JP2017123435A - プローバ及びプローブコンタクト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエハ上の電極パッドとプローブとの間で良好なコンタクトを実現するプローバ及びプローブコンタクト方法を提供する。【解決手段】ウエハチャック固定部７２ａに着脱自在に固定されたウエハチャック３４を昇降させるＺ軸移動・回転部７２と、プローブカード３２、ウエハチャック３４及びウエハチャック３４に設けたリング状シール部材４８により形成した内部空間を減圧する真空電空レギュレータ５４と、プローブカード３２のプローブ３６をウエハＷ上の電極パッドにオーバードライブの状態で接触させるようにＺ軸移動・回転部７２を制御する昇降制御手段と、プローブ３６が電極パッドにオーバードライブの状態で接触した後、内部空間の減圧によりウエハチャック３４がプローブカード３２に引き寄せられるように真空電空レギュレータ５４を制御する減圧制御手段と、を備える。【選択図】図４

Description

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及びプローブコンタクト方法において、特に、複数の測定部を備えたマルチステージ式のプローバ及びプローブコンタクト方法に関する。

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。

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。

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。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。

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。

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。

このような背景のもと、例えば特許文献１には、複数の測定部を備えた試験装置（マルチステージ式のプローバ）が提案されている。この試験装置では、ウエハとプローブカードとの相対的な位置合わせを行うアライメント装置が各測定部間を相互に移動できるように構成されている。

しかしながら、特許文献１に記載された試験装置では、各測定部でアライメント装置を共有することによって省スペース化やコストダウンを図ることができるものの、次のような問題がある。

すなわち、アライメント装置の移動距離が長くなると、アライメント装置を各測定部に移動させるための移動機構やその移動機構が取り付けられる支持部材（フレーム）は、アライメント装置の自重や熱膨張又は熱収縮による影響によって歪みが発生しやすくなるので、各測定部に移動したアライメント装置の位置精度が低下する要因となる。このため、撮像手段を用いてウエハ上の電極パッドやプローブの位置を検出するのに時間を要し、結果的にアライメント動作に時間がかかり、スループットが遅くなるという問題がある。

これに対し、本願出願人は、複数の測定部を備えたマルチステージ式のプローバにおいて、上記問題を改善した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、各測定部に移動したアライメント装置は位置決め固定装置により位置決めして固定されるので、アライメント装置の移動位置の精度を保ちつつ、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。

特開２０１０−１８６９９８号公報 特開２０１４−１９２２１８号公報

ところで、特許文献１や特許文献２に記載される従来のプローバにおいては、ウエハチャックをプローブカード側に保持する真空吸着方式が採用されている。この真空吸着方式では、ウエハチャックとプローブカードとの間に形成された内部空間（密閉空間）を減圧手段により減圧して、ウエハチャックをプローブカード側に引き寄せることにより、ウエハ上の電極パッドとプローブとが離れた状態から接触した状態となるコンタクト動作が行われる。

しかしながら、真空吸着方式によるコンタクト動作では、ウエハチャックの移動距離や移動速度等を精度よく制御することは困難であり、コンタクト動作にばらつきが生じやすい。また、ウエハチャックをプローブ側に引き寄せる際の移動速度が遅いため、ウエハ上の電極パッドにプローブが接触しても電極パッド上の酸化膜（絶縁体）を除去することができず、ウエハ上の電極パッドとプローブとの間で良好なコンタクトを実現することは困難であるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、マルチステージ式プローバにおいて、ウエハ上の電極パッドとプローブとの間で良好なコンタクトを実現することができるプローバ及びプローブコンタクト方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１態様に係るプローバは、ウエハを保持するウエハチャックと、ウエハチャックと対向するように設けられ、ウエハの各電極パッドと対応する位置にプローブを有するプローブカードと、ウエハチャックに設けられ、ウエハチャックに保持されたウエハを取り囲むように形成された環状のシール部材と、ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、ウエハチャック固定部に固定されたウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたときにプローブカード、ウエハチャック、及びシール部材により形成される内部空間を減圧する減圧手段と、プローブを電極パッドにオーバードライブの状態で接触させるように、機械的昇降手段を制御してウエハチャックを移動させる昇降制御手段と、プローブが電極パッドにオーバードライブの状態で接触した後、内部空間の減圧によりウエハチャックがプローブカードに引き寄せられるように減圧手段を制御する減圧制御手段と、を備える。

本発明の第２態様に係るプローバは、第１態様において、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたとき、プローブが電極パッドに接触する手前のウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、プローブが電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、ウエハの検査時にプローブが電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときのウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、コンタクト位置とオーバードライブ最終位置との間におけるウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、昇降制御手段は、ウエハチャックを待機位置からコンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させ、かつウエハチャックをコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させるように機械的昇降手段を制御し、減圧制御手段は、ウエハチャックの高さ位置がオーバードライブ最終位置となるように減圧手段を制御する。

本発明の第３態様に係るプローバは、第２態様において、昇降制御手段は、ウエハチャックを待機位置からコンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させた後、ウエハチャックの移動を一時的に停止してから、ウエハチャックをコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで第２移動速度で移動させる。

本発明の第４態様に係るプローバは、第２態様又は第３態様において、昇降制御手段は、コンタクト直前位置とオーバードライブ途中位置との間でウエハチャックを複数回往復移動させるように機械的昇降手段を制御する。

本発明の第５態様に係るプローバは、第１態様において、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたとき、プローブが電極パッドに接触する手前のウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、プローブが電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、ウエハの検査時にプローブが電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときのウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、コンタクト位置とオーバードライブ最終位置との間におけるウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、昇降制御手段は、ウエハチャックを待機位置からコンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させ、かつウエハチャックをコンタクト直前位置からオーバードライブ最終位置まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させるように機械的昇降手段を制御し、減圧制御手段は、ウエハチャックの高さ位置がオーバードライブ最終位置となるように減圧手段を制御する。

本発明の第６態様に係るプローバは、第５態様において、昇降制御手段は、ウエハチャックをオーバードライブ最終位置に移動させた後、ウエハチャックをオーバードライブ途中位置に移動させるように機械的昇降手段を制御する。

本発明の第７態様に係るプローバは、第２態様〜第６態様のいずれか１つの態様において、減圧制御手段は、ウエハチャックの高さをオーバードライブ最終位置とオーバードライブ途中位置との間で複数回往復移動させるように減圧手段を制御する。

本発明の第８態様に係るプローバは、第２態様〜第７態様のいずれか１つの態様において、減圧手段による内部空間の減圧を開始する第１タイミングよりも遅い第２タイミングでウエハチャック固定部によるウエハチャックの固定を解除するタイミング制御手段を備える。

本発明の第９態様に係るプローブコンタクト方法は、ウエハを保持するウエハチャックと、ウエハチャックと対向するように設けられ、ウエハの各電極パッドと対応する位置にプローブを有するプローブカードと、ウエハチャックに設けられ、ウエハチャックに保持されたウエハを取り囲むように形成された環状のシール部材と、ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、ウエハチャック固定部に固定されたウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたときにプローブカード、ウエハチャック、及びシール部材により形成される内部空間を減圧する減圧手段と、を備えるプローバにおけるプローブコンタクト方法であって、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたとき、プローブが電極パッドに接触する手前のウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、プローブが電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、ウエハの検査時にプローブが電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときのウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、コンタクト位置とオーバードライブ最終位置との間におけるウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、機械的昇降手段によりウエハチャックを待機位置からコンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させる第１移動工程と、機械的昇降手段によりウエハチャックをコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させる第２移動工程と、減圧手段によりウエハチャックの高さ位置がオーバードライブ最終位置となるように内部空間を減圧する減圧工程と、を備える。

本発明の第１０態様に係るプローブコンタクト方法は、第９態様において、第１移動工程と第２移動工程との間にウエハチャックの移動を一時的に停止する停止工程を備える。

本発明の第１１態様に係るプローブコンタクト方法は、第９態様又は第１０態様において、第２移動工程は、コンタクト直前位置とオーバードライブ途中位置との間でウエハチャックを複数回往復移動させる。

本発明の第１２態様に係るプローブコンタクト方法は、ウエハを保持するウエハチャックと、ウエハチャックと対向するように設けられ、ウエハの各電極パッドと対応する位置にプローブを有するプローブカードと、ウエハチャックに設けられ、ウエハチャックに保持されたウエハを取り囲むように形成された環状のシール部材と、ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、ウエハチャック固定部に固定されたウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたときにプローブカード、ウエハチャック、及びシール部材により形成される内部空間を減圧する減圧手段と、を備えるプローバにおけるプローブコンタクト方法であって、機械的昇降手段によりウエハチャックをプローブカードに向かって移動させたとき、プローブが電極パッドに接触する手前のウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、プローブが電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、ウエハの検査時にプローブが電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときのウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、コンタクト位置とオーバードライブ最終位置との間におけるウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、機械的昇降手段によりウエハチャックを待機位置からコンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させる第１移動工程と、機械的昇降手段によりウエハチャックをコンタクト直前位置からオーバードライブ最終位置まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させる第２移動工程と、減圧手段によりウエハチャックの高さ位置がオーバードライブ最終位置となるように内部空間を減圧する減圧工程と、を備える。

本発明の第１３態様に係るプローブコンタクト方法は、第１２態様において、第２移動工程は、ウエハチャックをオーバードライブ最終位置に移動させた後、機械的昇降手段によりウエハチャックをオーバードライブ途中位置に移動させる。

本発明の第１４態様に係るプローブコンタクト方法は、第９態様〜第１３態様のいずれか１つの態様において、減圧工程は、減圧手段によりウエハチャックの高さをオーバードライブ最終位置とオーバードライブ途中位置との間で複数回往復移動させる。

本発明の第１５態様に係るプローブコンタクト方法は、第９態様〜第１３態様のいずれか１つの態様において、減圧手段による内部空間の減圧を開始する第１タイミングよりも遅い第２タイミングでウエハチャック固定部によるウエハチャックの固定を解除するタイミング制御工程を備える。

本発明によれば、マルチステージ式プローバにおいて、ウエハ上の電極パッドとプローブとの間で良好なコンタクトを実現することができる。

本発明の実施形態に係るプローバの全体構成を示した外観図 本発明の実施形態に係るプローバの全体構成を示した平面図 本発明の実施形態に係るプローバにおける測定ユニットの構成を示した概略図 図３に示した測定ユニットにおける測定部の構成を示した概略図 本発明の実施形態に係るプローバの制御装置の構成を示した機能ブロック図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を示したフローチャート 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作のタイミングチャート図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作の第１動作例を示した図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作の第２動作例を示した図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作の第３動作例を示した図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作の第４動作例を示した図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作の第５動作例を示した図 コンタクト動作の第５動作例において電極パッド上の酸化膜がプローブにより除去される様子を示した模式図 本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作の第６動作例を示した図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態に係るプローバの全体構成を示した外観図と平面図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態のプローバ１０は、検査するウエハＷ（図４参照）を供給及び回収するローダ部１４と、ローダ部１４に隣接して配置され、複数の測定部１６を有する測定ユニット１２とを備えている。測定ユニット１２は、複数の測定部１６を有しており、ローダ部１４から各測定部１６にウエハＷが供給されると、各測定部１６でそれぞれウエハＷの各チップの電気的特性の検査（ウエハレベル検査）が行われる。そして、各測定部１６で検査されたウエハＷはローダ部１４により回収される。なお、プローバ１０は、操作パネル２２、後述する制御装置（図５参照）等も備えている。

ローダ部１４は、ウエハカセット２０が載置されるロードポート１８と、測定ユニット１２の各測定部１６とウエハカセット２０との間でウエハＷを搬送する搬送ユニット２４とを有する。搬送ユニット２４は、図示しない搬送ユニット駆動機構を備えており、Ｘ、Ｚ方向に移動可能に構成されるとともに、θ方向（Ｚ方向周り）に回転可能に構成されている。また、搬送ユニット２４は、上記搬送ユニット駆動機構により前後に伸縮自在に構成された搬送アーム２６を備えている。搬送アーム２６の上面部には図示しない吸着パッドが設けられており、搬送アーム２６は、この吸着パッドでウエハＷの裏面を真空吸着してウエハＷを保持する。これにより、ウエハカセット２０内のウエハＷは、搬送ユニット２４の搬送アーム２６によって取り出され、その上面に保持された状態で測定ユニット１２の各測定部１６に搬送される。また、検査の終了した検査済みのウエハＷは逆の経路で各測定部１６からウエハカセット２０に戻される。

図３は、本発明の実施形態に係るプローバにおける測定ユニットの構成を示した概略図である。図４は、図３に示した測定ユニットにおける測定部の構成を示した概略図である。

図３に示すように、測定ユニット１２は、複数の測定部１６が多段状に積層された積層構造（多段構造）を有しており、各測定部１６はＸ方向及びＺ方向に沿って２次元的に配列されている。本実施形態では、一例として、Ｘ方向に４つの測定部１６がＺ方向に３段積み重ねられている。

測定ユニット１２は、複数のフレームを格子状に組み合わせた格子形状を有する筐体（不図示）を備えている。この筐体は、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれ延びる複数のフレームを格子状に組み合わせて形成されたものであり、これらのフレームにより形成された各空間部にそれぞれ測定部１６の構成要素が配置される。

各測定部１６は、いずれも同一の構成を有しており、図４に示すように、ヘッドステージ３０と、プローブカード３２と、ウエハチャック３４とを備えている。また、各測定部１６には、それぞれ、図示しないテストヘッドが設けられている。なお、テストヘッドは、図示しないテストヘッド保持部によりヘッドステージ３０の上方に支持されている。

ヘッドステージ３０は、筐体の一部を構成するフレーム部材（不図示）に支持されており、プローブカード３２が着脱自在に装着固定される。ヘッドステージ３０に装着固定されたプローブカード３２は、ウエハチャック３４のウエハ保持面３４ａと対向するように設けられる。なお、プローブカード３２は、検査するウエハＷ（デバイス）に応じて交換される。

プローブカード３２には、検査するウエハＷの各チップの電極パッドの位置に対応して配置された、カンチレバーやスプリングピン等の複数のプローブ３６が設けられている。各プローブ３６は、図示しないテストヘッドの端子に電気的に接続され、テストヘッドから各プローブ３６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。なお、プローブカード３２とテストヘッドとの接続構成については、本発明の要部ではないため、詳細な説明を省略する。

プローブ３６は、バネ特性を有し、プローブ３６の先端位置より接触点を上昇させることにより、電極パッドに所定の接触圧で接触する。また、プローブ３６は、電気的検査を行うときに、電極パッドがオーバードライブの状態で接触されると、プローブ３６の先端が電極パッドの表面にのめり込み、その電極パッドの表面にそれぞれ針跡を形成するようになっている。なお、オーバードライブとは、ウエハＷとプローブ３６の先端の配列面との傾き、及び、プローブ３６の先端位置のばらつきなどを考慮して、電極パッドとプローブ３６が確実に接触するように、プローブ３６の先端位置より高い位置まで電極パッド、すなわちウエハＷの表面を距離αだけ上昇させた状態をいう。また、プローブ３６の先端位置（後述するコンタクト位置に相当）からウエハＷの表面を更に上昇させる移動量、すなわち上記距離αをオーバードライブ量と称する。

ウエハチャック３４は、真空吸着等によりウエハＷを吸着して固定する。ウエハチャック３４は、検査するウエハＷが載置されるウエハ保持面３４ａを有しており、ウエハ保持面３４ａには複数の吸引口４０が設けられている（図４では１つのみ図示）。吸引口４０は、ウエハチャック３４の内部に形成された吸引路４２を介して真空ポンプなどの吸引装置（真空源）４４に接続されている。吸引装置４４と吸引路４２との間を接続する吸引経路にはウエハ吸着用電磁弁４６が設けられている。なお、ウエハ吸着用電磁弁４６はウエハ吸着用電磁弁制御部１１０（図５参照）により制御される。

ウエハチャック３４のウエハ保持面３４ａよりも外側には、ウエハ保持面３４ａに保持されたウエハＷを取り囲むように形成された弾性を有するリング状シール部材（チャックシールゴム）４８が設けられている。後述するＺ軸移動・回転部７２によりウエハチャック３４をプローブカード３２に向かって移動（上昇）させたときに、リング状シール部材４８がヘッドステージ３０の下面に接触することで、ウエハチャック３４、プローブカード３２、及びリング状シール部材４８により囲まれた内部空間Ｓ（図７Ｂ〜図７Ｆ参照）が形成される。なお、リング状シール部材４８は本発明の環状のシール部材の一例である。

ヘッドステージ３０には、プローブカード３２とウエハチャック３４との間に形成された内部空間Ｓを減圧するための吸引口５０が設けられている。吸引口５０は、ヘッドステージ３０の内部に形成された吸引路５２を介して吸引装置４４に接続されている。吸引装置４４と吸引路５２との間を接続する吸引経路には真空電空レギュレータ５４が設けられている。真空電空レギュレータ５４は内部空間Ｓの内部圧力（真空度）を調節する制御弁である。なお、真空電空レギュレータ５４は後述する吸引制御部１１４（図５参照）により制御される。吸引装置４４及び真空電空レギュレータ５４は本発明の減圧手段の一例である。

ウエハチャック３４には、内部空間Ｓと外部空間との間を連通する連通路５６が設けられている。連通路５６の一端はウエハチャック３４のウエハ保持面３４ａのうちウエハＷが載置されない外周付近の領域に開口しており、連通路５６の他端はウエハチャック３４の側面に開口している。ウエハチャック３４の側面には、連通路５６を開放及び遮断可能なシャッタ手段５８が設けられている。シャッタ手段５８を開いた場合には連通路５６は開放状態となり、内部空間Ｓは連通路５６を介して外部空間と連通した状態（連通状態）となる。一方、シャッタ手段５８を閉じた場合には連通路５６は遮断状態となり、内部空間Ｓは外部空間と連通しない状態（非連通状態）となる。なお、シャッタ手段５８は後述するシャッタ制御部１１６（図５参照）により制御される。シャッタ手段５８は公知の構成が適用されるため、詳細な説明を省略する。

なお、本実施形態では、一例として、ウエハチャック３４に設けられた連通路５６及びシャッタ手段５８により内部空間Ｓを外部空間と連通した連通状態（非密閉状態）と非連通状態（密閉状態）との間で選択的に切り替え可能な構成としたが、本実施形態の構成に代えて、例えば、ヘッドステージ３０あるいはプローブカード３２に連通路及びシャッタ手段を設けた構成としてもよい。

ウエハチャック３４の内部には、検査するウエハＷを高温状態（例えば、最高で１５０℃）、又は低温状態（例えば最低で−４０℃）で電気的特性の検査が行えるように、加熱／冷却源としての加熱冷却機構（不図示）が設けられている。加熱冷却機構としては、公知の適宜の加熱器／冷却器が採用できるものであり、例えば、面ヒータの加熱層と冷却流体の通路を設けた冷却層との二重層構造にしたものや、熱伝導体内に加熱ヒータを巻き付けた冷却管を埋設した一層構造の加熱／冷却装置など、様々のものが考えられる。また、電気加熱ではなく、熱流体を循環させるものでもよく、またペルチエ素子を使用してもよい。

ウエハチャック３４は、後述するアライメント装置７０に着脱自在に支持固定される。アライメント装置７０は、ウエハチャック３４をＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動することで、ウエハチャック３４に保持されたウエハＷとプローブカード３２との相対的な位置合わせを行う。

アライメント装置７０は、ウエハチャック３４を着脱自在に支持固定してウエハチャック３４をＺ軸方向に移動すると共にＺ軸を回転中心としてθ方向に回転するＺ軸移動・回転部７２と、Ｚ軸移動・回転部７２を支持してＸ軸方向に移動するＸ軸移動台７４と、Ｘ軸移動台７４を支持してＹ軸方向に移動するＹ軸移動台７６とを備えている。

Ｚ軸移動・回転部７２、Ｘ軸移動台７４、及びＹ軸移動台７６は、それぞれ、少なくともモータを含む機械的な駆動機構によりウエハチャック３４を所定の方向に移動自在もしくは回転自在に構成される。機械的な駆動機構としては、例えば、サーボモータとボールネジとを組み合わせたボールネジ駆動機構により構成される。また、ボールネジ駆動機構に限らず、リニアモータ駆動機構やベルト駆動機構等で構成されていてもよい。なお、Ｚ軸移動・回転部７２、Ｘ軸移動台７４、及びＹ軸移動台７６は、後述する各制御部によりウエハチャック３４の移動距離、移動方向、移動速度、加速度を変更可能に構成されている。本実施形態では、具体的には次のような構成を有する。

Ｚ軸移動・回転部７２は、本発明の機械的昇降手段の一例であり、ウエハチャック３４をＺ軸方向に移動させるためのＺ軸駆動モータ１２２（例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等）（図５参照）と、ウエハチャック３４のＺ軸方向への移動距離を検出するためのＺ軸エンコーダ（例えば、ロータリーエンコーダやリニアスケール等）（不図示）とを備えている。Ｚ軸駆動モータ１２２は、後述するＺ軸移動制御部１０６（図５参照）からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック３４を所望の移動速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、Ｚ軸エンコーダは、ウエハチャック３４の移動に応じてエンコーダ信号を出力する。

また、Ｚ軸移動・回転部７２は、ウエハチャック３４をθ方向に回転させるための回転駆動モータ１２４（例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等）（図５参照）と、ウエハチャック３４のθ方向への回転角度を検出するための回転エンコーダ（例えば、ロータリーエンコーダ等）（不図示）とを備えている。回転駆動モータ１２４は、後述するθ回転制御部１０８（図５参照）からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック３４を所望の回転速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、回転エンコーダは、ウエハチャック３４の回転に応じてエンコーダ信号を出力する。

Ｘ軸移動台７４は、ウエハチャック３４をＸ軸方向に移動させるためのＸ軸駆動モータ１１８（例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等）（図５参照）と、ウエハチャック３４のＸ軸方向への移動距離を検出するためのＸ軸エンコーダ（例えば、ロータリーエンコーダやリニアスケール等）（不図示）とを備えている。Ｘ軸駆動モータ１１８は、後述するＸ軸移動制御部１０２（図５参照）からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック３４を所望の移動速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、Ｘ軸エンコーダは、ウエハチャック３４の移動に応じてエンコーダ信号を出力する。

Ｙ軸移動台７６は、ウエハチャック３４をＹ軸方向に移動させるためのＹ軸駆動モータ１２０（例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータ等）（図５参照）と、ウエハチャック３４のＹ軸方向への移動距離を検出するためのＹ軸エンコーダ（例えば、ロータリーエンコーダやリニアスケール等）（不図示）とを備えている。Ｙ軸駆動モータ１２０は、後述するＹ軸移動制御部１０４（図５参照）からのモータ制御信号に基づき制御され、ウエハチャック３４を所望の移動速度または加速度で目標位置に移動させるように駆動する。また、Ｙ軸エンコーダは、ウエハチャック３４の移動に応じてエンコーダ信号を出力する。

アライメント装置７０は、それぞれの段毎に設けられており（図３参照）、図示しないアライメント装置駆動機構によって、各段に配置された複数の測定部１６間で相互に移動可能に構成されている。すなわち、アライメント装置７０は、同一の段に配置される複数（本例では４つ）の測定部１６間で共有されており、同一の段に配置された複数の測定部１６間を相互に移動する。各測定部１６に移動したアライメント装置７０は図示しない位置決め固定装置により所定位置に位置決めされた状態で固定され、ウエハチャック３４をＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させて、ウエハチャック３４に保持されたウエハＷとプローブカード３２との相対的な位置合わせを行う。なお、図示は省略したが、アライメント装置７０は、ウエハチャック３４に保持されたウエハＷの各チップの電極パッドとプローブ３６との相対的な位置関係を検出するために、針位置検出カメラと、ウエハアライメントカメラとを備えている。また、アライメント装置駆動機構としては、ボールネジ駆動機構、リニアモータ駆動機構、ベルト駆動機構等の機械的な駆動機構により構成される。

アライメント装置７０の上面を構成するＺ軸移動・回転部７２のウエハチャック支持面７２ａには、外周に沿って環状に形成された弾性を有するリング状シール部材（Ｚ軸シールゴム）７８が設けられる。また、ウエハチャック支持面７２ａのリング状シール部材７８の内側には吸引口８０が設けられている。吸引口８０は、ウエハチャック３４の内部に形成された吸引路８２を介して吸引装置４４に接続されている。吸引装置４４と吸引路８２との間を接続する吸引経路には、吸引装置４４側から順に、チャック固定用電磁弁８４、と、絞り弁８６とが設けられている。なお、チャック固定用電磁弁８４は後述するチャック固定用電磁弁制御部１１２（図５参照）により制御される。Ｚ軸移動・回転部７２のウエハチャック支持面７２ａは本発明のウエハチャック固定部の一例である。また、ウエハチャック支持面７２ａに設けられた吸引口８０はウエハチャック固定部の構成要素の一例である。

Ｚ軸移動・回転部７２のウエハチャック支持面７２ａのリング状シール部材７８の外側には、アライメント装置７０に対するウエハチャック３４の相対的な位置関係が常に一定となるように位置決めピン８８が設けられている。この位置決めピン８８は、ウエハチャック３４の中心軸を中心とする周方向に沿って等間隔に３箇所に設けられている（図４においては２つのみを図示）。ウエハチャック３４の下面には各位置決めピン８８にそれぞれ対応する位置に位置決め部材であるＶブロック９０が設けられている。ウエハチャック３４を真空吸着により吸着して固定する際には、各Ｖブロック９０のＶ溝内にそれぞれ対応する位置決めピン８８を係合させることで、ウエハチャック３４の水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）の動きを拘束して、アライメント装置７０とウエハチャック３４との相対的な位置決めが行われる。

なお、本実施形態では、アライメント装置７０は、真空吸着等によりウエハチャック３４を吸着して固定するが、ウエハチャック３４を固定できるものであれば、真空吸着以外の固定手段でもよく、例えば機械的手段等で固定するようにしてもよい。

図５は、本発明の実施形態に係るプローバの制御装置の構成を示した機能ブロック図である。

図５に示すように、本実施形態のプローバ１０の制御装置は、全体制御部１００、Ｘ軸移動制御部１０２、Ｙ軸移動制御部１０４、Ｚ軸移動制御部１０６、θ回転制御部１０８、ウエハ吸着用電磁弁制御部１１０、チャック固定用電磁弁制御部１１２、吸引制御部１１４、シャッタ制御部１１６等を備えている。

全体制御部１００は、プローバ１０を構成する各部を統括的に制御する。具体的には、全体制御部１００は、検査するウエハＷの各チップの電極パッドとプローブカード３２の各プローブ３６とを接触させる動作（コンタクト動作）の制御を行う。また、全体制御部１００は、コンタクト動作の他に、各測定部１６の間でアライメント装置７０を相互に移動させる移動制御や、テストヘッドによるウエハレベル検査の動作の制御などを行う。なお、コンタクト動作以外の制御については、本発明の要部ではないため、詳細な説明を省略する。

Ｘ軸移動制御部１０２は、Ｘ軸移動台７４に設けられるＸ軸駆動モータ１１８の駆動を制御することでＸ軸移動台７４をＸ軸方向に移動させることにより、ウエハチャック３４をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸移動制御部１０４は、Ｙ軸移動台７６に設けられるＹ軸駆動モータ１２０の駆動を制御することでＹ軸移動台７６をＹ軸方向に移動させることにより、ウエハチャック３４をＹ軸方向に移動させる。Ｚ軸移動制御部１０６は、Ｚ軸移動・回転部７２に設けられるＺ軸駆動モータ１２２の駆動を制御することでＺ軸移動・回転部７２を昇降させることにより、ウエハチャック３４をＺ軸方向に移動させる。θ回転制御部１０８は、Ｚ軸移動・回転部７２に設けられる回転駆動モータ１２４の駆動を制御することでＺ軸移動・回転部７２をθ方向に回転させることにより、ウエハチャック３４をθ方向に回転させる。なお、Ｚ軸移動制御部１０６は本発明の昇降制御手段の一例である。

ウエハ吸着用電磁弁制御部１１０は、ウエハ吸着用電磁弁４６のＯＮ／ＯＦＦ（開／閉）を制御することで、吸引口４０による吸引圧を調整し、ウエハチャック３４に対するウエハＷの固定／非固定を選択的に切り替える。

チャック固定用電磁弁制御部１１２は、チャック固定用電磁弁８４のＯＮ／ＯＦＦ（開／閉）を制御することで、吸引口８０による吸引圧を調整し、Ｚ軸移動・回転部７２に対するウエハチャック３４の固定／非固定を選択的に切り替える。

吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御することで、内部空間Ｓの内部圧力（真空度）を無段階に調節する。吸引制御部１１４は本発明の吸引制御手段の一例である。

シャッタ制御部１１６は、シャッタ手段５８の開閉を制御することで、内部空間Ｓと外部空間との間を連通する連通路５６の開放／遮断を選択的に切り替える。

次に、本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作について、図６、図７Ａ〜図７Ｆ、図８を参照して説明する。なお、この動作は全体制御部１００による制御の下で行われる。以下では、本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の概略について説明した後に、その詳細な動作について説明する。

図６は、本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を示したフローチャートである。図７Ａ〜図７Ｆは、本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を説明するための図である。図８は、本発明の実施形態に係るプローバにおけるコンタクト動作を示したタイミングチャート図である。なお、図８に示すタイミングチャートの時間幅は図面を簡略化するために表現したものであり、実際の時間とは異なっている。また、図８における「Ｚ軸高さ」とは、Ｚ軸移動・回転部７２のウエハチャック支持面７２ａのＺ軸方向の位置（高さ位置）を示している。また、図８における「チャック高さ」とは、後述するコンタクト位置を基準位置（０点位置）としたときのウエハチャック３４の高さ位置（具体的には、ウエハ保持面３４ａのＺ軸方向の位置）を示している。

以下、本明細書では、ウエハチャック３４をプローブカード３２に向かって移動させたとき、プローブカード３２の各プローブ３６がウエハＷの各チップの電極パッドに接触する手前のウエハチャック３４の高さ位置を「コンタクト直前位置」とし、プローブカード３２の各プローブ３６がウエハＷの各チップの電極パッドに接触したときのウエハチャック３４の高さ位置を「コンタクト位置」とし、ウエハＷの検査時にプローブカード３２の各プローブ３６がウエハＷの各チップの電極パッドにオーバードライブ状態（プローブカード３２の適正オーバードライブ量）で接触するときのウエハチャックの高さ位置を「オーバードライブ最終位置」とし、コンタクト位置とオーバードライブ最終位置との間におけるウエハチャック３４の高さ位置を「オーバードライブ途中位置」と称する。

（事前動作）
コンタクト動作の事前動作について説明する。

まず、コンタクト動作の事前動作として、これから検査を行う測定部１６にアライメント装置７０を移動させた後、不図示の位置決め固定装置により位置決め固定した状態で、アライメント装置７０にウエハチャック３４が受け渡される。なお、コンタクト動作の開始前におけるウエハチャック３４の受け渡し動作については、本発明の要部ではないため、詳細な説明を省略する。

（ステップＳ１０：ウエハチャック固定工程）
アライメント装置７０にウエハチャック３４が受け渡された後、図７Ａに示すように、チャック固定用電磁弁制御部１１２は、チャック固定用電磁弁８４をＯＮ（開状態）とし、Ｚ軸移動・回転部７２のウエハチャック支持面７２ａ（図４参照）にウエハチャック３４を吸着して固定する（図８の時間Ｔ１）。このとき、Ｚ軸移動・回転部７２の位置決めピン８８をウエハチャック３４のＶブロック９０のＶ溝内に係合させることで、アライメント装置７０とウエハチャック３４との相対的な位置決めが行われる。

その後、アライメント装置７０に支持固定されたウエハチャック３４にウエハＷが供給（ロード）されると、ウエハ吸着用電磁弁制御部１１０は、ウエハ吸着用電磁弁４６をＯＮ（開状態）とし、ウエハ保持面３４ａ（図４参照）にウエハＷを吸着固定する（図８の時間Ｔ２）。

（ステップＳ１２：アライメント工程）
次に、Ｘ軸移動制御部１０２、Ｙ軸移動制御部１０４、及びθ回転制御部１０８は、全体制御部１００による制御の下、針位置検出カメラ及びウエハアライメントカメラにより撮像された結果に基づき、Ｘ軸駆動モータ１１８、Ｙ軸駆動モータ１２０、回転駆動モータ１２４を制御して、ウエハチャック３４に保持されたウエハＷとプローブカード３２との相対的な位置合わせを行う。

（ステップＳ１４：シャッタ開工程）
次に、図７Ａに示すように、シャッタ制御部１１６は、シャッタ手段５８を開いて連通路５６を開放する（図８の時間Ｔ３）。

なお、シャッタ開工程は、少なくとも、後述するＺ軸上昇工程においてリング状シール部材４８がヘッドステージ３０に接触した状態（図７Ｂ参照）になる前に実行されていればよい。例えば、シャッタ開工程は、ウエハチャック固定工程とアライメント工程との間に行われてもよいし、ウエハチャック固定工程よりも先に行われていてもよい。また、シャッタ開工程は、ウエハチャック固定工程又はアライメント工程と同時に行われてもよい。

（ステップＳ１６：Ｚ軸上昇工程）
次に、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、Ｚ軸移動制御部１０６は、Ｚ軸駆動モータ１２２を制御して、Ｚ軸移動・回転部７２を上昇させることにより、ウエハチャック３４をプローブカード３２に向かって移動させる（図８の時間Ｔ４〜Ｔ５）。具体的には、ウエハチャック３４が所定の高さ位置（待機位置）からリング状シール部材４８がヘッドステージ３０に接触する高さ位置まで移動するようにウエハチャック３４を上昇させ（図７Ｂ参照）、さらに、ウエハチャック３４がコンタクト位置を超えたオーバードライブ途中位置まで移動するようにウエハチャック３４を上昇させる（図７Ｃ参照）。これにより、プローブカード３２の各プローブ３６はオーバードライブの状態でウエハＷの各チップの電極パッドに接触する。なお、Ｚ軸上昇工程は、本発明の要部であり、詳細は後述する。

（ステップＳ１８：シャッタ閉工程）
次に、図７Ｄに示すように、シャッタ制御部１１６は、シャッタ手段５８を閉じて連通路５６を遮断する（図８の時間Ｔ６）。これにより、リング状シール部材４８によりウエハチャック３４とプローブカード３２との間に形成された内部空間Ｓは外部空間と連通しない非連通状態（密閉状態）となる。

（ステップＳ２０：減圧工程）
次に、図７Ｄに示すように、吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御して内部空間Ｓの減圧を開始する（図８の時間Ｔ７）。このとき、吸引制御部１１４は、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引口８０（図４参照）によるウエハチャック３４の固定が解除された場合にプローブカード３２の適正オーバードライブ量（適正ＯＤ位置）までウエハチャック３４が上昇するような目標圧力を設定し、その目標圧力となるように内部空間Ｓの内部圧力を調整する。内部空間Ｓの目標圧力は経験的または実験的に求めてもよいし、設計値から求めてもよい。例えば、目標圧力を決めるためには、プローブカード３２の適正オーバードライブ量までウエハチャック３４が上昇したときにプローブ３６から受ける反力（プローブ３６が潰されたときの反力）と、プローブカード３２に設けられているプローブ３６の総本数とから求めることができる。プローブカード３２の総針圧（プローブ３６から受ける圧力の合計）が分かれば、リング状シール部材４８によって囲まれる面（吸着面）の面積で除算することによって必要な負圧が内部空間Ｓの目標圧力として求められる。但し、ウエハチャック３４の重量とリング状シール部材４８とを潰すことによる反力分を加味して内部空間Ｓの目標圧力を設定することが必要である。

（ステップＳ２２：判断工程）
次に、吸引制御部１１４は、内部空間Ｓの内部圧力（圧力値Ｐ１）が真空電空レギュレータ５４による設定圧力（圧力値Ｐ２）に到達したか否かを判断する。この判断は内部圧力（圧力値Ｐ１）が設定圧力（圧力値Ｐ２）に到達するまで繰り返し行われ、設定圧力（圧力値Ｐ２）に到達した場合には次のステップＳ２４に進む。これにより、内部空間Ｓの内部圧力が設定圧力で安定したところで、後述するウエハチャック固定解除工程（ステップＳ２４）が行われる。なお、内部空間Ｓの内部圧力は、例えばウエハチャック３４又はヘッドステージ３０に設けた圧力センサにより内部空間Ｓの内部圧力を直接検出してもよいし、真空電空レギュレータ５４に内蔵又は接続された圧力センサにより検出してもよい。

（ステップＳ２４：ウエハチャック固定解除工程）
次に、図７Ｅに示すように、チャック固定用電磁弁制御部１１２は、チャック固定用電磁弁８４をＯＦＦ（閉状態）とし、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引口８０（図４参照）によるウエハチャック３４の固定を解除する（図８の時間Ｔ９）。

このとき、真空電空レギュレータ５４により内部空間Ｓの内部圧力は設定圧力に調節されているので、Ｚ軸移動・回転部７２によるウエハチャック３４の固定が解除されると、ウエハチャック３４はＺ軸移動・回転部７２から離脱してオーバードライブ最終位置まで上昇する（図８のＴ９〜Ｔ１０）。これにより、ウエハＷとプローブ３６の先端の配列面との傾き、及び、プローブ３６の先端位置のばらつきなどに影響されることなく、検査するウエハＷの各チップの電極パッドとプローブカード３２の各プローブ３６とが所定の接触圧で確実に接触する。

このように本実施形態では、内部空間Ｓの減圧が開始された後にウエハチャック３４の固定が解除されるので、これらの工程の切り替えの瞬間にウエハチャック３４がどちら側にも固定されていない不安定な状態（フリーな状態）がなくなり、ウエハチャック３４の受け渡し動作を安定して行うことが可能となり、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との間で良好なコンタクトを実現することができる。なお、上記制御は、本発明のタイミング制御手段として機能する全体制御部１００の制御の下、吸引制御部１１４とチャック固定用電磁弁制御部１１２とが連携して制御することによって実現される。

また、本実施形態では、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引路８２とチャック固定用電磁弁８４との間を接続する吸引経路には絞り弁８６が設けられているため、内部空間Ｓの減圧が開始された後にウエハチャック３４の固定が解除されても、ウエハチャック３４の下側（Ｚ軸移動・回転部７２側）の負圧が急に失われないようになっている。そのため、ウエハチャック３４が上下両側（すなわち、Ｚ軸移動・回転部７２とプローブカード３２との両側）から引っ張られている状態で急に下側からの拘束（すなわち、Ｚ軸移動・回転部７２からの吸着による固定力）がなくなることがないので、ウエハチャック３４の急激な移動が生じることがなく、異常振動の発生や異常接触を低減できる。したがって、ウエハチャック固定解除工程が行われたときにウエハチャック３４がＺ軸移動・回転部７２から急激に離脱するのを抑制することができるので、ウエハチャック３４の受け渡し動作をより安定して行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、一例として、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引路８２とチャック固定用電磁弁８４との間を接続する吸引経路に絞り弁８６を設けた構成を示したが、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引口８０と吸引装置４４との間を接続する経路に絞り弁８６が設けられていればよく、例えば、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引路８２に絞り弁８６が設けられていてもよい。

（ステップＳ２６：Ｚ軸下降工程）
次に、図７Ｆに示すように、Ｚ軸移動制御部１０６は、Ｚ軸駆動モータ１２２を制御して、Ｚ軸移動・回転部７２を所定の高さ位置（待機位置）まで下降させる（図８の時間Ｔ１１〜Ｔ１２）。

以上のようにして、ウエハチャック３４がアライメント装置７０（Ｚ軸移動・回転部７２）からヘッドステージ３０（プローブカード３２側）に受け渡されると、プローブカード３２の各プローブ３６は均一な接触圧でウエハＷの各チップの電極パッドに接触した状態となり、ウエハレベル検査を開始可能な状態となる。その後、テストヘッドから各プローブ３６を介してウエハＷの各チップに電源及びテスト信号が供給され、各チップから出力される信号を検出して電気的な動作検査が行われる。

なお、ウエハチャック３４がアライメント装置７０（Ｚ軸移動・回転部７２）からヘッドステージ３０（プローブカード３２側）に受け渡された後、アライメント装置７０は他の測定部１６に移動し、その測定部１６において同様の手順でコンタクト動作が行われ、ウエハレベル検査が順次行われる。

次に、本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作を詳細に説明する。

（第１動作例）
本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の第１動作例について、図９を参照して説明する。図９は、コンタクト動作の第１動作例を示した図（グラフ）であり、ウエハチャック３４（ウエハ保持面３４ａ）の高さの時間的な変化を示している。

図９に示すように、第１動作例では、まず、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４を所定の待機位置（例えば、−５００μｍ）からコンタクト直前位置（例えば、−５０μｍ）まで第１移動速度（直線Ａ１の傾きに相当）で移動させる（直線Ａ１部分）。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させる（直線Ａ２部分）。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からコンタクト位置を超えたオーバードライブ途中位置（例えば、＋５０μｍ）まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度（直線Ａ３の傾きに相当）で移動させる（直線Ａ３部分）。

ここで、例えば、従来技術のように真空吸着方式によるコンタクト動作が行われた場合、ウエハチャック３４の移動速度が遅いため、電極パッド上の酸化膜を十分に除去することは困難である。これに対し、本実施形態では、Ｚ軸移動・回転部７２（Ｚ軸駆動モータ１２２）によりプローブ３６と電極パッドとをオーバードライブ状態で接触させるコンタクト動作が行われるので、電極パッド上に形成された酸化膜を除去するのに必要となる速度（酸化膜除去必要速度）よりも十分に速い速度でウエハチャック３４をプローブカード３２に向かって移動させることができる。また、Ｚ軸移動・回転部７２によりウエハチャック３４を移動させるときの第２移動速度は、上述したようにコンタクト直前位置までの第１移動速度よりも遅く、ウエハＷやプローブ３６にダメージを与えない速度（コンタクト適正速度）に設定される。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４がオーバードライブ途中位置に到達したら、ウエハチャック３４の移動を停止させる（直線Ａ４部分）。

次に、吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御して内部空間Ｓを減圧することにより、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置からオーバードライブ最終位置（例えば、＋１００μｍ）まで移動させる（直線Ａ５部分）。

なお、本実施形態では、上述したように、内部空間Ｓの減圧を開始するタイミング（第１タイミング；図８の時間Ｔ７）よりも遅いタイミング（第２タイミング；図８の時間Ｔ９）でＺ軸移動・回転部７２の吸引口８０（図４参照）によるウエハチャック３４の固定が解除されるようになっている。これにより、これらの工程の切り替えの瞬間にウエハチャック３４がどちら側にも固定されていない不安定な状態（フリーな状態）がなくなり、ウエハチャック３４の受け渡し動作を安定して行うことができる。後述する他の動作例においても同様である。

第１動作例によれば、ウエハチャック３４を所定の待機位置からコンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させた後、ウエハチャック３４の移動を一時的に停止してから、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで第１移動速度よりも速い第２移動速度で移動させている。このとき、ウエハチャック３４の移動はＺ軸移動・回転部７２（Ｚ軸駆動モータ１２２）により行われるため、ウエハチャック３４の移動距離や移動速度等を精度よく調整できるとともに、電極パッド上に形成された酸化膜を除去するのに必要なウエハチャック３４の移動速度を確保することも可能となる。これにより、ウエハＷにダメージを与えることなく、電極パッド上に形成された酸化膜を除去することが可能となる。また、スループットの向上を図ることができるとともに、コンタクト時の振動を最小限に抑えて、検査中の他の測定部１６への影響を小さくすることができる。したがって、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との間で良好なコンタクトを実現することができる。

（第２動作例）
本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の第２動作例について、図１０を参照して説明する。図１０は、コンタクト動作の第２動作例を示した図（グラフ）である。

図１０に示すように、第２動作例では、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４を第１移動速度（直線Ｂ１の傾きに相当）でコンタクト直前位置（例えば、−５０μｍ）まで移動させた後（直線Ｂ１部分）、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させることなく、ウエハチャック３４の移動速度を変更して、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置（例えば、＋５０μｍ）まで第２移動速度（直線Ｂ２の傾きに相当）で移動させている（直線Ｂ２部分）。他の動作については、第１動作例と同様である。

上述した第１動作例では、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させているが、プローバ１０におけるコンタクト動作の諸条件（例えば、コンタクト直前位置とコンタクト位置との間の距離等）によっては、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させなくてもよい場合がある。第２動作例は、このような場合を想定したものであり、ウエハチャック３４をコンタクト高さ手前で一時的に停止する動作が行われないので、第１動作例に比べてスループットの向上を図ることが可能となる。

（第３動作例）
本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の第３動作例について、図１１を参照して説明する。図１１は、コンタクト動作の第３動作例を示した図（グラフ）である。

図１１に示すように、第３動作例では、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置（例えば、−５０μｍ）まで第１移動速度（直線Ｃ１の傾きに相当）で移動させた後（直線Ｃ１部分）、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させる（直線Ｃ２部分）。その後、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置（例えば、＋５０μｍ）まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度（直線Ｃ３の傾きに相当）で移動させた後（直線Ｃ３部分）、オーバードライブ途中位置でウエハチャック３４を一時的に停止させる（直線Ｃ４部分）。ここまでの動作は第１動作例と同様である。

第３動作例ではさらに、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置からコンタクト直前位置まで移動させる（直線Ｃ５部分）。このとき、ウエハチャック３４の移動速度は第２移動速度とは同じ大きさでもよいし、第２移動速度とは異なる大きさであってもよい。図１１に示した例では、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置からコンタクト直前位置まで移動させるときの移動速度は第２移動速度とは同じ大きさで向きが反対方向となっている。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させた後（直線Ｃ６部分）、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで移動させる（直線Ｃ７部分）。このとき、ウエハチャック３４の移動速度（直線Ｃ７の傾きに相当）は、最初にウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで移動させるときの第２移動速度（直線Ｃ３の傾きに相当）とは同じ大きさ及び向きに設定される。なお、ウエハチャック３４の移動速度の大きさは、少なくとも電極パッド上に形成された酸化膜を除去するのに必要となる速度（酸化膜除去必要速度）よりも大きければよく、第２移動速度の大きさと異なっていてもよい。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４がオーバードライブ途中位置に到達したら、ウエハチャック３４の移動を停止させる（直線Ｃ８部分）。

次に、吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御して内部空間Ｓを減圧することにより、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置からオーバードライブ最終位置（例えば、＋１００μｍ）まで移動させる（直線Ｃ９部分）。

第３動作例によれば、上述した第１動作例と同様な効果が得られるとともに、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで移動させる工程（Ｚ軸上昇工程）を複数回繰り返すことにより、プローブカード３２の各プローブ３６をウエハＷの各チップの電極パッドにオーバードライブの状態で複数回繰り返し接触させるプローブ接触工程（リピートコンタクト工程）が行われる。これにより、電極パッド上に形成された酸化膜の除去効果が大きくなり、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との電気的な接触信頼性が向上する。

なお、第３動作例では、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置まで移動させる工程（Ｚ軸上昇工程）が２回繰り返されているが、Ｚ軸上昇工程の繰り返し数は特に限定されず、Ｚ軸上昇工程が３回以上繰り返されてもよい。

（第４動作例）
本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の第４動作例について、図１２を参照して説明する。図１２は、コンタクト動作の第４動作例を示した図（グラフ）である。

図１２に示すように、第４動作例では、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置（例えば、−５０μｍ）まで第１移動速度（直線Ｄ１の傾きに相当）で移動させた後（直線Ｄ１部分）、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させる（直線Ｄ２部分）。ここまでの動作は第１動作例と同様である。

第４動作例ではさらに、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ最終位置（例えば、＋１００μｍ）まで第２移動速度（直線Ｄ３の傾きに相当）で移動させ（直線Ｄ３部分）、ウエハチャック３４がオーバードライブ最終位置に到達したらウエハチャック３４の移動を停止させる（直線Ｄ４部分）。

次に、吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御して内部空間Ｓを減圧することにより、ウエハチャック３４の高さ位置がオーバードライブ最終位置で維持されるようにウエハチャック３４を真空吸着して保持する（直線Ｄ５部分）。

第４動作例によれば、上述した第１動作例と同様な効果が得られるとともに、Ｚ軸移動・回転部７２（Ｚ軸駆動モータ１２２）によりウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ最終位置まで移動させているので、内部空間Ｓの減圧によりウエハチャック３４をオーバードライブ中間位置からオーバードライブ最終位置まで移動させる場合に比べてコンタクト動作に要する時間を短くすることができ、さらなるスループットの向上を図ることが可能となる。

（第５動作例）
本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の第５動作例について、図１３を参照して説明する。図１３は、コンタクト動作の第５動作例を示した図（グラフ）である。また、図１４は、コンタクト動作の第５動作例において電極パッド上の酸化膜がプローブにより除去される様子を示した模式図である。

図１３に示すように、第５動作例では、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置（例えば、−５０μｍ）まで第１移動速度（直線Ｅ１の傾きに相当）で移動させた後（直線Ｅ１部分）、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させる（直線Ｅ２部分）。ここまでの動作は第１動作例と同様である。

第５動作例ではさらに、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をオーバードライブ最終位置（例えば、＋１００μｍ）まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度（直線Ｅ３の傾きに相当）で移動させ（直線Ｅ３部分）、ウエハチャック３４がオーバードライブ最終位置に到達したら、ウエハチャック３４の移動を停止させる（直線Ｅ４部分）。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をオーバードライブ最終位置からオーバードライブ途中位置まで移動させる（直線Ｅ５部分）。このとき、ウエハチャック３４の移動速度は第２移動速度とは大きさが同じで向きは反対方向となっているが、第２移動速度とは異なる大きさであってもよい。

次に、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４がオーバードライブ途中位置に到達したら、ウエハチャック３４の移動を停止させる（直線Ｅ６部分）。

次に、吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御して内部空間Ｓを減圧することにより、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置からオーバードライブ最終位置（例えば、＋１００μｍ）まで移動させる（直線Ｅ７部分）。

第５動作例では、上述した第１動作例と同様な効果が得られるとともに、Ｚ軸移動・回転部７２（Ｚ軸駆動モータ１２２）によりオーバードライブ状態を維持しながらウエハチャック３４の上下動作が行われる。すなわち、プローブ３６と電極パッドとが離れない高さでウエハチャック３４の上下に往復動作するため、上述した第３動作例（リピートコンタクト）に比べてウエハチャック３４の上下動作の移動距離が短く、短時間で効率的にコンタクト動作を行うことが可能となり、スループットの向上を図ることができる。

また、第５動作例では、プローブ３６はカンチレバー式プローブである態様が好適である。例えば、上述した第３動作例のように、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置とオーバードライブ途中位置との間で繰り返し接触させるプローブ接触工程（リピートコンタクト工程）が行われる場合には、酸化膜が除去された領域と酸化膜が除去されていない領域との境界にプローブ３６が接触するため、プローブ３６の針先に酸化膜が残り、その酸化物の一部が残留物となって針先に付着する場合がある。これに対し、第５動作例では、プローブ３６としてカンチレバー式プローブを用いることにより、図１４の（ａ）〜（ｅ）に示すように、ウエハチャック３４の移動に伴ってプローブ３６の先端が電極パッドＰの表面を水平方向にすべる挙動を起こすため、電極パッドＰ上に形成された酸化膜Ｑは削り取られ、酸化膜Ｑの除去効果を高めることができる。また、図１４に示すように、プローブ３６と電極パッドＰとが離れない高さでウエハチャック３４が上下に往復動作するので、プローブ３６により削り取られた酸化膜Ｑが電極パッドＰの両端に集められ、電極パッドＰのプローブ接触面における酸化膜Ｑの残留を解消することができ、電極パッドＰのプローブ接触面上の酸化膜Ｑを除去した部分にプローブ３６を接触させることができる。これにより、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との電気的な接触信頼性を高めることが可能となる。

（第６動作例）
本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作の第６動作例について、図１５を参照して説明する。図１５は、コンタクト動作の第６動作例を示した図（グラフ）である。

図１５に示すように、第６動作例では、Ｚ軸移動制御部１０６は、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置（例えば、−５０μｍ）まで第１移動速度（直線Ｆ１の傾きに相当）で移動させた後（直線Ｆ１部分）、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置で一時的に停止させる（直線Ｆ２部分）。その後、ウエハチャック３４をコンタクト直前位置からオーバードライブ途中位置（例えば、＋５０μｍ）まで第１移動速度よりも遅い第２移動速度（直線Ｆ３の傾きに相当）で移動させた後（直線Ｆ３部分）、ウエハチャック３４がオーバードライブ途中位置に到達したら、ウエハチャック３４の移動を停止させる（直線Ｆ４部分）。その後、吸引制御部１１４は、真空電空レギュレータ５４の動作を制御して内部空間Ｓを減圧することにより、ウエハチャック３４をオーバードライブ最終位置（例えば、＋１００μｍ）まで移動させる（直線Ｆ５部分）。ここまでの動作は第１動作例と同様である。

第６動作例ではさらに、吸引制御部１１４は、ウエハチャック３４をオーバードライブ最終位置で一時的に停止させた後（直線Ｆ６部分）、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置まで移動させる（直線Ｆ７部分）。そして、ウエハチャック３４をオーバードライブ途中位置で一時的に停止させた後（直線Ｆ８部分）、ウエハチャック３４をオーバードライブ最終位置まで移動させる（直線Ｆ９部分）。このとき、ウエハチャック３４の上下動作は、真空電空レギュレータ５４により内部空間Ｓの内部圧力を変化させることによって実現される。

第６動作例では、上述した第１動作例と同様の効果が得られるとともに、真空電空レギュレータ５４により内部空間Ｓの内部圧力を変化させることによってオーバードライブ状態を維持しながらウエハチャック３４の上下動作が行われる。すなわち、プローブ３６と電極パッドとが離れない高さでウエハチャック３４が上下に往復動作するので、上述した第５動作例と同様に、プローブ３６により削り取られた酸化膜が電極パッドの両端に集められ、酸化膜を除去した部分にプローブ３６を接触させることができる。これにより、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との電気的な接触信頼性を高めることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態に係るプローバ１０におけるコンタクト動作では、Ｚ軸移動・回転部７２によりウエハチャック３４を上下（Ｚ方向）に移動させることによって、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６とをオーバードライブ状態で接触させる動作が行われる。このＺ軸移動・回転部７２は、少なくともモータ（Ｚ軸駆動モータ１２２）を含む機械的駆動機構により構成されるため、ウエハチャック３４の移動距離や移動速度等を精度よく調整することが可能である。また、Ｚ軸移動・回転部７２は、従来技術のように真空吸着方式によるコンタクト動作に比べて十分に速い移動速度でウエハチャック３４を移動させることができる。したがって、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６とを接触させる際に、電極パッド上の酸化膜（絶縁体）をプローブ３６の接触によって除去することが可能となり、ウエハＷにダメージを与えない状態で、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との間で良好なコンタクトを実現することができる。

また、本実施形態では、内部空間Ｓの減圧を開始するタイミング（第１タイミング；図８の時間Ｔ７）よりも遅いタイミング（第２タイミング；図８の時間Ｔ９）でＺ軸移動・回転部７２の吸引口８０（図４参照）によるウエハチャック３４の固定が解除されるので、これらの工程の切り替えの瞬間にウエハチャック３４がどちら側にも固定されていない不安定な状態（フリーな状態）がなくなり、ウエハチャック３４の受け渡し動作を安定して行うことが可能となり、ウエハＷ上の電極パッドとプローブ３６との間で良好なコンタクトを実現することができる。

また、本実施形態では、少なくともウエハチャック３４のリング状シール部材４８がヘッドステージ３０に接触した状態（図７Ｂ参照）となる前にシャッタ開工程（ステップＳ１４）が行われる。すなわち、Ｚ軸上昇工程（ステップＳ１６）において、リング状シール部材４８がヘッドステージ３０に接触した状態（図７Ｂ参照）からさらにウエハチャック３４を上昇させた状態（図７Ｃ参照）となるまでの間は、内部空間Ｓは連通路５６を介して外部空間と連通した連通状態（非密閉状態）となっている。

ここで、内部空間Ｓが外部空間と連通しない非連通状態（密閉状態）でＺ軸移動・回転部７２によりウエハチャック３４を上昇させようとした場合、ウエハチャック３４の上昇に伴って内部空間Ｓ内の空気が瞬間的に圧縮されて強い反力が発生し、この反力によりヘッドステージ３０が振動してしまい、プローブカード３２とウエハＷとが意図しない形で接触する可能性がある。この場合、プローブカード３２とウエハＷとの異常接触により、プローブカード３２やウエハＷが破損してしまう恐れがある。

これに対し、本実施形態では、上述したように内部空間Ｓが外部空間と連通した連通状態（非密閉状態）でＺ軸移動・回転部７２によるウエハチャック３４の上昇が行われるので、ウエハチャック３４を上昇させる際に無理な反力（ウエハチャック３４を元に戻そうとする反力）が生じることなく、ウエハチャック３４を安定かつ効率的に上昇させることができ、プローブカード３２やウエハＷの破損を防ぐことができる。

また、本実施形態では、Ｚ軸移動・回転部７２の吸引口８０に接続される経路には気体の流量を制限する絞り弁８６が設けられているので、ウエハチャック固定解除工程（ステップＳ２４）が行われたときにウエハチャック３４がＺ軸移動・回転部７２から急激に離脱するのを抑制することができ、ウエハチャック３４の受け渡し動作をより安定して行うことが可能となる。

以上、本発明に係るプローバ及びプローブコンタクト方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１０…プローバ、１２…測定ユニット、１４…ローダ部、１６…測定部、１８…ロードポート、２０…ウエハカセット、２２…操作パネル、２４…搬送ユニット、２６…搬送アーム、３０…ヘッドステージ、３２…プローブカード、３４…ウエハチャック、３４ａ…ウエハ保持面、３６…プローブ、４０…吸引口、４２…吸引路、４４…吸引装置、４４…吸引装置、４６…ウエハ吸着用電磁弁、４８…リング状シール部材、４８…リング状シール部材、５０…吸引口、５２…吸引路、５４…真空電空レギュレータ、５６…連通路、５８…シャッタ手段、７０…アライメント装置、７２…Ｚ軸移動・回転部、７２ａ…ウエハチャック支持面、７４…Ｘ軸移動台、７６…Ｙ軸移動台、７８…リング状シール部材、７８…リング状シール部材、８０…吸引口、８２…吸引路、８４…チャック固定用電磁弁、８６…絞り弁、８８…位置決めピン、９０…Ｖブロック、９２…Ｚ軸移動機構、９４…θ回転機構、１００…全体制御部、１０２…Ｘ軸移動制御部、１０４…Ｙ軸移動制御部、１０６…Ｚ軸移動制御部、１０８…θ回転制御部、１１０…ウエハ吸着用電磁弁制御部、１１２…チャック固定用電磁弁制御部、１１４…吸引制御部、１１６…シャッタ制御部、１１８…Ｘ軸駆動モータ、１２０…Ｙ軸駆動モータ、１２２…Ｚ軸駆動モータ、１２４…回転駆動モータ、Ｐ…電極パッド、Ｑ…酸化膜、Ｓ…内部空間、Ｗ…ウエハ

Claims (15)

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と対向するように設けられ、前記ウエハの各電極パッドと対応する位置に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に設けられ、前記ウエハチャックに保持された前記ウエハを取り囲むように形成された環状のシール部材と、
   前記ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、前記ウエハチャック固定部に固定された前記ウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、
   前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたときに前記プローブカード、前記ウエハチャック、及び前記シール部材により形成される内部空間を減圧する減圧手段と、
   前記プローブを前記電極パッドにオーバードライブの状態で接触させるように、前記機械的昇降手段を制御して前記ウエハチャックを移動させる昇降制御手段と、
   前記プローブが前記電極パッドにオーバードライブの状態で接触した後、前記内部空間の減圧により前記ウエハチャックが前記プローブカードに引き寄せられるように前記減圧手段を制御する減圧制御手段と、
   を備えるプローバ。
2. 前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたとき、前記プローブが前記電極パッドに接触する手前の前記ウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、前記プローブが前記電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、前記ウエハの検査時に前記プローブが前記電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときの前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、前記コンタクト位置と前記オーバードライブ最終位置との間における前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、
   前記昇降制御手段は、前記ウエハチャックを待機位置から前記コンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させ、かつ前記ウエハチャックを前記コンタクト直前位置から前記オーバードライブ途中位置まで前記第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させるように前記機械的昇降手段を制御し、
   前記減圧制御手段は、前記ウエハチャックの高さ位置が前記オーバードライブ最終位置となるように前記減圧手段を制御する、
   請求項１に記載のプローバ。
3. 前記昇降制御手段は、前記ウエハチャックを前記待機位置から前記コンタクト直前位置まで前記第１移動速度で移動させた後、前記ウエハチャックの移動を一時的に停止してから、前記ウエハチャックを前記コンタクト直前位置から前記オーバードライブ途中位置まで前記第２移動速度で移動させる、
   請求項２に記載のプローバ。
4. 前記昇降制御手段は、前記コンタクト直前位置と前記オーバードライブ途中位置との間で前記ウエハチャックを複数回往復移動させるように前記機械的昇降手段を制御する、
   請求項２又は３に記載のプローバ。
5. 前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたとき、前記プローブが前記電極パッドに接触する手前の前記ウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、前記プローブが前記電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、前記ウエハの検査時に前記プローブが前記電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときの前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、前記コンタクト位置と前記オーバードライブ最終位置との間における前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、
   前記昇降制御手段は、前記ウエハチャックを待機位置から前記コンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させ、かつ前記ウエハチャックを前記コンタクト直前位置から前記オーバードライブ最終位置まで前記第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させるように前記機械的昇降手段を制御し、
   前記減圧制御手段は、前記ウエハチャックの高さ位置が前記オーバードライブ最終位置となるように前記減圧手段を制御する、
   請求項１に記載のプローバ。
6. 前記昇降制御手段は、前記ウエハチャックを前記オーバードライブ最終位置に移動させた後、前記ウエハチャックを前記オーバードライブ途中位置に移動させるように前記機械的昇降手段を制御する、
   請求項５に記載のプローバ。
7. 前記減圧制御手段は、前記ウエハチャックの高さを前記オーバードライブ最終位置と前記オーバードライブ途中位置との間で複数回往復移動させるように前記減圧手段を制御する、
   請求項２〜６のいずれか１項に記載のプローバ。
8. 前記減圧手段による前記内部空間の減圧を開始する第１タイミングよりも遅い第２タイミングで前記ウエハチャック固定部による前記ウエハチャックの固定を解除するタイミング制御手段を備える、
   請求項２〜７のいずれか１項に記載のプローバ。
9. 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と対向するように設けられ、前記ウエハの各電極パッドと対応する位置に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に設けられ、前記ウエハチャックに保持された前記ウエハを取り囲むように形成された環状のシール部材と、
   前記ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、前記ウエハチャック固定部に固定された前記ウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、
   前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたときに前記プローブカード、前記ウエハチャック、及び前記シール部材により形成される内部空間を減圧する減圧手段と、
   を備えるプローバにおけるプローブコンタクト方法であって、
   前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたとき、前記プローブが前記電極パッドに接触する手前の前記ウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、前記プローブが前記電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、前記ウエハの検査時に前記プローブが前記電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときの前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、前記コンタクト位置と前記オーバードライブ最終位置との間における前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、
   前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを待機位置から前記コンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させる第１移動工程と、
   前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記コンタクト直前位置から前記オーバードライブ途中位置まで前記第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させる第２移動工程と、
   前記減圧手段により前記ウエハチャックの高さ位置が前記オーバードライブ最終位置となるように前記内部空間を減圧する減圧工程と、
   を備えるプローブコンタクト方法。
10. 前記第１移動工程と前記第２移動工程との間に前記ウエハチャックの移動を一時的に停止する停止工程を備える、
    請求項９に記載のプローブコンタクト方法。
11. 前記第２移動工程は、前記コンタクト直前位置と前記オーバードライブ途中位置との間で前記ウエハチャックを複数回往復移動させる、
    請求項９又は１０に記載のプローブコンタクト方法。
12. 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と対向するように設けられ、前記ウエハの各電極パッドと対応する位置に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に設けられ、前記ウエハチャックに保持された前記ウエハを取り囲むように形成された環状のシール部材と、
    前記ウエハチャックを着脱自在に固定するウエハチャック固定部を有し、前記ウエハチャック固定部に固定された前記ウエハチャックを昇降させる機械的昇降手段と、
    前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたときに前記プローブカード、前記ウエハチャック、及び前記シール部材により形成される内部空間を減圧する減圧手段と、
    を備えるプローバにおけるプローブコンタクト方法であって、
    前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記プローブカードに向かって移動させたとき、前記プローブが前記電極パッドに接触する手前の前記ウエハチャックの高さ位置をコンタクト直前位置とし、前記プローブが前記電極パッドに接触したときの高さ位置をコンタクト位置とし、前記ウエハの検査時に前記プローブが前記電極パッドにオーバードライブの状態で接触するときの前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ最終位置とし、前記コンタクト位置と前記オーバードライブ最終位置との間における前記ウエハチャックの高さ位置をオーバードライブ途中位置としたとき、
    前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを待機位置から前記コンタクト直前位置まで第１移動速度で移動させる第１移動工程と、
    前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記コンタクト直前位置から前記オーバードライブ最終位置まで前記第１移動速度よりも遅い第２移動速度で移動させる第２移動工程と、
    前記減圧手段により前記ウエハチャックの高さ位置が前記オーバードライブ最終位置となるように前記内部空間を減圧する減圧工程と、
    を備えるプローブコンタクト方法。
13. 前記第２移動工程は、前記ウエハチャックを前記オーバードライブ最終位置に移動させた後、前記機械的昇降手段により前記ウエハチャックを前記オーバードライブ途中位置に移動させる、
    請求項１２に記載のプローブコンタクト方法。
14. 前記減圧工程は、前記減圧手段により前記ウエハチャックの高さを前記オーバードライブ最終位置と前記オーバードライブ途中位置との間で複数回往復移動させる、
    請求項９〜１３のいずれか１項に記載のプローブコンタクト方法。
15. 前記減圧手段による前記内部空間の減圧を開始する第１タイミングよりも遅い第２タイミングで前記ウエハチャック固定部による前記ウエハチャックの固定を解除するタイミング制御工程を備える、
    請求項９〜１３のいずれか１項に記載のプローブコンタクト方法。

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