JP2019160937A - 位置補正方法、検査装置及びプローブカード - Google Patents

位置補正方法、検査装置及びプローブカード Download PDF

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Abstract

【課題】コンタクト位置の補正を高精度で行うことができる位置補正方法を提供すること。【解決手段】一実施形態の位置補正方法は、カンチレバー型のプローブを有するプローブカードと、電極パッドを有する被検査体との相対位置を補正する方法であって、前記プローブカードの中心を挟んで対向する第１領域及び第２領域のそれぞれに、前記第１領域、前記プローブカードの中心、及び前記第２領域を通る第１方向を長手方向とするプローブが配置されており、前記第１方向と垂直な第２方向において前記プローブカードの中心を挟んで対向する第３領域及び第４領域のそれぞれに、前記第２方向を長手方向とするプローブが配置されており、前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、及び前記第４領域にそれぞれ配置された前記プローブを前記電極パッドに接触させたときの前記電極パッドに形成される針跡に基づいて、前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する。【選択図】図２

Description

本発明は、位置補正方法、検査装置及びプローブカードに関する。
従来、被検査体の電極パッドにプローブを接触させて被検査体の電気的特性を検査する検査装置が知られている。検査装置では、プローブカードに設けられたプローブを電極パッドの目標位置（例えば、電極パッドの中心位置）に正確に接触させることが重要となる。
プローブを電極パッドの目標位置に正確に接触させる方法としては、例えばプローブを電極パッドに接触させたときの針跡をモニタで確認して針跡の位置を特定し、被検査体をコンタクト位置へ移送位置決めする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−３１８６２２号公報
ところで、カンチレバー型のプローブを用いる場合、被検査体をプローブカードに押し当てた際、電極パッドに接するプローブの先端がプローブの長手方向に滑って移動し擦り付ける動作により、電極パッドに針跡が形成される。そのため、電極パッドには、プローブカードに設けられるプローブの向きによって異なる形状の針跡が形成される。
このように異なる形状の針跡が形成されると、モニタで針跡を確認して針跡の位置（例えば、重心位置）を特定する場合、針跡の位置にずれが生じる場合がある。特に、オペレータが針跡をモニタで確認して針跡の位置を特定する場合、オペレータの個人差が生じ得る。そして、針跡の位置にずれが生じると、プローブを電極パッドに接触させるコンタクト位置を高い精度で補正することが困難になる。
そこで、本発明の一態様では、コンタクト位置の補正を高精度で行うことができる位置補正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、本発明の一態様に係る位置補正方法は、カンチレバー型のプローブを有するプローブカードと、電極パッドを有する被検査体との相対位置を補正する方法であって、前記プローブカードの中心を挟んで対向する第１領域及び第２領域のそれぞれに、前記第１領域、前記プローブカードの中心、及び前記第２領域を通る第１方向を長手方向とするプローブが配置されており、前記第１方向と垂直な第２方向において前記プローブカードの中心を挟んで対向する第３領域及び第４領域のそれぞれに、前記第２方向を長手方向とするプローブが配置されており、前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、及び前記第４領域にそれぞれ配置された前記プローブを前記電極パッドに接触させたときの前記電極パッドに形成される針跡に基づいて、前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する。
開示の位置補正方法によれば、コンタクト位置の補正を高精度で行うことができる。
本実施形態に係る検査装置の一例を示す概略図 第１構成例に係るプローブの配置を説明する図 第２構成例に係るプローブの配置を説明する図 第３構成例に係るプローブの配置を説明する図 プローブの高さの違いによりθ方向にずれが生じる構成を説明する図（１） プローブの高さの違いによりθ方向にずれが生じる構成を説明する図（２） プローブの高さの違いによりθ方向にずれが生じる構成を説明する図（３） プローブの高さの違いによってもθ方向にずれが生じない構成を説明する図 電極パッドの中心位置に対する針跡の重心位置のずれ量を示す図
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
〔検査装置〕
本実施形態に係る検査装置の一例について説明する。図１は、本実施形態に係る検査装置の一例を示す概略図である。
検査装置１は、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハＷ」という。）上に形成された複数の半導体デバイスの電極パッドにプローブ２３４を接触させて半導体デバイスの電気的特性を検査する装置である。検査装置１は、搬送室１００と、検査室２００と、制御装置３００と、を有する。
搬送室１００は、装置の外部から搬入されたウエハＷを、搬送アーム（図示せず）等により検査室２００へ搬送する。ウエハＷは、例えば製品ウエハ、ダミーウエハであってよい。製品ウエハは、表面に複数の半導体デバイスが形成されたウエハである。各半導体デバイスには、金属により形成された電極パッドが設けられる。各電極パッドは、各半導体デバイスの内部に形成された集積回路に接続される。ダミーウエハは、表面に位置補正のための複数の電極パッドが設けられたウエハである。各電極パッドは、金属により形成され、後述する治具プローブカードに設けられる複数のプローブの各々の位置と対応するように設けられる。
検査室２００は、搬送室１００に隣接して設けられている。検査室２００内では、ウエハＷに形成された半導体デバイスの電気的特性の検査が行われる。検査室２００は、載置台２１０と、ステージ２２０と、検査ユニット２３０と、撮像ユニット２４０と、を有する。
載置台２１０は、搬送室１００から検査室２００内に搬入されるウエハＷを受け取ると共に、上面にウエハＷを吸着して保持する。
ステージ２２０は、載置台２１０をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向へ移動させる。ステージ２２０は、Ｘステージ２２１と、Ｙステージ２２２と、昇降回転手段２２３と、電動機（図示せず）と、を有する。Ｘステージ２２１、Ｙステージ２２２及び昇降回転手段２２３は、電動機の動力により移動又は回転する。
検査ユニット２３０は、検査室２００の天井部分に配置されている。検査ユニット２３０は、ヘッドプレート２３１と、ヘッドプレート２３１の下面を形成するポゴフレーム２３２と、ポゴフレーム２３２の下面に支持されたプローブカード２３３と、を有する。プローブカード２３３の下面には、複数のカンチレバー型のプローブ２３４が設けられている。プローブカード２３３は、テスタ（図示せず）に接続されている。各プローブ２３４を各電極パッドに接触（コンタクト）させた状態で、各プローブ２３４を介して各電極パッドにテスタから種々の条件により電圧・電流を印加し、その出力値を測定することで、半導体デバイスの電気的特性が検査される。
撮像ユニット２４０は、検査室２００の天井部分を移動する上部カメラ２４１と、載置台２１０に固定された下部カメラ２４２と、を有する。上部カメラ２４１及び下部カメラ２４２は、例えばＣＣＤカメラであってよい。また、上部カメラ２４１及び下部カメラ２４２は、ＣＭＯＳセンサ等の他の撮像素子を内蔵したカメラであってもよい。
制御装置３００は、搬送室１００の上部に設けられている。制御装置３００は、搬送室１００及び検査室２００内の各種の機器、例えば搬送アーム、載置台２１０、ステージ２２０、検査ユニット２３０、撮像ユニット２４０の動作を制御する。これにより、半導体デバイスの電気的特性の検査が実施される。
係る構成の検査装置１により半導体デバイスの電気的特性を検査する場合、まず検査対象の半導体デバイスがプローブカード２３３の各プローブ２３４の真下に位置するようにステージ２２０をＸＹ平面において移動させる。続いて、ステージ２２０を上昇させ（Ｚ方向に移動させ）、各電極パッドに各プローブ２３４をコンタクトさせる。続いて、各電極パッドに各プローブ２３４をコンタクトさせた状態で、各プローブ２３４を介して各電極パッドにテスタから種々の条件で電圧・電流を印加し、その出力値を測定することで、半導体デバイスの電気的特性を検査する。検査が終了すると、ステージ２２０を下降させ（−Ｚ方向に移動させ）、各電極パッドから各プローブ２３４を離間させる。
また、撮像ユニット２４０により半導体デバイスの各電極パッドを撮像する場合、上部カメラ２４１が撮像対象の電極パッドの真上に位置するように、ステージ２２０をＸＹ平面上で移動させて撮像する。また、上部カメラ２４１が撮像対象の電極パッドの真上に位置するように、上部カメラ２４１をＸＹ平面上で移動させて撮像してもよい。
〔プローブカード〕
本実施形態に係る検査装置１のプローブカード２３３に設けられるプローブ２３４の構成例について説明する。プローブカード２３３は、例えば表面に位置補正のための複数のプローブが設けられた治具プローブカードであってよい。治具プローブカードを用いた位置補正により得られた補正結果は、例えば製品検査用に用いられる検査用プローブカードを使用する際にオフセット値として使用される。また、プローブカードは、検査用プローブカードであってもよい。
（第１構成例）
図２は、第１構成例に係るプローブ２３４の配置を示す図である。図２では、プローブカード２３３の中心がウエハＷの中心Ｏと一致している状態を示し、説明の便宜上、プローブカード２３３の図示を省略している。また、ウエハＷの大きさに対して、電極パッドとプローブとをかなり大きく描いている。図２では、各領域の境界線を破線で示している。
第１構成例では、ウエハＷを周方向に分割した４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに形成された電極パッドＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと対応する位置に、カンチレバー型のプローブ２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、２３４ｄが配置されている。４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは均等に分割されていてもよく、不均等に分割されていてもよい。領域Ａと領域ＢとはウエハＷの中心Ｏを挟んで対向し、領域Ｃと領域ＤとはウエハＷの中心Ｏを挟んで対向する。本構成例では、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ中心Ｏから０時方向（＋Ｙ方向）、６時方向（−Ｙ方向）、３時方向（＋Ｘ方向）及び９時方向（−Ｘ方向）に延びる直線を含む。
プローブ２３４ａ，２３４ｂは、それぞれ領域Ａ，Ｂに形成された電極パッドＰａ，Ｐｂと対応する位置に、長手方向が領域Ａ、中心Ｏ及び領域Ｂを通る第１方向となるように配置されている。本構成例では、プローブ２３４ａ，２３４ｂは、それぞれ領域Ａ，Ｂに形成された電極パッドＰａ，Ｐｂと対応する位置であって、長手方向がそれぞれ０時方向，６時方向となるように配置されている。また、プローブ２３４ａ，２３４ｂは、スクラブ方向が同一方向（−Ｙ方向）となるように配置されている。なお、スクラブ方向とは、プローブを電極パッドに接触させたときのスクラブの開始位置から終了位置に向かう方向を意味する。
プローブ２３４ｃ，２３４ｄは、それぞれ領域Ｃ，Ｄに形成された電極パッドＰｃ，Ｐｄと対応する位置に、長手方向が領域Ｃ、中心Ｏ及び領域Ｄを通る第２方向となるように配置されている。第２方向は、第１方向と垂直な方向であってよい。本構成例では、プローブ２３４ｃ，２３４ｄは、それぞれ領域Ｃ，Ｄに形成された電極パッドＰｃ，Ｐｄと対応する位置であって、長手方向がそれぞれ３時方向，９時方向となるように配置されている。また、プローブ２３４ｃ，２３４ｄは、スクラブ方向が同一方向（＋Ｘ方向）となるように配置されている。
（第２構成例）
図３は、第２構成例に係るプローブ２３４の配置を示す図である。図３では、ウエハＷの中心とプローブカード２３３の中心とが一致している状態を示し、説明の便宜上、プローブカード２３３の図示を省略している。また、ウエハＷの大きさに対して、電極パッドとプローブとをかなり大きく描いている。図３では、各領域の境界線を破線で示している。
第２構成例では、プローブ２３４ａ，２３４ｂのスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置され、プローブ２３４ｃ，２３４ｄのスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されている。本構成例では、プローブ２３４ａはスクラブ方向が−Ｙ方向となるように配置されており、プローブ２３４ｂはスクラブ方向が＋Ｙ方向となるように配置されている。また、プローブ２３４ｃはスクラブ方向が−Ｘ方向となるように配置されており、プローブ２３４ｄはスクラブ方向が＋Ｘ方向となるように配置されている。なお、その他の構成については、第１構成例と同様であってよい。
（第３構成例）
図４は、第３構成例に係るプローブ２３４の配置を示す図である。図４では、ウエハＷの中心とプローブカード２３３の中心とが一致している状態を示し、説明の便宜上、プローブカード２３３の図示を省略している。また、ウエハＷの大きさに対して、電極パッドとプローブとをかなり大きく描いている。図４では、各領域の境界線を破線で示している。
第３構成例では、ウエハＷを周方向に分割した４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに形成された電極パッドＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと対応する位置に、カンチレバー型のプローブが４つずつ配置されている。
領域Ａには、プローブ２３４ａ１，２３４ａ２，２３４ａ３，２３４ａ４が配置されている。プローブ２３４ａ１，２３４ａ２，２３４ａ３，２３４ａ４は、スクラブ方向が互いに異なる方向となるように配置されている。本構成例では、プローブ２３４ａ１，２３４ａ２はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されており、プローブ２３４ａ３，２３４ａ４はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されている。但し、プローブ２３４ａ１，２３４ａ２はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよく、プローブ２３４ａ３，２３４ａ４はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよい。
領域Ｂには、プローブ２３４ｂ１，２３４ｂ２，２３４ｂ３，２３４ｂ４が配置されている。プローブ２３４ｂ１，２３４ｂ２，２３４ｂ３，２３４ｂ４は、スクラブ方向が互いに異なる方向となるように配置されている。本構成例では、プローブ２３４ｂ１，２３４ｂ２はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されており、プローブ２３４ｂ３，２３４ｂ４はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されている。但し、プローブ２３４ｂ１，２３４ｂ２はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよく、プローブ２３４ｂ３，２３４ｂ４はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよい。
領域Ｃには、プローブ２３４ｃ１，２３４ｃ２，２３４ｃ３，２３４ｃ４が配置されている。プローブ２３４ｃ１，２３４ｃ２，２３４ｃ３，２３４ｃ４は、スクラブ方向が互いに異なる方向となるように配置されている。本構成例では、プローブ２３４ｃ１，２３４ｃ２はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されており、プローブ２３４ｃ３，２３４ｃ４はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されている。但し、プローブ２３４ｃ１，２３４ｃ２はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよく、プローブ２３４ｃ３，２３４ｃ４はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよい。
領域Ｄには、プローブ２３４ｄ１，２３４ｄ２，２３４ｄ３，２３４ｄ４が配置されている。プローブ２３４ｄ１，２３４ｄ２，２３４ｄ３，２３４ｄ４は、スクラブ方向が互いに異なる方向となるように配置されている。本構成例では、プローブ２３４ｄ１，２３４ｄ２はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されており、プローブ２３４ｄ３，２３４ｄ４はスクラブ方向が互いに逆方向となるように配置されている。但し、プローブ２３４ｄ１，２３４ｄ２はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよく、プローブ２３４ｄ３，２３４ｄ４はスクラブ方向が同一方向となるように配置されていてもよい。
以上に説明した構成例では、いずれもウエハＷを周方向に４つの領域に分割した場合について説明したが、これに限定されず、ウエハＷを５つ以上の領域に分割してもよい。この場合、５つ以上の領域のそれぞれに配置されたプローブを電極パッドに接触させたときの電極パッドに形成される針跡に基づいて、プローブカードとウエハＷとの相対位置を補正してもよい。
〔位置補正方法〕
本実施形態に係る検査装置１において、カンチレバー型のプローブ２３４を有するプローブカード２３３と、電極パッドＰを有するウエハＷとの相対位置を補正する方法（以下「位置補正方法」という。）の一例について説明する。本実施形態に係る位置補正方法は、例えば製品ウエハを検査室２００に収容して製品ウエハに形成された半導体デバイスの電気的特性の検査を行う前に、治具プローブカードを用いて実施される。また、治具プローブカードを用いて実施される位置補正方法により算出される補正結果は、製品検査用に用いられる検査用プローブカードを使用する際にオフセット値として使用される。
まず、検査ユニット２３０のプローブカード２３３として、治具プローブカードを取り付ける。治具プローブカードは、例えば前述した第１構成例から第３構成例において示したプローブ２３４を有するプローブカードであってよい。
続いて、ウエハＷとして、表面に位置補正のための複数の電極パッドが設けられたダミーウエハを検査室２００内の載置台２１０上に載置し、コンタクト位置に移動させる。続いて、ステージ２２０の昇降回転手段２２３を伸長させて載置台２１０を上昇させることで載置台２１０に載置されたダミーウエハの電極パッドを治具プローブカードのプローブにコンタクトさせて、電極パッドに針跡を形成する。
続いて、撮像対象の電極パッドを上部カメラ２４１の下方に移動させて電極パッドに形成された針跡を撮像する。上部カメラ２４１により撮像された針跡を含む画像は、制御装置３００に送信される。また、この処理を複数の電極パッドについて実施する。なお、ダミーウエハを移動させることなく、上部カメラ２４１をダミーウエハの上方に移動させて電極パッドに形成された針跡を撮像してもよい。
続いて、制御装置３００は、上部カメラ２４１により撮像された針跡を含む画像を解析することにより、針跡の重心位置を算出する。画像解析による重心位置の算出には、公知の手法を用いることができる。例えば、画像に含まれる針跡の占める領域又はその境界を構成する画素を当該画素の輝度に基づき検出し、これらの画素の座標に基づき針跡の重心位置を算出する。続いて、制御装置３００は、予め定められた目標位置（例えば電極パッドの中心位置）と針跡の重心位置とを比較することで、目標位置と針跡の重心位置とのずれ量を算出する。また、制御装置３００は、この処理を複数の電極パッドについて実施する。
続いて、制御装置３００は、算出した各電極パッドにおける各ずれ量に基づいて、プローブカード全体としての補正量を算出する。具体的には、例えば、制御装置３００は、電極パッドごとに異なるずれ量がそれぞれ極力０に近づくように、すなわち、各針跡の重心位置と各目標位置とが極力近似するように、プローブカードの全体の補正量を算出する。補正量の算出は、公知の手法を用いることができ、例えば最小二乗法を用いることができる。また、算出された補正量は、例えば制御装置３００の記憶部に格納される。
続いて、治具プローブカードを製品検査用に用いられる検査用プローブカードに交換すると共に、載置台２１０上にダミーウエハに代えて製品ウエハを載置する。制御装置３００は、算出した補正量をオフセット値として用いて、載置台２１０上に載置された製品ウエハの検査を行うコンタクト位置を補正する。
続いて、制御装置３００は、製品ウエハを補正されたコンタクト位置に移動させる。続いて、ステージ２２０の昇降回転手段２２３を伸長させて載置台２１０を上昇させることで載置台２１０に載置された製品ウエハの電極パッドを検査用プローブカードのプローブにコンタクトさせる。その後、製品ウエハの電極パッドと検査用プローブカードのプローブとがコンタクトした状態で、製品ウエハに形成された半導体デバイスの電気的特性の検査が行われる。
ところで、カンチレバー型のプローブを用いて各電極パッドと各プローブとをそれぞれコンタクトさせる場合、プローブの先端の高さの違いによって電極パッドに形成される針跡の位置や大きさに違いが生じる。プローブの先端の高さの違いは、例えばプローブカードの設計上の誤差やプローブごとの経年劣化の進み具合によって生じる。
図５から図７は、プローブの高さの違いによりθ方向にずれが生じる構成を説明する図である。図８は、プローブの高さの違いによってもθ方向にずれが生じない構成を説明する図である。図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）はウエハＷに形成された電極パッドＰとプローブカードに設けられたプローブ２３４との位置関係を示し、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は電極パッドＰに形成された針跡Ｍの位置を示す。
プローブカードの設計上の誤差やプローブの経年劣化がない場合にＸ方向を長手方向とするプローブ２３４を用いると、針跡Ｍの重心位置Ｍｇが電極パッドＰの中心位置Ｐｇと一致し、長手方向に所定の長さＬを有する針跡Ｍが形成されるとする（図５（ａ）参照）。
この場合、プローブの設計上の誤差やプローブの経年劣化によってプローブの先端の高さが異なると、例えば図５（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、針跡Ｍの重心位置Ｍｇが電極パッドＰの中心位置Ｐｇに対して＋Ｘ方向又は−Ｘ方向にずれる場合がある。また、例えば図５（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、針跡Ｍの長手方向の長さに違いが生じる場合がある。
このとき、例えば図６（ａ）に示されるように、長手方向が同一方向（Ｘ方向）となるように配置された４つのプローブ２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄを有するプローブカードを用いてプローブカードの全体の補正量を算出する場合を考える。この場合、プローブ２３４ｃ，２３４ｄの針跡Ｍｃ，Ｍｄの重心位置Ｍｇｃ，ＭｇｄのＹ座標と、対応する電極パッドＰｃ，Ｐｄの中心位置Ｐｇｃ，ＰｇｄのＹ座標との間のずれがほとんど生じない。そのため、Ｙ方向のずれ量を高精度に補正できる。一方、プローブ２３４ａ，２３４ｂの針跡Ｍａ，Ｍｂの重心位置Ｍｇａ，ＭｇｂのＸ座標と、対応する電極パッドＰａ，Ｐｂの中心位置Ｐｇａ，ＰｇｂのＸ座標との間のずれ量が大きい。そのため、Ｘ方向のずれ量を精度よく補正できない。その結果、プローブカードとウエハＷとの間のθ方向のずれ量を正確に補正できない。
また、例えば図７（ａ）に示されるように、長手方向が同一方向（Ｙ方向）となるように配置された４つのプローブ２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ，２３４ｄを有するプローブカードを用いてプローブカードの全体の補正量を算出する場合を考える。この場合、プローブ２３４ａ，２３４ｂの針跡Ｍａ，Ｍｂの重心位置Ｍｇａ，ＭｇｂのＸ座標と、電極パッドＰａ，Ｐｂの中心位置Ｐｇａ，ＰｇｂのＸ座標との間のずれがほとんど生じない。そのため、Ｘ方向のずれ量を高精度に補正できる。一方、プローブ２３４ｃ，２３４ｄの針跡Ｍｃ，Ｍｄの重心位置Ｍｇｃ，ＭｇｄのＹ座標と電極パッドＰｃ，Ｐｂの中心位置Ｐｇｃ，ＰｇｄのＹ座標との間のずれ量が大きい。そのため、Ｙ方向のずれ量を精度よく補正できない。その結果、プローブカードとウエハＷとの間のθ方向のずれ量を正確に補正できない。
これに対し、図８（ａ）に示されるように、本実施形態に係るプローブカードでは、ウエハＷの中心Ｏを挟んで対向する領域Ａ，Ｂのそれぞれに、領域Ａ、中心Ｏ及び領域Ｂを通る第１方向（Ｙ方向）を長手方向とするプローブ２３４ａ，２３４ｂが配置されている。また、第１方向と垂直な第２方向（Ｘ方向）において中心Ｏを挟んで対向する領域Ｃ，Ｄのそれぞれに、第２方向を長手方向とするプローブ２３４ｃ，２３４ｄが配置されている。プローブは侵入方向の違う４本を使用する。この場合、プローブ２３４ａ，２３４ｂの針跡Ｍａ，Ｍｂの重心位置Ｍｇａ，ＭｇｂのＸ座標と、電極パッドＰａ，Ｐｂの中心位置Ｐｇａ，ＰｇｂのＸ座標との間のずれ量が小さい。そのため、Ｘ方向のずれ量を高精度に補正できる。また、プローブ２３４ｃ，２３４ｄの針跡Ｍｃ，Ｍｄの重心位置Ｍｇｃ，ＭｇｄのＹ座標と、電極パッドＰｃ，Ｐｄの中心位置Ｐｇｃ，ＰｇｄのＹ座標との間のずれがほとんど生じない。そのため、プローブ２３４ｃ，２３４ｄの針跡Ｍｃ，Ｍｄに基づいてＹ方向のずれ量を高精度に補正できる。その結果、プローブカードとウエハＷとの間のθ方向のずれ量を正確に補正でき、コンタクト位置の補正を高精度で行うことができる。なお、プローブの侵入方向は、プローブ２３４ａとプローブ２３４ｂとが同じで、プローブ２３４ｃとプローブ２３４ｄとが同じ場合にも同じ効果を得ることができる。
以上に説明したように、本実施形態に係る位置補正方法は、領域Ａ〜Ｄにそれぞれ配置されたプローブ２３４ａ〜２３４ｄを各電極パッドＰａ〜Ｐｄに接触させたときの針跡Ｍａ〜Ｍｄに基づいて、プローブカード２３３とウエハＷとの相対位置を補正する。これにより、プローブカード２３３の設計上の誤差やプローブ２３４ごとの経年劣化の進み具合によってプローブ２３４の高さに違いが生じていても、プローブカード２３３とウエハＷとの間のずれ量を正確に算出できる。そのため、プローブ２３４を電極パッドＰに接触させる位置を高精度に補正できる。
また、本実施形態に係る位置補正方法は、カンチレバー型のプローブ２３４を有するプローブカード２３３を用いてプローブ２３４を電極パッドＰに接触させる位置を補正する。これにより、検査室２００の高さ方向寸法が短い場合であっても適用可能であり、垂直型のプローブを有するプローブカードに対して優位性がある。
〔実施例〕
本実施形態に係る位置補正方法の効果を確認した実施例について説明する。実施例では、まず前述した図４に示されるように配置されたプローブを有する治具プローブカードを用いてコンタクト位置の補正を行った。続いて、製品ウエハの各電極パッドを検査用プローブカードの各プローブにそれぞれコンタクトさせて、製品ウエハの各電極パッドに約３０００個の針跡を形成し、各電極パッドの中心位置に対する各針跡の重心位置のずれ量を測定した。また、実施例では、制御装置３００が上部カメラ２４１により撮像された針跡の画像を解析して針跡の重心位置を算出した。
比較例では、図６（ａ）に示されるように配置されたプローブを有する治具プローブカードを用いてコンタクト位置の補正を行った。続いて、実施例と同様の方法により、製品ウエハの各電極パッドを検査用プローブカードの各プローブにそれぞれコンタクトさせて、製品ウエハの各電極パッドに約３０００個の針跡を形成し、各電極パッドの中心位置に対する各針跡の重心位置のずれ量を測定した。また、比較例では、オペレータが上部カメラ２４１により撮像された数箇所の針跡をモニタで確認して針跡の重心位置を特定した。
図９は、電極パッドの中心位置に対する針跡の重心位置のずれ量を示す図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ実施例及び比較例の結果を示す。図９（ａ）及び図９（ｂ）中、横軸はＸ方向のずれ量（μｍ）を示し、縦軸はＹ方向のずれ量（μｍ）を示す。
図９（ａ）に示されるように、実施例では、Ｘ方向のずれ量の中央値は＋１．３μｍ、Ｙ方向のずれ量の中央値は−１．０μｍであり、Ｘ方向及びＹ方向のずれ量の中央値が０に近い値であることが確認できた。
一方、図９（ｂ）に示されるように、比較例では、Ｘ方向のずれ量の中央値は−９．８μｍ、Ｙ方向のずれ量の中央値は＋７．２μｍであり、Ｘ方向及びＹ方向のずれ量の中央値が０から離れた値であることが確認できた。
以上の結果により、本実施形態に係る位置補正方法を用いることで、コンタクト位置の補正を高精度で行うことができると考えられる。
なお、上記の実施形態において、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄはそれぞれ第１領域、第２領域、第３領域及び第４領域の一例である。また、ウエハＷは被検査体の一例であり、上部カメラ２４１は撮像手段の一例である。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
１ 検査装置
２００ 検査室
２３３ プローブカード
２３４ プローブ
３００ 制御装置
Ｍ 針跡
Ｐ 電極パッド
Ｗ ウエハ

Claims (8)

  1. カンチレバー型のプローブを有するプローブカードと、電極パッドを有する被検査体との相対位置を補正する方法であって、
    前記プローブカードの中心を挟んで対向する第１領域及び第２領域のそれぞれに、前記第１領域、前記プローブカードの中心、及び前記第２領域を通る第１方向を長手方向とするプローブが配置されており、
    前記第１方向と垂直な第２方向において前記プローブカードの中心を挟んで対向する第３領域及び第４領域のそれぞれに、前記第２方向を長手方向とするプローブが配置されており、
    前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、及び前記第４領域にそれぞれ配置された前記プローブを前記電極パッドに接触させたときの前記電極パッドに形成される針跡に基づいて、前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する、
    位置補正方法。
  2. 前記第１領域に配置された前記プローブのスクラブ方向と前記第２領域に配置された前記プローブのスクラブ方向が同一方向であり、
    前記第３領域に配置された前記プローブのスクラブ方向と前記第４領域に配置された前記プローブのスクラブ方向が同一方向である、
    請求項１に記載の位置補正方法。
  3. 前記第１領域に配置された前記プローブのスクラブ方向と前記第２領域に配置された前記プローブのスクラブ方向が逆方向であり、
    前記第３領域に配置された前記プローブのスクラブ方向と前記第４領域に配置された前記プローブのスクラブ方向が逆方向である、
    請求項１に記載の位置補正方法。
  4. 前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する際、前記針跡を撮像手段により撮像し、前記撮像された前記針跡の画像から前記針跡の重心位置を算出し、前記重心位置に基づいて、前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の位置補正方法。
  5. 前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、及び前記第４領域のそれぞれに、スクラブ方向が互いに異なる複数のプローブが配置されている、
    請求項１に記載の位置補正方法。
  6. 前記プローブカードは、表面に位置補正のための複数のプローブが設けられた治具プローブカードであり、
    当該位置補正方法により得られた前記補正の結果は、製品検査用に用いられる検査用プローブカードを使用する際にオフセット値として使用される、
    請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置補正方法。
  7. 被検査体の電極パッドにカンチレバー型のプローブを接触させて被検査体の電気的特性を検査する検査装置であって、
    前記プローブが配置されたプローブカードと、
    前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する制御装置と、
    を有し、
    前記プローブカードには、前記プローブカードの中心を挟んで対向する第１領域及び第２領域のそれぞれに、前記第１領域、前記プローブカードの中心、及び前記第２領域を通る第１方向を長手方向とするプローブが配置されており、かつ、前記第１方向と垂直な第２方向において前記プローブカードの中心を挟んで対向する第３領域及び第４領域のそれぞれに、前記第２方向を長手方向とするプローブが配置されており、
    前記制御装置は、前記第１領域、前記第２領域、前記第３領域、及び前記第４領域にそれぞれ配置された前記プローブを前記電極パッドに接触させたときの前記電極パッドに形成される針跡に基づいて、前記プローブカードと前記被検査体との相対位置を補正する、
    検査装置。
  8. 被検査体の電極パッドにカンチレバー型のプローブを接触させて被検査体の電気的特性を検査する検査装置に用いられるプローブカードであって、
    当該プローブカードの中心を挟んで対向する第１領域及び第２領域のそれぞれに配置され、前記第１領域、当該プローブカードの中心、及び前記第２領域を通る第１方向を長手方向とするプローブと、
    前記第１方向と垂直な第２方向において当該プローブカードの中心を挟んで対向する第３領域及び第４領域のそれぞれに配置され、前記第２方向を長手方向とするプローブと、
    を有する、
    プローブカード。
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