JPH02224259A

JPH02224259A - 集積回路用プローブカードを検査する方法及び装置

Info

Publication number: JPH02224259A
Application number: JP1261249A
Authority: JP
Inventors: John P Stewart; ジョン　ポール　スチュワート; Ronald C Seubert; ロナルド　シースーバート; Donald B Snow; ドナルド　ベイリー　スノー
Original assignee: Applied Precision Inc
Current assignee: Global Life Sciences Solutions USA LLC
Priority date: 1988-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1990-09-06
Also published as: US4918374A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、集積回路を製造中に検査する分野に関し、さ
らに詳しくは、集積回路がまだそれらが形成されるウェ
ハーの一部である状態の時に集積回路を検査することが
できるように集積回路と接触して用いるプローブカード
を検査する方法及び装置に関する。

（従来技術）半導体産業においては、集積回路がまだ元のウェハーに
ある間に、各々の集積回路すなわちチップを特性検査を
する必要がある。これらのチップに対して特性検査を行
うために、集積回路に形成されているボンディングパッ
ドと電気的に接触させる必要があり、それによって、適
度な電気的刺激がチップに印加され、それらに対応する
応答を決定することができる。プローブカードとして知
られているデバイスは、普通は特性検査を可能にするた
めに集積回路のボンディングパッドと接触して用いられ
る。

プローブカードは、先端がプローブポイントの列で終っ
ている弾力性導体あるいは弾力性ワイヤーの列を包含し
ている。プローブポイントの列を形成するワイヤーは、
プリント回路基板に取り付けられており、それらのワイ
ヤーが集積回路のボンディングパッドと正確に一致する
ように、プローブポイントが配置されている。ボンディ
ングパッドのパターンは、−数的に各集積回路で変化す
るために、異なるプローブカードが集積回路の各タイプ
に対して使用される。使用の際は、・各ボンディングパ
ッドとプローブポイントを一致させて、集積回路をプロ
ーブアレイの下に配置する。

その後、ウェハーとプローブアレイが互いに接近して、
プローブポイントが対応するボンディングパ・ンドと接
触したときにはプローブポイントが少しだけたわむ、電
気的刺激及びその刺激に対する応答は、プローブカード
ワイヤーを通って適当な電子検査装置へ接続される。そ
の後プローブカードと集積回路が分離され、プローブポ
イントが他の集積回路と一致させられて、ウェハー上の
集積回路の全てが走査されるまで、その走査が繰り返さ
れる。

生産効率を最大にし、かつチップの損傷の可能性を最小
にするために、プローブカードを検査して必要な電気的
特性とプローブポイントの整列の正確さを確認すること
が望ましい、その検査は。

カードを最初に使用する前に、さらに摩耗、損傷、ある
いは他の劣化について調べるための連続休止期間に行わ
れるべきである。

必要な電気的及び機械的検査の幾つかは、現在利用でき
る装置によって行うことができる０例＾ば、プローブカ
ードの平坦性（Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）を測定す
るために、市販の機械が利用できる。平坦性という言葉
は、プローブポイントが同一平面上にあるように、プロ
ーブポイントの垂直方向の並列の程度のことをいう、平
坦性に欠ける場合は、全てのプローブポイントが集積回
路と接触するためにプローブワイヤーの何本かが過度に
折れ曲がることになる。プローブワイヤーのこの過度な
曲がりは、金属のボンディングパッドを過度に削り、そ
れゆえチップを傷つけて摩耗やプローブポイント上に形
成される酸化を加速度的に生じさせる。従来のプローブ
カードの平坦性を測定する装置は、プローブポイントア
レイに平行に隣接して平坦な金属板を配置し、その金属
板とアレイをわずかたけ接近させることによってその役
割を果たした。各々を接近させた後で、各プローブポイ
ントと金属板との電気的な連続性が測定される。プロー
ブポイントが金属板と接触して連続的になった箇所は、
Ｚ軸に沿った他の点と相対的な位置が決定する。全ての
プローブポイントが金属板に接触するまで、すなわち全
てのプローブポイントのＺ軸の位置が決定することがで
きるまで、金属板とプローブポイントアレイが互いに接
近する。

プローブカードの重要な電気的特性は、プローブポイン
トの接触抵抗である。プローブポイントの接触抵抗は、
金属の酸化や他の汚染物のプローブポイントへの付着に
伴い、使用とともにしだいに増加する。それゆえ、接触
抵抗が測定されて、そのプローブポイントを清掃しなけ
ればならないかどうかを決める。接触抵抗は、プローブ
ポイントがプローブカード平坦性測定装置の平板と接触
するときに、プローブワイヤーと直列に電気抵抗計を接
続することによって測定することができる。

電気抵抗計で測定できるプローブカードの他の電気的パ
ラメーターは、ボードリーケージ（ｂｏａｒｄｌｅａｋ
ａｇｅ）である、このボードリーケージは、プローブカ
ードの汚染によって生じ、ワイヤーが互いに離れ、かつ
平坦性測定平板から離れている場合の、プローブワイヤ
ー同士の抵抗値に逆比例する。

測定すべきプローブカードの非常に重要なパラメーター
は、ボンディングパッドに対するＸ及びＹ軸に沿ったプ
ローブポイントの整列性である。

プローブポイントのＸ及びＹ軸の整列性は、現在は、対
応する集積回路の上からプローブアレイを配置すること
によって、光学的に測定している。

プローブアレイは集積回路のボンディングパッドに接触
して配置され、プローブワイヤーは適度な量だけ曲がっ
ている。その後、ボンディングパッドに対するプローブ
ポイントの位置が、マイクロスコープを通して視覚的に
検査される。

Ｘ軸及びＹ軸に沿ったプローブポイントの整列性を検査
するための従来の方法は、い（つもの制限がある。第１
に、集積回路自体がプローブポイントの整列性を評価す
るために使用されるので、対応する集積回路あるいはそ
の原版が製造されるまでは、プローブポイントの整列性
を検査することができない、それゆ＾、集積回路が製造
されるまでは集積回路用のプローブカードを検査するこ
とができない、第２に、従来の方法は、もともと独自な
もので労働集約型であり、費用が高く、さらにエラーに
対して敏感である。Ｘ軸及びＹ軸に沿ってプローブポイ
ントの整列性を自動的に測定する必要性が存在するけれ
ども、適当な装置が未だ開発されていない。

前述したように、集積回路あるいはその原版が製造され
るまでは、プローブポイントの整列性を検査することは
現在ではできない、また集積回路あるいは金属の原版が
製造されるまでは、従来の方法を用いてプローブカード
を製造することもできない、プローブカードは、現在、
数多くの集積回路を含んでいるウェハーとマイラーシー
トを同じテーブル上に取り付けることによって製造され
ている。操作員がウェハーの集積回路上の各ボンディン
グパッドを観測開口部に一致させ、その光学開口部から
一定の距離を隔てた位置のマイラーに穴を開ける。それ
ゆえ穴の列は、集積回路のボンディングパッドの位置に
対応した場所でマイラーシートに開けられる。その後、
プローブワイヤーは、マイラーシートの各式を通じて配
置され、適当な接着剤によってプリント回路カードに固
定される。接着剤が硬化した後、マイラーシートが取り
除かれ、所定の位置にワイヤーが残る。その後、ワイヤ
ーは磨かれてそのポイントを平滑にし、そのアレイを平
面状にする。それゆえ、集積回路は、プローブカードの
プローブワイヤーを配置するのに使用するマイラーシー
トを製造する際に重要な部品となり、従って、集積回路
あるいはその原版が製造されるまでは、プローブカード
を製造することが不可能となっている。

（発明の目的）。

本発明の目的は、集積回路プローブカードのためのプロ
ーブポイント整列性の自動的な検査を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、単一の検査機械を用いてほぼ全て
のプローブカードの電気的パラメーターの自動的な検査
を提供することである。

本発明の他の目的は、対応する集積回路あるいはそれら
の原版が製造されるまでに、プローブポイント整列性の
検査を可能にすることである。

本発明の他の目的は、プローブポイント整列性の検査に
加えて、平板すなわちチップと接触するプローブポイン
ト部分の横寸法を測定することができる自動検査装置を
提供することである。

本発明の他の目的は、プローブカード上の指示点に対す
るプローブアレイの位置と方向を自動的に測定し、その
結果、この位置の情報をプローブ製造組立の際に使用す
ることができる手段を提供することである。

本発明の他の目的は、チップの検査に用いられる場合と
同じ位置に垂直変形された場合のプローブポイントのＸ
−Ｙ平面上の位置を測定し、垂直変形で生ずる如何なる
横方向移動もＸ−Ｙ軸測定の間で考慮される手段を提供
することである。

本発明の他の目的は、プローブを適正な位置に修理し、
あるいは曲げることを容易にする手段を提供することで
ある。

本発明のさらに他の目的は、プローブポイントの位置の
参照ファイルを自動的に作成して、集積回路の検査中に
、プローブカードを集積回路に一致させることを補助す
ることである。

本発明の追加の目的は、対応する集積回路あるいは原版
が製造される前に、プローブカードが製造されることを
可能にすることである。

（発明の構成）本発明のこれらの目的は、プローブポイントアレイに配
置され、先端が各プローブポイントで終っている複数の
プローブワイヤーを有する集積回路プローブカードを検
査する装置によって提供される。この装置は、チェック
プレートが取り付けられているＸＹ子テーブル包含して
いる。このチェックプレートは、チェックプレート表面
と測定端子との間の抵抗が、境界の両側における２つの
値の間で変化するように、電導率変化境界が形成されて
いる平坦な測定表面を有している。プローブカードは、
チェックプレートに隣接して取り付けられ、プローブポ
イントを測定表面に接触させる。制御装置は、ＸＹ子テ
ーブル駆動して、プローブポイントアレイをチェックプ
レート測定表面全体に電導率変化境界の１つの側から他
の側へ走査する。インピーダンスを測定する回路は、各
プローブワイヤーとチェックプレートの測定端子との間
のインビータンスを測定し、各プローブポイントがいつ
境界に到達したかを特定する。各プローブポイントが電
導率変化境界を横切った時に、プローブカードに対する
チェックプレートの水平位置が測定され、互いのプロー
ブポイントの位置を決定する。１つの実施例では、チェ
ックプレートは導体基板、その基板上に取り付けられた
導体材料領域、及びその基板に取り付けられ導体材料を
取り囲んでいる絶縁材料層を包含している。それゆえ、
測定端子は導体基板によって形成され、電導率変化境界
は、導体物質と絶縁物質との境界面によって形成される
。導体材料領域は、隣接するプローブポイント間の距離
よりも小さな最大横寸法を有するドツト形式でもよい０
代わりに、導体材料領域は、電導率変化境界が直線を形
成するように、周辺が直線であってもよい、第１の直線
電導率変化境界に対して垂直な方向に延びている第２の
直線電導率変化境界もまた。前記基板上に取り付けられ
ている。その結果、直交座標系の１つの軸線に沿ったプ
ローブポイントの位置は、プローブポイントを第１の直
線境界を横切って走査することにより決定することがで
きる。直交座標系の他の軸線に沿ったプローブポイント
の位置は、プローブポイントを第２の直線境界に沿って
走査することにより決定することができる。互いに手行
な２つの電導率変化境界が存在する場合には、プローブ
ポイントが第１の電導率変化境界に到達したときのプロ
ーブカードの位置と、プローブポイントが第２の電導率
境界を離れたときのプローブカードの位置を平均するこ
とによって、プローブポイントの位置を決定することが
できる。

プローブポイントの横寸法もまた、プローブポイントが
第１の電導率変化境界に到達したときのプローブポイン
トの位置と、プローブポイントが第２の電導率変化境界
を離れたときのプローブカードの位置の差を計算し、電
導率変化境界の横寸法を差し引（ことによって決定する
ことができる。

（実施例）第１図で示したように、典型的な半導体ウェハー１０は
、シリコンのような半導体材料でできた薄い円板１２を
包含している。−船釣に１４で示されるように、数多く
の集積回路が従来の半導体製造方法によってウェハー１
０の平面上に形成されている。集積回路１４は、典型的
には行と列に配置されている。集積回路の各々が機能的
に検査された後で、ウェハーＩＯが行と列に沿ってスラ
イスされ、数多くの半導体チップが形成され、その各々
に集積回路が含まれている。

−ＪＩＧ的に１６で示されるように、集積回路１４は多
（のトランジスタ、ダイオード、及び他の電子部品を包
含している。電子部品１６で形成される回路は、導体に
よって複数のボンディングパッド１８に接続されており
、そのボンディングパッドは、集積回路１４の両側に沿
ってほぼ直線上に配置されている。ボンディングパッド
１８は、典型的にはアルミニウムのような金属で形成さ
れている。集積回路チップ１４は、普通は基板上に取り
付けられており、ボンディングパッド１８は。

ビンとボンディングパッド１８をつないでいる細いワイ
ヤーを通して導体ビンに接続される。その後、集積回路
はセラミックあるいは金属容器に密封される。

集積回路１４は、実際は第１図に示されているよりも小
さい、各集積回路１４の寸法が極度に小さいために、ボ
ンディングパッド１８が互いに非常に接近して隔てられ
ているという結果を生ずる。それらがまだウェハー１０
の一部分であるときに、集積回路１４の特性検査を行う
ためには、隣接するボンディングパッド１８を互いに接
続させないように、全てのボンディングパッド１８を同
時に接触させる必要がある。さらに１合理的な時間周期
で多くの集積回路１４を検査するために、ボンディング
パッド１８との接触は、迅速に行われなければならない
、それゆえ、ボンディングパッドと接触させるために用
いられる集積回路プローブは、ボンディングパッド１８
の位置に対応して正確に配置されるプローブポイントを
有していなければならない。

集積回路１４のボンディングパッド１８と接触させるた
めに用いられるプローブカードが、第２図に示されてい
る。プローブカード２０は、円形の切り欠き２４を有す
る従来のプリント回路基板２２を包含している。プリン
ト回路導体はほぼ参照番号２６で示されてお贋、基板２
２に形成されている。導体２６は、基板２２の１つの端
部３０から円形の切り欠き２４の周囲に配置されている
複数のパッド３２に延びている。基板２２の端部３０に
隣接しているプリント回路導体２６は従来のプリント回
路基板端部コネクター（図示せず）へ挿入するために適
合している。複数のプローブワイヤー３６は、例えば、
はんだ付けによって対応する取り付けパッド３２に固定
される。ワイヤー３６は、対応するプローブポイント３
８で終っており、プローブポイントアレイ４０を共に形
成している。

作動の際は、従来の電気的検査器具は、導体２６と端部
に取り付けられたコネクターを通してプローブワイヤー
３６に接続される。その後、刺激信号及び電圧がプロー
ブワイヤー３６を通って集積回路に印加され、その刺激
に対する応答がプローブワイヤー３６．導体２６．及び
端部に取り付けられたコネクターを通して測定される。

検査が完了した後は、プローブアレイ４０が集積回路１
４のボンディングパッド１８から持ち上げられて他の集
積回路１４へ移動させられる。その後、プローブポイン
ト３８が集積回路のボンディングパッド１８に一致させ
られ、プローブワイヤー３６が所定の値に曲げられるま
で、プローブカード２０が集積回路１４に向かって移動
する。その後、その集積回路１４に対して検査が行われ
る。

前述した方法は、全ての集積回路１４が検査されるまで
繰り返される。

プローブカードのプローブポイント整列性をチエツクす
るために用いることができるチェックプレートの１つの
実施例が第３図に示されている。そのチェックプレート
５０は、鋼のような剛な材料、好ましくは導体である板
５２を包含している。板５２の上部表面は４つの部分に
分割されており、そのうちの１つは、導体表面５４で形
成され、他の部分は絶縁表面５６．５８、及び６０で形
成され、互いに導体ストリップ６２．６４で分離されて
いる。導体ストリップ６２．６４は、好ましくは板５２
に接触している。それゆえ、導体４分割部分５４の上に
ある導体物質は、板５２に電気的に接続される。しかし
ながら、絶縁表面５６．５８．６０上の導体物質は、板
５２から電気的に隔てられる。絶縁表面５６に沿って絶
縁表面５８へ導体物質を摺動させる場合は、それゆえ、
その導体物質が導線６２を横切るときにのみ、板５２に
接続される。同様に、絶縁表面５８に沿って絶縁表面６
０へ導体物質を摺動させる場合は、その導体物質が導線
６４を横切った時のみ、板５２と接続する。

チェックプレート５０が３つの軸全て（ｘ、　ｙ及び２
）に沿ったプローブポイントアレイの整列性を検査する
ことができる方法は、第４図に最もよ（示されている。

第４Ａ図及び第４Ｂ図に示されているように、プローブ
ポイントアレイ４０は最初は導体表面５４の上に配置さ
れ、プローブポイントアレイ４０と導体表面５４は、各
プローブワイヤー３６（第２図）と導体板５２との間の
抵抗が測定されながら、互いに接近する。チェックプレ
ート５０の平坦な表面に垂直な軸線に沿ったプローブカ
ード２０の位置は、プローブポイント３８の１つが最初
に導体表面５４と接触したときに記憶される。表面５４
と接触するプローブポイント３８の特定もまた、もちろ
ん記憶される。同様の方法でプローブポイントアレイ４
０と導体表面５４は少しずつ接近し、プローブポイント
３８の各々が導体表面５４に接触したときに、表面５４
に垂直な軸線に沿ったプローブカード２０の位置が測定
され記憶される。記憶された結果は。

平坦性、すなわちプローブポイントアレイ４０のＺ軸の
位置を示している。もちろん、プローブポイントのＺ軸
の位置は、プローブポイントのＸ軸とＹ軸の位置が測定
される前でも後でも測定することができる。また、チェ
ックプレート５０は、プローブポイントのＺ軸の位置あ
るいはプローブポイントのＸ軸及びＹ軸の位置のどちら
かを測定するために、単独で用いることができる。

全てのプローブポイント３日が、プローブカード２０の
ほぼ同じ位置で導体表面５４と接触した場合は、平坦性
は非常に満足するものと考えられる。しかしながら、プ
ローブポイント３８が最初に平坦な表面５４と接触した
位置からプローブポイント３８が最後に表面５４と接触
した位置までのプローブカード２０の位置に実質的な差
がある場合は、平坦性の程度は満足しないものと考＾ら
れる。

平坦性の検査が行われる前、あるいはその後で、プロー
ブアレイ４０は第４Ｃ図に示されるように導線６２に隣
接する絶縁表面５６上に配置される。その後、プローブ
ポイントアレイ４０が線６２を横切ってＸ方向に走査さ
れる。この走査は、プローブアレイ４０と絶縁表面５６
を接近させて、それらが集積回路１４のボンディングパ
ッド１８に接触したならば曲がるであろう程度にプロー
ブポイント３８を曲げることによって達成される。それ
ゆえ、絶縁表面５６上のプローブポイント３８の位置は
、プローブポイント３８が検査中本こ集積回路１４の上
にある位置に対応している。プローブポイント３８が所
定の値まで曲げられた後、各プローブワイヤー３６（第
２図）と導体板５２との間の抵抗が測定され、どのプロ
ーブポイントが導線６２と接触したかが決められる。

その後、プローブポイントが絶縁表面５６から持ち上げ
られ、Ｘ軸に沿った少しの距離だけ移動する。プローブ
アレイ４０と導体表面５６は再び接近させられ、所定の
値までプローブポイント３８を曲げ、プローブワイヤー
３６と導体板５２との間の抵抗が測定される。プローブ
ポイント３８のいずれかが導体ストリップ６２と接触し
たときはいつでも、プローブカード２０の位置が記憶さ
れる。また、各プローブポイント３８が導体ストリップ
６２を離れて絶縁表面５８に移動したときには、そのプ
ローブカード２０の位置が測定され、言己憶される。

プローブアレイ４０がＸ軸に沿って移動し、全てのプロ
ーブポイント３８が絶縁表面５８に接触した後で、Ｘ軸
の２つの値が各プローブポイント３８に対して記憶され
る。第１の値は、プローブポイント３８が最初に導体ス
トリップ６２と接触したときのプローブカード２０の値
である。第２の値は、プローブポイント３８が導体スト
リップ６２と接触しなくなった時のプローブカード２０
の位置である。これら２つの値は、平均されて、プロー
ブポイントアレイ４０の各プローブポイント３８の中心
相対位置を示す単一の値を得る。さらに、各プローブポ
イント３８に対するこの２つの値の差は、導体ストリッ
プの幅よりも小さ（、Ｘ軸に沿ったチェックプレートと
接触するプローブポイント３８の部分の横寸法を示して
いる。

Ｘ値の表がプローブポイントアレイ４０に対しで得られ
た後で、プローブポイントアレイ４０が第４Ｄ図に示す
ように導線６４に隣接する絶縁表面５８の上に配置され
る。プローブポイントアレイ４０はその後、第４Ｃ図を
参照して上で説明したように、アレイ４０が導線６２の
上をＸ軸方向に走査されたと同じ方法で、導線６４の上
をＹ軸方向に走査される。その結果は、各プローブポイ
ント３８に対する２つのＹ値の表となる。導体ストリッ
プの幅よりも小さなこの２つのＹ値の差は、Ｙ軸方向に
沿ったプローブポイント３８の横寸法を示しており、一
方、これら２つの値の平均は各プローブポイント３８の
中心に対する単一のＹ値を提供する。プローブポイント
アレイ４ｏが導１ｊＡ６４を横切ってＹ軸方向に走査さ
れた後、各プローブポイント３８の２次元上の相対位置
を示す表が得られる。

第３図及び第４図に示したチェックプレート５０の導線
６２．６４は、互いに直交しており、それらが互いに９
０度以外の角度で交わっても良いことがわかるであろう
。しかしながら、互いに９０度で交わる導線６２．６４
を使用することが、各プローブポイント３８に対するＸ
及びＹ値を簡単に導き出せるために好ましい。

第３図及び第４図の実施例では、導体ストリップ６２．
６４がプローブポイントの位置を決定するために用いら
れているが、他の設計が使用されてもよいことがわかる
であろう０例えば、導体ストリップ６２と６４を使わな
いで表面５８を絶縁材料でな（導体材料で作れば、表面
５６と５８及び５８と６０との間で電導率変化境界を設
けることができる。この電導率変化境界は、第４図を参
照して上で説明された類似の方法で、プローブポイント
のＸ及びＹ座標の位置を定めるために使用することがで
きる。しかしながら、（導線によって提供される２つの
電導率変化境界を使わずに）１つの電導率変化境界のみ
を使うと、プローブポイント３８の横寸法を定めること
ができず、また、２つの値を平均することによってプロ
ーブポイント３８の中心を定めることもできない。その
かわり、Ｘ及びＹ値はプローブポイントが最初に導体表
面５８と接触したときのプローブポイント３８の位置に
対応する。チェックプレートの他の代替実施例が以下に
説明される。

プローブカード検査装置の１つの実施例を第５図に示す
。検査装置７０は、剛な機械基礎７４に取り付けられた
従来のＸＹＺテーブル７２を包含している。そのｘＹｚ
テーブル７２の上にチェックプレート５０が取り付けら
れ、導体７８を通って測定電子機器７６に接続されてい
る。プローブカード２０は、プローブカードホルダー８
０に固定され、そのホルダーは、機械基礎７４から上方
に延びている支持体８２の上側端部に取り付けられてい
る。プローブワイヤー３６はプローブカード２０から下
のほうに延びており、プローブポイント３８で終ってい
る。プローブワイヤー３６はまた、プリント回路導体２
６（第２図）とマルチコンダクタ−ケーブル８６を通っ
て測定電子機器７６に接続されている。以下に詳細に述
べるように、測定電子機器は、チェックプレート５０と
各プローブワイヤー３６の間の抵抗を測定する。測定電
子機器７６は、以下に詳細に述べるソフトウェアによっ
て作動する通常のコンピュータ９０に接続されている。

コンピュータ９０は、マルチコンダクタ−ケーブル９４
を通してＸＹＺテーブル７２を駆動する通常の回路機構
９２に接続されている。

作動の際は、コンピュータ９０は制御回路機構９２にデ
ータを与えて、チェックプレート５０の導体表面５４（
第３図）をプローブポイントアレイ４０の下側になるよ
うにテーブル７２を配置する。その後、テーブル７２が
僅かな距離だけ上方にチェックプレート５０を移動させ
、その間、測定電子機器７６がチェックプレート５０と
各プローブワイヤー３６との間の抵抗を測定する。各プ
ローブワイヤー３６のプローブポイント３８がチェック
プレート５０と接触したときには、測定電子機器７６は
、コンピュータ９０に確認データを出力する。その後、
コンピュータ９０は２軸位置命令を記・臆し、その命令
をテーブル制御装置９２へ出力する。全てのプローブポ
イント３８がチェックプレート５０と接触した後で、コ
ンピュータ９０はプローブポイントアレイ４０の平坦性
を示す値が記憶された表を有することになる。

テーブル制御装置９２を通してコンピュータ９０により
制御されるテーブル７２は、その後第４Ｃ図に示された
位置へチェックプレート５０を移動させ、導線６２を横
切ってプローブポイントアレイ４０を走査し、その間、
測定電子機器７６は、各プローブワイヤー３６とチェッ
クプレート５０の間の抵抗を測定する。各プローブワイ
ヤー３６が導線６２と接触し、その後難れるときに測定
電子機器７６は、プローブワイヤー３６を確認するデー
タをコンピュータ９０へ出力する。その後、コンピュー
タ９０は、２れら２つの値をＸ位置命令とともに記憶し
、Ｘ値が記″ｌされたときに、コンピュータ９０によっ
て、Ｘ位置命令が出力される。コンピュータ９０はさら
にブローブボインド３８の中心位置とＸ軸に沿ったプロ
ーブポイント３８の横寸法を決定する。テーブル制御装
置９２を通してコンピュータ９０の制御下で作動するテ
ーブル７２は、その後、プローブアレイ４０を第４Ｄ図
に示す位置に移動させ、プローブアレイ４０を導ｍ６４
を横切ってＹ方向に走査する。コンピュータ９０は、各
プローブポイントに対する２つのＹ値を記憶し、Ｘ軸測
定を参照して上で述べたように、各プローブポイント３
８に対する中央の位置とＹ方向の横寸法を算定する。

測定電子機器７６は、チェックプレート５０、プローブ
カード２０、コンピュータ９０とともに第６図に示され
ている。測定電子機器７６は、各入力が対応するプロー
ブワイヤー３６と接続している通常の集積回路マルチプ
レクサ−（ＭＵＸ）１００を基本的に包含している。マ
ルチプレクサ−の出力は、インバータ１０４によって形
成されるバッファ１０２に印加され、抵抗器１０８を通
して電源１０６により人力値にバイアスがかけられる。

チェックプレート５０は、導体７８を通して地面に接続
される。マルチプレクサ−１００は、コンピュータ９０
から受は取るデータのバイトによってＩＩＩ　？卸され
る。コンピュータ９０によってマルチプレクサ−１００
に出力される制御バイト値に従って、コンピュータ９０
は、各プローブワイヤー３６を、インバータ１０４の入
力に順番に接続する。インバータ１０４の入力が最初に
プローブワイヤー３６に接続された時には、プローブポ
イント３８が導線６２（第３図及び第４図）といまだ接
触していないので、高い論理値が抵抗器１０８を通して
プローブワイヤー３６に印加される。その結果、インバ
ーター１０４は、論理値０をコンピュータ９０の入出力
部分へ印加する。

各プローブワイヤー３６がチェックプレート５０の導体
表面と接触したときにはプローブワイヤー３６がアース
され、それによって、インバーター１０４への入力を論
理値０に下げる。その後、インバーター１０４がコンピ
ュータ９０の入出力部分へ論理値ｌを印加する。コンピ
ュータ９０は、マルチプレクサ−１００に各プローブワ
イヤーをインバータ１０４の入力に接続させ、各プロー
ブワイヤー３６がチェックプレート５０の導体表面に接
続されているか、あるいは非導体表面に接続されている
かを決定する。プローブワイヤー３６は、コンピュータ
９０がマルチプレクサ−１００に印加する制御信号の値
によって、インバーター１０４のそのときの出力とつな
がっている。例えば、コンピュータ９０がマルチプレク
サ−１００をプローブポイント番号１０に接続させたと
きにインバーター１０４の出力が論理値ｌであるときは
、プローブポイント番号１０がチェックプレート５０の
導体表面に接続されていることをコンピュータ９０が決
定することができる。それゆえ、各プローブワイヤー３
６が、いつチェックプレート５０の導体表面と接触した
のかをコンピュータ９０は決定することができる。

上で述べたように、コンピュータ９０は市販されている
利用可能なコンピュータ装置のいずれでもよい。さらに
、第７図に示すフローチャートに従って、従来のいかな
るプログラム言語によっても容易にプログラムできる。

第７図を参照して、このプログラムは１２０で始まり、
チェックプレート５０の導体表面５４を即座にプローブ
アレイの４０の下方に配置する。チェックプレート５０
は、１２２で少しだけ上昇させられ、チェックプレート
５０とプローブポイント３８とを互いに近づける。マル
チプレクサ−１００は、１２４で最初のプローブワイヤ
ー３８をインバーター１０４の入力に切り替え、インバ
ーター１０４の出力は１２６でチエツクされる。インバ
ーター１０４の出力が低ければ、プローブワイヤーがチ
ェックプレート５０と接触していないことがわかり、プ
ログラムは１２４に戻ってマルチプレクサ−１００に次
のプローブワイヤーをチエツクさせる。インバーター１
０４の出力が１２６で高いことが発見されたときは、プ
ログラムは１２８に分岐し、そこでプローブポイント３
８の特定とチェックプレート５０の現在のＺ座標値が記
憶される。その後、プログラムはマルチプレクサ−１０
０が全てのプローブワイヤーを走査したかどうかを１３
０で決定する。全てのプローブワイヤーを走査していな
い場合はプログラムは１２４に戻って、次のプローブワ
イヤーを走査するように次のマルチプレクサ−１００を
増加させる。全てのブローブワイヤー３６が走査されて
いる場合は、全てのプローブワイヤー３６が読み取られ
たかどうか、すなわち全てのプローブポイント３８がチ
ェックプレート５０と接触したかどうかを１３２で決定
する。プローブポイント３８のい（つかがまだチェック
プレート５０の導体表面５４と接触していない場合は、
プログラムは１２２に戻ってＸＹＺテーブルを２方向に
移動させ、チェックプレート５０を移動分だけ持ちあげ
る。プローブポイント３８の全てがチェックプレート５
０と接触している場合は、Ｚ軸に沿ったブロープロイン
ド３８の全ての位置が決定されていることになる。コン
ピュータ９０は、その後、プローブカード２０の平坦性
を計算する。

Ｘ軸方向の平坦性の測定が行われた後で、プログラムは
１３２か６１４０に分岐して、プローブアレイ４０が第
４Ｃ図に示したように導線６２に隣接する絶縁表面５６
の上になるように、チェックプレートを配置する。コン
ピュータ９０は、１４２でＸＹＺテーブル７２を作動し
て、僅かな距離だけＸ軸方向に移動させ、所定の値だけ
プローブワイヤーが曲がるようにチェックプレート５０
を持ちあげる。その後コンビエータ９０は、１４４でマ
ルチプレクサ−１００（第６図）に最初のプローブワイ
ヤー３６を走査させる。プローブワイヤー３６の連続性
は１４６でチエツクされる。Ｘ位置測定の最初の間、プ
ローブポイント３８はチェックプレート５０の絶縁表面
５６と接触している。１４６での連続性のチエツクは、
それゆえプローブポイント３８が開いていることを示し
ており、それゆえ、プログラムは１４８に分岐して、ｆ
ｆＸ−ＣＬＯＳＥＪＩがそのプローブに割り当てられて
いるかどうかを決定する。プローブポイント３８が導線
６２と接触したときに、「Ｘ−ＣＬＯＳＥＪがそのプロ
ーブポイント３８に対して割り当てられる。それゆえ、
各プローブポイント３８は、最初はＩｒＸ−ＣＬＯＳＥ
Ｊを割り当てられておらず、プログラムは１５０に分岐
する。マルチプレクサ−１００が全てのプローブワイヤ
ー３６を走査したかどうかを１５０で決定する。それゆ
え、各プローブワイヤー３６が走査された後、プログラ
ムは１５０から１４４に戻り、最後のプローブワイヤー
が走査されるまで、次のプローブワイヤー３６を走査す
る。

プローブワイヤー３６の全てが走査されたときは、プロ
グラムは１５０か６１４２に戻って分岐し、チェックプ
レート５０を下げてチェックプレート５０をＸ方向にわ
ずかに移動し、チェックプレート５０を１４２で持ち上
げる。これらのプローブワイヤー３６の各々の連続性が
再び１４６でチエツクされる。各プローブポイント３８
が導線６２に接触しているときは、１４６での抵抗値の
チエツクは閉じた状態を示し、それによってソフトウェ
アを１５６に分岐させる。プログラムは１５６で、現在
走査されているプローブワイヤー３６に対し、［ｉ’Ｘ
−ＣＬＯＳＥＪＩが以前に割り当てられているかどうか
を決定する。Ｉｉ’Ｘ−ＣＬＯＳＥＪＩが以前に割り当
てられていなかった場合は、［ｉ’Ｘ−ＣＬＯＳＥＪが
１５８で割り当てられる。現在走査されているプローブ
ワイヤー３６に対して、［ｉ’Ｘ−ＣＬＯ３Ｅ、！］が
以前に割り当てられていた場合は、プログラムは１６０
にスキップする。プローブポイント３８が始めて導＆’
ｉ１６２と接触したときに［ｉ’Ｘ−ＣＬＯ５Ｅ、１１
がそのプローブポイント３８に割り当てられ、その後で
プローブポイント３８が導線６２を横切って移動してい
るときは、プログラムは１５６から直接１６０に分岐す
る。マルチプレクサ−１００がプローブワイヤー３８の
全てをインバーター１０４に接続したかどうかを１６０
で決定する。マルチプレクサ−１００が未だプローブワ
イヤー３６の全てを走査していない場合は、プログラム
は１４４に分岐し、マルチプレクサ−１００が次のプロ
ーブワイヤー３６に接続して、そのプローブワイヤー３
６の連続性が１４６でチエツクされる。プローブワイヤ
ー３６の全てが走査された場合は、プログラムは１６０
から１４２に分岐し、チェックプレート５０を下げてＸ
方向にチェックプレートを少しだけ移動させ、その後所
定の値までプローブワイヤー３６を曲がるようにチェッ
クプレートを持ち上げる。

プローブポイント３８が絶縁表面５６から導体表面６２
に移動した後、それらはプローブアレイ４０が導線６２
を横切ってＸ方向に移動した時に突然絶縁表面５８と接
触する。それゆえ、閉じた連続性が各プローブワイヤー
３６に対して１５６で検出された後は、プローブポイン
ト３８が絶縁表面５８と接触したときに開いた連続性が
引き続いて検出される。これと同時に、プログラムは１
４８に分岐して［ｉ’Ｘ−ＣＬＯ５Ｅ、Ｄが以前から割
り当てられていたかどうかを決定する。プローブポイン
ト３８を絶縁表面５８に届かせるためには、プローブポ
イントか導線６２と接触しており、ｆｆＸ−ＣＬＯ３Ｅ
Ｊが割り当てられていなければならない。引き続いて、
プログラムは１７０に分岐し、［ｉ’Ｘ−０ＰＥＮＪＩ
が以前から割り当てられていたかどうかを決定する。プ
ローブポイントが最初に絶縁表面５８と接触したときに
は、「Ｘ−０ＰＥＮＪは割り当てられてはいない。その
ため、プログラムは１７２に分岐して、Ｘの値がレジス
ターに記゛ｌされているかどうかを決定する。ここで再
び、プローブポイントが絶縁表面５８と最初に接触した
ときにはＸの値は記憶されていない。その結果、チェッ
クプレート５０の現在の位置が１７４で記・億され、１
４６でいくつの［ｉ’Ｘ−０ＰＥＮＪが検出されタカを
１７６”Ｃ’チエツクする。プローブポイントが始めて
絶縁表面５８と接触したときには、Ｉｉ’Ｘ−０ＰＥＮ
Ｊが検出された唯一のプローブの位置となる。それゆえ
、プログラムは最初１７８に分岐して、プローブワイヤ
ー３６の全てが走査されたかどうかを決定する。プロー
ブワイヤー３６の全てが走査されていない場合は、プロ
グラムは１４４に戻り、プローブワイヤー３６の全てが
チエツクされるまで、マルチプレクサ−１００に次のプ
ローブワイヤー３６をチエツクさせ、全部チエツクさせ
た場合は、プログラムは１８０に分岐する。プログラム
は１８０で［ｒＸ−ＯＰＥＮ、Ｑ及びＩｒＸ−ＣＬＯ５
ＦＪがプローブワイヤー３６全てに割り当てられている
かどうかを決定する。プローブポイント３８が最初に絶
縁表面５８と接触したときは、「Ｘ−０ＰＥＮＪはその
プローブワイヤー３６に割り当てられていない、それゆ
え、プログラムは１４２に分岐しチェックプレート５０
を下げて。

僅かだけ移動して再びプローブアレイ４０の方にチェッ
クプレート５０を持ち上げる。絶縁表面５８と接触して
いるプローブポイント３８に対し、プログラムは、１４
４．１４６．１４８．１７０及び１７２を通って１７６
へ分岐する。プローブポイント３８が絶縁表面５８とＮ
回接触した後で、プログラムは１７６から１８４に分岐
し、１７４で一時的に記憶されたＸ値を「ｘ−ＯＰＥＮ
ＪＩとして割り当てる。それゆえ、プローブポイント３
８が最初に絶縁表面５８と接触した場合にその位置のチ
ェックプレート５０の位置が一時的に記憶される。プロ
ーブポイント３８の連続性がＮ回の測定に対して、開い
たままである場合は、プローブポイント３８が絶縁表面
３８と最初に接触したときのチェックプレート５０の位
置が、そのプローブに対するＩ’Ｘ−０ＰＥＮ！値とし
て記憶される。Ｘ値を真の開いた状態として確認する目
的は、チェックプレート５０の汚れなどから生ずる一時
的な接触不良によって、プローブポイントが未だ導線６
２と接触している時に「Ｘ−０ＰＥＮ、１１として記・
世されることを防止することである。

全てのプローブが［ｒＸ−ＯＰＥＮＪ及び［ｒＸ−ＣＬ
Ｏ３ＥＪと割り当てられていることを１８０でプログラ
ムが決定した後、プログラムはＸ軸に沿った各プローブ
ポイントの位置Ｘ。及びＸ軸に沿ったプローブポイント
の横寸法Ｘ。を１９０で算定する。プローブポイントの
位置ｘ０は、各プローブポイント３８に対する「Ｘ−Ｃ
ＬＯ５Ｅ、Ｊ及び［ｒＸ−ＯＰＥＮＪの値の和の半分、
すなわちプローブポイント３８が最初に導線６２と接触
した位置と最初に絶縁表面５８と接触したときの位置と
の平均として算定される。プローブポイント３８の横寸
法Ｘ。は、導体ストリップの幅よりも小さな　ｆｆ’Ｘ
−ＣＬＯ３Ｅ！及びＩｉ’Ｘ−０ＰＥＮ」の値との差と
して各プローブポイント３８に対して算定される。Ｘ値
の全てが１９０で算定された後で、プログラムは１９２
に分岐して、第４Ｄ図で示したようにプローブアレイ４
０が導線６４に隣接する絶縁表面５８の上になるように
チェックプレートを配置する。Ｘ値を得るために導線６
２を横切って検査する前述した方法は、１９４で繰り返
され、導線６４を横切ってプローブアレイ４０を検査し
、Ｙ値が得られる。

チェックプレートの代わりの実施例２００を第８図に示
す。チェックプレート５０と同様に、代わりのチェック
プレート２００は、一つの導体正方形部分２０２をもつ
形式である。しかしながら、導線６２．６４によって互
いに分離された３つの絶縁正方形部分５６．５８，６０
を使用する代わりに、チェックプレート２００は一つの
絶縁正方形部分２０４と、代わりの４線及び絶縁線ある
いは導体ストリップ及び絶縁ストリップでできた２つの
正方形部分２０６，２０８を使用している。正方形２０
６のストリップはＹ方向に延びており、プローブアレイ
４０のＸ位置とＸ方向の横寸法を測定するのに用いられ
る。正方形２０８のストリップはＸ軸方向に延びており
、プローブアレイ４０のＹ座標の位置とＹ方向の横寸法
を測定するのに用いられる。第８図で示したチェックプ
レート２００を使用する主要な利点は、プローブポイン
ト位置の全てを測定するために１つの導体ストリップの
幅と１つの絶縁ストリップの幅のＸ及びＹの幅だけチェ
ックプレート２００を移動させるだけでよいことである
。導体ストリップは。

導体ストリップを１つに特定する事ができるように、す
なわち各プローブポイント３８が接触しているＸ値を１
つに定めることができるように、好ましくは別々の線で
あ為。

チェックプレートの他の代わりの実施例２２０が第９図
に示されている。このチェックプレート２２０は、第３
図に示したチェックプレート５０に類似であるが、２つ
の電気的に分離されたストリップ２２２ａ、２２２ｂに
分割されたＸ軸測定のための導体ストリップ２２２を使
用しているところが異なる。同様に、ストリップ２２４
ａ。

２２４ｂは互いに電気的に分離されており、Ｙ軸測定を
行うために用いられる。チェックプレート５０と同様に
、代わりのチェックプレート２２０は、１つの導体正方
形２２６と３つの絶縁正方形２２８．２３０、及び２３
２を使用しており、それらは互いに導体ストリップ２２
２．２２４によって分離されている。２つに分離され、
互いに電気的に分離された導体ストリップを使用するこ
とによって、プローブアレイ４０の反対側に配置された
プローブワイヤー３６を共に有しているプローブカード
について、測定を行うことができる。

この実施例では、アレイ４０の片側のプローブポイント
３８は、Ｘ値をストリップ２２２ａによって決定され、
Ｙ値をストリ・ンブ２２４ａによって決定される。アレ
イ４０の反対側のプローブポイント３８は、ストリップ
２２２ｂによってＸ値が測定され、ストリップ２２４ｂ
によってＹ値が測定される。

さらにチェックプレートの他の実施例２４０が第１０図
に示されている。チェックプレート２４０は、上で述べ
た導体と絶縁体のいずれかの組み合わせを使っていて、
その上に形成された導体材料の小さなドツト２５０をさ
らに加えており、そのドツトは他の導体と電気的に分離
されており、別の端子へ配線されている。プローブアレ
イ−〇は、各プローブポイント３８が順番にドツト２５
０と接触するようにドツト２５０を横切って走査される
。ドツト２５０は、２つのプローブポイント３８が同時
にドツト２５０と接触できないように、十分小さ（しな
ければならない。第１０図のチェックプレート２４０は
、プローブワイヤー３６のいくつかが互いにつながって
いないかどうかについてプローブカード２０の並びをチ
エツクすることができる。ブローブポイントシ８の並び
は、プローブポイントを導体ストリップ６２と６４で走
査するのと類似の方法で、ドツト２５０を横切ってプロ
ーブを走査することによってチエツクされる。

ドツト２５０は、またプローブカード２０の再加工にお
ける補助として用いてもよい。これはまず、上で述べた
方法で全てのプローブポイント３８の並び方を測定する
。次に、再加工あるいは曲げが必要なプローブポイント
３８を、他のプローブポイント３８に対して整列させる
ため、プローブポイント３８が正確に配置されたならば
位置するであろう場所にドツト２５０が配置されるよう
にそのプローブポイント３８をドツト２５０の上方に２
置する。操作員はマイクロスコープを通して眺めながら
、ドツト２５０からのプローブポイント３８の変位を確
かめ、ビンセットを使用してドツト２５０の中央の位置
にプローブポイント３８を曲げる。ドツト２５０はその
後、再加工の首尾を測定するために、再加工されたプロ
ーブポイント３８の位置をチエツクするのに用いること
ができ、もし必要ならば、さらに再加工するため再び配
置することもできる。

チェックプレートの代わりの実施例は、絶縁正方形を導
体正方形で置き換えてもよく、また導体ストリップを絶
縁ストリップに置き換えてもよい、この代わりのチェッ
クプレートは、上で述べたと同じ方法で使用されるが、
プローブ力・−ドに共に配線されたプローブポイントの
Ｘ及びＹ方向の位置を定めることができないという短所
がある。１つの製造技術としては、タングステンカーバ
イドのような適当な材料の薄いシート（例えば０．０１
インチ）を約０．１インチの幅のストリップに切断する
。その後、比較的厚い鋼板の上部表面は、その上部表面
に約０．０５インチの幅を有している溝を形成すること
によって４つの部分に分割される。板から切断されたス
トリップがそれらの端部の方向に向けて板の溝に挿入さ
れ、溝に適当な導電性エポキシを満たすことによって固
定される。絶縁材料のシートから形成された３つの正方
形がストリップに対して押しつけられ、適当な接着剤で
その板の３つの正方形部分に固定される。最後に、導電
性シートから形成された正方形がその端部を隣接するス
トリップに隣接して板の残りの正方形に固定される。チ
ェックプレートの上部表面は、プローブポイント３８に
よって摩耗しないように、またプローブポイント３８が
顕著に摩耗しないように、非常に固（滑らかでなければ
ならない、それゆえ、上で述べたように、チエ・ツクプ
レートが製造された後で、好ましくは磨かれてなめらか
な表面にされる。

チェックプレートは、またフォトリソグラフィー技術の
ような他の方法で製造することもでき、電導体表面に薄
い絶縁層が形成され、あるいは絶縁層の上に電導体の薄
い層が形成される。導電率変化境界を定める境界形状は
、フォトリソグラフィーマスクによって定められる。適
当な化学エツチング技術を使用することもできる。

上で述べたチェックプレートは、プローブポイント３８
の位置を決定するために使用することができるので、プ
ローブカード２０を製造するときも使用できることに注
意しなければならない。プローブカード２０は、各プロ
ーブワイヤー３６を順番にホルダーに固定することによ
って製造することができる。チェックプレートは前述し
た順序でＸＹＺテーブルによりプローブポイントに配置
され、ホルダーに対して正確なポイント位置を決定する
。この情報はその後、プローブカードをポイントに対し
て適正な位置に配置するために使用され、プローブが回
路基板２２に取り付けられる０次のプローブワイヤー３
６がホルダーによって固定され、そのプローブポイント
３８が確認され１回路基板の適正な位置に配置され、取
り付けられる。前述した方法は、全てのプローブワイヤ
ーが全てのプリント基板２２に取り付けられるよ・で繰
り返される。

チェックプレートを使用して得られたプローブポイント
３８の位置を定めるデータは、プローブカード２０を検
査中のウェハーにある集積回路に一致させるために使用
することもできる。プローブポイント位置測定が第５図
乃至第７図に示した装置で行われた後、プローブカード
上の指示点に関する各プローブポイント３８の位置がわ
かる。

各ボンディングパッドがチップ上のどこに位置している
かを示すデータの参照ファイルは、集積回路について製
造する前に得ることもできる。それゆえ、各タイプの集
積回路は、それ自身の参照ファイルを有する。集積回路
の中心は集積回路のボンディングパッドの位置を平均す
ることによって得ることができる。同様に、プローブポ
イントアレイ４０の中心は、プローブポイント３８の位
置を平均することによって得ることができる。その後、
プローブアレイ４０の中心が参照ファイルの中心に整列
し、参照ファイルによって示されるようにボンディング
パッド１８の位置とプローブポイントの測定された位置
との比較が行われる。ボンディングパッド１８の位置と
対応するプローブポイント３８の位置との比較によって
、各プローブポイントとボンディングパッドの組合せに
対して角度誤差を計算することができる。全ての角度誤
差が各参照ポイントとボンディングパッドの組合せに対
して算定された後で、平均角度が算定される。プローブ
カード２０がウェハー上の集積回路を検査するために使
用される場合は、プローブカード２０は平均角度誤差だ
け回転させてプローブポイントアレイ４０とボンディン
グパッド１８の間の最適な適合を提供することができる
。同様の方法で、ボンディングパッドに対してアレイの
最適なＸ及びγ軸適合を提供するために、指示点に対し
て、Ｘ及びＹ方向の誤差だけウェハーをずらすことがで
きる。

集積回路プローブカードを検査するための方法及び装置
は、全ての重要なプローブカードの電気的及び構造的バ
ラメークを、対応する集積回路が生産される前に検査す
ることを可能にすることがわかる。さらに、それはプロ
ーブカードを製造するために用いてもよく、集積回路を
検査する場合にプローブカードの使用を最適化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、数多くの集積回路が形成されている半導体ウ
ェハーの部分分解図である。第２図は、集積回路が未だウェハー上にあるときに、集
積回路を検査するために使用される従来の集積回路プロ
ーブカードの斜視図である。第３図は１本発明によるプローブポイント整列性を検査
するために使用されるチェックプレートの斜視図である
。第４図は、第３図のチェックプレートを用いてプローブ
ポイントの整列・性が測定される方法の構造的な概略図
である。第５図は、第３図のチェックプレートを用いた検査機械
の実施例を示した構造的及び電気的概略図である。第６図は、第５図の実施例で用いる電気回路の電電的概
略図である。第７Ａ図及び第７Ｂ図は、第５図の実施例の作動を制御
するソフトウェアのフローチャートを示した図である。第８図は、第５図の検査機械で用いることができるチエ
・ンクプレートの代替実施例の平面図である。第９図は、第５図の検査機械で用いることができるチェ
ックプレートの他の代替実施例の平面図である。第１Ｏ図は、第５図の検査機械で用いることができるチ
ェックプレートの他の代替実施例の平面図である。図面の浄書（内容に変更なし）１４　・１８・２０・３６・３８・４０・５０・７２・７６・９０・９２・集積回路ボンディングパッドプローブカードプローブワイヤープローブポイントプローブポイントアレイチェックプレートＸＹＺテーブル測定電子機器コンピュータテーブル制御装置ＦＩＧ、ＩＦＩＧ、２ＦＩＧ、５ＦＩＧ、７Ｂ（その２）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プローブポイントアレイに配置されているプロー
ブポイントで終っている複数のプローブワイヤーを有す
る集積回路用プローブカードを検査する装置において、ＸＹテーブル、そのＸＹテーブルに取り付けられ、平坦な測定表面とそ
の測定表面上に形成された電導率変化境界とを包含し、
チェックプレートの表面と測定端子との間の抵抗が、そ
の境界の両側における２つの値の間で変化するチェック
プレート、プローブポイントをチェックプレートの測定表面に接触
させた状態で、プローブカードをチェックプレートに隣
接して取り付ける取り付け手段、各プローブワイヤーのプローブポイントが、前記境界の
どちら側でチェックプレート表面と接触しているかを確
認するために、プローブカードの各プローブワイヤーと
チェックプレートの測定端子との間のインピーダンスを
測定するインピーダンス測定手段、及び電導率変化境界の一端から他端までチェックプレートの
測定表面を横切ってプローブポイントアレイを走査する
ためにＸＹテーブルを駆動し、プローブポイントの各々
が電導率変化境界を横切った時のプローブカードに対す
るチェックプレートの位置を記憶するための制御手段を
包含している集積回路用プローブカードを検査する装置
。
（２）前記チェックプレートが、導体基礎、その基礎上
に取り付けられた導体材料領域、及びその基礎に取り付
けられ導体材料に隣接している絶縁材料層を包含してお
り、それによって、その測定端子が導体基礎によって形
成され、電導率変化境界が、導体材料と絶縁材料層との
境界によって形成される請求項（１）記載の集積回路用
プローブカードを検査する装置。
（３）前記導体材料領域が、絶縁材料で取り囲まれたド
ット形式であり、そのドットがプローブカードの隣接す
るプローブポイント同士の距離よりも小さい最大横寸法
を有している請求項（２）記載の集積回路用プローブカ
ードを検査する装置。
（４）前記導体材料領域が、前記電導率変化境界が直線
を形成するように直線の周辺部を有している請求項（２
）記載の集積回路用プローブカードを検査する装置。
（５）前記導体材料領域が、真直な比較的細い線の形式
であって、少なくともその直線の一部が、前記絶縁材料
層で両側を取り囲まれている請求項（４）記載の集積回
路用プローブカードを検査する装置。
（６）前記チェックプレートが、前記基礎に取り付けら
れ導体材料でできた第２の真直な比較的細い線であって
、少なくともその第２の直線の一部が絶縁材料層で両側
を取り囲まれている直線をさらに包含し、その第２の直線が、第１の直線に垂直な方向に延びてお
り、直交座標系の１つの軸線に沿ったプローブポイント
の位置が、前記第１の線を横切ってプローブポイントを
走査することによって決定することができ、直交座標系
の他の軸線に沿ったプローブポイントの位置が、前記第
２の直線を横切ってプローブポイントを走査することに
よって決定することができる請求項（５）記載の集積回
路用プローブカードを検査する装置。
（７）前記チェックプレートの測定表面が、４分割され
た正方形の形式であり、少なくともそのうちの３つが絶
縁材料層で覆われており、前記第１及び第２の導体材料
でできた真直な比較的細い線がその絶縁材料の４分割の
間に配置され、それによって第１の直線が第１及び第２
の絶縁材料の４分割の間に配置され、第２の直線が第２
及び第３の絶縁材料の４分割の間に配置されている請求
項（５）記載の集積回路用プローブカードを検査する装
置。
（８）前記第１及び第２の絶縁材料でできた直線が、各
々が互いに電気的に分離され対応する測定端子に接続さ
れている２つの部分に分割されており、その結果、二列
プローブアレイの片側が各直線の１つの部分を横切って
走査され、そのプローブアレイの一方の側が各直線の他
の部分を横切って走査されることができる請求項（７）
記載の集積回路用プローブカードを検査する装置。
（９）前記チェックプレートが、前記基礎に取り付けら
れ導体材料でできた複数の真直な比較的細い線であって
、少なくともその各複数の直線の一部が絶縁材料層で両
側を取り囲まれている複数の直線をさらに包含し、その複数の直線が、前記第１の直線に平行な方向に延び
ており、互いにかつ第１の直線と隔てられ、直交座標系
の１つの軸線に沿ったプローブポイントの位置が、導体
材料でできた一本の直線の線幅とその直線の間にある絶
縁材料の幅のほぼ合計の距離だけ、その複数の線を横切
ってプローブポイントを走査することによって決定する
ことができる請求項（５）記載の集積回路用プローブカ
ードを検査する装置。
（１０）前記チェックプレートが、前記基礎に取り付け
られ導体材料でできた第２の複数の真直な比較的細い線
であって、少なくともその各複数の直線の一部が絶縁材
料層で両側を取り囲まれている第２の複数の直線をさら
に包含し、その第２の複数の直線が、前記第１の複数の直線に垂直
な方向に延びており、互いに等間隔に隔てられ、直交座
標系の１つの軸線に沿ったプローブポイントの位置が、
導体材料でできた第１の複数の直線の一本の線幅と第１
の複数の直線の間にある絶縁材料の幅のほぼ合計の距離
だけ、第１の複数の線を横切ってプローブポイントを走
査することによって決定することができ、直交座標系の
他の軸線に沿ったプローブポイントの位置が、導体材料
でできた第２の複数の直線の一本の線幅と第２の複数の
直線の間にある絶縁材料の幅のほぼ合計の距離であって
第２の複数の直線の間隔より狭い距離だけ、その第２の
複数の線を横切ってプローブポイントを走査することに
よって決定することができる請求項（９）記載の集積回
路用プローブカードを検査する装置。
（１１）前記制御手段が、プローブポイントが導線を離
れたときのプローブカードの位置と導線に到達したとき
のプローブカードの位置を平均することによってそのプ
ローブポイントの位置を決定する請求項（５）記載の集
積回路用プローブカードを検査する装置。
（１２）前記制御手段が、プローブポイントが導線に到
達したときのプローブカードの位置とプローブカードが
導線を離れた時のプローブカードの位置との差から導線
の幅を差し引いて算定することによってプローブポイン
トの横寸法をさらに決定する請求項（５）記載の集積回
路用プローブカードを検査する装置。
（１３）チェックプレートがプローブポイントに接近し
あるいは離れて移動できるように、前記ＸＹテーブルが
Ｚ軸に沿っても作動し、測定表面からプローブポイントを連続的に持ち上げ、チ
ェックプレートに対してプローブカードを少しの距離だ
け移動し、さらにその後測定表面に対してプローブポイ
ントを配置して、プローブポイントを所定の値だけ曲げ
ることにより、前記制御手段が、チェックプレートの測
定表面を横切ってプローブカードを走査し、プローブワ
イヤーが集積回路ウェハーに配置されて所定の値だけ曲
げられた場合のプローブポイントの位置を模擬する請求
項（５）記載の集積回路用プローブカードを検査する装
置。
（１４）プローブポイントアレイに配置されているプロ
ーブポイントで終うている複数のプローブワイヤーを有
する集積回路用プローブカードを検査するために用いら
れるチェックプレートにおいて、電導率変化境界が形成されている平坦な測定表面を包含
し、チェックプレートの表面と測定端子との間の抵抗が
、その境界の両側における２つの値の間で変化し、プロ
ーブポイントが電導率変化境界を横切って測定表面に沿
って自由に摺動できるように、その測定表面が、電導率
変化境界の上あるいは近傍において如何なる顕著な突起
も有さない集積回路用プローブカードを検査するために
用いられるチェックプレート。
（１５）前記測定端子が導体基礎に接続されており、そ
の測定表面が、その基礎上に取り付けられた導体材料領
域、及びその基礎に取り付けられ導体材料に隣接してい
る絶縁材料層によって形成されており、それによって、
電導率変化境界が、導体材料と絶縁材料層との境界によ
って形成されている請求項（１４）記載の集積回路用プ
ローブカードを検査するために用いられるチェックプレ
ート。
（１６）前記導体材料領域が、絶縁材料で取り囲まれた
ドット形式であり、そのドットがプローブカードの隣接
するプローブポイント同士の距離よりも小さい最大横寸
法を有している請求項（１５）記載の集積回路用プロー
ブカードを検査するために用いられるチェックプレート
。
（１７）前記導体材料領域が、前記電導率変化境界が直
線を形成するように直線の周辺部を有している請求項（
１５）記載の集積回路用プローブカードを検査するため
に用いられるチェックプレート。
（１８）前記導体材料領域が、絶縁材料層で両側を取り
囲まれている真直な比較的細い線の形式である請求項（
１７）記載の集積回路用プローブカードを検査するため
に用いられるチェックプレート。
（１９）前記基礎に取り付けられ導体材料でできた第２
の真直な比較的細い線であって、少なくともその第２の
直線の一部が絶縁材料層で両側を取り囲まれている直線
をさらに包含し、その第２の直線が、第１の直線に垂直な方向に延びてお
り、直交座標系の１つの軸線に沿ったプローブポイント
の位置が、前記第１の線を横切ってプローブポイントを
走査することによって決定することができ、直交座標系
の他の軸線に沿ったプローブポイントの位置が、前記第
２の直線を横切ってプローブポイントを走査することに
よって決定することができる請求項（１８）記載の集積
回路用プローブカードを検査するために用いられるチェ
ックプレート。
（２０）前記チェックプレートの測定表面が、４分割さ
れた正方形の形式であり、少なくともそのうちの３つが
絶縁材料層で覆われており、前記第１及び第２の導体材
料でできた真直な比較的細い線がその絶縁材料の４分割
の間に配置され、それによって第１の直線が第１及び第
２の絶縁材料の４分割の間に配置され、第２の直線が第
２及び第３の絶縁材料の４分割の間に配置されている請
求項（１８）記載の集積回路用プローブカードを検査す
るために用いられるチェックプレート。
（２１）前記第１及び第２の絶縁材料でできた直線が、
各々が互いに電気的に分離され対応する測定端子に接続
されている２つの部分に分割されており、その結果、二
列プローブアレイの片側が各直線の１つの部分を横切っ
て走査され、そのプローブアレイの一方の側が各直線の
他の部分を横切って走査されることができる請求項（２
０）記載の集積回路用プローブカードを検査するために
用いられるチェックプレート。
（２２）前記基礎に取り付けられ導体材料でできた複数
の真直な比較的細い線であって、少なくともその各複数
の直線の一部が絶縁材料層で両側を取り囲まれている複
数の直線をさらに包含し、その複数の直線が、前記第１の直線に平行な方向に延び
ており、互いにかつ第１の直線と隔てられ、直交座標系
の１つの軸線に沿ったプローブポイントの位置が、導体
材料でできた一本の直線の線幅とその直線の間にある絶
縁材料の幅のほぼ合計の距離だけ、その複数の線を横切
ってプローブポイントを走査することによって決定する
ことができる請求項（１８）記載の集積回路用プローブ
カードを検査するために用いられるチェックプレート。
（２３）前記基礎に取り付けられ導体材料でできた第２
の複数の真直な比較的細い線であって、少なくともその
各複数の直線の一部が絶縁材料層で両側を取り囲まれて
いる第２の複数の直線をさらに包含し、その第２の複数の直線が、前記第１の複数の直線に垂直
な方向に延びており、互いに等間隔に隔てられ、直交座
標系の１つの軸線に沿ったプローブポイントの位置が、
導体材料でできた第１の複数の直線の一本の線幅と第１
の複数の直線の間にある絶縁材料の幅のほぼ合計の距離
だけ、その第１の複数の線を横切ってプローブポイント
を走査することによって決定することができ、直交座標
系の他の軸線に沿ったプローブポイントの位置が、導体
材料でできた第２の複数の直線の一本の線幅と第２の複
数の直線の間にある絶縁材料の幅のほぼ合計の距離だけ
、その第２の複数の線を横切ってプローブポイントを走
査することによって決定することができる請求項（２２
）記載の集積回路用プローブカードを検査するために用
いられるチェックプレート。
（２４）プローブポイントアレイに配置されているプロ
ーブポイントで終っている複数のプローブワイヤーを有
する集積回路用プローブカードを検査する方法において
、電導率変化境界が形成されている平坦な測定表面を包含
し、チェックプレートの表面と測定端子との間の抵抗が
、その境界の両側における２つの値の間で変化するチェ
ックプレートを提供するステップ、プローブポイントが電導率変化境界の片側から他の側ま
で走査される間に測定表面と接触しているよう、その境
界を横切ってプローブポイントを走査するステップ、プローブポイントが電導率変化境界に到達したとき、プ
ローブポイントと測定端子との間のインピーダンスにお
ける変化を検出するため、走査の間、プローブポイント
と測定端子との間のインピーダンスを監視するステップ
、及び各プローブポイントが電導率変化境界に到達して
インピーダンスにおける変化が各プローブポイントに対
して生じた場合に、チェックプレートに対するプローブ
カードの位置を決定し、それによって、プローブポイン
ト相互の位置を決定するステップを包含する集積回路用プローブカードを検査する方法。
（２５）前記電導率変化境界が、導体材料でできた真直
な比較的細い線によって形成され、少なくともその直線
の一部が、絶縁材料層で両側を取り囲まれており、その
導線が測定端子に接続されており、そのプローブポイン
トの位置が、導線に到達したときのプローブカードの位
置とプローブポイントが導線を離れたときのプローブカ
ードの位置を平均することによって決定される請求項（
２４）記載の集積回路用プローブカードを検査する方法
。
（２６）前記電導率変化境界が、導体材料でできた真直
な比較的細い線によって形成され、少なくともその直線
の一部が、絶縁材料層で両側を取り囲まれており、その
導線が測定端子に接続されており、前記方法が、プローブポイントが導線に到達したときの
プローブカードの位置とプローブカードが導線を離れた
時のプローブカードの位置との差から電導率変化境界の
横方向距離を差し引いて算定することによってプローブ
ポイントの横寸法を決定するステップをさらに包含する
請求項（２４）記載の集積回路用プローブカードを検査
する方法。
（２７）前記電導率変化境界が、導体材料でできた互い
に垂直な方向に延びている第１及び第２の真直な比較的
細い線によって形成され、少なくともその直線の一部が
、絶縁材料層で両側を取り囲まれて測定端子に接続され
ており、その測定表面を横切ってプローブポイントを走査するス
テップが、直交座標系の１つの軸線に沿ったプローブポ
イントの位置を決定するため、前記第１の線を横切って
プローブポイントを走査するステップと、さらに、直交
座標系の他の軸線に沿ったプローブポイントの位置を決
定するため、前記第２の直線を横切ってプローブポイン
トを走査するステップを包含している請求項（２４）記
載の集積回路用プローブカードを検査する方法。
（２８）前記電導率変化境界が、導体材料でできた複数
の真直で平行な比較的細い線によって形成され、少なく
ともその複数の直線の一部が、絶縁材料層で両側を取り
囲まれて測定端子に接続されており、その測定表面を横切ってプローブポイントを走査するス
テップが、導体材料でできた一本の直線の線幅とその直
線の間にある絶縁材料の幅のほぼ合計の距離だけ、導線
を横切ってプローブポイントを走査するステップを包含
している請求項（２４）記載の集積回路用プローブカー
ドを検査する方法。
（２９）その測定表面を横切ってプローブポイントを走
査するステップが、プローブワイヤーが集積回路ウェハ
ーに配置されて所定の値だけ曲げられた場合のプローブ
ポイントの位置を模擬するため、測定表面からプローブ
ポイントを連続的に持ち上げるステップ、チェックプレ
ートに対してプローブカードを少しの距離だけ移動する
ステップ、さらにその後測定表面に対してプローブポイ
ントを配置してプローブポイントを所定の値だけ曲げる
ステップを包含している請求項（２４）記載の集積回路
用プローブカードを検査する方法。
（３０）ウェハーに形成されている複数の同一集積回路
の検査を最適化する方法であって、その集積回路が、そ
の集積回路へ電気的接続を可能にするための複数組のボ
ンディングパッドを包含している方法において、その複数組のボンディングパッドのパターンに対応する
プローブポイントアレイに配置されている対応するプロ
ーブポイントで終っている複数のプローブワイヤーを有
するプローブカードを提供するステップ、そのプローブカード上の指示点についての各プローブポ
イントの位置を決定するステップ、その指示点について
プローブポイントの中心を算定するステップ、その指示点に対するプローブポイントアレイのＸ、Ｙ、
Ｚ軸の片寄り誤差を算定するステップ、集積回路のボンディングパッドの中心を算定するステッ
プ、プローブポイントの中心を数字的にボンディングパッド
の中心に一致させて、各プローブポイントの位置と対応
するボンディングパッドの位置を比較するステップ、各プローブポイントと対応するボンディングパッドに対
する角度誤差を算定するステップであって、その角度誤
差が、指示点で一致させたときのボンディングパッドに
対するプローブポイントの中心回りの角度のずれを示し
ているステップ、全てのプローブポイントに対して角度誤差を平均するこ
とにより平均誤差角度を算定するステップ、及び集積回路を検査機械で検査するためにプローブカードが
使用される場合、集積回路に対して片寄り誤差だけプロ
ーブポイントをずらし、集積回路に対して角度誤差だけ
プローブポイントを回転させるステップを包含する集積
回路の検査を最適化する方法。
（３１）プローブカードの指示点に対する各プローブポ
イントの位置を決定するステップが、電導率変化境界が形成されている平坦な測定表面を包含し、チェックプレートの表面と測定端子と
の間の抵抗が、その境界の両側における２つの値の間で
変化するチェックプレートを提供するステップ、プローブポイントが電導率変化境界の片側から他の側ま
で走査される間に測定表面と接触しているよう、その境
界を横切ってプローブポイントを走査するステップ、プローブポイントが電導率変化境界に到達したとき、プ
ローブポイントと測定端子との間のインピーダンスにお
ける変化を検出するため、走査の間、プローブポイント
と測定端子との間のインピーダンスを監視するステップ
、及び各プローブポイントが電導率変化境界に到達して
インピーダンスにおける変化が各プローブポイントに対
して生じた場合に、チェックプレートに対するプローブ
カードの位置を決定し、それによって、プローブポイン
ト相互の位置を決定するステップを包含する請求項（３
０）記載の集積回路の検査を最適化する方法。
（３２）集積回路を検査するのに用いるプローブカード
を製造する方法において、そのプローブカードが、プロ
ーブポイントアレイに配置されているプローブポイント
で終っている複数のプローブワイヤーを包含しており、（ａ）各プローブワイヤーをホルダーに次々に固定する
ステップ、（ｂ）そのホルダーに対するプローブワイヤーのプロー
ブポイントの位置を決定するステップ、（ｃ）プローブ
ポイントがプローブカードに対して所定の位置になるよ
うに、そのホルダーに対してプローブカードを配置する
ステップ、（ｄ）プローブワイヤーをプローブカードに取り付ける
ステップ、及び（ｅ）全てのプローブワイヤーがプローブカードに取り
付けられるまで、（ａ）乃至（ｄ）のステップを繰り返
すステップを包含する集積回路を検査するのに用いるプローブカー
ドを製造する方法。
（３３）ホルダーに対するプローブワイヤーのプローブ
ポイントの位置を決定するステップが、電導率変化境界が形成されている平坦な測定表面を包含
し、チェックプレートの表面と測定端子との間の抵抗が
、その境界の両側における２つの値の間で変化し、チェ
ックプレートが、ホルダーに対して既知の位置を有する
チェックプレートを提供するステップ、プローブポイントが電導率変化境界の片側から他の側ま
で走査される間に測定表面と接触しているよう、その境
界を横切ってプローブポイントを走査するステップ、プローブポイントが電導率変化境界に到達したとき、プ
ローブポイントと測定端子との間のインピーダンスにお
ける変化を検出するため、走査の間、プローブポイント
と測定端子との間のインピーダンスを監視するステップ
、及び各プローブポイントが電導率変化境界に到達して
インピーダンスにおける変化が各プローブポイントに対
して生じた場合に、チェックプレートに対するプローブ
カードの位置を決定し、それによって、ホルダーに対す
るプローブポイントの位置を決定するステップを包含す
る請求項（３２）記載の集積回路を検査するのに用いる
プローブカードを製造する方法。