特表 2022-543645 集積された回路部品を中に備えるプローブガイド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】2022-10-13

(54)【発明の名称】集積された回路部品を中に備えるプローブガイドを有する垂直プローブヘッド

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/073 20060101AFI20221005BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

G01R1/073 D

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 2022507536

(86)(22)【出願日】2020-08-04

(85)【翻訳文提出日】2022-04-01

(86)【国際出願番号】 EP2020071901

(87)【国際公開番号】W WO2021023740

(87)【国際公開日】2021-02-11

(31)【優先権主張番号】102019000014211

(32)【優先日】2019-08-07

(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】テクノプローベ 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】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マッジョーニ、フラビオ

【テーマコード（参考）】

2G011

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G011AA02

2G011AA16

2G011AB01

2G011AB07

2G011AC11

2G011AE03

2G011AF07

4M106AA01

4M106DD03

4M106DD10

4M106DD11

(57)【要約】

半導体ウェーハ上に集積された被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッドは、複数のコンタクトプローブを収容するように構成された複数のガイド穴を備えた少なくとも１つのガイドを備える。好都合には、ガイドは、集積回路を製造するのに好適な材料でできており、および、その中に集積された複数の回路部品を備え、そうしたガイドは、プローブヘッドの電子的に能動的な要素である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッド（２０）であって、前記プローブヘッド（２０）は、複数のコンタクトプローブ（２１）を収容するように構成された複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）を備えた少なくとも１つのガイド（４０、５０）を備え、前記プローブヘッド（２０）は、前記ガイド（４０、５０）が、集積回路を製造するのに好適な材料でできており、および、前記ガイドが、前期ガイドの中に集積された複数の回路部品（６０、６０ａ、６０ｂ）を備え、前記ガイド（４０、５０）は、前記プローブヘッド（２０）の電子的に能動的な要素である、被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッド（２０）。

【請求項2】

前記ガイド（４０、５０）を形成する前記材料が、シリコンおよびガラス状材料から選択され、好ましくはシリコンである、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項3】

前記ガイド（４０）の少なくとも１つのガイド穴（４０ｈ）がメタライゼーション（２９）を備える、請求項１または２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項4】

前記メタライゼーション（２９）が、前記ガイド穴（４０ｈ）の内表面の少なくとも１つの部分（４０ｗ）を覆う、請求項３に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項5】

前記ガイド（４０、５０）が、前記メタライゼーション（２９）に電気的に接続されたパッド（３０）を備える、請求項３または４に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項6】

前記ガイド（４０，５０）が、前記複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）の少なくとも１つから延在し、および／または前記ガイド（４０）の前記複数の回路部品（６０、６０ａ、６０ｂ）を接続する少なくとも１つの導電トラック（２７）を備える、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】

前記ガイド（４０、５０）は、前記複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）の少なくとも１つの群（４０’）の複数の穴を含み、および、互いに電気的に接続し、ならびに、前記複数のコンタクトプローブ（２１）の対応する群に接触するように構成された少なくとも１つの導電部（２６）を備え、前記対応する群の前記複数のコンタクトプローブは、同じタイプの信号を搬送するように構成された、請求項１～６のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項8】

前記ガイド（４０、５０）は、前記少なくとも１つの導電部（２６）に接続された少なくとも１つの共通パッド（２８）を備える、請求項７に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項9】

前記少なくとも１つの導電部（２６）が、前記ガイド（４０、５０）の少なくとも１つの面（Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄ）上に配置され、短絡させられるべきでない複数のガイド穴が、前記ガイド（４０、５０）内の非導電ゾーンにより、前記少なくとも１つの導電部（２６）から電気的に絶縁される、請求項７または８に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項10】

前記少なくとも１つの導電部（２６）が、複数の導電層の形態を有しており、連続した複数の導電層は、非導電層により、隔てられる、請求項７または８に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項11】

前記ガイド（４０）が前記プローブヘッド（２０）の下方ガイドであり、前記プローブヘッドは、前記下方ガイド（４０）に平行であり、および、エアゾーン（Ｇ）により前記下方ガイドから隔てられた少なくとも１つの上方ガイド（５０）も含み、前記下方ガイド（４０）は試験中の前記被試験デバイスに、より近接している、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】

前記ガイド（４０）内に集積された前記複数の回路部品が、少なくとも１つの能動部品（６０ａ）を備える、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】

前記ガイド（４０）が、前記複数のコンタクトプローブにより搬送される信号に対して、複雑な処理を行うように構成された能動回路を備える、請求項１２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項14】

複数の集積回路部品（６０）は、半導体基板上に集積回路技術により得られた回路内に含まれる、請求項１～１３のいずれか１項に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項15】

被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッド（２０）を製造する方法であって、
複数のコンタクトプローブ（２１）を収容するように構成された複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）を備えた少なくとも１つのガイド（４０、５０）を備えるステップ、および
前記ガイド（４０、５０）内の複数の回路部品（６０）を、前記ガイド（４０、５０）を前記プローブヘッド（２０）の電子的に能動的な要素にするように集積するステップ、
を備え、
前記ガイド（４０）が、複数の集積回路を収容するのに好適な材料でできている、方法。

【請求項16】

少なくとも１つの導電部（２６）および／または少なくとも１つの導電トラック（２７）を、集積回路技術により形成するステップをさらに備える、請求項１５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板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ヘッドに関連し、および、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、プローブヘッドは、半導体ウェーハ上に集積された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、特に電気的なもの、または一般に、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特に、早ければ製造段階における欠陥回路を検出し、および分離するのに有用である。通常、プローブヘッドはしたがって、ウェーハ上に集積された複数のデバイスの、それらの切断、および、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】

一般に、プローブヘッドは、少なくとも１つのガイドにより、ならびに、略板状であり、および互いに平行である少なくとも一対のガイド（または支持体）により、保持された複数の接触要素またはコンタクトプローブを備える。そうしたガイドは、特定の複数のガイド穴を備えており、および、摺動可能にそうした複数のガイド穴内に収容された複数の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フリーゾーンまたはエアギャップを作るように互いに間隔をおいて配置される。上記一対のガイドは、それらの中を複数のコンタクトプローブが軸方向に摺動するそれらの複数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ており、上記複数のプローブは通常、良好な電気的および機械的特性を有する特殊な合金でできている。

【0005】

複数のコンタクトプローブと、被試験デバイスの複数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、複数のコンタクトプローブは、押圧接触中に、複数のガイド間のエアギャップ内で曲げを受け、およびそれぞれの複数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、「垂直プローブヘッド」と呼ばれる。

【0006】

実質的には、垂直プローブヘッドは、複数のコンタクトプローブの曲げがその中で生じるそのエアギャップを有しており、上記曲げは、図１に概略的に示すように、複数のプローブ自体の、またはそれらの複数のガイドの好適な構成により、加勢され得る。

【0007】

特に、図１では、垂直プローブヘッドは、概略的に示し、および大局的に１により、示す。プローブヘッド１は、通常「上方ダイ」として示される少なくとも１つの上方ガイド３、および、通常「下方ダイ」として示される下方ガイド４内に収容された複数のコンタクトプローブ２を備えており、上記複数のガイドは、板形状を有しており、互いに平行であり、およびエアゾーン７により、隔てられている。上方（３）および下方（４）ガイドは、複数のコンタクトプローブ２がそれらの中で摺動するそれらのそれぞれのガイド穴３Ａおよび４Ａを備える。

【0008】

各コンタクトプローブ２は、半導体ウェーハ６上に集積された被試験デバイスの複数の接触パッドのそれぞれの接触パッド６Ａに当接することが意図された接触先端２Ａで終端する端ゾーンまたは領域を有しており、よって、そうした被試験デバイスと、そのそうしたプローブヘッド１が端子要素である試験装置（図示せず）との間の機械的および電気的接触を行う。

【0009】

図１の例では、すべてのコンタクトプローブ２はさらに、スペーストランスフォーマ５の複数の接触パッドのそれぞれの接触パッド５Ａの方に向かういわゆる接触ヘッド２Ｂで終端するさらなる端ゾーンまたは領域を有している。複数のコンタクトプローブ２とスペーストランスフォーマ５との間の適切な電気接続は、複数のコンタクトプローブ２の複数の接触先端２Ａと、被試験デバイスの複数の接触パッド６Ａとの間の接触と同様に、スペーストランスフォーマ５の複数の接触パッド５Ａへの、複数のコンタクトプローブ２の複数の接触ヘッド２Ｂの押圧当接によって確実にされる。

【0010】

一般に、スペーストランスフォーマ内のルーティング経路、およびプローブヘッドを試験装置とインターフェースで接続するＰＣＢの回路レイアウトは、非常に複雑であり、および、よって、そうした複雑度を低減することが望ましい。

【0011】

さらに、プローブヘッドの特性を増大させるために、プローブヘッド自体が、好ましくは被試験デバイスに近接して、その複数のコンタクトプローブにより、搬送される信号に対して複数の処理を行うことができることが望ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明の技術的課題は、従来技術による複数のプローブヘッドになお影響をおよぼしている制約および欠点を解消し、特に、それらの複数のコンタクトプローブによって搬送される信号に対して、処理を、複雑なものも行うことができ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プローブヘッドを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の基礎をなす解決策の考えは、プローブヘッドのガイドであって、上記ガイドが、一方で、複数のコンタクトプローブのハウジング要素としてふるまい、および、他方で、そうした複数のコンタクトプローブにより、搬送される信号に対して処理を行い、したがって、それを備えるプローブヘッドの電子的に能動的な要素としてふるまうための能動回路を備えるガイドの製造において、半導体基板上の集積回路の技術を利用することである。すなわち、プローブヘッドのガイド（好ましくは、下方ガイド）は、一方で、集積回路であり、および、他方で、複数のコンタクトプローブを収容するための複数のガイド穴を備える回路ボードである。

【0014】

そうした解決策の考えに基づけば、上記技術的課題は、被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッドであって、そうしたプローブヘッドが、複数のコンタクトプローブを収容するように構成された複数のガイド穴を備えた少なくとも１つのガイドを備え、そうしたプローブヘッドは、ガイドが、集積回路を製造するのに好適な材料でできており、および、ガイドが、その中に集積された回路部品を備え、そうしたガイドが、プローブヘッドの電気的に能動的な要素である、被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッドによって解決される。

【0015】

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。

【0016】

本発明の一態様によれば、ガイドを形成する材料が、シリコンおよびガラス状材料から選択され、好ましくはシリコンであり得る。

【0017】

本発明の一態様によれば、ガイドの少なくとも１つのガイド穴はメタライゼーションを備え得る。特に、そうしたメタライゼーションは、ガイド穴の内表面の少なくとも１つの部分を覆い得る。なおさらに、特に、ガイドは、メタライゼーションに電気的に接続されたパッドを備え得る。

【0018】

本発明の別の態様によれば、ガイドは、複数のガイド穴の少なくとも１つから延在し、および／またはガイドの複数の回路部品を接続する少なくとも１つの導電トラックを備え得る。

【0019】

本発明の別の態様によれば、少なくともそうしたガイドは、複数のガイド穴の少なくとも１つの群の複数の穴を含み、および、互いに電気的に接続し、ならびに、複数のコンタクトプローブの対応する群に接触するように構成された少なくとも１つの導電部を備え、導電部により、互いに短絡させられた、そうした対応する群のそうした複数のコンタクトプローブは、同じタイプの信号を搬送するように構成され得る。

【0020】

特に、ガイドは、少なくとも１つの導電部に接続された少なくとも１つの共通パッドを備え得る。

【0021】

本発明の一態様によれば、少なくとも１つの導電部は、ガイドの少なくとも１つの面上に配置され、短絡させられるべきでない複数のガイド穴は、ガイド内の非導電ゾーンにより、少なくとも１つの導電部から電気的に絶縁され得る。

【0022】

さらに、少なくとも１つの導電部は、複数の導電層の形態を有しており、連続した複数の導電層は、非導電層により、隔てられ得る。

【0023】

本発明の別の態様によれば、ガイドは、プローブヘッドの下方ガイドであり、それはさらに、下方ガイドに平行であり、および、エアゾーンまたはギャップにより、そこから隔てられた少なくとも１つの上方ガイドも備え、そうした下方ガイドは、被試験デバイスに近接している場合がある。

【0024】

本発明の別の態様によれば、ガイド内に集積された複数の回路部品は、少なくとも１つの能動部品を備え得る。

【0025】

さらに、特に、ガイドは、複数のコンタクトプローブにより搬送される信号に対して複雑な処理を行うように構成された能動回路を備え得る。

【0026】

本発明の別の態様によれば、複数の集積回路部品は、半導体基板上に集積回路技術により形成された複数の回路内に含まれ得る。

【0027】

本発明は、
複数のコンタクトプローブを収容するように構成された複数のガイド穴を備えた少なくとも１つのガイドを備えるステップ、および
ガイド内の複数の回路部品を、そうしたガイドをプローブヘッドの電子的に能動的な要素にするように集積するステップ
を備え、
ガイドが、複数の集積回路を収容するのに好適な材料でできている、被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッドを製造する方法にも関する。

【0028】

本発明の一態様によれば、方法は、少なくとも１つの導電部および／または少なくとも１つの導電トラックを集積回路技術により、形成するステップをさらに備え得る。

【発明の効果】

【0029】

本発明による、プローブヘッドの、ならびに、方法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】

【0030】

【図1】従来技術によるプローブヘッドを概略的に示す。

【図2】本発明の実施形態によるプローブヘッドを概略的に示す。

【図3】本発明によるプローブヘッドのガイドの上面図を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0031】

これらの図、および特に図２の例を参照すれば、本発明による、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プローブヘッドを全体的に、および概略的に２０により、示す。

【0032】

留意すべきは、複数の図が、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、複数の図中、異なる複数の要素を概略的に示しており、それらの形状は所望の適用分野に応じて変わる。さらに留意すべきは、複数の図中、同じ参照番号が、形状または機能において同一である要素を表すことである。最後に、図に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適用可能である。

【0033】

プローブヘッド２０は、図２の例において下方ガイドである少なくとも１つのガイド４０を備えており、上記ガイド４０は、対応する複数のコンタクトプローブを収容するように構成された複数のガイド穴４０ｈを備えている。

【0034】

プローブヘッド２０内には、被試験デバイスに向けて／から入出力動作信号を搬送するように構成されたコンタクトプローブ、ならびに、当該技術分野において知られているような、（ここでは、「パワープローブ」と呼ばれる、）パワー信号を搬送するように構成されたコンタクトプローブ、および（ここでは、「グラウンドプローブ」と呼ばれる、）グラウンドを搬送するように構成されたコンタクトプローブが存在しており、そうしたコンタクトプローブはすべてここでは、参照番号２１により示す。図２は４つのコンタクトプローブ２１のみを示しているが、プローブヘッド２０が、任意の数のコンタクトプローブも備え得ることは明らかであり、図は、本発明を示す、本発明の限定でない例として記載しているに過ぎない。

【0035】

特に、コンタクトプローブ２１は、第１の端部２１ａと第２の端部２１ｂとの間の長手方向軸Ｈ－Ｈに沿って延在する本体２１ｐを備える。第１の端部２１ａが、半導体ウェーハ２３上に集積された被試験デバイスの接触パッド２２に接触するように構成される一方、第２の端部２１ｂは一般に、プローブヘッド２０に関連付けられたスペーストランスフォーマ２５の接触パッド２４に接触するように構成される。

【0036】

図２に示す実施形態では、プローブヘッド２０は、（下方ガイドである）ガイド４０に加えて、上方ガイド５０も備え、そうした複数のガイドは、エアゾーンまたはギャップＧにより、間隔が空けられる。明らかに、複数のガイドの数はニーズおよび／または状況により変わり、上記複数の図は限定でない例として記載されているに過ぎない。

【0037】

有利には、本発明によれば、プローブヘッド２０の複数のガイドの少なくとも１つ（図２の例では下方ガイド４０）は、たとえば、シリコン、ゲルマニウム、または、さらに、ガラス状材料および有機材料などの、半導体基板などの集積回路を製造するのに好適な材料、好ましくはシリコンでできている。

【0038】

このようにして、以下に詳細に説明するように、ガイド４０を製造するために、半導体基板上の集積回路技術を利用することにより、複数の集積回路部品６０は、能動的なものも、ガイド４０内に収容される。よって、ガイド４０は、プローブヘッド２０の電気的に能動的な要素、および、そのコンタクトプローブ２１の機械的支持体のいずれでもある。

【0039】

すなわち、ガイド４０は、少なくとも１つの集積回路を備える回路ボードであって、そうしたボードは、複数のコンタクトプローブ２１を収容するための複数のガイド穴４０ｈを、ガイド４０が、その中に集積された複数の回路部品６０により、そうした複数のコンタクトプローブ２１により搬送される信号に対する処理を、行うことができ、および行うように構成されるように、さらに備える、回路ボードである。

【0040】

好都合には、ガイド４０は、たとえば複数のトランジスタなどの複数の能動回路部品６０ａを収容する。開始材料としての半導体基板の使用は、複数の能動回路部品６０ａが、ガイド４０内で容易に、たとえば、そうした複数の能動部品６０ａ（たとえば、複数のトランジスタゲート）の能動ゾーンを作るための好適なドーピング手法により、集積されることを可能にする。このようにして、ガイド４０は、能動回路を、複雑なものも収容することができる。

【0041】

すなわち、ガイド４０内に集積された回路部品６０は、半導体基板上に集積される回路の技術により形成される、非常に複雑でもある回路内に含まれ、そうした回路は、複数のコンタクトプローブ２１により搬送される信号に対して、処理を（複雑なものも）行うことができる。

【0042】

例として、ガイド４０の回路は、信号処理回路、論理ゲート、マルチプレクサ、フィルタリング要素、増幅器、および同様なものを含み得る。特に、そうした回路は、信号の前処理を実行し、このようにして、プローブヘッド２０に接続された試験装置の操作を容易化し得る。

【0043】

ガイド４０は、複数の受動回路部品６０ｂも備え得る。例として、プローブヘッド２０の周波数特性を改善するために、コンタクトプローブ２１により搬送される信号に対してフィルタリング処理を行うことが望ましいことが多く、よって、ガイド４０は、好適なフィルタリングコンデンサを備え得る。同様に、フィルタリングコンデンサに加えて、またはその代替策として、ガイド４０はさらに、抵抗器、インダクタ、リレー、またはそれらの組み合わせを備え、そうした回路要素は、プローブヘッド２０の全体特性を改善するようにふるまい得る。

【0044】

明らかに、ガイド４０は、上記回路部品に限定されず、いずれの好適な部品も備え得る。

【0045】

留意すべきは、本発明がここでは、集積能動回路を備えたガイドが下方ガイド４０であるその好ましい実施形態に関して開示されているが、同じ発明概念が、プローブヘッド２０の上方ガイド５０に、またはいずれかの他のガイドに適用され得ることである。しかし、下方ガイド４０内の回路集積が好ましいが、これは、複数の集積回路部品６０が、このようにして、被試験デバイスにより近く、よって、プローブヘッド２０の特性を改善することに、特に、複数のコンタクトプローブ２１によって搬送される信号のフィルタリング処理の場合に寄与するからであることに留意する。

【0046】

図２を再び参照すれば、ガイド４０の少なくとも１つのガイド穴４０ｈは、その内表面の少なくとも一部分４０ｗを覆うメタライゼーション（metallization）を備える。より好ましくは、ガイド穴の内表面は、メタライゼーションにより、全体的に覆われ、上記部分４０ｗはよって、穴の内表面全体に対応する。このようにして、たとえば、少なくとも１つのメタライズされたガイド穴の存在は、そうした特定のガイド穴内に収容されたコンタクトプローブ２１により、搬送される信号が、ガイド４０内で既に抽出されることを可能にする。さらに、少なくとも１つのガイド穴のメタライゼーションは、コンタクトプローブ２１が、ガイド４０内に集積された複数の回路と電気的に接続されることを可能にする。

【0047】

ガイド４０内の集積回路の形成中、複数のガイド穴４０ｈの群４０’を含む少なくとも１つの導電部２６も形成することも可能である。すなわち、導電部２６は、ガイド４０の領域であって、そうした領域において形成された複数のガイド穴４０ｈの群４０’を含む、ガイド４０の領域を覆う。特に、群４０’の複数のガイド穴は、導電部２６により、互いに電気的に接続され、そうした導電部２６により接触させられる複数のコンタクトプローブ２１の対応する群を収容する。そうした対応する群の複数のコンタクトプローブは、同じタイプの信号を搬送するように構成され、たとえば、それらは、グラウンドプローブ、パワープローブ、または被試験デバイスに向けた／からの、入出力動作信号を搬送するように構成されたプローブである。

【0048】

したがって、導電部２６は、群４０’の複数のガイド穴内に収容された複数のコンタクトプローブ２１に対する共通導電面を形成し、そうした複数のコンタクトプローブ２１は、それとそれらがすべて接触しているその上記共通導電面により、互いに電気的に接続される。すなわち、プローブヘッド２０内では、複数のガイド穴４０ｈの群４０’内に収容された複数のコンタクトプローブ２１は互いに短絡させられ、および、グラウンドまたはパワープローブの場合、これは、結果として生じる、他のプローブにより搬送される動作信号に対する干渉の除去に、および、プローブヘッド２０の周波数特性の全体的な改善につながる。

【0049】

図２に示すように、導電部２６は、ガイド４０の少なくとも一面上に、特に、図の局所参照系によるガイド４０の上方面である面Ｆａ上に配置される。明らかに、導電部２６は、面Ｆａの反対側の面であり、図の局所参照系によるガイド４０の下方面である面Ｆｂ上に、ならびに、両方の面ＦａおよびＦｂ上に形成され得る。

【0050】

代替策として、複数の図に示すものでない一実施形態では、導電部２６は、それらの一部がガイド４０内に埋め込まれ得るそれらの複数の導電層であって、連続した複数の導電層が非導電層により隔てられた複数の導電層の形態を有している。

【0051】

いずれにせよ、短絡させられるべきでない複数のガイド穴は、ガイド４０内の非導電ゾーンにより、導電部２６から電気的に絶縁させられる。短絡させられるべきでない複数のコンタクトプローブは、短絡させられるべき複数のプローブに対して非常に近い場合（たとえば、互いに入れ違う場合）、導電部２６は、短絡させられるべきでない複数のコンタクトプローブを電気的に接続しないように非導電ゾーンにより、局所的に中断される。

【0052】

図３は、ガイド４０の、特に、その面Ｆａの概略的な上面図を示し、および、ガイド４０上に形成された回路が、（場合によっては、以上に示したようなメタライゼーションを備えた）複数のガイド穴４０ｈから延在し、および／または、異なる複数の回路部品６０を互いに接続することを概略的に示し、複数の導電トラック２７であって、そうした複数の導電トラック２７は、ガイド面４０上およびその中に埋め込まれる。

【0053】

次に特に図３を参照すれば、本発明の一実施形態では、ガイド４０は、たとえば、複数の導電トラック２７の好適な導電トラックにより、導電部２６に接続された少なくとも１つの共通パッド２８を備える。

【0054】

さらに、既に前述しており、および次に、図３にさらに詳細に示すように、ガイド４０は、単一のガイド穴をメタライズするメタライゼーションであって、そうしたメタライゼーションがここでは参照番号２９により、示されるメタライゼーションも備える。

【0055】

本発明の一実施形態では、ガイド４０は、単一のメタライズされたガイド穴に電気的に接続されたパッド３０であって、そうしたパッド３０が、たとえば、単一のコンタクトプローブにより搬送される信号を監視するために使用され得るパッド３０をさらに備える。

【0056】

よって、ガイド４０は、複数のガイド穴４０ｈ、および／または、単一のコンタクトプローブ２１を収容するように構成された単一のガイド穴４０ｈを含む少なくとも１つのメタライゼーション２９を含む少なくとも１つの導電部２６を備える。既に述べたように、導電部２６もメタライゼーション２９も好ましくは、複数のガイド穴４０ｈの内表面の部分４０ｗを覆う。

【0057】

単一のガイド穴をメタライズする可能性は、被試験デバイスの２つ以上の接触パッドを短絡させる必要性が存在している場合にもさらに特に有利である。この場合、複数の信号コンタクトプローブ２１を収容する複数のガイド穴がメタライズされ、そうした複数の穴は導電トラック２７により（または場合によっては、導電部２６によっても）互いに電気的に接続され、複数の信号であって、それらが試験装置との間で接触要素すべてを通過する訳でない一方、ガイド４０において停止する複数の信号の経路がかなり短縮化されてループバック構成を形成し、その結果としてプローブヘッド２０の周波数特性の点で利点を有する。

【0058】

前述したように、本発明は、ガイド４０の製造において、複数のコンタクトプローブにより搬送される信号を処理するように構成された複数の回路を、既知の方法により集積することを可能にする（回路集積に好適な）半導体材料の使用をもたらす。例として、図３に示すように、コンタクトプローブは、ガイド４０内に集積されたｎ－Ｍｏｓトランジスタのソース端子に接触する場合があり、および別のコンタクトプローブは、そのドレイン端子に接触する場合がある。

【0059】

本発明は、プローブヘッド２０を製造する方法にも関連し、そうした方法は、複数のコンタクトプローブ２１を収容するように構成された複数のガイド穴４０ｈを備えた少なくとも１つのガイド４０（好ましくは、それに限定されるものでないが下方ガイド）を備える予備ステップを備える。

【0060】

好適には、本発明の方法は、ガイド４０内に複数の回路部品６０を集積して、プローブヘッド２０の電子的に能動的な要素にするステップを備える。

【0061】

特に、ガイド４０は、たとえば、シリコン、ゲルマニウム、または、さらに、ガラス状材料、有機材料および他の好適な材料などの、たとえば半導体基板などの集積回路を収容するのに好適な材料、好ましくはシリコンでできている。

【0062】

ガイド４０を形成するための集積回路技術の使用はさらに、導電トラック２７および導電部２６が同時に形成されることを可能にする。このようにして、既に、ガイド４０の生産中にメタライゼーションを形成することが可能である。

【0063】

まとめれば、本発明は、半導体基板上の集積回路の技術が、その少なくとも１つのガイドを製造するために利用され、よって、上記ガイドが一方でコンタクトプローブのハウジング要素としてふるまい、他方でそうしたコンタクトプローブにより、搬送される信号に対する処理を行うための能動回路を備えるプローブヘッドを提供する。

【0064】

有利には、本発明によれば、プローブヘッドのガイド内の能動回路の、複雑なものもの収容は、周知の効率的な技術がそうした回路を集積するために使用されるので、大いに単純化される。特に、ガイドは、能動回路部品を集積するのに、および集積回路を形成するのに好適な半導体材料でできている。

【0065】

このようにして、プローブヘッド用のガイドであって、一方で、コンタクトプローブの支持体およびハウジング要素としてふるまい、および、他方で、そうしたプローブヘッド内の電子的に能動的な要素としてふるまい、コンタクトプローブにより、搬送される信号に対する処理を複雑なものをも行う、プローブヘッド用のガイドを容易に、および効率的に製造することが可能である。

【0066】

明らかに、当業者は、非特定および特定の要件を満たすために、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含まれる、数多くの修正および変形を上述したプローブヘッドに対して、および方法に対して行い得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【手続補正書】

【提出日】2022-04-05

【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】

被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッド（２０）であって、前記プローブヘッド（２０）は、複数のコンタクトプローブ（２１）を収容するように構成された複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）を備えた少なくとも１つのガイド（４０、５０）を備え、前記プローブヘッド（２０）は、前記ガイド（４０、５０）が、集積回路を製造するのに好適な材料でできており、および、前記ガイドが、前記ガイドの中に集積された複数の回路部品（６０、６０ａ、６０ｂ）を備え、前記ガイド（４０、５０）は、よって、前記プローブヘッド（２０）の電子的に能動的な要素である、被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッド（２０）。

【請求項2】

前記ガイド（４０、５０）を形成する前記材料が、シリコンおよびガラス状材料から選択される、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項3】

前記ガイド（４０）の少なくとも１つのガイド穴（４０ｈ）がメタライゼーション（２９）を備える、請求項１または２に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項4】

前記メタライゼーション（２９）が、前記ガイド穴（４０ｈ）の内表面の少なくとも１つの部分（４０ｗ）を覆う、請求項３に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項5】

前記ガイド（４０、５０）が、前記メタライゼーション（２９）に電気的に接続されたパッド（３０）を備える、請求項３に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項6】

前記ガイド（４０，５０）が、前記複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）の少なくとも１つから延在する少なくとも１つの導電トラック（２７）を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項7】

前記ガイド（４０，５０）が、前記ガイド（４０）の前記複数の回路部品（６０、６０ａ、６０ｂ）を接続する少なくとも１つの導電トラック（２７）を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項8】

前記ガイド（４０、５０）は、前記複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）の少なくとも１つの群（４０’）の複数の穴を含み、および、互いに電気的に接続し、ならびに、前記複数のコンタクトプローブ（２１）の対応する群に接触するように構成された少なくとも１つの導電部（２６）を備え、前記対応する群の前記複数のコンタクトプローブは、同じタイプの信号を搬送するように構成された、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項9】

前記ガイド（４０、５０）は、前記少なくとも１つの導電部（２６）に接続された少なくとも１つの共通パッド（２８）を備える、請求項８に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項10】

前記少なくとも１つの導電部（２６）が、前記ガイド（４０、５０）の少なくとも１つの面（Ｆａ、Ｆｂ、Ｆｃ、Ｆｄ）上に配置され、短絡させられるべきでない複数のガイド穴が、前記ガイド（４０、５０）内の非導電ゾーンにより、前記少なくとも１つの導電部（２６）から電気的に絶縁される、請求項８に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項11】

前記少なくとも１つの導電部（２６）が、複数の導電層の形態を有しており、連続した複数の導電層は、非導電層により、隔てられる、請求項８に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項12】

前記ガイド（４０）が前記プローブヘッド（２０）の下方ガイドであり、前記プローブヘッドは、前記下方ガイド（４０）に平行であり、および、エアゾーン（Ｇ）により前記下方ガイドから隔てられた少なくとも１つの上方ガイド（５０）も含み、前記下方ガイド（４０）は試験中の前記被試験デバイスに、より近接している、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項13】

前記ガイド（４０）内に集積された前記複数の回路部品が、少なくとも１つの能動部品（６０ａ）を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項14】

前記ガイド（４０）が、前記複数のコンタクトプローブにより搬送される信号に対して、複雑な処理を行うように構成された能動回路を備える、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項15】

複数の集積回路部品（６０）は、半導体基板上に集積回路技術により得られた回路内に含まれる、請求項１に記載のプローブヘッド（２０）。

【請求項16】

被試験デバイスの動作を検証するように構成されたプローブヘッド（２０）を製造する方法であって、
複数のコンタクトプローブ（２１）を収容するように構成された複数のガイド穴（４０ｈ、５０ｈ）を備えた少なくとも１つのガイド（４０、５０）を備えるステップ、および、
前記ガイド（４０、５０）内の複数の回路部品（６０）を、前記ガイド（４０、５０）を前記プローブヘッド（２０）の電子的に能動的な要素にするように集積するステップ、
を備え、
前記ガイド（４０）が、複数の集積回路を収容するのに好適な材料でできている、方法。

【請求項17】

前記ガイド（４０）上に少なくとも１つの導電部（２６）を、集積回路技術により形成するステップをさらに備える、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記ガイド（４０）の少なくとも１つの面上に少なくとも１つの導電部（２６）を、集積回路技術により形成するステップをさらに備える、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記ガイド（４０）上に少なくとも１つの導電トラック（２７）を、集積回路技術により形成するステップをさらに備える、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記ガイド（４０）上に少なくとも１つの導電部（２６）および少なくとも１つの導電トラック（２７）をいずれも、集積回路技術により形成するステップをさらに備える、請求項１６に記載の方法。

【国際調査報告】