(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の接触端子を有するプローブカードへチャックトップに載置されるウエハを当接させるウエハ検査方法であって、
前記プローブカードへ前記ウエハを当接させる前に、前記チャックトップの傾斜を調整するアライナーへ前記チャックトップを取り付けた際の前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を記憶する記憶ステップと、
前記チャックトップを移動させて前記プローブカードへ前記ウエハを当接させ、前記ウエハの検査を行う検査ステップと、
前記ウエハの検査の後に、前記記憶された相対的な位置関係に基づいて、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記アライナーの距離を調整する調整ステップと、
前記アライナーが前記チャックトップを前記ウエハとともに受け取る受取ステップとを有することを特徴とするウエハ検査方法。
【請求項２】
前記アライナーは前記チャックトップを載置するチャックベースを有し、
前記記憶ステップでは、前記チャックトップが前記チャックベースに載置される際の前記チャックトップ及び前記チャックベースの相対的な位置関係を記憶し、
前記調整ステップでは、前記記憶された相対的な位置関係に基づいて、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記チャックベースの距離を調整するように前記チャックベースを傾斜させることを特徴とする請求項１記載のウエハ検査方法。
【請求項３】
前記記憶された相対的な位置関係は、前記チャックトップが前記チャックベースに載置される際の前記チャックトップ及び前記チャックベースの所定の箇所の距離であり、
前記調整ステップでは、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記チャックベースの前記所定の箇所の距離が、前記チャックトップが前記チャックベースに載置される際の前記チャックトップ及び前記チャックベースの前記所定の箇所の距離に所定の嵩上げ距離を加算した距離となるように前記チャックベースを傾斜させることを特徴とする請求項２記載のウエハ検査方法。
【請求項４】
前記所定の嵩上げ距離は０μｍ〜２００μｍのいずれかであることを特徴とする請求項３記載のウエハ検査方法。
【請求項５】
前記調整ステップの前に、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を測定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のウエハ検査方法。
【請求項６】
前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記チャックベースの前記所定の箇所の距離が、前記チャックトップが前記チャックベースに載置される際の前記チャックトップ及び前記チャックベースの前記所定の箇所の距離に前記所定の嵩上げ距離を加算した距離となった後、前記プローブカードへの前記ウエハの当接を解除し、前記チャックトップを前記チャックベースへ向けて降下させ、前記チャックベースが前記チャックトップを前記ウエハとともに受け取ることを特徴とする請求項３又は４記載のウエハ検査方法。
【請求項７】
前記記憶ステップの前に、前記チャックトップを前記チャックベースに載置し、さらに、前記チャックベースに対する前記チャックトップの位置を規定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のウエハ検査方法。
【請求項８】
多数の接触端子を有するプローブカードへチャックトップに載置されるウエハを当接させるウエハ検査装置において、
前記チャックトップの傾斜を調整するアライナーと、
前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を測定するセンサとを備え、
前記アライナー及び前記チャックトップは分離可能であり、
前記プローブカードへ前記ウエハを当接させる前に、前記センサは、前記アライナーへ前記チャックトップを取り付けた際の前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を測定し、
前記チャックトップが移動されて前記プローブカードへ前記ウエハが当接された際、前記プローブカードが前記ウエハの検査を行い、
前記アライナーは、前記ウエハの検査の後に、前記測定された相対的な位置関係に基づいて、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記アライナーの距離を調整し、前記チャックトップを前記ウエハとともに受け取ることを特徴とするウエハ検査装置。
【請求項９】
前記アライナーは前記チャックトップを載置するチャックベースを有し、
前記センサは、前記チャックトップが前記チャックベースに載置される際の前記チャックトップ及び前記チャックベースの相対的な位置関係を測定し、
前記アライナーは、前記測定された相対的な位置関係に基づいて、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記チャックベースの距離を調整するように前記チャックベースを傾斜させることを特徴とする請求項８記載のウエハ検査装置。
【請求項１０】
複数の前記プローブカードと、
各前記プローブカードへ前記チャックトップを移動させるステージとをさらに備えることを特徴とする請求項８又は９記載のウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ検査用のプローブカードを用いるウエハ検査方法及びウエハ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の半導体デバイスが形成されたウエハの検査を行うための検査装置としてのプローバは、複数の柱状接触端子であるコンタクトプローブを有するプローブカードを備え、プローブカードへウエハを当接させることにより、各コンタクトプローブを半導体デバイスにおける電極パッドや半田バンプと接触させ、さらに、各コンタクトプローブから各電極パッドや各半田バンプに接続された半導体デバイスの電気回路へ電気を流すことによって該電気回路の導通状態等を検査する。
【０００３】
近年、ウエハの検査効率を向上するために、複数のプローブカードを備え、搬送ステージによって一のプローブカードへウエハを搬送中に他のプローブカードでウエハの半導体デバイスを検査可能なウエハ検査装置が開発されている。このウエハ検査装置では、各プローブカードへ各ウエハを接触させる際、ウエハの反りを防止するために、厚板部材であるチャックトップ９０にウエハＷを載置し（図１０（Ａ））、プローブカード９１及びチャックトップ９０の間の空間を真空引きすることによってチャックトップ９０とともにウエハＷをプローブカード９１へ当接させる（図１０（Ｂ））（例えば、特許文献１参照。）。ここで、ウエハＷをプローブカード９１へ当接させる際、チャックトップ９０はステージ９２に載置され、ステージ９２がチャックトップ９０をプローブカード９１へ向けて移動させる。その後、チャックトップ９０はプローブカード９１へ向けて吸着され、ステージ９２と分離する。
【０００４】
ところで、近年、ウエハの検査を行う際の検査条件が複雑化し、特に、高温環境下や低温環境下での検査が数多く行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７５４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高温環境下や低温環境下では熱膨張や熱収縮の影響でプローブカード９１や吸着されたチャックトップ９０が変形し、結果として吸着されたチャックトップ９０が傾斜することがある（図１１（Ａ））。また、プローブカード９１の中心に対してチャックトップ９０の重心がずれた場合、やはり、吸着されたチャックトップ９０が傾斜することがある（図１１（Ａ））。
【０００７】
ウエハの検査が終了すると、ステージ９２がプローブカード９１に近づき、チャックトップ９０とともにウエハＷを受け取るが（図１１（Ｂ））、原則としてステージ９２は水平に維持されているため、吸着されたチャックトップ９０が傾斜していると、プローブカード９１及びチャックトップ９０の間の空間の真空引きが終了してチャックトップ９０がステージ９２へ向けて降下する際、チャックトップ９０がステージ９２へ片当たりし（図１１（Ｃ））、ステージ９２やプローブカード９１に対してチャックトップ９０がずれ、ウエハＷにコンタクトプローブが引っかかり、ウエハＷに針跡が残ることがある。すなわち、チャックトップ９０を適切に受け取ることができないという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、チャックトップを適切に受け取ることができるウエハ検査方法及びウエハ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のウエハ検査方法は、多数の接触端子を有するプローブカードへチャックトップに載置されるウエハを当接させるウエハ検査方法であって、前記プローブカードへ前記ウエハを当接させる前に、前記チャックトップの傾斜を調整するアライナーへ前記チャックトップを取り付けた際の前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を記憶する記憶ステップと、前記チャックトップを移動させて前記プローブカードへ前記ウエハを当接させ、前記ウエハの検査を行う検査ステップと、前記ウエハの検査の後に、前記記憶された相対的な位置関係に基づいて、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記アライナーの距離を調整する調整ステップと、前記アライナーが前記チャックトップを前記ウエハとともに受け取る受取ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のウエハ検査装置は、多数の接触端子を有するプローブカードへチャックトップに載置されるウエハを当接させるウエハ検査装置において、前記チャックトップの傾斜を調整するアライナーと、前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を測定するセンサとを備え、前記アライナー及び前記チャックトップは分離可能であり、前記プローブカードへ前記ウエハを当接させる前に、前記センサは、前記アライナーへ前記チャックトップを取り付けた際の前記チャックトップ及び前記アライナーの相対的な位置関係を測定し、前記チャックトップが移動されて前記プローブカードへ前記ウエハが当接された際、前記プローブカードが前記ウエハの検査を行い、前記アライナーは、前記ウエハの検査の後に、前記測定された相対的な位置関係に基づいて、前記プローブカードに当接している前記ウエハを載置する前記チャックトップ及び前記アライナーの距離を調整し、前記チャックトップを前記ウエハとともに受け取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アライナーがチャックトップをウエハとともに受け取る際、チャックトップをアライナーに取り付けた際のチャックトップ及びアライナーの相対的な位置関係に基づいてチャックトップ及びアライナーの距離が調整されるので、チャックトップをアライナーに取り付けた際のチャックトップ及びアライナーの相対的な位置関係を再現することができる。その結果、チャックトップがアライナーに片当たりするのを防止することができ、もって、チャックトップを適切に受け取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るウエハ検査方法を実行するウエハ検査装置の構成を概略的に示す水平断面図である。
【図２】図１における線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図１及び図２における搬送ステージ及びテスターの構成を概略的に示す側面図である。
【図４】図３における搬送ステージの構成を説明するための図である。
【図５】アライナーに対するチャックトップの位置を規定する位置規定動作を示す工程図である。
【図６】図３におけるチャックトップの断熱構造を説明するための図である。
【図７】チャックトップがプローブカード等へ吸着される前において、チャックトップがアライナーへ載置された状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るウエハ検査方法を示す工程図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るウエハ検査方法を示す工程図である。
【図１０】従来のウエハ検査方法におけるプローブカードへのチャックトップの取り付け方法を示す工程図である。
【図１１】従来のウエハ検査方法におけるチャックトップの受け取り方法を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態に係るウエハ検査方法を実行するウエハ検査装置について説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係るウエハ検査方法を実行するウエハ検査装置の構成を概略的に示す水平断面図であり、図２は、図１における線II−IIに沿う断面図である。
【００１６】
図１及び図２において、ウエハ検査装置１０は検査室１１を備え、該検査室１１は、ウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性検査を行う検査領域１２と、検査室１１に対するウエハＷの搬出入を行う搬出入領域１３と、検査領域１２及び搬出入領域１３の間に設けられた搬送領域１４とを有する。
【００１７】
検査領域１２には複数のウエハ検査用インターフェースとしてのテスター１５が配置される。具体的に、検査領域１２は水平に配列された複数のテスターからなるテスター列の３層構造を有し、テスター列の各々に対応して１つのテスター側カメラ１６が配置される。各テスター側カメラ１６は対応するテスター列に沿って水平に移動し、テスター列を構成する各テスター１５の前に位置して後述する搬送ステージ１８が搬送するウエハＷ等の位置や後述するチャックトップ２９の傾斜の程度を確認する。
【００１８】
搬出入領域１３は複数の収容空間１７に区画され、各収容空間１７には複数のウエハを収容する容器であるＦＯＵＰを受け入れるポート１７ａ、ウエハの位置合わせを行うアライナー１７ｂ、プローブカード１９が搬入され且つ搬出されるローダ１７ｃやウエハ検査装置１０の各構成要素の動作を制御するコントローラ１７ｄが配置される。
【００１９】
搬送領域１４には該搬送領域１４だけでなく検査領域１２や搬出入領域１３へも移動自在な搬送ステージ１８が配置される。搬送ステージ１８は各ステージ列に対応して１つずつ設けられ、搬出入領域１３のポート１７ａからウエハＷを受け取って各テスター１５へ搬送し、また、半導体デバイスの電気的特性の検査が終了したウエハＷを各テスター１５からポート１７ａへ搬送する。
【００２０】
このウエハ検査装置１０では、各テスター１５が搬送されたウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性を行うが、搬送ステージ１８が一のテスター１５へ向けてウエハＷを搬送している間に、他のテスター１５は他のウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性を行うことができるので、ウエハの検査効率を向上することができる。
【００２１】
図３は、図１及び図２における搬送ステージ及びテスターの構成を概略的に示す側面図である。なお、図３は、搬送ステージ１８がウエハＷをテスター１５のプローブカード１９へ当接させた状態を示し、主にテスター１５の構成を断面図で示す。
【００２２】
図３において、テスター１５は装置フレーム（図示しない）に固定されるポゴフレーム２０上に設置される。ポゴフレーム２０の下部にはプローブカード１９が装着される。ポゴフレーム２０に対して上下方向に関して移動自在なフランジ２２が当該ポゴフレーム２０に係合される。ポゴフレーム２０及びフランジ２２の間には円筒状のベローズ２３が介在する。
【００２３】
プローブカード１９は、円板状の本体２４と、本体２４の上面のほぼ一面に配置される多数の電極（図示しない）と、本体２４の下面から図中下方へ向けて突出するように配置される多数のコンタクトプローブ２５（接触端子）とを有する。各電極は対応する各コンタクトプローブ２５と接続され、各コンタクトプローブ２５は、プローブカード１９へウエハＷが当接した際、該ウエハＷに形成された各半導体デバイスの電極パッドや半田バンプと接触する。
【００２４】
ポゴフレーム２０は、略平板状の本体２６と、該本体２６の中央部近辺に穿設された複数の貫通穴であるポゴブロック挿嵌穴２７とを有し、各ポゴブロック挿嵌穴２７には多数のポゴピンが配列されて形成されるポゴブロック２８が挿嵌される。ポゴブロック２８はテスター１５が有する検査回路（図示しない）に接続されるとともに、ポゴフレーム２０へ装着されたプローブカード１９における本体２４の上面の多数の電極へ接触し、該電極に接続されるプローブカード１９の各コンタクトプローブ２５へ電流を流すとともに、ウエハＷの各半導体デバイスの電気回路から各コンタクトプローブ２５を介して流れてきた電流を検査回路へ向けて流す。
【００２５】
フランジ２２は円筒状の本体２２ａと、該本体２２ａの下部に形成された円環状部材からなる当接部２２ｂとを有し、プローブカード１９を囲むように配される。後述するようにフランジ２２へチャックトップ２９が当接するまでは、フランジ２２は自重によって当接部２２ｂの下面がプローブカード１９の各コンタクトプローブ２５の先端よりも下方に位置するように下方へ移動する。ベローズ２３は金属製の蛇腹構造体であり、上下方向に伸縮自在に構成される。ベローズ２３の下端及び上端はそれぞれフランジ２２の当接部２２ｂの上面及びポゴフレーム２０の下面に密着する。
【００２６】
テスター１５では、ポゴフレーム２０及びベース２１の間の空間がシール部材３０で封止され、該空間が真空引きされることによってポゴフレーム２０がベース２１に装着される。ポゴフレーム２０及びプローブカード１９の間の空間もシール部材３１で封止され、該空間が真空引きされることによってプローブカード１９がポゴフレーム２０に装着される。
【００２７】
搬送ステージ１８は、厚板部材のチャックトップ２９及びアライナー３２（傾斜調整機構）からなり、チャックトップ２９はアライナー３２に載置され、チャックトップ２９の上面にはウエハＷが載置される。チャックトップ２９はアライナー３２に真空吸着され、ウエハＷはチャックトップ２９に真空吸着される。したがって、搬送ステージ１８が移動する際、ウエハＷが搬送ステージ１８に対して相対的に移動するのを防止することができる。なお、チャックトップ２９やウエハＷの保持方法は真空吸着に限られず、チャックトップ２９やウエハＷのアライナー３２に対する相対的な移動を防止できる方法であればよく、例えば、電磁吸着やクランプによる保持であってもよい。なお、チャックトップ２９の上面の周縁部には段差２９ａが形成され、該段差２９ａにはシール部材３３が配置される。
【００２８】
搬送ステージ１８は移動自在であるため、テスター１５のプローブカード１９の下方へ移動してチャックトップ２９に載置されたウエハＷをプローブカード１９へ対向させることができるとともに、テスター１５へ向けて移動させることができる。チャックトップ２９がフランジ２２の当接部２２ｂへ当接し、ウエハＷがプローブカード１９へ当接した際に形成される、チャックトップ２９、フランジ２２、ポゴフレーム２０及びプローブカード１９が囲む空間Ｓはベローズ２３及びシール部材３３によって封止され、該空間Ｓが真空引きされることによってチャックトップ２９がプローブカード１９に保持され、チャックトップ２９に載置されるウエハＷがプローブカード１９へ当接する。このとき、ウエハＷの各半導体デバイスにおける各電極パッドや各半田バンプと、プローブカード１９の各コンタクトプローブ２５とが当接する。なお、ウエハ検査装置１０では、搬送ステージ１８の移動はコントローラ１７ｄによって制御され、該コントローラ１７ｄは搬送ステージ１８の位置や移動量を把握する。
【００２９】
ところで、ウエハの検査を行う際の検査条件の複雑化に対応して各テスター１５のプローブカード１９（正確にはポゴフレーム２０）やチャックトップ２９は、ヒータや冷媒通路等の温調機構（いずれも図示しない）を内蔵し、高温環境下や低温環境下での検査を実現する。このような高温環境下や低温環境下での検査では、内蔵するヒータからの放熱や冷媒通路への吸熱により、プローブカード１９やチャックトップ２９が変形し、結果としてプローブカード１９やチャックトップ２９が傾斜することがある。その結果、チャックトップ２９に載置されたウエハＷがプローブカード１９と平行を保つのが困難となることがある。ウエハ検査装置１０では、これに対応して、アライナー３２がプローブカード１９に対するチャックトップ２９の相対的な傾斜を調整する。
【００３０】
図４は、図３における搬送ステージの構成を説明するための図であり、理解を容易にするためにアライナー３２の内部が透視された状態で描画されている。また、チャックトップ２９はアライナー３２から離間された状態で描画され、図中における左右方向がＸ方向とされ、上下方向がＺ方向とされ、奥行き方向がＹ方向とされ、Ｚ方向の軸回りの回転方向がθ方向とされる。
【００３１】
図４において、アライナー３２は、板状部材のＸベース３４と、該Ｘベース３４上においてＸ方向に延伸するレール状のＸガイド３５と、該Ｘガイド３５と係合してＸ方向に移動可能な複数のＸブロック３６と、各Ｘブロック３６によって支持される板状部材のＹベース３７と、該Ｙベース３７上においてＹ方向に延伸するレール状のＹガイド３８と、該Ｙガイド３８と係合してＹ方向に移動可能な複数のＹブロック３９と、各Ｙブロック３９によって支持される板状部材のＺベース４０とを備える。各Ｘブロック３６がＸ方向に移動することによってＹベース３７はＸベース３４に対してＸ方向に移動可能であり、各Ｙブロック３９がＹ方向に移動することによってＺベース４０はＹベース３７やＸベース３４に対してＹ方向に移動可能である。
【００３２】
また、Ｚベース４０の中心にはＺブロック穴４１が形成され、該Ｚブロック穴４１には断面Ｈ形状のＺブロック４２が遊合される。Ｚブロック４２は内部にフランジ状部４３を有し、フランジ状部４３はＺ方向に延伸するボールねじ４４と螺合する。ボールねじ４４はＺ軸モータ４５から駆動ベルト４６を介して伝達される回転力によって軸回りに回転し、回転するボールねじ４４と螺合するフランジ状部４３はＺ方向に移動する。その結果、Ｚブロック４２が図示しないガイドに沿ってＺ方向に移動する。フランジ状部４３の上面には複数のアクチュエータ４７が配置され、各アクチュエータ４７はローラリング４８を介して略円板状のチャックベース４９を支持する。ローラリング４８は図示しないθ方向の駆動機構を有し、チャックベース４９をθ方向へ回転可能に支持する。配置されるアクチュエータ４７の数は２つ以上であればよく、例えば、３つのアクチュエータ４７が配置されてもよく、又は、２つのアクチュエータ４７と１つの高さ固定支持部（図示しない）が配置されてもよい。チャックベース４９は図示しない構造によってθ方向に回転する。チャックベース４９は上面の中心部分からなるチャックトップ吸着面５２を有し、チャックトップ２９のボトムプレート５３はチャックトップ吸着面５２に真空吸着される。これにより、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置されて装着される。また、チャックベース４９は上面の周縁部に配置される複数のハイトセンサ５４と、上端が半球状の位置決めピン５５とを有する。一方、チャックトップ２９は下面において各ハイトセンサ５４と対向する位置に配置される複数の検出用プレート５６と、各位置決めピン５５と対向する位置に配置される複数の位置決めブロック５７とを有する。
【００３３】
各ハイトセンサ５４は、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際、チャックトップ２９及びチャックベース４９（アライナー３２）の相対的な位置関係であるチャックベース４９の上面からチャックトップ２９の下面までの距離、具体的には、ハイトセンサ５４の各々から対応する各検出用プレート５６の各々までの距離（以下、「チャックトップ高さ」という。）を測定する。測定された各チャックトップ高さはコントローラ１７ｄのメモリ等に記憶される。チャックトップ高さはハイトセンサ５４毎に測定されるが、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際、チャックトップ吸着面５２の傾斜等の要因により、必ずしも、チャックトップ２９及びチャックベース４９は完全に平行とならず、チャックトップ２９がチャックベース４９に対して多少傾斜することがあるため、例えば、或るハイトセンサ５４が測定したチャックトップ高さは５００μｍであっても、他の或るハイトセンサ５４が測定したチャックトップ高さが５５０μｍとなる場合もある。ウエハ検査装置１０では、各ハイトセンサ５４が測定したチャックトップ高さを各ハイトセンサ５４に対応付けて記憶する。
【００３４】
各位置決めブロック５７の下端は円錐状に成形され、対応する位置決めピン５５の半球状の上端と係合する。ウエハ検査装置１０では、各位置決めブロック５７が対応する各位置決めピン５５に係合することにより、チャックベース４９（アライナー３２）に対するチャックトップ２９の位置を規定する。
【００３５】
ところで、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際、図５（Ａ）に示すように、各位置決めブロック５７の下端と位置決めピン５５の半球状の上端とが部分的に当接し、各位置決めブロック５７が対応する各位置決めピン５５へ正確に係合しない場合がある。この場合、チャックトップ２９のボトムプレート５３がチャックベース４９のチャックトップ吸着面５２に密着しないため、各ハイトセンサ５４によってチャックトップ高さを測定しても、測定されたチャックトップ高さは正確なチャックトップ高さとならない。本実施の形態では、これに対応し、チャックトップ２９をアライナー３２へ載置した後にアライナー３２のチャックベース４９をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向の少なくとも１つに沿って揺動させる位置規定動作を実行する。これにより、チャックトップ２９に対してチャックベース４９をずらし、各位置決めブロック５７の下端と位置決めピン５５の半球状の上端との当接状態を改善して各位置決めブロック５７を対応する各位置決めピン５５へ正確に係合させる（図５（Ｂ））。その結果、ボトムプレート５３をチャックトップ吸着面５２に密着させることができる。位置規定動作はチャックトップ２９をアライナー３２に載置した直後に行うのが好ましいが、測定された各チャックトップ高さをコントローラ１７ｄのメモリ等に記憶する前であれば、後述するウエハ検査方法の実行直前に行ってもよい。
【００３６】
図４に戻り、さらに、アライナー３２は、プローブカード１９やポゴフレーム２０の傾斜の程度を確認するための上方確認カメラ６２を有する。上方確認カメラ６２はＺブロック４２に取り付けられる。また、アライナー３２では、各アクチュエータ４７がチャックベース４９をリフトするが、各アクチュエータ４７のリフト量は個別に調整可能である。すなわち、各アクチュエータ４７のリフト量を異ならせることにより、チャックベース４９の傾斜、ひいてはチャックトップ２９の傾斜を調整することができる。
【００３７】
図６は、図３におけるチャックトップの断熱構造を説明するための図である。
【００３８】
図６において、チャックトップ２９は、厚板部材からなる本体５８と、該本体５８の下面に配置されたボトムプレート５３と、該ボトムプレート５３及び本体５８の間に配置されるクーラ６０及びヒータ５９を有する。ボトムプレート５３は本体５８、より詳細にはクーラ６０やヒータ５９から僅かな距離をおいて離間して配置される。本体５８及びボトムプレート５３は円筒状の断熱カラー６１によって接続される。これにより、クーラ６０がボトムプレート５３を介してアライナー３２の熱を吸収することを防止し、さらに、ヒータ５９の熱がボトムプレート５３を介してアライナー３２へ放出されるのを防止することができ、もって、チャックトップ２９の温度制御性を向上することができる。また、本体５８及びボトムプレート５３の間には断熱カラー６１が介在するため、クーラ６０やヒータ５９による本体５８の熱収縮や熱膨張の影響がボトムプレート５３へ伝わるのを防止することができる。その結果、ボトムプレート５３の変形を抑制することができ、もって、チャックトップ２９を安定してアライナー３２へ吸着させることができる。
【００３９】
次に、本実施の形態に係るウエハ検査方法について説明する。
【００４０】
ウエハ検査装置１０では、ウエハＷの検査を行う際、チャックトップ２９に載置されるウエハＷをプローブカード１９へ当接させ、さらに、チャックトップ２９をポゴフレーム２０やプローブカード１９に真空引き等によって吸着させて保持するが、高温環境下や低温環境下の検査では熱膨張や熱収縮の影響で保持されたチャックトップ２９が傾斜することがある。また、プローブカード１９の中心に対してチャックトップ２９の重心がずれて吸着された場合、やはり、保持されたチャックトップ２９が傾斜することがある。
【００４１】
ウエハの検査が終了すると、アライナー３２がプローブカード１９に近づき、チャックベース４９がチャックトップ２９とともにウエハＷを受け取るが、往々にして、保持されたチャックトップ２９の傾斜に起因し、ウエハＷの受け取り時のチャックトップ２９及びチャックベース４９の相対的な位置関係、具体的には、各ハイトセンサ５４が配置された位置（所定の箇所）における各チャックトップ高さは、チャックトップ２９のプローブカード１９等への保持前、すなわち、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際の各チャックトップ高さ（以下、「保持前チャックトップ高さ」という。）と異なる。このとき、空間Ｓの真空引きが終了してチャックトップ２９がチャックベース４９へ向けて降下する際、チャックトップ２９がチャックベース４９へ片当たりし、チャックベース４９がチャックトップ２９を適切に受け取ることができない。本実施の形態では、これに対応し、チャックベース４９がチャックトップ２９を受け取る際、各チャックトップ高さを調整する。
【００４２】
まず、後述するウエハ検査方法を実行する前に、アライナー３２がチャックトップ２９を受け取り（図７）、上述した位置規定動作を実行してチャックトップ２９のボトムプレート５３をチャックベース４９のチャックトップ吸着面５２へ真空吸着によって密着させ、さらに、チャックベース４９の各ハイトセンサ５４は保持前チャックトップ高さを計測する。計測された各チャックトップ高さはコントローラ１７ｄのメモリ等に記憶される（記憶ステップ）。なお、位置規定動作及び保持前チャックトップ高さの計測は、搬送ステージ１８が或るテスター１５へ向けて移動する前やウエハＷの検査を行った後にウエハＷが載置されたチャックトップ２９をチャックベース４９が受け取ったときに行ってもよい。
【００４３】
図８及び図９は、本実施の形態に係るウエハ検査方法を示す工程図である。
【００４４】
まず、アライナー３２へチャックトップ２９を吸着させ、各ハイトセンサ５４がチャックトップ高さを測定する。測定されたチャックトップ高さが予め設定された許容値から外れていた場合、アライナー３２へのチャックトップ２９の吸着を中断し、上述した位置規定動作を行う。次いで、再度、アライナー３２へチャックトップ２９を吸着させ、各ハイトセンサ５４がチャックトップ高さを測定する。測定されたチャックトップ高さが予め設定された許容値に収まるまで、これら一連の動作を繰り返す。その後、アライナー３２を移動させ、テスター側カメラ１６によってチャックトップ２９の傾斜の程度を確認し、上方確認カメラ６２によってプローブカード１９の傾斜の程度を確認する。
【００４５】
次いで、確認されたチャックトップ２９の傾斜の程度及びプローブカード１９の傾斜の程度に基づいてウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を算出し、算出されたチャックトップ２９の傾斜の程度を実現するために、各アクチュエータ４７によってチャックベース４９のプローブカード１９に対する相対的な傾斜を調整する（図８（Ａ））。その後、アライナー３２がチャックトップ２９をプローブカード１９へ移動させ、プローブカード１９とウエハＷを当接させる（図８（Ｂ））。このとき、空間Ｓが真空引きされてチャックトップ２９がプローブカード１９に保持される。
【００４６】
次いで、チャックトップ２９のボトムプレート５３及びチャックベース４９のチャックトップ吸着面５２の密着が解除され、チャックトップ２９からアライナー３２が離間する（図８（Ｃ））。その後、アライナー３２はテスター１５の下方から退出し、ウエハＷの検査が行われる（検査ステップ）。
【００４７】
ウエハＷの検査の終了後、アライナー３２がテスター１５の下方へ移動してチャックトップ２９と対向する（図９（Ａ））。その後、アライナー３２を保持されたチャックトップ２９へ向けて移動させる。チャックベース４９が保持されたチャックトップ２９へ接近すると、各ハイトセンサ５４によって各チャックトップ高さを測定し、測定された各チャックトップ高さが、記憶された各保持前チャックトップ高さへ所定の嵩上げ距離、例えば、０μｍ〜２００μｍのいずれかを一律に加算した高さとなるように、チャックベース４９の傾斜を調整して保持されたチャックトップ２９及びチャックベース４９の距離を調整する（図９（Ｂ））（調整ステップ）。例えば、所定の嵩上げ距離が５０μｍであれば、保持前チャックトップ高さが５００μｍの或るハイトセンサ５４が測定するチャックトップ高さが５５０μｍになり、保持前チャックトップ高さが５５０μｍの他のハイトセンサ５４が測定するチャックトップ高さが６００μｍになるように、チャックトップ２９及びチャックベース４９の距離が調整される。このとき、調整後の各チャックトップ高さ同士の差分関係は、各保持前チャックトップ高さ同士の差分関係と同じになる。
【００４８】
次いで、測定された各チャックトップ高さが記憶された各保持前チャックトップ高さへ所定の嵩上げ距離を一律に加算した高さとなった後、空間Ｓの真空引きを終了させてウエハＷのプローブカード１９への当接を解除し、チャックトップ２９をチャックベース４９へ向けて降下させ、チャックベース４９がチャックトップ２９をウエハＷとともに受け取り（受取ステップ）、本方法を終了する（図９（Ｃ））。
【００４９】
図８及び図９のウエハ検査方法によれば、ウエハＷの検査を行った後、アライナー３２がチャックトップ２９を受け取る際、記憶された保持前チャックトップ高さに基づいてチャックトップ２９及びチャックベース４９の距離が調整される。具体的には、保持されたチャックトップ２９及びチャックベース４９の距離としての各チャックトップ高さが、記憶された各保持前チャックトップ高さに所定の嵩上げ距離である０μｍ〜２００μｍのいずれかを一律に加算した高さとなるように、チャックトップ２９及びチャックベース４９の距離が調整される。これにより、アライナー３２がチャックトップ２９をウエハＷとともに受け取る際、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際のチャックトップ２９及びチャックベース４９の相対的な位置関係を再現することができる。具体的には、調整後の各チャックトップ高さ同士の差分関係を、各保持前チャックトップ高さ同士の差分関係と同じにすることができる。その結果、チャックトップ２９をチャックベース４９へ向けて降下させても、チャックトップ２９がアライナー３２に片当たりするのを防止することができ、もって、チャックトップ２９を適切に受け取ることができる。
【００５０】
また、図８及び図９のウエハ検査方法では、チャックトップ２９がプローブカード１９へ引き寄せられて吸着されるときに測定される各チャックトップ高さが、記憶された各保持前チャックトップ高さではなく、各保持前チャックトップ高さに所定の嵩上げ距離である０μｍ〜２００μｍのいずれかを一律に加算した高さとなるように、チャックトップ２９及びチャックベース４９の距離が調整される。これにより、チャックベース４９によるチャックトップ２９の受け取り時に、チャックベース４９及びチャックトップ２９の間に適切な間隔を確保することができ、もって、チャックトップ２９がチャックベース４９へ不用意に接触するのを防止することができる。また、加算される所定の嵩上げ距離は０μｍ〜２００μｍのいずれかであるため、チャックベース４９によるチャックトップ２９の受け取り時、チャックベース４９及びチャックトップ２９が大きく離れるのを防止することができ、チャックトップ２９がチャックベース４９へ降下する際、大きな衝撃がチャックトップ２９へ作用するのを防止することができる。
【００５１】
また、チャックトップ２９をチャックベース４９に載置する際、各位置決めブロック５７が対応する各位置決めピン５５へ正確に係合しないことにより、ボトムプレート５３がチャックトップ吸着面５２に密着しないおそれがあるが、アライナー３２がチャックトップ２９を受け取る際、ボトムプレート５３がチャックトップ吸着面５２に密着していない状態で測定された各チャックトップ高さに基づいてチャックトップ２９及びチャックベース４９の距離が調整されても、ボトムプレート５３がチャックトップ吸着面５２に密着しているときのチャックトップ２９及びチャックベース４９の相対的な位置関係を再現することができない。したがって、本実施の形態では、各保持前チャックトップ高さが測定される前に、位置規定動作を実行する。これにより、ボトムプレート５３がチャックトップ吸着面５２に密着している状態で各チャックトップ高さを測定することができ、アライナー３２がチャックトップ２９をウエハＷとともに受け取る際、測定された各チャックトップ高さに基づいて、ボトムプレート５３がチャックトップ吸着面５２に密着しているときのチャックトップ２９及びチャックベース４９の相対的な位置関係を確実に再現することができる。
【００５２】
以上、本発明について、実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【００５３】
また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、ウエハ検査装置１０が備えるコントローラ１７ｄに供給し、コントローラ１７ｄのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００５４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００５５】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコントローラ１７ｄに供給されてもよい。
【００５６】
また、コントローラ１７ｄが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５７】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コントローラ１７ｄに挿入された機能拡張ボードやコントローラ１７ｄに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００５８】
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
Ｗ  ウエハ
１０  ウエハ検査装置
１８  搬送ステージ
１９  プローブカード
２９  チャックトップ
３２  アライナー
４９  チャックベース
５４  ハイトセンサ
【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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