(57)【要約】      （修正有）【課題】高感度に位置調整と特性試験を実施することができ、不良が生じた場合には位置調整上の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することを可能とする技術の提供。【解決手段】プローブカード１は、半導体装置２の特性測定用のプローブ針用の電極２Ａに接触して電気的な導通を取る特性測定用のプローブ針１Ａと、特性測定用のプローブ針１Ａの半導体装置２の特性測定用のプローブ針用の電極２Ａへの接触時における半導体装置２から針先までの高さが特性測定用のプローブ針１Ａより高い位置調整用のプローブ針１Ｂとを、半導体装置２の隅に対応する部分に備える。【選択図】図１
2012042349.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置の電極に接触して電気的な導通を取る特性測定用のプローブ針と、前記接触時における前記半導体装置から針先までの高さが前記特性測定用のプローブ針より高い位置調整用のプローブ針とを、前記半導体装置の隅に対応する部分に備えたプローブカード。
【請求項２】
前記特性測定用のプローブ針及び前記前記位置調整用のプローブ針を前記半導体装置の四隅に対応した位置に備えた請求項１に記載のプローブカード。
【請求項３】
前記位置調整用のプローブ針よりも針先の高さが高い過剰針圧防止用のプローブ針を、前記半導体装置の隅に対応した位置にさらに備えた請求項１又は２に記載のプローブカード。
【請求項４】
前記位置調整用のプローブ針よりも針先の高さが高い針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針を、前記半導体装置の隅に対応した位置にさらに備えた請求項１又は２に記載のプローブカード。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のプローブカードを備えたプローバーであって、
前記位置調整用のプローブ針によるコンタクト試験を実施した後、前記特性測定用のプローブ針によるコンタクト試験を実施するプローバー。
【請求項６】
前記位置調整用のプローブ針による前記コンタクト試験においては、すべての前記位置調整用のプローブ針の導通が取れれば合格と判断する請求項５に記載のプローバー。
【請求項７】
前記位置調整用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果と、前記特性測定用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果とを分けて通知する請求項５又は６に記載のプローバー。
【請求項８】
請求項３に記載のプローブカードを備えたプローバーであって、
前記位置調整用のプローブ針によるコンタクト試験を実施し、前記過剰針圧防止用のプローブ針によるコンタクト試験を実施した後、前記特性測定用のプローブ針によるコンタクト試験を実施するプローバー。
【請求項９】
前記位置調整用のプローブ針による前記コンタクト試験においては、すべての前記位置調整用のプローブ針の導通が取れれば合格と判断し、
前記過剰針圧防止用のプローブ針による前記コンタクト試験においては、すべての前記過剰針圧防止用のプローブ針の導通が取れなければ合格と判断する請求項８に記載のプローバー。
【請求項１０】
前記位置調整用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果と、前記過剰針圧防止用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果と、前記特性測定用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果とを分けて通知する請求項８又は９に記載のプローバー。
【請求項１１】
請求項４に記載のプローブカードを備えたプローバーであって、
前記位置調整用のプローブ針によるコンタクト試験を実施し、前記針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針によるコンタクト試験を実施した後、前記特性測定用のプローブ針によるコンタクト試験を実施するプローバー。
【請求項１２】
前記位置調整用のプローブ針による前記コンタクト試験においては、すべての前記位置調整用のプローブ針の導通が取れれば合格と判断し、
前記針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針による前記コンタクト試験においては、すべての前記針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針の導通が取れなければ合格と判断する請求項１１に記載のプローバー。
【請求項１３】
前記位置調整用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果と、前記針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果と、前記特性測定用のプローブ針による前記コンタクト試験の不合格結果とを分けて通知する請求項１１又は１２に記載のプローバー。
【請求項１４】
請求項１又は２に記載のプローブカードを用いて検査される半導体装置であって、
前記特性測定用のプローブ針用の電極と、前記位置調整用のプローブ針用の電極とを備えた半導体装置。
【請求項１５】
請求項３に記載のプローブカードを用いて検査される半導体装置であって、
前記特性測定用のプローブ針用の電極と、前記位置調整用のプローブ針用の電極と、前記過剰針圧防止用のプローブ針用の電極とを備えた半導体装置。
【請求項１６】
前記位置調整用のプローブ針用の電極と前記過剰針圧防止用のプローブ針用の電極とが一体化された請求項１５に記載の半導体装置。
【請求項１７】
請求項４に記載のプローブカードを用いて検査される半導体装置であって、
前記特性測定用のプローブ針用の電極と、前記位置調整用のプローブ針用の電極と、前記針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針用の電極とを備えた半導体装置。
【請求項１８】
前記位置調整用のプローブ針用の電極と前記針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針用の電極とが一体化された請求項１７に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の検査に用いるプローブカード、これを備えたプローバー、及びこのプローバーを用いて検査される半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビやパソコン用ディスプレイ等に使用される液晶表示装置の大画面化・高精細化が進んでおり、ソースドライバの出力端子数は９００を超えるようになってきている。同時に、ソースドライバの製造プロセスの微細化、チップサイズの縮小化が進み、出力端子の間隔が３０μｍを下回る製品もある。
【０００３】
ドライバＩＣの製造には、３５０ＭＨｚを超える高周波数動作確認、数ｎｓｅｃ未満でのエッジタイミング測定、及びハイパワーでの測定等の検査が必要となってきている。これらの検査項目を安定して測定するためにプローブカードのプローブ針とＩＣ上の電極とをより確実に繰返し精度良く接触させる必要性が高まってきている。ドライバＩＣの試験では、正確確実な品質検査を低コストにかつ迅速に実施することが求められている。
【０００４】
プローブカードと半導体装置との位置合わせに関しては、撮像技術、センシング技術、及び位置決め制御技術などを駆使した高速・高性能で高価な試験装置が主流となっている。
一方で、製造技術部門においては、現有設備の有効活用可能な改良技術への強い要求がある。すなわち、投資効果及びコストパフォーマンスの優れた改良技術への要求がある。また、試験時間短縮や短期大量納入（いわゆる垂直立ち上げ対応）への対応も要求されている。
【０００５】
特許文献１には、半導体チップ（１２）の対角線上にある２個のコーナー部に、出力端子である電極パッド（１３）よりも小さい面積の位置ずれ検出用の電極パッド（１４）を設け、プローブカードに電極パッド（１３）用の複数のプローブ針（１６）の他に位置ずれ検出用の電極パッド（１４）に対応した２本の位置ずれ検出用のプローブ針（１７）を設けて、位置ずれ検出を行う検査方法が記載されている（図１及び図２）。
上記検査方法では、プローブ針（１６）の接触位置が電極パッド（１３）の中心からずれると、電極パッド（１３）とプローブ針（１６）とが接触していても、位置ずれ検出パッド（１４）に接触するはずのプローブ針（１７）は位置ずれ検出パッド（１４）から外れ、高インピーダンス状態となる。位置ずれ検出パッド（１４）が半導体チップの対角線上に２個設けられているため、ｘ−ｙ方向の位置ずればかりでなく斜め方向のずれをも検出できるようになっている。
【０００６】
特許文献１では、まず、プローブ針（１６）を介して電源パッド（１３）に電源電圧を与え、続いて位置ずれ検出パッド（１４）の電圧を位置ずれ検出用プローブ針（１７）を介して測定する。２個の位置ずれ検出パッド（１４）の電圧が双方とも電源電圧とほぼ同じであれば、位置ずれなく正確にウエハプロービングが行われていると判断され、位置ずれ検出パッド（１４）から電源電圧とほぼ同じ電圧が得られない場合には、位置ずれが発生したと判断される（段落００２０）。
【０００７】
特許文献２の図１にも、特許文献１と同様の位置ずれ検出パッド（３）を設けた半導体チップ（１）が記載されている。
【０００８】
特許文献３には、四隅に測定用針（１）より針長さの長い位置合わせ用針（２）を設けたプローブカードが記載されている（図１）。このプローブカードを用いた位置合わせでは、測定用針（１）が半導体チップ（５）上の測定用パッド（８）に接触しない（図３）。特許文献３に記載の検査方法では、位置合わせ時に、測定用パッド（８）に過剰なストレスが加わることなく、位置合わせ用パッド（７）に位置合わせのための針跡が付くように、プロービング時のオーバードライブ量を増やすことができ、半導体チップ（５）とプローブカードとの位置合わせを容易に行うことができる（「発明の効果」の項等を参照）。
【０００９】
特許文献４には、プローブピン（１０３）よりも長さが短く、かつ長さの異なる複数のエッジ・センサーピン（１０４，１０５）を設けたプローブカード（１０１）が記載されている（図１）。
特許文献４では、エッジ・センサーピン（１０４，１０５）をプローブピン（１０３）より短くすることにより、プローブピン（１０３）のボンディング・パッド（１０７）への接触を確実にしている。また、複数あるエッジ・センサーピンの中から指定の長さのエッジ・センサーピンを選択し、その指定された長さの差分（ｘ、ｙ）に応じた針圧を、プローブピン（１０３）はボンディング・パッド（１０７）へ確実に与えるようにしている（「作用」及び「実施例」の項を参照）。
【００１０】
特許文献５には、半導体チップの試験を行うとともに、プローブ針先端の磨耗を調べ、その寿命を検出可能なプローブカード（３）が記載されている（図１）。このプローブカード（３）には、プローブ針（４）の先端より高い位置に先端を有するモニタ針（５）が取り付けられている。このプローブカード（３）では、モニタ針（５）の先端と、ウエハ（７）上に作られたモニタ針用のパッドとが接触することによる電気的導通の有無を検出することによって、プローブ針（４）の先端とモニタ針（５）の先端の高さの差が所定の限界値以下になったことを検出し、その検出時点でプローブ針（４）が寿命に至ったと判断している（段落００２２〜００２６等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平10-223710号公報
【特許文献２】特開平06-005674号公報
【特許文献３】特開2000-206148号公報
【特許文献４】特開平01-313767号公報
【特許文献５】特開2005-351807号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１では、プローブ針（１６）と位置ずれ検出用プローブ針（１７）の針先の高さの関係について記載がなく、かかる記載がない以上、これらの高さは同じと考えられる。特許文献１には、針圧調整について記載がない。また、位置ずれ検出パッド（１４）の高さ変動、あるいは位置ずれ検出用プローブ針（１７）の高さ等の不具合を検出できず、これらの不具合による誤判断がなされ、量産作業を滞らせる恐れがある。特許文献２においても、同様である。
【００１３】
特許文献３では、位置合わせ用針（２）が当接する位置合わせ用パッド（７）下の素子形成が禁止されているので（段落００３１）、位置合わせ用パッド（７）の高さを充分確保するには、位置合わせ用パッド（７）の膜厚を厚くする必要がある。
測定用針（１）が位置合わせ用針（２）より短く、測定用針（１）の針圧を充分に確保できない恐れがある。解決する課題が電極へのダメージ軽減に偏っていて、量産中の連続テストでコンタクト不良が発生した場合、針高さあるいは針位置の問題か、その他の問題かの切り分けができず、安定した量産作業について考慮されていない。
【００１４】
特許文献４では、作業開始初期の状態設定のみに言及されていて、検査用電極あるいはプローブ針に問題がないか、また検査対象の状態が変動していないかといった最適設定が常時モニタできるか不明である。量産中の連続テストでコンタクト不良が発生した場合、針高さあるいは針位置の問題か、その他の問題かの切り分けができず、安定した量産作業について考慮されておらず、誤判定の可能性が大きい。例えば、針圧不足で接触抵抗が大きいがコンタクト試験を規格ぎりぎりで合格し、高速測定項目などのより厳しい電気特性試験で不合格となる場合、針圧と電気特性試験との関連性が把握困難である。
【００１５】
特許文献５では、モニタ針（５）は限界値判定用のため針が短く通常は針跡がつかない。このため、針跡が導通確認時に横方向にずれた場合、針跡がつかず検出ができない。また測定動作中の判定ができないため、検出感度が低い。
テスト中にステージのずれやウエハの高さバラツキが発生した場合、モニタ針（５）が接触して針跡が付き、誤判定を起こす可能性がある。また、針高さ調整時あるいはウエハテスト中に過剰にプローブ針（４）がウエハに接触しても検出することができず、針を傷める可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のプローブカードは、
半導体装置の電極に接触して電気的な導通を取る特性測定用のプローブ針と、前記接触時における前記半導体装置から針先までの高さが前記特性測定用のプローブ針より高い位置調整用のプローブ針とを、前記半導体装置の隅に対応する部分に備えたものである。
【００１７】
本発明のプローバーは、
上記の本発明のプローブカードを備えたプローバーであって、
前記位置調整用のプローブ針によるコンタクト試験を実施した後、前記特性測定用のプローブ針によるコンタクト試験を実施するものである。
【００１８】
本発明の半導体装置は、
上記の本発明のプローブカードを用いて検査される半導体装置であって、
複数の前記特性測定用のプローブ針用の電極と、複数の前記位置調整用のプローブ針用の電極とを備えたものである。
【００１９】
本発明のプローブカードでは、
複数の特性測定用のプローブ針とは別に、特性測定用のプローブ針よりも針先の高さが高い複数の位置調整用のプローブ針を半導体装置の隅に対応した位置に備えたものであるので、位置調整用のプローブ針によって高感度に位置調整を実施し、その後に特性測定用のプローブ針によって高感度に特性試験を実施することができる。
本発明のプローブカードでは、不良が生じた場合には位置調整上の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、不良原因の特定が容易で迅速な不良対応が可能である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のプローブカード、プローバー、及び半導体装置を用いることにより、高感度に位置調整を実施し、高感度に特性試験を実施することができ、不良が生じた場合には位置調整上の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、不良原因の特定が容易で迅速な不良対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第１実施形態のプローブカードと半導体装置を示す要部斜視図である。
【図２】第１実施形態の検査方法を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の検査方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る第２実施形態のプローブカードと半導体装置を示す要部斜視図である。
【図５】第２実施形態の検査方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る第３実施形態のプローブカードと半導体装置を示す要部斜視図である。
【図７】第３実施形態の検査方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
「第１実施形態」
図面を参照して、本発明に係る第１実施形態のプローブカードとこれを備えたプローバー、このプローバーで検査される半導体装置、及び検査方法について説明する。図１は本実施形態のプローブカードと半導体装置を示す要部斜視図、図２及び図３は検査方法を示すフローチャートである。図面上は視認しやすくするため、各部材の縮尺や位置は適宜、実際のものとは異ならせてある。
【００２３】
本実施形態では、プローブカード１を備えたプローバー（図示略）を用いて半導体装置２の検査を行う。半導体装置２は、ウエハ上に多数の集積回路が形成され個々のチップに分割される前の状態にある半導体装置である。
プローバーは、プローブカード１の他に、半導体装置２を載置するステージ、プローブカード１を保持し、かつその位置（Ｘ−Ｙ平面位置及びＺ位置）を調整する位置調節機構、及び操作パネル等を備えている。プローバーには、図２及び図３に示すフローで検査を行うプログラムが組まれている。
【００２４】
本実施形態のプローブカード１は、絶縁基板（図示略）に、通常の特性測定用の複数のプローブ針１Ａと、通常の特性測定用のプローブ針１Ａに比べて針先の高さが高い複数の位置調整用のプローブ針１Ｂとが設けられたものである。
プローブカード１には、計４個のプローブ針１Ｂが、検査対象である半導体装置２の四隅に対応した位置に設けられている。
【００２５】
位置調整用のプローブ針１Ｂは特性測定用のプローブ針１Ａより針先の高さが高いので、位置調整用のプローブ針１Ｂの先端は特性測定用のプローブ針１Ａの先端よりも半導体装置２からの距離が大きく、針先の高さが高い。
特性測定用のプローブ針１Ａと位置調整用のプローブ針１Ｂとの針高さの差Ｈは制限されないが、１５μｍ程度が好ましい。
【００２６】
検査対象である半導体装置２には、
特性測定用のプローブ針１Ａが接触して半導体装置２の各種電気的特性が測定される複数の電極（プローブ針１Ａ用の電極）２Ａと、
位置調整用のプローブ針１Ｂが接触して位置検出がなされる複数の電極（プローブ針１Ｂ用の電極）２Ｂとが設けられている。
本実施形態において、計４個の電極２Ｂが半導体装置２の四隅に設けられている。
本実施形態において、電極２Ａと電極２Ｂとはいずれも平面視矩形状であり、電極２Ｂは各辺の長さが電極２Ａよりも１〜２μｍ程度小さいサイズとされている。
【００２７】
＜針位置合わせ用の針コンタクト試験＞
本実施形態では、はじめに位置調整用のプローブ針１Ｂを用いて、プローブカード１の位置調整を行う。半導体装置２の基板面に平行なＸ−Ｙ平面の位置とその垂直方向（Ｚ方向）の位置について、プローブカード１の位置調整を行う。
プローブカード１の位置調整は、作業前のティーチング時と位置調整用のプローブ針１Ｂのコンタクト不良が多発した時に行う。
【００２８】
図２を参照して、針位置合わせ用の針コンタクト試験のフローについて説明する。
針位置・高さ合わせ作業を開始する（ステップＳ１０）。
はじめに、検査者は、あらかじめプローバーに登録されたセルフティーチ機能を用いて大まかなＸＹＺ位置合わせを行う（ステップＳ１１）。
次に、いずれのプローブ針１Ａ、１Ｂについても明らかにコンタクトが取れない位置（例えばセルフティーチ位置から３０μｍ程度高い位置）まで、半導体装置２上の電極２Ａ、２Ｂとプローブ針１Ａ、１Ｂの先端とを離す（ステップＳ１２）。
【００２９】
次に、検査者は、プローバーの操作パネルのＺ軸表示を見ながらプローブカード１の高さを下げ、位置調整用のプローブ針１Ｂが半導体装置２の電極２Ｂに接触して、電気的に導通が取れる高さに調整する（ステップＳ１３）。高さ調整は、四隅のすべての位置調整用のプローブ針１Ｂのコンタクトが取れる位置とし、それより過度に下げすぎないようにする。
四隅のすべての位置調整用のプローブ針１Ｂのコンタクトが取れなければ、Ｚ位置を調整して、位置調整用のプローブ針１Ｂを半導体装置２に近付ける（ステップＳ１４）。
四隅のすべての位置調整用のプローブ針１Ｂのコンタクトが取れたら、プローブカード１の高さを下げていったときにはじめに四隅のすべての位置調整用のプローブ針１Ｂのコンタクトが取れた位置より若干（例えば５μｍ程度）オーバードライブをかける（ステップＳ１５）。かかる位置における針圧が適当である。それより過度にプローブカード１を下げると、プローブ針１Ａ、１Ｂにかかる負荷が大きくなる恐れがある。
【００３０】
本実施形態では、計４対の位置調整用のプローブ針１Ｂ／電極２Ｂのコンタクト開始タイミングをそれぞれ検出することで、４個の位置調整用のプローブ針１Ｂの先端位置のばらつき、あるいは４個の電極２Ｂの高さのばらつきを高感度に検出できる。
高さ調整で導通が取れにくいプローブ針１Ｂがある場合は、そのプローブ針１ＢにＸＹ座標やＺ高さのずれ、あるいは異物付着があると考えられるので、顕微鏡等を用いたプローブ針先端位置の修正、あるいはプローブ針先端の付着異物の清掃等の対応をする。
【００３１】
本実施形態では、特性測定用のプローブ針１Ａが位置調整用のプローブ針１Ｂよりも針先の位置が低くなるように設定されているので、位置調整用のプローブ針１Ｂが電極２Ｂにコンタクトした時点で、特性測定用のプローブ針１Ａには、特性測定用のプローブ針１Ａと位置調整用のプローブ針１Ｂとの針高さの差分（例えば１５μｍ程度）のオーバードライブがかかる。
【００３２】
仮に、特性測定用のプローブ針１Ａの針先位置を高くし、電極２Ａのサイズを小さくし、特性測定用のプローブ針１Ａを用いて上記の位置調整を行った場合、その部分の感度が高くなりすぎて、本来は良品にもかかわらず不良と検出される件数が多発してしまう恐れがある。
本実施形態では、位置調整用のプローブ針１Ｂと電極２Ｂは、あくまでセンサとしての役割を担っていて半導体装置２の特性測定とは分離し、コンタクトしているか否かの程度のみの感度としている。そして、特性測定用のプローブ針１Ａに比べてオーバードライブ量を少なくして、検査対象である半導体装置２の高さ変動への感度を高くしている。
例えば、特性測定用のプローブ針１Ａのオーバードライブ量が２０μｍ程度であれば、位置調整用のプローブ針１Ｂのオーバードライブ量は５μｍ程度である。
感度調整としては、位置調整用のプローブ針１Ｂのオーバードライブ量を段階的に選択可能とし、検査対象である半導体装置２の形質の相違等に応じて、複数段階（例えば「高」、「中」、「低」）の感度切り替えを選択できるようにしてもよい。
【００３３】
必要に応じて、プローブカード１のＸ，Ｙ方向の移動と針位置合わせ用針のコンタクト試験とを複数回繰返して、すべてのプローブ針１Ｂが電極２Ｂの中心に位置するよう調整する（ステップＳ１６）。以上のようにして、針位置・高さ合わせの作業が終了する（ステップＳ１７）。
【００３４】
＜連続試験＞
次に、図３を参照して、本実施形態の連続試験方法について説明する。
連続試験を開始する（ステップＳ２０）。
上記で説明したように、はじめに位置調整用のプローブ針１Ｂを用いて針位置合わせ用針コンタクト試験を行い、プローブカード１の位置調整を行う（ステップＳ２１）。
【００３５】
針位置合わせ用針コンタクト試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、プローバーはアラームを警告灯表示などで発信し（ステップＳ２２）、検査者はこの警告に基づいて傾向管理のためにテスト中断／続行にかかわらないアラームフラグを立てる（ステップＳ２３）。本実施形態では、検査者がプローバーを操作して、マニュアルでアラームフラグを立てる。
検査者は上記アラームフラグ立てに同期して特性不良が多発していないかを警告灯表示などをもとに適宜確認する（ステップＳ２４）。特定の項目に片寄らず特性不良が多発しているならば、量産の連続作業を中断し、図２で説明した針圧・針位置調整を行う（ステップＳ２５）。
アラームフラグ立てに同期して特性不良が多発していないなら、量産作業続行又は作業の区切りでプローブカードの針１Ｂのメンテナンスを実施後、量産作業を再開する（ステップＳ２６）。
【００３６】
ステップＳ２１においてプローブカード１の位置調整が合格（ＯＫ）であれば、特性測定用のプローブ針１Ａを用いたコンタクト試験を実施する（ステップＳ２７）。コンタクトが良好に取れれば、半導体装置２の電気的特性の試験を実施する（ステップＳ２８）。終了後、次の半導体装置２があれば、同様の検査を行う（ステップＳ２９）。次の半導体装置２がなければ試験は終了する（ステップＳ３０）。
【００３７】
ステップＳ２７において特性測定用のプローブ針１Ａを用いたコンタクト試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、電極２Ａの高さのばらつきが大きいと判断し、試験を中断する（ステップＳ３１）。
ステップＳ２８において半導体装置２の電気的特性の試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、製品の特性不良と判断し、試験を中断する（ステップＳ３２）。
【００３８】
本実施形態では、四隅の位置調整用のプローブ針１Ｂだけに注目して位置調整を行えばよいので、位置調整が容易である。
本実施形態では、プローブカード１と半導体装置２とを近づけてプローブ針を電極に接触させたときにかかる圧力が、通常の特性測定用のプローブ針１Ａに比べて四隅の位置調整用の針１Ｂが軽くなるため、位置調整を高感度に実施することができる。
本実施形態では、半導体装置２の四隅の電極２Ｂを特性測定用の電極２Ａよりも一回り小さくしているので、水平方向の位置合わせにずれが生じた場合に、そのずれを高感度に検出することができる。
本実施形態では、プローブカード１と半導体装置２との位置合わせを確実、迅速、かつ、容易に、安価に実施できる。
【００３９】
本実施形態では、特性測定用のプローブ針１Ａの針先の高さを位置調整用のプローブ針１Ｂよりも低くしているので、特性測定用のプローブ針１Ａの針圧が高く、特性測定を高感度に実施できる。
【００４０】
本実施形態では、特性測定用のプローブ針１Ａのコンタクト試験の前に、より厳しい条件で針位置調整用のプローブ針１Ｂのコンタクト試験を行い、不良があった場合にはアラームが発信され、検査者はアラームフラグを立てるようにしている。
そのため、本実施形態では、不良が生じた場合には位置調整上の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、製造上の問題か否かを検知することができる。
例えば、針圧不足で接触抵抗が大きいため針位置合わせ用のプローブ針１Ｂのコンタクト試験が不合格（ＮＧ）となるが、特性測定用のプローブ針１Ａのコンタクト試験では規格ぎりぎりで合格（ＯＫ）となり、その後の高速測定項目などの電気特性試験で不合格（ＮＧ）となる場合、プローブ針１Ｂのコンタクト試験と電気特性試験との関連性が把握できる。
アラームフラグが多発（基準は任意に設定）した場合、項目によらず他の不良が多発していないかの関連性の情報により、量産性をそこなうことなく、より適切に量産作業を中断し、針圧・針位置調整を実施する機会を得ることができる。
【００４１】
本実施形態では、不良が生じた場合には位置調整上の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができるので、それぞれの不良検出について特定のフェイルカテゴリを示すようにプログラムを組むことにより、原因の特定が容易になる。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、高感度に位置調整を実施し、高感度に特性試験を実施することができ、不良が生じた場合には位置調整上の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、不良原因の特定が容易で迅速な不良対応ができる。
本実施形態では、検査対象が量産フローにおいて次々と入れ替わることによる測定位置の変動（高さ、平面位置）を量産の作業を滞らせることなく検出し、変動を検知して適切な調整を行うことができる。
なお、本実施形態では、計４対のプローブ針１Ｂ／電極２Ｂを半導体装置２の四隅に対応させて設ける場合について説明したが、これらの対数は適宜変更できる。
【００４３】
「第２実施形態」
図面を参照して、本発明に係る第２実施形態のプローブカードとこれを備えたプローバー、このプローバーで検査される半導体装置、及び検査方法について説明する。図４は本実施形態のプローブカードと半導体装置を示す要部斜視図である。図５は検査方法を示すフローチャートである。
【００４４】
本実施形態において、プローブカード３を備えたプローバー（図示略）を用いて半導体装置４の検査を行う。プローバーには、図５に示すフローで検査を行うプログラムが組まれている。
【００４５】
本実施形態のプローブカード３は、
絶縁基板（図示略）に、
通常の特性測定用の複数のプローブ針３Ａと、
通常の特性測定用のプローブ針３Ａに比べて針先の高さが高い複数の位置調整用のプローブ針３Ｂと、
位置調整用のプローブ針３Ｂよりも針先の高さが高い過剰針圧防止用の複数のプローブ針３Ｃとが設けられたものである。
プローブカード１には、計４個の位置調整用のプローブ針３Ｂと計４個の過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃとが、検査対象である半導体装置４の四隅に対応した位置に設けられている。
【００４６】
位置調整用のプローブ針３Ｂは特性測定用のプローブ針３Ａより針高さが高いので、位置調整用のプローブ針３Ｂの先端は特性測定用のプローブ針３Ａの先端よりも半導体装置４からの距離が大きく、針先の高さが高い。過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃの先端はさらに半導体装置４からの距離が大きく、針先の高さが高い。
特性測定用のプローブ針３Ａと位置調整用のプローブ針３Ｂとの針高さの差は制限されないが、１５μｍ程度が好ましい。
過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃの針高さは制限されず、プローブ針３Ａ、３Ｂの針圧が許容される上限を超えた時に半導体装置４の電極４Ｂに接触する高さとする。
【００４７】
検査対象である半導体装置４には、
複数の特性測定用のプローブ針３Ａ用の電極４Ａと、
複数の位置調整用のプローブ針３Ｂ及び過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃ用の電極４Ｂとが設けられている。
本実施形態では、計４個の電極４Ｂが半導体装置４の四隅に設けられている。
本実施形態において、電極４Ａと電極４Ｂとはいずれも平面視矩形状であり、電極４Ｂは位置調整用のプローブ針３Ｂ及び過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃが同時に接触可能なように、特性測定用の電極４Ａよりも若干大きいサイズとされている。
【００４８】
本実施形態では、１個の電極４Ｂに対して位置調整用のプローブ針３Ｂ及び過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃとを対応させているが、半導体装置４には、位置調整用のプローブ針３Ｂ用と過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃ用にそれぞれ電極を設けてもよい。
【００４９】
＜連続試験＞
次に、図５を参照して、本実施形態の連続試験方法について説明する。
連続試験を開始する（ステップＳ４１）。
第１実施形態と同様に、はじめに位置調整用のプローブ針３Ｂを用いた針コンタクト試験を行い、プローブカード３の位置調整を行う（ステップＳ４２）。
第１実施形態と同様、針位置合わせ用針コンタクト試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、プローバーはアラームを警告灯表示などで発信し（ステップＳ４３）、検査者は傾向管理のためにテスト中断／続行にかかわらないアラームフラグを立てる（ステップＳ４４）。
アラームフラグを立てた後の対応は第１実施形態と同様である（ステップＳ４５〜Ｓ４７）。
【００５０】
ステップＳ４２において位置調整用のプローブ針３Ｂを用いた針コンタクト試験が合格（ＯＫ）であれば、過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃを用いた針コンタクト試験を実施する（ステップＳ４８）。すべての過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃが電極４Ｂと非導通ならば合格（ＯＫ）と判断される。１本でも過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃが電極４Ｂと導通すれば、不合格（ＮＧ）である。
【００５１】
過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃを用いた針コンタクト試験が合格（ＯＫ）であれば、特性測定用のプローブ針３Ａを用いたコンタクト試験を実施し（ステップＳ４９）、コンタクトが良好に取れれば、半導体装置４の電気的特性の試験を実施する（ステップＳ５０）。終了後、次の半導体装置４があれば同様の検査を行う（ステップＳ５１）。次の半導体装置４がなければ試験は終了する（ステップＳ５２）。
【００５２】
ステップＳ４８において過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃを用いた針コンタクト試験が不合格（ＮＧ）であれば、プローバーはアラームを警告灯表示などで発信し（ステップＳ５３）、過剰針圧の原因除去作業を行う（ステップＳ５４）。すなわち、即座に検査を中断し、プローブカード３の高さ位置、及びプローブ針３Ｃの針圧の確認・調整作業を行う。
第１実施形態と同様、ステップＳ４９において特性測定用のプローブ針３Ａを用いたコンタクト試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、電極４Ａの高さのばらつきが大きいと判断し、試験を中断する（ステップＳ５５）。
ステップＳ５０において半導体装置４の電気的特性の試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、製品の特性不良と判断し、試験を中断する（ステップＳ５６）。
【００５３】
本実施形態では、四隅の位置調整用の針３Ｂ及び過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃだけに注目して位置調整及び針圧調整を行えばいいので、位置調整及び針圧調整が容易である。
本実施形態では、プローブカード３と半導体装置４とを近づけてプローブ針を電極に接触させたときにかかる圧力が、通常の特性測定用のプローブ針３Ａに比べて四隅の位置調整用の針３Ｂが軽くなるため、位置調整を高感度に実施することができる。
本実施形態において、電極４Ｂが特性測定用の電極４Ａよりも一回り大きく、１個の電極４Ｂに対して２本のプローブ針３Ｂと３Ｃとが対応しているため、高さ変動を高感度に検出することができる。
【００５４】
本実施形態では、プローブカード３のプローブ針の高さ変動にもっとも敏感な四隅に、位置調整用のプローブ針３Ｂに合わせて、過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃを設けている。位置調整用のプローブ針３Ｂが電極４Ｂに接触し、過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃが電極４Ｂに接触しない高さ位置で検査を行うことで、プローブ針３Ａ、３Ｂに過剰針圧がかかることを防止して、プローブ針３Ａ、３Ｂに過度な負荷がかかることを防止でき、針折れ等を防止することができる。
特に針先研磨を行わないカード仕様（ＬＣＤ‐Ｓ）の場合、すべてのプローブ針３Ｃが電極４Ｂに接触しないように調整することにより、過剰針圧を効果的に防止でき、好ましい。
【００５５】
本実施形態では、特性測定用のプローブ針３Ａの針先の高さを位置調整用のプローブ針３Ｂよりも低くしているので、特性測定用のプローブ針３Ａの針圧が高く、特性測定を高感度に実施できる。
【００５６】
本実施形態においても、特性測定用のプローブ針３Ａのコンタクト試験の前に、より厳しい条件の針位置調整用のプローブ針３Ｂのコンタクト試験を行い、不良があればアラームが発信され、検査者がアラームフラグを立てるようにしている。
本実施形態において、不良が生じた場合には、位置調整上の不良と針圧不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、製造上の問題か否かを検知することができる。
本実施形態においても、不良が生じた場合には位置調整上の不良と針圧不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができるので、それぞれの不良検出について特定のフェイルカテゴリを示すようにプログラムを組むことにより、原因の特定が容易になる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態において、高感度に位置調整を実施し、高感度に特性試験を実施することができ、不良が生じた場合には位置調整上の不良と針圧不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、不良原因の特定が容易で迅速な不良対応ができる。
なお、本実施形態では、計４対のプローブ針３Ｂ／プローブ針３Ｃ／電極４Ｂを半導体装置４の四隅に対応させて設ける場合について説明したが、これらの対数は適宜変更できる。
【００５８】
「第３実施形態」
図面を参照して、本発明に係る第３実施形態のプローブカードとこれを備えたプローバー、このプローバーで検査される半導体装置、及び検査方法について説明する。図６は本実施形態のプローブカードと半導体装置を示す要部斜視図である。図７は検査方法を示すフローチャートである。
【００５９】
本実施形態において、プローブカード５を備えたプローバー（図示略）を用いて半導体装置６の検査を行う。プローバーは、図７に示すフローで検査を行うプログラムが組まれている。
【００６０】
本実施形態のプローブカード５は、
絶縁基板（図示略）に、
通常の特性測定用の複数のプローブ針５Ａと、
通常の特性測定用のプローブ針５Ａに比べて針先の高さが高い複数の位置調整用のプローブ針５Ｂと、
位置調整用のプローブ針５Ｂよりも針先の高さが高い針先磨耗度合いモニタ用の複数のプローブ針５Ｃとが設けられたものである。
針先磨耗度合いモニタ用の複数のプローブ針５Ｃは、第２実施形態の過剰針圧防止用のプローブ針３Ｃよりも針先の高さが高いプローブ針である。
プローブカード５には、計４個の位置調整用のプローブ針５Ｂと計４個の針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃとが、検査対象である半導体装置６の四隅に対応した位置に設けられている。
【００６１】
位置調整用のプローブ針５Ｂは特性測定用のプローブ針５Ａより針先の高さが高いので、位置調整用のプローブ針５Ｂの先端は特性測定用のプローブ針５Ａの先端よりも半導体装置６からの距離が大きく、針先の高さが高い。針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃの先端はさらに半導体装置６からの距離が大きく、針先の高さが高い。
特性測定用のプローブ針５Ａと位置調整用のプローブ針５Ｂとの針高さの差は制限されないが、１５μｍ程度が好ましい。
針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃの針高さは制限されず、特性測定用のプローブ針５Ａあるいは位置調整用のプローブ針５Ｂが磨耗限界まで短くなったときに半導体装置６の電極６Ｂに接触する高さとする。
【００６２】
検査対象である半導体装置６には、
複数の特性測定用のプローブ針５Ａ用の電極６Ａと、
複数の位置調整用のプローブ針５Ｂ及び針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃ用の電極６Ｂとが設けられている。
計４個の電極６Ｂが半導体装置６の四隅に設けられている。
本実施形態において、電極６Ａと電極６Ｂとはいずれも平面視矩形状であり、電極６Ｂは位置調整用のプローブ針５Ｂ及び針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃが同時に接触可能なように、電極６Ａよりも若干大きいサイズとされている。
【００６３】
本実施形態では、１個の電極６Ｂに対して位置調整用のプローブ針５Ｂ及び針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃとを対応させているが、半導体装置６には、位置調整用のプローブ針５Ｂ用と針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃ用にそれぞれ電極を設けてもよい。
【００６４】
＜連続試験＞
次に、図７を参照して、本実施形態の連続試験方法について説明する。
連続試験を開始する（ステップＳ６０）。
第１実施形態と同様に、はじめに位置調整用のプローブ針５Ｂを用いた針コンタクト試験を行い、プローブカード５の位置調整を行う（ステップＳ６１）。
第１実施形態と同様、針位置合わせ用針コンタクト試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、プローバーはアラームを警告灯表示などで発信し（ステップＳ６２）、検査者は傾向管理のためにテスト中断／続行にかかわらないアラームフラグを立てる（ステップＳ６３）。
アラームフラグを立てた後の対応は第１実施形態と同様である（ステップＳ６４〜６６）。
【００６５】
ステップＳ６１においてプローブ針５Ｂを用いた針コンタクト試験が合格（ＯＫ）であれば、針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃを用いた針コンタクト試験を実施する（ステップＳ６７）。すべての針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃが電極６Ｂと非導通ならば合格（ＯＫ）と判断される。
１本でも針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃが電極６Ｂと導通していれば、不合格（ＮＧ）である。
【００６６】
ステップＳ６７においてプローブ針５Ｃを用いた針コンタクト試験が合格（ＯＫ）であれば、特性測定用のプローブ針５Ａを用いたコンタクト試験を実施し（ステップＳ６８）、コンタクトが良好に取れれば、半導体装置６の電気的特性の試験を実施する（ステップＳ６９）。終了後、次の半導体装置６があれば同様の検査を行う（ステップＳ７０）。次の半導体装置６がなければ試験は終了する（ステップＳ７１）。
【００６７】
ステップＳ６７においてプローブ針５Ｂを用いた針コンタクト試験が不合格（ＮＧ）であれば、プローバーはアラームを警告灯表示などで発信し（ステップＳ７２）、プローブ針５Ａ、５Ｂの針先磨耗度合いの確認作業を行う（ステップＳ７３）。必要があればプローブカードを交換する。
第１実施形態と同様、ステップＳ６８において特性測定用のプローブ針５Ａを用いたコンタクト試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、電極６Ａの高さのばらつきが大きいと判断し、試験を中断する（ステップＳ７４）。
ステップＳ６９において半導体装置６の電気的特性の試験の結果が不合格（ＮＧ）であれば、製品の特性不良と判断し、試験を中断する（ステップＳ７５）。
【００６８】
本実施形態では、四隅の位置調整用のプローブ針５Ｂだけに注目して位置調整を行えばいいので、位置調整が容易である。
本実施形態では、プローブカード５と半導体装置６とを近づけてプローブ針を電極に接触させたときにかかる圧力が、通常の特性測定用のプローブ針５Ａに比べて四隅の位置調整用の針５Ｂが軽くなるため、位置調整を高感度に実施することができる。
本実施形態において、電極６Ｂが特性測定用の電極６Ａよりも一回り大きく、１個の電極６Ｂに対して２本のプローブ針５Ｂと５Ｃとが対応しているため、高さ変動を高感度に検出することができる。
【００６９】
本実施形態では、プローブカード５の針の高さ変動にもっとも敏感な四隅に、位置調整用のプローブ針５Ｂに合わせて、針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針５Ｃを設けているので、プローブ針５Ａ、５Ｂの摩耗を目視だけではなく、電気的に検出することができる。ウエハテスト中でも、随時プローブ針５Ａ、５Ｂの摩耗をモニタすることができ、プローブ針５Ａ、５Ｂの交換時期を検知することができる。
特に針先研磨を行わないカード仕様（ＬＣＤ‐Ｓ）の場合、プローブ針５Ｃの接触をモニタすることにより、針先磨耗度限界情報を得ることができ、好ましい。
【００７０】
本実施形態では、特性測定用のプローブ針５Ａの針先の高さを位置調整用のプローブ針５Ｂよりも低くしているので、特性測定用のプローブ針５Ａの針圧が高く、特性測定を高感度に実施できる。
【００７１】
本実施形態においても、特性測定用のプローブ針５Ａのコンタクト試験の前に、より厳しい条件の針位置調整用のプローブ針５Ｂのコンタクト試験を行い、不良があればアラームが発信され、検査者がアラームフラグを立てるようにしている。
本実施形態において、不良が生じた場合には、位置調整上の不良と針先磨耗の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、製造上の問題か否かを検知することができる。
本実施形態において、不良が生じた場合には位置調整上の不良と針先磨耗の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができるので、それぞれの不良検出について特定のフェイルカテゴリを示すようにソフトを組むことにより、原因の特定が容易になる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態において、高感度に位置調整を実施し、高感度に特性試験を実施することができ、不良が生じた場合には位置調整上の不良と針先磨耗の不良と特性不良とを切り分けて不良を検出することができ、不良原因の特定が容易で迅速な不良対応ができる。
なお、本実施形態では、計４対のプローブ針５Ｂ／プローブ針５Ｃ／電極６Ｂを半導体装置６の四隅に対応させて設ける場合について説明したが、これらの対数は適宜変更できる。
【００７３】
「設計変更」
本発明は上記実施例に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜設計変更可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１、３、５  プローブカード
１Ａ、３Ａ  特性測定用のプローブ針
１Ｂ、３Ｂ  位置調整用のプローブ針
３Ｃ  過剰針圧防止用のプローブ針
５Ｃ  針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針
２、４、６  半導体装置
２Ａ、４Ａ、６Ａ  特性測定用のプローブ針用の電極
２Ｂ  位置調整用のプローブ針用の電極
４Ｂ  位置調整用のプローブ針及び過剰針圧防止用のプローブ針用の電極
６Ｂ  位置調整用のプローブ針及び針先磨耗度合いモニタ用のプローブ針用の電極
【図１】
2012042349.tif 000003
【図２】
2012042349.tif 000004
【図３】
2012042349.tif 000005
【図４】
2012042349.tif 000006
【図５】
2012042349.tif 000007
【図６】
2012042349.tif 000008
【図７】
2012042349.tif 000009