(57)【要約】【課題】個々のプローブカードにおいてカードメンテナンスのタイミングの最適化が図れるプローブカード及びプローバー装置、半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】プローブカード１０は、開口部１２の周辺部から中心方向に向って複数のプローブ針１３が伸長している。プローブ針１３は回路基板１１の周辺部に配列された図示しない端子と配線を介して接続されている。回路基板１１の所定領域上にデータ蓄積部１４を有する。データ蓄積部１４は少なくともこのプローブカード１０の使用履歴やそれに伴う各プローブ針１３の状態に関する情報が記憶されている。データ蓄積部１４は、少なくとも初期状態の各プローブ針１３の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記各プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される。【選択図】    図１
2006128452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定対象の各接触領域に対応するプローブ針それぞれにより信号の授受を行うプローブカードであって、
前記プローブ針が伸長する回路基板と、
前記回路基板に設けられた少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、
を含むプローブカード。
【請求項２】
前記データ蓄積部は、少なくとも初期状態の前記プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される請求項１記載のプローブカード。
【請求項３】
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ステージ機構と、
所定部から複数のプローブ針が伸長する回路基板を有し、前記プローブ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、
前記半導体ウェハに対する前記プローブカードの位置認識をすると共に、前記プローブ針における所定の先端径及び長さの測定または前記プローブ針それぞれの状態に異常があるか否か、の前記プローブ針の状態検査が可能な画像認識機構と、
前記プローブカードのプローブ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、
前記回路基板に配備され前記プローブカードに関する少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、
少なくとも前記データ蓄積部からの情報を取得して前記プローブカードのメンテナンスタイミングを割り出す制御部と、
を含むプローバー装置。
【請求項４】
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、前記ステージ機構により前記半導体ウェハが支持され位置検出された後に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査が行われる請求項３記載のプローバー装置。
【請求項５】
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、半導体ウェハの入れ替わり時間に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査が行われる請求項３記載のプローバー装置。
【請求項６】
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、半導体ウェハの入れ替わり時間に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査、もしくは前記メンテナンス機構を機能させる請求項３記載のプローバー装置。
【請求項７】
前記データ蓄積部は、少なくとも初期状態の前記プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持され、前記制御部は、前記画像認識機構を利用して得た前記プローブ針の状態に関する最新のデータを前記データ蓄積部から得た情報と照合し、前記プローブカードの継続使用可能またはメンテナンス必要の判断を行う請求項３〜６いずれか一つに記載のプローバー装置。
【請求項８】
前記制御部で取得した情報の少なくとも一部を表示する表示部を有する請求項３〜７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プローブ針を接触させるプローブ検査工程と、
前記プローブカードがその識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報を記憶するデータ蓄積工程と、
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るまでに、前記プローバー装置内で前記プローブ針の状態検査またはメンテナンス作業を達成する点検／保守工程と、
を含み、
前記点検／保守工程は、前記データ蓄積工程における情報と前記プローバー装置側の前記半導体ウェハの機種情報を収集、解析することによって作成されるメンテナンス計画に従って実施され、前記検査工程において前記プローブ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。
【請求項１０】
前記データ蓄積工程は、少なくとも初期状態の前記各プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される請求項９記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記位置決め工程後に前記プローブカードのアライメント工程がなされ、このアライメント工程と共に前記点検／保守工程の少なくとも点検工程と同様の工程を実施する請求項９または１０記載の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チップの電極部にプローブ針を機械的に接触させて電気的特性を測定するプローブカード及びプローバー装置、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プローブカードは、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。プローブカードは、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）に対応して接触させるプローブ針を有する。プローバー装置では、このプローブ針から被測定チップに対し、試験信号または試験パターンを入力する。
【０００３】
例えば、被測定チップは、外部端子としてバンプ電極を有する。プロービング時、プローブカードのプローブ針は、チップ領域の電極部に適当な圧力をかけ、たわみとスライドを伴ってコンタクトがなされる。プローブカードのプローブ針は、使用し続けると、電極端子表面の削り屑等の異物がプローブ針先端に付着する。あるいは、摩耗、変形等によりプローブ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プローブ針のクリーニング、研磨等、メンテナンスが必要である。
【０００４】
従来、プローブ針のクリーニングは、プローブカードの使用頻度、電気特性検査結果の不良発生頻度に基づき、プローブカード（プローブ針の状態）を検査し、メンテナンスの要否を判断していた。逐次検査対象の半導体デバイスに関し連続不良が発生した場合、既存の針合わせ用のＣＣＤカメラを流用するなどして触針先端部を観察する。異物の付着状況を基準のパターンデータと比較し最適なクリーニングを実施する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３２６２５８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プローブカード検査実施は、プローバー装置の実質的な稼働率を低下させる。プローブカードのプローブ針の過剰なクリーニングは、プローブカードの寿命短縮の原因になる。よって、従来では、測定される半導体デバイスに関し連続不良が発生してようやく必要なカードメンテナンスが実施されるのである。
【０００６】
プローブカード使用中、プローブ針の状態を回復すべきカードメンテナンスの要否は必ずしも把握できない。使用中のプローブカードはどのくらいの時間使われているか、どの程度（回数や間隔等）メンテナンスを経て現在に至っているか、メンテナンスボリュームの把握ができていないからである。
【０００７】
本発明は、上記のような事情を考慮してなされたもので、個々のプローブカードにおいてカードメンテナンスのタイミングの最適化が図れるプローブカード及びプローバー装置、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】
【０００８】
本発明に係るプローブカードは、被測定対象の各接触領域に対応するプローブ針それぞれにより信号の授受を行うプローブカードであって、前記プローブ針が伸長する回路基板と、前記回路基板に設けられた少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、を含む。
【０００９】
上記本発明に係るプローブカードによれば、データ蓄積部の内容を読み取ることによって、プローブカードの使用経過に伴う状態推移（プローブ針の状態推移）が把握できる。これをメンテナンス発生時期の予測を立てるのに用いることができる。
なお、好ましくは、上記データ蓄積部は、少なくとも初期状態の前記各プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記各プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される。
【００１０】
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ステージ機構と、所定部から複数のプローブ針が伸長する回路基板を有し、前記プローブ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、前記半導体ウェハに対する前記プローブカードの位置認識をすると共に、前記プローブ針における所定の先端径及び長さの測定または前記プローブ針それぞれの状態に異常があるか否か、の前記プローブ針の状態検査が可能な画像認識機構と、前記プローブカードのプローブ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、前記回路基板に配備され前記プローブカードに関する少なくとも識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部と、少なくとも前記データ蓄積部からの情報を取得して前記プローブカードのメンテナンスタイミングを割り出す制御部と、を含む。
【００１１】
上記本発明に係るプローバー装置によれば、画像認識機構により、各プローブ針の先端所定領域における径及び長さの測定が可能である。画像認識機構により得られた測定値情報は、データ蓄積部に格納される情報として有用である。制御部によってプローブカードの最適なメンテナンスタイミングが割り出され、プロービングに起因する接触系不良を出し続けることはない。
【００１２】
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メンテナンス時期を最適化するためのデータ収集が効率良く行われる。
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、前記ステージ機構により前記半導体ウェハが支持され位置検出された後に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査が行われることを特徴とする。
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、半導体ウェハの入れ替わり時間に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査が行われることを特徴とする。
前記半導体ウェハにおける所定ロットの検査実施中、半導体ウェハの入れ替わり時間に前記画像認識機構を利用した前記プローブ針の状態検査、もしくは前記メンテナンス機構を機能させることを特徴とする。
前記データ蓄積部は、少なくとも初期状態の前記プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持され、前記制御部は、前記画像認識機構を利用して得た前記プローブ針の状態に関する最新のデータを前記データ蓄積部から得た情報と照合し、前記プローブカードの継続使用可能またはメンテナンス必要の判断を行うことを特徴とする。
前記制御部で取得した情報の少なくとも一部を表示する表示部を有することを特徴とする。
【００１３】
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プローブ針を接触させるプローブ検査工程と、前記プローブカードがその識別情報、使用履歴及びそれに伴う前記プローブ針の状態に関する情報を記憶するデータ蓄積工程と、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るまでに、前記プローバー装置内で前記プローブ針の状態検査またはメンテナンス作業を達成する点検／保守工程と、を含み、前記点検／保守工程は、前記データ蓄積工程における情報と前記プローバー装置側の前記半導体ウェハの機種情報を収集、解析することによって作成されるメンテナンス計画に従って実施され、前記検査工程において前記プローブ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。
【００１４】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、最適なメンテナンス計画を立てるために少なくともデータ蓄積工程における情報を参照する。点検／保守工程では、保守工程としてメンテナンス作業が実施されれば、データ蓄積工程で履歴が更新される。また、点検工程として各プローブ針の状態に関する情報が更新される。すなわち、常に最新の情報によりメンテナンスタイミングの最適化が行なわれ、半導体ウェハ内の各ＩＣチップ領域においてプローブ針に起因する接触系不良をなくするようにしている。
【００１５】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記データ蓄積工程は、少なくとも初期状態の前記各プローブ針の先端径及び長さ、かつ累積するコンタクト回数、カードメンテナンスの時期と回数、それに応じて変化する前記プローブ針の先端径及び長さの情報が保持される。これにより、プローブカードのメンテナンス時期を最適化するためのデータ収集が効率良く行われる。
【００１６】
上記本発明に係る半導体装置の製造方法において、前記位置決め工程後に前記プローブカードのアライメント工程がなされ、このアライメント工程と共に前記点検／保守工程の少なくとも点検工程と同様の工程を実施する。これにより、プローブカードのメンテナンス時期を最適化するためのデータ収集が効率良く行われる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に係るプローブカードの構成を示す概略図である。
図２は、プローブカードの使用経過に伴うメンテナンス及びプローブ針の状態変化を示すイメージ図である。プローブカード１０は、被測定対象の各接触領域に対応する各プローブ針により信号の授受を行う。プローブカード１０は、回路基板１１のほぼ中央部に開口部１２が形成されている。この開口部１２の周辺部から中心方向に複数のプローブ針１３がそれぞれ伸長している。プローブ針１３は、多段配列の形態もよく知られている。同一種類においては例えば針先端１３１からシャフト曲げ部１３２までの長さは所定範囲内に収められている。プローブ針１３は、回路基板１１の周辺部に配列された図示しない端子と配線を介して接続されている。図示しない端子は後述するプローバー装置と接続関係を持つ。
【００１８】
この実施形態では、回路基板１１の所定領域上にデータ蓄積部１４を有する。データ蓄積部１４は、少なくともこのプローブカード１０の識別情報、使用履歴やそれに伴うプローブ針１３の状態に関する情報が記憶されている。データ蓄積部１４は、少なくとも初期状態におけるプローブ針１３の針先端１３１の径（φ０）及びシャフト曲げ部１３２までの長さ（Ｌ０）、かつ累積するコンタクト回数（Ｎ）、カードメンテナンスの時期（間隔）と回数（Ｍ）、それに応じて変化する前記各プローブ針の先端径及びシャフト曲げ部までの長さ（φＭ及びＬＭ）、の情報が保持されるようになっている（図２参照）。データ蓄積部１４は、例えばメモリデバイスを含み、後述するプローバー装置側からデータ入力される。初期状態の各プローブ針１３の先端径及び長さは、初期規格として予めデータ蓄積部１４が保持するようにしてもよい。
【００１９】
上記実施形態の構成によれば、データ蓄積部１４の内容を読み取ることによって、プローブカード１０の使用経過に伴う状態推移（プローブ針の状態推移）が把握できる。これを参照してメンテナンス発生時期の予測を立てることができる。例えば、プローブカード１０をプローバー装置外部でプローブ針研磨、長さ調整など別途メンテナンスを終えて回復させ、改めてプローバー装置に取り付けることになったとき便利である。データ蓄積部１４の内容を読み取れば、使用履歴やそれに伴う各プローブ針１３の状態に関する最新の情報が得られる。これにより、プローブカード１０の最適なメンテナンス時期または交換時期を予測することができる。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態に係るプローバー装置の要部を示すブロック構成図である。前記第１実施形態で示したプローブカード１０を配備したプローバー装置であり、図１と同様の箇所には同一の符号を付して説明する。
【００２１】
プローバー装置２０は、ウェハ搬送機構２１、ステージ機構２２、アライメント機構２３、プローブカード１０、画像認識機構２４、メンテナンス機構２５、及び制御部２６を有する。プローバー装置２０とテスター２９は、テストヘッド２７及び測定信号ケーブル２８を介して信号伝達される。表示部３０は、プローバー装置２０の各種動作状況を表示する。
【００２２】
ステージ機構２２は、ウェハステージ２２１、温度制御部２２２、位置検出部２２３を有し、半導体ウェハＷＦをウェハステージ２２１上にチャックして少なくともＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に移動制御可能である。これらは制御部２６の司令を受ける。また、アライメント機構２３は、ウェハステージ２２１上にスライド移動可能である。アライメント機構２３は、図示しない各種レンズ、ＣＣＤカメラ等を備えたアライメントブリッジを有し、ウェハステージ２２１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２６へ座標データを送る。
【００２３】
プローブカード１０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２７に接続される。プローブカード１０は、前記第１実施形態で示したように、回路基板１１の開口部１２から伸長する各プローブ針１３を有する。プローブカード１１は、各プローブ針１３が、半導体ウェハＷＦにおける所定のＩＣチップ領域ＣＨＩＰ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。また、回路基板１１の所定領域上に、このプローブカード１０の識別情報、使用履歴やそれに伴う各プローブ針１３の状態に関する情報が記憶されるデータ蓄積部１４を有する。
【００２４】
また、画像認識機構２４は、ウェハステージ２２１と連動する。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、ウェハステージ２２１上の半導体ウェハＷＦに対してのプローブカード１０について位置認識をすると共に各プローブ針１３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、プローブ針１３の先端部円形状にフォーカスさせ、後述する制御部２６において設定規格や基準データと比較する。これにより、前記図２に示すプローブ針１３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。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。
【００２５】
メンテナンス機構２５は、例えばステージ機構２２の移動制御を利用して、プローブカード１０の各プローブ針１３をより正常な状態に近付ける。メンテナンス機構２５は、サンドペーパーや、炭素またはセラミック等の繊維状研磨部材またはその他のクリーニング用具から選択された所定のメンテナンス用部材２５１が配備される。
【００２６】
制御部２６は、プローバー装置２０の装置情報（システムデータ、品種パラメータ等）、製品情報（機種等）を保持し、各部の制御に反映させている。さらに、制御部２６は、測定用ボード１７を介してプローブカード１０のデータ蓄積部１４とデータの授受を行う。制御部２６は、その蓄積されたデータと、画像認識機構２４を利用してのプローブ針１３に関する最新の針状態測定結果を基に、今後の使用条件でのプローブ針１３の状態推移及びメンテナンス発生時期の予測を立てる。これにより、プローブカード１０の最適なメンテナンスタイミングを割り出す。
【００２７】
表示部３０は、アライメント機構２３を機能させたときの半導体ウェハＷＦにおける所定部の画像処理結果や座標の表示をする。また、表示部３０は、画像認識機構２４を機能させたときのプローブカード１０におけるプローブ針１３の画像処理結果に関する表示をする。メンテナンス後のプローブ針１３の画像処理結果に関する表示をすることも考えられる。さらに、表示部３０は、制御部２６で収集されたデータの分析結果表示、プローブカード情報として現状が把握でき、エラー回避のためのコール及びメンテナンス時期予測情報等の表示がなされるとよい。
【００２８】
上記実施形態の構成によれば、画像認識機構２４により、プローブカード１０における各プローブ針１３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。画像認識機構２４により得られた測定値情報は、データ蓄積部１４に使用履歴と共に格納される。このようなプローブカード１０は、交換のため他の場所でメンテナンスされたり、プローブカード交換で再度プローバー装置に取り付けられる場合等にプローブカードの現況が把握できて便利である。これにより、プローブカードのより好適なメンテナンス時期を得ることができる。この結果、検査対象の半導体ウェハＷＦについて、プロービングに起因する接触系不良を出し続けることはない。
【００２９】
図４は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図である。半導体装置製造の途中において、ウェハ状態での電気的特性検査をするため、前記第２実施形態で示したプローバー装置を利用する。図３を参照しながら説明する。
【００３０】
（Ｓ１：半導体ウェハの位置決め）
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２１を経て移動自在なウェハステージ２２１に支持される。その後、ウェハステージ２２１上にスライド移動してきたアライメント機構２３によって、アライメントされ座標データが決められる。
【００３１】
（Ｓ２：プローブカードのアライメント及び検査）
次に、アライメント機構２３が回避移動し、ステージ機構２２は上昇してプローブカード１０に接近する。ウェハステージ２２１は、画像認識機構２４上方にプローブ針１３の配列が存在するように制御される。画像認識機構２４は、所定のプローブ針１３先端にフォーカスさせて半導体ウェハＷＦに対しての位置認識をする。これに伴い、プローブ針の状態検査が実施される。フォーカスさせたプローブ針１３の先端径φの測定、さらにフォーカス移動させてシャフト曲げ部までの長さＬの測定をする。また、プローブ針１３配列全体をフォーカス移動することによって、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況を検査する場合もある。これらプローブ針の状態検査の結果データは、制御部２６における基準データと比較され、メンテナンス時期の判断材料になる。上記プローブ針の状態検査のうち、プローブ針１３の先端径φ、長さＬの測定は毎回実施するとは限らず、省略される場合もある。
【００３２】
なお、プローブカード１０には、その識別情報、初期状態のプローブ針１３の先端１３１の径（φ０）及びシャフト曲げ部１３２までの長さ（Ｌ０）、使用履歴があれば使用履歴、及びそれに伴うプローブ針の状態に関する情報が記憶されている。制御部２６では、これらの蓄積データも読み込んである。初期状態のプローブ針１３の各測定値（φ０，Ｌ０）は基準データの一部として扱ってもよい。
【００３３】
（Ｓ３：半導体ウェハのプローブ検査）
プローブカード１０を用いて半導体ウェハＷＦの各ＩＣチップ領域に対し、例えば電気的特性検査に関わる信号の授受を行う。すなわち、プローブ針１３それぞれは、ウェハステージ２２１の移動制御により選択されたＩＣチップ領域の端子電極各々に接触する。これにより、半導体ウェハＷＦは、個々のＩＣチップ領域について検査される。プローブカード１０のデータ蓄積部１４には、プローブ針１３のコンタクト回数がカウントされデータ記憶される。
【００３４】
（Ｓ４：半導体ウェハの入れ替え及びプローブカードの点検／保守）
検査済みの半導体ウェハＷＦは、ウェハステージ２２１でウェハ搬送機構２１寄りに移動し、ウェハ搬送機構２１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、画像認識機構２４を利用したプローブ針の状態検査（プローブカードの点検）またはメンテナンス機構２５を機能させる（プローブカードの保守）。プローブカードの点検、保守のどちらを実施するかは、処理Ｓ２の結果、制御部２６で判断、決定される。プローブカードの点検／保守、いずれの処理においてもデータ蓄積部１４へ必要な情報が書込まれる。
【００３５】
前記処理Ｓ２の結果、制御部２６で、次の半導体ウェハＷＦのプローブ検査についてもプローブカード１０は継続使用可能と判定された場合、プローブ針の状態検査（プローブカードの点検）が実施される（Ｓ４１）。ウェハステージ２２１は、画像認識機構２４上方にプローブ針１３の配列が存在するように制御される。ここで画像認識機構２４を利用したプローブ針の状態検査が実施される。すなわち、所定のプローブ針１３の先端にフォーカスし、プローブ針１３の先端径φの測定、さらにフォーカス移動させてシャフト曲げ部までの長さＬの測定をする。また、プローブ針１３配列全体をフォーカス移動することによって、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況を検査する場合もある。これらプローブ針の状態検査の結果データは、制御部２６における基準データと比較され、メンテナンス時期の判断材料になる。なお、上記プローブ針の状態検査のうち、プローブ針１３の先端径φ、長さＬの測定は毎回実施するとは限らず、省略される場合もある。
【００３６】
上記プローブカードの点検をした結果、制御部２６が、プローブカード１０はメンテナンスが必要と判定する場合もないとはいえない。その場合、後述のメンテナンス機構２５を機能させる（プローブカードの保守（Ｓ４２））。
【００３７】
前記処理Ｓ２の結果、制御部２６で、次の半導体ウェハＷＦに関してはプロービングに起因する接触系不良が発生する率が高く、プローブカード１０はメンテナンスが必要と判定された場合、メンテナンス機構２５を機能させる（プローブカードの保守（Ｓ４２））。ウェハステージ２２１は、メンテナンス機構２５上方にプローブ針１３の配列が存在するように制御される。ここでメンテナンス機構２５を利用したプローブ針１３のメンテナンスが実施される。すなわち、各プローブ針１３先端を含む所定領域は、ウェハステージ２２１の微動制御により、所定のメンテナンス用部材２５１と接触し、クリーニングまたは研磨を達成する。メンテナンス用部材２５１は、サンドペーパーや、炭素またはセラミック等の繊維状研磨部材またはその他のクリーニング用具から選択される。これにより、プローブカード１０の各プローブ針１３をより正常な状態に近付ける。データ蓄積部１４のデータとしての履歴が更新される。
【００３８】
上記プローブカードの保守が実施された後、上記したプローブ針の状態検査（プローブカードの点検）が実施される（Ｓ４１）。ウェハステージ２２１は、画像認識機構２４上方にプローブ針１３の配列が存在するように制御される。所定のプローブ針１３の先端にフォーカスし、プローブ針１３の先端径φの測定、さらにフォーカス移動させてシャフト曲げ部までの長さＬの測定をする。また、プローブ針１３配列全体をフォーカス移動することによって、針先端が同一平面上に揃っているか、異物の付着状況を検査する場合もある。これらプローブ針の状態検査の結果データは、制御部２６における基準データと比較され、プローブカード１０が継続使用可能であるか否か、あるいはメンテナンス時期（または交換）の判断材料になる。
【００３９】
このように処理Ｓ４を経て、プローブカード１０が使用可能と判断された後に、新たな半導体ウェハＷＦに対して処理Ｓ１（半導体ウェハの位置決め）がなされる。以降、Ｓ２〜Ｓ４を経て繰返される。これにより、プローブ針に起因する接触系不良をなくするプローブ検査ができ、歩留りが良好で高信頼性の半導体装置の製造に寄与する。
【００４０】
また、処理Ｓ４におけるプローブカードの点検後にプローブカード１０が使用不可能、交換が必要と判定される場合も考えられる。その場合は、ステージ機構２２への新たな半導体ウェハＷＦのセットはキャンセルされ、ウェハ搬送機構２１によりウェハステージ２２１から未検査の半導体ウェハＷＦを搬出しておく。その後、プローブカードの交換作業に移行する（Ｓ４３）。
【００４１】
図５は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図である。前記第３実施形態の変形例であり、処理Ｓ２ａとして、プローブカードのアライメントのみを行い、プローブ針の状態検査はしないものとした。そこで、処理Ｓ４においては、制御部２６でのデータ収集を用いて、処理Ｓ４１、Ｓ４２のうち、どちらから始めるかを判断する。その他の処理については、前記第３実施形態における処理と同様であるため、説明は省略する。
【００４２】
上記各実施形態の方法によれば、最適なメンテナンス計画を立てるためにプローブカード１０のデータ蓄積部１４からの情報取得を始めとして制御部２６でのデータ収集を大いに利用する。プローブカードの点検／保守では、保守工程としてメンテナンス作業が実施されれば、データ蓄積部１４で履歴が更新される。また、点検工程として各プローブ針の状態に関する情報が更新される。すなわち、制御部２６では、常に最新のデータを収集してメンテナンスタイミングの最適化が行なわれ、半導体ウェハ内の各ＩＣチップ領域においてプローブ針に起因する接触系不良をなくするようにしている。これにより、量産性が向上する。
【００４３】
以上、本発明の各実施形態及び方法によれば、プローブカードにデータ蓄積部を設ける。データ蓄積部の内容を読み取ることによって、プローブカードの使用経過に伴う状態推移（プローブ針の状態推移）が把握できる。これをメンテナンス発生時期（または交換時期）の予測を立てるのに用いることができる。これにより、プローブカードのメンテナンス計画及び新規プローブカード手配計画の現実的な立案に寄与する。また、メンテナンスタイミングの最適化が行なわれ、半導体ウェハ内の各ＩＣチップ領域においてプローブ針に起因する接触系不良をなくするようにしている。これにより、歩留りにも好影響を与える。この結果、個々のプローブカードにおいてカードメンテナンスのタイミングの最適化が図れるプローブカード及びプローバー装置、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】
【００４４】
【図１】第１実施形態に係るプローブカードの構成を示す概略図。
【図２】プローブカードの使用経過に伴う状態変化を示すイメージ図。
【図３】第２実施形態に係るプローバー装置の要部を示すブロック構成図。
【図４】第３実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図。
【図５】第４実施形態に係る半導体装置の製造方法の要部を示す流れ図。
【符号の説明】
【００４５】
１０…プローブカード、１２…開口部、１３…プローブ針、１３１…針先端、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…プローバー装置、２１…ウェハ搬送機構、２２…ステージ機構、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…メンテナンス機構、２５１…メンテナンス用部材、２６…制御部、２７…テストヘッド、２８…測定信号ケーブル、２９…テスター、３０…表示部、ＷＦ…半導体ウェハ、ＣＨＩＰ…ＩＣチップ領域、Ｓ１〜Ｓ４，Ｓ２ａ，Ｓ４１〜Ｓ４３…処理ステップ。
【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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