２のさらなるガイド２８の穴がそれらの中でグループ化された、それらの第１のエリアＡ１の、および第２のエリアＡ２の存在は、上述したように、残りのガイドすべての、よって概して、プローブヘッド２０の対応する第１のエリアおよび第２のエリアに換言できる。

【0066】

好ましくは、第１のさらなるガイド２６の、ならびに第２のさらなるガイド２８の第１のエリアＡ１内の第１のガイド穴２６ｓおよび２８ｓと、第１のさらなるガイド２６の、ならびに第２のさらなるガイド２８の第２のエリアＡ２内の第２のガイド穴２６ｄおよび２８ｄが、すべて、互いに対して連続している。第１のエリアＡ１はよって、第１のガイド穴２６ｓおよび２８ｓのみを備え、ならびに、第２のエリアＡ２はよって、第２のガイド穴２６ｄおよび２８ｄのみを備える。このようにして、左プローブ２３ｓのみを備える、プローブヘッドのエリア、および右プローブ２３ｄのみを備える、プローブヘッドの別のエリアが明確化される。

【0067】

左プローブ２３ｓについては、被試験デバイスの接触パッド２４ａ上の接触先端２３ａの水平移動方向は、図２において左スクラブ方向DｓｃｒｕｂＳＸとして示され、上記スクラブはよって、図２の軸ｘのものと同じ方向において生じる。その代わりに、右プローブ２３ｄについては、被試験デバイスの接触パッド２４ａ上の接触先端２３ａの水平移動方向は、図２において右スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸとして示され、上記右スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸは、左スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＳＸの反対であり、よって、右プローブ２３ｄのスクラブは、図２の軸ｘの反対の方向において生じる。よって、左プローブ２３ｓの第１の端または接触先端２３ａ（、および第２の端）は、右プローブ２３ｄの第１の端２３ａの右スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸの反対の左スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＳＸを有する。すなわち、図２の参照系に対して、具体的には、軸ｘに対して、左スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＳＸが右スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸの反対であり、特に、左スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＳＸが軸ｘの正の方向にある一方、右スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸは軸ｘの負の方向にある。

【0068】

前述したように、プローブヘッド２０のコンタクトプローブのこの構成は、左プローブ２３ｓの左スクラブ方向DｓｃｒｕｂＳＸが右プローブ２３ｄの右スクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸの反対であり、被試験デバイス上の、およびよって、それを備える半導体ウェーハ２４上の左プローブ２３ｓが作用する横またはせん断力が、右プローブ２３ｄが作用するせん断力によって実質的に補償されるという大きな利点を有する。図２の軸ｘ方向における力の合力、すなわち、プローブヘッド２０のコンタクトプローブが作用する、プローブヘッド２０に面する半導体ウェーハ２４の面に対して平行であるせん断力の合力はよって、略ヌルであり、よって、上記半導体ウェーハ２４に対する補償された荷重をもたらす。

【0069】

好適には、本発明によるプローブヘッド２０の上記利点が、上方ガイド２１および下方ガイド２２のガイド穴のピッチを修正しないことの可能性とともに得られる一方、第１のさらなるガイド２６の、および第２のさらなるガイド２８のガイド穴の位置合わせのみが修正される。

【0070】

図３は、左プローブ２３ｓがスクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＳＸを有する第１のエリアＡ１のみ、および右プローブ２３ｄがスクラブ方向ＤｓｃｒｕｂＤＸを有する第２のエリアＡ２のみが存在している好ましい実施形態による、プローブヘッド２０のガイドの、特に上方ガイド２１の上方からの図を示す。明らかに、同じ図は、プローブヘッド２０の他のガイドすべてについて再現することもできる。さらに、図３において示すように、左プローブ２３ｓのスクラブＤｓｃｒｕｂＳＸ、および右プローブ２３ｄのスクラブＤｓｃｒｕｂＤＸは反対であり、プローブヘッド２０のガイドの外側縁Ｅに対して内方に向かう。

【0071】

したがって、この好ましい実施形態では、それぞれ１つがプローブヘッド２０の半分を占める第１のエリアＡ１および第２のエリアＡ２が存在している。

【0072】

明らかに、図３の実施形態は、それが好ましいとみなすべきであるが、本発明の範囲を限定することを意図しているものでなく、他の実施形態も考えられる。たとえば、左プローブ２３ｓおよび右プローブ２３ｄは、列内で左プローブ２３ｓが配置され、隣接する列内で右プローブ２３ｄが配置された、連続する列内に編成される場合があり、左プローブ２３ｓおよび右プローブ２３ｄの上記列は、図４に示すように相互に互い違いとされている。この場合、反対のスクラブによって特徴付けられる２つのエリアのみならず、連続する複数のエリアが存在している。すなわち、図４の実施形態では、交互に配置された複数の第１のエリア（簡潔性のために２つの第１のエリアＡ１およびＡ１’のみを示す）、および第２のエリア（簡潔性のために２つの第２のエリアＡ２およびＡ２’のみを示す）が存在しており、上記エリアそれぞれは列状に配置されたガイド穴を含み、半導体ウェーハ２４上の反対のせん断力を備える、プローブヘッド２０の複数の列を形成する。

【0073】

いずれにせよ、ちょうど２つのエリアＡ１およびＡ２への、プローブヘッド２０の細分化が好ましい。というのは、このようにして、反対のスクラブを打ち消すことに加え、非常に近いコンタクトプローブ間の不必要な接触の可能性が大きく削減されるように、ウェーハ２４に及ぼされるいずれの運動量も打ち消されるからである。

【0074】

前述したように、なお図２を参照すれば、プローブヘッド２０は、固定されていない垂直プローブを有するタイプのものであり、および、コンタクトプローブの接触ヘッド２３ｂは、板２５、特に、インターポーザまたはスペーストランスフォーマの接触パッド２５ｂに当接するように構成される。

【0075】

特に、スペーストランスフォーマ２５は、反対の面上に形成された接触パッドの中心間の距離、またはピッチの空間変換を行う。特に、プローブヘッド２０に面する、スペーストランスフォーマ２５の第１の面上に、接触パッド２５ｂが、被試験デバイスの接触パッド２４ａのそれに等しいピッチを互いの間に有し得る一方、スペーストランスフォーマ２５の第２の反対の面上に形成された接触パッド（図示せず）は、スペーストランスフォーマ２５が概してそれに接続するそのプリント回路基板またはＰＣＢ（図示せず）上に形成された接触パッドのそれに等しいピッチを有し、特に、それらは接触パッド２５ｂのピッチよりも大きなピッチを有し、このようにして、所望の空間変換を行い、および、上記第２の反対の面上の接触パッドのより単純な配置、ならびに、ＰＣＢとの、試験装置との単純な接続を可能にする。

【0076】

この点で、上述されたものに加えて、説明された構成のさらなる利点は、本発明のプローブヘッド２０が、上方ガイド２１と下方ガイド２２との間に配置されたさらなるガイド２６および２８の穴のみのシフトを提供するということによる。これは、上方ガイド２１および下方ガイド２２のガイド穴のピッチを修正しないことを可能にし（したがって、一定に留まり得る）、よって、スペーストランスフォーマ２５の接触パッド２５ｂについて、専用の（多くの場合複雑な）レイアウトを設計することは必要でない；これは、さらなるガイド２６およびさらなるガイド２８の穴のシフトを修正することにより、単純に得られたコンタクトプローブのレイアウトの単純な、および効果的な細分化のおかげで、既存のスペーストランスフォーマとの非常に単純なやり方でのプローブヘッド２０の関連付けをさらに可能にする。すなわち、本発明は有利には、スペーストランスフォーマ２５の接触パッド２５ｂの不変性を維持することを可能にする。

【0077】

好適には、上方ガイド２１のガイド穴２１ｈのピッチは下方ガイド２２のガイド穴２２ｈのピッチと略同一であり、上記ガイド穴２１ｈ、２２ｈは、このようにして、互いに略同軸である（よって、互いに対しておおむね位置合わせされている）。よって、上述したように、本発明が、やはりプローブの端２３ａおよび２３ｂの実質的な位置合わせを維持することの可能性のおかげで、被試験デバイスの、およびスペーストランスフォーマの接触パッドの不変性を維持することを可能にすることが明らかである。上記端のこの位置合わせは図２に示しており、および、本発明のプローブヘッド２０の特に有利な構成による。

【0078】

さらに、上述したように、図２は、上方ギャップ２７により、互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する上方ガイド２１と関連付けられた第１のさらなるガイド２６が存在し、および、下方ギャップ２９により互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成するために下方ガイド２２と関連付けられた第２のさらなるガイド２８も存在している、好ましい実施形態を示す。第２のさらなるガイド２８が、上方ガイド２１と下方ガイド２２との間（特に、第１のさらなるガイド２６と下方ガイド２２との間）に配置され、よって、３つのギャップ、すなわち、上方ガイド２１とさらなるガイド２６との間のギャップ２７、下方ガイド２２と第２のさらなるガイド２８との間のギャップ２９、および第１のさらなるガイド２６と第２のさらなるガイド２８との間の（おおむね、より大きな延長の）ギャップ３０が画定される。すなわち、図２の好ましい実施形態では、反対にシフトされた穴を有する第１のさらなるガイド２６および第２のさらなるガイド２８が存在しており、上記さらなるガイドは、上方ガイド２１および下方ガイド２２それぞれと関連付けられる。

【0079】

この構成は好ましい。というのは、それが、プローブの変形に対しての、よって、それぞれの接触先端のスクラブに対してのより大きなコントロールを確実にする、より単純なやり方で所望の効果を得ることを可能にするものであるからである。この場合、コンタクトプロープが当初、好ましくは、本体２３’が長手方向軸Ｈ－Ｈに沿って延在して、まっすぐに作られ、および、プローブの有利な変形が、第１のさらなるガイド２６の、および第２のさらなるガイド２８のガイド穴のシフトにより、得られる。

【0080】

しかし、本実施形態が本発明の範囲を限定するとみなさないものとし、および、他の実施形態が考えられる。

【0081】

例として、さらなるガイド２６のみが存在しており、および、下方ガイド２２が場合によっては同軸ガイド穴を有する従来のガイドと関連付けられ、よって、互いに同軸のガイド穴を有する従来の対の下方ガイドを形成する実施形態を提供することが考えられる。

【0082】

あるいは、第２のさらなるガイド２８のみが存在している別の実施形態を提供することが可能であり、および、この場合にも、上方ガイド２１は、同軸ガイド穴を有する従来のガイドと関連付け、よって、互いに同軸のガイド穴を有する従来の対の上方ガイドを形成し得る。

【0083】

これらのさらなる実施形態では、なお多くのスクラブ移動を強いるために、予め変形させられているプローブの使用がさらに考えられる。

【0084】

さらに、上方ガイド２１の穴に対する、第１のさらなるガイド２６の第１のガイド穴２６ｓの、および第２のガイド穴２６ｄのシフトが３０μｍに略等しい（おおむね、２５μｍと３５μｍとの間に含まれる）一方、第２のさらなるガイド２８の場合、下方ガイド２２の穴に対するシフトは１０μｍに略等しい（おおむね、５μｍと１５μｍとの間に含まれる）。これらの値は、コンタクトプローブの先端２３ａとヘッド２３ｂとの間の実質的な位置合わせを維持することを可能にする一方で、プローブヘッド２０の簡単な組み立てを確実にする。

【0085】

本発明は、プローブヘッド２０、プローブヘッド２０に面するその面上に形成された接触パッド２５ｂ間の距離の空間変換を行うように構成されたそのスペーストランスフォーマ２５、および／または、プローブカードを試験装置とインターフェース接続するように構成されたプリント回路基板ＰＣＢを備える、電子デバイスの試験装置用のプローブカードも表す。

【0086】

まとめれば、本発明は、上方ガイドおよび下方ガイドを備えている垂直プローブを有するプローブヘッドであって、少なくとも１つのさらなるガイドが、上記ガイドのうちの１つと関連付けられ、上記さらなるガイドが、一対の平行ガイドを形成するために上記上方、および下方のガイド間に画定された空間内に配置され、およびガイド穴が、上記ガイド穴内に収容された２つの異なる群のコンタクトプローブについての反対の変形およびスクラブを定めるように好適にシフトされるプローブヘッドを提供する。

【0087】

有利には、本発明によれば、左プローブは、右プローブのスクラブ移動の反対であるスクラブ移動を有する。というのは、上記プローブが、穴のシフトにより、鏡面変形を有しているからである。よって、被試験デバイスに対する、およびそれを備える半導体ウェーハに対する上記コンタクトプローブが作用する横またはせん断合計荷重が実質的に補償され、すなわち、プローブヘッドに面する被試験デバイスの面に対して平行の、プローブヘッドが作用する力の合力はよって、略ヌルである。これは、コンタクトプローブの補償されていない横力（せん断力）による、半導体ウェーハの横移動などの現象を回避する。

【0088】

さらに、横力の除去は、プローブの単一の接触先端のスクラブ移動を放棄せずに実現され、上記移動は、たとえば、被試験デバイスのパッドからの不純物を除去することを可能にし、横力の合力のみが、本発明の構成のおかげで打ち消される。

【0089】

好適には、示された特定の構造は、上方、および下方ガイド間に配置されたさらなるガイドの穴のみのシフトの修正を提供し、レイアウトの選択において大きな自由を可能にする；スペーストランスフォーマのピッチは上方ガイドの穴によって繰り返される一方、要件により、さらなるガイドのガイド穴間のピッチを修正する自由が存在している。このようにして、スペーストランフォーマの不変性が回避される。

【0090】

最後に、採用された構成のおかげで、近くのプローブ間の不必要な接触が回避される。

【0091】

よって、説明されたプローブヘッドが本発明の技術的課題を解決し、特に数多くのコンタクトプローブの場合に、改善された試験を可能にすることは明らかである。

【0092】

明らかに、不特定のおよび特定の要件を満たすために、当業者は、すべて、以下の請求項によって画定されるような、本発明の保護の範囲内に収まる上述の数多くの修正および変形を上記プローブヘッドに対して行うことが可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2021-07-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体ウェーハ（２４）上に集積された被試験デバイスを試験するためのプローブヘッド（２０）であって：
互いに平行であり、および間隔をおいて配置された上方ガイド（２１）および下方ガイド（２２）であって、ガイドそれぞれが、それぞれの複数のガイド穴を備えている上方ガイド（２１）および下方ガイド（２２）と、
前記ガイド穴内に収容され、ならびに、第１の端（２３ａ）および第２の端（２３ｂ）を備えている複数のコンタクトプローブであって、前記第１の端（２３ａ）が、被試験デバイスのパッド（２４ａ）に接触するように構成された複数のコンタクトプローブ（２３ｓ、２３ｄ）と、
前記上方ガイド（２１）および前記下方ガイド（２２）のうちの一方と関連付けられた少なくとも１つのさらなるガイド（２６、２８）であって、前記さらなるガイド（２６、２８）が前記上方ガイド（２１）に対して、および前記下方ガイド（２２）に対して平行であり、ならびにそれらの間に配置されている少なくとも１つのさらなるガイド（２６、２８）と
を備え、
前記さらなるガイド（２６、２８）が前記コンタクトプローブの第１の群（２３ｓ）を収容する第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）、および前記コンタクトプローブの第２の群（２３ｄ）を収容する第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）を備え、
前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）、および前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）が、前記さらなるガイド（２６、２８）が関連付けられたガイドのガイド穴に対してシフトされ、前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）のシフトが、前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）のシフトの反対の方向におけるものであり、前記コンタクトプローブの前記第２の群（２３ｄ）と反対の、前記コンタクトプローブの前記第１の群（２３ｓ）の端のスクラブ移動をもたらすプローブヘッド（２０）。

【請求項2】

前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）が前記さらなるガイド（２６、２８）の少なくとも１つの第１のエリア（Ａ１）内にグループ化され、前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）が前記さらなるガイド（２６、２８）の少なくとも１つの第２のエリア（Ａ２）内にグループ化され、前記第１のエリア（Ａ１）内の前記第１の群（２３ｓ）の前記コンタクトプローブの前記端が、前記第２のエリア（Ａ２）内の前記第２の群（２３ｄ）の前記コンタクトプローブの前記端と反対のスクラブを有し、前記半導体ウェーハ（２４）上の反対のせん断力を有する前記プローブヘッド（２０）の別個のエリアを形成する、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項3】

前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）すべてのみを含む前記第１のエリア（Ａ１）および前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）すべてのみを含む前記第２のエリア（Ａ２）をさらに備え、前記半導体ウェーハ（２４）上の反対のせん断力を有する前記プローブヘッド（２０）の２つの別個のエリアのみを形成する、請求項２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項4】

互いに隣接して配置された複数の、第１のエリア（Ａ１、Ａ１’）および第２のエリア（Ａ２、Ａ２’）を備え、前記第１のエリア（Ａ１、Ａ１’）は前記第２のエリア（Ａ２、Ａ２’）と互い違いであり、エリアそれぞれは列状に配置されるガイド穴を含み、前記半導体ウェーハ（２４）上の反対のせん断力を有する前記プローブヘッド（２０）の複数の列を形成する、請求項２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項5】

前記上方ガイド（２１）の前記ガイド穴のピッチは前記下方ガイド（２２）の前記ガイド穴のピッチに等しく、各それぞれのコンタクトプローブの前記第１の端（２３ａ）および前記第２の端（２３ｂ）が互いに位置合わせされるように、前記ガイド穴は、互いに同軸である、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項6】

上方ギャップ（２７）により互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する、前記上方ガイド（２１）と関連付けられた第１のさらなるガイド（２６）、および、下方ギャップ（２９）により互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する、前記下方ガイド（２２）と関連付けられた第２のさらなるガイド（２８）を備え、前記第１のさらなるガイド（２６）の前記第１のガイド穴（２６ｓ）が、前記第１のさらなるガイド（２６）の前記第２のガイド穴（２６ｄ）のシフトの反対の方向において、前記上方ガイド（２１）の前記のガイド穴に対してシフトされ、前記第２のさらなるガイド（２８）の前記第１のガイド穴（２８ｓ）が、前記第２のさらなるガイド（２８）の前記第２のガイド穴（２８ｄ）のシフトの反対の方向において、前記下方ガイド（２２）の前記ガイド穴に対してシフトされる、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項7】

前記さらなるガイド（２６）が、上方ギャップ（２７）によって離間させられた一対の上方ガイドを形成する前記上方ガイド（２１）のみと関連付けられた、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項8】

前記下方ガイド（２２）が、下方ギャップ（２９）によって互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する第２の下方ガイドと関連付けられ、前記下方ガイドが、それぞれ互いに同軸のガイド穴を有する、請求項７に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項9】

前記さらなるガイド（２８）が、下方ギャップ（２９）によって互いに離間させられた一対の下方ガイドを形成する前記下方ガイド（２２）のみと関連付けられた、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項10】

前記上方ガイド（２２）が、上方ギャップ（２７）によって互いに離間させられた一対の上方ガイドを形成する第２の上方ガイドと関連付けられ、前記上方ガイドが、それぞれ互いに同軸のガイド穴を有する、請求項９に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項11】

前記第１のガイド穴（２６ｓ、２８ｓ）、および前記第２のガイド穴（２６ｄ、２８ｄ）の前記シフトが、前記第２の群（２３ｄ）の前記コンタクトプローブに対する、前記第１の群（２３ｓ）の前記コンタクトプローブの鏡面変形をもたらす、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項12】

前記第１の群（２３ｓ）の前記コンタクトプローブのスクラブ（ＤｓｃｒｕｂＳＸ）および前記第２の群（２３ｄ）の前記コンタクトプローブのスクラブ（ＤｓｃｒｕｂＤＸ）が前記プローブヘッド（２０）の前記ガイドの外側縁（Ｅ）に対して内方に生じる、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項13】

前記上方ガイド（２１）の前記ガイド穴に対する第１の、および第２のガイド穴のシフトが２５～３５μｍに等しく、好ましくは３０μｍであり、前記下方ガイド（２２）の前記ガイド穴に対する第１の、および第２のガイド穴のシフトが、５～１５μｍに等しく、好ましくは１０μｍである、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項14】

電子デバイスの試験装置用のプローブカードであって、請求項１に記載の少なくとも１つのプローブヘッド（２０）、前記プローブヘッド（２０）に面するその面上に作られた接触パッド（２５ｂ）間の距離の空間変換を行うように構成されたスペーストランスフォーマ（２５）、および／または、前記プローブカードを試験装置とインターフェース接続するように構成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）、を含む電子デバイスの試験装置用のプローブカード。

【請求項15】

前記スペーストランスフォーマ（２５）の前記接触パッド（２５ｂ）のピッチが一定である、請求項１４に記載のプローブカード。

【国際調査報告】