(57)【要約】【課題】プローブカード寿命が延び、安定した探針の針先状態を有して、高信頼性のプロービングが行えるプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体ウェハＷＦを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージ１２と、所定部から複数の探針１４１が伸長する回路基板を有し、探針１４１それぞれが半導体ウェハＷＦにおけるＩＣチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカード１４と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージ１５１を有し、ステージ１５１が研磨部材１５２を配備して所定回避領域からプローブカード１４の探針１４１の配列直下に移動し研磨動作することにより探針１４１それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、研磨動作を信号制御する制御部１６とを含む。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージと、
所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるＩＣチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、
少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、
を含むプローバー装置。
【請求項２】
半導体ウェハを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージと、
所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるＩＣチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが前記探針の状態検査が可能な画像認識機構及び研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し、前記探針の状態検査に応じた研磨動作をすることにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、
少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、
を含むプローバー装置。
【請求項３】
前記画像認識機構は、前記探針の状態検査として少なくとも前記探針における所定の先端径及び長さの測定または前記探針それぞれの状態に異常があるか否か、の検査が可能であり、これら検査情報を前記制御部が取得し、研磨動作の制御に反映させる請求項２記載のプローバー装置。
【請求項４】
前記研磨部材は、所定領域に分かれた複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートであり、前記メンテナンス機構は前記探針を当てる研磨領域を毎回異ならせる請求項１〜３いずれか一つに記載のプローバー装置。
【請求項５】
前記研磨部材は所定領域に分かれた粗さの異なる複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートであり、前記メンテナンス機構は前記探針を当てる研磨領域を毎回異ならせる請求項１〜３いずれか一つに記載のプローバー装置。
【請求項６】
前記メンテナンス機構において少なくともＺ軸方向のステージ移動については移動速度が変更制御可能である請求項１〜５いずれか一つに記載のプローバー装置。
【請求項７】
前記研磨部材は、前記ステージに対し着脱可能なカセットで装着、真空吸着、及び着脱容易なテープによる貼り付け、のうちから選択される方式で固定されている請求項１〜６いずれか一つに記載のプローバー装置。
【請求項８】
前記研磨部材は、セット交換部品であり、前記メンテナンス機構における前記ステージの所定回避領域付近に外部との連絡口が設けられ、前記連絡口から前記セット交換部品の入れ替えが行える請求項１〜７いずれか一つに記載のプローバー装置。
【請求項９】
半導体ウェハがプローバー装置の移動自在なウェハステージに支持され位置合わせされる位置決め工程と、
前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ＩＣチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたＩＣチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、
前記プローブ検査工程が前記各ＩＣチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、
を含むプローバー装置の探針メンテナンス方法。
【請求項１０】
前記メンテナンス用のステージにおいて、前記探針の状態検査が可能な画像認識機構をさらに備え、前記メンテナンス工程において前記探針の状態検査に応じた研磨動作をする請求項９記載のプローバー装置の探針メンテナンス方法。
【請求項１１】
前記メンテナンス工程は、前記探針の研磨動作として少なくとも前記メンテナンス用のステージにおけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動量、Ｚ軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ上研磨領域から選択される制御条件を設定できる請求項９または１０記載のプローバー装置の探針メンテナンス方法。
【請求項１２】
半導体ウェハがプローバー装置の移動自在なウェハステージに支持され位置合わせされる位置決め工程と、
前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ＩＣチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたＩＣチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、
前記プローブ検査工程が前記各ＩＣチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、
を含み、
前記メンテナンス工程を経て前記プローブ検査工程が行われ前記探針に起因する接触系不良をなくするようにした半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ状態におけるＬＳＩチップの電極部に探針を機械的に接触させて電気的特性を測定するプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プローバー装置は、ＬＳＩ製造の組立工程前におけるウェハ状態でのチップ領域各々の試験に用いられるものである。プローバー装置は、周知のように、プローブカードの探針を介して被測定領域であるチップ領域の電極部（Ａｌパッド、Ａｕバンプ、はんだバンプ等の上面）に試験信号を入力する。また、上記電極部から結果信号を取得し評価する。プローブカードの探針針は、チップ領域の電極部よりも硬い材質（タングステンやベリリウム等）である。
【０００３】
プローバー装置は、プローブカードの探針とチップ領域の電極部との接触に際し、適当な圧力をかけ、探針がたわみ、スライドするようにする（適度なオーバードライブ）。これにより、測定回数を重ねると、探針の先端部に電極部側の削り屑等の異物が付着する。あるいは、摩耗、変形等により探針先端の長さが揃わなくなる。そこで、電気的接触状態に不具合がないようにするため探針のクリーニング、研磨等、メンテナンスが必要である。
【０００４】
従来、プローバー装置は、プローブカードの探針の針先状態が測定に支障を与えるまでになった時点においてプロービングを中止し、メンテナンス作業を実施している。これにより、実質的な稼働率をなるべく低下させないようにしている。このメンテナンス作業を短縮し、なるべく早く本来のプロービングに戻れるようにする工夫が様々考えられている。例えば、ウェハのプロービング途中で、ウェハを現状に保持したまま探針をクリーニングできる技術である。クリーニング用具を上面に保持するスペーサが、ウェハを保持しているメインチャックに着脱自在に取り付けられる。スペーサは、メインチャックの動作制御で操作され、上面のクリーニング用具でプローブカードの探針をクリーニングする（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−５４５７４号公報（５頁、図１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記プローブカードの探針クリーニングは、探針先端に付着した異物の除去が主であり、探針先端形状の悪化の懸念がある。探針先端径が大きくなると、細かいピッチの電極に対応し難くなる。この結果、プロービング・ミスが発生し易い。従って、電極にダメージを与え易く、外観不良製品も多くなる。対策として、早期に定期的にプローバー装置からプローブカードを取り外し、別途で研磨調整する方法をとる。このようなカードメンテナンスは相当の時間を必要とする。また、早期でもあるためカード寿命が著しく短縮される。従って、プローバー装置は、実質的な稼働率を低下させないようにするため、交換用のプローブカードを常に準備しておく必要がある。
【０００６】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、プローブカード寿命が延び、安定した探針の針先状態を有して、高信頼性のプロービングが行えるプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るプローバー装置は、半導体ウェハを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージと、所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるＩＣチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、を含む。
【０００８】
本発明に係るプローバー装置によれば、プローバー装置内にメンテナンス用のステージを有する。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。
【０００９】
本発明に係るプローバー装置は、半導体ウェハを支持し位置検出すると共に移動制御可能なウェハステージと、所定部から複数の探針が伸長する回路基板を有し、前記探針それぞれが前記半導体ウェハにおけるＩＣチップ領域の各電極端子に接触することにより信号の授受を行うプローブカードと、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージを有し、前記ステージが前記探針の状態検査が可能な画像認識機構及び研磨部材を配備して所定回避領域から前記プローブカードの探針配列直下に移動し、前記探針の状態検査に応じた研磨動作をすることにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス機構と、少なくとも前記メンテナンス機構の研磨動作を信号制御する制御部と、を含む。
【００１０】
本発明に係るプローバー装置によれば、プローバー装置内にメンテナンス用のステージを有する。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。さらに、メンテナンス用のステージには画像認識機構が配備され、研磨前に探針の状態検査ができる。これにより、探針の状態検査に応じた研磨動作を制御することができ、高精度で無駄のない探針のメンテナンスが期待できる。
【００１１】
上記本発明に係るプローバー装置において、次のいずれかの特徴を有してプローブカードの探針を効率よく精度の高い状態に回復させる。
前記画像認識機構は、前記探針の状態検査として少なくとも前記探針における所定の先端径及び長さの測定または前記探針それぞれの状態に異常があるか否か、の検査が可能であり、これら検査情報を前記制御部が取得し、研磨動作の制御に反映させる請求項２記載のプローバー装置。
前記研磨部材は、所定領域に分かれた複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートであり、前記メンテナンス機構は前記探針を当てる研磨領域を毎回異ならせることを特徴とする。
前記研磨部材は所定領域に分かれた粗さの異なる複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートであり、前記メンテナンス機構は前記探針を当てる研磨領域を毎回異ならせることを特徴とする。
前記メンテナンス機構において少なくともＺ軸方向のステージ移動については移動速度が変更制御可能であることを特徴とする。
前記研磨部材は、前記ステージに対し着脱可能なカセットで装着、真空吸着、及び着脱容易なテープによる貼り付け、のうちから選択される方式で固定されていることを特徴とする。
前記研磨部材は、セット交換部品であり、前記メンテナンス機構における前記ステージの所定回避領域付近に外部との連絡口が設けられ、前記連絡口から前記セット交換部品の入れ替えが行えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法は、半導体ウェハがプローバー装置の移動自在なウェハステージに支持され位置合わせされる位置決め工程と、前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ＩＣチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたＩＣチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、前記プローブ検査工程が前記各ＩＣチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、を含む。
【００１３】
上記本発明に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法によれば、１枚の半導体ウェハがプローブ検査工程終了後、次の半導体ウェハを入れ替える作業、またはウェハのアライメント作業までの期間、プローブカードは空いた状態になる。この時間を有効利用し、メンテナンス用のステージをプローブカードの探針配列直下に移動させ、研磨動作する。短い期間ではあるが、メンテナンス頻度（間隔）は密になるため、常に安定した針先状態が得られやすい。これにより、プローバー装置本来のパフォーマンスを落とさずに、プローブカードのメンテナンスが達成できる。また、探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。これにより、本来の、プローブカードのカード寿命を待っての交換となりやすい。
【００１４】
上記本発明に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法において、次のいずれかの特徴を有してより高精度の探針メンテナンスを実現する。
前記メンテナンス用のステージにおいて、前記探針の状態検査が可能な画像認識機構をさらに備え、前記メンテナンス工程において前記探針の状態検査に応じた研磨動作をすることを特徴とする。
前記メンテナンス工程は、前記探針の研磨動作として少なくとも前記メンテナンス用のステージにおけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動量、Ｚ軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ上研磨領域から選択される制御条件を設定できることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体ウェハがプローバー装置の移動自在なウェハステージに支持され位置合わせされる位置決め工程と、前記プローバー装置のプローブカードを用いて前記半導体ウェハの各ＩＣチップ領域に対し少なくとも電気的特性検査に関わる信号の授受を行うため、選択されたＩＣチップ領域の端子電極各々に探針を接触させるプローブ検査工程と、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージが少なくとも研磨部材を配備して前記プローバー装置内の所定回避領域に待機する工程と、前記プローブ検査工程が前記各ＩＣチップ領域に対して終了し、入れ替えで次の半導体ウェハが前記ステージに支持され位置合わせされるまでに、前記メンテナンス用のステージが前記プローブカードの探針配列直下に移動して研磨動作することにより前記探針それぞれをより正常な状態に近付けるメンテナンス工程と、を含み、前記メンテナンス工程を経て前記プローブ検査工程が行われ前記探針に起因する接触系不良をなくするようにしたことを特徴とする。
【００１６】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、検査対象の半導体ウェハの入れ替え期間、次の半導体ウェハのアライメント作業までに、プローブカードの探針を効率よく研磨する。これにより、プローブカードのメンテナンス頻度（間隔）は密になる。従って、プローブカードは安定した探針先端で、電気的特性検査を実施することができる。検査精度は向上し、探針に起因する接触系不良が抑制され、歩留まり向上に寄与する。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１、図２は、それぞれ本発明の第１実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示すブロック図であり、図１は上から見た主要部、図２は横から見た主要部を示している。
また、図５、図６は、プローブカードの探針を研磨するときの研磨部材を示す概略図である。これらの図を参照して説明する。
【００１８】
プローバー装置１０は、ウェハ搬送機構１１、ウェハステージ１２、アライメント機構１３、プローブカード１４、メンテナンス機構１５、及び制御部１６を有する。プローバー装置１０とテスター２０は、テストヘッド２１及び測定信号ケーブル２２を介して信号伝達される。なお、図１は、プローブカード１４以上の構成は省略している。
【００１９】
ウェハステージ１２は、半導体ウェハＷＦをチャックして位置検出すると共にＸ，Ｙ，Ｚ軸，θ方向に移動制御可能である。これらは制御部１６の司令を受ける。なお、Ｒｘ及びＲｙはガイドレールである。アライメント光学系１２１は、プローブカード１４の位置認識に利用される。
【００２０】
また、アライメント機構１３は、ガイドレールＲｓを利用してウェハステージ１２上にスライド移動可能である。アライメント機構１３は、図示しない各種レンズ、ＣＣＤカメラ１３１等を備えたアライメントブリッジ１３２を有し、ウェハステージ１２上に支持された半導体ウェハＷＦに対し光学系アライメントを行い、制御部１６へ座標データを送る。
【００２１】
プローブカード１４は、測定用ボード１７により支持される。測定用ボード１７は、ポゴピン等を含む接続リング１８を介してテストヘッド２１に接続される。プローブカード１４は、基板開口部から伸長する各探針１４１を有する。プローブカード１４は、各探針１４１が、半導体ウェハＷＦにおける所定のＩＣチップ領域の各端子電極（パッド、バンプ等）に接触することにより、プロービングに関する信号の授受を行う。
【００２２】
メンテナンス機構１５は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるメンテナンス用のステージ１５１を有する。ステージ１５１は研磨部材１５２を配備している。ステージ１５１は所定回避領域からプローブカード１４の探針１４１配列直下に移動し研磨動作する。これにより、探針１４１それぞれをより正常な状態に近付ける。
【００２３】
研磨部材１５２は、炭素またはセラミック等の繊維状研磨シート、または網目状研磨シート（メッシュシート）を採用する（図５、図６参照）。研磨時は、主にＺ軸方向の動作である。Ｚ軸方向のステージ移動については移動速度が変更制御可能であることが望ましい。探針先端領域に付着した異物（削り屑）は除去されやすく、また、最先端形状が損なわれるような研磨動作はしない。探針１４１の先端径が大きくならないようにする研磨制御ができる。Ｘ，Ｙ軸方向の動作は単に研磨領域の移動のために利用される。研磨部材１５２は、図１の１５２に示すように、所定領域に分かれた複数の繊維状研磨シートまたは網目状研磨シートで構成される。それぞれ粗さの異なる研磨シートを組み合わせてもよい。研磨の度合いに応じた研磨シートを選ぶこともできる。
【００２４】
研磨部材１５２は、ステージ１５１に対し着脱可能なカセットで装着、真空吸着、及び着脱容易なテープによる貼り付け、のうちから選択される方式で固定されている。
研磨部材１５２は、セット交換部品であり、メンテナンス機構１５におけるステージ１５１の所定回避領域付近に外部との連絡口２５が設けられ、この連絡口２５からセット交換部品（研磨部材１５２）の入れ替えが行えるようになっている。
【００２５】
制御部１６は、メンテナンス機構１５における研磨動作を制御する。少なくともメンテナンス用のステージ１５１におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動量、Ｚ軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ１５１上の研磨領域、から選択される制御条件を設定できる。
【００２６】
上記実施形態の構成によれば、プローバー装置１０内にメンテナンス用のステージ１５１を有する。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。プローブカード１４の探針１４１は、主にＺ軸方向で研磨される。これにより、探針１４１の先端径が大きくならないようにする研磨制御ができる。これにより、検査ミスの防止、正確なプロービングに寄与する。
【００２７】
図３、図４は、それぞれ本発明の第２実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示すブロック図であり、図３は上から見た主要部、図４は横から見た主要部を示している。これら図３、図４は、前記図１、図２に準ずる。同様箇所には同一の符号を付してある。また、図７は、プローブカードの探針の主要部を表す概観図である。
【００２８】
この実施形態では、メンテナンス用のステージ１５１にさらに、探針１４１の状態検査が可能な画像認識機構２４を配備している。画像認識機構２４は、図示しない各種レンズやＣＣＤカメラを有し、探針１４１の先端所定領域における径及び長さの測定が可能になっている。例えば、探針１４１の先端部円形状にフォーカスさせ、制御部１６において設定規格や基準データと比較する。これにより、探針１４１の先端径φの測定、シャフト曲げ部までの長さＬの測定が可能である（図７参照）。また、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況も検査することができる。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００２９】
画像認識機構２４により得られた測定値情報は、制御部１６においてメンテナンス機構の制御に役立てる。上述した、メンテナンス用のステージ１５１におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の移動量、Ｚ軸方向移動速度、研磨回数、研磨時間、ステージ１５１上の研磨領域、等の制御条件の設定に反映させる。探針１４１は、使用するにつれ、シャフト曲げ部までの長さＬが許容範囲で短くなっても、先端径φの変動を所定範囲内に収めることが重要である。このように探針１４１をメンテナンスすることを目標に上記の研磨制御条件を設定すればよい。
【００３０】
上記実施形態の構成によれば、プローバー装置１０内にメンテナンス用のステージ１５１を有する。Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。プローブカード１４の探針１４１は、主にＺ軸方向で研磨される。これにより、探針１４１の先端径が大きくならないようにする研磨制御ができる。さらに、ステージ１５１には画像認識機構２４が配備され、研磨前に探針１４１の状態検査ができる。これにより、探針１４１の状態検査に応じた研磨動作を制御することができ、高精度で無駄のない探針１４１のメンテナンスが期待できる。
なお、画像認識機構２４による探針１４１の状態検査において、針先端が同一平面上に揃わなくなる恐れ、予測がついた場合、微動ではあるＸ，Ｙ軸方向の研磨動作も考えられる。
【００３１】
図８は、本発明の第３実施形態に係るプローバー装置の探針メンテナンス方法の要部を示すブロック構成図であり、図４に準ずる。
プロービングを終えて検査済みの半導体ウェハは、ウェハ搬送機構１１によって搬出、次の半導体ウェハＷＦとの入れ替えが行われる。この間、プローブカード１４が空くので、メンテナンス機構１５が働く。
【００３２】
メンテナンス機構１５はプローバー装置１０内の所定回避領域に待機していたが、このとき制御部１６の制御信号Ｓ１によって矢印Ａ１に示すようにプローブカード１４の探針１４１の配列直下に移動する。制御信号Ｓ２によって画像認識機構２４を利用した探針の状態検査が行われ、制御部１６で適当な研磨レシピが選ばれ、制御信号が送出される。メンテナンス機構１５は、研磨部材１５２とステージ１５１の微動を利用し、精度の高い探針１４１の研磨が実施される。その間、次の半導体ウェハＷＦは、プローバー装置２０にセットされる。すなわち、半導体ウェハＷＦは、ウェハ搬送機構１１を経て移動自在なウェハステージ１２に支持される。その後、制御部１６が制御信号Ｓ３を発し、矢印Ａ２のようにウェハステージ１２上にスライド移動してきたアライメント機構１３によって、アライメントされ座標データが決められる。ここまでで、プローブカード１４における探針１４１のメンテナンスを終え、再びメンテナンス機構１５はプローバー装置１０内の所定回避領域に待機する（図４参照）。
【００３３】
上記実施形態の方法によれば、１枚の半導体ウェハがプローブ検査工程終了後、次の半導体ウェハＷＦを入れ替える作業、その後の半導体ウェハＷＦのアライメント作業までの期間、プローブカード１４は空いた状態になる。この時間を有効利用し、メンテナンス用のステージ１５１をプローブカードの探針配列直下に移動させ、研磨動作する。短い期間ではあるが、メンテナンス頻度（間隔）は密になるため、常に安定した針先状態が得られやすい。これにより、プローバー装置１０本来のパフォーマンスを落とさずに、プローブカードのメンテナンスが達成できる。また、探針１４１の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。これにより、本来の、プローブカードのカード寿命を待っての交換となりやすい。なお、画像認識機構２４を利用した探針の状態検査によっては、検査結果が良好で、研磨動作を省く可能性もある。研磨し過ぎでカード寿命を短縮させないための対策である。
【００３４】
上記プローバー装置の探針メンテナンス方法を用いてプローブ検査された半導体ウェハは、探針１４１の状態検査またはメンテナンス工程を経てからプローブ検査工程が行われている。探針に起因する接触系不良をなくするようにし、歩留まりを向上させた半導体装置の製造方法が達成できる。
【００３５】
以上、本発明の各実施形態及び方法によれば、プローバー装置内にメンテナンス用のステージを配備する。ステージは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向移動が独立に制御されるので、細かい微妙な動作が可能となり、微細な探針の研磨に優れる。探針の研磨により、探針先端径は大きくなるようなことはない。さらに、メンテナンス用のステージに画像認識機構が配備されれば、研磨前に探針の状態検査ができる。これにより、探針の状態検査に応じた研磨動作を制御することができ、高精度で無駄のない探針のメンテナンスが期待できる。また、半導体ウェハ内の各ＩＣチップ領域において探針に起因する接触系不良をなくするように寄与する。これにより、歩留りに好影響を与える。この結果、プローブカード寿命が延び、安定した探針の針先状態を有して、高信頼性のプロービングが行えるプローバー装置及び探針メンテナンス方法、半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示す第１ブロック図。
【図２】第１実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示す第２ブロック図。
【図３】第２実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示す第１ブロック図。
【図４】第２実施形態に係るプローバー装置の要部構成を示す第２ブロック図。
【図５】プローブカードの探針を研磨するときの研磨部材を示す第１概略図。
【図６】プローブカードの探針を研磨するときの研磨部材を示す第２概略図。
【図７】プローブカードの探針の主要部を表す概観図。
【図８】第３実施形態に係る探針メンテナンス方法の要部のブロック構成図。
【符号の説明】
【００３７】
１０…プローバー装置、１１…ウェハ搬送機構、１２…ウェハステージ、１３…アライメント機構、１４…プローブカード、１４１…探針、１１５…メンテナンス機構、１５１…メンテナンス用のステージ、１５２…研磨部材、１６…制御部、１３２…シャフト曲げ部、１４…データ蓄積部、１７…測定用ボード、１８…接続リング、２０…テスター、２１…テストヘッド、２２…測定信号ケーブル、２２１…ウェハステージ、２２２…温度制御部、２２３…位置検出部、２３…アライメント機構、２４…画像認識機構、２５…連絡口、ＷＦ…半導体ウェハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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