(57)【要約】【課題】  プローブカードのプローブピンを回路素子の電極パッド上に再現性良く接触させることができるようにしたプローブカードの品質評価方法及びその装置、プローブ検査方法を提供する。【解決手段】  アライメントによって支持ステージ１１の位置を祖調整した後で、プローブピン３２をＩＣチップ９０の電極パッド９２形成面に対して水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させて、プローブピン３２が電極パッド９２上から落ちたときの支持ステージの座標位置をＸ方向、Ｙ方向についてそれぞれ求める。次に、求めた座標位置から、全てのプローブピン３２を電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触させることが可能な支持ステージ１１の座標位置範囲を把握する。そして、この把握した座標位置範囲の中心を算出して、最適なコンタクトポイントとする。【選択図】  図５
2006023229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ検査に供される回路素子の複数個の電極パッドにそれぞれ対応する複数本のプローブピンを有するプローブカードの品質を評価する方法であって、
前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させる工程と、
前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記回路素子の電極パッド形成面に対して水平方向に移動させる第１の移動工程と、
前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記第１移動工程とは反対の方向に移動させる第２の移動工程と、
前記第１の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第１のタイミング情報と、前記第２の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第２のタイミング情報とを取得する工程と、を含むことを特徴とするプローブカードの品質評価方法。
【請求項２】
前記第１のタイミング情報と前記第２のタイミング情報とに基づいて、前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能な前記プローブカードの位置範囲を算出する工程、を含むことを特徴とする請求項１に記載のプローブカードの品質評価方法。
【請求項３】
前記電極パッドの平面視での形状によって決まる互いに交差する複数の方向のそれぞれについて、
前記第１の移動工程と前記第２の移動工程とを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプローブカードの品質評価方法。
【請求項４】
前記電極パッドの平面視での形状が矩形の場合には、
前記複数の方向とは、前記矩形の上下の辺に平行な一の方向と、前記矩形の左右の辺に平行な他の方向と、であることを特徴とする請求項３に記載のプローブカードの品質評価方法。
【請求項５】
前記電極パッドの平面視での形状が円形の場合には、
前記複数の方向とは、直交する２つの方向であることを特徴とする請求項３に記載のプローブカードの品質評価方法。
【請求項６】
前記第１の移動工程及び前記第２の移動工程では、
前記複数本のプローブピンの先端部を前記電極パッドに一定タイミング毎に接触させ、それ以外のタイミングでは前記先端部を前記電極パッドから離した状態で、前記プローブカードを移動させることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のプローブカードの品質評価方法。
【請求項７】
プローブ検査に供される回路素子の複数個の電極パッドにそれぞれ対応する複数本のプローブピンを有するプローブカードの品質を評価する装置であって、
前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させる接触手段と、
前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記回路素子の電極パッド形成面に対して水平方向に移動させる第１の移動手段と、
前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記第１移動工程とは反対の方向に移動させる第２の移動手段と、
前記第１の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第１のタイミング情報と、前記第２の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第２のタイミング情報とを取得する情報取得手段と、
前記第１のタイミング情報と前記第２のタイミング情報とに基づいて、前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能な前記プローブカードの位置範囲を算出する算出手段と、を含むことを特徴とするプローブカードの品質評価装置。
【請求項８】
回路素子を載置するためのステージと、
前記回路素子の複数個の電極パッドにそれぞれ対応する複数本のプローブピンを有するプローブカードと、
を備えたプローブ検査装置を用いて前記回路素子をプローブ検査する際に、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載のプローブカードの品質評価方法を行うことを特徴とするプローブ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブカードの品質評価方法及びその装置、プローブ検査方法に関し、特に、プローブカードのプローブピンを回路素子の電極パッド上に再現性良く接触させることができるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ウエーハに作り込まれたＩＣチップの電気的特性（抵抗値、耐圧、リーク電流、出力電流、出力電圧、閾値電圧、又は回路動作等）を検査する検査装置として、プローバが使用されている。この種のプローバは、所定の検査プログラムにしたがって、ウエーハに作り込まれたＩＣチップの電極パッドにプローブカードのプローブピンを押し当てる。そして、このプローブカードを介して、ＩＣチップに所定の試験信号を印加し、または出力信号を検出することで、当該ＩＣチップの電気的特性を自動で検査する装置である。
【０００３】
また、近年では、ＩＣチップの微細化、高集積化が進みつつあり、上記ＩＣチップの電極パッドも小さくなりつつある。
図４（Ａ）はＩＣチップ９０における電極パッド９２の配置の一例を示す平面図である。図４（Ｂ）及び（Ｃ）は、電極パッド９２の断面形状の一例を示す図である。例えば、ＩＣチップ９０の電極パッド９２は、図４（Ａ）に示すように平面視での形状が矩形であり、その大きさは例えば縦方向に２０［μｍ］、横方向に２０［μｍ］程度まで小さくなりつつある。電極パッド９２にはいくつか種類があり、例えば、図４（Ｂ）に示すように上面が略平坦な金バンプからなる電極パッド９２（以下、「金バンプパッド」という。）や、図４（Ｃ）に示すように上面がある程度盛り上がったアルミ合金からなるアルミ電極パッド９２等がある。
【０００４】
ＩＣチップ９０の微細化、高集積化が進展する中で、プローバを用いてプローブ検査を正しく行うためには、プローブピンをＩＣチップ９０のこのような電極パッド９２に精度良く接触させることが重要である。このため、ＩＣチップ９０の電極パッド９２が小さくなるにつれて、ＩＣチップ９０とプローブカードとの位置合わせ（以下、「アライメント」という。）に求められる精度は、より一層高くなってきている。
【０００５】
アライメントは、例えば、下記のｉ）〜ｉｖ）の何れか一に示すような方法によって行われる。
ｉ）  プローバにおいて、例えば、ウエーハを載せるためのステージ側に下側カメラを設け、プローブカードをセットするテストヘッド側に上側カメラを設けておく。また、テストヘッドにプローブカードをセットし、かつ、支持ステージ上にウエーハを載置する。この状態で、下側カメラでプローブカードのＸ方向、Ｙ方向の位置情報を取得する。また、上側カメラでウエーハの位置情報を取得する。そして、これら２つの位置情報に基づいて、アライメントを行う。
ｉｉ）  ｉ）と同様に、下側カメラと上側カメラとを設けておき、プローブカードとウエーハのそれぞれのＸ方向、Ｙ方向の位置情報を取得してアライメントを行う。さらに、Ｚ方向へのコンタクトオーバドライブ量は、プローブカードのプローブピンとウエーハとの電気的接触試験により把握する。
ｉｉｉ）  ｉｉ）と同様に、プローブカードとウエーハのそれぞれのＸ方向、Ｙ方向の位置情報を取得してアライメントを行う。さらに、Ｚ方向へのコンタクトオーバドライブ量を電気的接触試験によりを把握する。これに加えて、プローブピンを針跡確認用の所定領域内にコンタクトさせ、その領域内での針跡の位置（Ｘ方向、Ｙ方向）を画像認識する。この画像認識の結果からプローブピンの先端部の位置（Ｘ方向、Ｙ方向）を把握する。把握したプローブピンの先端部の位置に基づいて、上記アライメントを補正する。
ｉｖ）  顕微鏡を用いて人間の目で確認しながらアライメントを行う。
【０００６】
また、上記ｉ）〜ｉｖ）に示した方法以外にも、ウエーハに位置決め専用のバッドを設け、プローブカードに位置決め専用のプローブピンを設けておく。そして、プローブ検査時に、この専用のプローブピンと専用の電極パッドとが導通するか否かをモニタすることで、アライメントする方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【特許文献１】特開平１−１２９４３２号公報
【特許文献２】特開平９−２６０４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記ｉ）、ｉｉ）に示した方法では、下記ａ）、ｂ）に示すような問題がある。
ａ）「プローブピンの先端部の形状やその位置、ピッチのばらつきに対応できない。」
即ち、プローブカードには複数本のプローブピンが取り付けられているが、これらのプローブピンには加工寸法誤差がある。このため、新品の初期状態でも、プローブピンの先端部の形状や、プローブピンのピッチ間隔にはある程度ばらつきがある。
【０００８】
また、プローブピンはウエーハとの接触を繰り返すことで、磨耗、変形していくことが普通であり、新品の初期状態に対してその先端部の形状や大きさ、位置等は徐々に変化してしまう。従来、このようなプローブピン先端部の新品時の形状、大きさ、ピッチ間隔のばらつきや、その使用によって生じる形状等の変化に対応するために、アライメント時に全てのプローブピンの先端部をカメラで撮像してその位置情報を取得する方法も検討したが、このような方法では、カメラによる撮像作業と、その画像処理に長時間を要してしまう。
ｂ）「押圧によるプローブピン先端部の位置ズレに対応できない。」
即ち、プローブカードのプローブピンと、ウエーハ上に形成された電極パッドとの電気的導通を確実に取るためには、ウエーハ上の電極パッドにプローブピンを接触させてから、更に、プローブピンを電極パッド側に押圧させる（即ち、Ｚ方向にオーバドライブ付加する）必要がある。このオーバドライブ付加によって、プローブピンの先端部は電極パッド上を滑るように動いてしまうおそれがあり、オーバドライブを付加する前後で、プローブピン先端部の位置が変化してしまう可能性があった。さらに、このオーバドライブ付加によって、プローブピンの先端部が電極パッド上からはみ出てしまう可能性もあった。
【０００９】
また、上記ｉｉｉ）に示した方法では、上記ａ）、ｂ）は解決できるものの、下記ｃ）に示すような問題があった。
ｃ）「２回目以降のアライメントでは、コンタクト跡を正しく画像認識できず、アライメント精度を高めることができない。」
即ち、プローブピンを針跡確認用の所定領域内に一度コンタクトさせ、その後再度、このプローブピンを同一の所定領域にコンタクトさせた場合には、この所定領域内には前回と今回のコンタク跡の両方が残されることとなる。このため、２回目以降のコンタクト時には、そのコンタクト跡を正しく画像認識することができないおそれがあった。
【００１０】
また、図４（Ｂ）に示したような金バンプパッド９２で、コンタクト跡を確認する場合には、プローブピンの材質よりも金バンプパッド９２の方が固いので、上記のケースとは逆にプローブピンによるコンタクト跡が残りにくい。このため、金バンプパッドを有するＩＣチップ（以下、「回路素子」ともいう。）では、コンタクト跡を正しく画像認識することができないという問題があった。
【００１１】
さらに、プローブピンの材質によっては、例え金バンプパッドでなくても、電極パッドにコンタクト跡をほとんど残さないものもあった。コンタクト跡を正しく画像認識できないと、アライメントの精度を高めることができない。
また、上記ｉｖ）に示した方法では、下記ｄ）に示すような問題があった。
ｄ）「ミスや誤差が発生し易い。」
即ち、顕微鏡を用いて、プローブカードとウエーハの両方を目で見ながら行うアライメントは、体力や集中力の観点から人間には酷な作業である。このため、ミスや誤差が発生し易い。
【００１２】
一方、特許文献１、２に記載された方法では、位置決め専用のプローブピン（以下、「基準ピン」という。）と、製品測定用のプローブピン（以下、「実測定ピン」という。）とが別々に設けられている。このため、基準ピンに対して実測定ピンが位置ズレしている場合には、アライメントは合格でも、実測定ピンは電極パッドに正しく接触しておらず、プローブ検査を正しく行うことができないおそれがあった。
【００１３】
本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、プローブカードのプローブピンを回路素子の電極パッド上に再現性良く接触させることができるようにしたプローブカードの品質評価方法及びその装置、プローブ検査方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、本発明に係るプローブカードの品質評価方法は、プローブ検査に供される回路素子の複数個の電極パッドにそれぞれ対応する複数本のプローブピンを有するプローブカードの品質を評価する方法であって、前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させる工程と、前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記回路素子の電極パッド形成面に対して水平方向に移動させる第１の移動工程と、前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記第１移動工程とは反対の方向に移動させる第２の移動工程と、前記第１の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第１のタイミング情報と、前記第２の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第２のタイミング情報とを取得する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
ここで、第１のタイミング情報と第２のタイミング情報は、時間情報、又は位置情報のどちらでも良い。例えば、第１のタイミング情報を時間情報の形で取得する場合には、プローブカードを回路素子の電極パッド形成面に対して水平方向に移動させ始めてから、少なくとも一本以上のプローブピンがその対応する電極パッドから離れるまでの時間を測定し、この測定された時間を第１のタイミング情報とする方法がある。この場合には、プローブカードの移動速度を一定にしておく必要がある。
【００１６】
また、第１のタイミング情報を位置情報の形で取得する場合には、プローブカードを回路素子の電極パッド形成面に対して水平方向に移動させ、少なくとも一本以上のプローブピンがその対応する電極パッドから離れたときの当該プローブカードの位置を測定し、この測定された位置を第１のタイミング情報とする方法がある。
なお、第１の移動工程及び第２の移動工程でのプローブカードの移動は、回路素子に対する相対的な移動を意味するものである。即ち、移動させるのは回路素子、プローブカードのどちらでも良く、回路素子とプローブカードの両方を移動させても良い。或いは、例えば、回路素子を支持する支持ステージがある場合には、回路素子を支持した状態の支持ステージをプローブカードに対して移動させても良い。
【００１７】
また、プローブカードの品質を評価する際に使用する回路素子は、プローブ検査に実際に供される回路素子（即ち、製品としての回路素子）でも良いし、製品ではなく品質評価専用の回路素子でも良い。品質評価専用の回路素子を用いる場合には、製品と同じ位置に、同じ形状及び大きさの電極パッドを、同じ数だけ有するものを選択して用いることとする。
【００１８】
発明１のプローブカードの品質評価方法によれば、第１、第２のタイミング情報に基づいて、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能なプローブカードの位置範囲（即ち、プローブカードと回路素子との位置合わせのマージン）を把握することができ、把握した位置範囲の大小からプローブカードの品質を評価することができる。上記位置範囲が大きいほど、プローブカードの品質が高いといえる。
【００１９】
また、このようなプローブカードの品質評価方法によれば、上記位置範囲を把握することができ、この位置範囲の中心を算出することができる。従って、例えばプローブ検査装置において、プローブカードと回路素子との位置合わせを粗調整した後で、プローブカードが上記位置範囲の中心にくるよう当該プローブカードの位置を補正することで、複数本のプローブピンをそれぞれが対応する電極パッドのできるだけ中心近くに接触させることが可能である。これにより、プローブカードと回路素子との位置合わせの精度を高めることができ、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに再現性高く接触させることが可能である。
【００２０】
〔発明２〕  発明２のプローブカードの品質評価方法は、発明１のプローブカードの品質評価方法において、前記第１のタイミング情報と前記第２のタイミング情報とに基づいて、前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能な前記プローブカードの位置範囲を算出する工程、を含むことを特徴とするものである。このような構成であれば、算出した位置範囲の大小からプローブカードの品質を評価することができる。
【００２１】
〔発明３〕  発明３のプローブカードの品質評価方法は、発明１又は発明２のプローブカードの品質評価方法において、前記電極パッドの平面視での形状によって決まる互いに交差する複数の方向のそれぞれについて、前記第１の移動工程と前記第２の移動工程とを行うことを特徴とするものである。
【００２２】
発明３のプローブカードの品質評価方法によれば、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能なプローブカードの位置範囲を、平面視で互いに交差する複数の方向についてそれぞれ算出することができる。従って、プローブカードの品質をより正しく評価することができる。プローブカードの位置を平面視で縦方向、横方向についてそれぞれ補正することが可能である。
【００２３】
〔発明４〕  発明４のプローブカードの品質評価方法は、発明３のプローブカードの品質評価方法において、前記電極パッドの平面視での形状が矩形の場合には、前記複数の方向とは、前記矩形の上下の辺に平行な一の方向と、前記矩形の左右の辺に平行な他の方向と、であることを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成であれば、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能なプローブカードの位置範囲を、矩形の上下の辺に平行な一の方向と、矩形の左右の辺に平行な他の方向とについて、それぞれ算出することができる。
【００２５】
〔発明５〕  発明５のプローブカードの品質評価方法は、発明３のプローブカードの品質評価方法において、前記電極パッドの平面視での形状が円形の場合には、前記複数の方向とは、直交する２つの方向であることを特徴とするものである。
このような構成であれば、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能なプローブカードの位置範囲を、直交する２つの方向について、それぞれ算出することができる。
【００２６】
〔発明６〕  発明６のプローブカードの品質評価方法は、発明１から発明５の何れか一のプローブカードの品質評価方法において、前記第１の移動工程及び前記第２の移動工程では、前記複数本のプローブピンの先端部を前記電極パッドに一定タイミング毎に接触させ、それ以外のタイミングでは前記先端部を前記電極パッドから離した状態で、前記プローブカードを移動させることを特徴とするものである。ここで、一定タイミングとは、例えば、一定の時間、又は、一定距離のことである。
【００２７】
発明６のプローブカードの品質評価方法によれば、プローブピンと電極パッドとの接触の機会を少なくすることができ、電極パッドとの接触によるプローブピンの磨耗や変形を抑制することができる。また、例えばアルミ合金のように、電極パッドがプローブピンよりも軟らかい導電部材からなる場合には、上記接触による当該電極パッド表面の削れ、剥れ等を抑制することができる。
【００２８】
〔発明７〕  発明７のプローブカードの品質評価方法は、プローブ検査に供される回路素子の複数個の電極パッドにそれぞれ対応する複数本のプローブピンを有するプローブカードの品質を評価する装置であって、前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させる接触手段と、前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記回路素子の電極パッド形成面に対して水平方向に移動させる第１の移動手段と、前記複数本のプローブピンのうち少なくとも一本以上の当該プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるまで、前記プローブカードを前記第１移動工程とは反対の方向に移動させる第２の移動手段と、前記第１の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第１のタイミング情報と、前記第２の移動工程で少なくとも一本以上の前記プローブピンがその対応する前記電極パッドから離れるときの第２のタイミング情報とを取得する情報取得手段と、前記第１のタイミング情報と前記第２のタイミング情報とに基づいて、前記複数本のプローブピンのそれぞれを前記複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能な前記プローブカードの位置範囲を算出する算出手段と、を含むことを特徴とするものである。
【００２９】
このような構成であれば、算出した上記位置範囲の大小からプローブカードの品質を評価することができる。
また、このようなプローブカードの品質評価装置によれば、上記位置範囲の中心を算出することが可能である。従って、例えばプローブ検査装置において、プローブカードと回路素子との位置合わせを粗調整した後で、プローブカードが上記位置範囲の中心にくるよう当該プローブカードの位置を補正することで、複数本のプローブピンをそれぞれが対応する電極パッドのできるだけ中心近くに接触させることが可能である。これにより、プローブカードと回路素子との位置合わせの精度を高めることができ、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに再現性高く接触させることが可能である。
発明１から発明７のプローブカードの品質評価方法及び、プローブカードの品質評価装置は、プローブカードを製造するプローブカード製造工程、又は、プローブカード自体の検査を行うプローブカード検査工程に適用して極めて好適である。
【００３０】
〔発明８〕  発明８のプローブ検査方法は、回路素子を載置するためのステージと、前記回路素子の複数個の電極パッドにそれぞれ対応する複数本のプローブピンを有するプローブカードと、を備えたプローブ検査装置を用いて前記回路素子をプローブ検査する際に、発明１から発明６の何れか一に記載のプローブカードの品質評価方法を行うことを特徴とするものである。
【００３１】
このような構成であれば、第１、第２のタイミング情報に基づいて、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに接触させることが可能なプローブカードの位置範囲を把握することができ、把握した位置範囲の中心を算出することが可能である。
従って、プローブカードと回路素子との位置合わせを粗調整した後で、プローブカードが上記位置範囲の中心にくるよう当該プローブカードの位置を補正することで、複数本のプローブピンをそれぞれが対応する電極パッドのできるだけ中心近くに接触させることが可能である。これにより、プローブカードと回路素子との位置合わせの精度を高めることができ、複数本のプローブピンのそれぞれを複数個の電極パッドのうちの対応するものに再現性高く接触させることが可能である。
【００３２】
発明８のプローブ検査方法は、例えばウエーハに作り込まれたＩＣチップの製造工程、又は、ＩＣチップのプローブ検査工程に適用して極めて好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係るプローバ１００の構成例を示す概念図である。このプローバ１００は、半導体ウエーハＷに作り込まれたＩＣチップ９０（図４（Ａ）参照）の電気的特性を検査するための検査装置である。
図１（Ａ）に示すように、このプローバ１００は、半導体ウエーハ（以下で、単にウエーハと略称する）を載置するための支持ステージ１１と、この支持ステージ１１の上方でプローバ１００の筐体に固定されたテストヘッド１３と、このテストヘッド１３に着脱可能に取り付けられたプローブカード３０と、支持ステージ１１の斜め上方に架設されたカメラブリッジ１６とを備えている。また、このプローバ１００は、カメラブリッジ１６に取り付けられた上側カメラ１７と、プローブカード３０の下方であって支持ステージ１１の側方に取り付けられた下側カメラ１９とを備えている。
【００３４】
さらに、図１（Ｂ）に示すように、このプローバ１００は、Ｘ軸２１に沿って移動可能なＸ方向移動ステージ２３と、Ｙ軸２５に沿って移動可能なＹ方向移動ステージ２７とを備えている。また、このプローバ１００は、テストヘッド１３や、上側カメラ１７、下側カメラ１９等からなるアライメント機構５０（図３参照。）を備えている。
この実施形態では、支持ステージ１１のウエーハ載置面に対して鉛直方向をＺ方向といい、この支持ステージ１１のウエーハ載置面に対して水平方向をＸ方向、Ｙ方向という。支持ステージ１１はＺ方向に昇降可能であり、かつ、Ｚ方向に沿う支持軸１１ａを軸に自転（即ち、θ方向に回転）可能になっている。この支持ステージ１１は、例えば電気および熱の良導体である金属からなるものであり、アースに接続されている。
【００３５】
図１（Ａ）に示すテストヘッド１３は、所定の検査プログラムに従ってプローブカード３０に所定の電気信号を出力し、又は戻りの電気信号を受けることによって、ウエーハＷに作り込まれたＩＣチップの電気的特性を測定するものである。
図２はプローブカード３０の構成例を示す平面図である。図２に示すように、このプローブカード３０は、プリント基板３１に複数本のプローブピン３２を備えたものである。このプローブカード３０におけるプローブピン３２の配置は、検査されるＩＣチップ９０の電極パッド９２（図４（Ａ）参照。）の配置に対応している。
【００３６】
図１（Ａ）に戻って、上側カメラ１７は、例えば低倍率レンズと高倍率レンズとを備えており、その両方のレンズはカメラブリッジ１６の斜め下方にある支持ステージ１１等に向けられている。ここで、低倍率レンズとは例えば１０〜５０倍率のレンズであり、高倍率レンズとは例えば１００〜２００倍率のレンズである。
このプローバ１００では、支持ステージ１１や、支持ステージ１１上のウエーハＷを上側カメラ１７で撮影することにより、この支持ステージ１１や、ウエーハＷのＸ方向、Ｙ方向の座標位置を取得するようになっている。また、このプローバ１００では、支持ステージ１１表面全体に刻まれた格子状パターン（図示せず）や、この支持ステージ１１の周縁等に上側カメラ１７の焦点（ピント）を合わせ、ピントが合ったときの焦点距離から支持ステージ１１や、ウエーハＷのＺ方向の座標位置を取得するようになっている。この上側カメラ１７は、例えばＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）カメラである。
【００３７】
図１（Ａ）に示すように、下側カメラ１９は、支持ステージ１１の側方であってＸ方向移動ステージ２３上に取り付けられている。この下側カメラ１９は、低倍率カメラと高倍率カメラとから構成されており、Ｘ方向移動ステージ２３上からプローブピンの位置等を認識するようになっている。この下側カメラ１９は、例えばＣＣＤカメラである。
また、Ｘ方向移動ステージ２３は、支持ステージ１１と下側カメラ１９とを下側から支え、図１（Ｂ）に示すように、この支持ステージ１１と下側カメラ１９とをＸ軸２１に沿って一体に移動させるものである。また、Ｙ方向移動ステージ２７は、このＸ軸２１とＸ方向移動ステージ２３とを下側から支え、このＸ軸２１とＸ方向移動ステージ２３とをＹ軸２５に沿って一体に移動させるものである。このＸ方向移動ステージ２３の駆動系による移動動作と、Ｙ方向移動ステージ２７の駆動系による移動動作とが組み合わさることで、支持ステージ１１はＸ方向及びＹ方向に移動するようになっている。
【００３８】
また、支持ステージ１１は、その支持軸１１ａを上下方向に昇降動作させる駆動系によって、上述したようにＺ方向に移動することが可能となっている。以下で、このＸ方向移動ステージ２３及びその駆動系と、Ｙ方向移動ステージ２７及びその駆動系と、支持軸１１ａ及び支持軸１１を昇降動作させる駆動系とをまとめて、「ステージ移動機構」という。このステージ移動機構によって、支持ステージ１１を、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させることができる。
【００３９】
図３は、アライメント機構５０の構成例を示すブロック図である。このアライメント機構５０は、ウエーハＷに作り込まれたＩＣチップ９０（図４（Ａ）参照。）をプローブ検査する際に、ＩＣチップ９０とプローブカード３０とを位置合わせするものである。このアライメント機構５０で位置合わせを行うことによって、ＩＣチップ９０の電極パッド９２（図４（Ａ）参照。）上のそれぞれに、プローブカード３０の複数本のプローブピン３２のうちの対応するものを接触させることが可能となる。
【００４０】
図３に示すように、このアライメント機構５０は、テストヘッド１３と、プローブカード３０と、上側カメラ１７と、下側カメラ１９と、ステージ移動機構４０と、制御部４２と、データ格納部４４等から構成されている。これらの中で、テストヘッド１３と、プローブカード３０と、上側カメラ１７と、下側カメラ１９と、ステージ移動機構４０とについては、上述したとおりである。
【００４１】
制御部４２は、例えばＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）である。この制御部４２は、テストヘッド１３と、プローブカード３０と、上側カメラ１７と、下側カメラ１９と、ステージ移動機構４０と、データ格納部４４等に接続し、アライメントに関する動作全般を制御する機能や、所定の演算機能等を有している。さらに、データ格納部４４は、例えばＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）である。このデータ格納部４４には、アライメントに関する動作プログラムが格納されている。また、このデータ格納部４４には、上側カメラ１７によって得られる支持ステージ１１のＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置情報や、下側カメラ１９によって得られるプローブピンの位置情報等が格納される。
【００４２】
なお、このプローバ１００では、制御部４２は例えばテストヘッド１３のインターフェース（Ｉ／Ｆ）に接続され、テストヘッド１３を介して上側カメラ１７や下側カメラ１９、ステージ移動機構４０等を制御するようになっている。
図８は、プローバ１００を用いたプローブ検査方法を示すフローチャート（メインルーチン）である。次に、ウエーハＷに作り込まれたＩＣチップ９０を上述したプローバ１００を用いてプローブ検査する際に、プローブカード３０とＩＣチップ９０との位置合わせ（アライメント）を行い、その後、プローブピン３２の先端部の形状やその位置、ピッチのばらつき等に対応させて、上記アライメントを微調整することについて、図１（Ａ）及び（Ｂ）、図３、図４（Ａ）〜（Ｃ）、図６〜図１１等を参照しながら説明する。
【００４３】
ここでは、図８に示すフローチャートを開始する前に、従来のアライメント方法をプローバ１００で実施して、プローブカード３０の全てのプローブピン３２が、ＩＣチップ９０の電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触するよう、そのコンタクト精度を予め粗調整しておくことを前提とする。従来どおりのアライメント方法としては、例えば［背景技術］の欄で挙げたｉ）又はｉｉ）の方法がある。コンタクト精度を粗調整した後で、図８のフローチャートを開始する。
【００４４】
図８のステップＳ１では、まず始めに、制御部４２の制御下でステージ移動機構４０を動作させて支持ステージ１１を上昇させて、支持ステージ１１を通常のコンタクト高さへ移動させる。次に、図８のステップＳ２へ進む。
図９は、支持ステージ１１のＺポジション決め（ステップＳ２）の一例を示すサブルーチンである。ここで、Ｚポジションとは、支持ステージ１１のＺ方向（即ち、ウエーハ載置面に対して垂直方向）の座標位置のことである。
【００４５】
図９のステップＡ１では、まず始めに、プローブカード３０とＩＣチップ９０との間で導通試験（即ち、コンタクト試験）を行う。次に、図９のステップＡ２で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とが正しくコンタクトしているか否かを判断する。この判断は、例えば、テストヘッド１３から送られてくるコンタクト試験の結果に基づいて、制御部４２が行う。このステップＡ２で、コンタクト試験に合格（Ｐａｓｓ）したと判断した場合には、図９のステップＡ３へ進む。また、不合格と判断した場合には、図９のステップＡ７へ進む。
【００４６】
ステップＡ３では、制御部４２の制御下でステージ移動機構４０を動作させ、支持ステージ１１を所定高さだけ上昇させる（オーバドライブ付加）。これにより、プローブカード３０のプローブピン３２はＩＣチップ９０の電極パッド９２上に押し当てられ、プローブピン３２と電極パッド９２とが密着する。次に、図９のステップＡ４へ進む。ステップＡ４では、支持ステージ１１のオーバドライブ付加後の高さ（即ち、Ｚ方向の座標位置）が、規定値（ｌｉｍｉｔ）を超えているか否かを判断する。
【００４７】
この判断は、例えば、上側カメラ１７から送られてくる支持ステージ１１のＺ方向の位置情報と、データ格納部４４に格納されたＺ方向の規定値とに基づいて、制御部４２が行う。支持ステージ１１の高さが規定値を超えている場合には、図９のステップＡ１０へ進む。また、超えていない場合には、図９のステップＡ５へ進む。
ステップＡ５では、ステップＡ１と同様のコンタクト試験を行う。そして、コンタクト試験後に図９のステップＡ６へ進む。ステップＡ６では、プローブカード３０とＩＣチップ９０とが正しくコンタクトしているか否かを判断する。この判断は、例えば制御部４２が行う。
【００４８】
このステップＡ６で、コンタクト試験を合格したと判断した場合には、オーバドライブを付加した後での支持ステージ１１のＺ方向の座標位置を補正値として、データ格納部４４に格納し、図９のサブルーチンを終了する。ここでは、補正値が例えばＺ＝＋２［μｍ］であったとする。また、不合格と判断した場合には、図９のステップＡ１１へ進む。
一方、ステップＡ７では、支持ステージ１１の高さが、規定値を超えているか否かを判断する。この判断は、例えば制御部４２が行う。支持ステージ１１の高さが規定値を超えている場合には、図９のステップＡ８へ進む。また、超えていない場合には、図９のステップＡ９へ進む。ステップＡ９では、支持ステージ１１を例えば２［μｍ］だけ上昇させ、その後、ステップＡ１へ戻る。なお、ステップＡ８、Ａ１０、Ａ１１では、プローバ１００から例えば警報を発生させて、オペレータ等に異常を知らせる。また、これと同時に、図９のサブルーチンを抜け、図８のフローチャートを終了する。
【００４９】
図８のステップＳ２で、支持ステージ１１のＺポジション決めを行った後、図８のステップＳ３へ進む。
図１０は、支持ステージ１１のＸポジション決め（ステップＳ３）の一例を示すサブルーチンである。ここで、Ｘポジションとは、支持ステージ１１のＸ方向（即ち、ウエーハ載置面に対して水平であり、かつ左右方向）の座標位置のことである。
【００５０】
図１０のステップＢ１では、まず始めに、プローブカード３０とＩＣチップ９０との間でコンタクト試験を行う。このステップＢ１で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とを最初に接触させたときの、支持ステージ１１のＸ方向の座標位置を「Ｘ原点位置」とする。次に、図１０のステップＢ２で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とが正しくコンタクトしているか否かを判断する。この判断は、例えば、テストヘッド１３から送られてくるコンタクト試験の結果に基づいて、制御部４２が行う。
【００５１】
このステップＢ２で、コンタクト試験に合格したと判断した場合には、図１０のステップＢ８へ進む。また、不合格と判断した場合には、図１０のステップＢ３へ進む。ステップＢ８では、支持ステージ１１のＸ方向（即ち、左右方向）の座標位置が規定値を超えているか否かを判断する。この判断は、例えば、上側カメラ１７から送られてくる支持ステージ１１のＸ方向の位置情報と、データ格納部４４に格納されたＸ方向の規定値とに基づいて、制御部４２が行う。
【００５２】
支持ステージ１１のＸ方向の座標位置が規定値を超えている場合には、図１０のステップＢ３へ進む。また、超えていない場合には、図１０のステップＢ９へ進む。図１０のステップＢ９では、支持ステージ１１をＸ原点位置から例えば左方向へ２［μｍ］移動させる。
図６は、プローブピン３２の移動動作の一例を示す概念図である。図６において、支持ステージ１１がＸ原点位置にあったとき、全てのプローブピン３２はポイントＰ０で、それぞれ対応する電極パッド９２と接触するものとする。なお、プローブピン３２の形状や、大きさ、ピッチ等がプローブカード３０内で完全に均一であり、かつ、プローブカード３０とＩＣチップ９０との位置合わせも完全ならば、各電極パッド９２に対するポイントＰ０の位置も均一となる。しかし、実際には、プローブピン３２の形状や、大きさ、ピッチ等は、その使用頻度が増えるに従ってある程度ばらついてしまうことが普通である。このような理由から、図６に示すように、ポイントＰ０の位置は各電極パッド９２間で少しずつ異なっている。
【００５３】
ステップＢ９では、例えば支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ一旦下降させて全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを離す。次に、支持ステージ１１を左方向へ２μｍ移動させる。そして、支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ上昇させて、全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを接触させる。これにより、電極パッド９２をあまり傷つけることなく、全てのプローブピン３２をポイントＰ０からポイントＰＸ−２へ動かすことができる。
【００５４】
次に、ステップＢ１へ戻って、全てのプローブピン３２をポイントＰＸ−２に移動させた状態でコンタクト試験を行う。そして、ステップＢ２で、コンタクト試験に合格するか否かの判断をする。
この実施形態では、図１０に示すサブルーチンにおいて、ステップＢ１，Ｂ２，Ｂ８，Ｂ９の各処理を複数回行ってから、ステップＢ３へ進む場合を想定する。例えば、支持ステージ１１を左方向に６［μｍ］移動させ、図６に示すように、全てのプローブピン３２をポイントＰＸ−６まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出したとする。この結果を、データ格納部４４（図３参照。）に格納する。次に、ステップＢ２からステップＢ３へ進む。
【００５５】
ステップＢ３では、例えば支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ一旦下降させて全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを離す。次に、支持ステージ１１をＸ原点位置に移動させる。次に、図１０のステップＢ４へ進む。
ステップＢ４では、プローブカード３０とＩＣチップ９０との間でコンタクト試験を行う。そして、図１０のステップＢ５で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とが正しくコンタクトしているか否かを判断する。この判断は、例えば制御部４２が行う。
【００５６】
このステップＢ５で、コンタクト試験に合格したと判断した場合には、図１０のステップＢ１０へ進む。ステップＢ１０では、支持ステージ１１のＸ方向の座標位置が規定値を超えているか否かを判断する。この判断は、例えば制御部４２が行う。支持ステージ１１のＸ方向の座標位置が規定値を超えている場合には、図１０のステップＢ６へ進む。また、超えていない場合には、図１０のステップＢ１１へ進む。
【００５７】
ステップＢ１１では、例えば支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ一旦下降させて全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを離す。次に、支持ステージ１１を右方向へ２μｍ移動させる。そして、支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ上昇させて、全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを接触させる。これにより、電極パッド９２をあまり傷つけることなく、全てのプローブピン３２をポイントＰ０からＰＸ２へ移動させることができる。
【００５８】
次に、ステップＢ４へ戻って、全てのプローブピン３２がポイントＰＸ２に移動した状態でコンタクト試験を行う。そして、ステップＢ５で、コンタクト試験に合格するか否かの判断をする。
この実施形態では、図１０に示すサブルーチンにおいて、ステップＢ４，Ｂ５，Ｂ１０，Ｂ１１の各処理を複数回行ってから、ステップＢ６へ進む場合を想定する。例えば、支持ステージ１１を右方向に８［μｍ］移動させ、図６に示すように、全てのプローブピン３２をポイントＰＸ８まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出したとする。この結果を、データ格納部４４（図３参照。）に格納する。次に、ステップＢ５からステップＢ６へ進む。
【００５９】
ステップＢ６では、全てのプローブピン３２を電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触させる支持ステージ１１のＸ方向の座標位置範囲を算出する。そして、このＸ方向の座標位置範囲の中心を、Ｘ方向における最適なコンタクトポイントとする。
図７は、最適コンタクトポイントの算出方法を示す図である。図７の横軸はＸ原点位置を示し、縦軸は後述するＹ原点位置を示す。
【００６０】
上述したように、図１０に示すサブルーチンのステップＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ８，Ｂ９では、例えば、支持ステージ１１を左方向に６［μｍ］移動させ、全てのプローブピン３２をポイントＰＸ−６まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出した。このことから、図７において、Ｘ方向の座標位置範囲の左端を−４［μｍ］とする。また、ステップＢ４，Ｂ５，Ｂ３，Ｂ１０，Ｂ１１では、例えば、支持ステージ１１を左方向に８［μｍ］移動させ、全てのプローブピン３２をポイントＰＸ８まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出した。このことから、図７において、Ｘ方向の座標位置範囲の右端を＋６［μｍ］とする。
【００６１】
図７に示すように、支持ステージ１１のＸ方向の座標位置範囲は−４≦Ｘ≦６である。また、その中心は、Ｘ＝＋１［μｍ］である。このような結果から、Ｘ方向の補正値を＋１［μｍ］とする。この演算処理は、例えば、データ格納部４４に格納された演算処理プログラムと、コンタクト試験の結果とに基づいて、制御部４２が行う。
図１０のステップＢ７では、ステップＢ８での演算処理の結果に基づいて、支持ステージ１１の位置を補正する。この実施形態では、上述したようにＸ方向の補正値は＋１［μｍ］であるので、支持ステージ１１をＸ原点位置から右方向に１μｍ移動させる。これにより、図１０のサブルーチンを終了する。
【００６２】
図８のステップＳ３で支持ステージ１１のＸポジション決めを行った後、図８のステップＳ４へ進む。
図１１は、支持ステージ１１のＹポジション決め（ステップＳ４）の一例を示すサブルーチンである。ここで、Ｙポジションとは、支持ステージ１１のＹ方向（即ち、ウエーハ載置面に対して水平であり、かつ上下方向）の座標位置のことである。
【００６３】
図１１のステップＣ１では、まず始めに、プローブカード３０とＩＣチップ９０との間で、コンタクト試験を行う。このステップＣ１で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とを最初に接触させたときの、支持ステージ１１のＹ方向の座標位置を「Ｙ原点位置」とする。次に、図１１のステップＣ２で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とが正しくコンタクトしているか否かを判断する。この判断は、例えば、テストヘッド１３から送られてくるコンタクト試験の結果に基づいて、制御部４２が行う。
【００６４】
このステップＣ２で、コンタクト試験に合格したと判断した場合には、図１１のステップＣ８へ進む。また、不合格と判断した場合には、図１１のステップＣ３へ進む。ステップＣ８では、支持ステージ１１のＹ方向（即ち、上下方向）の座標位置が規定値を超えているか否かを判断する。この判断は、例えば、上側カメラ１７から送られてくる支持ステージ１１のＹ方向の位置情報と、データ格納部４４に格納されたＹ方向の規定値とに基づいて、制御部４２が行う。
【００６５】
支持ステージ１１のＹ方向の座標位置が規定値を超えている場合には、図１１のステップＣ３へ進む。また、超えていない場合には、図１１のステップＣ９へ進む。図１１のステップＣ９では、支持ステージ１１をＹ原点位置から例えば上方向へ２［μｍ］移動させる。
図６において、支持ステージ１１がＹ原点位置にあったとき、全てのプローブピン３２はポイントＰ０で、それぞれ対応する電極パッド９２と接触するものとする。
【００６６】
ステップＣ９では、例えば支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ一旦下降させて全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを離す。次に、支持ステージ１１を上方向へ２μｍ移動させる。そして、支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ上昇させて、全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを接触させる。これにより、電極パッド９２をあまり傷つけることなく、全てのプローブピン３２をポイントＰ０からポイントＰＹ２へ動かすことができる。
【００６７】
次に、ステップＣ１へ戻って、全てのプローブピン３２をポイントＰＹ２に移動させた状態でコンタクト試験を行う。そして、ステップＣ２で、コンタクト試験に合格するか否かの判断をする。
この実施形態では、図１１に示すサブルーチンにおいて、ステップＣ１，Ｃ２，Ｃ８，Ｃ９の各処理を複数回行ってから、ステップＣ３へ進む場合を想定する。例えば、支持ステージ１１を上方向に４［μｍ］移動させ、図６に示すように、全てのプローブピン３２をポイントＰＹ４まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出したとする。この結果を、データ格納部４４（図３参照。）に格納する。次に、ステップＣ２からステップＣ３へ進む。
【００６８】
ステップＣ３では、例えば支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ一旦下降させて全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを離す。次に、支持ステージ１１をＹ原点位置に移動させる。次に、図１１のステップＣ４へ進む。
ステップＣ４では、プローブカード３０とＩＣチップ９０との間でコンタクト試験を行う。そして、図１１のステップＣ５で、プローブカード３０とＩＣチップ９０とが正しくコンタクトしているか否かを判断する。この判断は、例えば制御部４２が行う。
【００６９】
このステップＣ５で、コンタクト試験に合格したと判断した場合には、図１１のステップＣ１０へ進む。ステップＣ１０では、支持ステージ１１のＹ方向の座標位置が規定値を超えているか否かを判断する。この判断は、例えば制御部４２が行う。支持ステージ１１のＹ方向の座標位置が規定値を超えている場合には、図１１のステップＣ６へ進む。また、超えていない場合には、図１１のステップＣ１１へ進む。
【００７０】
ステップＣ１１では、例えば支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ一旦下降させて全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを離す。次に、支持ステージ１１を下方向へ２μｍ移動させる。そして、支持ステージ１１をＺ方向に所定距離だけ上昇させて、全てのプローブピン３２と、それぞれ対応する電極パッド９２とを接触させる。これにより、電極パッド９２をあまり傷つけることなく、全てのプローブピン３２をポイントＰ０からＰＹ−２へ移動させることができる。
【００７１】
次に、ステップＣ４へ戻って、全てのプローブピン３２がポイントＰＹ−２に移動した状態でコンタクト試験を行う。そして、ステップＣ５で、コンタクト試験に合格するか否かの判断をする。
この実施形態では、図１１に示すサブルーチンにおいて、ステップＣ４，Ｃ５，Ｃ１０，Ｃ１１の各処理を複数回行ってから、ステップＣ６へ進む場合を想定する。例えば、支持ステージ１１を下方向に６［μｍ］移動させ、図６に示すように、全てのプローブピン３２をポイントＰＹ−６まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出したとする。この結果を、データ格納部４４（図３参照。）に格納する。次に、ステップＣ５からステップＣ６へ進む。
【００７２】
ステップＣ６では、全てのプローブピン３２を電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触させる支持ステージ１１のＹ方向の座標位置範囲を算出する。そして、このＹ方向の座標位置範囲の中心を、Ｙ方向における最適なコンタクトポイントとする。
上述したように、図１１に示すサブルーチンのステップＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ８，Ｃ９では、例えば、支持ステージ１１を上方向に４［μｍ］移動させ、全てのプローブピン３２をポイントＰＹ４まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出した。このことから、図７において、Ｙ方向の座標位置範囲の上端を＋２［μｍ］とする。また、ステップＣ４，Ｃ５，Ｃ３，Ｃ１０，Ｃ１１では、例えば、支持ステージ１１を下方向に６［μｍ］移動させ、全てのプローブピン３２をポイントＰＹ−６まで動かしたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出した。このことから、図７において、Ｙ方向の座標位置範囲の下端を−４［μｍ］とする。
【００７３】
図７に示すように、支持ステージ１１のＹ方向の座標位置範囲は−４≦Ｙ≦２である。また、その中心は、Ｙ＝−１［μｍ］である。このような結果から、Ｙ方向の補正値を−１［μｍ］とする。この演算処理は、例えば、データ格納部４４に格納された演算処理プログラムと、コンタクト試験の結果とに基づいて、制御部４２が行う。
図１１のステップＣ７では、ステップＣ８での演算処理の結果に基づいて、支持ステージ１１の位置を補正する。この実施形態では、上述したようにＹ方向の補正値は−１［μｍ］であるので、支持ステージ１１をＹ原点位置から下方向に１μｍ移動させる。これにより、図１１のサブルーチンを終了する。
【００７４】
図８のステップＳ３で支持ステージ１１のＹポジション決めを行った後、図８のステップＳ５へ進む。
図８のステップＳ５では、データ格納部４４に全補正値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を格納する。上述したように、この実施形態では、補正値として（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（１，−１，２）を得ているので、この値をデータ格納部４４に格納する。次に、図９のステップＳ９では、データ格納部４４に格納された補正値に基づいて、支持ステージ１１の座標位置をアライメント（粗調整）後の原点からＸ方向に＋１、Ｙ方向に−１、Ｚ方向に＋２だけ移動させる。その後、プローブ検査を開始する。
【００７５】
このように、本発明の実施形態に係るプローブ検査方法によれば、アライメントによって支持ステージ１１の位置を祖調整した後で、図５の実線矢印で示すように、プローブピン３２をＩＣチップ９０の電極パッド９２形成面に対して水平方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動させて、プローブピン３２が電極パッド９２上から落ちたときの支持ステージの座標位置をＸ方向、Ｙ方向についてそれぞれ求める。次に、求めた座標位置から、全てのプローブピン３２を電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触させることが可能な支持ステージ１１の座標位置範囲を把握する。そして、この把握した座標位置範囲の中心を算出して、最適なコンタクトポイントとする。
【００７６】
従って、プローブカード３０とＩＣチップ９０との位置合わせを粗調整した後で、支持ステージ１１が上記最適なコンタクトポイントにくるよう当該支持ステージ１１の位置を補正することで、全てのプローブピン３２をそれぞれが対応する電極パッド９２のできるだけ中心近くに接触させることが可能である。これにより、プローブカード３０とＩＣチップ９０との位置合わせの精度を高めることができ、全てのプローブピン３２のそれぞれを電極パッド９２のうちの対応するものに再現性高く接触させることが可能である。
【００７７】
また、本発明の実施形態に係るプローブカード３０の品質評価方法は、プローブ検査に供されるＩＣチップ９０の複数個の電極パッド９２にそれぞれ対応するプローブピン９２を有するプローブカード３０の品質を評価する方法であって、全てのプローブピン３２を電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触させる工程と、全てのプローブピン９２のうち少なくとも一本以上の当該プローブピン９２がその対応する電極パッド９２から離れるまで、支持ステージ１１をＩＣチップ９０の電極パッド９２形成面に対してＸ方向、Ｙ方向に移動させる第１の移動工程と、全てのプローブピン９２のうち少なくとも一本以上の当該プローブピン９２がその対応する電極パッド９２から離れるまで、支持ステージ１１を第１移動工程とは反対の方向、即ち、−Ｘ方向、−Ｙ方向に移動させる第２の移動工程と、第１の移動工程で少なくとも一本以上のプローブピン９２がその対応する電極パッド９２から離れるときの支持ステージ１１の座標位置と、第２の移動工程で少なくとも一本以上のプローブピン９２がその対応する電極パッド９２から離れるときの支持ステージ１１の座標位置とを取得する工程と、を含むものである。
【００７８】
さらに、本発明の実施形態に係るプローブカード３０の品質評価装置は、上記の品質評価方法を実現する装置であって、例えば、図３に示したアライメント機構５０からなるものである。
本発明の実施形態に係るプローブカード３０の品質評価方法及び、プローブカード３０の品質評価装置によれば、全てのプローブピン３２を電極パッド９２のうちの対応するものにそれぞれ接触させることが可能な支持ステージ１１のＸ方向、Ｙ方向の座標位置範囲を把握することができ、把握した支持ステージ１１の座標位置範囲の大小から、プローブカード３０の品質を評価することができる。
【００７９】
上記品質評価方法、又は上記品質評価装置により、プローブカード９０の品質を評価した際に、支持ステージ１１の上記座標位置範囲が大きいほど、そのプローブカード３０の品質は高いといえる。
この実施形態では、ＩＣチップが本発明の回路素子に対応し、アライメント機構５０が本発明のプローブカード３０の品質を評価する装置に対応している。また、上側カメラ１７と、下側カメラ１９と、ステージ移動機構４０と、制御部４２及びデータ格納部４４とが本発明の接触手段に対応している。さらに、テストヘッド１３と、ステージ移動機構４０と、制御部４２及びデータ格納部４４とが、本発明の第１、第２の移動手段に対応している。また、テストヘッド１３と、制御部４２とが本発明の情報取得手段に対応し、制御部４２及びデータ格納部４４とが本発明の算出手段に対応している。
【００８０】
さらに、支持ステージ１１を左、又は上方向に移動させたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出したときの支持ステージ１１の座標位置情報（即ち、Ｘ＝−６［μｍ］、又はＹ＝４［μｍ］）が本発明の第１のタイミング情報に対応している。支持ステージ１１を右、又は下方向に移動させたときに、一部のプローブピン３２が電極パッド９２からはみ出したときの支持ステージ１１の座標位置情報（即ち、Ｘ＝８［μｍ］、又はＹ＝−６［μｍ］）が本発明の第２のタイミング情報に対応している。
【００８１】
なお、この実施形態では、電極パッド９２の平面視での形状が矩形の場合について説明したが、電極パッド９２の平面視での形状は矩形に限られることはなく、例えば円形でも良い。この場合には、アライメントによって支持ステージ１１の位置を祖調整した後で、ＩＣチップ９０の電極パッド９２形成面に対して水平方向で、かつ直交する２つの方向のそれぞれにプローブピン３２を移動させて、プローブピン３２が電極パッド９２上から落ちたときの支持ステージの座標位置をＸ方向、Ｙ方向についてそれぞれ求めれば良い。
【００８２】
電極パッド９２の平面視での形状が矩形の場合と同様に、最適なコンタクトポイントを算出することで、全てのプローブピン３２のそれぞれを電極パッド９２のうちの対応するものに再現性高く接触させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係るプローバ１００の構成例を示す概念図。
【図２】プローブカード３０の構成例を示す平面図。
【図３】アライメント機構５０の構成例を示すブロック図。
【図４】ＩＣチップ９０における電極パッド９２の配置の一例を示す平面図。
【図５】座標位置範囲の探索方法を示す概念図。
【図６】プローブピン３２の移動動作の一例を示す概念図。
【図７】最適コンタクトポイントの算出方法を示す図。
【図８】、プローバ１００を用いたプローブ検査方法を示すフローチャート（メインルーチン）。
【図９】支持ステージ１１のＺポジション決め（ステップＳ２）の一例を示すサブルーチン。
【図１０】支持ステージ１１のＸポジション決め（ステップＳ３）の一例を示すサブルーチン。
【図１１】支持ステージ１１のＹポジション決め（ステップＳ４）の一例を示すサブルーチン。
【符号の説明】
【００８４】
１０  チャックステージ、２０  ヒータ、３０  プローブカード、３２  プローブピン、４０  カードホルダー、５０  テストヘッド、６０、６０´  温度センサ、７０  ステージ移動機構、７２  Ｚ方向駆動軸、７４  Ｘ方向移動ステージ、７６  Ｙ方向移動ステージ、８０  筐体と、９０  コントローラ、９５  データ格納部、１００、１００´  プローバ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ  位置（温度センサ６０又は６０´による温度の被測定位置）、Ｗ  ウエーハ
【図１】
2006023229.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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