JP5438572B2 - プローブカード検査装置、検査方法及び検査システム - Google Patents

Description

本発明は、プローブカードを検査する技術に関する。

一般に、半導体ウェハに形成された半導体集積回路の電気的検査（ウェハ検査）は、プローブカードと呼ばれる検査治具を用いて行われる。プローブカードは、半導体集積回路を有するチップの電極パッドに接触させるためのプローブ針を多数備えており、これらプローブ針を通して半導体集積回路を測定装置（テスタ）と電気的に接続させるために使用される。プローブカードに関する先行技術文献としては、たとえば、特開平８−６４６４６号公報（特許文献１）が挙げられる。

プローブカードを使用したウェハ検査を実際に行う前には、一般に、プローブカードの信頼性の有無を確認する検査（受け入れ検査）が行われている。たとえば、プローブ針の位置（アラインメント）が仕様で定められる基準位置から大きくずれていると、プローブ針が電極パッドに接触せずに、電極パッド以外の領域を傷つけることがある。図１（Ａ）は、半導体ウェハ１００の主面に形成されたチップ１０１，…の一例を概略的に示す図であり、図１（Ｂ）は、チップ１０１の表面に形成された電極パッド１０２Ａ〜１０２Ｐを例示する図である。図２（Ａ）は、このチップ１０１の表面に接触した状態のプローブ針１１１Ａ〜１１１Ｐを概略的に示す図であり、図２（Ｂ）は、プローブ針１１１Ａ〜１１１Ｐの接触により形成されたプローブ痕１１２Ａ〜１１２Ｐを模式的に示す図である。プローブ針１１１Ｏは、仕様の基準を満たしていないので、対応する電極パッド１０２Ｏに接触せず、電極パッド１０２Ａ〜１０２Ｐ以外の表面を傷つけてプローブ痕１１２Ｏを形成させているが、このようなプローブ痕１１２Ｏは、チップ１０１の特性を損なうおそれがある。

プローブカードの受け入れ検査では、たとえば、プローブ針の接触抵抗、プローブ針の配置（アラインメント）、プローブ針の高さのバラツキ（平坦度）、並びにオーバドライブ量のバラツキが測定される。なお、オーバドライブ（ｏｖｅｒ ｄｒｉｖｅ）とは、プローブ針の先端部を電極パッドに接触させた状態でさらに押し込むことを意味する。被検査体である対象デバイス（製品）の電極パッドの表面には自然酸化膜が形成されているので、ウェハ検査では、電極パッドの表面の自然酸化膜を削りとるために、プローブ針の先端部を電極パッドに接触させた状態でさらに押し込む必要がある。このため、電極パッドの表面にはオーバドライブにより傷跡（プローブ痕）が形成される。近年の電極パッドの狭ピッチ化により、オーバドライブ量のバラツキを低減することも要求されている。

特開平８−６４６４６号公報

従来の受け入れ検査では、顕微鏡やカメラを使用してプローブ針を目視で検査したり、対象デバイスの電極パッドにプローブ痕を付け、これらプローブ痕の配列を目視で検査することが行われていた。しかしながら、目視検査は正確さに欠けるため、目視検査に合格したプローブカードであっても、プローブ針の配列パターンが仕様の基準を満たしていないことがあった。たとえプローブ痕の全てが電極パッドの表面に形成されていたとしても、たとえば、プローブ針のオーバドライブ量のバラツキが基準値に適合しなければ、狭ピッチの電極パッドを有する対象デバイスを高精度に検査することが難しいという問題がある。

また、対象デバイスの電極パッドの表面にプローブ痕を形成し、これらプローブ痕に基づいて受け入れ検査を行う場合には、プローブカードを含めた検査治具のセッティングの正確さが要求される。しかしながら、実際に、プローブ痕の形状の歪みが目視で確認されたとしても、その歪みが、プローブ針の先端部形状の歪みに起因するものなのか、その他の要因（たとえば、プローブカードを固定する治具のセッティングの不正確さ）に起因するものかの区別がつかない場合がある。

上記に鑑みて本発明の目的は、プローブカードの良否判定を正確に行うことを可能にするプローブカード検査装置、検査方法及び検査システムを提供することである。

本発明によるプローブカード検査装置は、複数のプローブ針を有するプローブカードの検査に使用されるプローブカード検査装置であって、前記複数のプローブ針の先端部を受け入れる被接触面を表面に有する基板を備えており、前記被接触面は、該被接触面に形成された複数の第１の境界線により半導体チップのサイズに対応する複数の第１の座標領域に区画され、前記複数の第１の座標領域の少なくとも一つは複数の第２の境界線により格子状に区画された複数の第２の座標領域により構成され、前記複数の第１の座標領域は格子状に配列されていることを特徴とする。

本発明による検査方法は、複数のプローブ針を有するプローブカードの検査方法であって、前記プローブカードを配置するステップと、前記複数のプローブ針と対向するように前記プローブカード検査装置を支持部に取り付けるステップと、前記プローブカード検査装置の表面を前記プローブ針の先端部に接触させるステップと、前記表面に前記プローブ針の先端部が接触した後、前記プローブカード検査装置を前記プローブカードから離間させるステップと、を備えることを特徴とする。

本発明による検査システムは、複数のプローブ針を有するプローブカードの検査システムであって、前記プローブカードを保持する保持部材と、前記複数のプローブ針と対向するように前記プローブカード検査装置を支持する支持部と、前記プローブカード検査装置を前記プローブカードの方向に相対移動させて前記プローブカード検査装置の表面を前記プローブ針の先端部に接触させ、その後、前記プローブカード検査装置を前記プローブカードとは逆方向に相対移動させて前記プローブカード検査装置を前記プローブカードから離間させる駆動機構と、前記駆動機構の動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、プローブカード検査装置を使用することでプローブカードの良否判定を高精度に行うことができる。

（Ａ）半導体ウェハの主面に形成されたチップの一例を概略的に示す図であり、（Ｂ）は、チップの表面に形成された電極パッドを例示する図である。 （Ａ）は、チップの表面に接触した状態のプローブ針を概略的に示す図であり、（Ｂ）は、プローブ針の接触により形成されたプローブ痕を模式的に示す図である。 本発明に係る実施の形態１のプローブカード検査装置であるプローブカード検査用基板の一例を概略的に示す図である。 実施の形態１に係るプローブカード検査に使用されるウェハ検査システムの構成を概略的に例示する図である。 実施の形態１の計測装置による処理手順の一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は、被検査領域に接触するプローブ針を概略的に示す図であり、（Ｂ）は、プローブ針の接触により形成されたプローブ痕を模式的に示す図である。 本発明に係る実施の形態２の計測装置による処理手順を示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態３のプローブカード検査装置の外観を概略的に示す平面図である。 実施の形態３のプローブカード検査装置内に集積化された半導体集積回路の概略構成を示す機能ブロック図である。 レベル検出回路の構成の一部を示す概略図である。 不揮発性メモリの記憶内容の一例を示す図である。 不揮発性メモリの記憶内容の他の例を示す図である。

以下、本発明に係る種々の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

実施の形態１．
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明に係る実施の形態１のプローブカード検査装置である検査用基板１０の一例を概略的に示す図である。図３（Ａ）は、検査用基板１０の平面図である。図３（Ａ）に示されるように、検査用基板１０は、プローブカードの複数のプローブ針の先端部を受け入れる表面（被接触面）を有する。この検査用基板１０には、表面を複数の主座標領域Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３，Ａ_４，…に区画するＸ軸方向の境界線１０ｈ，…，１０ｈとＹ軸方向の境界線１０ｖ，…，１０ｖとが形成されている。ここで、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは互いに直交する。これら主座標領域Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３，Ａ_４，…は、検査用基板１０の表面全体に亘って格子状に配列されている。

各主座標領域Ａ_ｊには、図３（Ｂ）に示されるように、複数の副座標領域Ａ_ｊ（１，１）〜Ａ_ｊ（１１，１１）が形成されている。これら副座標領域Ａ_ｊ（１，１）〜Ａ_ｊ（１１，１１）は、主座標領域Ａ_ｊの全体に亘って格子状に配列されている。各副座標領域Ａ_ｊ（ｐ，ｑ）の形状は、たとえば、一辺が約５０μｍ程度の矩形状とすることができるが、たとえばオーバドライブ量のバラツキといった仕様で要求される基準値に応じてその形状を決めることができる。また、各副座標領域Ａ_ｊ（ｐ，ｑ）のサイズは、仕様に適合する限り、小さくすることが望ましい。これにより、プローブ痕の位置を正確に検出することができる。なお、説明の便宜上、副座標領域Ａ_ｊ（１，１）〜Ａ_ｊ（１１，１１）の個数は１２１（＝１１×１１）個であるが、これに限定されるものではない。

プローブカード検査の信頼性向上の観点からは、検査用基板１０は、ウェハプロセスにより半導体ウェハに形成されるチップの電極パッド材料と同じ導電性材料からなることが好ましい。このような導電性材料としては、たとえば、アルミニウム、銅及び金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、検査用基板１０を後述のウェハ検査システム２０に設置してプローブカード検査を行うため、検査用基板１０の外形状はウェハ形状であることが望ましい。

境界線１０ｈ，１０ｖ，１１ｈ，１１ｖは、たとえば、ウェハ形状に加工された金属基板の表面をエッチング加工することにより形成された溝でもよいし、あるいは、基板の表面全体に電極パッド材料からなる膜を蒸着し、この膜の表面をエッチング加工することにより形成された溝でもよい。エッチング加工に代えて、ダイシングブレードを用いて境界線１０ｈ，１０ｖ，１１ｈ，１１ｖを形成することもできる。ただし、境界線１０ｈ，１０ｖ，１１ｈ，１１ｖの形成方法は、上述のものに限定されずに、種々の方法を採用することができる。

図４は、本実施の形態に係るプローブカード検査に使用されるウェハ検査システム２０の構成を概略的に例示する図である。図４に示されるように、ウェハ検査システム２０は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ移動自在に配置された載置台３８と、この載置台３８を駆動する駆動機構（ステージ）３９とを備える。載置台３８は、自己の中心軸（Ｚ軸）の周りに回転することもできる。この載置台３８上には、検査用基板１０が主座標領域Ａ_１，Ａ_２，…を上方に向けた状態で配置されており、載置台３８は検査用基板１０の底面を支持している。

また、ウェハ検査システム２０は、プローブ針群３２を有するカンチレバー型のプローブカード３１を保持する保持部材３６と、パフォーマンスボード３３と、テストヘッド３４とを有する。パフォーマンスボード３３は、プローブカード３１のプローブ針群３２とテストヘッド３４との間を電気的に接続するインタフェースボードである。

ウェハ検査システム２０はさらに、計測装置２１、表示装置２７及び操作入力部（操作パネル）２８を備えている。計測装置２１は、テストヘッド３４及びパフォーマンスボード３３を通じてプローブカード３１に試験信号を供給することによりプローブ針群３２に接触する被検査対象の電気的特性を計測する計測部（テスタ）２２を有する。本実施の形態での被検査対象はプローブカード検査用基板１０であるが、ウェハプロセスにより形成されたチップを有する半導体ウェハ（図示せず）の当該チップの電気的特性もウェハ検査システム２０は検査することができる。このため、ウェハ検査システム２０は、ウェハ検査とプローブカード検査との双方を行う機能を有している。ユーザは、操作入力部２８を操作して計測条件や計測処理に関する情報を入力することができる。操作入力部２８は、その入力情報をインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）２６を介して計測部２２に転送する。

また、計測装置２１は、駆動機構３９の動作を制御する駆動制御部２４を有する。ユーザは、操作入力部２８を操作して検査用基板１０の位置決めに関する指示を入力することができる。操作入力部２８は、その入力情報をＩ／Ｆ部２６を介して駆動制御部２４に転送する。駆動制御部２４は、操作入力部２８からの指示に従って駆動機構３９の動作を制御することにより、載置台３８をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に小刻みに移動させることができる。

さらに、計測装置２１は画像処理部２３を有する。画像処理部２３は、ホルダ４１に固定された撮像部４０の動作を制御し、撮像部４０で撮像された画像データを画像処理する機能を有する。また、画像処理部２３は、駆動手段（図示せず）にホルダ４１をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させて撮像部４０をＸ−Ｙ平面において位置決めする機能をも有している。撮像部４０は、下方に位置する検査用基板１０の表面を撮像し、その結果得た画像データを画像処理部２３に出力する機能を有する。画像処理部２３は、画像データをインタフェース部（Ｉ／Ｆ部）２５を介して表示装置２７に出力して撮像画像を表示装置２７に表示させることができる。撮像部４０としては、たとえば、ＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子などの固体撮像素子が挙げられるが、これに限定されるものではない。

ユーザは、表示装置２７に表示された撮像画像を確認しつつ、操作入力部２８を操作して駆動制御部２４に駆動機構３９を制御させることにより、プローブカード３１に対する検査用基板１０の相対位置の調整（アラインメント調整）を行うことができる。

上記構成を有するウェハ検査システム２０の動作を図５を参照しつつ以下に説明する。図５は、計測装置２１による計測処理の手順の一例を示すフローチャートである。

計測装置２１は、ユーザ操作による計測開始指示が入力されるか、あるいは、位置調整（アライメント調整）のための操作入力がなされるまで待機している（ステップＳ１０のＮＯ及びステップＳ１２のＮＯ）。位置調整のための操作入力があったとき（ステップＳ１２のＹＥＳ）、駆動制御部２４は、その操作入力に応じて駆動機構３９を駆動して駆動機構３９に載置台３８を移動させる（ステップＳ１４）。

計測開始指示があったときは（ステップＳ１０のＹＥＳ）、計測部２２は、この計測開始指示に応じて、駆動制御部２４に接触要求を発する。駆動制御部２４は、この接触要求に応じて、駆動機構３９に載置台３８をプローブカード３１の方向（＋Ｚ軸方向）に相対移動させて検査用基板１０の表面（被接触面）にプローブ針群３２を接触させる（ステップＳ１６）。このとき、駆動制御部２４は、接触要求に応じて、Ｘ軸方向やＹ軸方向に検査用基板１０を微少距離（数μｍ）だけ移動させることもできる。図６（Ａ）は、被検査領域である主座標領域Ａ_ｊに接触するプローブ針３２Ａ〜３２Ｐを概略的に示す図である。これらプローブ針３２Ａ〜３２Ｐは、図４のプローブ針群３２を構成するものである。

プローブ針３２Ａ〜３２Ｐの主座標領域Ａ_ｊへの接触が終了した後は、計測部２２は、駆動制御部２４に離間要求を発する。駆動制御部２４は、この離間要求に応じて、駆動機構３９に載置台３８をプローブカード３１とは逆方向（−Ｚ軸方向）に相対移動させて検査用基板１０の表面（被接触面）からプローブ針群３２を離間させる（ステップＳ１８）。図６（Ｂ）は、プローブ針３２Ａ〜３２Ｐを当てたことにより形成されたプローブ痕３２０Ａ〜３２０Ｐを概略的に示す図である。その後、画像処理部２３は、被検査領域である主座標領域Ａ_ｊの直上に撮像部４０を移送させて撮像部４０に主座標領域Ａ_ｊを撮像させる（ステップＳ２０）。そして、画像処理部２３は、その撮像画像を表示装置２７に表示させる（ステップＳ２２）。

その後、計測装置２１による処理が終了すると判定されると（ステップＳ２４のＹＥＳ）、計測処理は終了するが、それ以外の場合は（ステップＳ２４のＮＯ）、計測処理の手順はステップＳ１０に戻る。

上記したように実施の形態１の検査用基板１０を使用することにより、検査用基板１０の表面にプローブ痕３２０Ａ〜３２０Ｐを形成することができる。ユーザは、これらプローブ痕３２０Ａ〜３２０Ｐを確認することでプローブ針３２Ａ〜３２Ｐの配列（アラインメント）や平坦度、並びにオーバドライブ量などを検査することができる。検査用基板１０の表面（被接触面）には、格子状に配列された副座標領域Ａ_ｊ（１，１），…が敷き詰められているので、プローブ針（図６（Ａ）の例では、プローブ針３２Ｏ）が、電極パッドの位置に相当する基準位置から大幅にずれている場合でも、そのプローブ痕（図６（Ｂ）の例では、プローブ痕３２０Ｏ）を容易に確認することができる。したがって、プローブ痕３２０Ｎの基準位置からのずれを確実且つ容易に把握することができ、プローブカード３１の良否判定を高精度に行うことができる。

また、主座標領域Ａ_１，Ａ_２，…や副座標領域Ａ_ｊ（１，１）〜Ａ_ｊ（１１，１１）を区画する境界線１０ｈ，１０ｖ，１１ｈ，１１ｖを基準にして複数のプローブ痕の相対位置を正確に把握することができる。それ故、複数のプローブ痕の配列パターンが全体として歪んでいるときにも、これらプローブ痕の相対位置が仕様の基準値と合致するときには、プローブカード３１のセッティングが不良であると判断することができる。

なお、プローブカード３１は、プローブ針群３２の先端部が斜め方向から中心部に伸びるカンチレバー方式であるが、これに限定されず、プローブ針の先端部が垂直方向（Ｚ軸方向）に伸びる垂直方式でもよい。また、本実施の形態で使用されるプローブカード３１は、ウェハ検査の際に、１つのチップ（ダイ）の電気的特性を測定するためのプローブ針群３２を有しているが、これに限定されるものではない。ウェハ検査システム２０は、検査用基板１０を使用することにより、複数のチップの電気的特性を同時に測定するためのプローブ針群を有するプローブカードをも検査することができる。

実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。実施の形態２の検査用基板として、実施の形態１の検査用基板１０と同じものが使用される。また、実施の形態２に係るウェハ検査装置の構成は、上記実施の形態１のウェハ検査システム２０（図４）の構成と同じである。

本実施の形態に係る計測処理を図７を参照しつつ以下に説明する。図７は、実施の形態２に係る計測装置２１による計測処理の手順を示すフローチャートである。図７のステップＳ１０〜Ｓ２０は、図５のステップＳ１０〜Ｓ２０と同じであるので、その詳細な説明を省略する。

ステップＳ２０で画像処理部２３が撮像部４０に主座標領域Ａ_ｊを撮像させた後は、画像処理部２３は、その撮像画像に現れるプローブ痕のパターンと基準座標のパターンとを比較してプローブ痕の座標と基準座標との誤差を検出する（ステップＳ２５）。次に、画像処理部２３は、その検出結果を表示装置２７に表示させる（ステップＳ２７）。画像処理部２３は、たとえば、プローブ痕の配列パターンが仕様に合致しないと判定したときは、その判定結果をエラーメッセージとして表示装置２７に表示させることができる。あるいは、誤差の大きなプローブ痕の画像にマークを付けて他のプローブ痕の画像とともに表示装置２７に表示させることもできる。

その後、計測装置２１による処理が終了すると判定されると（ステップＳ２９のＹＥＳ）、計測処理は終了するが、それ以外の場合は（ステップＳ２９のＮＯ）、計測処理の手順はステップＳ１０に戻る。

上記したように実施の形態２によれば、計測装置２１の画像処理部２３は、プローブ痕の配列パターンを基準座標のパターンと比較して両者の誤差を検出することができるので、目視によらずにプローブカード３１の良否判定を行うことができる。

実施の形態３．
次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。図８は、実施の形態３のプローブカード検査装置６０の外観を概略的に示す平面図である。このプローブカード検査装置６０と図４のウェハ検査システム２０とを用いてプローブカード３１を検査することができる。プローブカード検査装置６０は、プローブカード３１のプローブ針群３２を受け入れる被接触面６１を有する。この被接触面６１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に伸びる境界線（分離線）で区画されたｎ×ｍ個の座標領域Ｐ（１，１），…，Ｐ（ｎ，ｍ）（ｎ，ｍは正整数）を有している。これら座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）は、被接触面６１の全体に亘って格子状に配列された電極である。各座標領域Ｐ（ｐ，ｑ）の形状は、たとえば、一辺が約５０μｍ程度の矩形状とすることができるが、たとえばオーバドライブ量のバラツキといった仕様で要求される基準値に応じてその形状及びサイズを決めることができる。

被接触面６１は、ウェハプロセスにより半導体ウェハに形成されるチップの電極パッド材料と同じ導電性材料からなることが好ましい。このような導電性材料としては、たとえば、アルミニウム、銅及び金が挙げられるが、これらに限定されるものではない。座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）を区画する境界線は、これら座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）を互いに電気的に分離するように形成されている。境界線は、たとえば、ウェハ形状に加工された金属基板の表面をエッチング加工することにより形成された溝でもよいし、あるいは、半導体基板の上に電極パッド材料からなる膜を蒸着し、この膜の表面をエッチング加工することにより形成された溝でもよい。

このプローブカード検査装置６０は、半導体基板（図示せず）と、この半導体基板に集積されたメモリ回路を含む半導体集積回路とを有する。図８の入出力端子部６２は、メモリ回路に記憶されている値を読み出すための入力／出力端子６３，６３，…を有するものである。また、プローブカード検査装置６０は、半導体集積回路に駆動電圧を提供するための電源６４も備えている。

図９は、プローブカード検査装置６０内に形成された半導体集積回路であるレベル検出回路７０及びメモリ回路７１の概略構成を示す機能ブロック図である。レベル検出回路７０は、座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）の電圧レベルを検出することができる。レベル検出回路７０は、座標領域ごとにその電圧レベルを検出し、その検出結果である検出信号ＤＳをメモリ回路７１に出力する。図１０は、レベル検出回路７０の構成の一部を示す概略図である。図１０に示されるように、座標領域Ｐ（ｉ，ｊ）は、プルアップ抵抗素子７８を介して電源電圧ＶＤＤを与える端子と接続されており、また、アンプ７９の入力端子とも接続されている。座標領域Ｐ（ｉ，ｊ）がプローブ針の接触を受けないときは、アンプ７９には電源電圧ＶＤＤが印加され、アンプ７９の出力は高レベルである。一方、座標領域Ｐ（ｉ，ｊ）がプローブ針の接触を受けたときは、座標領域Ｐ（ｉ，ｊ）の電圧変化によりプルアップ抵抗素子７８に電流が流れ、アンプ７９の入力端子の電圧は低下する。よって、アンプ７９の出力は低レベルとなる。なお、レベル検出回路７０の構成は、プルアップ抵抗素子７８を使用するものに限らない。プルダウン抵抗素子を使用して、座標領域Ｐ（ｉ，ｊ）がプローブ針の接触を受けないときは低レベル電圧を出力し、座標領域Ｐ（ｉ，ｊ）がプローブ針の接触を受けたときは高レベル電圧を出力する構成を採用してもよい。

図９に示されるように、メモリ回路７１は、セレクタ回路７３、不揮発性メモリ７４、アドレス／セレクト信号生成部７５及びクロック生成部７６を含む。不揮発性メモリ７４及びアドレス／セレクト信号生成部７５は、クロック生成部７６からのクロック信号に同期して動作する。不揮発性メモリ７４は、座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）に一対一対応する記憶領域を有している。図１１は、説明の便宜上、ｎ＝１１、ｍ＝１１とした場合の不揮発性メモリ７４の記憶領域の内容を模式的に示す図である。図１１に示されるように、座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（１１，１１）にプローブ針が接触しない初期状態では、全ての記憶領域に「１」の値が記憶されている。

セレクタ回路７３は、アドレス／セレクト信号生成部７５から供給されるセレクト信号（選択制御信号）ＳＣに応じて、検出信号ＤＳの中のいずれかの検出信号を選択し、選択された検出信号を不揮発性メモリ７４に出力する。アドレス／セレクト信号生成部７５は、たとえば、座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）に一対一対応する検出信号をライン単位で順次選択させるセレクト信号ＳＣをセレクタ回路７３に供給することができる。不揮発性メモリ７４は、セレクタ回路７３からのライトイネーブル信号ＷＥに応じて、アドレス信号ＡＤで指定される記憶領域に検出信号ＳＤの値「１」又は「０」を書き込むことができる。

プローブカード検査装置６０は、図４のウェハ検査システム２０の載置台３８上に、被接触面６１を上方に向けた状態で配置される。そして、図５に示した計測処理の手順で被接触面６１の表面にプローブ針群３２が接触させられる。図１２は、座標領域Ｐ（２，２），Ｐ（４，２），Ｐ（６，３），Ｐ（８，２），Ｐ（１０，２），Ｐ（２，４），Ｐ（１０，４），Ｐ（２，６），Ｐ（１０，６），Ｐ（２，８），Ｐ（１０，８），Ｐ（２，１０），Ｐ（４，１０），Ｐ（６，１０），Ｐ（８，１０），Ｐ（１０，１０）にプローブ針が接触したときの不揮発性メモリ７４における記憶値の分布を示す図である。

ユーザは、不揮発性メモリ７４に記憶されている値を入出力端子部６２を通じて読み出すことができる。具体的には、入出力端子部６２から出力イネーブル信号ＯＥとアドレス信号Ａｄｄとを不揮発性メモリ７４に供給することにより、このアドレス信号Ａｄｄで指定される記憶領域の値のデータＤｏｕｔを読み出すことができる。

上記したように、実施の形態３に係るプローブカード検査装置６０は、座標領域Ｐ（１，１）〜Ｐ（ｎ，ｍ）へのプローブ針の接触位置を示すデータを記憶することができる。ユーザは、入出力端子部６２を通じてこのデータを読み出すことにより、プローブ針の正確な位置情報を取得することができる。また、実施の形態１，２の検査用基板１０と比べると複数回使用することができる。さらに、読み出されたデータを仕様上の座標値と照合するデータ処理を利用することにより基準値との比較を自動で行うことができるので、多数のプローブ針（たとえば、複数のチップの電気的特性を同時に測定するためのプローブ針群）を有するプローブカードの良否判定を短時間で行うことができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。たとえば、上記実施の形態１〜３のプローブカード検査装置１０，６０の被接触面は、必ずしも、ウェハ検査の対象デバイス（半導体ウェハ）のサイズに略等しいサイズを有する必要はない。プローブカード検査装置１０，６０の被接触面が、たとえば、ウェハ検査の対象デバイスのサイズの数倍以上のサイズを有していてもよいし、あるいは、チップと同程度のサイズを有していてもよい。

また、上記した計測装置２１を構成する計測部２２、画像処理部２３及び駆動制御部２４の全部または一部は、たとえば、マイクロプロセッサ，ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ），タイマー回路，入出力インタフェース及び専用処理ユニットを含む集積回路で構成することができる。また、計測部２２、画像処理部２３及び駆動制御部２４の全部または一部の機能は、ハードウェアで実現されてもよいし、あるいは、マイクロプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムで実現されてもよい。計測部２２、画像処理部２３及び駆動制御部２４の全部または一部の機能がコンピュータプログラム（実行形式のファイルを含む。）で実現される場合、マイクロプロセッサは、記憶媒体（図示せず）からコンピュータプログラムをロードし実行することによって当該機能を実現することができる。

１０ 検査用基板（プローブカード検査装置）、 １０ｈ，１０ｖ，１１ｈ，１１ｖ 境界線、 ２０ ウェハ検査システム、 ２１ 計測装置（テスタ）、 ２２ 計測部、 ２３ 画像処理部、 ２４ 駆動制御部、 ２５，２６ インタフェース部（Ｉ／Ｆ部）、 ２７ 表示装置、 ２８ 操作入力部、 ３１ プローブカード、 ３２ プローブ針群、 ３２Ａ〜３２Ｐ プローブ針、 ３２０Ａ〜３２０Ｐ 針跡（プローブ痕）、 ３３ パフォーマンスボード、 ３４ テストヘッド、 ３６ 保持部材、 ３８ 載置台、 ３９ 駆動機構、 ４０ 撮像部、 ４１ ホルダ、 ６０ プローブカード検査装置、 ６１ 被接触面、 ６２ 入出力端子部、 ６４ 電源、 ７０ レベル検出回路、 ７１ メモリ回路、 ７３ セレクタ回路、 ７４ 不揮発性メモリ、 ７５ アドレス／セレクト信号生成部、 ７６ クロック生成部、 ７８ 抵抗素子、 ７９ アンプ。

Claims (14)

1. 複数のプローブ針を有するプローブカードの検査に使用されるプローブカード検査装置であって、
   前記複数のプローブ針の先端部を受け入れる被接触面を表面に有する基板を備えており、
   前記被接触面は、該被接触面に形成された複数の第１の境界線により半導体チップのサイズに対応する複数の第１の座標領域に区画され、前記複数の第１の座標領域の少なくとも一つは複数の第２の境界線により格子状に区画された複数の第２の座標領域により構成され、前記複数の第１の座標領域は格子状に配列されている、
   ことを特徴とするプローブカード検査装置。
2. 請求項１に記載のプローブカード検査装置であって、前記第２の座標領域は前記プローブ針の間隔に対応するサイズであることを特徴とするプローブカード検査装置。
3. 請求項１に記載のプローブカード検査装置であって、前記第２の座標領域は前記プローブ針のオーバドライブ量のバラツキに対応するサイズであることを特徴とするプローブカード検査装置。
4. 請求項１から３のうちのいずれか１項に記載のプローブカード検査装置であって、前記基板は、前記被接触面を除いて、前記プローブカードを用いたウェハ検査の被検査対象である半導体ウェハと同じ外形状を有することを特徴とするプローブカード検査装置。
5. 請求項１から４のうちのいずれか１項に記載のプローブカード検査装置であって、前記第１の境界線と前記第２の境界線とは、前記被接触面に形成された溝からなることを特徴とするプローブカード検査装置。
6. 請求項５に記載のプローブカード検査装置であって、
   前記基板に集積されており、前記複数の第２の座標領域にそれぞれ対応する複数の記憶領域を有するメモリ回路と、
   前記記憶領域に記憶された値を読み出すための入出力端子部と、
   をさらに備え、
   前記複数の第２の座標領域は、電気的に互いに分離された複数の電極からなり、
   前記メモリ回路は、前記複数の電極の電圧レベルに応じた値を前記複数の記憶領域にそれぞれ記憶する、
   ことを特徴とするプローブカード検査装置。
7. 請求項６に記載のプローブカード検査装置であって、前記電極ごとに前記電圧レベルを検出する検出回路をさらに備えることを特徴とするプローブカード検査装置。
8. 請求項１から７のうちのいずれか１項に記載のプローブカード検査装置であって、前記被接触面は、ウェハプロセスにより半導体ウェハに形成された電極パッドの材料と同じ導電性材料からなることを特徴とするプローブカード検査装置。
9. 請求項１から８のうちのいずれか１項に記載のプローブカード検査装置であって、前記被接触面は、アルミニウム、銅及び金の中から選択された１種または２種以上の金属材料からなることを特徴とするプローブカード検査装置。
10. 複数のプローブ針を有するプローブカードの検査方法であって、
    前記プローブカードを配置するステップと、
    前記複数のプローブ針と対向するように請求項１から９のうちのいずれか１項に記載のプローブカード検査装置を支持部に取り付けるステップと、
    前記プローブカード検査装置の表面を前記プローブ針の先端部に接触させるステップと、
    前記表面に前記プローブ針の先端部が接触した後、前記プローブカード検査装置を前記プローブカードから離間させるステップと、
    を備えることを特徴とする検査方法。
11. 複数のプローブ針を有するプローブカードの検査システムであって、
    前記プローブカードを保持する保持部材と、
    前記複数のプローブ針と対向するように請求項１から９のうちのいずれか１項に記載のプローブカード検査装置を支持する支持部と、
    前記プローブカード検査装置を前記プローブカードの方向に相対移動させて前記プローブカード検査装置の表面を前記プローブ針の先端部に接触させ、その後、前記プローブカード検査装置を前記プローブカードとは逆方向に相対移動させて前記プローブカード検査装置を前記プローブカードから離間させる駆動機構と、
    前記駆動機構の動作を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする検査システム。
12. 請求項１１に記載のプローブカード検査システムであって、
    前記プローブ針に試験信号を供給して前記プローブ針と電気的に接続された被検査対象の電気的特性を測定する計測部
    をさらに備えることを特徴とする検査システム。
13. 請求項１１または１２に記載の検査システムであって、
    前記プローブカード検査装置の前記被接触面を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された画像を表示装置に表示させる画像処理部と、
    をさらに備えることを特徴とする検査システム。
14. 請求項１１または１２に記載の検査システムであって、
    前記プローブカード検査装置の前記被接触面を撮像する撮像部と、
    前記撮像部により撮像された画像に現れるプローブ痕のパターンと基準座標のパターンとを比較して前記プローブ痕の座標と前記基準座標との誤差を検出する画像処理部と、
    を備え、
    前記画像処理部は、前記誤差の検出結果を表示装置に表示させる、
    ことを特徴とする検査システム。

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