(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置を固定しつつ、前記半導体装置の上面と下面を露出させる支持部と、
前記支持部の上方に設けられた第１絶縁板と、
前記支持部の下方に設けられた第２絶縁板と、
前記第１絶縁板に固定された複数の第１プローブと、
前記第２絶縁板に固定された複数の第２プローブと、
前記支持部に取り付けられたプローブ位置検査装置と、を備え、
前記プローブ位置検査装置は、
前記第１絶縁板側に第１透明部材を有し、前記第２絶縁板側に第２透明部材を有する筐体と、
前記筐体の中に設けられた内部プリズムと、
前記筐体の中で前記内部プリズムを回転させるプリズム回転部と、
前記第１透明部材に接する前記複数の第１プローブ、又は前記第２透明部材に接する前記複数の第２プローブを、前記内部プリズムを介して撮影する、前記筐体の外に設けられた撮影部と、を有することを特徴とする評価装置。
【請求項２】
半導体装置を固定しつつ、前記半導体装置の上面と下面を露出させる支持部と、
前記支持部の上方に設けられた第１絶縁板と、
前記支持部の下方に設けられた第２絶縁板と、
前記第１絶縁板に固定された複数の第１プローブと、
前記第２絶縁板に固定された複数の第２プローブと、
前記支持部に取り付けられたプローブ位置検査装置と、を備え、
前記プローブ位置検査装置は、
前記第１絶縁板側又は前記第２絶縁板側に透明部材を有する筐体と、
前記筐体の中に設けられた内部プリズムと、
前記筐体を回転させる筐体回転部と、
前記透明部材に接する前記複数の第１プローブ又は前記複数の第２プローブを、前記内部プリズムを介して撮影する、前記筐体の外に設けられた撮影部と、を有することを特徴とする評価装置。
【請求項３】
前記筐体の外部に設けられた外部プリズムを備え、
前記撮影部は、前記第１絶縁板又は前記第２絶縁板に取り付けられ、前記第１透明部材又は前記第２透明部材と、前記内部プリズムと、前記外部プリズムとを介して前記複数の第１プローブ又は前記複数の第２プローブを撮影することを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項４】
前記筐体の外部に設けられた外部プリズムを備え、
前記撮影部は、前記第１絶縁板又は前記第２絶縁板に取り付けられ、前記透明部材と、前記内部プリズムと、前記外部プリズムとを介して前記複数の第１プローブ又は前記複数の第２プローブを撮影することを特徴とする請求項２に記載の評価装置。
【請求項５】
前記撮影部は前記筐体に取り付けられたことを特徴とする請求項１又は２に記載の評価装置。
【請求項６】
前記プローブ位置検査装置は、前記第１透明部材の表面又は前記第２透明部材の表面に設けられた透明な保護膜を有することを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
【請求項７】
前記保護膜は前記第１透明部材及び前記第２透明部材より柔らかいことを特徴とする請求項６に記載の評価装置。
【請求項８】
前記プローブ位置検査装置は、前記透明部材の表面に設けられた透明な保護膜を有することを特徴とする請求項２に記載の評価装置。
【請求項９】
前記保護膜は前記透明部材より柔らかいことを特徴とする請求項８に記載の評価装置。
【請求項１０】
前記第１絶縁板又は前記第２絶縁板に取り付けられた照明を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１１】
前記照明の光を前記筐体の内部へ導く、前記筐体に取り付けられた反射鏡を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の評価装置。
【請求項１２】
前記プローブ位置検査装置に取り付けられた照明を備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１３】
前記筐体の内壁に塗布された反射防止膜を備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１４】
前記筐体の内壁に設けられた反射防止フィルムを備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の評価装置。
【請求項１５】
第１透明部材と前記第１透明部材に対向する第２透明部材とを有する筐体と、前記筐体の内部に設けられた内部プリズムと、を有するプローブ位置検査装置の前記第１透明部材に、前記第１透明部材の上方にある複数の第１プローブを接触させる第１接触工程と、
前記複数の第１プローブを、前記第１透明部材と前記内部プリズムを介して撮影部で撮影する第１撮影工程と、
前記筐体は回転させず前記内部プリズムを回転させるプリズム回転工程と、
前記第２透明部材に、前記第２透明部材の下方にある複数の第２プローブを接触させる第２接触工程と、
前記複数の第２プローブを、前記第２透明部材と前記内部プリズムを介して前記撮影部で撮影する第２撮影工程と、
前記撮影部で撮影した撮像から、前記複数の第１プローブと前記複数の第２プローブの位置が予め定められた位置にあるか、または前記複数の第１プローブと前記複数の第２プローブの相対位置が予め定められたものであるかを判定する判定工程と、を備え、
前記プローブ位置検査装置は、半導体装置を支持する支持部に取り付けられたことを特徴とするプローブ位置の検査方法。
【請求項１６】
透明部材を有する筐体と、前記筐体の内部に設けられた内部プリズムとを有するプローブ位置検査装置の前記透明部材に、前記透明部材の上方にある複数の第１プローブを接触させる第１接触工程と、
前記複数の第１プローブを、前記透明部材と前記内部プリズムを介して撮影部で撮影する第１撮影工程と、
前記筐体を前記内部プリズムもろとも回転させる筐体回転工程と、
前記透明部材に、前記透明部材の下方にある複数の第２プローブを接触させる第２接触工程と、
前記複数の第２プローブを、前記透明部材と前記内部プリズムを介して前記撮影部で撮影する第２撮影工程と、
前記撮影部で撮影した撮像から、前記複数の第１プローブと前記複数の第２プローブの位置が予め定められた位置にあるか、または前記複数の第１プローブと前記複数の第２プローブの相対位置が予め定められたものであるかを判定する判定工程と、を備え、
前記プローブ位置検査装置は、半導体装置を支持する支持部に取り付けられたことを特徴とするプローブ位置の検査方法。
【請求項１７】
前記判定工程の後に、前記複数の第１プローブを前記半導体装置の上面にあてつつ、前記複数の第２プローブを前記半導体装置の下面にあてて、前記半導体装置の電気的特性を測定する測定工程を備えたことを特徴とする請求項１５又は１６に記載のプローブ位置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ先端の位置を検出する評価装置と、プローブ位置の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ又は半導体ウエハを個片化したチップは、出荷前に電気的特性を評価する被測定物である。被測定物の電気的特性を評価する際には、真空吸着等により被測定物の下面をチャックステージの表面に固定した後、被測定物の上面の一部に設けた電極に電気的な入出力を行うためのプローブを接触させる。縦方向に大きな電流を流す縦型構造の半導体装置の評価においては、チャックステージの表面が電極となる。大電流を流したり高電圧を印加したりする評価では、プローブの数を増やす。
【０００３】
半導体装置の電気的特性を評価する際には、半導体装置の表面電極に複数のプローブを位置精度よく接触させることが重要である。プローブと表面電極の接触位置がずれた場合、半導体装置に所望の電流もしくは電圧が印加されないことがある。また、プローブが半導体装置の表面電極以外の部分に接触すると半導体装置がダメージを受けるおそれがある。特に、半導体装置の両面にプローブを接触させる両面プローバを用いる場合において、上述の位置ずれがあると半導体装置がダメージを受ける可能性がある。
【０００４】
プローブと半導体装置の接触位置のずれを抑制するためには、短いプローブを用いることが望ましい。しかしながら、プローブカードの本体部分と半導体装置の距離を離して放電現象を抑制するために、プローブの長さを延長する傾向にある。したがって、プローブと半導体装置の接触位置のずれは生じやすくなっている。
【０００５】
非接触式のプローブ位置測定方法でプローブに位置ずれ要因がないか検査することが知られている。例えば、プローブに対向して設置したカメラでプローブ位置を画像処理計測する。この場合、プローブの先端部分の位置計測の際、背景が変化したり、プローブとカメラの距離がばらついたり、個々のプローブへの焦点合わせの精度がばらついたり、プローブへの付着物の影響を受けたりすることは、すべて外乱要素となり精度のよい計測を妨げる。
【０００６】
プローブ位置の評価方法は、特許文献１−３にも開示がある。特許文献１には、変形体にプローブを接触させて得たプローブ痕の位置及び大きさを観察することが開示されている。特許文献２には、針跡転写部材の針跡消去についての開示がある。特許文献３には、透明ガラス平板に測定針を押し当てた状態で検査することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１８９３５３号公報
【特許文献２】特開２００９−１９８４０７号公報
【特許文献３】特開平０５−１５７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１におけるプローブ検査は、プローブ検査の度に変形体の再生処理が必要であり、しかもプローブ痕転写後の観察が必要となるため、検査に時間がかかる。また特許文献１に開示の評価装置は、従来の評価装置に容易に付加できるものではない。特許文献２における針跡転写部材においても再生処理が必要であり、しかもプローブ痕転写後の観察が必要となるため、検査に時間を要する。特許文献３の評価装置は複雑な構成を有するので、半導体装置の両面にプローブを接触させる両面プローバに対応できる構造ではない。
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、短時間でプローブ先端の面内位置を精度よく検査できる、両面プローバに対応した評価装置およびプローブ位置の検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の発明に係る評価装置は、半導体装置を固定しつつ、該半導体装置の上面と下面を露出させる支持部と、該支持部の上方に設けられた第１絶縁板と、該支持部の下方に設けられた第２絶縁板と、該第１絶縁板に固定された複数の第１プローブと、該第２絶縁板に固定された複数の第２プローブと、該支持部に取り付けられたプローブ位置検査装置と、を備え、該プローブ位置検査装置は、該第１絶縁板側に第１透明部材を有し、該第２絶縁板側に第２透明部材を有する筐体と、該筐体の中に設けられた内部プリズムと、該筐体の中で該内部プリズムを回転させるプリズム回転部と、該第１透明部材に接する該複数の第１プローブ、又は該第２透明部材に接する該複数の第２プローブを、該内部プリズムを介して撮影する、該筐体の外に設けられた撮影部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体装置を支持する支持部に、回転可能な内部プリズムを内包するプローブ位置検査装置を取り付けるので、短時間でプローブ先端の面内位置を精度よく検査できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る評価装置の正面図である。
【図２】支持部の断面図である。
【図３】プローブの正面図である。
【図４】プローブ位置検査装置の断面図である。
【図５】第１プローブの検査を説明する図である。
【図６】第２プローブの検査を説明する図である。
【図７】撮影部で得た画像の例を示す図である。
【図８】撮影部で得た画像の例を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る評価装置の正面図である。
【図１０】プローブ位置検査装置の断面図である。
【図１１】第１プローブの検査を説明する図である。
【図１２】第２プローブの検査を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態に係る評価装置と、プローブ位置の検査方法について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、評価装置１０の正面図である。評価装置１０は、複数の第１プローブ１２Ａを固定する第１絶縁板１４Ａと、複数の第２プローブ１２Ｂを固定する第２絶縁板１４Ｂを備えている。第１絶縁板１４Ａはアーム１６Ａにより任意の方向に動かされ、第２絶縁板１４Ｂはアーム１６Ｂにより任意の方向に動かされる。複数のアームで第１絶縁板１４Ａを移動し、複数のアームで第２絶縁板１４Ｂを移動させてもよい。
【００１５】
複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの間には、半導体装置３２を固定する支持部３０がある。支持部３０は、半導体装置３２の上面と下面を露出させつつ、半導体装置３２を固定する。半導体装置３２は、典型的には、複数の半導体チップが形成された半導体ウエハ、又は半導体チップそのものであるが、これに限るものではなく、任意の形態の半導体装置であればよい。支持部３０の上方に第１絶縁板１４Ａが設けられ、支持部３０の下方に第２絶縁板１４Ｂが設けられる。
【００１６】
図２は、支持部３０と半導体装置３２の断面図である。支持部３０は、嵌め合いできる形状の第１部分３０Ａと第２部分３０Ｂを備えている。第１部分３０Ａが半導体装置３２の裏面外周部に当たり、第２部分３０Ｂが半導体装置３２の表面外周側にあたる。これにより半導体装置３２を支持部３０で挟み、半導体装置３２を固定する。なお、第２部分３０Ｂを省略しても良い。
【００１７】
図１の説明に戻る。評価装置１０は、複数の第１プローブ１２Ａが半導体装置３２の上面に当たり、複数の第２プローブ１２Ｂが半導体装置３２の下面に当たる両面プローバを構成している。半導体装置３２は、縦方向、つまり面外方向に大きな電流を流す縦型構造を有している。複数の第１プローブ１２Ａは接続部１８Ａと信号線２１を通じて、評価部/制御部２４に接続される。複数の第２プローブ１２Ｂは接続部１８Ｂと信号線２６を通じて評価部/制御部２４に接続される。
【００１８】
第１プローブ１２Ａと第２プローブ１２Ｂは、例えば５Ａ以上の大電流を印加することを想定して複数本設けられている。各プローブの電流密度を概ね一致させるためには、接続部１８Ａから接続部１８Ｂまでの距離がどのプローブを介しても概ね一致する必要がある。これを実現するために、接続部１８Ａと接続部１８Ｂで半導体装置３２を挟むことが好ましい。なお、第１プローブ１２Ａと接続部１８Ａの接続、及び第２プローブ１２Ｂと接続部１８Ｂの接続には、絶縁板の上に設けた金属板等の配線を利用する。
【００１９】
複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂは、被測定物である半導体装置に接触する部分であるから、半導体装置にダメージを与えないように、長手方向に伸縮可能とすることが好ましい。図３は、伸縮可能なプローブを示す図である。図３では、第１プローブ１２Ａを伸縮可能な構成とし、それを半導体装置３２に接触させることを示す。第１プローブ１２Ａは、基台として形成され第１絶縁板１４Ａに接続されるバレル部ｄ、半導体装置３２の電極と機械的かつ電気的に接触する接触部ａ、内部にスプリング等のばね部材を有し長手方向に伸縮可能な押し込み部ｃを備えるプランジャ部ｂ、プランジャ部ｂと電気的に通じ外部への出力端となる電気的接続部ｅを備える。
【００２０】
第１プローブ１２Ａの導電性は、例えば銅、タングステン又はレニウムタングステンなどの導電性を有する金属材料により作製することで確保してもよいし、導電性向上及び耐久性向上等の観点から例えば金、パラジウム、タンタル又はプラチナ等の被膜で確保してもよい。図３において、Ａは第１プローブ１２Ａと半導体装置３２が接しない初期状態を示す。Ｂは第１プローブ１２ＡをＺ軸下方に下降させ接触部ａと半導体装置３２が接触したことを示す。Ｃは、Ｂの状態からさらに第１プローブ１２Ａを下降させることで押し込み部ｃのばね部材が縮み、第１プローブ１２Ａと半導体装置３２の接触を確実なものにしたことを示す。すべてのプローブを、図３の第１プローブ１２Ａと同様の構成とすることが好ましい。バネ部材はプローブの外部に設けても良い。なお、第１プローブ１２Ａ及び第２プローブ１２Ｂはこのようなものに限定されず、カンチレバー式プローブ、積層プローブ、又はワイヤープローブ等を採用してもよい。
【００２１】
第１絶縁板１４Ａには、撮影部２０が設けられている。撮影部２０はｚ負方向の画像を撮影する。撮影部２０は例えばＣＣＤカメラである。撮影部２０は信号線２１を介して画像処理部２２に接続されている。
【００２２】
支持部３０の側面にはプローブ位置検査装置４０が取り付けられている。プローブ位置検査装置４０は、半導体装置３２の電気的な評価を行う前に、複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの先端位置にずれがないかを確認するために設けられている。
【００２３】
図４は、プローブ位置検査装置４０の断面図である。プローブ位置検査装置４０は筐体４１を備えている。筐体４１は上面と下面が透明な部材で形成されている。つまり、筐体４１は第１絶縁板１４Ａ側に第１透明部材４２を有し、第２絶縁板１４Ｂ側に第２透明部材４５を有している。第１透明部材４２と第２透明部材４５にはプローブから圧力が及ぼされるので、当該圧力による破損を防止するために第１透明部材４２と第２透明部材４５は強度を有した部材で形成する。例えば、第１透明部材４２と第２透明部材４５は数ｍｍ以上のガラス板とする。
【００２４】
第１透明部材４２の表面には透明な保護膜４３が設けられ、第２透明部材４５の表面には透明な保護膜４６が設けられている。保護膜４３、４６は第１透明部材４２及び第２透明部材４５より柔らかい。保護膜４３、４６は、透明性かつ柔軟性を備えた、交換が容易なシート材とすることが好ましい。保護膜４３、４６は例えばＰＶＣシートである。
【００２５】
プローブ位置検査装置４０には照明４４が取り付けられている。照明４４は、第１透明部材４２を明るく照らすために第１透明部材４２の上に２つ設けられ、第２透明部材４５を明るく照らすために第２透明部材４５の下に２つ設けられている。照明４４として、白熱電球と比較して熱をもたず長寿命であるＬＥＤ光源を用いることが好ましい。
【００２６】
筐体４１の中には内部プリズム４９が設けられている。この内部プリズム４９には、筐体４１の中で内部プリズム４９を回転させるプリズム回転部４８が取り付けられている。プリズム回転部４８は、例えば電動モータで構成される。
【００２７】
筐体４１の外部には外部プリズム５２が設けられている。具体的には、筐体４１に取り付けられた設置台５１の上に外部プリズム５２が設けられている。筐体４１のうち、内部プリズム４９と外部プリズム５２に挟まれた部分には、ガラス５０が設けられ、撮影するプローブの影像が内部プリズム４９からガラス５０を通過し外部プリズム５２に到達するようになっている。そのような光路は図４の光路６０に示されている。ガラス５０を設けず、単に筐体４１側面に孔をあけてもよい。しかし、筐体４１へのゴミ及び異物の侵入を抑制するためには透明なガラス５０を設けたほうが良い。
【００２８】
撮影時の外乱要素による誤認識を避けるために、筐体４１の内壁に黒色塗装などの反射防止膜を塗布したり、筐体４１の内壁に反射防止フィルムを設けたりすることが望ましい。特に、第１透明部材４２と第２透明部材４５に反射防止膜を塗布したり反射防止フィルムを付加したりするとよい。
【００２９】
次に、上記の評価装置１０を用いたプローブ位置の検査方法について説明する。半導体装置の電気的な評価の前に、プローブ先端の面内位置が妥当であるか検査する。まず、第１透明部材４２に、第１透明部材４２の上方にある複数の第１プローブ１２Ａを接触させる。この工程を第１接触工程という。図５は、複数の第１プローブ１２Ａと第１透明部材４２を保護膜４３を介して接触させたことを示す図である。アーム１６Ａを動かし、複数の第１プローブ１２Ａを保護膜４３に押し付ける。これにより、第１透明部材４２に複数の第１プローブ１２Ａを間接的に接触させる。
【００３０】
次いで、第１撮影工程へと処理を進める。第１撮影工程では、複数の第１プローブ１２Ａを、第１透明部材４２と、内部プリズム４９と、外部プリズム５２を介して撮影部２０で撮影する。より具体的には、複数の第１プローブ１２Ａの下にある内部プリズム４９が複数の第１プローブ１２Ａの像を反射して外部プリズム５２に到達させ、外部プリズム５２が当該像をｚ正方向に反射することで、撮影部２０での撮影を可能とする。内部プリズム４９と外部プリズム５２は、第１透明部材４２を介した複数の第１プローブ１２Ａの影像を撮影部２０に導く部材である。こうして得られた撮影結果には、複数の第１プローブ１２Ａの先端位置が含まれる。撮影時には、照明４４により複数の第１プローブ１２Ａを照射し、撮影条件を安定させる。撮影されたイメージは画像処理部２２へ送られる。
【００３１】
次いでプリズム回転工程へと処理を進める。プリズム回転工程では、筐体４１は回転させず内部プリズム４９を回転させる。内部プリズム４９を回転させることで、内部プリズム４９の反射面をｚ負方向に向ける。これにより、ｚ正方向を撮影する状態から、ｚ負方向を撮影する状態になる。
【００３２】
次いで、第２接触工程へと処理を進める。第２接触工程では、第２透明部材４５に、第２透明部材４５の下方にある複数の第２プローブ１２Ｂを接触させる。図６は、複数の第２プローブ１２Ｂと第２透明部材４５を保護膜４６を介して接触させたことを示す図である。アーム１６Ｂを動かし、複数の第２プローブ１２Ｂを保護膜４６に押し付ける。これにより、第２透明部材４５に複数の第２プローブ１２Ｂを間接的に接触させる。
【００３３】
次いで、第２撮影工程へと処理を進める。第２撮影工程では、複数の第２プローブ１２Ｂを、第２透明部材４５と、内部プリズム４９と、外部プリズム５２を介して撮影部２０で撮影する。より具体的には、複数の第２プローブ１２Ｂの上にある内部プリズム４９が複数の第２プローブ１２Ｂの像を反射して外部プリズム５２に到達させ、外部プリズム５２が当該像をｚ正方向に反射することで、撮影部２０での撮影を可能とする。この撮影結果には、複数の第２プローブ１２Ｂの先端位置が含まれる。撮影時には、第２透明部材４５の下に取り付けられた照明４４により複数の第２プローブ１２Ｂを照射し、撮影条件を安定させる。撮影されたイメージは、画像処理部２２へ送られる。
【００３４】
次いで、判定工程へと処理を進める。判定工程では、撮影部２０で撮影した撮像から、複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの先端位置が予め定められた位置にあるか、または、第１撮影工程で得られた画像と第２撮影工程で得られた画像とを比較して複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの相対位置が予め定められたものであるか、を判定する。なお、これらを両方とも判定しても良い。両面プローバでは半導体装置の上下面に同時にプローブを接触させるので、第１プローブ１２Ａと第２プローブ１２Ｂの相対位置を管理することが重要である。相対位置というのは、ＸＹ平面における、第１プローブ１２Ａの第２プローブ１２Ｂに対する位置のことである。判定工程では、画像処理部２２にて、撮影部２０で得られた画像の画像認識を行う。図７は、例えば１６本の第１プローブ１２Ａが正規の位置にある場合に得られる撮影画像７０である。
【００３５】
このように異常がなければ測定工程へと処理を進める。測定工程では、複数の第１プローブ１２Ａを半導体装置３２の上面にあてつつ、複数の第２プローブ１２Ｂを半導体装置３２の下面にあてて、半導体装置３２の電気的特性を測定する。なお、半導体装置３２は、測定工程が始まる前の適当なタイミングで支持部３０に固定しておく。
【００３６】
図８は、プローブ位置に異常のある場合の撮影画像である。図８において、左下のプローブ１２Ａ´の位置に不具合が生じている。プローブ位置の不具合が検出された場合、画像処理部２２から評価部/制御部２４に位置異常アラームが送信される。この場合、その後の半導体装置の測定には移行せず、複数の第１プローブ１２Ａ又は複数の第２プローブ１２Ｂの点検を実施する。なお、判定工程において第１撮影工程で得られた画像と第２撮影工程で得られた画像の判定をするのではなく、第１撮影工程で得られた画像の判定をプリズム回転工程の前に実施しても良い。複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの画像を得てこれらの面内位置精度を検査する処理は、評価する半導体装置が変わるたびに行ってもよいし、複数の半導体装置の測定を終えたあとに一定の頻度で行ってもよい。
【００３７】
本発明の実施の形態１に係る評価装置とプローブ位置の検査方法によれば、プローブ痕を利用することなく、つまりは変形体や針跡転写部材を必要とせず、容易かつ迅速にプローブ先端の位置を検査できる。また、プローブ位置検査装置４０を、周知の支持部３０に取り付けたので、従来の評価装置をそのまま流用できる。
【００３８】
撮影部で複数の第１プローブ１２Ａを撮影するときは複数の第１プローブ１２Ａは第１透明部材４２に押し付けられ、撮影部２０で複数の第２プローブ１２Ｂを撮影するときは複数の第２プローブ１２Ｂは第２透明部材４５に押し付けられる。したがって、半導体装置３２の測定を行うときと同様に、複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂに力が印加された状態でこれらの位置を撮影できる。よって、半導体装置の測定時におけるプローブ位置を把握できる。第１撮影工程では半導体装置への押圧力と同じ押圧力で複数の第１プローブ１２Ａを第１透明部材４２に押付け、第２撮影工程では半導体装置への押圧力と同じ押圧力で複数の第２プローブ１２Ｂを第２透明部材４５に押付けることが好ましい。
【００３９】
また、撮影部２０で複数の第１プローブ１２Ａを撮影するときは複数の第１プローブ１２Ａは第１透明部材４２に押し付け、撮影部２０で複数の第２プローブ１２Ｂを撮影するときは複数の第２プローブ１２Ｂは第２透明部材４５に押し付けることで、撮影部２０から複数の第１プローブ１２Ａ又は複数の第２プローブ１２Ｂまでの距離を固定できる。したがって、確実にプローブの先端を検出できる。
【００４０】
撮影部２０を筐体４１の外に設けることで、これを筐体４１の中に設けた場合と比べて、撮影部２０のメンテナンスが容易になり、しかも撮影部２０と画像処理部２２の接続などの作業も容易になる。また、第１透明部材４２に接する複数の第１プローブ１２Ａ、又は第２透明部材４５に接する複数の第２プローブ１２Ｂを、内部プリズム４９を介して撮影するので、構成が非常に簡素である。
【００４１】
保護膜４３、４６は、検査の度にプローブ先端が接触する第１透明部材４２及び第２透明部材４５の表面を保護する。保護膜４３、４６に破損が生じた場合は保護膜４３、４６のみを交換すればよく、第１透明部材４２及び第２透明部材４５を交換する必要は無い。
【００４２】
本発明の実施の形態１に係る評価装置とプローブ位置の検査方法はその特徴を失わない範囲で様々な変形が可能である。例えば、照明４４は、第１絶縁板１４Ａ又は第２絶縁板１４Ｂに設けてもよい。その場合、照明に係わる配線を絶縁板に集約できる。撮影部２０を筐体４１の側面に設置してもよい。その場合外部プリズム５２は不要となる。
【００４３】
第１絶縁板１４Ａと第２絶縁板１４ＢのＸ方向位置を固定し、支持部３０をＸ正負方向に動かすことで、上記の方法を実現してもよい。保護膜４３、４６は省略してもよい。撮影部２０は、第１透明部材４２又は第２透明部材４５と、内部プリズム４９と、外部プリズム５２とを介して複数の第１プローブ１２Ａ又は複数の第２プローブ１２Ｂを撮影するものであるから、第２絶縁板１４Ｂに取り付けてもよい。撮影部２０を第１絶縁板１４Ａ又は第２絶縁板１４Ｂへ設置することで、撮影部２０に必要な配線を第１絶縁板１４Ａ又は第２絶縁板１４Ｂに集約できる。
【００４４】
撮影部２０として、新規なカメラを用いるのではなく、プローブのアライメントに利用される周知のカメラを用いてもよい。これらの変形は以下の実施の形態に係る評価装置及びプローブ位置の検査方法に適宜応用することができる。なお、以下の実施の形態に係る評価装置とプローブ位置の検査方法は実施の形態１との共通点が多いので、実施の形態１との相違点を中心に説明する。
【００４５】
実施の形態２．
図９は、実施の形態２に係る評価装置の正面図である。第１絶縁板１４Ａと第２絶縁板１４Ｂに照明８０が取り付けられている。第１絶縁板１４Ａに取り付けられた照明８０はｚ負方向を照らし、第２絶縁板１４Ｂに取り付けられた照明８０はｚ正方向を照らす。照明８０を第１絶縁板１４Ａ又は第２絶縁板１４Ｂに取り付けることで、照明関連の配線を絶縁板の上に集約できる。
【００４６】
支持部３０の側面にはプローブ位置検査装置９０が取り付けられている。図１０は、実施の形態２に係るプローブ位置検査装置９０の断面図である。筐体４１には反射鏡９２が取り付けられている。反射鏡９２は、照明８０の光を筐体４１の内部へ導くものである。筐体４１の１つの面には透明部材９４が設けられている。透明部材９４の表面には透明な保護膜９６が設けられている。保護膜９６は透明部材９４より柔らかい。
【００４７】
筐体４１の中には、設置部９８に固定された内部プリズム４９がある。筐体４１には、筐体４１を回転させる筐体回転部１００が接続されている。筐体回転部１００は例えば電動モータである。筐体４１を回転させるとそれに伴って内部プリズム４９も回転する。
【００４８】
撮影部２０は筐体４１に取り付けられている。撮影部２０を直接筐体４１に固定してもよいが、図１０では、筐体４１に取り付けられた設置台５１の上に撮影部２０をのせたことが示されている。撮影部２０は、透明部材９４に接する複数の第１プローブ１２Ａ又は複数の第２プローブ１２Ｂを、内部プリズム４９を介して撮影する。
【００４９】
実施の形態２に係るプローブ位置の検査方法について説明する。まず第１接触工程では、透明部材９４に、透明部材９４の上方にある複数の第１プローブ１２Ａを接触させる。図１１は、複数の第１プローブ１２Ａが保護膜９６を介して透明部材９４に接触することを示す図である。複数の第１プローブ１２Ａの直下に内部プリズム４９がある。
【００５０】
次いで、第１撮影工程では、複数の第１プローブ１２Ａを、透明部材９４と内部プリズム４９を介して撮影部２０で撮影する。このとき、照明８０の光を反射鏡９２にて反射させて複数の第１プローブ１２Ａに照射し、撮影条件を安定化させる。第１撮影工程を終えると、複数の第１プローブ１２Ａを上昇させ、複数の第１プローブ１２Ａを透明部材９４から離す。
【００５１】
次いで、筐体回転工程に処理を進める。筐体回転工程では、筐体回転部１００を用いて、筐体４１を内部プリズム４９もろとも回転させる。筐体４１を回転させることで、透明部材９４が第１絶縁板１４Ａ側を向いた状態から、透明部材９４が第２絶縁板１４Ｂ側に向いた状態となる。図１２には、筐体回転工程後のプローブ位置検査装置９０等が示されている。
【００５２】
次いで、第２接触工程に処理を進める。第２接触工程では、透明部材９４に、透明部材９４の下方にある複数の第２プローブ１２Ｂを接触させる。次いで、第２撮影工程に処理を進める。第２撮影工程では、複数の第２プローブ１２Ｂを、透明部材９４と内部プリズム４９を介して撮影部２０で撮影する。
【００５３】
次いで、判定工程に処理を進める。判定工程では、撮影部２０で撮影した撮像から、複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの位置が予め定められた位置にあるか、または、第１撮影工程で得られた画像と第２撮影工程で得られた画像とを比較して複数の第１プローブ１２Ａと複数の第２プローブ１２Ｂの相対位置が予め定められたものであるかを判定する。なお、これらを両方とも判定してもよい。判定結果が良好であれば、半導体装置３２の電気的特性を測定し、判定の結果プローブ位置に異常が検出された場合は異常原因を調査する。
【００５４】
本発明の実施の形態２に係る評価装置とプローブ位置の検査方法によれば、実施の形態１と同様に、短時間でプローブ先端の面内位置を精度よく検査できる。また、筐体４１の１つの面を透明部材９４とすればよいので、実施の形態１と比べて構成を簡素化できる。
【００５５】
筐体４１の外部に実施の形態１で説明した外部プリズム５２を設けても良い。その場合、撮影部２０は、第１絶縁板１４Ａ又は第２絶縁板１４Ｂに取り付ける。そして、透明部材９４と、内部プリズム４９と、外部プリズムとを介して複数の第１プローブ１２Ａ又は複数の第２プローブ１２Ｂを撮影する。
【００５６】
実施の形態１で説明した技術的特徴と実施の形態２で説明した技術的特徴を適宜に組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０  評価装置、  １２Ａ  第１プローブ、  １２Ｂ  第２プローブ、  １４Ａ  第１絶縁板、  １４Ｂ  第２絶縁板、  ２０  撮影部、  ３０  支持部、  ４０,９０  プローブ位置検査装置、  ４１  筐体、  ４２  第１透明部材、  ４３  保護膜、  ４５  第２透明部材、  ４６  保護膜、  ４８  プリズム回転部、  ４９  内部プリズム、  ５２  外部プリズム、  ９４  透明部材、  ９６  保護膜、  １００  筐体回転部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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