JPH05198662A - プローブ装置及び同装置におけるアライメント方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】アライメント精度の高いプローブ装置を提供す
る。 【構成】ウェハ上に配列されたチップの電気的特性を測
定するためのプローブ装置は、プローブ針１２ａが配設
されたプローブカード１２と、ウェハを載置するための
回転チャック２２と、を具備する。チャック２２はＸＹ
ステージ２１に支持される。固定アライメントブリッジ
１１には固定カメラ１３と静電容量センサ１４が配設さ
れる。ステージ２１には移動カメラ２３が配設される。
チャック２２にはターゲット２５ａが形成された透明板
２５ｂが取付けられる。ターゲット２５ａ及びその周囲
部は導電性で透明な薄膜２５ｃからなる。ターゲット２
５ａは、カメラ１３、２３の位置合わせ及び焦点合わせ
に使用される。薄膜２５ｃは静電容量センサ１４による
高さ検出に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハなどの被
検査体の検査に利用されるプローブ装置及び同装置にお
けるアライメント方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検査体、例えば半導体ウェハの表面に
は一定間隔で規則的に配列された多数のチップが形成さ
れる。各チップ内の所定の箇所にはこのチップ内の各種
の半導体素子に連なる多数のパッドが形成される。チッ
プ内の各パッドに検査装置の対応のプローブ針を接触さ
せた状態でこのチップの電気的特性の検査が行われる。
不良チップに対してはマーキングなどによる識別が行わ
れる。通常、この種の検査には自動化を図るためにプロ
ーブ装置が利用される。

【０００３】この種のプローブ装置の最新のものは、検
査対象の半導体ウェハを保持しかつ垂直方向に昇降可能
なチャックを具備する。上記チャックはステージにより
支持され且つ水平面内を移動可能となっている。

【０００４】上記プローブ装置のアライメントブリッジ
側には固定カメラが配設され、チャックに保持された半
導体ウェハ表面の任意のチップの位置を検出するために
使用される。他方、上記ステージには昇降可能に移動カ
メラが配設され、チップ内の所定箇所に接触するプロー
ブ針の位置を検出するために使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のプローブ装
置は、固定カメラで検出されるチップと、プローブ針を
検出する移動カメラとの位置関係（距離）が一定である
ことを前提として、チップとプローブ針とのアライメン
トを行っている。しかし、高温又は低温状態で検査を行
う場合、熱膨張や熱収縮に伴う半導体ウェハや上記チャ
ックの伸縮、あるいは、チャック上へのウェハの載置状
態のバラツキなどに起因して上記位置関係が微妙に変動
する。従って、上記従来装置にあっては、この変動に伴
い上記アライメントの精度が低下するという問題があ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明においては、被検査基板上に配列された複数
のチップの夫々の電気的特性を測定するためのプローブ
装置及び同装置におけるアライメント方法を提供する。

【０００７】本発明の装置は、前記基板上の前記チップ
に接触するための複数のプローブ針が配設されたプロー
ブカードと、前記プローブ針を介して前記チップとの間
で電気的信号を交換する手段と、前記プローブカードに
対向して配置され且つ前記基板を載置するためのチャッ
クと、前記チャックが水平面内で回転可能であること
と、前記チャックを支持するステージと、前記ステージ
が水平方向において移動可能であることと、を具備す
る。

【０００８】本発明の装置は更に、水平方向における前
記チップの位置を光学的に検出するための第１検出手段
と、水平方向における前記プローブ針の位置及び高さを
光学的に検出するための第２検出手段と、前記チップの
高さを検出するための静電容量センサと、前記第１及び
第２検出手段の間に位置するように前記チャックに取付
けられた透明板と、を具備する。透明板にはターゲット
と導電性で且つ透明な第１薄膜とが形成される。

【０００９】

【作用】前記ターゲットの中心が第１及び第２検出手段
の相互の水平方向における位置合わせ及び焦点合わせに
使用され、前記チップと前記プローブ針との水平方向に
おける距離を算出するための基準となる。また、前記第
１薄膜の静電容量センサ側の主面がチップとプローブ針
との垂直方向における距離を算出するための基準とな
る。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の実施例に係る半導体ウェハの
プローブ装置の要部構成を示す斜視図であり、図２は同
装置のレイアウトを示す概略平面図である。

【００１１】図２図示の如く、本プローブ装置は、本体
ケーシング１を区画して形成された搬送部２と、検査部
３とを具備する。搬送部２には、プリアライメントステ
ージ、ハンドリングアーム等が配設される。被検査体で
あるウェハは、搬送部２でプリアライメントされ、検査
部３に受け渡される。検査部３には、図１図示のような
検査機構が配設され、ウェハ表面に形成されたＩＣチッ
プの電気的特性が検査される。

【００１２】図１において、１１はアライメントブリッ
ジ、１２はプローブカード、１３は固定カメラ、１４は
静電容量センサ、２１はステージ、２２はチャック、２
３は移動カメラ、２４は移動カメラの昇降機構である。
この実施例では、第１の光学的位置検出手段として固定
焦点の固定カメラ１３が、第２の光学的位置検出手段と
して固定焦点の移動カメラ２３が夫々例示されている。
Ｘ，Ｙ，Ｚは、説明の便宜上、図中に設定した直交座標
系である。

【００１３】本プローブ装置には、ステージ２１やチャ
ック２２の駆動機構、あるいは、この駆動機構やカメラ
やプローバなどを制御すると共にこれらから取り込んだ
データを処理するプロセッサ６などの公知の機構が内蔵
される。

【００１４】アライメントブリッジ１１は、本体ケーシ
ング１に固定される。アライメントブリッジ１１には、
半導体ウェハ上のチップの位置を検出するための固定カ
メラ１３と、ウェハ表面などの高さを検出するための静
電容量センサ１４が配設される。

【００１５】プローブカード１２の中央部分には開口が
形成され、この開口の周縁部から斜め下方に多数のプロ
ーブ針１２ａが突出される。プローブ針１２ａはＩＣチ
ップの電極パッドと接触するように配列される。

【００１６】図３図示の如く、プローブカード１２は、
ステージ２１の上方に設けられたインサートリング４に
取付けられ、他方、インサートリング４は本体ケーシン
グ１に固定される。インサートリング４上には、テスト
ヘッド５が退避可能に設置され、同リング４を介してプ
ローブカード１２と電気的に接続される。テストヘッド
５は、プローブ針１２ａがＩＣチップの電極パッドと接
触した状態において、プローブ針１２ａを介して、所定
の電気的信号をＩＣチップに出力すると共に、チップか
らの戻り信号を入力し、ＩＣチップの電気的特性を検査
する。

【００１７】再び図１に関し、ステージ２１は、Ｘ方向
に延在される２本のレールに沿ってＸ方向に移動可能な
Ｘステージ２１ａと、このＸステージ２１ａ上をＹ方向
に延在される２本のレールに沿ってＹ方向に移動可能な
Ｙステージ２１ｂとから構成される。このＸ，Ｙステー
ジ２１ａ，２１ｂは、パルスモータなどを含む慣用の駆
動機構によって水平面内をＸ方向とＹ方向とに駆動され
る。Ｙステージ２１ｂ上に搭載されたチャック２２は、
慣用の昇降機構によって上下方向（Ｚ方向）に駆動され
ると共に、その中心を通りＺ軸に平行な中心線の周りに
慣用の回転機構によって回転される。

【００１８】Ｙステージ２１ｂの側面には昇降機構２４
が固定される。この昇降機構２４には上下方向に昇降自
在な移動カメラ２３が保持される。この移動カメラ２３
は、高倍率部２３ａと低倍率部２３ｂとから構成され
る。高倍率部２３ａに隣接して、例えばＬＥＤからなる
発光素子２３ｃが配設される。発光素子２３ｃは、プロ
ーブ針１２ａを照らすことにより、カメラ２３による針
１２ａの位置の同定を行いやすくするために使用され
る。発光素子２３ｃの光量はコントローラにより調整可
能となっている。

【００１９】チャック２２の側面には、その径方向に水
平に突出する小片２５が固定される。この小片２５は、
図４の拡大斜視図に示すように、短冊状の透明板２５ｂ
からなる。板２５ｂの表面には、導電性薄膜、例えばＩ
ＴＯ（indium tin oxide）薄膜あるいはクロムを用いて
描かれた十字マークの中心によって定義されるターゲッ
ト２５ａが形成される。これはカメラ１３、２３により
検出する際の基準点として機能する。また、十字状の薄
膜の周辺には、これを覆うように導電性透明薄膜、例え
ばＩＴＯの薄膜２５ｃが配設される。この実施例では、
ターゲット２５ａの薄膜と、導電性透明薄膜２５ｃと
は、互いの表面が実質的に同じ高さとなるように形成さ
れている。導電性透明薄膜２５ｃは、静電容量センサ１
４によるＺ方向の位置検出を可能とするために配設され
る。

【００２０】ターゲット２５ａが形成された小片２５
は、チャック２２の回転により移動カメラ２３の高倍率
部の光軸上に移動しかつここから退避できるようになっ
ている。小片２５はまた、チャック２２に着脱自在に取
付けるように構成することも可能である。

【００２１】次に、上記プローブ装置におけるウェハ上
のＩＣチップとプローブ針とのアライメント操作を、図
９のフローチャートに従って説明する。アライメントに
先立ち、チャック２２はステージ２１の駆動機構によっ
て所定の箇所に移動され、ここで搬送部２からチャック
２２上に半導体ウェハが載置される。

【００２２】先ず、第１の工程Ｓ1 では、固定カメラ１
３、移動カメラ２３、及びターゲット２５ａの三者の位
置合わせが行われる。またこの時、ターゲット２５ａの
高さ位置が容量センサ１４で測定される。そして、下記
の（Ｘ0 、Ｙ0 、Ｚ0 、θ0、ｈ0 ）がデータとして保
存される。工程Ｓ1 の詳細は次の通りである。

【００２３】ウェハＷを載置したチャック２２は、ステ
ージ２１の駆動機構によってアライメントブリッジ１１
の固定カメラ１３の下方に搬送される。この際、チャッ
ク２２の回転により、ターゲット２５ａが移動カメラ２
３の高倍率部２３ａの視野の中心付近に位置決めされ
る。

【００２４】次に、図５に示すように、ターゲット２５
ａが固定カメラ１３の視野の中心に位置するように
（Ｘ，Ｙ）座標内のステージ２１の位置決めが行われ
る。この位置決めに際しては、ターゲット２５ａの映像
の鮮明度を極大にする状態にまでチャック２２の高さが
調整されることにより、ターゲット２５ａが固定カメラ
１３の焦点に位置決めされる。続いて、ターゲット２５
ａの映像の鮮明度を極大にする状態にまで移動カメラ２
３の高さが昇降機構２４によって調整されることによ
り、ターゲット２５ａがレンズの焦点に来るように移動
カメラ２３が位置決めされる。この位置決めが終了した
状態では、固定カメラ１３と移動カメラ２３の高倍率部
２３ａの視野の中心と焦点とがターゲット２５ａを介在
させながら一致する。

【００２５】この状態において、チャック２２の回転座
標内の位置（θ0 ）、ステージ２１の（Ｘ，Ｙ）座標内
の位置（Ｘ0 、Ｙ0 ）がデータとしてプロセッサに保存
される。また、昇降機構２４による移動カメラ２３の高
さ位置（ｈ0 ）もデータとしてプロセッサに保存され
る。

【００２６】次に、ターゲット２５ａ若しくは導電性薄
膜２５ｃが容量センサ１４の真下に来るようにチャック
２２がステージ２１により（Ｘ，Ｙ）座標面内で駆動さ
れる。ここで、ターゲット２５ａの高さ位置（Ｚ0 ）が
容量センサ１４で測定され、且つプロセッサにデータと
して保存される。

【００２７】第２の工程Ｓ2 では、固定カメラ１３に対
して、ウェハＷ上の最初に検査されるチップＣが位置付
けられ、チップＣの位置が検出される。また静電容量セ
ンサ１４によりチップＣの高さ位置も測定される。そし
て、下記の（Ｘ1 、Ｙ1 、Ｚ1 ）がプロセッサに入力さ
れ、これらに基づいて算出された下記の（Ｄｘ、Ｄｙ、
ｄｚ）がデータとして保存される。また別途検出された
（θ1 ）がデータとして保存される。工程Ｓ2 の詳細は
次の通りである。

【００２８】ステージ２１の（Ｘ，Ｙ）座標内での移動
が行われ、ウェハＷにおいて最初に検査されるチップＣ
の映像が固定カメラ１３によって取り込まれる。この取
り込まれたチップＣの映像の特定部分が固定カメラ１３
の視野の中心に位置するように（Ｘ，Ｙ）座標内のステ
ージ２１の位置決めが行われる。

【００２９】また、チップＣの電極パッドの配列orウェ
ハＷのチップ（ｓ）のスクライブラインに合わせチャッ
ク２２の回転座標内の位置調整が行われる。この種の位
置合わせの概要は米国特許4,966,520 （特開昭2-22426
0）に開示される。

【００３０】この位置決めが終了した状態において、ス
テージ２１の位置（Ｘ1 、Ｙ1 ）及びチャック２２の位
置即ち回転角度（θ1 ）がプロセッサに入力される。次
に、チップＣが静電容量センサ１４の下に送られ、ここ
で、チップＣの高さ位置（Ｚ1 ）が測定され、プロセッ
サに入力される。

【００３１】プロセッサでは、水平方向の距離に関し、
Ｄｘ＝ａｂｓ（Ｘ1 −Ｘ0 ）、Ｄｙ＝ａｂｓ（Ｙ1 −Ｙ
0 ）が算出され、保存される。図１０図示の如く、Ｄ
ｘ、Ｄｙは、最初に検査されるチップＣから移動カメラ
２３の高倍率部２３ａ中心までの水平方向距離の（Ｘ、
Ｙ）成分となる。また、プロセッサでは、垂直方向距離
に関し、ｄｚ＝ａｂｓ（Ｚ1 −Ｚ0 ）が算出される。図
１１図示の如く、（Ｚ1−Ｚ0 ）はターゲット２５ａか
らウェハ表面のチップＣまでの高さである。図１１にお
いてＦＤは焦点距離を示す。

【００３２】第３の工程Ｓ3 では、静電容量センサ１４
によりウェハＷの高さ分布orプロファイルが測定され、
同プロファイルがデータとして保存される。なぜなら、
ウェハＷ上のチップ（ｓ）は、ウェハＷの厚みのばらつ
きや反りなどに起因して、高さ位置が一定ではないから
である。工程Ｓ3 の詳細は次の通りである。

【００３３】ウェハＷを保持したチャック２２は、ステ
ージ２１の駆動により静電容量センサ１４の直下に送ら
れる。ここで、ウェハＷの表面が、図８（ａ）の直線Ｌ
１〜Ｌ４に例示するように、縦横と、４５°斜めの方向
に走査される。そして、その高さの分布が、図８（ｂ）
のＨ１〜Ｈ４に例示するように測定され、プロセッサに
データとして保存される。ウェハＷの表面は、走査線Ｌ
１〜Ｌ４の夫々を中心とする頂角４５°の円弧状の４個
の領域に分割される。例えば、走査線Ｌ１を含む領域の
場合、斜線を付したようなものとなる。後で電気的特性
を測定する際に、これらの分割された各領域内に含まれ
る各チップの高さが、チップＣとの高低差δｈの形で利
用される。

【００３４】第４の工程Ｓ4 では、移動カメラ２３の高
倍率部２３ａによりプローブ針１２ａの先端部分の位置
が検出される。そして、下記の（Ｘ2 、Ｙ2 、ｈ2 ）が
データとして保存される。また下（ｈ2 ）に基づいて算
出された（Ｄｚ）がデータとして保存される。工程Ｓ4
の詳細は次の通りである。

【００３５】図７に示すように、チャック２２が回転さ
れ、ターゲット２５ａが移動カメラ２３の視野外に退避
される。そして、チャック２２がステージ２１の駆動に
よってプローブカード１２の下方に搬送され、プローブ
カード１２の映像が移動カメラ２３によって取り込まれ
る。この取り込まれたプローブカード１２の映像に含ま
れる特定のプローブ針１２ａの先端部分の映像が移動カ
メラ２３の視野の中心に位置するように（Ｘ，Ｙ）座標
内のステージ２１の位置決めが行われる。

【００３６】この位置決めに際しては、まず、移動カメ
ラ２３の低倍率部２３ｂにより概略の位置決めが行わ
れ、続いて高倍率部２３ａによる高精度の位置決めが行
われる。この（Ｘ，Ｙ）座標内の位置決めと並行して、
特定のプローブ針１２ａの先端部分の映像の鮮明度を極
大にする状態にまで昇降機構２４によって移動カメラ２
３の高さが調整され、この特定のプローブ針の先端部分
が移動カメラ２３の焦点に位置決めされる。

【００３７】この位置決めが終了すると、チャック２２
の回転座標位置がθ1 に戻される。この位置決めが終了
した状態において、ステージ２１の位置（Ｘ2 、Ｙ2 ）
と、昇降機構２４による移動カメラ２３の高さ（ｈ2 ）
とがプロセッサに保存される。

【００３８】プロセッサでは、垂直方向距離に関し、Ｄ
ｚ＝ａｂｓ（ｈ2 −ｈ0 ）−ｄｚが算出される。図１１
図示の如く、（ｈ2 −ｈ0 ）は移動カメラ２３によって
検出されたターゲット２５ａから特定のプローブ針１２
ａの先端部分までの高さである。ｄｚは、前述の如く、
ターゲット２５ａからウェハ表面のチップＣまでの高さ
である。従って、ＤｚはチップＣから特定のプローブ針
１２ａの先端部分までの垂直方向距離となる。最後に、
第５の工程Ｓ5 として、チップの電気的特性の検査が行
われる。

【００３９】チャック２２は、（Ｘ，Ｙ）座標内即水平
方向において、工程Ｓ4 終了時の位置（Ｘ2 、Ｙ2 ）か
ら（Ｄｘ、Ｄｙ）だけステージ２１により移動される。
即ち、チャック２２は、図１０図示の如く、移動カメラ
２３がプローブ針１２ａと整一した位置から、チップＣ
と移動カメラ２３との距離分だけ移動される。

【００４０】またチャック２２は、（Ｚ）軸方向即ち垂
直方向において、工程Ｓ4 終了時の位置（工程Ｓ1 終了
時から工程Ｓ4 終了時まで不変）からＤｚ＋α（ここで
ただしα＞０）だけ上昇される。

【００４１】この水平、垂直方向への送りが終了する
と、チップＣの特定部分（この例では特定の電極パッ
ド）がプローブカード１２の特定のプローブ針１２ａの
先端部分に＋αに起因する適当な接触圧を保ちながら接
触することとなる。これと同時に、チップＣ内の他のパ
ッドもプローブカード１２の対応のプローブ針１２ａの
先端部分に適当な接触圧で接触する。そして引き続き検
査装置による電気的特性の検査が開始される。

【００４２】最初のチップＣに対する自動針合わせと電
気的特性の検査とが終了すると、検査対象の全てのチッ
プに対して電気的特性の検査が順次行われる。ここで、
チャック２２は、チップ間隔に等しい値だけ水平方向へ
移動され、また、垂直方向では、接触高さとこれよりも
所定値低い接触解除高さの間を昇降される。この際、ウ
ェハの厚みのばらつきや反りに起因する各チップの高さ
のばらつきのもとで各チップとプローブ針先との接触圧
を均一化するために、昇降高さの補正値δｈが付加され
る。

【００４３】このようにして、最初のウェハの全チップ
について検査が終了すると、チャック２２が搬送部２の
近傍に移動され、ここで、検査済みのウェハが取り除か
れ、次の検査対象の新たなウェハが載置される。

【００４４】この新たなウェハにおけるプローブ針とチ
ップとのアライメントに際しては、上記工程Ｓ1 は省略
し、工程Ｓ2 から開始することができる。しかし、熱膨
張に伴うチャック２２の伸縮等に起因してデータ（Ｘ0
、Ｙ0 、Ｚ0 、θ0 、ｈ0 ）が変動すると、アライメ
ントの精度が低下する。従って、最善の策としては全て
のウェハについて、次善の策としては何枚おきかのウェ
ハについて、工程Ｓ1 のカメラ１３、２３の視野間の位
置合わせが行われ、データが更新されることが望まし
い。

【００４５】上記実施例にあっては、固定カメラ１３を
使用して最初に検査しようとするチップの位置を検出す
る構成を例示した。しかしながら、このような実際のチ
ップに代えて、位置検出に適した特定パターンを含むダ
ミーチップをウェハ上の特定の箇所に作成し、使用する
こともできる。即ち、固定カメラ１３を使用してこのダ
ミーチップの位置を検出し、この検出結果とウェハ上に
おけるダミーチップと他のチップとの所定の位置関係か
ら最初の検査対象のチップの位置を算出するようにして
もよい。

【００４６】また、上記実施例においては、固定焦点の
カメラ１３、２３を使用しているが、これに代えて、オ
ートフォーカス機構のカメラを用いて観察対象物の位置
を検知することも可能である。この場合、焦点までの距
離を計測する部材をカメラに配備し、対象物の位置を計
るようにする。また、本発明のプローブ装置は、半導体
ウェハの他、液晶基板など他の適宜な被検査体に対して
も適用することができる。

【００４７】

【発明の効果】本発明のプローブ装置は、高温又は低温
状態で検査を行う場合の熱膨張に伴うウェハやチャック
の伸縮、あるいは、チャック上へのウェハの載置状態の
バラツキなどに起因する位置関係の変動の補正が可能と
なる。

【００４８】本発明のプローブ装置は、水平面内だけで
はなく高さ方向の位置合わせも行うため、チップ内のパ
ッドとプローブ針先との接触圧が均一化される。また被
検査体表面の高さプロファイル検出するため、プローブ
針と各チップとの接触の時におけるチャックの上昇高さ
を調整することが可能となる。従って、ウェハ厚みのば
らつきや反りなどが存在しても各チップについてプロー
ブ針先との接触圧を均一化できる。更に、ターゲット及
びその周囲を導電性とすることにより静電容量センサに
よる高さの検出を可能としている。従って、プローブ針
とチップとのアライメント時間が短縮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る半導体ウェハのプローブ
装置の要部構成を示す斜視図。

【図２】同装置のレイアウトを示す概略平面図。

【図３】プローブカードとチャックとの関係を示す概略
側面図。

【図４】ターゲットの構造の一例を示す斜視図。

【図５】固定カメラと移動カメラの視野の位置合わせ状
態を示す斜視図。

【図６】固定カメラを用いて半導体ウェハ上のチップ位
置を検出する状態を示す斜視図。

【図７】移動カメラによりプローブ針の位置を検出する
状態を示す斜視図。

【図８】（ａ）、（ｂ）は静電容量センサによる半導体
ウェハ表面の高さのプロファイルの検出方法を説明する
ための概念図。

【図９】ウェハのチップとプローブ針とのアライメント
操作を示すフローチャート。

【図１０】前記アライメント操作の水平方向における位
置合わせを説明するための図。

【図１１】前記アライメント操作の垂直方向における位
置合わせを説明するための図。

【符号の説明】

１１…アライメントブリッジ、１２…プローブカード、
１３…固定カメラ、１４…静電容量センサ、２１…ステ
ージ、２２…チャック、２３…移動カメラ、２５ａ…タ
ーゲット、２５ｂ…透明板、２５ｃ…薄膜。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査基板上に配列された複数のチップ
   の夫々の電気的特性を測定するためのプローブ装置であ
   って、 前記基板上の前記チップに接触するための複数のプロー
   ブ針が配設されたプローブカードと、 前記プローブ針を介して前記チップの電気的特定を試験
   する手段と、 前記プローブカードに対向して配置され且つ前記基板を
   載置するための、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及びθ回転方向に移
   動可能なチャックと、 前記チップの位置を光学的に検出するための第１検出手
   段と、 前記プローブ針の位置及び高さを光学的に検出するため
   の第２検出手段と、 前記チップの高さを検出するための静電容量センサと、 前記第１及び第２検出手段により位置検出可能に設けら
   れたターゲットと、 前記第１及び第２検出手段、静電容量センサ、並びにチ
   ャックの動作を制御すると共にこれらからの情報に基づ
   いて前記チップと前記プローブ針と距離を算出するプロ
   セッサと、 を具備するプローブ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置におけるアライメン
   ト方法であって、 前記ターゲットを用いて、前記第１及び第２検出手段の
   位置合わせを行う工程と、 前記チップの内の最初に検査されるチップの特定部分を
   前記第１検出手段に対向させ、その位置を検出する工程
   と、 前記第２検出手段を、前記最初のチップの前記特定部分
   に対応する前記プローブ針の特定部分に対向させ、その
   位置を検出する工程と、 前記静電容量センサにより前記ターゲットの高さを検出
   する工程と、 前記静電容量センサにより前記チップの前記特定部分の
   高さを測定する工程と、 前記プロセッサの指示に従って前記チャックを移動さ
   せ、前記プローブ針と前記チャックに載置した前記基板
   上の前記チップとを接触させる工程と、 を具備する方法。
3. 【請求項３】 被検査基板上に配列された複数のチップ
   の夫々の電気的特性を測定するためのプローブ装置であ
   って、 前記基板上の前記チップに接触するための複数のプロー
   ブ針が配設されたプローブカードと、 前記プローブ針を介して前記チップとの間で電気的信号
   を交換する手段と、 前記プローブカードに対向して配置され且つ前記基板を
   載置するためのチャックと、前記チャックが水平面内で
   回転可能であることと、 前記チャックを支持するステージと、前記ステージが水
   平方向において移動可能であることと、 水平方向における前記チップの位置を光学的に検出する
   ための第１検出手段と、 水平方向における前記プローブ針の位置及び高さを光学
   的に検出するための第２検出手段と、 前記チップの高さを検出するための静電容量センサと、 前記第１及び第２検出手段の間に位置するように前記チ
   ャックに取付けられた透明板と、 前記透明板に形成されたターゲットと、前記ターゲット
   の中心が前記第１及び第２検出手段の相互の水平方向に
   おける位置合わせ及び焦点合わせに使用され、前記チッ
   プと前記プローブ針との水平方向における距離を算出す
   るための基準となることと、 前記透明板に形成された導電性で且つ透明な第１薄膜
   と、前記第１薄膜の前記静電容量センサ側の主面が前記
   チップと前記プローブ針との垂直方向における距離を算
   出するための基準となることと、 前記第１及び第２検出手段、静電容量センサ、チャッ
   ク、並びにステージの動作を制御すると共にこれらから
   の情報に基づいて前記チップと前記プローブ針と距離を
   算出するプロセッサと、 を具備するプローブ装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置におけるアライメン
   ト方法であって、 前記チップと前記プローブ針との水平方向の位置合わせ
   において、 前記ターゲットの中心を用いて、前記第１及び第２検出
   手段の相互の水平方向における位置合わせ及び焦点合わ
   せを行い、この時の前記ステージの水平方向における位
   置を基準水平位置（Ｘ0 、Ｙ0 ）とする工程と、 前記チップの内の最初に検査されるチップの特定部分を
   前記第１検出手段に対向させ、この時の前記ステージの
   水平方向における位置を第１水平位置（Ｘ1 、Ｙ1 ）と
   する工程と、 前記第２検出手段を、前記最初のチップの前記特定部分
   に対応する前記プローブ針の特定部分に対向させ、この
   時の前記ステージの水平方向における位置を第２水平位
   置（Ｘ2 、Ｙ2 ）とする工程と、 前記ステージを前記第２水平位置から前記プローブ針に
   向けてＤｘ＝ａｂｓ（Ｘ1 −Ｘ0 ）、Ｄｙ＝ａｂｓ（Ｙ
   1 −Ｙ0 ）移動させる工程と、 を具備し、 前記チップと前記プローブ針との垂直方向の位置合わせ
   において、 前記ターゲットの中心を用いて、前記第１及び第２検出
   手段の相互の水平方向における位置合わせ及び焦点合わ
   せを行い、この時の前記第２検出手段により得た前記タ
   ーゲットの高さを、第１基準高さ（ｈ0 ）とする工程
   と、 前記第１基準高さを得た状態における前記ターゲットの
   高さを維持し、前記静電容量センサにより前記第１薄膜
   の主面の高さを検出し、第２基準高さ（Ｚ0 ）とする工
   程と、 前記静電容量センサにより前記最初のチップの前記特定
   部分の高さを測定し、これをチップ高さ（Ｚ1 ）とする
   工程と、 前記第２検出手段を、前記プローブ針の前記特定部分に
   対向させ、この時の第２検出手段により得た前記プロー
   ブ針の前記特定部分の高さを針高さ（ｈ2 ）とする工程
   と、 前記プローブ針と前記チャックとを、相対的に（ｈ2 −
   ｈ0 ）−ａｂｓ（Ｚ1−Ｚ0 ）＋α移動させる工程と
   （ここでαは前記チップに対する前記プローブ針の最適
   接触圧から得た正の値）、 を具備する方法。