(57)【要約】【課題】短時間かつ高精度にパッド中央の位置情報を得ること。【解決手段】本発明にかかる半導体集積回路の検査装置は、半導体の複数の端子に接続された複数のパッドにそれぞれ対応する複数のプローブピンを有するプローブカードを前後、左右に移動する駆動部と、半導体の複数の端子に接続された複数のパッドの形状及び半導体集積回路の配置を記憶した記憶部と、記憶部から取得したパッドの形状に基づいて駆動部を制御する制御部とを有する。制御部は、駆動部を制御して、前記複数のパッドのうち検査対象である一の検査パッドの頂点座標を検出する検出処理を行い、当該検査パッドの一頂点を検出した場合は、検査パッドの形状の情報から検査パッドの中央の座標を算出し、算出された検査パッドの中央の座標にプローブピンを押圧して半導体集積回路の検査をする。【選択図】図１
2012042407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路の検査装置であって、
前記半導体の複数の端子に接続された複数のパッドにそれぞれ対応する複数のプローブピンを有するプローブカードを前後、左右に移動する駆動部と、
前記半導体の複数の端子に接続された前記複数のパッドの形状及び前記半導体集積回路の配置を記憶した記憶部と、
前記記憶部から取得した前記パッドの形状に基づいて前記駆動部を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記駆動部を制御して、前記複数のパッドのうち検査対象である少なくとも一の検査パッドに前記プローブピンを押圧して前記検査パッドの導通を検出し、導通した際の前記プローブピンの位置と、導通しなかった際の前記プローブピンの位置から、前記検査パッドの頂点座標を検出する検出処理を行い、当該検査パッドの一頂点を検出した場合は、前記検査パッドの形状の情報から前記検査パッドの中央の座標を算出し、
前記駆動部は、前記制御部の制御に基づき、前記算出された検査パッドの中央の座標に前記プローブピンを押圧して検査を行う半導体集積回路の検査装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記頂点検出処理を、前記検査パッドの一の頂点に対して行い、当該検査パッドの一頂点を検出した場合、当該検出した頂点の座標の対角にある頂点に対して、前記頂点検出処理を行い、当該対角の頂点を検出したら、前記検出した２の頂点の座標の中点を算出することにより前記検査パッドの中央の座標を算出する請求項１記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記プローブピンを前記検査パッドに押圧した際の前記プローブピンの針先のずれ量であるマージンベクトルδ（δｘ，δｙ）および前記プローブピンの針先の直径Φを記憶し、
前記制御部は、前記頂点検出処理を行う際、前記マージンベクトルδと、前記プローブピンの針先の半径Φに基づいて検出処理を行う請求項１又は２項記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項４】
前記マージンベクトルδは、前記プローブピンの形状、前記プローブピンの前記検査パッドに対する角度、及び前記導通を検出する際に前記プローブカードが前記検査パッドに対して押圧される圧力に基づき、算出されるものである請求項３記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項５】
前記制御部は、初期座標において、前記プローブピンを前記検査パッドに押圧することにより、導通を検出してから、前記プローブピンを、ｘ軸又はｙ軸に平行に沿って、それぞれ（Φ＋δｘ）又は（Φ＋δｙ）だけ前記検査パッドの中心から離れる方向に移動させ、当該移動させたそれぞれの座標において導通を検出し、導通が検出されなかった場合に前記初期座標を前記頂点の座標とする請求項３又は４記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項６】
前記頂点検出処理の際に使用される前記検査パッドは、前記半導体集積回路の複数のパッドのうち、前記マージンベクトルが相対的に小さいものである請求項３乃至５のうちいずれか1項記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項７】
前記頂点検出処理の際に使用される前記検査パッドは、前記半導体集積回路の複数のパッドのうち、中央付近にあるものである請求項３乃至５のうちいずれか１項記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項８】
前記制御部は、一の半導体集積回路について前記導通検査を行い、更に前記半導体集積回路の配置情報に基づき、前記プローブカードの座標を他の半導体集積回路の上になるよう移動させ、他の半導体集積回路の導通の検査を行うことにより、複数の前記半導体集積回路の導通の検査を行う請求項１乃至７記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記複数のパッドにおいて前記頂点の検出処理を行い、当該検出結果に基づいて、前記プローブカードの角度又は左右の位置を調整する請求項８記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項１０】
前記プローブカードの角度又は左右の位置を調整する際、前記制御部は、少なくとも前記半導体集積回路の両端に位置するパッドを前記頂点検出処理の対象の前記検査パッドとし、それぞれ１の頂点を検出する請求項８記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記頂点検出処理をする際、前記プローブピンを前記検査パッドに押圧した際の前記プローブピンの針先のずれ量であるマージンベクトルδ（δｘ，δｙ）および前記プローブピンの針先の直径Φに基づき、前記プローブピンを、ｘ軸又はｙ軸に平行に沿って、それぞれ（Φ＋δｘ）又は（Φ＋δｙ）前記検査パッドの中心から離れる方向に移動させ、当該移動させたそれぞれの座標において導通を検出する検出処理を行い、当該移動した点において導通が検出された場合、前記頂点検出処理が失敗したとしてくり返し検出処理を行い、当該検出処理が複数回失敗した場合に、前記検査パッドの他の頂点に対して前記頂点検出処理を行う請求項１乃至１０項のうちいずれか１項記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項１２】
前記半導体検査装置は、前記検査パッドの導通の検査を行う際、更に、前記検査パッドから入出力される信号を、前記プルーブピンを介して、前記プローブカードに接続されたＩＣテスタにおいて測定することにより、前記半導体集積回路の動作の検査を行う請求項１乃至１１のうちいずれか１項記載の半導体集積回路の検査装置。
【請求項１３】
半導体集積回路の検査方法であって、
前記半導体集積回路の複数の端子に接続された複数のパッドの形状及び前記半導体集積回路の配置を記憶部に記憶させ、
前記半導体集積回路の複数の前記端子に接続された複数の検査パッドにそれぞれ対応する複数のプローブピンを有するプローブカードを駆動部を制御することにより前後、左右に移動させ、
前記記憶部から取得した前記パッドの形状に基づいて前記駆動部を制御し、前記複数のパッドのうち少なくとも検査対象である一の検査パッドに前記プローブピンを押圧して前記パッドの導通を検出し、
導通した際の前記プローブピンの位置と、導通しなかった際の前記プローブピンの位置から、前記検査パッドの頂点座標を検出する検出処理を行い、
当該検査パッドの一頂点を検出した場合は、前記検査パッドの形状の情報から前記検査パッドの中央の座標を算出し、
前記駆動部は、前記制御部の制御に基づき、前記算出された検査パッドの中央の座標に前記プローブピンを押圧して検査を行う半導体集積回路の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体集積回路検査装置、半導体集積回路の検査方法、及び半導体集積回路の検査装置の制御プログラムに関し、特にプローブカードを用いた半導体集積回路検査装置、半導体集積回路の検査方法、及び半導体集積回路の検査装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体装置のテストパッドとプローブカード針のＸ／Ｙ方向位置合わせは、オペレータがカメラを見ながら位置を調整して合わせていた。この際、プローブカードの針先はほぼパッド中央に合わせるようにする。だが、近年の狭ピッチ化によるパッドサイズミニマム化により、画面内に写るパッド画面は小さくなっている。それにより、オペレータの技量差が現れ、テストパッドとプローブカードとのコンタクトの不良多発の原因となっていた。
【０００３】
特許文献１に記載の技術は、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よ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ものである。
【０００４】
特許文献１に記載の技術について説明する。図３３はプローブピンの移動動作の一例を示す図である。図３４は、プローブカードを用いた検査方法を示すフローチャートである。特許文献１に記載の技術は、ＩＣチップを固定した指示ステージの位置を粗調整した後、プローブピンをＩＣチップの電極パッドの形成面に合わせて水平方向に移動させる。そして、プローブピンが電極パッドから落ちた際の支持ステージの位置座標を求める。
【０００５】
全プローブピン２３２が電極パッドに接触するポイントＰ０の位置は、各電極パッド間でばらついて異なっている。この状態から、全プローブピン２３２をＸ方向に一定のピッチでステップさせながらコンタクト試験を行い、全プローブピン２３２が電極パッドに接触している座標位置範囲を求める。Ｙ方向についても、同様の座標位置範囲を求める。こうして得られた座標位置範囲から、全プローブピン２３２が各パッドに対して一番中央付近となる位置座標を求める。これにより、電極パッドとプローブピンとを再現性よく接触させることができる。
【０００６】
ところで、特許文献２には、ＩＣチップの位置とプローブカードの位置とをより正確に合わせることができる技術が記載されている。特許文献２に記載の技術は、ＩＣチップの電極パッドと、プローブの針先とを撮影し、当該撮影画像を拡大する。それにより、オペレータはより正確に位置合わせを行うことができる。また、特許文献２に記載の技術は、撮影された電極パッドの画像より、電極パッドの形状を抽出する。当該抽出した電極パッドの形状から、電極パッドの中心を特定する。これにより、オペレータはより容易にかつ正確にプローブカードの位置合わせを行うことができるものである。
【０００７】
また、特許文献３には、電極パッドの中心を求めることができる技術が記載されている。特許文献３に記載の技術は、電極パッドを撮影し、当該撮影した画像から、電極パッドの頂点のｘ、ｙ座標を求める。そして、頂点のｘ、ｙ座標のうち、最も小さい値と最も大きい値との中点を求め、それを当該電極パッドの中心とする。これにより、電極パッドが一部欠けていたりした場合であっても、電極パッドの中心を求めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−０２３２２９号公報
【特許文献２】国際公開第２００７−０３２０７７号公報
【特許文献３】特開昭５７−２５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、パッドとプローブとの導通を検出するサーチポイントが多いため、パッド中心割り出しに時間がかかる。また、パッドを横断・縦断してプロービングするため、パッドの中心を求めるのに使用したパッドはそのセンター付近がプロービングによりダメージを受けて、通常の半導体検査をする時に不良になる可能性が高くなる。
【００１０】
特許文献２及び３に記載の技術は、画像から電極パッドの頂点の座標を検出するものであるが、画像から座標を検出するためには、画像解析装置が必要であり、また、近年微細化しつつある電極パッドの撮像は困難であるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかる半導体集積回路の検査装置は、半導体の複数の端子に接続された複数のパッドにそれぞれ対応する複数のプローブピンを有するプローブカードを前後、左右に移動する駆動部と、半導体の複数の端子に接続された複数のパッドの形状及び半導体集積回路の配置を記憶した記憶部と、記憶部から取得したパッドの形状に基づいて駆動部を制御する制御部とを有する。制御部は、駆動部を制御して、前記複数のパッドのうち検査対象である少なくとも一の検査パッドにプローブピンを押圧して検査パッドの導通を検出し、導通した際のプローブピンの位置と、導通しなかった際のプローブピンの位置から、検査パッドの頂点座標を検出する検出処理を行い、当該検査パッドの一頂点を検出した場合は、検査パッドの形状の情報から検査パッドの中央の座標を算出し、駆動部は、制御部の制御に基づき、算出された検査パッドの中央の座標にプローブピンを押圧して半導体集積回路の検査をを行う。
【００１２】
本発明にかかる半導体集積回路の検査方法は、半導体の複数の端子に接続された複数のパッドの形状及び半導体集積回路の配置を記憶部に記憶させ、半導体の複数の端子に接続された複数の検査パッドにそれぞれ対応する複数のプローブピンを有するプローブカードを駆動部を制御することにより前後、左右に移動させ、記憶部から取得したパッドの形状に基づいて駆動部を制御し、複数のパッドのうち少なくとも検査対象である一の検査パッドにプローブピンを押圧してパッドの導通を検出し、導通した際のプローブピンの位置と、導通しなかった際のプローブピンの位置から、検査パッドの頂点座標を検出する検出処理を行い、当該検査パッドの一頂点を検出した場合は、検査パッドの形状の情報から検査パッドの中央の座標を算出し、駆動部は、制御部の制御に基づき、算出された検査パッドの中央の座標にプローブピンを押圧して半導体集積回路の検査を行う。
【００１３】
本発明においては、テストパッドの対角の座標を求め、その中点をパッドの中央の座標として算出することにより、短時間かつ高精度にパッド中央の位置情報を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、半導体集積回路の導通検査をより高精度かつ短時間に行うことができる半導体集積回路検査装置、半導体集積回路の検査方法、及び半導体集積回路の検査装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１にかかる半導体検査装置１を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるＴＡＢのテストパッド１８の概念を示す図である。
【図３】実施の形態１にかかる本実施の形態にかかる半導体検査方法の概要示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１にかかるティーチングの動作を更に詳細に示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１にかかるテストパッド１８と対角ベクトルの概要を示す図である。対角ベクトルＤの計算方法は以下の通りである。
【図６】実施の形態１にかかるＩＣチップのパッドの左上座標（ＰＬＵ）と右下座標（ＰＲＤ）のレイアウト上の中点の求め方の概念を示す図である。
【図７】実施の形態１にかかるプローブカード１６がＩＣチップ１４に対して位置を調整され、接続されている様子を示す図である。
【図８】実施の形態１にかかるパッド左上座標を取得する方法を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１にかかる導通確認方法の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態１にかかるテストパッド１８の左上の頂点の確認の方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態１にかかるテストパッド１８と、プローブ針１７の針先の位置を表す図である。
【図１２】実施の形態１にかかるＰＬＵの精度を示す図である。
【図１３】実施の形態１にかかるパッド右下座標（ＰＲＤ）取得方法を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態１にかかる右下の頂点検出処理の方法を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態１にかかるＰＬＵの精度が上がる様子を示す図である。
【図１６】実施の形態１にかかる本発明のティーチングを実施するテストパッド１８の、ＩＣチップ１４のレイアウト上の位置を示す図である。
【図１７】実施の形態２にかかる半導体検査装置３１を示す図である。
【図１８】実施の形態２にかかるテストパッド３４を示す図である。
【図１９】実施の形態２にかかるプローブ針１７の針先の位置と、テストパッド３４の位置を示す図である。
【図２０】実施の形態２にかかる半導体ウェハ３２を示す図である。
【図２１】実施の形態２にかかるテストパッド３４とプローブ針１７の針先の位置を示す図である。
【図２２】実施の形態２にかかるパッドセンター座標（ＰＣ）の精度の期待値を示す。
【図２３】実施の形態２にかかるＩＣチップ３２のテストパッド３４を示す図である。
【図２４】実施の形態３にかかるプローバのティーチング方法を示すフローチャートである。
【図２５】実施の形態３にかかるパッド左上座標（ＰＬＵ）取得方法を示すフローチャートである。
【図２６】実施の形態３にかかる左上頂点検出処理を示すフローチャートである。
【図２７】実施の形態３にかかるパッド右下座標（ＰＲＤ）取得方法を示すフローチャートである。
【図２８】実施の形態３にかかる右下頂点検出のフローチャートを示す図である。
【図２９】実施の形態３にかかる実施例３のティーチング実施パッド３４ａの選択の概略を示す図である。
【図３０】実施の形態３にかかる実施例３のθずれに関するエラーデータ解析方法を示す図である。
【図３１】実施の形態３にかかるプローブ針１７と、テストパッドの位置を示す図である。
【図３２】実施の形態３にかかるエラーデータ解析の一例を示す図である。
【図３３】従来のプローブピンの移動動作の一例を示す図である。
【図３４】従来のプローブカードを用いた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】
【００１６】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。本実施の形態においては、プログラム処理の結果を人手で機械的に調整することで反映する場合等に電気磁気的手段によらず、機械的な手段で記憶することも記憶に含める。
【００１７】
図１は、本実施の形態にかかる半導体検査装置１を示す図である。半導体検査装置１は、ＩＣチップ１４の複数のテストパッド１８（図２参照）にそれぞれ対応する複数のプローブピン１７を有するプローブカード１６を前後、左右に移動するステーションヘッド１０と、ＩＣチップ１４の複数の端子の、プローブピン１７が接触するテストパッド１８の形状及びＩＣチップの配置を記憶したストレージ１１と、ストレージ１１から取得したテストパッド１８の形状に基づいてステーションヘッド１０を制御するコントローラ１２とを有する。
【００１８】
コントローラ１２は、ステーションヘッド１０を制御して、プローブ針１７をテストパッド１８に押圧してテストパッド１８の導通の有無を検出し、導通した際のプローブ針１７の位置と、導通しなかった際のプローブ針１７の位置から、テストパッド１８の頂点座標を検出する検出処理を、少なくともテストパッド１８の一の頂点に対して行い、当該テストパッド１８の一頂点を検出した場合は、テストパッド１８の形状の情報からテストパッド１８パッドの中央の座標を算出し、ステーションヘッド１０は、コントローラ１２の制御に基づき、算出されたテストパッド１８の中央の座標にプローブ針１７を押圧して半導体装置の導通を検査を行う。
【００１９】
これにより、本実施の形態にかかる半導体検査装置は、テストパッドの頂点の座標を検出し、当該検出した頂点の座標から、テストパッドの形状の情報を用いてテストパッドの中央の座標を算出するため、従来に比べより容易にテストパッドの中心座標を求めることができる。
【００２０】
本実施の形態にかかる半導体検査装置１について、更に説明する。ステーションヘッド１０は、固定されたプローブカード１６を水平方向に回転させるか、前後左右に移動させるかすることにより、ステージ１３上に固定されたＩＣチップ１４にプローブ針１７が適切に接触するようにする。
【００２１】
また、ステーションヘッド１０はプローブカード１６とＩＣテスタ（図示せず）とを電気的に接続する配線を有し、ＩＣテスタの出力信号をプローブカード針１７を通してテストパッド１８に伝えるとともに、テストパッド１８からの出力信号をＩＣテスタに伝える。
【００２２】
ストレージ１１は、半導体検査装置１固有のデータであるプローバ情報と、検査対象のＩＣチップ１４の製品情報、ＩＣチップ１４に対応したプローブカード情報を有している。そして、半導体検査装置１のテストパッド１８とプローブカード１６との位置を合わせるためのプログラムであるティーチングプログラムと、ティーチングプログラムの結果である設定値と、ＩＣテストプログラムとを格納する。なお、ティーチングプログラムの結果である設定値の一部は、半導体検査装置１に機械的手段で記憶される場合もある。
【００２３】
ＩＣチップ１４の製品情報は、後述する対角ベクトルＤ（図７参照）を計算するのに必要な、パッドサイズ情報（ＣＷ、ＬＷ）、パッド形状情報、ＩＣチップ１４のサイズ情報を含む。
【００２４】
プローブカード情報には対角ベクトルＤを計算するのに必要な、プローブ針先の直径Φのサイズ情報及びマージンベクトルδを計算するのに必要なプローブカードの物理情報を含む。
【００２５】
コントローラ１２は、ストレージ１１からの情報に基づき、ステーションヘッド１０を制御する。また、コントローラ１２は、ステーションヘッド１０またはステージ１３のどちらか、又は両方をそれぞれ上下に移動することにより、プローブ針１７をテープ１５上のテストパッド１８（図２参照）に電気的に接続したり、接続を解除したりする。また１つのＩＣチップ１４のテストが終了すると、スプロケットホール２１（図９参照）にスプロケット（図示せず）の歯を入れてテープを移動させて、ステーションヘッドの下に次の試験対象のＩＣチップ１４が移動するようにする。
【００２６】
コントローラ１２は、ストレージ１１を有し、主にマイコンを中心とした回路セットで構成される。コントローラ１２は、ストレージ１１からロードしたプログラムおよびデータに基づき、ステーションヘッド１０、ステージ１３等を制御する。もちろん、プログラムやデータのロードというのは実際のデータの転送のみでなく、ストレージ１１上での各種プログラム及びデータの格納された領域を認識するだけの場合も含む。
【００２７】
ステージ１３は、ＩＣチップ１４が実装されたテープ１５を減圧吸着等で固定する。本実施の形態では、ステーションヘッド１０が移動することによりＩＣチップ１４とプローブカード１６との位置合わせを行うが、ステージ１３が移動するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、半導体検査装置１はＩＣチップ１４の検査プログラムを実行した結果としてＩＣテスタからの戻り値を受け取り、処理するようにしてもよい。又、ＩＣテスタの結果を見たオペレータの作業を介し、同様にして機能を実現することができる。
【００２９】
図２は、ＴＡＢのテストパッド１８の概念を示す図である。本実施の形態におけるテストパッド１８は、図２（ａ）に示すようにランド型である。テストパッド１８は、テープ面上に盛り上がった形状又はテープ面とテストパッド面が同一面内にある構造である。
【００３０】
ＩＣチップ１４はリードとの接続用のバンプ１９を有し、テープ１５上に設けられたリード２０の一端にバンプ１９を接続し、リード２０の他端にテストパッド１８を有する。テストパッド１８は、リード２０と同じ厚みを有するため、テープ１５上に盛り上がった形で形成される。
【００３１】
図２（ｂ）は、テープ１５とテストパッド１８を示す図である。プローブ針１７は、テストパッド１８の上に針がある場合は接触し、導通することができるが、テストパッド１８から針先が外れてしまうと、導通しない。そのため、パッドとの導通を検出することにより、パッドの形状を検出することができる。ここで、プローブ針１７とテストパッド１８が導通する限界（図２の点線の位置のプローブ針）の時にプローブ針１７がテストパッド１８に接触している部分の直径をプローブ針先直径Φとする。
【００３２】
次に、本実施の形態にかかる半導体検査装置１について、動作の概要を説明する。図３は、本実施の形態にかかる半導体検査方法の概要を示すフローチャートである。まず、コントローラ１２は、製品情報（テープ１５上でのテストパッド１８の並び）を外部から取得し、ストレージ１１に格納する（ステップＳ１）。
【００３３】
次に、プローブカード情報（プローブ針先直径Φ（図２参照）、及びオーバードライブ量の関数であるプロービング時の針先のずれ量）を外部から取得してストレージ１１に格納する（ステップＳ２）。ここで、プローピング時の針先のずれ量とは、プローブ針１７がテストパッド１８に押圧された際に、プローブ針１７の針先が接触した座標からずれるずれ量のことである。
【００３４】
次に、ティーチングプログラム、製品情報、プローブカード情報と元々半導体検査装置１が備えているプローバ情報（位置合わせ精度等）をストレージ１１からコントローラ１２にロードする。
【００３５】
次に、ステーションヘッド１０の位置の初期設定を人手でおおまかに行い、その後ティーチングプログラムによってパッドセンター座標（ＰＣ）を求め、その値から初期設定値を求めてストレージ１１に記憶する。これら一連の作業は、プローバのティーチングと呼ばれる（ステップＳ３）。この工程は、初期設定を人手で行うという点でセミオートのプロセスである。
【００３６】
次に、外部からその製品に対応したＩＣテストプログラムをストレージ１１にロード（ステップＳ４）し、その初期設定値、製品情報とＩＣテストプログラムをストレージ１１からコントローラ１２にロードして、ＩＣテストをフルオートで実行する（ステップＳ５）。同一ロットの同一製品（以降、製品ロット）であれば、再度ティーチングを行う必要はなく、連続してＩＣテストを実行することができる（ステップＳ６）。
【００３７】
製品ロットが終了したら、本発明の半導体検査を終了（ＥＮＤ）する。別の製品ロットをテストする場合は、同様に最初（ＳＴＡＲＴ）から実施する。
【００３８】
次に、本実施の形態にかかる半導体検査装置１の、テストパッド１８の中央の座標の求め方について、更に説明する。
【００３９】
本実施の形態にかかる半導体検査装置１は、テストパッド１８の頂点の座標を検出した後、ストレージ１１の有するＩＣチップ１４の形状の情報を用いてＩＣチップ１４の中心の座標を算出する。
【００４０】
図４は、図３のステップＳ３の動作である、ティーチングの動作を更に詳細に示すフローチャートである。まず、ストレージ１１に記憶した製品情報、プローブカード情報とプローバ情報をコントローラ１２に読み込む（ステップＳ１１）。次に、パッドの対角ベクトルＤ（ＣＷ，ＬＷ，Φ，δ）を計算により求める（ステップＳ１２）。ここで、ＣＷはパッドのｘ方向の大きさ（ｃｒｏｓｓｗｉｄｔｈ）、ＬＷはパッドのｙ方向の大きさ（ｌｅｎｇｈｔｗｉｄｔｈ）、Φはプローブ針の先端の直径である。ベクトル値δはマージンベクトルである。
【００４１】
ここで、対角ベクトルＤについて説明する。図５は、テストパッド１８と対角ベクトルＤの概要を示す図である。対角ベクトルＤの計算方法は以下の通りである。破線で示された円１７ａは、プローブ針先１７の先端部分と、テストパッド１８との接触部分を示す。テストパッド１８の大きさは図のｘ軸方向とｙ軸方向にそれぞれ長さＣＷとＬＷの長方形である。
【００４２】
まず、プローブ針１７の先端部分に外接する菱形２１を想定する。菱形２１の右下の角ＲＤ（コーナーＲＤ）を共有する２辺は、それぞれ隣接するパッドの辺に対して平行である。当然のことながら、パッドの角が直角の場合は、菱形は長方形になり、さらに針先の形状が円に近似できる場合は、菱形は正方形になる。図５では、略正方形として例示している。
【００４３】
次に、マージンベクトルδを求める。プローブ針１７がテストパッド１８に押圧されて導通した際の針先のずれ量を表すベクトルである。マージンベクトルδは、プローバ情報、プローブカード情報、及びプローブ針がパッドに接触してから電気的な接続を取るための加圧（オーバドライブ）の情報から求められる。また、一般にマージンベクトルδは、プローブカード針１７のｘ，ｙ軸からの傾きに依存するため、パッドに対応するプローブ針１７毎に異なる値を取る。
【００４４】
マージンベクトルδは、プローバ情報から得られるプローバの位置精度誤差を含めて、主に実験的に決定される値である。もちろん、精度をあまり問題にしない場合は、マージンベクトルを０として扱うこともできる。
【００４５】
ここで、ベクトルδのパッドの各辺への写像をそれぞれδｘ，δｙとする。この値は、後述するコーナー確認のフローチャートで使用する。図５では、説明のためマージンベクトルδを大きくして例示している。しかし、実際にはプローブ針の先端径に対して十分小さい値になるのが一般的である。以降の説明の図ではδを一般的な大きさで記述する。
【００４６】
ベクトルＤの算出方法について説明する。プローブ針１７の接触部分１７ａの、外接する菱形２１の右下角ｒｄを始点としてマージンベクトルδ分進んだ点が、パッド右下角ＲＤへとなるよう、菱形２１の位置を算出する。そして、パッドの左上角ＬＵを始点として、菱形２１に内接するプローブ針先１７の中心点に至るベクトルを対角ベクトルＤとする。
【００４７】
このように定義した対角ベクトルＤは、プローブ針先の中心がパッドの左上角にある場合に、プローブの位置をＤだけ移動し、さらに＋ｘ方向にΦ＋δｘまたは−ｙ方向にΦ＋δｙだけ移動した場合に、ちょうど導通するか、非導通するかの境目に移動する。
【００４８】
パッドのエッジにプローブ針１７の先端が位置した場合、針先の直径Φだけパッドの外側に移動すると、プローピング時の針先のずれ量により、導通と非導通の境目の再現性が低下する。本実施の形態では、マージンベクトルを求めることにより、より再現性よく導通と非導通とを分けることができる。
【００４９】
図４に戻って、ティーチングプログラムについての説明を続ける。対角ベクトルＤを算出したら、次に、ＩＣチップ１４とプローブカードとの角度（θ）を合わせる（ステップＳ１３）。人手によってステーションヘッドに取り付けられたプローブカードは、微小ながら半導体検査装置１のＸ−Ｙ軸と角度がずれているのが一般的である。その角度差をθとし、このθをできるだけ０になるようにする作業をθ合わせという。θ合わせ後の半導体装置の直交座標を、半導体検査装置１のｘ−ｙ座標とする。
【００５０】
次に、パッド左上座標（ＰＬＵ）を取得する（ステップＳ１４）。後述するとおり、パッド左上座標の取得ができたら、ＦｌａｇＳがＯｎになっているため、ＦｌａｇＳを見てパッド左上座標の取得に成功したかどうかを確認する（ステップＳ１５）。これに失敗したら（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ティーチングをストップし、オペレータにアラームを出す（ステップＳ１６）。
【００５１】
ＦｌａｇＳがＯｎである場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、ステーションヘッド１０を対角ベクトルＤだけ移動する（ステップＳ１７）。対角ベクトルＤの定義により、プローブ針１７はＩＣチップ１４のパッドの対角（右下角）の近傍で針先がパッドに接触する位置に移動する。
【００５２】
ここで、パッド左上座標の取得と対角ベクトルＤ移動後の導通チェックに成功していれば、従来の人手による目合わせに比較して十分な精度でパッドの座標が取得できていると言える場合がある。この場合は、後述するように、パッドの形状の情報である対角ベクトルＤだけ移動した値をパッド右下座標（ＰＲＤ）としてステップＳ２１に移り、パッドセンター座標（ＰＣ）を計算してもよい。これ以降は、さらに精度を求める場合またはパッドの形状の情報の正当性を確認する場合を想定して、ステップＳ１８以降を実際に実施する場合について説明する。
【００５３】
次に、パッド右下座標（ＰＲＤ）を取得する（ステップＳ１８）。後述するとおり、パッド右下座標の取得ができたら、ＦｌａｇＳがＯｎになっているため、ＦｌａｇＳを見てパッド右下座標の取得に成功したかどうかを確認する（ステップＳ１９）、これに失敗したら（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ティーチングをストップし、オペレータにアラームを出す（ステップＳ２０）。
【００５４】
ＦｌａｇＳがＯｎである場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、パッドのセンター座標を算出する（ステップＳ２１）。
【００５５】
図６は、ＩＣチップのパッドの左上角（ＰＬＵ）と右下座標（ＰＲＤ）のレイアウト上の中点の求め方の概念を示す図である。パッド右下座標を取得したら、以下の式に従って、パッドセンター（ＰＣ）座標を計算する。
【００５６】
ＰＣ＝（ＰＬＵ＋ＰＲＤ）／２
このように、テストパッド１８の左上の頂点の座標と、右下の頂点の座標の中点をもとめることにより、テストパッド１８の中央の座標を求めることができる。
【００５７】
パッドセンター座標値から、プローブカード１６の座標の初期設定値を計算してストレージ１１に記憶する。
【００５８】
図７は、プローブカード１６がテストパッド１８に対して位置を調整され、接続されている様子を示す図である。
初期設定値は、電磁気的にストレージ１１に記憶される場合を含むが、半導体検査装置１がテープパッケージ（ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）、ＣＯＦ（Chip on Firm）等）の検査を行う場合は、ステーションヘッド１０が動かずに、テープが移動してＩＣチップ１４が入れ替わるため、初期設定値はプローブカード位置という形で機械的に記憶される。本実施の形態にかかる半導体検査装置１は、初期設定値を電気的信号としてストレージ１１に記憶するものだけではなく、プローブカードの相対位置をステーションヘッド１０に機械的に記憶するものを含む。
【００５９】
以上がプローバのティーチングの概要である。次に、テストパッド１８の頂点の検出処理について説明する。
【００６０】
図８は、半導体検査装置１のティーチングＳ３の一部である、パッド左上座標（以下ＰＬＵという。）を取得する方法を示すフローチャートである。まずオペレータが目視でテストパッド１８の左上角辺りに、プローブ針１７を接触させ、プロービングを行う（ステップＳ３１）。
【００６１】
プロービングについて説明する。図９は、導通確認方法の一例を示す図である。一般にＩＣチップ１４のパッドは逆方向バイアスのＥＳＤ（Electrostatic Discharge）保護のためのダイオード２５を介してＧＮＤに接続している。ＩＣチップ１４のパッドに接続するテストパッド１８も同様に、逆バイアスのＥＳＤ保護ダイオード２５を介してＧＮＤに接続している。導通の検査対象のパッドがＧＮＤ端子の場合は、直接ＧＮＤに接続している。
【００６２】
ＩＣテスタ３０は、コンパレータＣＭＰｉと、抵抗ＲＬと、定電圧電源Ｖｃとを有する。コンパレータＣＭＰiはプローブ針１７と接続されている。コンパレータＣＭＰｉの他方は低電圧電源Ｖｃのマイナス電極に抵抗ＲＬを介して接続されている。低電圧電源Ｖｃのプラス電極は、保護ダイオード２５及びＧＮＤに接続されている。
【００６３】
抵抗ＲＬは、電流値を電流コンパレータＣＭＰｉのスレッショルドに合わせるための抵抗であり、対象がＧＮＤパッドの場合には、電流制限抵抗を兼ねている。
【００６４】
導通を確認する際、ＩＣテスタ３０は、プローブ針１７に、ＩＣテスタ３０のグランドよりマイナスの電位（Ｖｃ）を与える。プローブ針１７がテストパッド１８に接続すると閉ループができ、ＩＣテスタ３０の電流コンパレータＣＭＰｉに電流が流れる。この値を観測し、導通がとれて（Ｓｈｏｒｔ）いるか、とれていない（Ｏｐｅｎ）かどうかを判定し、半導体検査装置１に導通しているかどうかの検査結果を出力する。
【００６５】
定電圧源Ｖｃの電圧は、ＧＮＤパッド以外を対象パッドにする場合、ダイオード２５のフォワード電圧ＶＦ以上の電圧で、コンパレータＣＭＰｉのスレッショルド（ＴｈＣＭＰｉ）に合わせた値にする。パッドとプローブ針の接触抵抗を含めた測定系の寄生抵抗をＲＰとする時、この関係は以下の式（１）であらわされる。
Ｖｃ ＞ ＴｈＣＭＰｉ ・（ＲＬ＋ＲＰ）＋ＶＦ・・・（式１）
ＧＮＤパッドを対象にする場合は抵抗ＲＬとコンパレータＣＭＰｉのスレッショルドＴｈＣＭＰｉに合わせた値を設定する。この関係は、以下の式（２）であらわされる。
Ｖｃ ＞ ＴｈＣＭＰｉ ・（ＲＬ＋ＲＰ）・・・（式２）
以上の方法で、プローブ針とＩＣのパッドとの導通確認を取る。
【００６６】
図８に戻って、パッドの左上の左上座標ＰＬＵの取得方法についてさらに説明する。図９に示すようにＩＣテスタ３０を用いて、プロ―ビングを行うことにより、導通を確認し（ステップＳ３２）、導通していない場合は（ステップＳ３３：Ｎｏ）、パッドの外側にプロービングしていることになるため、ベクトルＤ方向に、プローブ針先の直径Φだけ移動し（ステップＳ３４）、ステップＳ１２からの動作を導通が確認できるまで繰り返す。実際には数回程度で導通するはずであり、これを繰り返しても導通しない場合はいったん作業をストップして別の原因を探る必要がある。
【００６７】
導通がとれたら（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、そのプロービング位置でテストパッド１８の左上の頂点の検出処理を行う（ステップＳ３５）。検出処理が成功しなかった場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）、処理を終了する。検出処理が成功した場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、テストパッド１８の左上の頂点の座標を検出し、初期設定値としてストレージ１１に格納する（ステップＳ３７）。
【００６８】
ここで本実施の形態にかかるテストパッド１８の頂点の座標の検出処理について詳細に説明する。一例として、テストパッド１８の左上の頂点の座標について説明する。図１０は、図８のステップＳ３５を更に詳細に説明したフローチャートであり、テストパッド１８の左上の頂点の確認の方法を示すフローチャートである。また、図１１は、テストパッド１８と、プローブ針１７の接触部分１７ａ位置を表す図である。
【００６９】
まず、図８のステップＳ３３において、目視にてプローブ針１７がセットされた当初の位置で、導通確認を行う。導通が確認できた場合、プローブ針１７を＋ｙ方向にΦ＋δｙだけ移動して（ステップＳ４１）、プロービングを行い（ステップＳ４２）、導通しないこと（非導通）を確認する（ステップＳ４３）。導通している場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）はもう一度＋ｙ方向にΦ＋δｙだけ移動して（ステップＳ４１）、プロービングを行い（ステップＳ４２）、導通しないことを確認する（ステップＳ４３）。
【００７０】
ステップＳ４１からＳ４３までの動作について説明する。プローブ針１７の針先が、当初、図１１（ａ）の位置１にある場合、１回の＋ｙ方向への移動で、プローブ針１７の針先の位置が位置２に移動し、非導通になる。
【００７１】
プローブ針１７の針先の位置が、当初位置０にある場合、１回の＋ｙ方向への移動で、プローブ針の針先の位置は位置１に移動し、導通する。そのため、さらに＋ｙ方向に移動して位置２に移動する必要がある。
【００７２】
ステップＳ４１からステップＳ４３の動作により、＋ｙ方向のパッドのエッジ位置を確認する。
【００７３】
次に、非導通が確認できたら（ステップＳ４３：Ｎｏ）、−ｙ方向にΦ＋δｙだけ移動して元に戻し、もう一度導通を確認する。これで導通が取れない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）は、プロービングの再現性がないことになるため、成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を失敗（Ｏｆｆ）にセットして終了する。
【００７４】
導通が確認できたら（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、−ｘ方向にΦ＋δｘだけ移動して（ステップＳ４７）、プロービングを行い、導通しないことを確認する（ステップＳ４８）。導通している場合（ステップＳ４９：Ｙｅｓ）、もう一度−ｘ方向にΦ＋δｘだけ移動してプロービングを行い（ステップＳ４７）、導通しないことを確認する（ステップＳ４８）。ステップＳ４７からステップＳ４９の動作は、＋ｙ方向で行った処理と、方向以外は同じである。
【００７５】
プローブ針１７を−ｘ方向に移動して、非導通が確認できたら、これは、図１１（ａ）のプローブ針１７の針先の位置が位置１から位置３に移動して、導通と非導通とをそれぞれ確認したことを示す。
【００７６】
これにより、左（−ｘ）方向のパッドのエッジ位置を確認したことになる。非導通が確認できたら（ステップＳ４９：Ｎｏ）、＋ｘ方向にΦ＋δｘだけ移動し（ステップＳ５０）、もう一度導通を確認する（ステップＳ５１）。これで導通が取れない場合は（ステップＳ５２：Ｎｏ）、プロービングの再現性がないことになるため、成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を失敗（Ｏｆｆ）にセットして終了する（ステップＳ５４）。
【００７７】
導通が確認できたら（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、プローブ針先がＰＬＵの条件を満たした場所に来ていることになる。よって、成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を成功（Ｏｎ）にセットして（ステップＳ５３）、その時の位置座標をＰＬＵとして記憶して終了する。これで、左上コーナーの位置座標ＰＬＵを得たことになる。
【００７８】
図１１（ａ）は一般的な長方形のパッドに対して左上コーナー確認を行う場合を示す図である。テープ１５上のリード２０は通常銅でできているため、テストパッド１８も銅でできている。通常、銅配線は３回以上の同一位置へのプロービングに堪えるが、今回の左上頂点の検出処理では、最大３回の左上コーナー（プローブ針先１）へのプロービングでＰＬＵが求められるため、特に問題は起きないと考えられる。
【００７９】
図１１（ｂ）は、上辺がｘ方向に対して角度を持つ変形パッドに、左上頂点の検出処理を適用する場合を示す図である。この場合、製品情報からパッドが長方形でないことを認識したら、上辺に直交する方向にｙ'を定義して、±ｙ方向の代わりに±ｙ'方向に移動してパッドのコーナーを確認する。最終的に求めた座標を元のｘ，ｙ座標系に置き換えて記憶すれば、（ａ）の長方形パッドと同様に左上頂点の検出処理をすることができる。同様に、ｘ方向の変形およびｘ，ｙ両方向の変形にも対応することができる。
【００８０】
図１２は、左上座標ＰＬＵの精度を示す図である。図中の接触部分１７ａは、ＰＬＵの条件を満たすプローバ針先の範囲を示している。プローバ針の中心の位置で考えると、パッド内側に最大で（１／２Φ＋δｘ，１／２Φ＋δｙ）だけ入ったところまで左上頂点の確認の成功条件を満たすことができる。パッド外側には、最大でΦの半径（Φ／２）分だけ出たところまで成功条件を満たすことができる。図面の太い点線で囲んだ部分（ＰＬＵ範囲）が左上頂点検出処理の条件を満たすプローバ針先の中心の位置の範囲である。位置精度としては、最大で（Φ＋δｘ，Φ＋δｙ）の範囲に収まることになる。この後、右下座標の検出処理の確認（ＰＲＤ取得）を行うと位置精度をさらに上げることができる。
【００８１】
次に、テストパッド１８の右下座標（ＰＲＤ）の取得方法について説明する。図１３は、パッド右下座標（ＰＲＤ）取得方法を示すフローチャートである。図４のステップＳ１４で、左上座標ＰＬＵ取得後に、ステップＳ１７でＰＬＵの位置から対角ベクトルＤだけ移動する。対角ベクトルＤの定義から、半導体検査装置１であるプローバのコントロールとデータに間違いがなければ、プローブ針は必ずパッド上にあるはずである。
【００８２】
まず、移動後の座標において、導通をチェックする（ステップＳ６１）。導通しない場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）、プローバのコントロールかデータに間違いがあることになるため、成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を失敗（Ｏｆｆ）にセットして（ステップＳ６３）、終了する。
【００８３】
導通がとれたら（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）、そのプロービング位置で右下コーナー確認を行う（ステップＳ６４）。この右下コーナー確認は、取得済みの左上座標ＰＬＵと右下座標ＰＲＤの位置精度を上げるために行う。よって、位置精度よりも設定時間の短縮を優先する場合は省略することができる。省略した場合の位置精度は、図１２で説明した通り、最大（Φ＋δｘ，Φ＋δｙ）である。
【００８４】
テストパッド１８の右下の頂点検出処理について説明する。図１４は、右下の頂点検出処理の方法を示すフローチャートである。
【００８５】
まず、位置精度向上フラグ（ＦｌａｇＣｘ，ＦｌａｇＣｙ）をそれぞれ０にセットする（ステップＳ７１）。次に、＋ｘ方向にΦ＋δｘだけ移動し（ステップＳ７２）、導通確認を行う（ステップＳ７３）。ここで、図１４では［導通確認］のステップを省略して記述しているが、条件判断＜導通？＞の前には［導通確認］のステップがあるのはこれまでと同じであり、以下同様である。
【００８６】
移動した座標において導通する場合（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）、対角ベクトルＤの定義から、取得済みの左上のプローブ針の中心座標ＰＬＵがパッドの外側に出ている場合である。この場合、ＦｌａｇＣｘが０（初めてのｘ方向の位置精度向上）かを確認する（ステップＳ７４）。ここで、ＦｌａｇＣｘが０でない場合、初めてのｘ方向の位置精度確認ではないため（ステップＳ７４：Ｎｏ）、２回以上の位置精度向上はあり得ないので、１回目でなければ成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を失敗（Ｏｆｆ）にして終了する。
【００８７】
位置精度向上が１回目の場合（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、位置精度向上フラグ（ＦｌａｇＣｘ）を１にし（ステップＳ７５）、位置精度向上を行う。
【００８８】
プローブ位置をｘ方向に１／２Φ＋δｘ移動するとともに、取得済みのＰＬＵのｘの値に１／２Φを足して、再度ＰＬＵのｘの値にセットする（ステップＳ７６）。これにより、ＰＬＵが−ｘ方向にパッドからはみ出していた場合も、座標値がパッドの内側に補正される。この場合、ＰＬＵのｘ方向の位置精度が１／２Φ＋δｘの範囲に収まり、パッド上の測定ポイントを増加することなく、位置精度が向上したことになる。次に再度、＋ｘ方向にΦ＋δｘだけ移動し（ステップ７２）、再度導通確認を行う（ステップＳ７３）。
【００８９】
非導通が確認できた場合は、−ｘ方向にΦ＋δだけ移動して元に戻して導通を確認する。導通していない場合は、再現性がないため、成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を失敗（Ｏｆｆ）にして終了する。
【００９０】
導通している場合（ステップＳ７８：Ｙｅｓ）は、同様にｙ方向の位置精度向上を行う。図１５の右側のフロー（ステップＳ８０からステップＳ８６）はこれまで説明した左側のフローの＋ｘを−ｙに置き換えただけで、同様のフローであるので、説明を省略する。
【００９１】
ステップＳ８６において、導通が確認できたら、成功フラグ（ＦｌａｇＳ）を成功（Ｏｎ）にして（ステップＳ８７）、右下座標確認を終了する。
【００９２】
図１５は、右下座標ＰＲＤ取得を行った時に、パッド上の測定点を増やすことなく左上座標ＰＬＵの精度が上がる様子を示す図である。点線で囲まれた範囲ＰＬＵａは、左上座標ＰＬＵが正常に取得されていた場合の左上座標ＰＬＵのが存在する範囲である。左上座標ＰＬＵが、範囲ＰＬＵａにある場合、対角ベクトルＤだけ移動すると、プローブ針１７の針先中心の座標は範囲ＰＲＤａ内にある。ここで、範囲ＰＲＤａの左上角が、右下座標ＰＲＤの条件を満たす最もコーナーＲＤから遠い点である。よって、１回のΦ＋δｘまたはΦ＋δｙ移動で針先がパッド上に残る場合は、左上座標ＰＬＵが、範囲ＰＬＵａの範囲外に存在することとなる。従って、１回のΦ＋δｘまたはΦ＋δｙ移動では針先がパッド上に残る場合には、必ずはみ出した側の位置精度向上を行うことになる。これにより、左上座標ＰＬＵの値は範囲ＰＬＵａの中に収まることになる。同時に右下確認のスタート位置を同じく修正（Φ＋δｘ−（１／２Φ＋δｘ）＝＋１／２Φ；ｙ方向も同様）するため、右下座標ＰＲＤの値も範囲ＰＲＤａの範囲に収まることになる。
【００９３】
本実施の形態に係る右下頂点検出処理において、ｘ方向をｙ方向より先に確認しているのは、テストパッド１８のリード２０が−ｙ方向にあることを想定しているからである。ランド型のテストパッドでは引き出し線が絶縁膜でカバーされていない場合が多いが、その引き出し線にプローブ針が接触して誤判定をすることを避けるために、引き出し線が無いｘ側から判定を行う必要がある。
【００９４】
図１６は、本実施の形態にかかるティーチングを実施するテストパッド１８の、ＩＣチップ１４のレイアウト上の位置を示す図である。本実施の形態では、θ合わせをした上でパッドの検出処理を行う。しかし、実際はプローブカード１６とＩＣチップ１４との間に小さいθのずれがあることが考えられる。また、プローブカード１６は機械製品のためプローブ針毎に位置の誤差がある可能性がある。そのため、ＩＣチップ１４の全てのテストパッド１８に対する累積誤差を最小に抑えるために、チップの中央近くのパッド１８ａを対象にして実施することが好ましい。またさらに、プローブ針１７はテストパッド１８に機械的に接触してから、全てのプローブ針１７で電気的な接触を取るために圧力を掛けるのが通常であるが、その際にテストパッド１８上を針先が移動する。この針先の移動量が最も小さいと期待できるのがチップの中央付近であり、その点からもこの位置が好適である。
【００９５】
本実施の形態にかかるの半導体検査装置および半導体検査方法は、ＩＣのパッドの角の位置という導通するかしないかの切り替わり点をｘ，ｙ両方向に対して容易に確認できる場所の座標を、対角の２点で取得して、パッドの中心位置をそれら対角の２点の座標から計算によって求めることにより、より短時間でより高精度にパッドの中心の座標を求めることができるようになる。
【００９６】
さらに、本発明の半導体検査方法では、ティーチング時にパッドの中心付近にプローブ針を当てる必要がないため、パッドの中心付近に傷をつけることがなく、実製品でティーチングを実施する場合でもティーチング後のその製品を通常のテストをして良否判定をすることができるため、チップの無駄がなく経済的である。
【００９７】
実施の形態２
実施の形態２にかかる半導体集積回路検査装置３１について説明する。図１７は本実施の形態に係る半導体検査装置３１を示す図である。本実施の形態に係る半導体検査装置３１は、実施の形態１と比較して、検査対象のＩＣチップがテープパッケージ（ＴＡＢ，ＣＯＦ等）でなく、ウェハ上に形成されている点が異なる。また、テストパッドがスルーホール型である点が異なる。
【００９８】
半導体検査装置３１は、半導体ウェハ３２の主面の一つの素子形成面（ＩＣ搭載面）に行列状に搭載された検査対象であるＩＣチップ３３（図１８参照）のテストパッド３４（図２３参照）に対応するプローブ針１７を有するプローブカード１６を固定し、半導体ウェハ３２のＩＣ搭載面に平行に前後左右に移動するステーションヘッド１０と、その半導体ウェハ３２を減圧吸着等で固定し、自らが半導体ウェハ３２と一緒に回転することでθ合わせを行うステージ１３と、プローバ固有のデータであるプローバ情報と、検査対象のＩＣチップ３３の製品情報と、そのＩＣチップ３３に対応したプローブカード情報とをロードし、ティーチングプログラムとティーチングプログラムの結果である初期設定値を記憶し、ＩＣテストプログラムを格納する記憶装置であるストレージ１１を持ち、ステーションヘッド１０とステージ１３の動作をコントロールするコントローラ１２とを持つ。
【００９９】
図１８は、本実施の形態にかかるテストパッド３４を示す図である。本実施の形態にかかるテストパッド３４は、図１８に示すようにスルーホール型と呼ばれ、ＩＣチップ３３表面に空いた穴（スルーホール）の底面にテストパッド３４がある構造で説明する。
【０１００】
ＩＣチップ３３の製品情報には、図１９に示す対角ベクトルＤを計算するのに必要な、パッドサイズ情報（ＣＷ，ＬＷ）、パッド形状情報、ＩＣチップサイズと半導体ウェハ３２上でのＩＣチップ３３の配置情報を含む。一般的にＩＣチップ３３のパッドはカバー膜４５にパッドスルーホールを開けてこの開口部をパッドとするため、実際のサイズはパッド電極そのもののサイズではなく、パッドスルーホールの大きさになる。本実施の形態にかかる図面中ではパッドを省略してパッドスルーホールをパッドとしている。
【０１０１】
プローブカード情報には、図１９に示す対角ベクトルＤを計算するのに必要な、プローブ針先の直径Φ（図１８参照）のサイズ情報とマージンベクトルδを計算するのに必要なプローブカードの物理情報とを含む。
【０１０２】
コントローラ１２はそのストレージ１１を含み、主にマイコンを中心とした回路セットで構成され、ストレージからロードしたプログラムとデータに従ってステーションヘッド、ステージおよび半導体ウェハを自動的にステージに搭載するウェハローダ（図示せず）等を制御する。もちろん、プログラムやデータのロードというのは必ずしも実際のデータの転送を意味せず、各種プログラムやデータのストレージ上でのポインタを認識するだけの場合も含む。
【０１０３】
コントローラ１２は、ステーションヘッド１０またはステージ１３のどちらかまたは両方をそれぞれ上下に移動することにより、プローブ針１７をＩＣチップ３３のパッドに電気的に接続したり、接続を解除したりする。また、ステーションヘッド１０はコントローラ１２の制御によって半導体ウェハ３２全面にわたって移動し、順番に全てのＩＣチップ３３を検査する。
【０１０４】
また、ステーションヘッド１０はプローブカード１６とＩＣテスタ（図示せず）とを電気的に接続する配線を持ち、ＩＣテスタの出力信号をプローブカード針１７を通してＩＣチップ３３のテストパッド３４に伝えるとともに、ＩＣチップ３３のテストパッド３４からの出力信号をＩＣテスタに伝える。
【０１０５】
さらに、半導体検査装置１は、プローバのプログラムを実行した結果としてＩＣテスタからの戻り値を受け取り、処理する。また、ＩＣテスタの結果を見たオペレータの作業を介して同様の機能を実現することができる。
【０１０６】
図１９は、プローブ針１７の接触部分４０乃至４３と、テストパッド３４の位置の関係を示す図である。図１９に示すように、対角ベクトルＤを決定する際の起点は、コーナーＬＵを構成するパッドスルーホールの各辺に内接する接触部分４０から、ｘ方向にδｘ離れた位置と、ｙ方向にδｙ離れた位置とにプローブ針先直径の円４１及び４２を想定する。されに、これらの想定針先直径の円からそれぞれ、δｘ，δｙ離れた位置に共通のプローブ針先直径の円４３を想定した時の、円４３の中心になる。対角ベクトルＤの終点は実施例１と同様である。
【０１０７】
図２０は、半導体ウェハ３２を示す図である。図２０に示すとおり、初期設定値は、ウェハの基点であるノッチ４６の中心からの相対的な位置座標で表す。ステーションヘッド１０が初期設定値に移動することで、最初にテストするＩＣチップ３３が正しくテストできるようになる。
【０１０８】
図２１は、テストパッド３４とプローブ針１７の針先の位置を示す図である。（ａ）は長方形のテストパッドの場合であり、（ｂ）は変形のパッドの場合を示す。図２１（Ａ）に示す通り、テストパッド３４の左上頂点の検出処理を行う際は、プローブ針先は全てテストパッド（パッドスルーホール）の内側になる。図２１（ｂ）の変形パッドの場合も同様である。それ以外は、変形パッドのｙ'の使い方を含めて、実施例１の図１１と同様である。
【０１０９】
図２２は、パッドセンター座標（ＰＣ）の精度の期待値を示す。パッド左上座標（ＰＬＵ）の精度は太い点線で示すＰＬＵ範囲に、パッド右下座標（ＰＲＤ）の精度は太い点線で示すＰＲＤ範囲になり、それぞれの座標はベクトルＤの間隔である。本実施の形態では、実施の形態１とは異なり、パッド右下座標（ＰＲＤ）を求めることにより、パッドの位置精度の向上を図ることができない。よって、パッドセンター座標ＰCの位置精度（ｘ，ｙ）は、（±（Φ＋δｘ）／２，±（Φ＋δｙ）／２）になる。
【０１１０】
図２３は、ＩＣチップ３２のテストパッド３４を示す図である。図２３に示すように、ティーチング実施パッド３４ａがＩＣチップの中央付近のテストパッドであることが望ましい点は、実施の形態１と同様である。その他の動作は実施例１と同様である。
【０１１１】
これにより、本実施の形態に係る半導体検査装置は、スルーホール型のパッドを持つ半導体装置にも適用することができる。
【０１１２】
実施の形態３
実施の形態３について説明する。実施の形態３がこれまでの実施の形態と異なるのは、他の実施の形態におけるパッドセンター座標を求める方法を応用し、テストパッドの位置の検出と同時にθ合わせの精度を向上する点である。
【０１１３】
図２４は実施の形態３にかかるプローバのティーチング方法を示すフローチャートである。フローチャートの右側は、ティーチング実施パッド３４ａに関してはこれまでの実施例と同じである。以下に、他の実施の形態と比較して、実施の形態３で異なる部分を説明する。
【０１１４】
図２５は、実施の形態３のパッド左上座標（ＰＬＵ）取得方法を示すフローチャートである。これまでの実施の形態と異なるのは、左上コーナー確認（３）の内容である。ここでもティーチング実施パッド３４ａの処理はこれまでの実施例と全く同じであるため、説明を省略する。
【０１１５】
図２６は実施の形態３の左上頂点検出処理を示すフローチャートである。ここで点線で書いてあるフローは、図１０の左上頂点検出処理と同じであり、ティーチング実施パッド３４ａの処理の動作である。実線で表記したフローは、ティーチング実施パッド３４ａ以外のパッドの処理である。本実施の形態では、各テストパッド毎に４値（−１，０，＋１，＋２）の２つのフラグ（ＦｌａｇＸ，ＦｌａｇＹ）を持つ。
【０１１６】
本実施の形態では、点線で表記したティーチング実施パッド３４ａのフローで、導通を確認後に＋ｙ方向にΦ＋δｙ移動して非導通を確認してパッドエッジを検出した後に、−ｙ方向にΦ＋δｙして（ステップＳ）元の導通確認位置に戻った時に、ティーチング実施パッド３４ａ以外のパッドそれぞれで、導通確認を行う（ステップＳ９１）。導通が確認できたら（ステップＳ９２：Ｙｅｓ）ＦｌａｇＹに０を設定し（ステップＳ９３）、導通が確認できなかったら（ステップＳ９２：Ｎｏ）ＦｌａｇＹに＋１を設定する（ステップＳ９４）。ｘ方向も同様にしてＦｌａｇＸの値を決定する（ステップＳ９５〜９７）。
【０１１７】
図２７は、本実施の形態にかかるパッド右下座標（ＰＲＤ）取得方法を示すフローチャートである。これまでの実施の形態と異なるのは、右下頂点の検出処理（３）の内容である。ここでもティーチング実施パッド３４ａの処理はこれまでの実施例と全く同じであるので、説明を省略する。
【０１１８】
図２８は、本実施の形態にかかる、右下頂点検出のフローチャートを示す図である。ここで点線で書いてあるフローは、図１４の右下頂点検出と同様であり、ティーチング実施パッド３４ａの処理である。実線で表記したフローは、ティーチング実施パッド３４ａ以外のパッドの処理である。
【０１１９】
点線で表記したティーチング実施パッド３４ａのフローで、導通を確認後に＋ｘ方向にΦ＋δｘ移動して非導通を確認（パッドエッジ検出）する。そして、−ｘ方向にΦ＋δｘして元の導通確認位置に戻った再、ティーチング実施パッド３４ａ以外のパッドそれぞれで、導通確認を行う（ステップＳ１１０）。導通が確認できたら（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ＦｌａｇＸは元のままで、導通が確認できなかったら、ＦｌａｇＸの値が０の場合はＦｌａｇＸに＋１を設定し（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、それ以外の場合はＦｌａｇＸに２を設定する（ステップＳ１１１：Ｎｏ）。ｙ方向も同様にしてＦｌａｇＹの値を決定する。
【０１２０】
図２９は、実施例３のティーチング実施パッド３４ａの選択の概略を示す図である。実施の形態１、２では半導体装置の中央付近のテストパッドを選択することで、θずれの影響を小さくしていた。しかし、実施の形態３では逆にθずれの影響が出やすいよう、半導体集積回路の端部のテストパッドをティーチング実施パッド３４ａとする。
【０１２１】
ここで図２４の左側のフローについて説明する。ステップ１９までのフローが終了して、ステップＳ１９の結果がＹｅｓの場合は、ティーチング実施パッド３４ａ以外の全てのＦｌａｇＹの値が０か否かを確認する（ステップＳ２２)。これがＹｅｓであればθずれは起きていないので、パッドセンター（ＰＣ）座標演算（ステップ２１）に進む。
【０１２２】
ステップＳ２２において、全てのＦｌａｇＹの値が０でない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、θずれが起きている可能性が高いので、ＦｌａｇＣｘとＦｌａｇＣｙの両方の値が０か否かを確認する（ステップＳ２３)。これがＮｏの場合は、パッド精度向上の処理が間違っている可能性があるため、再びパッド左上座標（ＰＬＵ)取得（３）を行い、エラーデータ解析（ステップＳ２５)に進む。
【０１２３】
ステップＳ２３の結果がＹｅｓであれば、エラーデータ解析（ステップ２５）に進む。エラーデータ解析（ステップＳ２５)の結果、θずれでなければ、プローブカードまたは製品データ等の異常であるので、エラー情報出力（ステップＳ２８)に進み、処理を中断する。
【０１２４】
エラーデータ解析（ステップＳ２５)の結果がθずれであれば、ステップＳ２５の処理結果から得られるθずれ量を半導体検査装置１または３１に出力する。θずれ量を受け取った半導体検査装置は、自動または手動でθ合わせの補正を行い、再度ステップＳ１３から繰り返す。
【０１２５】
図３０は、図２４のエラーデータ解析（ステップＳ２５)方法のフローを示す図であって、実施例３のθずれに関するエラーデータ解析方法を示す図である。ティーチング実施パッド３４ａから連続したテストパッドのＦｌａｇＹの値が０の部分と、ＦｌａｇＹの値がそれ以外の同一の値を取る部分との境目を探す。その境目がある場合は、ティーチング実施パッド３４ａを中心としてその境目を通る円弧を描き、その半径をｒとする。
【０１２６】
０以外のＦｌａｇＹの値が＋１または−１の場合、図２６に戻って、ステップＳ２１＜Ａｌｌ ＦｌａｇＹ＝０？＞の以降のフローに従ってθずれの値を計算する。
【０１２７】
まず、ＦｌａｇＹの値が全て０出るか確認する（ステップＳ２２）。全て０である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、修正なしとしてパッドのセンター座標の算出処理に移行する（ステップＳ２２）。ＦｌａｇＹの値が全て０ではない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、この処理以前に修正が行われていないか否か確認するために、ＦｌａｇＣｘ及びＦｌａｇＣｙが０であるかどうか確認し（ステップＳ２３）、０でなかった場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、当該テストパッド１８の左上の頂点の検出処理を再度行い（ステップＳ２４）、エラーデータを解析する（ステップＳ２５）。ＦｌａｇＣｘ及びＦｌａgＣｙがどちらも０であった場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、そのままステップＳ２５にすすみ、エラーデータを解析する。
【０１２８】
エラーデータ解析の結果、θずれであると判断した場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、θずれの情報をコントローラ１２にフィードバックし、θ合わせを行う。θずれでないと判断した場合（ステップＳ２６：Ｎｏ）、エラー情報をコントローラ１２に出力し（ステップＳ２６）、処理を終了する。
【０１２９】
ここで、θずれの算出方法について説明する。ＦｌａｇＹの値が、０以外のものが１である場合、ずれの角度△θは、式（３）で求められる。
（＋πΦ／２）／ｒ [rad] ≦ △θ ≦ ＋π（Φ＋δ）／ｒ [rad]・・・（式３）
この時、ＦｌａｇＹの値が０以外のものが−１の場合は、θずれの角度δθは以下の式で求められる。
−π（Φ＋δ）／ｒ [rad] ≦ δθ ≦ （−πΦ／２）／ｒ [rad] ・・・（式４）
式（３）又は（４）で求めた値を元に、自動又はオペレータによる処理により、θ合わせの調整を行い、図２６右側の［θ合わせ］以降のフローをやり直す。この際のティーチング実施パッド３４ａは、図２９のＩＣチップ３１の端のテストパッドではなく、図１８または図２５に示す半導体装置の中央付近のテストパッドにする。
【０１３０】
また本実施の形態では、各パッドには最大３回以上のプロービングを行うことになり、パッドがスパッタアルミ等でプロービングによりダメージを受ける場合にテストが正しく行われない可能性が考えられる。図３１は、プローブ針１７と、テストパッドの位置を示す図である。図３１に示す通り、対角の位置をこれまでのフローで使用していた左上と右下ではなく、右上と左下にする。これにより、テストパッドの中央部分にプロービングのダメージを与えることなく、２回目のパッドセンター位置情報の取得をすることができる。
【０１３１】
全てのパッドのＦｌａｇＹの値が０の場合は、ｒの値をティーチング実施パッド３４ａから一番遠い、ＦｌａｇＹの値を持つパッドまでの距離として、以下の式（５）で求められる。
（−πΦ／ｒ）／２ [rad] ＜ △θ ＜ （＋πΦ／ｒ）／２ [rad]
本実施例３の方法では、これ以上θ合わせの精度を上げることができないので、この誤差を許容するパッドサイズおよびプローブ針の位置精度があることが必要である。
【０１３２】
ティーチング実施パッド３４ａ以外のパッドのフラグが上記以外の値を取ることがある。この場合、ＩＣチップ及びプローブカードの組み合わせが正しければ、プローブ針の位置精度が悪くなっていることが考えられる。図３２は、その場合のエラーデータ解析の一例を示す図である。他のテストパッドのフラグが０で特定のパッドのフラグが０以外の場合は、以下のようにプローブカードのトラブルを推定することができる。
ＦｌａｇＸ＝０ ａｎｄ ＦｌａｇＹ＝＋１ ⇒ 針先が＋ｙ方向にずれている 
ＦｌａｇＸ＝０ ａｎｄ ＦｌａｇＹ＝−１ ⇒ 針先が−ｙ方向にずれている 
ＦｌａｇＸ＝＋１ ａｎｄ ＦｌａｇＹ＝０ ⇒ 針先が＋ｘ方向にずれている 
ＦｌａｇＸ＝−１ ａｎｄ ＦｌａｇＹ＝０ ⇒ 針先が−ｘ方向にずれている 
ＦｌａｇＸ＝２ ｏｒ ＦｌａｇＹ＝２ ⇒ プローブカードまたはパッドの上記以外のトラブル
ティーチング実施パッド３４ａ以外のパッドでの導通確認は、全てのパッドで行った方がよりθ合わせ精度が高くなるが、経済性を考えていくつかのグループに分け、各グループの代表パッドだけを測定するようにしても良い。
【０１３３】
実施の形態３を実施の形態１または実施携帯２に適用することにより、プロービングのＸ−Ｙ方向の位置精度向上だけでなく、θ方向の位置精度の向上も同時に図ることができるようになる。
【０１３４】
本実施の形態かかる半導体検査装置によれば、短時間かつ高精度にプローバの位置を算出することができる。
【０１３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、様々な処理を行う機能ブロックとして図面に記載される各要素は、ハードウェア的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、その他の回路で構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。さらに、図面に示す各装置の構成は、例えば記憶装置に読み込まれたプログラムをコンピュータ（ＰＣ（personal computer）や携帯端末装置等）上で実行することにより実現される。上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【０１３６】
１  半導体検査装置
１０  ステーションヘッド
１１  ストレージ
１２  コントローラ
１３  ステージ
１４  ＩＣチップ
１５  テープ
１６  プローブカード
１７  プローブ針
１７ａ、  接触部分
１８  テストパッド
１８ａ  ティーチング実施パッド
１９  バンプ
２０  リード
２１  スプロケットホール
２５  保護ダイオード
３０  ＩＣテスタ
３１  半導体検査装置
３２  半導体ウェハ
３３  ＩＣチップ
３４  テストパッド
４０〜４２  プローブ針先の円
４５  カバー膜
４６  ノッチ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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