JP2023085186A - 検査方法、補正量算出方法および検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブと基板とを精度よく接触させることができる技術を提供する。【解決手段】検査方法は、電気的検査の実施前に、基板を載置した載置台を３次元方向に移動させる際の３次元方向の補正量を算出する工程と、電気的検査の実施時に、算出された３次元方向の補正量に基づき載置台を移動させる工程と、を含む。３次元方向の補正量を算出する工程は、載置台を上昇している間に、複数のプローブが基板に接触する接触状態の情報を取得し、取得した接触状態の情報に基づき、３次元方向の補正量を算出する。【選択図】図５

Description

本開示は、検査方法、補正量算出方法および検査装置に関する。

特許文献１には、ウエハを載置するメインチャックを有し、当該メインチャックを３次元方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）およびθ方向に移動することにより、ウエハの電気的検査を行うプローブ装置（検査装置）が開示されている。

この種の検査装置は、ウエハの電気的検査におけるオーバドライブ時に、プローブカードのプローブからかかる荷重により、載置台およびウエハが傾斜する。このため、検査装置は、載置台の情報、ウエハの情報およびプローブカードの情報に基づき、オーバドライブ時における載置台の３次元方向の移動補正量を求めて、この移動補正量に応じて載置台を移動させる処理を行っている。

特開平１１‐３０６５１号公報

本開示は、プローブと基板とを精度よく接触させることができる技術を提供する。

本開示の一態様によれば、複数のプローブに基板を接触させて電気的検査を行う検査方法であって、前記電気的検査の実施前に、基板を載置した載置台を３次元方向に移動させる際の３次元方向の補正量を算出する工程と、前記電気的検査の実施時に、算出された前記３次元方向の補正量に基づき前記載置台を移動させる工程と、を含み、前記３次元方向の補正量を算出する工程は、前記載置台を上昇している間に、前記複数のプローブが基板に接触する接触状態の情報を取得し、取得した前記接触状態の情報に基づき、前記３次元方向の補正量を算出する、検査方法が提供される。

本開示の一態様によれば、プローブと基板とを精度よく接触させることができる。

第１実施形態に係る検査装置を示す概略縦断面図である。 載置台の移動時のコンタクト動作を示す概略側面図である。 載置台をＺ軸方向に移動した際におけるプローブカードのプローブに対するウエハの接触状態の変化を示すグラフである。 補正量算出処理および３Ｄコンタクト補正を行う機能ブロックを示すブロック図である。 第１実施形態に係る検査方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る検査装置の載置台を示す概略平面図およびエリアの３次元方向の補正量を示す説明図である。 補正量算出処理における複数のエリアの分割のパターンを示す説明図である。 第２実施形態に係る検査方法（補正量算出方法）を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る検査装置を示す概略縦断面図である。 各Ｚ座標と針痕の数との変化を示すグラフである。 第３実施形態に係る補正量算出処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る検査装置１を示す概略縦断面図である。図１に示すように、第１実施形態に係る検査装置１は、被検査体（ＤＵＴ：Device Under Test）の一例であるウエハ（基板）Ｗに形成された複数の半導体デバイスの電気的特性を検査する装置である。なお、基板は、ウエハＷに限定されず、半導体デバイスが配置されたキャリア、ガラス基板、チップ単体、電子回路基板等でもよい。

検査装置１は、筐体１０と、筐体１０に隣接して配置されるローダ２０と、筐体１０の上方に配置されるテスタ３０と、を備える。筐体１０は、直方体状（箱状）に形成され、ウエハＷを検査する検査空間１１を内部に有する。検査装置１は、この検査空間１１内に、ウエハＷを載置するステージ４０を収容している。また、検査装置１は、テスタ３０の下部側を検査空間１１内に配置しており、テスタ３０は、インタフェース３１を介してプローブカード３２を保持している。

ローダ２０は、搬送容器であるＦＯＵＰ（不図示）からウエハＷを取り出して、筐体１０内を移動したステージ４０へ載置する。また、ローダ２０は、検査後のウエハＷをステージ４０から取り出してＦＯＵＰへ収容する。

テスタ３０は、半導体デバイスが設けられるウエハＷの回路構成を再現するテストボード（不図示）を内部に有すると共に、検査装置１のコントローラ８０に接続される。テストボードは、ウエハＷの半導体デバイスからの信号に基づいて半導体デバイスの良否を判断して、適宜の制御を行う。テスタ３０は、例えば、複数のテストボードを切り替えることにより、複数種類のウエハＷの回路構成を再現することができる。

テスタ３０に保持されたプローブカード３２は、ウエハＷの各半導体デバイスのパッドや半田バンプに対応して配置された多数の針状のプローブ３３（探針）を備える。本実施形態に係るテスタ３０による検査では、例えば、数百本～数万本のプローブ３３を有するプローブカード３２が適用される。各プローブ３３は、ウエハＷに接触した状態で、テスタ３０からインタフェース３１を介して半導体デバイスへ電力を供給し、またはインタフェース３１を介して半導体デバイスからの信号をテスタ３０へ伝達する。

検査装置１は、テスタ３０のテストヘッドに接続されたプローブカード３２に対し、ステージ４０にて保持したウエハＷを相対移動させて、ウエハＷの半導体デバイスのパッドに各プローブ３３を押し当ててテスタ３０にテストさせる。このテスト処理を、ステージ４０によりＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動してウエハＷ上の位置をずらしながら順次繰り返すことで、検査装置１は、ウエハＷ上の半導体デバイスを全数検査する。

ステージ４０は、筐体１０内に移動可能に設けられ、検査空間１１においてウエハＷまたはプローブカード３２を搬送する。例えば、ステージ４０は、ローダ２０からプローブカード３２の対向位置にウエハＷを搬送し、プローブカード３２に向かってウエハＷを上昇させることで、ウエハＷの検査を可能とする。また検査後に、ステージ４０は、プローブカード３２から検査後のウエハＷを下降させ、さらにローダ２０に向かってウエハＷを搬送する。

具体的には、ステージ４０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能な移動部４１（Ｘ軸移動機構４２、Ｙ軸移動機構４３、Ｚ軸移動機構４４）、載置台４５およびステージ制御部４９を含む。また、筐体１０は、ステージ４０の移動部４１および載置台４５と、ステージ制御部４９と、を上下二段で支持するフレーム構造１２を備える。例えば、フレーム構造１２は、移動部４１を支持する上ベース１２ａと、ステージ制御部４９を支持する下ベース１２ｂと、下ベース１２ｂの四隅に設けられて上ベース１２ａを支持する複数の支柱１２ｃと、を有する。

移動部４１のＸ軸移動機構４２は、上ベース１２ａの上面に固定されてＸ軸方向に沿って延在する複数のガイドレール４２ａと、各ガイドレール４２ａ間にわたって配置されるＸ軸可動体４２ｂと、を含む。Ｘ軸可動体４２ｂは、図示しないＸ軸動作部（モータ、ギア機構等）を内部に有し、このＸ軸動作部はステージ制御部４９に接続されている。Ｘ軸可動体４２ｂは、ステージ制御部４９の図示しないモータドライバからの電力供給に基づきＸ軸方向を往復動する。

同様に、Ｙ軸移動機構４３は、Ｘ軸可動体４２ｂの上面に固定されてＹ軸方向に沿って延在する複数のガイドレール４３ａと、各ガイドレール４３ａ間にわたって配置されるＹ軸可動体４３ｂと、を含む。Ｙ軸可動体４３ｂも、図示しないＹ軸動作部（モータ、ギア機構等）を内部に有し、このＹ軸動作部はステージ制御部４９に接続されている。Ｙ軸可動体４３ｂは、ステージ制御部４９の図示しないモータドライバからの電力供給に基づきＹ軸方向を往復動する。

Ｚ軸移動機構４４は、Ｙ軸可動体４３ｂに設置される固定体４４ａと、固定体４４ａと相対的にＺ軸方向に沿って昇降するＺ軸可動体４４ｂと、を有し、Ｚ軸可動体４４ｂの上部に載置台４５を保持している。Ｚ軸可動体４４ｂは、図示しないＺ軸動作部（モータ、ギア機構等）を内部に有し、このＺ軸動作部はステージ制御部４９に接続されている。Ｚ軸可動体４４ｂは、ステージ制御部４９の図示しないモータドライバからの電力供給に基づきＺ軸方向（鉛直方向）に変位し、これに伴い載置台４５に保持されたウエハＷを昇降させる。なお、移動部４１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に載置台４５を移動させる他に、軸回り（θ方向）に載置台４５を回転させる構成を備えてもよい。

一方、載置台４５は、ウエハＷが直接載置される装置であり、移動部４１により搬送される。この載置台４５は、Ｚ軸移動機構４４に係合されるボトムプレート４６と、ボトムプレート４６の上部に積層される支持ブロック４７と、支持ブロック４７の上部に積層されるチャックトップ４８と、を有する。

支持ブロック４７は、チャックトップ４８を適宜の高さ位置に支持する。また、検査装置１は、載置台４５に保持されたウエハＷの温度を調整する温調モジュール（不図示）を、支持ブロック４７の内部に備えてもよい。チャックトップ４８は、ウエハＷよりも大きな直径を有する略円板状に形成されている。チャックトップ４８の上面は、ウエハＷを載置する載置面４８ｓとなっている。

さらに、載置台４５は、ウエハＷを載置面４８ｓに保持する保持手段に応じて適宜の機構を備えていることが好ましい。例えば、ウエハＷを真空吸着する場合、保持手段は、支持ブロック４７やチャックトップ４８に吸引用の吸引通路を有し、また吸引通路に接続される配管および吸引ポンプを適宜の箇所に備えるとよい。

ステージ制御部４９は、コントローラ８０に接続され、コントローラ８０の指令に基づき、ステージ４０の動作を制御する。ステージ制御部４９は、例えば、ステージ４０全体の動作を制御する統合制御部、移動部４１の動作を制御するＰＬＣやモータドライバ、照明制御部、電源ユニット等を有する（共に不図示）。

検査装置１のコントローラ８０は、検査装置１全体を制御するメイン制御部８１と、メイン制御部８１に接続されるユーザインタフェース８５と、を有する。メイン制御部８１は、コンピュータや制御用回路基板等により構成される。

例えば、メイン制御部８１は、プロセッサ８２、メモリ８３、図示しない入出力インタフェースおよび電子回路を有する。プロセッサ８２は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ８３は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ（例えば、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ハードディスク、フラッシュメモリ等）を含み、検査装置１を動作させるプログラムや検査内容が記述されたレシピを記憶している。

一方、ユーザインタフェース８５は、ユーザがコマンドの入力操作等を行うキーボード、検査装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイを適用することができる。あるいは、ユーザインタフェース８５は、タッチパネル、マウス、マイク、スピーカ等の機器を適用してもよい。

コントローラ８０は、検査装置１の各構成を制御して、ウエハＷの検査を実施する。ウエハＷの検査時に、検査装置１は、ステージ４０の載置台４５を移動して、プローブカード３２の複数のプローブ３３にウエハＷを接触させるコンタクト動作を行う。本実施形態に係る検査装置１は、このコンタクト動作において複数のプローブ３３から載置台４５にかかる荷重に対応して、載置台４５のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の移動量を補正する３Ｄコンタクト補正を行う。

図２は、載置台４５の移動時のコンタクト動作を示す概略側面図であり、（Ａ）は３Ｄコンタクト補正を行わない場合の動作であり、（Ｂ）は３Ｄコンタクト補正を行った場合の動作である。次に、検査装置の３Ｄコンタクト補正の原理について図２を参照して説明する。

図２（Ａ）に示すように、検査装置１においてウエハＷを載置している載置台４５（ステージ４０）は、検査のためにＺ軸方向上側に載置台４５を上昇させている最中に、数百本～数万本のプローブ３３に接触する。そのため、ウエハＷは各プローブ３３から高荷重を受けることになり、各プローブ３３の接触部がＺ軸方向下側（鉛直方向下側）に傾く。特に、各プローブ３３がウエハＷの外周側を検査する際には、載置台４５の外周側に高荷重がかかることで、載置台４５の傾きが顕著になる。例えば、載置台４５の外周側は、高荷重によってＺ軸方向下側に変位する。なお、載置台４５の傾きは、載置台４５全体が傾く他に、接触部の周辺（載置台４５の一部）が他の部分に対して歪む状態を含む。

そして、載置台４５の傾きは、載置面４８ｓに載置されているウエハＷに対する各プローブ３３の針痕位置および針痕サイズに影響を及ぼす。具体的には、載置台４５の中心部側で接触したプローブ３３ａは、目標の半導体デバイスのパッドＰｄ１の略中心位置に接触し、また強い接触圧をかけ得ることから針痕サイズも大きくなる。一方、プローブ３３ａよりもウエハＷの外周側に位置するプローブ３３ｂは、目標の半導体デバイスのパッドＰｄ２の略中心位置からウエハＷの径方向内側寄りにずれた位置に接触する。またプローブ３３ｂの接触圧もプローブ３３ａの接触圧より低くなるため、その針痕サイズがプローブ３３ａの針痕サイズより小さくなる。さらにプローブ３３ｂよりもウエハＷの外周側に位置するプローブ３３ｃは、目標の半導体デバイスのパッドＰｄ３の略中心位置からウエハＷの径方向内側寄りに一層ずれた位置に接触する。そしてプローブ３３ｃの接触圧もプローブ３３ａの接触圧より一層低くなるため、その針痕サイズがプローブ３３ａの針痕サイズよりさらに小さくなる。

検査装置１のコントローラ８０のメイン制御部８１は、この載置台４５の傾きに対して３Ｄコンタクト補正を行う。載置台４５の上昇時の３Ｄコンタクト補正において、メイン制御部８１は、ステージ４０の移動部４１を制御して、補正した３次元方向の補正量を加えた座標位置（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向）となるように載置台４５を変位させる。なお、３Ｄコンタクト補正は、ステージ４０の移動を実際に制御するステージ制御部４９において行ってもよい。

例えば、コントローラ８０は、３Ｄコンタクト補正において、載置台４５の径方向外側に寄るようにＸ軸方向およびＹ軸方向へ移動させつつ、Ｚ軸方向上側に載置台４５を上昇させる補正を行う。これにより、載置台４５に載置されたウエハＷは、載置台４５の姿勢を変えずに各プローブ３３に対してより近づくように変位することになる。その結果、プローブ３３ｃは、目標の半導体デバイスのパッドＰｄ３の略中心位置に接触するようになる。また、プローブ３３ｃの針痕サイズも、補正前より大きくなる。さらに、プローブ３３ｂも、ウエハＷからの接触圧によって僅かに湾曲しつつ、目標の半導体デバイスのパッドＰｄ２の略中心位置に接触する。このため、プローブ３３ｂの針痕サイズも、補正前より大きくなる。また、プローブ３３ａは、ウエハＷからの接触圧によって一層大きく湾曲するが、半導体デバイスのパッドＰｄ１の略中心位置および針痕サイズを維持した接触状態となる。したがって、３Ｄコンタクト補正によって、各プローブ３３の接触状態の安定化を図ることができる。

上記の３Ｄコンタクト補正において、各プローブ３３と各半導体デバイスが正確に接触するためには、３次元方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向）の補正量が重要になる。ここで、従来の３Ｄコンタクト補正では、例えば、検査装置１の機種、プローブカード３２の種類、またはウエハＷの種類に応じて、３Ｄコンタクト補正の補正量を一義的に設定していた。しかしながら、３次元方向の補正量は、数ミクロン単位あるいは数ナノ単位の値で設定されるものであり、装置の個体差によっても違いが生じる。また、テスタ３０にプローブカード３２を取り付けた状態でのプローブカード３２の姿勢、あるいはプローブカード３２自体の平坦性によっても違いが生じる。さらに、被検査体であるウエハＷの種類によっても違いが生じる。したがって、３Ｄコンタクト補正の３次元方向の補正量は、装置やプローブカード３２、またはウエハＷ毎に適切な値に設定されることが求められる。

装置、プローブカード３２の個体差、またはウエハＷの種類を吸収するために、検査装置１は、プローブカード３２の取り付け後に、３次元方向の補正量を算出する補正量算出処理を自動的に行う。この補正量算出処理において、検査装置１は、実際に検査するウエハＷそのものを使用する。これにより、検査装置１は、装置の個体差、取り付け後のプローブカード３２の個体差、およびプローブカード３２が接触するウエハＷの種類の違いを全て勘案した３次元方向の補正量を得ることが可能となる。

補正量算出処理において、検査装置１は、各プローブ３３の導通開始における載置台４５の位置と、各プローブ３３の導通完了における載置台４５の位置とを取得し、さらに導通開始と導通完了の各位置に基づき３次元方向の補正量を算出する。以下、この補正量の算出方法について、さらに詳細に説明する。

図３は、載置台４５をＺ軸方向に移動した際におけるプローブカード３２のプローブ３３に対するウエハＷの接触状態の変化を示すグラフである。なお、このグラフにおける横軸は、載置台４５のＺ軸方向の移動量であり、その数値はミクロン単位を例示したものである。一方、このグラフにおける縦軸は、ウエハＷに対する各プローブ３３の導通数であり、このグラフでは、１０００本のプローブ３３を有するプローブカード３２を適用した例を示している。

また、グラフの縦軸の「導通開始」とは、載置台４５の上昇時において、複数のプローブ３３のうち最初（１本目）のプローブ３３がウエハＷに接触したタイミングをいい、「導通開始位置」とは、その際のＺ軸方向のＺ座標（鉛直方向の位置）である。グラフの縦軸上の「導通終了」とは、載置台４５の上昇において、複数のプローブ３３の全てがウエハＷに接触を完了したタイミングをいい、「導通終了位置」とは、その際のＺ軸方向のＺ座標である。

そして、図３中の細い実線は、プローブカードＡを用いた場合のプローブ３３に対するウエハＷの接触状態であり、図３中の太い実線は、プローブカードＢを用いた場合のプローブ３３に対するウエハＷの接触状態である。すなわち、載置台４５の上昇時において、プローブカードＡは、載置台４５のＺ軸方向のＺ座標が低い位置で最初のプローブ３３に接触している。そして、導通開始後の載置台４５の上昇に伴って各プローブ３３のコンタクト数が徐々に増加していき、全てのプローブ３３が接触した導通終了位置でコンタクト数が一定となる。一方、プローブカードＢは、載置台４５のＺ軸方向のＺ座標がプローブカードＡのＺ軸方向のＺ座標よりも高い位置で最初のプローブ３３に接触している。そして導通開始後の載置台４５の上昇に伴って各プローブ３３のコンタクト数が急に増加していき、全てのプローブが接触した導通終了位置でコンタクト数が一定となる。プローブカードＡとプローブカードＢの導通終了位置は、同じ位置となっている。なお、プローブカード３２の形態（プローブ３３の数）やプローブカード３２の取り付け状態が異なれば、プローブカードＡの導通終了位置とプローブカードＢの導通終了位置とは、相互に異なる位置となる。

つまり、図３では、プローブカードＡにおける、最初のプローブ３３がウエハＷに接触してから全てのプローブ３３がウエハＷに接触するまでのＺ軸方向の移動範囲（以下、導通移動範囲という）が、プローブカードＢの導通移動範囲よりも長くなっている。この導通移動範囲が長い原因としては、載置台４５に傾きが生じている、プローブカードＡの姿勢または平坦性が悪い、ウエハＷの平坦性が悪い等があげられる。そして、プローブカードＡとプローブカードＢが同じ検査装置１に取り付けられ、同じウエハＷに対して検知を行っている場合は、プローブカードＢの姿勢または平坦性に比べてプローブカードＡの姿勢または平坦性が悪いと見なすことができる。ただし、導通移動範囲の長さの原因が何れであったとしても、プローブカード３２の取り付け後に導通移動範囲を抽出すれば、装置やプローブカード３２の個体差、およびウエハＷの種類を吸収した３次元方向の補正量を算出できることが分かる。

このため、メイン制御部８１は、プローブカード３２の取り付け後からウエハＷの電気的検査を行う前までに、３次元方向の補正量を算出する補正量算出処理（補正量算出方法）を行う。そして、メイン制御部８１は、補正量算出処理で得た３次元方向の補正量を用いて、ウエハＷの電気的検査時のコンタクト動作において３Ｄコンタクト補正を行う。メイン制御部８１は、メモリ８３に記録されたプログラムをプロセッサ８２が実行することで、図４に示すような補正量算出処理および３Ｄコンタクト補正を行う機能ブロックを構築する。

図４は、補正量算出処理および３Ｄコンタクト補正を行う機能ブロックを示すブロック図である。具体的には、メイン制御部８１の内部には、プローブカード情報取得部９０、開始判定部９１、テスト制御部９２、移動指令部９３、導通位置取得部９４、補正量設定部９５、記憶領域９８等が構築される。

プローブカード情報取得部９０は、検査装置１においてプローブカード３２を取り付けた際に、プローブカード３２の取り付け情報をテスタ３０から取得し、メモリ８３に記憶すると共に、開始判定部９１に出力する。取り付け情報には、例えば、プローブカード３２の識別情報、プローブ３３の数、導通開始時にプローブ３３を導通する電力、導通完了時にプローブ３３を導通する電力、取り付け時間等の情報が含まれる。

開始判定部９１は、プローブカード情報取得部９０から取り付け情報を取得すると、補正量算出処理の実施または非実施を判定する。一例として、開始判定部９１は、プローブカード３２が交換されたこと、およびローダ２０（または載置台４５）にウエハＷがセットされたことを認識すると、補正量算出処理の開始を判定する。なお、補正量算出処理は、ユーザによるユーザインタフェース８５の操作に基づき開始する構成であってもよい。そして、補正量算出処理の開始を判定すると、開始判定部９１は、テスト制御部９２や導通位置取得部９４等に開始指令を出力する。

テスト制御部９２は、ウエハＷの電気的検査における動作を制御する。また、補正量算出処理において、テスト制御部９２は、ウエハＷの電気的検査と同様に、ステージ４０を動作して載置台４５に載置されたウエハＷに、プローブカード３２の各プローブ３３を接触させて導通タイミングを計測する制御を行う。なお、補正量算出処理では、３Ｄコンタクト補正を行わずに載置台４５のコンタクト動作を行い、各プローブ３３にウエハＷを接触させる。

移動指令部９３は、テスト制御部９２が出力した制御指令を受信することで、ステージ４０（ステージ制御部４９）に対して移動指令を出力する。例えば、補正量算出処理において、プローブカード３２の各プローブ３３が載置台４５のウエハＷの中心位置に接触するように、載置台４５の水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）の移動と、鉛直方向（Ｚ軸方向）の昇降と、を行う。一方、ウエハＷの電気的検査において、移動指令部９３は、記憶領域９８に記憶されている３次元方向の補正量を用いて、ステージ４０を移動させる。

導通位置取得部９４は、開始判定部９１からの補正量算出処理の開始指令に基づいて、各プローブ３３にウエハＷが接触する導通位置の情報をテスタ３０から取得する。上記したように、導通位置の情報としては、各プローブ３３のうち最初のプローブ３３がウエハＷに接触した導通開始位置と、各プローブ３３の全てがウエハＷに接触した導通終了位置とがあげられる（図３も参照）。テスタ３０は、補正量算出処理において各プローブ３３に電力を供給することで導通タイミングを検出しており、導通タイミングを受信すると、その導通タイミングをメイン制御部８１に出力する。導通位置取得部９４は、テスタ３０の導通タイミングの情報を受信すると、ステージ制御部４９にＺ軸方向のＺ座標を要求する。ステージ制御部４９は、載置台４５の移動時に、フィードフォワード制御により３次元座標位置を保有しており（または移動部４１からのフィードバック制御により取得しており）、要求に基づきその情報を導通位置取得部９４に送信する。

補正量設定部９５は、導通位置取得部９４から受信した導通位置の情報に基づき３次元方向の補正量を算出する。このため、補正量設定部９５は、導通移動範囲算出部９６および３Ｄ補正量算出部９７を内部に備える。

導通移動範囲算出部９６は、導通位置の情報に含まれる導通開始位置および導通終了位置に基づき導通移動範囲を算出する。例えば、導通移動範囲は、導通終了位置から導通開始位置を減算することで簡単に得ることができる。

３Ｄ補正量算出部９７は、各プローブ３３が接触する接触部の位置と、導通移動範囲算出部９６が算出した導通移動範囲と、に基づき３次元方向の補正量を算出する。例えば、３次元方向の補正量は、Ｘ軸方向の移動補正量、Ｙ軸方向の移動補正量、Ｚ軸方向の移動補正量として個別に算出され、また各移動補正量は導通移動範囲が大きくなる程、大きな値で算出される。そして、補正量設定部９５は、算出した３次元方向の補正量を記憶領域９８に記憶する。これにより、プローブカード３２の交換後における補正量算出処理が終了する。

第１実施形態に係る検査装置１は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、検査装置１の検査方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態に係る検査方法を示すフローチャートであり、（Ａ）は補正量算出処理（補正量算出方法）の処理フローを示し、（Ｂ）はテスト処理（ウエハＷの電気的検査のコンタクト動作）の処理フローを示す。

検査装置１は、ウエハＷの検査のために、プローブカード３２をテスタ３０に取り付ける取り付け動作を行う。メイン制御部８１のプローブカード情報取得部９０は、プローブカード３２が取り付けられると、プローブカード３２の取り付け情報を取得する（ステップＳ１）。

開始判定部９１は、プローブカード３２の取り付けおよびローダ２０へのウエハＷのセットを監視し、取り付けられたプローブカード３２に対応する３次元方向の補正量を得るために、補正量算出処理の開始を判定する（ステップＳ２）。

補正量算出処理を開始すると、テスト制御部９２は、ステージ４０を移動させて載置台４５に載置されたウエハＷを搬送する（ステップＳ３）。この際、ステージ４０は、プローブカード３２の各プローブ３３の中心位置に対してウエハＷの中心位置が対向するように載置台４５を水平方向に移動する。その後、ステージ４０は、載置台４５を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って上昇させることで、ウエハＷを各プローブ３３に接触させていく。

載置台４５の上昇時に、導通位置取得部９４は、各プローブ３３のうち最初のプローブ３３がウエハＷに接触する導通開始位置を、テスタ３０およびステージ制御部４９から取得する（ステップＳ４）。導通開始の後も、テスト制御部９２は、載置台４５の上昇を継続する。そして、導通位置取得部９４は、全てのプローブ３３がウエハＷに接触する導通終了位置を、テスタ３０およびステージ制御部４９から取得する（ステップＳ５）。

導通位置取得部９４による導通位置の取得が終了すると、補正量設定部９５の導通移動範囲算出部９６は、取得した導通開始位置および導通終了位置に基づき導通移動範囲を算出する（ステップＳ６）。

続いて、補正量設定部９５の３Ｄ補正量算出部９７は、算出された導通移動範囲に基づき３次元方向の補正量を算出し、その３次元方向の補正量をメモリ８３の記憶領域９８に適宜記憶する（ステップＳ７）。上記したように３次元方向の補正量は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の各々の移動補正量として算出される。

最後に、メイン制御部８１は、補正量算出処理を終了する終了工程を行う（ステップＳ８）。例えば、終了工程では、テスト制御部９２の制御に基づき、テスタ３０の動作を停止すると共に、ステージ４０を移動させて、載置台４５のウエハＷをローダ２０に戻す処理を行う。

以上のように、検査装置１は、ウエハＷの検査前に補正量算出処理を行うことで、適切な３次元方向の補正量を得ることができる。この３次元方向の補正量は、装置の個体差、テスタ３０に取り付けたプローブカード３２の個体差（姿勢、平坦性等を含む）、あるいはウエハＷの種類に応じたものである。このため、検査装置１は、実際のウエハＷの電気的検査時（テスト処理）に、３Ｄコンタクト補正を高精度に行うことができる。

具体的には図５（Ｂ）に示すように、メイン制御部８１は、ユーザインタフェース８５を介してユーザからウエハＷの電気的検査を実施するテスト操作を受信することにより（ステップＳ１１）、ウエハＷの検査を開始する。

ウエハＷの電気的検査において、テスト制御部９２は、ローダ２０から載置台４５にウエハＷを受け渡した後、ステージ４０を移動させて載置台４５に載置されたウエハＷを搬送する（ステップＳ１２）。この際、ステージ４０は、載置台４５を水平方向に移動してウエハＷの接触位置を各プローブ３３に対向させた後、載置台４５を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って上昇させる。

載置台４５の上昇時に、各プローブ３３のうち最初のプローブ３３がウエハＷに接触することで、テスタ３０とウエハＷとの導通が開始する（ステップＳ１３）。テスト制御部９２は、この導通開始に伴って載置台４５のコンタクト動作について、３Ｄコンタクト補正を実施する（ステップＳ１４）。

３Ｄコンタクト補正において、移動指令部９３は、補正量算出処理によって記憶領域９８に記憶された３次元方向の補正量を読み出す（ステップＳ１５）。そして、移動指令部９３は、テスト制御部９２から受けた移動量に対して、３次元方向の補正量を加えることで、載置台４５の３次元方向の目標移動量を算出し、各目標移動量に応じてステージ４０を移動させる（ステップＳ１６）。

また、３Ｄコンタクト補正時に、テスト制御部９２は、ステージ４０の移動が終了したか否かを判定する（ステップＳ１７）。ステージ４０が移動している場合（ステップＳ１７：ＮＯ）は、３Ｄコンタクト補正を継続する。その一方で、ステージ４０の移動が終了した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）は、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、テスト制御部９２は、テスタ３０によるウエハＷの検査を開始する。検査装置１は、上記した３Ｄコンタクト補正を実施していることで、ウエハＷの目標の各半導体デバイスに対して各プローブ３３を精度よく接触させる。このため、検査装置１は、テスタ３０によるウエハＷの電気的検査を安定して行うことができる。

なお、本開示の検査装置１、補正量算出方法および検査方法は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形例をとり得ることは勿論である。例えば、補正量算出方法の実施は、ウエハＷの電気的検査を行う前であれば、そのタイミングは限定されず、プローブカード３２の交換の直後でなくてもよい。

〔第２実施形態〕
図６は、第２実施形態に係る検査装置１Ａの載置台４５を示す概略平面図およびエリアＡの３次元方向の補正量を示す説明図である。図６に示すように、第２実施形態に係る検査装置１Ａは、３次元方向の補正量を複数のエリアＡ毎に取得するようにした点で、第１実施形態に係る検査装置１と異なる。

複数のエリアＡは、載置台４５の載置面４８ｓ上において分割した面を構成する。面を構成するために、各エリアＡは３つの頂部Ｐを持つように形成される。図６中の例では、各エリアＡは、載置面４８ｓの中心を基点に４５°間隔に８分割した三角形に設定され、中心に共通の頂部Ｐ０を有する一方で、外周側にそれぞれの頂部Ｐ１～Ｐ８を持つように形成される。なお、各エリアＡの形状は、三角形に限定されず、４つ以上の頂部Ｐを有する多角形であってもよい。

各エリアＡの頂部Ｐは、任意に設定可能であり、テスタ３０に取り付けられるプローブカード３２や検査予定のウエハＷに応じて設定することができる。コントローラ８０は、プローブカード３２の情報に基づき、複数の頂部Ｐを自動的に設定してよく、この複数の頂部Ｐを設定することで必然的に各エリアＡを設定できる。例えば図６のように、載置面４８ｓの中心に頂部Ｐ０を設定し、載置面４８ｓの外周側に他の頂部Ｐ１、Ｐ２、…を設定する構成では、他の頂部Ｐ１、Ｐ２、…は、載置面４８ｓの半径の中央よりも外側に設定されるとよい。

そして、補正量算出処理において、メイン制御部８１は、プローブカード３２の各プローブ３３を、８つのエリアＡ毎に接触させることで、各エリアＡにおけるＺ軸方向の導通移動範囲を検出する。各エリアＡにおいて各プローブ３３が接触する箇所は、特に限定されるものではなく、それぞれのエリアＡの内側であればよい。図６では、エリアＡ１において各プローブ３３の中心が接触する点をＣで例示しており、この接触点Ｃは、エリアＡ１を構成する頂部Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２で囲った面内の重心位置に設定している。

メイン制御部８１の導通位置取得部９４は、補正量算出処理において接触点Ｃの導通開始位置Ｃ０および導通終了位置Ｃ１を取得する。補正量設定部９５は、取得した導通開始位置Ｃ０に基づき各頂部ＰのＺ軸方向の座標を算出すると共に、取得した導通終了位置Ｃ１に基づき各頂部ＰのＺ軸方向の座標を算出する。一例として図６の右図に示すように、補正量設定部９５は、エリアＡ１の導通開始位置Ｃ０に基づき、頂部Ｐ０の導通開始位置Ｐ０‐z０、頂部Ｐ１の導通開始位置Ｐ１‐ｚ０、頂部Ｐ２の導通開始位置Ｐ２‐ｚ０を算出する。さらに、補正量設定部９５は、エリアＡ１の導通終了位置Ｃ１に基づき、頂部Ｐ０の導通終了位置Ｐ０‐z１、頂部Ｐ１の導通終了位置Ｐ１‐ｚ１、頂部Ｐ２の導通終了位置Ｐ２‐ｚ１を算出する。

各導通位置を算出すると、補正量設定部９５は、各エリアＡを構成する３つの頂部Ｐの各々の導通移動範囲を算出する。図６の右図を例にすると、エリアＡ１では、頂部Ｐ０の導通移動範囲、頂部Ｐ１の導通移動範囲、頂部Ｐ２の導通移動範囲を算出する。これらの導通移動範囲により、補正量設定部９５は、エリアＡ１の面全体としての３次元方向の補正量を算出することができ、算出したエリアＡ１の３次元方向の補正量を記憶領域９８に記憶する。

そして、メイン制御部８１は、補正量算出処理において各エリアＡの全ての３次元方向の補正量を算出して記憶領域９８に記憶する。これにより、検査装置１は、ウエハＷの電気的検査（テスト処理）において、各プローブ３３がウエハＷに接触する際に、エリアＡ毎の３次元方向の補正量を記憶領域９８から読み出すことができる。例えば、各プローブ３３の中心（接触点Ｃ）がウエハＷのエリアＡ１に接触する場合には、エリアＡ１の面全体としての３次元方向の補正量を読み出して３Ｄコンタクト補正を行う。これにより、メイン制御部８１は、エリアＡ毎のプローブカード３２および載置台４５の傾きに応じて適切な補正量で３Ｄコンタクト補正を行うことが可能となる。

なお、載置面４８ｓを分割する各エリアＡの設定は、図６に示すパターンに限定されず、種々のパターンをとることが可能である。以下、図７を参照して、各エリアＡの分割のパターンについて幾つか例示する。図７は、補正量算出処理における複数のエリアＡの分割のパターンを示す説明図であり、（Ａ）は第１変形例、（Ｂ）は第２変形例、（Ｃ）は第３変形例、（Ｄ）は第４変形例である。

図７（Ａ）に示す第１変形例のように、検査装置１Ａは、補正量算出処理において載置面４８ｓの中心を基点に９０°間隔毎に４つのエリアＡに分割してもよい。このように各エリアＡを分割することで、検査装置１Ａは、複数のエリアＡの全てに補正量算出処理を行う場合でも、処理の効率化を図ることができ、また複数のエリアＡ毎の３次元方向の補正量に基づき３Ｄコンタクト補正を良好に行うことが可能となる。

また図７（Ｂ）に示す第２変形例のように、検査装置１Ａは、補正量算出処理において載置面４８ｓの中心を基点に１２０°間隔毎に３つのエリアＡに分割してもよい。これにより、検査装置１は、一層効率的に処理することができる。

さらに図７Ｃに示す第３変形例のように、検査装置１Ａは、補正量算出処理において載置面４８ｓに複数のランダムな頂部Ｐを設定して、相互に近い各頂部Ｐ同士を結んだ三角形のエリアＡを複数形成する構成でもよい。このようにランダムな複数のエリアＡを形成しても、エリアＡ毎に導通移動範囲の検出を行うことで、エリアＡ毎の３次元方向の補正量を算出できる。

要するに、載置面４８ｓを分割する各エリアＡは、載置面４８ｓの一部の面を構成していればよく、種々のパターンで設定し得る。載置面４８ｓを分割するエリアＡの数が多ければ、エリアＡ毎に３次元方向の補正量を保有することになり、３Ｄコンタクト補正の精度をより高めることができる。逆に、載置面４８ｓを分割するエリアＡの数が少なければ、補正量算出処理を効率化できる。メイン制御部８１は、プローブカード３２の情報に基づきエリアＡ（複数の頂部Ｐ）の分割パターンを自動的に設定する構成をとり得る。例えば、メイン制御部８１は、各プローブ３３の数または接触範囲が少ない場合に、エリアＡの分割数を多くし、各プローブ３３の数または接触範囲が多い場合にエリアＡの分割数を少なくすることがあげられる。

ただし、図７（Ｄ）に示す第４変形例のように、検査装置１Ａは、補正量算出処理において各頂部Ｐによって形成される三角形において、１つの頂部Ｐの角度が１５０°以上の三角形を形成する場合に、多点モードの補正量算出処理を行わずに、１点モード（上記の第１実施形態）の補正量算出処理を行う。すなわち、１つの頂部Ｐの角度が１５０°以上の場合、図７（Ｄ）に示すように、接触点ＣがエリアＡ１内にあるとしても、そのエリアＡ１の３次元方向の補正量を正確に反映しない可能性がある。例えば図７（Ｄ）中では、接触点Ｃが頂部Ｐ１近くにあるが、この接触点Ｃに基づき算出した３次元方向の補正量は、頂部Ｐ２付近の３次元方向の補正量を反映していないと言える。

従って、プローブカード３２に応じて各頂部Ｐを自動的に設定する場合に、メイン制御部８１は、各頂部Ｐの位置に基づき１点モードおよび多点モードを適宜選択することが好ましい。一例として図４中に点線で示すように、メイン制御部８１は、開始判定部９１内にモード設定部９９を備え、モード設定部９９において載置面４８ｓを分割する複数の頂部Ｐおよび各頂部Ｐに基づく複数のエリアＡを設定する。そして、モード設定部９９は、各頂部Ｐのうち１５０°以上の角度がある頂部Ｐが存在する場合には、１点モードの補正量算出処理を選択するとよい。

第２実施形態に係る検査装置１Ａは、基本的には以上のように構成され、以下、第２実施形態に係る検査方法（補正量算出方法）の処理フローについて図８を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係る補正量算出方法を示すフローチャートである。

第２実施形態に係るメイン制御部８１のプローブカード情報取得部９０は、プローブカード３２が取り付けられると、プローブカード３２の取り付け情報を取得する（ステップＳ２１）。

開始判定部９１のモード設定部９９は、プローブカード３２の取り付け情報に基づき、載置面４８ｓを分割するための各頂部Ｐおよび各エリアＡを生成する（ステップＳ２２）。そして、モード設定部９９は、生成した各頂部Ｐおよび各エリアＡに基づき、多点モードを実施するか、１点モードを実施するかを判定する（ステップＳ２３）。この際、モード設定部９９は、上記したように１５０°以上の頂部Ｐを有するエリアＡがある場合には多点モードを実施しない判定をし（ステップＳ２３：ＮＯ）、図５に示す１点モードを実施する。一方、モード設定部９９は、１５０°以上の頂部Ｐを有するエリアがない場合には多点モードを実施する判定をし（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４において、開始判定部９１は、ローダ２０へのウエハＷのセットを監視し、取り付けられたプローブカード３２に対応する３次元方向の補正量を得るために、補正量算出処理の開始を判定する。

補正量算出処理を開始すると、テスト制御部９２は、ステージ４０を移動させて載置台４５に載置されたウエハＷを搬送する（ステップＳ２５）。この際、ステージ４０は、プローブカード３２の各プローブ３３の中心位置（接触点Ｃ）に対して所定のエリアＡが適宜対向するように載置台４５を水平方向に移動する。その後、ステージ４０は、載置台４５を鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿って上昇させることで、所定のエリアＡのウエハＷを各プローブ３３に接触させていく。

載置台４５の上昇時に、導通位置取得部９４は、各プローブ３３のうち最初のプローブ３３がウエハＷに接触する導通開始位置を、テスタ３０およびステージ制御部４９から取得する（ステップＳ２６）。導通開始の後も、テスト制御部９２は、載置台４５の上昇を継続する。そして、導通位置取得部９４は、全てのプローブ３３がウエハＷに接触する導通終了位置を、テスタ３０およびステージ制御部４９から取得する（ステップＳ２７）。

取得後、導通移動範囲算出部９６は、所定のエリアＡの各頂部Ｐの導通開始位置および導通終了位置を算出し、さらに各頂部Ｐの導通開始位置および導通終了位置に基づき各頂部Ｐの導通移動範囲を算出する（ステップＳ２８）。続いて、３Ｄ補正量算出部９７は、算出された各頂部Ｐの導通移動範囲に基づき所定のエリアＡの３次元方向の補正量を算出し、その３次元方向の補正量をメモリ８３の適宜の記憶領域９８に記憶する（ステップＳ２９）。

その後、メイン制御部８１は、以上の所定のエリアＡにおける３次元方向の補正量の算出を、全てのエリアＡで行ったか否かを判定する（ステップＳ３０）。３次元方向の補正量の算出を行っていないエリアＡがある場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、算出を行うエリアＡを変更すると共に、ステップＳ２５に戻る。そして以下同様にステップＳ２５～Ｓ２９を繰り返すことで、各エリアＡの３次元方向の補正量を算出していく。

一方、全てのエリアの３次元方向の補正量を算出した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）は、ステップＳ３１に進む。ステップＳ３１において、メイン制御部８１は、補正量算出処理を終了する終了工程を行うことで、多点モードの補正量算出処理を終了する。

その後のウエハＷを電気的検査するテスト処理では、テスト制御部９２および移動指令部９３は、ステージ４０をＺ軸方向に移動する際に、各プローブ３３の接触点Ｃに基づき、対応する複数のエリアＡ毎の３次元方向の補正量を記憶領域９８から読み出す。そして、検査装置１は、対応するエリアＡの３次元方向の補正量に基づき３Ｄコンタクト補正を行う。これにより、エリアＡ毎に高い精度でステージ４０の移動を補正することができ、ウエハＷの目標の半導体デバイスを各プローブ３３に一層正確に接触させることが可能となる。

〔第３実施形態〕
図９は、第３実施形態に係る検査装置１Ｂを示す概略断面図である。図９に示すように、第３実施形態に係る検査装置１Ｂは、補正量算出処理において、各プローブ３３とウエハＷの接触状態の情報として、オーバドライブにより各パッドＰｄに形成された針痕を利用する点で、上記の検査装置１、１Ａと異なる。すなわち、検査装置１Ｂのコントローラ８０は、各パッドＰｄに形成された針痕と、ステージ４０のＺ座標とに基づき、３次元方向の補正量を算出する。

具体的には、検査装置１Ｂは、ステージ４０が配置されている検査空間１１内に、ウエハＷを撮像するカメラ５０と、このカメラ５０を移動させるカメラ移動部５１と、を備える。例えば、カメラ５０は、検査空間１１の上方において、光学レンズが鉛直方向下側を向くように設置される。カメラ５０は、カメラ移動部５１によりステージ４０と相対移動可能に保持され、載置台４５に載置されたウエハＷの鉛直方向上側の撮像位置に移動できる。カメラ移動部５１は、図示しない駆動源、駆動伝達部、複数の転動体およびレールを有しており、コントローラ８０の指令に基づき、カメラ５０を適宜の水平座標位置に移動させる。なお、ウエハＷとカメラ５０の相対移動は、カメラ移動部５１の動作に限らず、ステージ４０の動作によってカメラ５０の撮像位置にウエハＷを配置させてもよい。

コントローラ８０は、補正量算出処理において、ウエハＷを上昇させて各プローブ３３と各パッドＰｄとが接触した後に、カメラ５０により、ウエハＷ上の接触したチップ画像を撮像する。撮像情報には、ウエハＷの各半導体デバイスの各パッドＰｄに各プローブ３３が接触した際に生じた針痕が撮像されている。各パッドＰｄの針痕は、ウエハＷのＺ軸方向のオーバドライブに伴って、複数のプローブ３３毎に異なる状態（針痕サイズ、針痕位置等）に形成される。例えば、所定のプローブ３３が対向するパッドＰｄに対して１回目に接触した際の針痕と、同じプローブ３３が対向する同じパッドＰｄに２回目に接触した際の針痕とは、異なる状態を呈する。したがって、コントローラ８０は、取得した撮像情報に対して適宜の画像処理（例えば、前回（または針痕がない状態）の各パッドＰｄの画像との差分をとる等の処理）を行うことで、今回撮像した各パッドＰｄの針痕を容易に抽出することができる。

そのため、補正量算出処理において、コントローラ８０は、ウエハＷをＺ軸方向に移動して各プローブ３３と各パッドＰｄと接触させて針痕を形成する針痕形成動作を、Ｚ座標を変えて複数回行うと共に、針痕形成動作毎にカメラ５０による撮像を行う。これにより、複数のＺ座標毎の撮像情報が得られ、コントローラ８０は、各撮像情報において各パッドＰｄの針痕の数をカウントすることができる。各Ｚ座標の撮像情報から抽出した針痕の数は、各プローブ３３が各パッドＰｄに対してコンタクトしている数を表す。したがって、コントローラ８０は、各Ｚ座標と針痕の数とを紐づけた接触状態の情報を取得でき、プローブカード３２の姿勢や平坦性をより詳細に把握することが可能となる。

図１０は、各Ｚ座標と針痕の数との変化の一例を示すグラフである。例えば、コントローラ８０は、導通開始位置をＺ座標の０％、導通終了位置をＺ座標の１００％として、Ｚ軸方向の導通移動範囲における移動率を設定する。そして、導通移動範囲の移動率を複数に等分した箇所（例えば、２５％、５０％、７５％）を、カメラ５０により撮像するＺ座標に設定する。つまり、コントローラ８０は、導通開始位置から導通移動範囲を２５％移動した際の針痕の数、導通開始位置から導通移動範囲を５０％移動した際の針痕の数、導通開始位置から導通移動範囲を７５％移動した際の針痕の数を抽出する。なお、針痕の数を抽出するＺ座標の数および位置は、任意に設定し得ることは勿論である。

Ｚ軸方向上における針痕の数の変化は、各プローブ３３の形態によって異なる様相となる。一例として、プローブカード３２Ａは、下端が平坦な各プローブ３３を有することで、Ｚ座標の増加に伴って針痕の数が線形的に上昇する変化を見せている。具体的には、２５％のＺ座標で全体のプローブ数に対する針痕の数の割合（以下、針痕割合という）が２５％、５０％のＺ座標で針痕割合が５０％、７５％のＺ座標で針痕割合が７５％となっている。

一方、プローブカード３２Ｂは、外周側が短くその内側が長い各プローブ３３を有することで、最初に針痕の数が急激に上昇し、その後に針痕の数の上昇が緩やかになる変化を見せている。具体的には、２５％のＺ座標で針痕割合が５０％、５０％のＺ座標で針痕割合が８０％、７５％のＺ座標で針痕割合が９５％となっている。また、プローブカード３２Ｃは、外周側が長くその内側が短い各プローブ３３を有することで、最初に針痕の数が緩やかに上昇し、その後に針痕の数が急激に上昇する変化を見せている。具体的には、２５％のＺ座標で針痕割合が５％、５０％のＺ座標で針痕割合が３０％、７５％のＺ座標で針痕割合が９０％となっている。

コントローラ８０は、補正量算出処理において、図１０に示すような針痕の数（針痕割合）の変化を認識することで、３次元方向の補正量を一層適切に算出することができる。例えば、コントローラ８０は、プローブカード３２Ｂのように、針痕の数が急激に上昇するＺ軸方向の移動初期（例えば、Ｚ座標が０％～５０％の範囲）において、ステージ４０の３次元方向の補正量を大きくする。また、コントローラ８０は、Ｚ軸方向の移動後期（例えば、Ｚ座標が５０％～１００％までの範囲）において、ステージ４０の３次元方向の補正量を少なくする。これにより、検査装置１Ｂは、プローブカード３２Ｂの各プローブ３３を各パッドＰｄに対してより精度よく接触させることが可能となる。逆に、コントローラ８０は、プローブカード３２Ｃのように、針痕の数が緩やかに上昇するＺ軸方向の移動初期（例えば、Ｚ座標が０％～５０％の範囲）において、ステージ４０の３次元方向の補正量を小さくする。また、コントローラ８０は、Ｚ軸方向の移動後期（例えば、Ｚ座標が５０％～１００％までの範囲）において、ステージ４０の３次元方向の補正量を大きくする。これにより、検査装置１Ｂは、プローブカード３２Ｃの各プローブ３３を各パッドＰｄに対してより精度よく接触させることが可能となる。

第３実施形態に係る検査装置１Ｂは、基本的には以上のように構成され、以下、この検査装置１Ｂの補正量算出処理の処理フローについて図１１を参照しながら説明する。図１１は、第３実施形態に係る補正量算出処理のフローチャートである。

補正量算出処理において、コントローラ８０は、まず２５％のＺ座標の針痕割合を取得する旨を設定する（ステップＳ３１）。この設定に基づき、コントローラ８０は、ウエハＷを載置しているステージ４０を移動して、各プローブ３３と各パッドＰｄを接触およびオーバドライブさせる（ステップＳ３２）。そしてコントローラ８０は、ステージ４０が２５％のＺ座標の位置に到達すると、ステージ４０を下降して各プローブ３３から各パッドＰｄを離間させる。

その後、コントローラ８０は、カメラ５０をウエハＷの撮像位置に移動させて、ウエハＷを撮像する（ステップＳ３３）。コントローラ８０は、このカメラ５０の撮像情報を取得すると、撮像情報から２５％のＺ座標の針痕の数（針痕割合）を抽出し、メモリ８３に記憶する（ステップＳ３４）。

以下同様に、コントローラ８０は、５０％のＺ座標の針痕割合を取得する設定とし（ステップＳ３５）、ステージ４０を移動して各プローブ３３と各パッドＰｄを接触およびオーバドライブさせる（ステップＳ３６）。そしてコントローラ８０は、カメラ５０によりウエハＷを撮像し（ステップＳ３７）、撮像情報から５０％のＺ座標の針痕の数（針痕割合）を抽出し、メモリ８３に記憶する（ステップＳ３８）。

また、コントローラ８０は、７５％のＺ座標の針痕割合を取得する設定とし（ステップＳ３９）、ステージ４０を移動して各プローブ３３と各パッドＰｄを接触およびオーバドライブさせる（ステップＳ４０）。そしてコントローラ８０は、カメラ５０によりウエハＷを撮像し（ステップＳ４１）、撮像情報から７５％のＺ座標の針痕の数（針痕割合）を抽出し、メモリ８３に記憶する（ステップＳ４２）。

以上のように、検査装置１Ｂは、補正量算出処理において各Ｚ座標の針痕割合を容易に取得することができる。そして、コントローラ８０は、各Ｚ座標と針痕割合に基づき適宜の算出処理（線形補間等）を行うことで、導通開始位置から導通終了位置にオーバドライブした際の針痕割合の変化を示す関数またはマップ情報を得ることができる。さらに、コントローラ８０は、この関数またはマップ情報に基づく３次元方向の補正量を算出することで、実際にウエハＷの電気的検査を行うテスト処理においてステージ４０の移動を良好に補正することができる。

以上の実施形態で説明した本開示の技術的思想および効果について以下に記載する。

本発明の第１の態様は、複数のプローブ３３に基板（ウエハＷ）を接触させて電気的検査を行う検査方法であって、電気的検査の実施前に、基板を載置した載置台４５を３次元方向に移動させる際の３次元方向の補正量を算出する工程と、電気的検査の実施時に、算出された３次元方向の補正量に基づき載置台４５を移動させる工程と、を含み、３次元方向の補正量を算出する工程は、載置台４５を上昇している間に、複数のプローブ３３が基板に接触する接触状態の情報を取得し、取得した接触状態の情報に基づき、３次元方向の補正量を算出する。

上記によれば、検査方法は、電気的検査を実施する際に、検査前に算出した３次元方向の補正量を用いることで、載置台４５の移動の補正を適切に行うことができる。特に、検査方法は、検査装置１に取り付けたプローブカード３２の複数のプローブ３３と基板と接触した際の接触状態の情報を用いる。このため、装置やプローブカード３２の個体差、基板の種類を含む３次元方向の補正量を算出できる。したがって、検査方法は、実際の電気的検査（テスト処理）において、載置台４５に載置された基板と複数のプローブ３３とを精度よく接触させることが可能となり、電気的検査を安定して行うことができる。

また、接触状態の情報は、複数のプローブ３３が基板（ウエハＷ）に接触して導通を開始した時の導通開始位置と、導通開始位置の取得後に、複数のプローブ３３と基板との導通が完了した時の導通終了位置と、を含む。このように、検査方法は、導通開始位置と導通終了位置との情報を用いることで、簡単かつ精度よく３次元方向の補正量を算出することができる。

また、３次元方向の補正量の算出では、導通開始位置と導通終了位置の間の導通移動範囲を算出し、導通移動範囲に基づき３次元方向の補正量を算出する。これにより、検査方法は、複数のプローブ３３が接触した状態における３次元方向の補正量を、導通移動範囲を用いて高い精度で得ることができる。

また、３次元方向の補正量の算出では、導通移動範囲が大きい程３次元方向の補正量を大きな値とする。これにより、検査方法は、３次元方向の補正量に基づき載置台４５を移動することで、基板（ウエハＷ）と複数のプローブ３３とを一層安定して接触させることができる。

また、３次元方向の補正量を算出する工程は、載置台４５の載置面４８ｓに複数のエリアＡを設定し、導通開始位置の取得では、複数のエリアＡのうち複数のプローブ３３が接触しているエリアＡにおける複数の頂部Ｐ毎の導通開始位置を取得し、導通終了位置の取得では、複数のエリアＡのうち複数のプローブ３３が接触しているエリアＡにおける複数の頂部Ｐ毎の導通終了位置を取得し、３次元方向の補正量の算出では、複数の頂部Ｐ毎の導通開始位置および導通終了位置に基づき、複数のプローブ２２が接触しているエリアＡの３次元方向の補正量を算出する。これにより、検査方法は、複数のエリアＡ毎に３次元方向の補正量を用意することができ、実際の電気的検査において複数のプローブ３３が接触したエリアＡに応じて３次元方向の補正量を変えることが可能となる。その結果、複数のプローブ３３の接触位置に応じて、より詳細に３Ｄコンタクト補正を行うことができる。

また、エリアＡを構成する複数の頂部Ｐの角度は１５０°以下である。これにより、複数のエリアＡを設定した際に、複数のプローブ３３が接触する接触位置と各エリアＡの３次元方向の補正量とのずれが大きくなることを抑制できる。

また、複数のエリアＡは、載置台４５の中心を基点として当該載置台４５の周方向に沿って並ぶ三角形に形成されている。このように、複数のエリアＡが載置台４５の周方向に沿って形成されていることで、複数のプローブ３３から載置台４５の外周側にかかる荷重に対して、周方向の各エリアＡにおいて適切な補正量を得ることができる。

また、導通開始位置は、複数のプローブ３３のうち最初のプローブ３３が導通したタイミングにおける鉛直方向の位置である。これにより、検査方法は、各プローブ３３の電力変化に基づき導通開始位置を簡単かつ確実に得ることができる。

また、導通終了位置は、複数のプローブ３３の全てが導通したタイミングにおける鉛直方向の位置である。これにより、検査方法は、各プローブ３３の電力が一定となることに基づき導通終了位置を簡単かつ確実に得ることができる。

また、接触状態の情報は、複数のプローブ３３と基板（ウエハＷ）の複数のパッドＰｄとの接触により形成された複数のパッドＰｄの針痕を撮像した撮像情報である。このように複数のパッドＰｄの針痕を利用することで、検査方法は、Ｚ軸方向の移動時における各プローブ３３と各パッドＰｄとの接触状態を詳細に認識することが可能となり、より精度が高い３次元方向の補正量を算出することができる。

また、３次元方向の補正量の算出では、鉛直方向の複数の座標における針痕の数の指標を取得し、当該針痕の数の指標に基づき３次元方向の補正量を算出する。このように複数の座標における針痕の数の指標を用いることで、検査方法は、各プローブ３３と各パッドＰｄとの接触状態を簡単に得て、３次元方向の補正量を算出することが可能となる。

また、本開示の第２の態様は、複数のプローブ３３に基板（ウエハＷ）を接触させて電気的検査を行う際に、基板を載置する載置台４５の３次元方向の移動量を補正する補正量算出方法であって、載置台４５を上昇している間に、複数のプローブ３３が基板に接触する接触状態の情報を取得し、取得した接触状態の情報に基づき、３次元方向の補正量を算出する。

また、本開示の第３の態様は、基板（ウエハＷ）の電気的検査を行う検査装置１であって、基板に接触して電気的検査を行う複数のプローブ３３と、基板を載置する載置台４５と、載置台４５の動作を制御する制御部（メイン制御部８１）と、を含み、制御部は、電気的検査の実施前に、載置台４５を３次元方向に移動させる際の３次元方向の補正量を算出する処理と、電気的検査の実施時に、算出された３次元方向の補正量に基づき載置台４５を移動させる処理と、を行い、３次元方向の補正量を算出する処理では、載置台４５を上昇している間に、複数のプローブ３３が基板に接触する接触状態の情報を取得し、取得した接触状態の情報に基づき、前記３次元方向の補正量を算出する。

上記の第２および第３の態様でも、装置やプローブカード、基板の個体差を含む補正量を得ることで、プローブと基板とを精度よく接触させることができる。

今回開示された実施形態に係る検査方法、補正量算出方法および検査装置１は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

１ 検査装置
３３ プローブ
４５ 載置台
８１ メイン制御部
Ｗ ウエハ

Claims (13)

1. 複数のプローブに基板を接触させて電気的検査を行う検査方法であって、
   前記電気的検査の実施前に、基板を載置した載置台を３次元方向に移動させる際の３次元方向の補正量を算出する工程と、
   前記電気的検査の実施時に、算出された前記３次元方向の補正量に基づき前記載置台を移動させる工程と、を含み、
   前記３次元方向の補正量を算出する工程は、
   前記載置台を上昇している間に、前記複数のプローブが基板に接触する接触状態の情報を取得し、
   取得した前記接触状態の情報に基づき、前記３次元方向の補正量を算出する、
   検査方法。
2. 前記接触状態の情報は、
   前記複数のプローブが基板に接触して導通を開始した時の導通開始位置と、
   前記導通開始位置の取得後に、前記複数のプローブと基板との導通が完了した時の導通終了位置と、を含む、
   請求項１に記載の検査方法。
3. 前記３次元方向の補正量の算出では、前記導通開始位置と前記導通終了位置の間の導通移動範囲を算出し、前記導通移動範囲に基づき前記３次元方向の補正量を算出する、
   請求項２に記載の検査方法。
4. 前記３次元方向の補正量の算出では、前記導通移動範囲が大きい程前記３次元方向の補正量を大きな値とする、
   請求項３に記載の検査方法。
5. 前記３次元方向の補正量を算出する工程は、
   前記載置台の載置面に複数のエリアを設定し、
   前記導通開始位置の取得では、前記複数のエリアのうち前記複数のプローブが接触しているエリアにおける複数の頂部毎の前記導通開始位置を取得し、
   前記導通終了位置の取得では、前記複数のエリアのうち前記複数のプローブが接触しているエリアにおける前記複数の頂部毎の前記導通終了位置を取得し、
   前記３次元方向の補正量の算出では、前記複数の頂部毎の前記導通開始位置および前記導通終了位置に基づき、前記複数のプローブが接触している前記エリアの前記３次元方向の補正量を算出する、
   請求項２乃至４のいずれか１項に記載の検査方法。
6. 前記エリアを構成する前記複数の頂部の角度は１５０°以下である、
   請求項５に記載の検査方法。
7. 前記複数のエリアは、前記載置台の中心を基点として当該載置台の周方向に沿って並ぶ三角形に形成されている、
   請求項５記載の検査方法。
8. 前記導通開始位置は、前記複数のプローブのうち最初のプローブが導通したタイミングにおける鉛直方向の位置である、
   請求項２乃至４のいずれか１項に記載の検査方法。
9. 前記導通終了位置は、前記複数のプローブの全てが導通したタイミングにおける鉛直方向の位置である、
   請求項２乃至４のいずれか１項に記載の検査方法。
10. 前記接触状態の情報は、
    前記複数のプローブと前記基板の複数のパッドとの接触により形成された前記複数のパッドの針痕を撮像した撮像情報である、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検査方法。
11. 前記３次元方向の補正量の算出では、鉛直方向の複数の座標における前記針痕の数の指標を取得し、当該針痕の数の指標に基づき前記３次元方向の補正量を算出する、
    請求項１０に記載の検査方法。
12. 複数のプローブに基板を接触させて電気的検査を行う際に、前記基板を載置する載置台の３次元方向の移動量を補正する補正量算出方法であって、
    前記載置台を上昇している間に、前記複数のプローブが基板に接触する接触状態の情報を取得し、
    取得した前記接触状態の情報に基づき、前記３次元方向の補正量を算出する、
    補正量算出方法。
13. 基板の電気的検査を行う検査装置であって、
    前記基板に接触して前記電気的検査を行う複数のプローブと、
    前記基板を載置する載置台と、
    前記載置台の動作を制御する制御部と、を含み、
    前記制御部は、
    前記電気的検査の実施前に、前記載置台を３次元方向に移動させる際の３次元方向の補正量を算出する処理と、
    前記電気的検査の実施時に、算出された前記３次元方向の補正量に基づき前記載置台を移動させる処理と、を行い、
    前記３次元方向の補正量を算出する処理では、
    前記載置台を上昇している間に、前記複数のプローブが基板に接触する接触状態の情報を取得し、
    取得した前記接触状態の情報に基づき、前記３次元方向の補正量を算出する、
    検査装置。

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