JP4391738B2 - プローブの接触位置の採取方法、プローブの接触位置の補正方法及びプローブ装置間の接触誤差の解消方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブの接触位置の採取方法、プローブの接触位置の補正方法及びプローブ装置間の接触位置誤差の解消方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程でウエハに形成されたデバイスの電気的特性検査を行なう場合にはプローブ装置が用いられる。このプローブ装置は、例えば図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハＷを搬送するローダ室１と、ローダ室１から引き渡されたウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室２とを備えている。ローダ室１は、カセット収納部３と、ウエハＷをローダ室１へ搬送するウエハ搬送機構４と、ウエハ搬送機構４を介してウエハＷを搬送する過程でそのオリフラまたはノッチを基準にしてプリアライメントするサブチャック５とを備えている。
【０００３】
また、プローバ室２は、ウエハ搬送機構４からプリアライメント後のウエハＷを載置し且つ昇降機構を内蔵した載置台（メインチャック）６と、メインチャック６をＸ及びＹ方向に移動させるＸＹテーブル７と、このＸＹテーブル７を介して移動するメインチャック６の上方に配置されたプローブカード８と、プローブカード８の複数のプローブ（以下、「プローブピン」と称す。）８Ａとメインチャック６上のウエハＷの複数の電極パッドを正確に位置合わせする位置合わせ機構（アライメント機構）９とを備えている。アライメント機構９は、アライメントブリッジ９Ａに取り付けられ且つウエハＷを撮像する上カメラ９Ｂと、メインチャック６に付設され且つプローブピン８Ａを撮像する下カメラ９Ｃとを備え、アライメントブリッジ９Ａが一対のガイドレール９Ｄに従ってプローバ室２の正面最奥部から中央のプローブセンタまで進出し、ウエハＷの電極パッドとプローブピン８ＡのＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向のアライメントを行なう。
【０００４】
また、図３の（ａ）に示すようにプローバ室２のヘッドプレート２Ａにはテスタ（図示せず）のテストヘッドＴが旋回可能に配設され、テストヘッドＴとプローブカード８はパフォーマンスボード（図示せず）を介して電気的に接続されている。そして、テスタから検査用信号をテストヘッドＴ及びパフォーマンスボードを介してプローブピン８Ａへ送信し、プローブピン８ＡからウエハＷの電極パッドに検査用信号を印加してウエハＷに形成された複数の半導体素子（デバイス）の電気的特性検査を行う。
【０００５】
ところで、ウエハＷとプローブピン８Ａのアライメントは例えば図４に示すように従来公知の方法によって行われる。尚、図４はアライメントの概要を示す図である。まず、図４の（ａ）に示すようにＸＹテーブル７を介してメインチャック６が移動し、下カメラ９Ｃが所定のプローブピン８Ａの真下に到達し、メインチャック６が昇降して下カメラ９Ｃで所定のプローブピン８Ａの針先を撮像し、この時のメインチャック６の位置からプローブピン８Ａの針先のＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出する。次いで、アライメントブリッジ９Ａがプローブセンタに進出し、上カメラ９Ｂと下カメラ９Ｃの光軸を一致させた後、同図の（ｂ）に示すようにこの位置において上カメラ９ＢでウエハＷの所定の電極パッド（図示せず）を撮像し、この時のメインチャック６の位置から電極パッドのＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出し、ウエハＷの電極パッドと所定のプローブピン８Ａのアライメントを終了する。
【０００６】
アライメント終了後、ウエハＷの検査を行なう時には、ＸＹテーブル７の駆動によりメインチャック６上のウエハＷのインデックス送りを行った後、図４の（ｃ）に示すようにメインチャック６がＺ方向の設定位置（以下、「アライメント位置」と称す。）まで上昇した後、更に、同図の（ｄ）に示すようにウエハＷをオーバードライブさせると、プローブピン８Ａが一点鎖線から実線で示すように変形し、プローブピン８ＡとウエハＷの電極パッド間に所定の針圧が働き、プローブピン８Ａと電極パッドが電気的に導通してデバイスの電気的特性検査を行なう。検査後、メインチャック６が下降した後、次のデバイス以降は同様の手順でウエハＷの全てのデバイスについて電気的特性検査を繰り返し行なう。
【０００７】
ところが、従来のアライメント動作ではＸ、Ｙ方向のアライメントは正確に行なうことができるが、下カメラ９Ｃを用いてプローブピン８Ａの針先を真下から撮像するため、針先からの反射によるバラツキで高さを正確に検出することが難しく、延いてはその針先とウエハＷの電極パッド間の距離を正確に検出することが難しく、誤差を生じるため、アライメント後にプローブピン８Ａに対してウエハＷがオーバードライブすることなく殆ど針圧のない状態（オーバードライブ量＝０）で接触する位置（以下、「ゼロコンタクトポジション」と称する。）が必ずしも正確でない。例えば、図５の（ａ）に示すようにメインチャック６のＺ方向のアライメント位置がゼロコンタクトポジションまでに寸法δ１だけ足りずウエハＷの電極パッドＰが接触しない場合や、逆に同図の（ｂ）に示すようにメインチャック６のアライメント位置がゼロコンタクトポジションより寸法δ２だけ上昇しすぎてプローブピン８Ａと電極パッドＰ間に強い針圧が働く場合がある。このため、従来はオペレータがプローブ装置毎にアライメント位置からのオーバードライブ量を経験と勘に基づいて適宜変化させて設定している。
【０００８】
また、特許文献１に記載のプロービング装置の場合には、探針（プローブピン）がペレット（デバイス）の電極に接触したか否かの判断は、特定の２本のプローブピン間に電圧を加えておき、これら特定のプローブピンが接触する電極部分の全面がアルミニウム等の金属層で覆われているデバイスに探針を接近させ、これら２本のプローブピン間に流れる電流を測定することで行っている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−３４０７３４号公報（段落【００１３】第１行〜第６行）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のプロービング装置の場合には、検査時にデバイスの電極がプローブピンに接触した時に２本のプローブピン間に流れる電流に基づいて接触の有無を判断しているが、電極表面には自然酸化膜等の酸化膜が絶縁体として形成されているため、電極とプローブピンが単に接触しただけでは電流が流れず、電流を流すためにウエハをオーバードライさせざるを得ず、電流が流れた時のウエハの位置をゼロコンタクトポジションとして使用することがでないという課題があった。
【００１１】
また、上述のように特許文献１に記載のプロービング装置の場合にも、図４に示すアライメント方法を適用したプローブ装置と同様に本来のゼロコンタクトポジションが正確でないため、オペレータがプローブ装置毎にオーバードライブ量を経験と勘によって適宜設定せざるを得ないという課題があった。しかも、デバイスの微細化により薄膜化が進むと、検査時の電極パッド下へのダメージが問題となるため、オーバードライブ量を厳密に管理し、設定しなくてはならない。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プローブ装置毎にゼロコンタクトポジションを正確且つ確実に採取することができるプローブピンの接触位置の採取方法を提供することを目的としている。また、アライメント位置からゼロコンタクトポジションに正確且つ確実に補正してオーバードライブ量を厳密に管理し設定することができるプローブピンの接触位置の補正方法を提供することを目的としている。更に、プローブ装置毎にオーバードライブ量を変えることなく被検査体に要求される所定のオーバードライブ量を設定することができるプローブ装置間の接触誤差の解消方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のプローブの接触位置の採取方法は、 プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブカードのプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置を採取する方法であって、上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められたアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載のプローブの接触位置の採取方法は、請求項１に記載の発明において、上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項３にプローブの接触位置の補正方法は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブカードのプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置をアライメント位置から補正する方法であって、上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められたアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、上記アライメント位置と上記接触位置との差を上記アライメント位置の補正値として上記プローブ装置に設定し、上記被検査体の検査時には上記補正値に基づいて上記アライメント位置を補正する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載のプローブの接触位置の補正方法は、請求項３に記載の発明において、上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項５に記載のプローブ装置間の接触誤差の解消方法は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブ装置毎に存在するプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置の誤差を解消する方法であって、上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められたアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、上記接触位置データをプローブ装置毎に採取し、上記プローブ装置毎に上記アライメント位置と上記接触位置との差を上記アライメント位置の補正値としてそれぞれ求め、求められたそれぞれの上記アライメント位置の補正値を上記プローブ装置毎に設定することにより上記プローブ装置間の接触誤差を解消する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項６に記載のプローブ装置間の接触誤差の解消方法は、請求項５に記載の発明において、上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の一実施形態のアライメント方法を示す流れ図、図２は本発明の他の実施形態のアライメント方法を示す流れ図である。
本実施形態では従来と同様のプローブ装置を用いることができる。従って、以下では図３に示すプローブ装置に附した符号を適宜用いて本実施形態を説明する。本実施形態ではウエハの検査に先立ってゼロコンタクトポジションを採取するために、予め基準プローブカード２１及び基準ウエハ２２を作製する。
【００２０】
図１に示す基準プローブカード２１は単に基準ウエハ２２との間で電気的な導通があるか否かを試験するためのもので、実際に使用するプローブカードと同数のプローブ（以下、「プローブピン」と称す。）２１Ａを必要とせず、導通用として少なくとも１本のプローブピン２１Ａがあれば良い。まず、２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａを有するプローブカード２１を用いる場合について説明する。
【００２１】
また、図１に示す基準ウエハ２２は、例えばシリコンウエハによって形成され、且つ、その表面には導電膜が形成されている。導電膜は、２本のプローブピン２１Ａが接触した時に、２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａ間を電気的に導通できる非酸化性の材料によって形成されたものであれば良く、例えば金薄膜によって形成されていることが好ましい。換言すれば、例えばアルミニウムや銅等の酸化され易い金属は、表面に酸化膜が容易に形成され、酸化膜を破らなければプローブピン２１Ａとの間で電気的導通を取ることができないため好ましくない。そこで、以下では導電膜として金薄膜を用いた場合について説明する。
【００２２】
金薄膜にはカメラの焦点を合わせるためのターゲットマークあるいはパターン（図示せず）が形成されている。このターゲットマーク等は、例えばウエハ表面に配線や電極パターンを形成する際に用いられるレチクルを用いて金薄膜表面に形成することができる。勿論その他の方法によって金薄膜表面にターゲットマーク等を形成しても良い。
【００２３】
而して、本実施形態を実施する場合には基準プローブカード２１をプローブ装置に装着し、メインチャック６上に基準ウエハ２２を設置（載置）した後、メインチャック６を駆動し、図１の（ａ）〜（ｄ）に示すように基準プローブ２１のプローブピン２１Ａと基準ウエハ２２のターゲットマークとのアライメントを行う。
【００２４】
即ち、図１の（ａ）に示すようにＸＹテーブルを介して下カメラ９Ｃが基準プローブカード２１の所定のプローブピン２１Ａの真下まで移動した後、メインチャック６が上昇して下カメラ９Ｃの焦点をプローブピン２１Ａの針先に合わせ、下カメラ９Cで所定のプローブピン２１Ａの針先を撮像し、この時のメインチャック６の位置からプローブピン２１Ａの針先のＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出する。
【００２５】
次いで、アライメントブリッジがプローブセンタに進出し、上カメラ９Ｂと下カメラ９Ｃの光軸を一致させた後（図示せず）、図1の（ｂ）に示すようにこの位置において上カメラ９Ｂで基準ウエハ２２のターゲットマークを撮像し、この時のメインチャック６の位置からターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出し、基準ウエハ２２のターゲットマークと所定のプローブピン２１ＡのＸ、Ｙ及びＺ方向のアライメントを終了する。
【００２６】
アライメント終了後、メインチャック６を例えば初期位置に戻した後、ＸＹテーブルを介してメインチャック６がＺ方向のアライメント位置まで上昇すると、例えば図１の（ｃ）に示すようにメインチャック６上の基準ウエハ２２とプローブピン２１Ａが接触せず、これら両者２１Ａ、２２間に隙間δが残る。そこで、オペレータがメインチャック６の昇降機構を操作し、同図の（ｄ）に示すように隙間δを埋め、プローブピン２１Ａと基準ウエハ２２とを針圧なく（オーバードライブ量＝０）で接触させる。この時、基準プローブカード２１には電圧を印加してあるため、２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａが金薄膜を介して導通して電流が流れる。２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａ間の電流を確認した時点で、この基準ウエハ２２の位置を本プローブ装置のゼロコンタクトポジションとして判断する。また、メインチャック６がアライメント位置に上昇した時に例えば図５の（ｂ）に示す状態に達するまでオーバードライブして既に２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａ間に電流が流れる時にはメインチャック６を下降させ、電流が流れなくなった時点、あるいはその後メインチャック６を上昇させ再び電流が流れた位置をゼロコンタクトポジションとして判断する。
【００２７】
以上説明したように本実施形態によれば、プローブ装置を用いてウエハの電気的特性検査を行なうに先立って、プローブ装置に基準プローブカード２１を装着すると共に金薄膜を有する基準ウエハ２１を設置し、基準プローブカード２１のプローブピン２１Ａと基準ウエハ２２とをアライメントした後、基準プローブカード２１と基準ウエハ２２とを初期位置からアライメント位置を基準に移動させ、基準プローブカード２１に電圧を印加したプローブピン２１Ａと金薄膜とが針圧なく接触してプローブピン２１Ａと金薄膜間に電気的導通があった時の基準ウエハ２２の位置をゼロコンタクトポジションデータとして採取するため、プローブ装置毎にアライメント位置が異なっていてもそれぞれのプローブ装置において正確なゼロコンタクトポジションを確実に採取することができる。
【００２８】
また、プローブ装置毎にゼロコンタクトポジションを採取することができるため、プローブ装置毎にウエハ毎にそれぞれ決められた所定のオーバードライブ量を正確に設定することができ、オペレータによってプローブ装置毎にオーバードライブ量を変えて設定する必要がなく、オーバードライブ量を厳密に管理し設定することができる。延いては、デバイスが微細化しても検査時に常に所定のオーバードライブ量でウエハとプローブピンを接触させて一定の針圧で検査できるため、電極パッド下の構成膜層を損傷することなく信頼性の高い検査を行なうことができる。
【００２９】
次に、本実施形態のプローブピンの接触位置の補正方法について説明する。本実施形態では、ウエハの検査に先立って、上記実施形態のプローブピンの接触位置の採取方法と同様の手順でゼロコンタクトポジションを採取する。そして、このゼロコンタクトポジションを採取した時のアライメント位置とこのゼロコンタクトポジションとの隙間（差）δを補正値δとしてプローブ装置に設定登録する。そして、このプローブ装置を用いてウエハの検査を行なう際に、ウエハとプローブピンのアライメントを行った後、ウエハとプローブピンが接触する際に、補正値δに基づいてアライメント位置からゼロコンタクトポジションに正確に補正した後、ウエハが所定のオーバードライブ量でゼロコンタクトポジションからオーバードライブすると、ウエハとプローブピンとを予定した適正な針圧で電気的に接触させ、デバイスの検査を行なうことができる。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、検査時にウエハをアライメント位置からゼロコンタクトポジションに確実に補正することができるため、検査時にウエハ毎に予め決められた所定のオーバードライブ量でゼロコンタクトポジションからオーバードライブさせて予定した適正な針圧を得ることができ、微細構造のデバイスであっても電極パッド下の構成膜層を損傷することなく信頼性の高い検査を行なうことができる。
【００３１】
更に、本実施形態のプローブ装置間の接触誤差の解消方法について説明する。本実施形態においても、ウエハの検査に先立って、上記各実施形態と同様の手順でゼロコンタクトポジションをプローブ装置毎に採取する。そして、各プローブ装置において、アライメント位置とゼロコンタクトポジションとの差δを補正値δとしてプローブ装置毎に設定登録し、検査時にプローブ装置毎にそれぞれの補正値δを用いてアライメント位置からゼロコンタクトポジションに補正してプローブ装置間のアライメント誤差に基づく接触誤差を解消することができる。
【００３２】
従って、プローブ装置の個体差に関係なくウエハの種類毎に予め決められた所定のオーバードライブ量を一律に設定することができ、プローブ装置に関係なく所定のオーバードライブ量でウエハとプローブピンを確実に接触させ、微細構造のデバイスであっても電極パッド下の構成膜層を損傷することなく信頼性の高い検査を行なうことができる。
【００３３】
上記各実施形態ではプローブピン２１Ａを２本有する基準プローブカード２１を用いた場合について説明したが、例えば図２に模式的に示すように１本のプローブピン３１Ａを有する基準プローブカード３１を用いた場合についても同様に本発明の方法を実施することができる。本実施形態において用いられる基準ウエハ２２は両面に金薄膜が形成され、両面の金薄膜が電気的に導通可能な状態になっている。従って、基準ウエハ２２をメインチャック６上に載置した時には基準ウエハ２２とメインチャック６が電気的に接触するため、図２の（ａ）に示すように、予め基準プローブカード３１に電圧を印加しておくと、プローブピン３１Ａと基準ウエハ２２とが接触すれば、基準ウエハ２２の金薄膜を介してプローブピン３１Ａとメインチャック６とが導通し、電気計測器（またはテスタ）Ｔによってプローブピン３１Ａと基準ウエハ２２の接触の有無を確認することができる。
【００３４】
而して、１本のプローブピン３１Ａを有する基準プローブカード３１を用いて本発明方法を実施する場合には、上記各実施形態と同様に、図２の（ｂ）に示すように下カメラ９Ｃで基準プローブカード３１のプローブピン３１Ａの針先を撮像し、プローブピン３１Ａの針先のＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出する。また、同図の（ｃ）に示すように上カメラ９Ｂで基準ウエハ２２のターゲットマークを撮像し、この時のメインチャック６の位置からターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出し、基準ウエハ２２のターゲットマークと所定のプローブピン３１ＡのＸ、Ｙ及びＺ方向のアライメントを終了する。その後は上記各実施形態と同様の手順でゼロコンタクトポジションを求める。従って、プローブカード３１が１本のプローブピン３１Ａを有する場合でも上記各実施形態と同様にプローブピン３１Ａの接触位置を採取し、その接触位置の補正を行い、更に、プローブ装置間の接触誤差を解消することができる。
【００３５】
尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではない。例えば、基準プローブカード及び基準基板は本発明の目的を達成できるものであれば、適宜採用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、プローブ装置毎に撮像手段によって検出されるアライメント位置が異なっていても、プローブ装置毎にアライメント位置を基準にしてゼロコンタクトポジションを正確且つ確実に採取することができ、プローブ装置毎にオーバードライブ量を正確に設定することができるプローブの接触位置の採取方法を提供することができる。
【００３７】
また、本発明の請求項３及び請求項４に記載の発明によれば、プローブ装置毎に撮像手段によって検出されるアライメント位置が異なっていても、プローブ装置毎にアライメント位置をゼロコンタクトポジションに正確且つ確実に補正してオーバードライブ量を厳密に管理し設定することができるプローブの接触位置の補正方法を提供することができる。
【００３８】
また、本発明の請求項５及び請求項６に記載の発明によれば、プローブ装置毎に撮像手段によって検出されるアライメント位置が異なっていても、プローブ装置毎にアライメント位置をゼロコンタクトポジションに正確且つ確実に補正し、プローブ装置間の接触誤差を解消して、プローブ装置毎にオーバードライブ量を変えることなく被検査体に要求される所定のオーバードライブ量を一律に設定することができるプローブ装置間の接触誤差の解消方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブピンの接触位置の採取方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図２】本発明のプローブピンの接触位置の採取方法の他の実施形態を示す流れ図である。
【図３】プローブ装置の一例を示す図で、（ａ）はプローバ室の正面を破断して示す正面図、（ｂ）はプローブ装置の内部を示す平面図である。
【図４】従来のアライメント方法及びオーバードライブ量の設定方法を示す流れ図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれアライメント位置とゼロコンタックとポイントの関係を示す模式図である。
【符号の説明】
２１、３１ 基準プローブカード
２１Ａ、３１Ａ 基準プローブカードのプローブピン
２２ 基準ウエハ（基準基板）
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブの接触位置の採取方法、プローブの接触位置の補正方法及びプローブ装置間の接触位置誤差の解消方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程でウエハに形成されたデバイスの電気的特性検査を行なう場合にはプローブ装置が用いられる。このプローブ装置は、例えば図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハＷを搬送するローダ室１と、ローダ室１から引き渡されたウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室２とを備えている。ローダ室１は、カセット収納部３と、ウエハＷをローダ室１へ搬送するウエハ搬送機構４と、ウエハ搬送機構４を介してウエハＷを搬送する過程でそのオリフラまたはノッチを基準にしてプリアライメントするサブチャック５とを備えている。
【０００３】
また、プローバ室２は、ウエハ搬送機構４からプリアライメント後のウエハＷを載置し且つ昇降機構を内蔵した載置台（メインチャック）６と、メインチャック６をＸ及びＹ方向に移動させるＸＹテーブル７と、このＸＹテーブル７を介して移動するメインチャック６の上方に配置されたプローブカード８と、プローブカード８の複数のプローブ（以下、「プローブピン」と称す。）８Ａとメインチャック６上のウエハＷの複数の電極パッドを正確に位置合わせする位置合わせ機構（アライメント機構）９とを備えている。アライメント機構９は、アライメントブリッジ９Ａに取り付けられ且つウエハＷを撮像する上カメラ９Ｂと、メインチャック６に付設され且つプローブピン８Ａを撮像する下カメラ９Ｃとを備え、アライメントブリッジ９Ａが一対のガイドレール９Ｄに従ってプローバ室２の正面最奥部から中央のプローブセンタまで進出し、ウエハＷの電極パッドとプローブピン８ＡのＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向のアライメントを行なう。
【０００４】
また、図３の（ａ）に示すようにプローバ室２のヘッドプレート２Ａにはテスタ（図示せず）のテストヘッドＴが旋回可能に配設され、テストヘッドＴとプローブカード８はパフォーマンスボード（図示せず）を介して電気的に接続されている。そして、テスタから検査用信号をテストヘッドＴ及びパフォーマンスボードを介してプローブピン８Ａへ送信し、プローブピン８ＡからウエハＷの電極パッドに検査用信号を印加してウエハＷに形成された複数の半導体素子（デバイス）の電気的特性検査を行う。
【０００５】
ところで、ウエハＷとプローブピン８Ａのアライメントは例えば図４に示すように従来公知の方法によって行われる。尚、図４はアライメントの概要を示す図である。まず、図４の（ａ）に示すようにＸＹテーブル７を介してメインチャック６が移動し、下カメラ９Ｃが所定のプローブピン８Ａの真下に到達し、メインチャック６が昇降して下カメラ９Ｃで所定のプローブピン８Ａの針先を撮像し、この時のメインチャック６の位置からプローブピン８Ａの針先のＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出する。次いで、アライメントブリッジ９Ａがプローブセンタに進出し、上カメラ９Ｂと下カメラ９Ｃの光軸を一致させた後、同図の（ｂ）に示すようにこの位置において上カメラ９ＢでウエハＷの所定の電極パッド（図示せず）を撮像し、この時のメインチャック６の位置から電極パッドのＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出し、ウエハＷの電極パッドと所定のプローブピン８Ａのアライメントを終了する。
【０００６】
アライメント終了後、ウエハＷの検査を行なう時には、ＸＹテーブル７の駆動によりメインチャック６上のウエハＷのインデックス送りを行った後、図４の（ｃ）に示すようにメインチャック６がＺ方向の設定位置（以下、「アライメント位置」と称す。）まで上昇した後、更に、同図の（ｄ）に示すようにウエハＷをオーバードライブさせると、プローブピン８Ａが一点鎖線から実線で示すように変形し、プローブピン８ＡとウエハＷの電極パッド間に所定の針圧が働き、プローブピン８Ａと電極パッドが電気的に導通してデバイスの電気的特性検査を行なう。検査後、メインチャック６が下降した後、次のデバイス以降は同様の手順でウエハＷの全てのデバイスについて電気的特性検査を繰り返し行なう。
【０００７】
ところが、従来のアライメント動作ではＸ、Ｙ方向のアライメントは正確に行なうことができるが、下カメラ９Ｃを用いてプローブピン８Ａの針先を真下から撮像するため、針先からの反射によるバラツキで高さを正確に検出することが難しく、延いてはその針先とウエハＷの電極パッド間の距離を正確に検出することが難しく、誤差を生じるため、アライメント後にプローブピン８Ａに対してウエハＷがオーバードライブすることなく殆ど針圧のない状態（オーバードライブ量＝０）で接触する位置（以下、「ゼロコンタクトポジション」と称する。）が必ずしも正確でない。例えば、図５の（ａ）に示すようにメインチャック６のＺ方向のアライメント位置がゼロコンタクトポジションまでに寸法δ１だけ足りずウエハＷの電極パッドＰが接触しない場合や、逆に同図の（ｂ）に示すようにメインチャック６のアライメント位置がゼロコンタクトポジションより寸法δ２だけ上昇しすぎてプローブピン８Ａと電極パッドＰ間に強い針圧が働く場合がある。このため、従来はオペレータがプローブ装置毎にアライメント位置からのオーバードライブ量を経験と勘に基づいて適宜変化させて設定している。
【０００８】
また、特許文献１に記載のプロービング装置の場合には、探針（プローブピン）がペレット（デバイス）の電極に接触したか否かの判断は、特定の２本のプローブピン間に電圧を加えておき、これら特定のプローブピンが接触する電極部分の全面がアルミニウム等の金属層で覆われているデバイスに探針を接近させ、これら２本のプローブピン間に流れる電流を測定することで行っている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−３４０７３４号公報（段落【００１３】第１行〜第６行）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のプロービング装置の場合には、検査時にデバイスの電極がプローブピンに接触した時に２本のプローブピン間に流れる電流に基づいて接触の有無を判断しているが、電極表面には自然酸化膜等の酸化膜が絶縁体として形成されているため、電極とプローブピンが単に接触しただけでは電流が流れず、電流を流すためにウエハをオーバードライさせざるを得ず、電流が流れた時のウエハの位置をゼロコンタクトポジションとして使用することがでないという課題があった。
【００１１】
また、上述のように特許文献１に記載のプロービング装置の場合にも、図４に示すアライメント方法を適用したプローブ装置と同様に本来のゼロコンタクトポジションが正確でないため、オペレータがプローブ装置毎にオーバードライブ量を経験と勘によって適宜設定せざるを得ないという課題があった。しかも、デバイスの微細化により薄膜化が進むと、検査時の電極パッド下へのダメージが問題となるため、オーバードライブ量を厳密に管理し、設定しなくてはならない。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、プローブ装置毎にゼロコンタクトポジションを正確且つ確実に採取することができるプローブピンの接触位置の採取方法を提供することを目的としている。また、アライメント位置からゼロコンタクトポジションに正確且つ確実に補正してオーバードライブ量を厳密に管理し設定することができるプローブピンの接触位置の補正方法を提供することを目的としている。更に、プローブ装置毎にオーバードライブ量を変えることなく被検査体に要求される所定のオーバードライブ量を設定することができるプローブ装置間の接触誤差の解消方法を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のプローブの接触位置の採取方法は、 プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブカードのプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置を採取する方法であって、上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められたアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載のプローブの接触位置の採取方法は、請求項１に記載の発明において、上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項３にプローブの接触位置の補正方法は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブカードのプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置をアライメント位置から補正する方法であって、上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められたアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、上記アライメント位置と上記接触位置との差を上記アライメント位置の補正値として上記プローブ装置に設定し、上記被検査体の検査時には上記補正値に基づいて上記アライメント位置を補正する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載のプローブの接触位置の補正方法は、請求項３に記載の発明において、上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項５に記載のプローブ装置間の接触誤差の解消方法は、プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブ装置毎に存在するプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置の誤差を解消する方法であって、上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められたアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、上記接触位置データをプローブ装置毎に採取し、上記プローブ装置毎に上記アライメント位置と上記接触位置との差を上記アライメント位置の補正値としてそれぞれ求め、求められたそれぞれの上記アライメント位置の補正値を上記プローブ装置毎に設定することにより上記プローブ装置間の接触誤差を解消する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項６に記載のプローブ装置間の接触誤差の解消方法は、請求項５に記載の発明において、上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の一実施形態のアライメント方法を示す流れ図、図２は本発明の他の実施形態のアライメント方法を示す流れ図である。
本実施形態では従来と同様のプローブ装置を用いることができる。従って、以下では図３に示すプローブ装置に附した符号を適宜用いて本実施形態を説明する。本実施形態ではウエハの検査に先立ってゼロコンタクトポジションを採取するために、予め基準プローブカード２１及び基準ウエハ２２を作製する。
【００２０】
図１に示す基準プローブカード２１は単に基準ウエハ２２との間で電気的な導通があるか否かを試験するためのもので、実際に使用するプローブカードと同数のプローブ（以下、「プローブピン」と称す。）２１Ａを必要とせず、導通用として少なくとも１本のプローブピン２１Ａがあれば良い。まず、２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａを有するプローブカード２１を用いる場合について説明する。
【００２１】
また、図１に示す基準ウエハ２２は、例えばシリコンウエハによって形成され、且つ、その表面には導電膜が形成されている。導電膜は、２本のプローブピン２１Ａが接触した時に、２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａ間を電気的に導通できる非酸化性の材料によって形成されたものであれば良く、例えば金薄膜によって形成されていることが好ましい。換言すれば、例えばアルミニウムや銅等の酸化され易い金属は、表面に酸化膜が容易に形成され、酸化膜を破らなければプローブピン２１Ａとの間で電気的導通を取ることができないため好ましくない。そこで、以下では導電膜として金薄膜を用いた場合について説明する。
【００２２】
金薄膜にはカメラの焦点を合わせるためのターゲットマークあるいはパターン（図示せず）が形成されている。このターゲットマーク等は、例えばウエハ表面に配線や電極パターンを形成する際に用いられるレチクルを用いて金薄膜表面に形成することができる。勿論その他の方法によって金薄膜表面にターゲットマーク等を形成しても良い。
【００２３】
而して、本実施形態を実施する場合には基準プローブカード２１をプローブ装置に装着し、メインチャック６上に基準ウエハ２２を設置（載置）した後、メインチャック６を駆動し、図１の（ａ）〜（ｄ）に示すように基準プローブ２１のプローブピン２１Ａと基準ウエハ２２のターゲットマークとのアライメントを行う。
【００２４】
即ち、図１の（ａ）に示すようにＸＹテーブルを介して下カメラ９Ｃが基準プローブカード２１の所定のプローブピン２１Ａの真下まで移動した後、メインチャック６が上昇して下カメラ９Ｃの焦点をプローブピン２１Ａの針先に合わせ、下カメラ９Cで所定のプローブピン２１Ａの針先を撮像し、この時のメインチャック６の位置からプローブピン２１Ａの針先のＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出する。
【００２５】
次いで、アライメントブリッジがプローブセンタに進出し、上カメラ９Ｂと下カメラ９Ｃの光軸を一致させた後（図示せず）、図1の（ｂ）に示すようにこの位置において上カメラ９Ｂで基準ウエハ２２のターゲットマークを撮像し、この時のメインチャック６の位置からターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出し、基準ウエハ２２のターゲットマークと所定のプローブピン２１ＡのＸ、Ｙ及びＺ方向のアライメントを終了する。
【００２６】
アライメント終了後、メインチャック６を例えば初期位置に戻した後、ＸＹテーブルを介してメインチャック６がＺ方向のアライメント位置まで上昇すると、例えば図１の（ｃ）に示すようにメインチャック６上の基準ウエハ２２とプローブピン２１Ａが接触せず、これら両者２１Ａ、２２間に隙間δが残る。そこで、オペレータがメインチャック６の昇降機構を操作し、同図の（ｄ）に示すように隙間δを埋め、プローブピン２１Ａと基準ウエハ２２とを針圧なく（オーバードライブ量＝０）で接触させる。この時、基準プローブカード２１には電圧を印加してあるため、２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａが金薄膜を介して導通して電流が流れる。２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａ間の電流を確認した時点で、この基準ウエハ２２の位置を本プローブ装置のゼロコンタクトポジションとして判断する。また、メインチャック６がアライメント位置に上昇した時に例えば図５の（ｂ）に示す状態に達するまでオーバードライブして既に２本のプローブピン２１Ａ、２１Ａ間に電流が流れる時にはメインチャック６を下降させ、電流が流れなくなった時点、あるいはその後メインチャック６を上昇させ再び電流が流れた位置をゼロコンタクトポジションとして判断する。
【００２７】
以上説明したように本実施形態によれば、プローブ装置を用いてウエハの電気的特性検査を行なうに先立って、プローブ装置に基準プローブカード２１を装着すると共に金薄膜を有する基準ウエハ２１を設置し、基準プローブカード２１のプローブピン２１Ａと基準ウエハ２２とをアライメントした後、基準プローブカード２１と基準ウエハ２２とを初期位置からアライメント位置を基準に移動させ、基準プローブカード２１に電圧を印加したプローブピン２１Ａと金薄膜とが針圧なく接触してプローブピン２１Ａと金薄膜間に電気的導通があった時の基準ウエハ２２の位置をゼロコンタクトポジションデータとして採取するため、プローブ装置毎にアライメント位置が異なっていてもそれぞれのプローブ装置において正確なゼロコンタクトポジションを確実に採取することができる。
【００２８】
また、プローブ装置毎にゼロコンタクトポジションを採取することができるため、プローブ装置毎にウエハ毎にそれぞれ決められた所定のオーバードライブ量を正確に設定することができ、オペレータによってプローブ装置毎にオーバードライブ量を変えて設定する必要がなく、オーバードライブ量を厳密に管理し設定することができる。延いては、デバイスが微細化しても検査時に常に所定のオーバードライブ量でウエハとプローブピンを接触させて一定の針圧で検査できるため、電極パッド下の構成膜層を損傷することなく信頼性の高い検査を行なうことができる。
【００２９】
次に、本実施形態のプローブピンの接触位置の補正方法について説明する。本実施形態では、ウエハの検査に先立って、上記実施形態のプローブピンの接触位置の採取方法と同様の手順でゼロコンタクトポジションを採取する。そして、このゼロコンタクトポジションを採取した時のアライメント位置とこのゼロコンタクトポジションとの隙間（差）δを補正値δとしてプローブ装置に設定登録する。そして、このプローブ装置を用いてウエハの検査を行なう際に、ウエハとプローブピンのアライメントを行った後、ウエハとプローブピンが接触する際に、補正値δに基づいてアライメント位置からゼロコンタクトポジションに正確に補正した後、ウエハが所定のオーバードライブ量でゼロコンタクトポジションからオーバードライブすると、ウエハとプローブピンとを予定した適正な針圧で電気的に接触させ、デバイスの検査を行なうことができる。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、検査時にウエハをアライメント位置からゼロコンタクトポジションに確実に補正することができるため、検査時にウエハ毎に予め決められた所定のオーバードライブ量でゼロコンタクトポジションからオーバードライブさせて予定した適正な針圧を得ることができ、微細構造のデバイスであっても電極パッド下の構成膜層を損傷することなく信頼性の高い検査を行なうことができる。
【００３１】
更に、本実施形態のプローブ装置間の接触誤差の解消方法について説明する。本実施形態においても、ウエハの検査に先立って、上記各実施形態と同様の手順でゼロコンタクトポジションをプローブ装置毎に採取する。そして、各プローブ装置において、アライメント位置とゼロコンタクトポジションとの差δを補正値δとしてプローブ装置毎に設定登録し、検査時にプローブ装置毎にそれぞれの補正値δを用いてアライメント位置からゼロコンタクトポジションに補正してプローブ装置間のアライメント誤差に基づく接触誤差を解消することができる。
【００３２】
従って、プローブ装置の個体差に関係なくウエハの種類毎に予め決められた所定のオーバードライブ量を一律に設定することができ、プローブ装置に関係なく所定のオーバードライブ量でウエハとプローブピンを確実に接触させ、微細構造のデバイスであっても電極パッド下の構成膜層を損傷することなく信頼性の高い検査を行なうことができる。
【００３３】
上記各実施形態ではプローブピン２１Ａを２本有する基準プローブカード２１を用いた場合について説明したが、例えば図２に模式的に示すように１本のプローブピン３１Ａを有する基準プローブカード３１を用いた場合についても同様に本発明の方法を実施することができる。本実施形態において用いられる基準ウエハ２２は両面に金薄膜が形成され、両面の金薄膜が電気的に導通可能な状態になっている。従って、基準ウエハ２２をメインチャック６上に載置した時には基準ウエハ２２とメインチャック６が電気的に接触するため、図２の（ａ）に示すように、予め基準プローブカード３１に電圧を印加しておくと、プローブピン３１Ａと基準ウエハ２２とが接触すれば、基準ウエハ２２の金薄膜を介してプローブピン３１Ａとメインチャック６とが導通し、電気計測器（またはテスタ）Ｔによってプローブピン３１Ａと基準ウエハ２２の接触の有無を確認することができる。
【００３４】
而して、１本のプローブピン３１Ａを有する基準プローブカード３１を用いて本発明方法を実施する場合には、上記各実施形態と同様に、図２の（ｂ）に示すように下カメラ９Ｃで基準プローブカード３１のプローブピン３１Ａの針先を撮像し、プローブピン３１Ａの針先のＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出する。また、同図の（ｃ）に示すように上カメラ９Ｂで基準ウエハ２２のターゲットマークを撮像し、この時のメインチャック６の位置からターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺの位置座標を算出し、基準ウエハ２２のターゲットマークと所定のプローブピン３１ＡのＸ、Ｙ及びＺ方向のアライメントを終了する。その後は上記各実施形態と同様の手順でゼロコンタクトポジションを求める。従って、プローブカード３１が１本のプローブピン３１Ａを有する場合でも上記各実施形態と同様にプローブピン３１Ａの接触位置を採取し、その接触位置の補正を行い、更に、プローブ装置間の接触誤差を解消することができる。
【００３５】
尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではない。例えば、基準プローブカード及び基準基板は本発明の目的を達成できるものであれば、適宜採用することができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の請求項１及び請求項２に記載の発明によれば、プローブ装置毎に撮像手段によって検出されるアライメント位置が異なっていても、プローブ装置毎にアライメント位置を基準にしてゼロコンタクトポジションを正確且つ確実に採取することができ、プローブ装置毎にオーバードライブ量を正確に設定することができるプローブの接触位置の採取方法を提供することができる。
【００３７】
また、本発明の請求項３及び請求項４に記載の発明によれば、プローブ装置毎に撮像手段によって検出されるアライメント位置が異なっていても、プローブ装置毎にアライメント位置をゼロコンタクトポジションに正確且つ確実に補正してオーバードライブ量を厳密に管理し設定することができるプローブの接触位置の補正方法を提供することができる。
【００３８】
また、本発明の請求項５及び請求項６に記載の発明によれば、プローブ装置毎に撮像手段によって検出されるアライメント位置が異なっていても、プローブ装置毎にアライメント位置をゼロコンタクトポジションに正確且つ確実に補正し、プローブ装置間の接触誤差を解消して、プローブ装置毎にオーバードライブ量を変えることなく被検査体に要求される所定のオーバードライブ量を一律に設定することができるプローブ装置間の接触誤差の解消方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプローブピンの接触位置の採取方法の一実施形態を示す流れ図である。
【図２】本発明のプローブピンの接触位置の採取方法の他の実施形態を示す流れ図である。
【図３】プローブ装置の一例を示す図で、（ａ）はプローバ室の正面を破断して示す正面図、（ｂ）はプローブ装置の内部を示す平面図である。
【図４】従来のアライメント方法及びオーバードライブ量の設定方法を示す流れ図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれアライメント位置とゼロコンタックとポイントの関係を示す模式図である。
【符号の説明】
２１、３１ 基準プローブカード
２１Ａ、３１Ａ 基準プローブカードのプローブピン
２２ 基準ウエハ（基準基板）
Claims (6)
- プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブカードのプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置を採取する方法であって、
上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、
上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、
第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、
上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められた上記基準プローブカードとのアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、
上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、を備えた
ことを特徴とするプローブの接触位置の採取方法。 - 上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とする請求項１記載のプローブの接触位置の採取方法。
- プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブカードのプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置をアライメント位置から補正する方法であって、
上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、
上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、
第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、
上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板のターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められた上記基準プローブカードとのアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、
上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、
上記アライメント位置と上記接触位置との差を上記アライメント位置の補正値として上記プローブ装置に設定し、上記被検査体の検査時には上記補正値に基づいて上記アライメント位置を補正する工程と、を備えた
ことを特徴とするプローブの接触位置の補正方法。 - 上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とする請求項３に記載のプローブの接触位置の補正方法。
- プローブ装置を用いて被検査体の電気的特性検査を行なうに先立って、プローブ装置毎に存在するプローブと移動可能な載置台上に載置された被検査体の電極とが針圧なく電気的に接触する位置の誤差を解消する方法であって、
上記プローブ装置に基準プローブカードを装着すると共に非酸化性の導電膜を有する基準基板を上記載置台上に設置する工程と、
上記載置台を移動させて上記載置台に付設された第１の撮像手段で上記基準プローブカードのプローブの針先を検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブの針先のＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、
第２の撮像手段をプローブセンタに配置し、第２の撮像手段で上記基準基板のターゲットマークを検出し、その時の上記載置台の位置に基づいて上記プローブに対する上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値を算出して記憶する工程と、
上記基準プローブカードの上記プローブのＸ、Ｙ及びＺ座標値と上記基準基板の上記ターゲットマークのＸ、Ｙ及びＺ座標値に基づいて求められた上記基準プローブカードとのアライメント位置まで上記載置台を介して上記基準基板を移動させる工程と、
上記アライメント位置を基準にして上記載置台をＺ方向で上下方向に移動させて上記基準プローブカードに電圧を印加した上記プローブと上記導電膜とが針圧なく接触して上記プローブと上記導電膜間に電気的導通があった時の上記基準基板の位置を接触位置データとして採取する工程と、
上記接触位置データをプローブ装置毎に採取し、上記プローブ装置毎に上記アライメント位置と上記接触位置との差を上記アライメント位置の補正値としてそれぞれ求め、求められたそれぞれの補正値を上記プローブ装置毎に設定することにより上記プローブ装置毎に接触誤差を解消する工程と、を備えた
ことを特徴とするプローブ装置間の接触誤差の解消方法。 - 上記導電膜として金薄膜を用いることを特徴とする請求項５に記載のプローブ装置間の接触誤差の解消方法。
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