プローブ製造方法、プローブ構造体、プローブ装置、および試験装置
【課題】被試験デバイスの入出力端子の配置に合わせた微細なプローブを形成する。
【解決手段】プローブを製造する製造方法であって、プローブ本体上に接点部を形成する接点形成段階と、接点部およびプローブ本体の少なくとも一方を切削工具により切削して整形する整形段階と、を備えるプローブ製造方法を提供する。接点形成段階は、プローブ本体となる基板上に接点部を形成し、整形段階において接点部およびプローブ本体となる基板の少なくとも一方を切削工具により整形した後に、基板におけるプローブ本体以外の部分を除いてプローブを形成するプローブ形成段階を更に備える。
【解決手段】プローブを製造する製造方法であって、プローブ本体上に接点部を形成する接点形成段階と、接点部およびプローブ本体の少なくとも一方を切削工具により切削して整形する整形段階と、を備えるプローブ製造方法を提供する。接点形成段階は、プローブ本体となる基板上に接点部を形成し、整形段階において接点部およびプローブ本体となる基板の少なくとも一方を切削工具により整形した後に、基板におけるプローブ本体以外の部分を除いてプローブを形成するプローブ形成段階を更に備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ製造方法、プローブ構造体、プローブ装置、および試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被試験デバイスを試験する試験装置は、被試験デバイスが半導体ウェハに造り込まれた状態またはパッケージされた状態のままで試験するものがある。このような試験装置は、被試験デバイスの入出力端子にプローブ針を電気的に接触させた状態で試験を実行する（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００９−２８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような試験装置は、被試験デバイスの入出力端子の配置に合わせてプローブを配置させなければならない。また、被試験デバイスの狭ピッチ化に伴い、プローブおよびプローブの接点を微細化しなければならず、このような微細なプローブ及びプローブの接点を形成することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、プローブを製造する製造方法であって、プローブ本体上に接点部を形成する接点形成段階と、接点部およびプローブ本体の少なくとも一方を切削工具により切削して整形する整形段階と、を備えるプローブ製造方法を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係るプローブ構造体１００の構成例を示す。
【図２】本実施形態に係るプローブ構造体１００が被試験デバイス２００と電気的に接続された状態を示す。
【図３】本実施形態に係るプローブ構造体１００の製造フローを示す。
【図４】本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０の製造方法を示す。
【図５】本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する例を示す。
【図６】本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する別の例を示す。
【図７】本実施形態に係るプローブ本体１２０の腹を、切削工具４２０が切削する例を示す。
【図８】本実施形態に係るプローブ装置３００の構成例を示す。
【図９】本実施形態に係る試験装置５００の構成例を被試験デバイス２００と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の構成例を示す。プローブ構造体１００は、被試験デバイス２００と物理的に接触して電気的に接続される。また、プローブ構造体１００は、プローブ構造体１００を実装する基板との間で、ボンディングワイヤ１５０により電気的に接続されてプローブ装置を形成する。プローブ構造体１００は、接点部１１０と、プローブ本体１２０と、プローブパッド部１３０と、導電層１４０と、絶縁部１６０と、ピッカー吸着部１７０とを備える。
【０００９】
接点部１１０は、被試験デバイスの入出力端子に物理的、かつ、電気的に接触して被試験デバイスとの間で電気信号を伝送する。接点部１１０は、被試験デバイスの入出力端子に面で接触するように、突部のない平面を有してよい。これに代えて、接点部１１０は、半球状の形状であってもよい。これに代えて、接点部１１０は、先端を丸めた針状の形状であってもよい。接点部１１０は、タングステン、パラジウム、ロジウム、金、白金、ルテニウム、イリジウム、および／またはニッケルを含んでよい。
【００１０】
プローブ本体１２０は、接点部１１０が形成される。例えば、プローブ本体１２０は、シリコン基板から形成される。具体的には、プローブ本体１２０は、シリコン基板等の半導体基板に、フォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を用いて形成されてよい。これによって、プローブ本体１２０は、被試験デバイスの入出力端子のピッチに合わせて微細な形状で形成することができる。
【００１１】
これに代えて、プローブ本体１２０は、切削工具等で切削されて形成されてもよい。また、プローブ本体１２０は、一例として櫛形形状に形成される。プローブ本体１２０は、櫛形形状のそれぞれの櫛の先端に、接点部１１０をそれぞれ有してよい。
【００１２】
プローブパッド部１３０は、接点部１１０と電気的に接続される。プローブパッド部１３０は、プローブ本体１２０の表面上にメッキ等で形成されてよい。プローブパッド部１３０は、プローブ本体１２０に形成された複数の接点部１１０に対応して、複数形成されてよい。
【００１３】
導電層１４０は、接点部１１０とプローブパッド部１３０とを電気的に接続する。導電層１４０は、プローブ本体１２０の表面上に形成されてよく、これに代えて、プローブ本体１２０の内部に形成されてもよい。導電層１４０は、タングステン、パラジウム、ロジウム、金、白金、ルテニウム、イリジウム、および／またはニッケルを含んでよく、接点部１１０と略同一の材質であってよい。
【００１４】
ボンディングワイヤ１５０は、一端がプローブパッド部１３０にボンディングされて電気的に接続される。ボンディングワイヤ１５０は、金またはアルミニウムを含んでよい。ボンディングワイヤ１５０は、もう一端がプローブ構造体１００を搭載する基板上のパッドに接続されてよい。
【００１５】
絶縁部１６０は、プローブ本体１２０上に設けられ、ボンディングワイヤ１５０とプローブ本体１２０との間を絶縁する。また、絶縁部１６０は、複数のプローブパッド部１３０にそれぞれ接続される複数のボンディングワイヤ１５０同士の間を絶縁する。絶縁部１６０は、フォトリソグラフィによって、プローブ本体１２０上に形成されてよい。絶縁部１６０は、ポリイミドまたは永久膜レジスト等の絶縁体樹脂であってよい。絶縁部１６０は、ボンディングワイヤ１５０に接触してテンションをかける。
【００１６】
ピッカー吸着部１７０は、製造時においてプローブ構造体１００を吸着して保持するピッカーによって吸着されるべく設けられる。ピッカー吸着部１７０は、プローブ本体１２０上に設けられてよく、絶縁部１６０と同時に形成されてもよい。ピッカー吸着部１７０は、絶縁部１６０と略同一の絶縁体樹脂であってよい。また、ピッカー吸着部１７０は、表面積を導電層１４０の表面積よりも広く形成されてよい。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るプローブ構造体１００が被試験デバイス２００と電気的に接続された状態を示す。被試験デバイス２００は、電気信号を入出力する１以上のパッド２０２と、デバイス表面に形成された電子回路等を保護する保護膜２０４とを有する。プローブ構造体１００は、保護膜２０４に接触して破壊しないように、被試験デバイス２００に合わせた接点幅、接点長、および形状の接点部１１０を備えることが望ましい。
【００１８】
また、接点部１１０のパッド２０２と接触する接触部１１２は、パッド２０２と物理的に接触して電気的に接続するので、広い面積で接触することが望ましい。例えば、接触部１１２は、パッド２０２と面で接触することが望ましい。
【００１９】
例えば、接触部１１２は、接触面がプローブ本体１２０に対して平行でなく、予め定められた角度を持つ。これによって、接点部１１０は、プローブ本体１２０とパッド２０２とが、ある角度を持って接する場合に、接触面積を増やすことができる。
【００２０】
また、接点部１１０は、パッド２０２と電気的な接続を得る過程で、パッド２０２の表面に接触したまま表面上に沿って移動して引っかくような動作（スクラブ）をして、パッド２０２上にできる酸化膜を削り取ることがある。この場合、接点部１１０は、パッド２０２の表面上にできる傷（スクラブ痕）を比較的小さく、かつ、浅くできるような形状であることが望ましい。例えば、接点部１１０は、パッド２０２に接触する角部を落として断面を円形または球形に近づける面取り加工をしてよい。
【００２１】
また、プローブ本体１２０は、プローブ本体１２０の腹の１部を加工した切り欠き部１２２を有して、柔軟性を調整してよい。これによって、接触部１１２は、深刻なスクラブ痕をつけることなく、パッド２０２と電気的に接続することができる。また、何らかの原因で、過大な圧力がプローブ本体１２０を押し下げる方向に加わった場合に、プローブ本体１２０は、過大な圧力を吸収するように曲がることができ、破壊を防ぐことができる。
【００２２】
以上のような、本実施例にかかるプローブ構造体１００を製造する方法を以下に示す。図３は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の製造フローを示す。図４は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０の製造方法を示す。
【００２３】
まず、プローブ本体１２０となる基板上に接点部１１０を形成する（Ｓ５００）。例えば、基板２１０上に接点部１１０と、プローブパッド部１３０と、導電層１４０とを形成する。基板２１０は、シリコンウェハであってよい。一例として、導電層１４０は、材料を加熱して気化または昇華させて基板２１０の表面に付着させる蒸着によって形成される。また、プローブパッド部１３０および接点部１１０は、蒸着された導電層１４０上に、さらにメッキ処理して形成されてよい。図４（ａ）において、表面上に接点部１１０と、プローブパッド部１３０と、導電層１４０とを形成した基板２１０の状態を示す。
【００２４】
次に、基板２１０上に樹脂２２０を塗布する（Ｓ５１０）。樹脂２２０は、ポリイミドまたはレジスト等の液状の絶縁体樹脂であってよい。ここで、樹脂２２０は、基板２１０上に供給された後に基板２１０を高速回転して遠心力で薄膜を構成するスピンコートによって、塗布されてよい。これに代えて、樹脂２２０を噴射して塗布するスプレーコートによって塗布されてよい。基板２１０を加熱して、塗布した樹脂２２０を固化させる。図４（ｂ）において、表面上に接点部１１０を形成した基板２１０に樹脂２２０を塗布した状態を示す。
【００２５】
次に、接点部１１０およびプローブ本体１２０の少なくとも一方を切削工具４２０により切削して整形する（Ｓ５２０）。例えば、接点部１１０を切削工具４２０により切削して接点サイズを小さくする。ここで、プローブ本体１２０の延伸方向における接点部１１０の上面の長さが、接点部１１０のプローブ本体１２０に接する部分の長さより小さくなるように切削してよい。
【００２６】
これによって、接点部１１０のプローブ本体１２０に接触する面積を減少させずに、接点部１１０の接触部１１２のサイズを被試験デバイス２００のパッド２０２のサイズに合わせることができる。したがって、接点部１１０は、プローブ本体１２０上に高い密着力で形成することができる。
【００２７】
このような接点部１１０は、プローブ本体１２０の延伸する面で切った断面が、プローブ本体１２０の延伸方向が長い長方形または台形といった四角形の形状を持ってよい。接触部１１２は、プローブ本体１２０の延伸する面とは異なる面の方向に切削して形成されてよい。また、接点部１１０は、接触部１１２の他に、接触部１１２とは異なる１以上の面を切削して接点部１１０が保護膜２０４に接触することを防いでよい。例えば、接点部１１０は、互いに異なる２つの面で切削されて、保護膜２０４に接触することを防ぐ。
【００２８】
ここで、接点部１１０に設ける構造の角度に合わせた角度の切削工具４２０を、プローブ本体１２０の延伸方向に対して垂直に当ててよい。切削工具４２０は、回転しながら側面に備えた刃で切削対象を切削して、回転軸に直交する方向に穴を削り広げるエンドミル等であってよい。図４（ｃ）および図４（ｄ）において、接点部１１０に設ける構造の角度に合わせた角度の切削工具４２０を、基板２１０に垂直に当てた状態を示す。
【００２９】
例えば、図４（ｃ）において、切削工具４２０は、保護膜２０４に接触することを防ぐための互いに異なる２つの面を切削する。図は、互いに異なる２つの面を切削工具４２０による一度の切削で形成される例を示しているが、これに代えて、それぞれの面に対応した異なる切削工具４２０がそれぞれの面を切削してもよい。また、例えば、図４（ｄ）において、切削工具４２０は、接触部１１２の面を切削する。
【００３０】
ここで、切削工具４２０は、固化した樹脂２２０ごと切削してよく、切削した後に、樹脂２２０を除去する（Ｓ５３０）。ここで、光によって反応する化学物質を溶媒に溶かした樹脂２２０を用いる場合、光を照射して感光した部分を溶解させて樹脂２２０を除去してよい。これに代えて、樹脂２２０を、現像液または剥離液等によって除去してもよい。これによって、接点部１１０の削りカス等を樹脂に絡めて除去することができるので、微細な付着物を接点部１１０に残さずに切削することができる。
【００３１】
ここで、切削工具４２０の切削によって接点部１１０の削りカスと樹脂２２０が分離しない程度に樹脂２２０の粘度が高い場合、樹脂２２０を固化する過程を省いて、切削工具４２０により塗布した樹脂２２０ごと接点部１１０を切削してもよい。図４（ｅ）において、樹脂２２０を除去した状態を示す。
【００３２】
次に、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０を形成する（Ｓ５４０）。基板２１０に、ポリイミドまたは永久膜レジスト等の液状の絶縁体樹脂２３０を塗布する。ここで、絶縁体樹脂２３０を、スピンコートまたはスプレーコートによって塗布してよい。次に、基板２１０を加熱して、塗布した絶縁体樹脂２３０を固化させる。
【００３３】
固化した絶縁体樹脂２３０に、マスク２４０を介してマスク２４０のパターンを露光する。絶縁体樹脂２３０は、例えば、光によって反応する化学物質を溶媒に溶かしたものであり、感光した部分が溶解する「ポジ型」または感光した部分が残る「ネガ型」がある。本例の絶縁体樹脂２３０はポジ型であり、光２５０に感光した部分が溶解する。図４（ｆ）において、絶縁体樹脂２３０にマスク２４０を介して光２５０を照射した状態を示す。
【００３４】
次に、露光した基板２１０を現像液に浸して、余分な部分の絶縁体樹脂２３０を除去する。これにより、基板２１０上に、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０が形成される。図４（ｇ）において、基板２１０上に、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０が形成された状態を示す。
【００３５】
以上の本実施例は、基板２１０上に樹脂２２０と絶縁体樹脂２３０とをそれぞれ塗布して、切削工具４２０の切削と絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０の形成とを、樹脂を塗布する毎にそれぞれ実行する例を説明した。これに代えて、基板２１０上に塗布した同一の絶縁体樹脂２３０に対して、切削工具４２０の切削と絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０の形成とを順次実行してもよい。
【００３６】
例えば、基板２１０上に絶縁体樹脂２３０を塗布して固化させた後に、接点部１１０およびプローブ本体１２０の少なくとも一方を切削工具４２０により絶縁体樹脂２３０ごと切削して整形する。次に固化した絶縁体樹脂２３０に、マスク２４０を介してマスク２４０のパターンを露光して余分な部分の絶縁体樹脂２３０を除去することで、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０を形成させる。これによって、基板２１０上に樹脂２２０を塗布する回数と、樹脂２２０を除去する回数を減らすことができる。
【００３７】
次に、基板２１０におけるプローブ本体１２０以外の部分を除いてプローブ構造体１００を形成する（Ｓ５４０）。基板２１０は、ガスを使用するドライエッチングまたは液体を用いるウェットエッチングで加工されてよい。これに代えて、基板２１０は、切削工具によって加工されてもよい。このような加工方法を用いて、基板２１０を櫛形に加工することにより、複数のプローブ針を有するプローブ構造体１００を形成してよい。
【００３８】
一例として、基板２１０である円形のシリコンウェハを櫛形に加工することにより、図１に示すプローブ構造体１００を形成してよい。ここで、１枚の基板２１０から複数のプローブ構造体１００を形成してよい。また、以上の本実施例に係るプローブ構造体１００の製造方法は、１つの接点部１１０を切削工具４２０が切削することを例として説明した。これに代えて、切削工具４２０は、複数の接点部１１０を順次切削してよい。
【００３９】
図５は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する例を示す。切削工具４２０は、並列に並べられた複数のプローブの接点部１１０に対して、プローブ本体１２０の延伸方向と垂直に切削工具を当てて、延伸方向における接点部１１０の接触部１１２の長さを短くする。切削工具４２０は、例えば、図中の矢印が示す一方向に移動して、基板２１０上に形成された複数の接点部１１０を順次切削する。これによって、均一な形状の接点部１１０を形成することができる。
【００４０】
図６は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する別の例を示す。切削工具４２０は、並列に並べられた複数のプローブの接点に対して、プローブ本体１２０の延伸方向と平行に切削工具を当てて、接点部１１０の接触部１１２の幅を切削する。例えば、図中の矢印が示す方向に移動して、基板２１０上に形成された複数の接点部１１０を順次切削する。これによって、均一な形状の接点部１１０を形成することができる。
【００４１】
以上の本実施例に係るプローブ構造体１００の製造方法は、接点部１１０を切削することを例として説明した。これに代えて、切削工具４２０は、プローブ本体１２０を切削してもよい。図７は、本実施形態に係るプローブ本体１２０の腹を、切削工具４２０が切削する例を示す。切削工具４２０は、プローブ本体１２０の腹の少なくとも１箇所をプローブ本体１２０の延伸方向と垂直に切削して、プローブ本体１２０に切り欠き部１２２を形成して柔軟性を調整する。
【００４２】
以上の図５から図７で説明した切削工具４２０による切削方法は、いずれも基板２１０の状態にあるプローブ本体１２０上の接点部１１０またはプローブ本体１２０を切削するので、接点部１１０およびプローブ本体１２０の形状にバラツキが発生しにくく、精度の高い加工を実施することができる。基板２１０は、切削工具４２０の切削加工の後に、例えば、図中の櫛形のプローブ形状以外の部分を除去することでプローブ構造体１００を形成する。
【００４３】
図８は、本実施形態に係るプローブ装置３００の構成例を示す。プローブ装置３００は、プローブ構造体１００が有する接点部１１０を介して、被試験デバイス２００と電気的に接続する。プローブ装置３００は、プローブ構造体１００と、実装基板部３１０と、配線部３２０とを備える。
【００４４】
実装基板部３１０は、１以上のプローブ構造体１００を実装する。実装基板部３１０は、一例としてセラミック等の熱膨張係数が比較的小さな材料によって形成される。ここで実装基板部３１０を、強度を保つ程度の厚さの範囲で、表面と裏面の温度差が小さくなるように薄くしてよい。これによって、実装基板部３１０は、温度等の環境変化による反りの発生を抑えることができ、デバイスの複数の入出力部に対して、複数のプローブを略同一の高さ、かつ、略同一の圧力で接触させることができる。
【００４５】
配線部３２０は、プローブ構造体１００に有する複数の接点部１１０と電気信号を授受する。配線部３２０は、実装基板部３１０のプローブ構造体１００が実装される面に形成されてよく、パッド、貫通ビア、コネクタ、および回路素子等を含んでよい。また、配線部３２０は、貫通ビア等によって、実装基板部３１０の裏面に形成された回路と接続されてもよい。配線部３２０は、プローブ構造体１００に有する複数のプローブパッド部１３０と、ボンディングワイヤ１５０で電気的に接続される。
【００４６】
ここで、ボンディングワイヤ１５０は、絶縁部１６０に接触して絶縁部１６０によってテンションをかけられた状態を保つてよい。また、ボンディングワイヤ１５０は、一端がプローブパッド部１３０にボンディングされ、絶縁部１６０との接触した部分を支点としてループ状に曲げられ、実装基板部３１０上の配線部３２０に接続されてよい。
【００４７】
これによって、ボンディングワイヤ１５０は、絶縁部１６０に接触することで空間的に精度よく配置させることができるので、よれを防ぐことができる。即ち、ボンディングワイヤ１５０は、狭ピッチでプローブ本体１２０が形成されても、プローブ本体１２０および隣のワイヤ等との電気的なショートを防ぐことができる。
【００４８】
ここで絶縁部１６０は、弾力性を有してよく、ボンディングワイヤ１５０に接触してテンションをかける場合に、絶縁部１６０の表面が窪んでよい。これによって、ボンディングワイヤ１５０は、絶縁部１６０と接触した位置を保持することができ、狭ピッチでボンディングされても隣のワイヤとの電気的なショートを防ぐことができる。
【００４９】
ここで、プローブ構造体１００は、接着剤３３０を用いて配線部３２０に実装される。接着剤３３０は、紫外線等の光が照射されることによって硬化する紫外線硬化型接着剤であってよい。プローブ構造体１００は、ピッカー３４０に吸着されて移動され、実装基板部３１０上に位置決めされて接着剤３３０によって固定されてよい。
【００５０】
プローブ構造体１００上に、プローブパッド部１３０よりも面積が広く均一な高さのピッカー吸着部１７０を設けているので、ピッカー３４０は、プローブパッド部１３０を精度よくしっかり吸着することができる。また、プローブ構造体１００は、絶縁部１６０とピッカー吸着部１７０の高さを略同一にすることにより、ピッカー３４０は絶縁部１６０を含めて吸着できる。ピッカー３４０は、プローブパッド部１３０を精度よくしっかり吸着することによって、実装基板部３１０上にプローブ構造体１００を精度よく配置することができる。
【００５１】
以上の本実施例に係るプローブ装置３００は、被試験デバイス２００の微少なサイズのパッド２０２および狭ピッチに並んだ複数のパッド２０２に対応できる接点部１１０を備えるプローブ構造体１００を精度よく実装できる。また、接点部１１０が有するプローブパッド部１３０と狭ピッチで精度よくワイヤボンディングすることができる。以上の本実施例は、絶縁部１６０とピッカー吸着部１７０で精度よくプローブ構造体１００を実装する例を説明したが、プローブ構造体１００の配置する精度が求められない場合は、絶縁部１６０および／またはとピッカー吸着部１７０は無くてもよい。
【００５２】
図９は、本実施形態に係る試験装置５００の構成例を被試験デバイス２００と共に示す。試験装置５００は、アナログ回路、デジタル回路、アナログ／デジタル混載回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）等の少なくとも１つを有する被試験デバイス２００を試験する。試験装置５００は、被試験デバイス２００を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス２００に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス２００が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス２００の良否を判定する。試験装置５００は、制御部５１０と、テストヘッド部５３０とを備える。
【００５３】
制御部５１０は、テストヘッド部５３０へ試験を実行するための制御信号を送信する。また、制御部５１０は、テストヘッド部５３０の試験結果を受け取って、記憶装置に記憶および／または表示装置に表示してよい。
【００５４】
テストヘッド部５３０は、試験部５２０を有する。試験部５２０は、被試験デバイス２００との間で電気信号を授受して被試験デバイス２００を試験する。試験部５２０は、試験信号発生部５２４と、期待値比較部５２６とを含む。
【００５５】
試験信号発生部５２４は、被試験デバイス２００へ供給する複数の試験信号を発生する。試験信号発生部５２４は、試験信号に応じて被試験デバイス２００が出力する応答信号の期待値を生成してよい。試験信号発生部５２４は、プローブ装置３００を介して複数の被試験デバイス２００に接続されて、複数の被試験デバイス２００を試験してよい。
【００５６】
期待値比較部５２６は、テストヘッド部５３０が受信した受信データ値を期待値と比較する。期待値比較部５２６は、期待値を試験信号発生部５２４から受信してよい。試験装置５００は、期待値比較部５２６の比較結果に基づき、被試験デバイス２００の良否を判定してよい。
【００５７】
テストヘッド部５３０は、１以上のデバイスを有する被試験デバイス２００に接続され、試験装置５００と被試験デバイス２００との試験信号をやり取りする。テストヘッド部５３０は、本実施例に係るプローブ装置３００を有する。
【００５８】
試験装置５００は、本実施形態に係るプローブ装置３００によって被試験デバイス２００と電気的に接続される。これによって試験装置５００は、実装密度が高いデバイスの入出力端子、または複雑な配置の入出力端子を有する被試験デバイス２００の試験を実行することができる。
【００５９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６１】
１００ プローブ構造体、１１０ 接点部、１１２ 接触部、１２０ プローブ本体、１２２ 切り欠き部、１３０ プローブパッド部、１４０ 導電層、１５０ ボンディングワイヤ、１６０ 絶縁部、１７０ ピッカー吸着部、２００ 被試験デバイス、２０２ パッド、２０４ 保護膜、２１０ 基板、２２０ 樹脂、２３０ 絶縁体樹脂、２４０ マスク、２５０ 光、３００ プローブ装置、３１０ 実装基板部、３２０ 配線部、３３０ 接着剤、３４０ ピッカー、４２０ 切削工具、５００ 試験装置、５１０ 制御部、５２０ 試験部、５２４ 試験信号発生部、５２６ 期待値比較部、５３０ テストヘッド部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ製造方法、プローブ構造体、プローブ装置、および試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被試験デバイスを試験する試験装置は、被試験デバイスが半導体ウェハに造り込まれた状態またはパッケージされた状態のままで試験するものがある。このような試験装置は、被試験デバイスの入出力端子にプローブ針を電気的に接触させた状態で試験を実行する（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２００９−２８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような試験装置は、被試験デバイスの入出力端子の配置に合わせてプローブを配置させなければならない。また、被試験デバイスの狭ピッチ化に伴い、プローブおよびプローブの接点を微細化しなければならず、このような微細なプローブ及びプローブの接点を形成することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、プローブを製造する製造方法であって、プローブ本体上に接点部を形成する接点形成段階と、接点部およびプローブ本体の少なくとも一方を切削工具により切削して整形する整形段階と、を備えるプローブ製造方法を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係るプローブ構造体１００の構成例を示す。
【図２】本実施形態に係るプローブ構造体１００が被試験デバイス２００と電気的に接続された状態を示す。
【図３】本実施形態に係るプローブ構造体１００の製造フローを示す。
【図４】本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０の製造方法を示す。
【図５】本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する例を示す。
【図６】本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する別の例を示す。
【図７】本実施形態に係るプローブ本体１２０の腹を、切削工具４２０が切削する例を示す。
【図８】本実施形態に係るプローブ装置３００の構成例を示す。
【図９】本実施形態に係る試験装置５００の構成例を被試験デバイス２００と共に示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の構成例を示す。プローブ構造体１００は、被試験デバイス２００と物理的に接触して電気的に接続される。また、プローブ構造体１００は、プローブ構造体１００を実装する基板との間で、ボンディングワイヤ１５０により電気的に接続されてプローブ装置を形成する。プローブ構造体１００は、接点部１１０と、プローブ本体１２０と、プローブパッド部１３０と、導電層１４０と、絶縁部１６０と、ピッカー吸着部１７０とを備える。
【０００９】
接点部１１０は、被試験デバイスの入出力端子に物理的、かつ、電気的に接触して被試験デバイスとの間で電気信号を伝送する。接点部１１０は、被試験デバイスの入出力端子に面で接触するように、突部のない平面を有してよい。これに代えて、接点部１１０は、半球状の形状であってもよい。これに代えて、接点部１１０は、先端を丸めた針状の形状であってもよい。接点部１１０は、タングステン、パラジウム、ロジウム、金、白金、ルテニウム、イリジウム、および／またはニッケルを含んでよい。
【００１０】
プローブ本体１２０は、接点部１１０が形成される。例えば、プローブ本体１２０は、シリコン基板から形成される。具体的には、プローブ本体１２０は、シリコン基板等の半導体基板に、フォトリソグラフィおよびエッチング等の半導体製造技術を用いて形成されてよい。これによって、プローブ本体１２０は、被試験デバイスの入出力端子のピッチに合わせて微細な形状で形成することができる。
【００１１】
これに代えて、プローブ本体１２０は、切削工具等で切削されて形成されてもよい。また、プローブ本体１２０は、一例として櫛形形状に形成される。プローブ本体１２０は、櫛形形状のそれぞれの櫛の先端に、接点部１１０をそれぞれ有してよい。
【００１２】
プローブパッド部１３０は、接点部１１０と電気的に接続される。プローブパッド部１３０は、プローブ本体１２０の表面上にメッキ等で形成されてよい。プローブパッド部１３０は、プローブ本体１２０に形成された複数の接点部１１０に対応して、複数形成されてよい。
【００１３】
導電層１４０は、接点部１１０とプローブパッド部１３０とを電気的に接続する。導電層１４０は、プローブ本体１２０の表面上に形成されてよく、これに代えて、プローブ本体１２０の内部に形成されてもよい。導電層１４０は、タングステン、パラジウム、ロジウム、金、白金、ルテニウム、イリジウム、および／またはニッケルを含んでよく、接点部１１０と略同一の材質であってよい。
【００１４】
ボンディングワイヤ１５０は、一端がプローブパッド部１３０にボンディングされて電気的に接続される。ボンディングワイヤ１５０は、金またはアルミニウムを含んでよい。ボンディングワイヤ１５０は、もう一端がプローブ構造体１００を搭載する基板上のパッドに接続されてよい。
【００１５】
絶縁部１６０は、プローブ本体１２０上に設けられ、ボンディングワイヤ１５０とプローブ本体１２０との間を絶縁する。また、絶縁部１６０は、複数のプローブパッド部１３０にそれぞれ接続される複数のボンディングワイヤ１５０同士の間を絶縁する。絶縁部１６０は、フォトリソグラフィによって、プローブ本体１２０上に形成されてよい。絶縁部１６０は、ポリイミドまたは永久膜レジスト等の絶縁体樹脂であってよい。絶縁部１６０は、ボンディングワイヤ１５０に接触してテンションをかける。
【００１６】
ピッカー吸着部１７０は、製造時においてプローブ構造体１００を吸着して保持するピッカーによって吸着されるべく設けられる。ピッカー吸着部１７０は、プローブ本体１２０上に設けられてよく、絶縁部１６０と同時に形成されてもよい。ピッカー吸着部１７０は、絶縁部１６０と略同一の絶縁体樹脂であってよい。また、ピッカー吸着部１７０は、表面積を導電層１４０の表面積よりも広く形成されてよい。
【００１７】
図２は、本実施形態に係るプローブ構造体１００が被試験デバイス２００と電気的に接続された状態を示す。被試験デバイス２００は、電気信号を入出力する１以上のパッド２０２と、デバイス表面に形成された電子回路等を保護する保護膜２０４とを有する。プローブ構造体１００は、保護膜２０４に接触して破壊しないように、被試験デバイス２００に合わせた接点幅、接点長、および形状の接点部１１０を備えることが望ましい。
【００１８】
また、接点部１１０のパッド２０２と接触する接触部１１２は、パッド２０２と物理的に接触して電気的に接続するので、広い面積で接触することが望ましい。例えば、接触部１１２は、パッド２０２と面で接触することが望ましい。
【００１９】
例えば、接触部１１２は、接触面がプローブ本体１２０に対して平行でなく、予め定められた角度を持つ。これによって、接点部１１０は、プローブ本体１２０とパッド２０２とが、ある角度を持って接する場合に、接触面積を増やすことができる。
【００２０】
また、接点部１１０は、パッド２０２と電気的な接続を得る過程で、パッド２０２の表面に接触したまま表面上に沿って移動して引っかくような動作（スクラブ）をして、パッド２０２上にできる酸化膜を削り取ることがある。この場合、接点部１１０は、パッド２０２の表面上にできる傷（スクラブ痕）を比較的小さく、かつ、浅くできるような形状であることが望ましい。例えば、接点部１１０は、パッド２０２に接触する角部を落として断面を円形または球形に近づける面取り加工をしてよい。
【００２１】
また、プローブ本体１２０は、プローブ本体１２０の腹の１部を加工した切り欠き部１２２を有して、柔軟性を調整してよい。これによって、接触部１１２は、深刻なスクラブ痕をつけることなく、パッド２０２と電気的に接続することができる。また、何らかの原因で、過大な圧力がプローブ本体１２０を押し下げる方向に加わった場合に、プローブ本体１２０は、過大な圧力を吸収するように曲がることができ、破壊を防ぐことができる。
【００２２】
以上のような、本実施例にかかるプローブ構造体１００を製造する方法を以下に示す。図３は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の製造フローを示す。図４は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０の製造方法を示す。
【００２３】
まず、プローブ本体１２０となる基板上に接点部１１０を形成する（Ｓ５００）。例えば、基板２１０上に接点部１１０と、プローブパッド部１３０と、導電層１４０とを形成する。基板２１０は、シリコンウェハであってよい。一例として、導電層１４０は、材料を加熱して気化または昇華させて基板２１０の表面に付着させる蒸着によって形成される。また、プローブパッド部１３０および接点部１１０は、蒸着された導電層１４０上に、さらにメッキ処理して形成されてよい。図４（ａ）において、表面上に接点部１１０と、プローブパッド部１３０と、導電層１４０とを形成した基板２１０の状態を示す。
【００２４】
次に、基板２１０上に樹脂２２０を塗布する（Ｓ５１０）。樹脂２２０は、ポリイミドまたはレジスト等の液状の絶縁体樹脂であってよい。ここで、樹脂２２０は、基板２１０上に供給された後に基板２１０を高速回転して遠心力で薄膜を構成するスピンコートによって、塗布されてよい。これに代えて、樹脂２２０を噴射して塗布するスプレーコートによって塗布されてよい。基板２１０を加熱して、塗布した樹脂２２０を固化させる。図４（ｂ）において、表面上に接点部１１０を形成した基板２１０に樹脂２２０を塗布した状態を示す。
【００２５】
次に、接点部１１０およびプローブ本体１２０の少なくとも一方を切削工具４２０により切削して整形する（Ｓ５２０）。例えば、接点部１１０を切削工具４２０により切削して接点サイズを小さくする。ここで、プローブ本体１２０の延伸方向における接点部１１０の上面の長さが、接点部１１０のプローブ本体１２０に接する部分の長さより小さくなるように切削してよい。
【００２６】
これによって、接点部１１０のプローブ本体１２０に接触する面積を減少させずに、接点部１１０の接触部１１２のサイズを被試験デバイス２００のパッド２０２のサイズに合わせることができる。したがって、接点部１１０は、プローブ本体１２０上に高い密着力で形成することができる。
【００２７】
このような接点部１１０は、プローブ本体１２０の延伸する面で切った断面が、プローブ本体１２０の延伸方向が長い長方形または台形といった四角形の形状を持ってよい。接触部１１２は、プローブ本体１２０の延伸する面とは異なる面の方向に切削して形成されてよい。また、接点部１１０は、接触部１１２の他に、接触部１１２とは異なる１以上の面を切削して接点部１１０が保護膜２０４に接触することを防いでよい。例えば、接点部１１０は、互いに異なる２つの面で切削されて、保護膜２０４に接触することを防ぐ。
【００２８】
ここで、接点部１１０に設ける構造の角度に合わせた角度の切削工具４２０を、プローブ本体１２０の延伸方向に対して垂直に当ててよい。切削工具４２０は、回転しながら側面に備えた刃で切削対象を切削して、回転軸に直交する方向に穴を削り広げるエンドミル等であってよい。図４（ｃ）および図４（ｄ）において、接点部１１０に設ける構造の角度に合わせた角度の切削工具４２０を、基板２１０に垂直に当てた状態を示す。
【００２９】
例えば、図４（ｃ）において、切削工具４２０は、保護膜２０４に接触することを防ぐための互いに異なる２つの面を切削する。図は、互いに異なる２つの面を切削工具４２０による一度の切削で形成される例を示しているが、これに代えて、それぞれの面に対応した異なる切削工具４２０がそれぞれの面を切削してもよい。また、例えば、図４（ｄ）において、切削工具４２０は、接触部１１２の面を切削する。
【００３０】
ここで、切削工具４２０は、固化した樹脂２２０ごと切削してよく、切削した後に、樹脂２２０を除去する（Ｓ５３０）。ここで、光によって反応する化学物質を溶媒に溶かした樹脂２２０を用いる場合、光を照射して感光した部分を溶解させて樹脂２２０を除去してよい。これに代えて、樹脂２２０を、現像液または剥離液等によって除去してもよい。これによって、接点部１１０の削りカス等を樹脂に絡めて除去することができるので、微細な付着物を接点部１１０に残さずに切削することができる。
【００３１】
ここで、切削工具４２０の切削によって接点部１１０の削りカスと樹脂２２０が分離しない程度に樹脂２２０の粘度が高い場合、樹脂２２０を固化する過程を省いて、切削工具４２０により塗布した樹脂２２０ごと接点部１１０を切削してもよい。図４（ｅ）において、樹脂２２０を除去した状態を示す。
【００３２】
次に、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０を形成する（Ｓ５４０）。基板２１０に、ポリイミドまたは永久膜レジスト等の液状の絶縁体樹脂２３０を塗布する。ここで、絶縁体樹脂２３０を、スピンコートまたはスプレーコートによって塗布してよい。次に、基板２１０を加熱して、塗布した絶縁体樹脂２３０を固化させる。
【００３３】
固化した絶縁体樹脂２３０に、マスク２４０を介してマスク２４０のパターンを露光する。絶縁体樹脂２３０は、例えば、光によって反応する化学物質を溶媒に溶かしたものであり、感光した部分が溶解する「ポジ型」または感光した部分が残る「ネガ型」がある。本例の絶縁体樹脂２３０はポジ型であり、光２５０に感光した部分が溶解する。図４（ｆ）において、絶縁体樹脂２３０にマスク２４０を介して光２５０を照射した状態を示す。
【００３４】
次に、露光した基板２１０を現像液に浸して、余分な部分の絶縁体樹脂２３０を除去する。これにより、基板２１０上に、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０が形成される。図４（ｇ）において、基板２１０上に、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０が形成された状態を示す。
【００３５】
以上の本実施例は、基板２１０上に樹脂２２０と絶縁体樹脂２３０とをそれぞれ塗布して、切削工具４２０の切削と絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０の形成とを、樹脂を塗布する毎にそれぞれ実行する例を説明した。これに代えて、基板２１０上に塗布した同一の絶縁体樹脂２３０に対して、切削工具４２０の切削と絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０の形成とを順次実行してもよい。
【００３６】
例えば、基板２１０上に絶縁体樹脂２３０を塗布して固化させた後に、接点部１１０およびプローブ本体１２０の少なくとも一方を切削工具４２０により絶縁体樹脂２３０ごと切削して整形する。次に固化した絶縁体樹脂２３０に、マスク２４０を介してマスク２４０のパターンを露光して余分な部分の絶縁体樹脂２３０を除去することで、絶縁部１６０およびピッカー吸着部１７０を形成させる。これによって、基板２１０上に樹脂２２０を塗布する回数と、樹脂２２０を除去する回数を減らすことができる。
【００３７】
次に、基板２１０におけるプローブ本体１２０以外の部分を除いてプローブ構造体１００を形成する（Ｓ５４０）。基板２１０は、ガスを使用するドライエッチングまたは液体を用いるウェットエッチングで加工されてよい。これに代えて、基板２１０は、切削工具によって加工されてもよい。このような加工方法を用いて、基板２１０を櫛形に加工することにより、複数のプローブ針を有するプローブ構造体１００を形成してよい。
【００３８】
一例として、基板２１０である円形のシリコンウェハを櫛形に加工することにより、図１に示すプローブ構造体１００を形成してよい。ここで、１枚の基板２１０から複数のプローブ構造体１００を形成してよい。また、以上の本実施例に係るプローブ構造体１００の製造方法は、１つの接点部１１０を切削工具４２０が切削することを例として説明した。これに代えて、切削工具４２０は、複数の接点部１１０を順次切削してよい。
【００３９】
図５は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する例を示す。切削工具４２０は、並列に並べられた複数のプローブの接点部１１０に対して、プローブ本体１２０の延伸方向と垂直に切削工具を当てて、延伸方向における接点部１１０の接触部１１２の長さを短くする。切削工具４２０は、例えば、図中の矢印が示す一方向に移動して、基板２１０上に形成された複数の接点部１１０を順次切削する。これによって、均一な形状の接点部１１０を形成することができる。
【００４０】
図６は、本実施形態に係るプローブ構造体１００の接点部１１０を、切削工具４２０が切削する別の例を示す。切削工具４２０は、並列に並べられた複数のプローブの接点に対して、プローブ本体１２０の延伸方向と平行に切削工具を当てて、接点部１１０の接触部１１２の幅を切削する。例えば、図中の矢印が示す方向に移動して、基板２１０上に形成された複数の接点部１１０を順次切削する。これによって、均一な形状の接点部１１０を形成することができる。
【００４１】
以上の本実施例に係るプローブ構造体１００の製造方法は、接点部１１０を切削することを例として説明した。これに代えて、切削工具４２０は、プローブ本体１２０を切削してもよい。図７は、本実施形態に係るプローブ本体１２０の腹を、切削工具４２０が切削する例を示す。切削工具４２０は、プローブ本体１２０の腹の少なくとも１箇所をプローブ本体１２０の延伸方向と垂直に切削して、プローブ本体１２０に切り欠き部１２２を形成して柔軟性を調整する。
【００４２】
以上の図５から図７で説明した切削工具４２０による切削方法は、いずれも基板２１０の状態にあるプローブ本体１２０上の接点部１１０またはプローブ本体１２０を切削するので、接点部１１０およびプローブ本体１２０の形状にバラツキが発生しにくく、精度の高い加工を実施することができる。基板２１０は、切削工具４２０の切削加工の後に、例えば、図中の櫛形のプローブ形状以外の部分を除去することでプローブ構造体１００を形成する。
【００４３】
図８は、本実施形態に係るプローブ装置３００の構成例を示す。プローブ装置３００は、プローブ構造体１００が有する接点部１１０を介して、被試験デバイス２００と電気的に接続する。プローブ装置３００は、プローブ構造体１００と、実装基板部３１０と、配線部３２０とを備える。
【００４４】
実装基板部３１０は、１以上のプローブ構造体１００を実装する。実装基板部３１０は、一例としてセラミック等の熱膨張係数が比較的小さな材料によって形成される。ここで実装基板部３１０を、強度を保つ程度の厚さの範囲で、表面と裏面の温度差が小さくなるように薄くしてよい。これによって、実装基板部３１０は、温度等の環境変化による反りの発生を抑えることができ、デバイスの複数の入出力部に対して、複数のプローブを略同一の高さ、かつ、略同一の圧力で接触させることができる。
【００４５】
配線部３２０は、プローブ構造体１００に有する複数の接点部１１０と電気信号を授受する。配線部３２０は、実装基板部３１０のプローブ構造体１００が実装される面に形成されてよく、パッド、貫通ビア、コネクタ、および回路素子等を含んでよい。また、配線部３２０は、貫通ビア等によって、実装基板部３１０の裏面に形成された回路と接続されてもよい。配線部３２０は、プローブ構造体１００に有する複数のプローブパッド部１３０と、ボンディングワイヤ１５０で電気的に接続される。
【００４６】
ここで、ボンディングワイヤ１５０は、絶縁部１６０に接触して絶縁部１６０によってテンションをかけられた状態を保つてよい。また、ボンディングワイヤ１５０は、一端がプローブパッド部１３０にボンディングされ、絶縁部１６０との接触した部分を支点としてループ状に曲げられ、実装基板部３１０上の配線部３２０に接続されてよい。
【００４７】
これによって、ボンディングワイヤ１５０は、絶縁部１６０に接触することで空間的に精度よく配置させることができるので、よれを防ぐことができる。即ち、ボンディングワイヤ１５０は、狭ピッチでプローブ本体１２０が形成されても、プローブ本体１２０および隣のワイヤ等との電気的なショートを防ぐことができる。
【００４８】
ここで絶縁部１６０は、弾力性を有してよく、ボンディングワイヤ１５０に接触してテンションをかける場合に、絶縁部１６０の表面が窪んでよい。これによって、ボンディングワイヤ１５０は、絶縁部１６０と接触した位置を保持することができ、狭ピッチでボンディングされても隣のワイヤとの電気的なショートを防ぐことができる。
【００４９】
ここで、プローブ構造体１００は、接着剤３３０を用いて配線部３２０に実装される。接着剤３３０は、紫外線等の光が照射されることによって硬化する紫外線硬化型接着剤であってよい。プローブ構造体１００は、ピッカー３４０に吸着されて移動され、実装基板部３１０上に位置決めされて接着剤３３０によって固定されてよい。
【００５０】
プローブ構造体１００上に、プローブパッド部１３０よりも面積が広く均一な高さのピッカー吸着部１７０を設けているので、ピッカー３４０は、プローブパッド部１３０を精度よくしっかり吸着することができる。また、プローブ構造体１００は、絶縁部１６０とピッカー吸着部１７０の高さを略同一にすることにより、ピッカー３４０は絶縁部１６０を含めて吸着できる。ピッカー３４０は、プローブパッド部１３０を精度よくしっかり吸着することによって、実装基板部３１０上にプローブ構造体１００を精度よく配置することができる。
【００５１】
以上の本実施例に係るプローブ装置３００は、被試験デバイス２００の微少なサイズのパッド２０２および狭ピッチに並んだ複数のパッド２０２に対応できる接点部１１０を備えるプローブ構造体１００を精度よく実装できる。また、接点部１１０が有するプローブパッド部１３０と狭ピッチで精度よくワイヤボンディングすることができる。以上の本実施例は、絶縁部１６０とピッカー吸着部１７０で精度よくプローブ構造体１００を実装する例を説明したが、プローブ構造体１００の配置する精度が求められない場合は、絶縁部１６０および／またはとピッカー吸着部１７０は無くてもよい。
【００５２】
図９は、本実施形態に係る試験装置５００の構成例を被試験デバイス２００と共に示す。試験装置５００は、アナログ回路、デジタル回路、アナログ／デジタル混載回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）等の少なくとも１つを有する被試験デバイス２００を試験する。試験装置５００は、被試験デバイス２００を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス２００に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス２００が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス２００の良否を判定する。試験装置５００は、制御部５１０と、テストヘッド部５３０とを備える。
【００５３】
制御部５１０は、テストヘッド部５３０へ試験を実行するための制御信号を送信する。また、制御部５１０は、テストヘッド部５３０の試験結果を受け取って、記憶装置に記憶および／または表示装置に表示してよい。
【００５４】
テストヘッド部５３０は、試験部５２０を有する。試験部５２０は、被試験デバイス２００との間で電気信号を授受して被試験デバイス２００を試験する。試験部５２０は、試験信号発生部５２４と、期待値比較部５２６とを含む。
【００５５】
試験信号発生部５２４は、被試験デバイス２００へ供給する複数の試験信号を発生する。試験信号発生部５２４は、試験信号に応じて被試験デバイス２００が出力する応答信号の期待値を生成してよい。試験信号発生部５２４は、プローブ装置３００を介して複数の被試験デバイス２００に接続されて、複数の被試験デバイス２００を試験してよい。
【００５６】
期待値比較部５２６は、テストヘッド部５３０が受信した受信データ値を期待値と比較する。期待値比較部５２６は、期待値を試験信号発生部５２４から受信してよい。試験装置５００は、期待値比較部５２６の比較結果に基づき、被試験デバイス２００の良否を判定してよい。
【００５７】
テストヘッド部５３０は、１以上のデバイスを有する被試験デバイス２００に接続され、試験装置５００と被試験デバイス２００との試験信号をやり取りする。テストヘッド部５３０は、本実施例に係るプローブ装置３００を有する。
【００５８】
試験装置５００は、本実施形態に係るプローブ装置３００によって被試験デバイス２００と電気的に接続される。これによって試験装置５００は、実装密度が高いデバイスの入出力端子、または複雑な配置の入出力端子を有する被試験デバイス２００の試験を実行することができる。
【００５９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６１】
１００ プローブ構造体、１１０ 接点部、１１２ 接触部、１２０ プローブ本体、１２２ 切り欠き部、１３０ プローブパッド部、１４０ 導電層、１５０ ボンディングワイヤ、１６０ 絶縁部、１７０ ピッカー吸着部、２００ 被試験デバイス、２０２ パッド、２０４ 保護膜、２１０ 基板、２２０ 樹脂、２３０ 絶縁体樹脂、２４０ マスク、２５０ 光、３００ プローブ装置、３１０ 実装基板部、３２０ 配線部、３３０ 接着剤、３４０ ピッカー、４２０ 切削工具、５００ 試験装置、５１０ 制御部、５２０ 試験部、５２４ 試験信号発生部、５２６ 期待値比較部、５３０ テストヘッド部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブを製造するプローブ製造方法であって、
プローブ本体上に接点部を形成する接点形成段階と、
前記接点部および前記プローブ本体の少なくとも一方を切削工具により切削して整形する整形段階と、
を備えるプローブ製造方法。
【請求項２】
前記接点形成段階は、前記プローブ本体となる基板上に前記接点部を形成し、
前記整形段階において前記接点部および前記プローブ本体となる前記基板の少なくとも一方を前記切削工具により整形した後に、前記基板における前記プローブ本体以外の部分を除いてプローブを形成するプローブ形成段階を更に備える請求項１に記載のプローブ製造方法。
【請求項３】
前記整形段階は、前記接点部を前記切削工具により切削して接点サイズを小さくする接点加工段階を有する請求項２に記載のプローブ製造方法。
【請求項４】
前記接点加工段階は、前記プローブの延伸方向における前記接点部の上面の長さが、前記接点部の前記プローブに接する部分の長さより小さくなるように切削する請求項３に記載のプローブ製造方法。
【請求項５】
前記接点加工段階は、前記接点部に設ける構造の角度に合わせた角度の前記切削工具を、プローブの延伸方向に対して垂直に当てる請求項４に記載のプローブ製造方法。
【請求項６】
前記接点加工段階は、並列に並べられた複数のプローブの接点に対して、プローブの延伸方向と垂直に前記切削工具を当てて、延伸方向における接点の長さを短くする請求項３から５のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項７】
前記接点加工段階は、並列に並べられた複数のプローブの接点に対して、プローブの延伸方向と平行に前記切削工具を当てて、接点の幅を切削する請求項３から５のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項８】
前記整形段階は、前記切削工具により整形する前に、前記基板上に樹脂を塗布する塗布段階を更に有し、前記切削工具により前記樹脂ごと切削して整形する請求項２から７のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項９】
前記塗布段階は、前記樹脂を加熱して固化させ、
前記整形段階は、前記切削工具により固化した前記樹脂ごと切削した後に、前記樹脂を除去する請求項８に記載のプローブ製造方法。
【請求項１０】
前記整形段階は、前記プローブの腹の少なくとも１箇所を前記プローブの延伸方向と垂直に切削して、前記プローブの柔軟性を調整する請求項１から９のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のプローブ製造方法で製造され、被試験デバイスと電気的に接続するプローブ構造体。
【請求項１２】
被試験デバイスと電気的に接続するプローブ装置であって、
１以上の請求項１１に記載のプローブ構造体を実装する実装基板部と、
前記プローブ構造体に有する複数の接点と電気信号を授受する配線部と、
を備えるプローブ装置。
【請求項１３】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で電気信号を授受して前記被試験デバイスを試験する試験部と、
前記被試験デバイスと電気的に接続する請求項１２に記載のプローブ装置と、
を備える試験装置。
【請求項１】
プローブを製造するプローブ製造方法であって、
プローブ本体上に接点部を形成する接点形成段階と、
前記接点部および前記プローブ本体の少なくとも一方を切削工具により切削して整形する整形段階と、
を備えるプローブ製造方法。
【請求項２】
前記接点形成段階は、前記プローブ本体となる基板上に前記接点部を形成し、
前記整形段階において前記接点部および前記プローブ本体となる前記基板の少なくとも一方を前記切削工具により整形した後に、前記基板における前記プローブ本体以外の部分を除いてプローブを形成するプローブ形成段階を更に備える請求項１に記載のプローブ製造方法。
【請求項３】
前記整形段階は、前記接点部を前記切削工具により切削して接点サイズを小さくする接点加工段階を有する請求項２に記載のプローブ製造方法。
【請求項４】
前記接点加工段階は、前記プローブの延伸方向における前記接点部の上面の長さが、前記接点部の前記プローブに接する部分の長さより小さくなるように切削する請求項３に記載のプローブ製造方法。
【請求項５】
前記接点加工段階は、前記接点部に設ける構造の角度に合わせた角度の前記切削工具を、プローブの延伸方向に対して垂直に当てる請求項４に記載のプローブ製造方法。
【請求項６】
前記接点加工段階は、並列に並べられた複数のプローブの接点に対して、プローブの延伸方向と垂直に前記切削工具を当てて、延伸方向における接点の長さを短くする請求項３から５のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項７】
前記接点加工段階は、並列に並べられた複数のプローブの接点に対して、プローブの延伸方向と平行に前記切削工具を当てて、接点の幅を切削する請求項３から５のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項８】
前記整形段階は、前記切削工具により整形する前に、前記基板上に樹脂を塗布する塗布段階を更に有し、前記切削工具により前記樹脂ごと切削して整形する請求項２から７のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項９】
前記塗布段階は、前記樹脂を加熱して固化させ、
前記整形段階は、前記切削工具により固化した前記樹脂ごと切削した後に、前記樹脂を除去する請求項８に記載のプローブ製造方法。
【請求項１０】
前記整形段階は、前記プローブの腹の少なくとも１箇所を前記プローブの延伸方向と垂直に切削して、前記プローブの柔軟性を調整する請求項１から９のいずれかに記載のプローブ製造方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載のプローブ製造方法で製造され、被試験デバイスと電気的に接続するプローブ構造体。
【請求項１２】
被試験デバイスと電気的に接続するプローブ装置であって、
１以上の請求項１１に記載のプローブ構造体を実装する実装基板部と、
前記プローブ構造体に有する複数の接点と電気信号を授受する配線部と、
を備えるプローブ装置。
【請求項１３】
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で電気信号を授受して前記被試験デバイスを試験する試験部と、
前記被試験デバイスと電気的に接続する請求項１２に記載のプローブ装置と、
を備える試験装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５２８８７（Ｐ２０１２−５２８８７Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４９７９（Ｐ２０１０−１９４９７９）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３９０００５１７５）株式会社アドバンテスト (1,005)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３９０００５１７５）株式会社アドバンテスト (1,005)
【Ｆターム（参考）】
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