【手続補正書】
【提出日】平成21年3月27日(2009.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
被検査体に複数のプローブを電気的に接触させて上記被検査体の電気的特性検査を行うに当たり、上記複数のプローブの先端の位置を検出する方法であって、
上記被検査体と同一配列の電極を複数有する基板に透明フィルムを貼り付ける第１の工程と、
上記基板の複数の電極を、撮像手段を用いて上記透明フィルム越しに検出する第２の工程と、
上記透明フィルムの表面高さを付与する第３の工程と、
第２の工程で検出された上記基板の電極と上記複数のプローブとの位置合わせを行う第４の工程と、
上記表面高さに基づいて上記複数のプローブと上記透明フィルムとを接触させて上記透明フィルムに針跡を付ける第５の工程と、
上記複数の電極と上記透明フィルムの針跡に基づいて上記複数のプローブの先端の位置を検出する第６の工程と、を備えた
ことを特徴とするプローブの先端位置の検出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
上記第３の工程では、上記撮像手段を用いて上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとを測定し、この高低差と上記透明フィルムの屈折率とに基づいて上記透明フィルムの表面高さを求めることを特徴とする請求項１に記載のプローブの先端位置の検出方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
上記第３の工程に先立って、上記接触センサを用いて上記基板の透明フィルムの厚さを測定すると共に、上記撮像手段を用いて測定される上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとの差を上記基板の高さの補正値として求め、上記透明フィルムの厚さと上記補正値に基づいて上記透明フィルムの屈折率を求めることを特徴とする請求項４に記載のプローブの先端位置の検出方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
上記第３の工程では、予め、上記接触センサを用いて複数の上記基板にそれぞれ取り付けられた厚さの異なる複数の上記透明フィルムの厚さをそれぞれ測定し、また、上記撮像手段を用いて上記各透明フィルムについてそれぞれ測定される、上記各透明フィルムがそれぞれ取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記各基板の実際の高さとの差を補正値として求め、上記各透明フィルムの厚さと上記各透明フィルムに対する上記補正値との相関関係に基づいて測定される上記基板の見掛け上の高さと実際の高さとの差から上記透明フィルムの表面高さを付与することを特徴とする請求項１に記載のプローブの先端位置の検出方法。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
上記基板から上記透明フィルムを剥離する第７の工程を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のプローブの先端位置の検出方法。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
上記第７の工程に先立って、上記透明フィルムに紫外線を照射する請求項７に記載のプローブの先端位置の検出方法。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１５】
上記制御装置は、上記接触センサを用いて測定された複数の上記透明フィルムの厚さをそれぞれ記憶する手段と、上記撮像手段を用いて上記各透明フィルムについて測定された上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとの差を補正値として記憶する手段と、上記各透明フィルムの厚さと上記各透明フィルムの補正値との相関関係に基づいて測定される上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとの差から上記透明フィルムの表面高さを付与する手段と、を有することを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載のプローブ装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の請求項１に記載のプローブの先端位置の検出方法は、被検査体に複数のプローブを電気的に接触させて上記被検査体の電気的特性検査を行うに当たり、上記複数のプローブの先端の位置を検出する方法であって、上記被検査体と同一配列の電極を複数有する基板に透明フィルムを貼り付ける第１の工程と、上記基板の複数の電極を、撮像手段を用いて上記透明フィルム越しに検出する第２の工程と、上記透明フィルムの表面高さを付与する第３の工程と、第２の工程で検出された上記基板の電極と上記複数のプローブとの位置合わせを行う第４の工程と、上記表面高さに基づいて上記複数のプローブと上記透明フィルムとを接触させて上記透明フィルムに針跡を付ける第５の工程と、上記複数の電極と上記透明フィルムの針跡に基づいて上記複数のプローブの先端の位置を検出する第６の工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の請求項３に記載のプローブの先端位置の検出方法は、請求項１に記載の発明において、上記第３の工程では、上記撮像手段を用いて上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとを測定し、この高低差と上記透明フィルムの屈折率とに基づいて上記透明フィルムの表面高さを求めることを特徴とするものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載のプローブの先端位置の検出方法は、請求項４に記載の発明において、上記第３の工程に先立って、上記接触センサを用いて上記基板の透明フィルムの厚さを測定すると共に、上記撮像手段を用いて測定される上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとの差を上記基板の高さの補正値として求め、上記透明フィルムの厚さと上記補正値に基づいて上記透明フィルムの屈折率を求めることを特徴とするものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明の請求項６に記載のプローブの先端位置の検出方法は、請求項１に記載の発明において、上記第３の工程では、予め、上記接触センサを用いて複数の上記基板にそれぞれ取り付けられた厚さの異なる複数の上記透明フィルムの厚さをそれぞれ測定し、また、上記撮像手段を用いて上記各透明フィルムについてそれぞれ測定される、上記各透明フィルムがそれぞれ取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記各基板の実際の高さとの差を補正値として求め、上記各透明フィルムの厚さと上記各透明フィルムに対する上記補正値との相関関係に基づいて測定される上記基板の見掛け上の高さと実際の高さとの差から上記透明フィルムの表面高さを付与することを特徴とするものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明の請求項７に記載のプローブの先端位置の検出方法は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、上記基板から上記透明フィルムを剥離する第７の工程を備えたことを特徴とするものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の請求項８に記載のプローブの先端位置の検出方法は、請求項７に記載の発明において、上記第７の工程に先立って、上記透明フィルムに紫外線を照射することを特徴とするものである。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、本発明の請求項１５に記載のプローブ装置は、請求項１０〜請求項１４のいずれか１項に記載の発明において、上記制御装置は、上記接触センサを用いて測定された複数の上記透明フィルムの厚さをそれぞれ記憶する手段と、上記撮像手段を用いて上記各透明フィルムについて測定された上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとの差を補正値として記憶する手段と、上記各透明フィルムの厚さと上記各透明フィルムに対する上記補正値との相関関係に基づいて測定される上記透明フィルムが取り付けられた基板の見掛け上の高さと上記基板の実際の高さとの差から上記透明フィルムの表面高さを付与する手段と、を有することを特徴とするものである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明によれば、高温時であっても複数のプローブと被検査体の検査用電極との位置関係を高速且つ高精度に検出することができ、もって電気的特性検査の信頼性を高めることができるプローブの先端位置の検出方法、この方法を記録した記憶媒体、及びプローブ装置を提供することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また、アライメント機構１３は、第１の撮像手段（ＣＣＤカメラ）１３Ａを有するアライメントブリッジ１３Ｂと、載置台１１にロードセル１６から周方向へ偏倚させて配置された第２の撮像手段（ＣＣＤカメラ）１３Ｃと、を備えて構成されている。第１のＣＣＤカメラ１３Ａは、アライメントブリッジ１３Ｂを介してプローバ室の最奥部からプローブセンタまで進出してプローブカード１２と載置台１１との間に位置し、ここで載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、ウエハの検査用電極を上方から検出して撮像し、その画像処理部１３Ｄで画像処理して制御装置１４へ画像信号を送信する。第２のＣＣＤカメラ１３Ｃは、プローブカードの下方で載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、プローブカード１２の下方から複数のプローブ１２Ａを順次検出して撮像し、その画像処理部１３Ｅで画像処理して制御装置１４へ画像信号を送信する。載置台１１にロードセル１６から周方向へ偏倚させて配置された
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、アライメントブリッジ１３Ｂには接触センサ（スイッチプローブ）１９が取り付けられ、スイッチプローブ１９によって載置台１１上の検出用基板Ｗ等の表面高さを検出するようにしてある。また、アライメントブリッジ１３Ｂにはレーザー測長器２０及び紫外線照射装置２１が取り付けられている。レーザー測長器２０は、例えばロードセル１６の表面高さを測定し、紫外線照射装置２１は本発明のプローブの先端位置の検出方法で使用される透明フィルムの粘着剤を劣化させて透明フィルムを検出用基板Ｗから剥れ易くする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本実施形態のプローブの先端位置の検出方法は、ウエハの電気的特性検査に先立って実施される。この検出方法では、実際の検査対象となるウエハと同一に配列された電極を有する基板をプローブの針先位置の検出用基板として用いる。そこで、以下では検査用基板にも符号Ｗを附して説明する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本実施形態の方法では、例えば図２に示すように検出用基板Ｗの電極側の面に透明フィルムを貼り付け、この検出用基板Ｗの複数の電極Ｐとこれらに対応するプローブ１２Ａとのアライメントを行った後、複数のプローブ１２Ａで透明フィルムＦにプローブ１２Ａの針跡Ｍを付ける。そして、第１のＣＣＤカメラ１３Ａ（図１参照）を用いて、検出用基板Ｗをインデックス送りしながら透明フィルムＦ越しに検出用基板Ｗの電極Ｐ及び針跡Ｍを同時に検出する。このように実際のウエハと同一配列の電極Ｐを有する検出用基板Ｗを用いて電極Ｐと針跡Ｍを同時に観察するため、針跡Ｍと検出用基板Ｗの電極Ｐと関連付けながら高精度且つ同時に検出することができる。従って、転写シート等に付けられた複数の針跡に合わせて載置台を移動させて一つずつ針跡を検出する従８の方法と比較すれば、載置台の送りによる累積誤差がない。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
それにはまず、図３の（ａ）に示すように、プローブカード１２の下方で載置台１１を移動させ、載置台１１に固定された第２のＣＣＤカメラ１３Ｃによってプローブカード１２の複数のプローブ１２ＡのＸ、Ｙ位置を検出する。その後、同図の（ｂ）に示すように、アライメントブリッジ１３Ｂがプローブセンタまで進出した後、載置台１１のロードセル１６がアライメントブリッジ１３Ｂのレーザー測長器２０の真下になるように載置台１１が移動し、レーザー測長器２０からレーザー光Ｌをロードセル１６に向けて照射し、基準位置にあるロードセル１６の表面高さを測長した後、アライメントブリッジ１３Ｂがプローブセンタから退避する。これらの測定結果を制御装置１４の補助記憶装置へ記憶する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
その後、図３の（ｃ）に示すように、制御装置１４の制御下でロードセル１６が四隅のプローブ１２Ａに一本ずつ接触するように載置台１１が順次移動し、これらのプローブ１２Ａをロードセル１６で順次検出する。制御装置１４では中央演算処理装置においてロードセル１６がその基準位置との関係からプローブ１２Ａの先端位置を求める。四隅のプローブ１２Ａの先端位置の間に高低差があると、制御装置１４の制御下でこれらの高低差に基づいて同図の（ｄ）に示すようにオートレベリング機構２２が駆動し、プローブ１２Ａの先端位置が同一高さに揃うように調整する。引き続き、同図の（ｅ）に示すように第２のＣＣＤカメラ１３Ｃで四隅のプローブ１２Ａの先端位置を検出し、これらのプローブ１２Ａが同一高さになったことを確認する。そして、この高さを制御装置１４の補助記憶装置へ記憶する。これら一連の動作でプローブカード１２の水平を出した後、図４の（ａ）〜（ｄ）に示すように検出用基板Ｗの電極Ｐとプローブカード１２の複数のプローブ１２Ａとのアライメントを行う。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
そこで、本実施形態では、図４の（ｂ）に示すようにアライメントブリッジ１３Ｂに取り付けられたスイッチプローブ１９が透明フィルムＦの表面に接触して透明フィルムの表面高さを検出する。即ち、載置台１１に固定された第２のＣＣＤカメラ１３Ｃを用いてスイッチプローブ１９の先端高さを検出する。次いで、載置台１１がスイッチプローブ１９の真下まで移動した後、載置台１１が上昇して透明フィルムＦとスイッチプローブ１９とが接触する。制御装置１４では、中央演算処理装置において第２のＣＣＤカメラ１３Ｃでスイッチプローブ１９を検出した時の載置台１１の高さと、透明フィルムＦの表面を検出した時の載置台１１の高さに基づいて透明フィルムＦの表面高さを算出し、その表面高さを補助記憶装置に記憶する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
上述のようにして透明フィルムＦを使用してプローブ１２Ａの針跡Ｍと検出用基板Ｗの電極Ｐとの関係からプローブ１２Ａの先端位置を検出した後、アライメントブリッジ１３Ｂがプローブセンタへ進出する。そして、載置台１１が移動してアライメントブリッジ１３Ｂの紫外線照射装置２１の真下に検出用基板Ｗの中心部を配置する。そして、図５の（ａ）に矢印で示すように紫外線照射装置２１から透明フィルムＦに紫外線を照射して透明フィルムＦの粘着剤を劣化させる。これにより同図の（ｂ）に示すように透明フィルムＦが検出用基板Ｗから簡単に剥がせる状態になる。その後、載置台１１から検出用基板Ｗを取り出し、検出用基板Ｗを損傷することなく検出用基板Ｗから透明フィルムＦを簡単に剥離することができ、検出用基板Ｗを繰り返し使用することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
以上説明したように本実施形態によれば、ウエハの検査を行う前に行うプローブの先端位置を検出する方法として、ウエハと同一配列の電極Ｐを複数有する検出用基板Ｗに透明フィルムＦを貼り付ける第１の工程と、この検出用基板Ｗの複数の電極Ｐを、第１のＣＣＤカメラ１３Ａを用いて透明フィルムＦ越しに検出する第２の工程と、スイッチプローブ１９を用いて透明フィルムＦの表面高さを検出する第３の工程と、検出用基板Ｗの複数の電極Ｐと複数のプローブ１２Ａとの位置合わせを行う第４の工程と、透明フィルムＦの表面高さに基づいて載置台１１を上昇させて複数のプローブ１２Ａと透明フィルムＦとを接触させて透明フィルムＦに針跡Ｍを付ける第５の工程と、検出用基板Ｗの複数の電極Ｐと透明フィルムＦの針跡Ｍに基づいて複数のプローブ１２Ａの先端の位置を検出する第６の工程と、を備えているため、高温時であっても、検出用基板Ｗに高精度に形成された電極Ｐを利用して、載置台１１を高速でインデックス送りすることで、第１のＣＣＤカメラ１３Ａによって全てのプローブ１２Ａの先端位置を高速且つ高精度に検出することができ、その後のウエハの検査工程ではウエハの複数の電極パッドと、これらの電極パッドに対応する複数のプローブ１２Ａと位置ズレなく正確に電気的に接触させることができ、延いては信頼性の高い検査を行うことができる。また、紫外線照射装置２１によって透明フィルムＦ越しに検出用基板Ｗに紫外線を照射することにより、透明フィルムＦを検出用基板Ｗから簡単に剥離することができ、検出用基板Ｗを繰り返し使用することができる。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
即ち、第１のＣＣＤカメラ１３Ａの開口数Ｎ．Ａ．（＝ｓｉｎθ）は既知であるため、この開口数と透明フィルムＦの屈折率ｎによって透明フィルムＦの厚さＬ１を制御装置１４の中央演算処理装置において求めることができる。透明フィルムＦの屈折率をｎとすると、図６の（ｂ）に示す関係から、下記の式１が成立する。
Ｌ１*ｔａｎφ＝（Ｌ１＋Ｌ２）*ｔａｎθ・・・式１
式１において、ｔａｎφ、ｔａｎθは既知であり、Ｌ２は第１のＣＣＤカメラ１３Ａによって測定することができる。即ち、図７の（ａ）に示すように第１のＣＣＤカメラ１３Ａによって透明フィルムＦの外側で検出用基板Ｗを検出すると、図６の（ｂ）の一点鎖線の位置にある検出用基板Ｗの表面高さを実際に検出する。この時の載置台１１の位置を補助記憶装置に記憶する。次いで、載置台１１を移動させて第1のＣＣＤカメラ１３Ａによって透明フィルムＦ越し検出用基板Ｗを検出すると、図６の（ａ）にある検出用基板Ｗを検出することができる。この時の載置台１１の位置を補助記憶装置に記憶する。中央演算処理装置において図６の（ａ）に示す検出位置から同図の（ｂ）に示す検出位置を差し引くと、Ｌ２を求めることができる。ここで、ｔａｎφ、ｔａｎθ及びＬ２が既知であるから、これらの値を式１に代入することによってＬ１、即ち透明フィルムＦの厚さを求めることができる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
従って、透明フィルムＦ越しに検出用基板Ｗを検出した時の図６の（ｂ）に示す検出用基板Ｗの見掛け上の表面高さに補正値Ｌ２で表面高さを補正することによって透明フィルムＦ越しの検出用基板Ｗの実際の高さを求めることができる。更に、式１によって求めた透明フィルムＦの厚さＬ１を検出用基板Ｗの実際の高さに加算することによって透明フィルムＦの表面高さを計算によって求めることができる。このように検出用基板Ｗの表面高さと透明フィルムＦの表面高さから、検出用基板Ｗのオーバードライブ量を正確に設定することができる。後は、第１の実施形態と同一の手順に従って透明フィルムＦの表面にプローブ１２Ａの針跡Ｍを付けることができる。即ち、透明フィルムＦの屈折率ｎが既知であれば、第１のＣＣＤカメラ１３Ａを使用すれば透明フィルムＦの表面高さを計算によって求めることができ、検出用基板Ｗのオーバードライブ量をも正確に設定することができる。その他、第１の実施形態と同様の作用効果を期することができる。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
第３の実施形態
本実施形態は透明フィルムＦの屈折率ｎが未知の場合に、透明フィルムＦの屈折率ｎを求める点に特徴がある。この場合には透明フィルムＦの屈折率ｎが未知であるため、式１から明らかなように透明フィルムＦの厚さＬ１及び検出用基板Ｗの高さの補正値Ｌ２を測定により求めなくてはならない。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
それには、第１のＣＣＤカメラ１３Ａを使用して図７の（ａ）、（ｂ）に示す方法で検出用基板Ｗの高さの補正値Ｌ２を求めると共に、スイッチプローブ１９を使用して図８の（ａ）、（ｂ）に示す方法で透明フィルムＦの厚さＬ１を求める。第１のＣＣＤカメラ１３Ａの開口数は既知であるから、これらの値を式１に代入することによりｔａｎφを求めることができる。ここで透明フィルムＦの屈折率はｎ＝ｓｉｎθ／ｓｉｎφで表され、この式とｔａｎφから屈折率ｎを求めることができる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
また、厚さの異なる複数の透明フィルムＦを用意し、それぞれの透明フィルムＦについてスイッチプローブ１９を用いてそれぞれの透明フィルムＦの厚さを測定し、また、第１のＣＣＤカメラ１３Ａを用いて検出用基板Ｗの高さの補正値Ｌ２を測定する。そして、これらの値から式１に基づいて透明フィルタＦの屈折率ｎを算出する。そして、横軸に透明フィルムＦの厚さＬ１を取り、縦軸に補正値Ｌ２を取って、これらの両者の相関関係を求めておく。これにより、各透明フィルムの厚さＬ１と上記各透明フィルムの補正Ｌ２との相関関係に基づいて測定される検出用基板Ｗの見掛け上の高さと実際の高さとの差から透明フィルムの表面高さを付与することができる。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
更に、式１を用いて透明フィルムＦの厚さＬ１と検出用基板Ｗの高さの補正値Ｌ２との相関関係を求めることができる。この相関関係により、任意の厚さに対する補正値Ｌ２を簡単に求めることができ、延いては透明フィルムＦの実際の表面高さを簡単に求めることができる。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007273631.tif 000001