【手続補正書】
【提出日】平成22年12月11日(2010.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第１の実施形態
まず、本発明の検査方法を記録したプログラム記録媒体を具備した検査装置について説明する。この検査装置１０は、例えば図１に示すように、被検査体である半導体ウエハＷを載置し且つ温度調整機構を内蔵する移動可能な載置台１１と、この載置台１１の上方に配置されたプローブカード１２と、このプローブカード１２の複数のプローブ１２Ａと載置台１１上の半導体ウエハＷとのアライメントを行うアライメント機構１３と、アライメント機構１３を構成する撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）１３Ａと、ＣＣＤカメラ１３Ａによって撮像された画像を表示する表示画面１４を有する表示装置と、これらの構成機器を制御するコンピュータを主体とする制御装置１５と、を備え、制御装置１５の制御下で、アライメント機構１３によって載置台１１上の半導体ウエハＷ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った後、複数のプローブ１２Ａと半導体ウエハＷとを電気的に接触させて半導体ウエハＷの電気的特性検査を行うように構成されている。
【手続補正２】
【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】
中央演算処理部１５Ａには入力部１６が接続され、入力部１６から入力された各種のデータ信号を中央演算処理部１５Ａで処理し、記憶部１５Ｃへ格納する。本実施形態ではプログラム記憶部１５Ｂに本発明の検査方法を実行するためのプログラムが格納され、表示画面１４には撮像画像１４Ａ及び操作パネル１４Ｂ等が表示される。操作パネル１４Ｂは、後述するようにアライメントに先立って載置台１１を移動操作し、あるいはプローブカード１２の位置データ等の画像情報を登録する機能を有している。即ち、載置台１１は、操作パネル１４Ｂの水平移動操作キーＫ１を押圧することでＸ、Ｙ方向へ移動すると共に、操作パネル１４Ｂの上下移動操作キーＫ２を押圧することでＺ方向へ移動するように構成されている。
【手続補正３】
【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】
然る後、載置台１１がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、アライメントブリッジ１３ＢのＣＣＤカメラ１３Ａが低倍率で半導体ウエハＷ中の所定のデバイスＤを探し出し、そのデバイスＤがＣＣＤカメラ１３Ａの真下に達すると、ＣＣＤカメラ１３Ａが高倍率になって所定のデバイスＤを撮像する（ステップＳ１）。ＣＣＤカメラ１３Ａは撮像信号を画像処理部１５Ｄへ送信し、ここで例えば所定の閾値を基準にして撮像信号に基づいて撮像画像の二値化処理を行った後、画像記憶部１５Ｅでその画像を第１の画像として記憶する。更に、制御装置１５の表示制御部１５Ｆが作動して、画像記憶部１５Ｅの第１の画像を表示画面１４へ図１に示すように表示する。
【手続補正４】
【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】
式２Ａ及び式２Ｂから次に示す式３Ａ及び式３Ｂが得られる。これらの式から明らかなように、（ｕｉ−ｘｉ）及び（ｖｉ−ｙｉ）は、それぞれ旧針跡Ｆと理想の針跡Ｆｉとのズレ量であるから、補正量は実際の複数のプローブ１２Ａの旧針跡Ｆの重心のそれぞれの電極パッドの中心からのズレ量の平均値になる。今回の検査で複数のプローブ１２Ａをそれぞれの電極パッドＰの中心に接触させるためには、旧針跡Ｆの重心をズレ量の平均値分だけ半導体ウエハＷをｘ方向、ｙ方向へ補正すれば良いことになる。そこで、この平均値を位置ズレの補正量として用いることで、今回の検査では旧針跡Ｆの重心を補正することができる。但し、位置ズレを補正するには半導体ウエハＷを逆向きに移動させるため補正量は（−ｘ，−ｙ）となる。
ｘ＝（Σ（ｕｉ−ｘｉ））／ｎ・・・式３Ａ
ｙ＝（Σ（ｖｉ−ｙｉ））／ｎ・・・式３Ｂ
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
ステップＳ２ではプローブカード１２の接触位置の補正量を求めた後、載置台１１がｘ方向及びｙ方向へそれぞれ補正量だけ移動し、複数の電極パッドＰと複数のプローブ１２Ａの接触位置を補正する。これにより半導体ウエハＷとプローブカード１２のアライメントが終了する。このアライメントでは複数のプローブ１２Ａの全てについて行うため、精度の高いアライメントを行うことができる。アライメント終了後、載置台１１を上昇させて既に１５０℃まで加熱された半導体ウエハＷとプリヒートされたプローブカード１２を接触させ、更に載置台１１をオーバードライブさせてデバイスＤの複数の電極パッドＰと複数のプローブ１２Ａを電気的に接触させて新たな針跡を形成する（ステップＳ３）。例えば、第１の画像のある電極パッドＰには図５の（ａ）に示すように旧針跡Ｆが形成されていて、プリヒートされたプローブカード１２の該当するプローブ１２Ａは図５の（ｂ）に示すように新たな針跡、即ち新針跡Ｆｎを形成する。
【手続補正６】
【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】
ところで、接触可能領域Ｓが図７の（ａ）に示すように電極パッドＰの原点Ｏを含む場合には制御装置１５の制御下で、旧針跡Ｆの重心に基づいて求められた補正量をそのまま使用して半導体ウエハＷを接触位置へ移動させることにより、今回の複数のプローブ１２Ａをそれぞれに対応する複数の電極パッドＰの中心に接触させることができる。しかし、図７の（ｂ）に示すように接触可能領域Ｓが電極パッドＰの中心から外れている場合に上述の補正量をそのまま使用すると、プローブ１２Ａを接触可能領域Ｓから外れた電極パッドＰの中心に補正することになり、複数のプローブ１２Ａの何れかが接触可能領域Ｓから外れて高温検査を行うことができない。そこで、このような場合には電極パッドＰの中心に最も近い接触可能領域Ｓのｘｙ座標値をオフセット量として上記補正量に加算して半導体ウエハＷを移動させることにより、今回の複数のプローブ１２Ａをそれぞれに対応する複数の電極パッドＰの中心に接触させることができる。更に、接触可能領域Ｓが形成されない場合、あるいは予め指定したサイズよりも電極パッドが小さい場合には、補正量として適切でないため、警告を発して注意を喚起する。この接触可能領域Ｓは今回の高温検査においても使用することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
しかし、図５の（ｂ）に示す場合でも旧針跡Ｆと新針跡Ｆｎを区別することができない。そこで、本実施形態では、ステップＳ２で撮像した旧針跡Ｆを含む二値化された第１の画像と、旧針跡Ｆ及び新針跡Ｆｎの双方を含む二値化された第２の画像を用いて新針跡Ｆｎのみを抽出する（ステップＳ１３）。即ち、制御装置１５の制御下で、画像記憶部１５Ｅから第１、第２の画像を中央演算処理部１５Ａに読み出し、ここで第２の画像から第１の画像の差を求めると、図５の（ｃ）に破線で示すように旧針跡Ｆが消失し、新針跡Ｆｎだけが抽出される。このようにして抽出された画像（以下、「抽出画像」と称す。）に基づいて新針跡Ｆｎの重心を求めることができる。新針跡Ｆｎは複数のプローブ１２Ａの全てについて求める。
【手続補正８】
【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】
然る後、図８の（ａ）に示すように第２の画像に接触可能領域Ｓ及び抽出画像を当て嵌め、抽出画像の重心が電極パッドＰの接触可能領域Ｓ内で且つ旧針跡Ｆ及び新針跡Ｆｎのない空き領域内に入るか否かにつて判断する（ステップＳ１４）。抽出画像が図８の（ａ）に一点鎖線で示すように接触可能領域Ｓ内で空き領域内に配置できる場合には、そこに抽出画像に基づくプローブ１２Ａの接触予定位置Ｆｓとして配置した後（ステップＳ１５）、その接触予定位置Ｆｓの重心を求める（ステップＳ１６）。接触予定位置Ｆｓの重心が上記の条件を満足せず、図８の（ｂ）に示すように電極パッドＰの空き領域にあっても、接触予定位置Ｆｓの重心が接触可能領域Ｓからはみ出す場合には、接触不良を起こすプローブ１２Ａが含まれていることになり、高温検査を行うことができないため、警告を発して注意を喚起する（ステップＳ１４Ａ）。更に、図８の（ｃ）に示すように接触予定位置Ｆｓの重心が接触可能領域Ｓ内にあるが、接触予定位置Ｆｓが空き領域に配置できない場合には、既存の旧針跡Ｆ及び新針跡Ｆｎとの重なりが極力小さくなるように接触予定位置Ｆｓを配置する。この際には接触予定位置Ｆｓが空き領域に配置できない旨の注意を喚起するように設定し、その注意の喚起に基づいて重なりを極力小さくなるように接触予定位置Ｆｓを配置すれば良い。
【手続補正９】
【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】
以上のようにして接触予定位置Ｆｓの重心を求めると、これらのデータを画像記憶部１５Ｅに格納して、画像記憶部１５Ｅ内で記憶する。これらデータは、次の高温検査を行う場合に用いられる。また、次の高温検査を他の検査装置で行う場合には、これらのデータを通信媒体あるいは磁気記録媒体等を用いて他の検査装置に移植する。
【手続補正１０】
【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】
また、本実施形態によれば、複数の電極パッドＰと複数のプローブ１２Ａとの接触位置を検査に備えて補正する工程は、複数の電極パッドＰそれぞれに形成された旧針跡Ｆを検出するために複数の電極パッドＰを撮像して第１の画像を得る工程と、第１の画像を用いて、複数の電極パッドＰそれぞれの中心とこれらの電極パッドＰにおける各旧針跡Ｆそれぞれの重心との位置ズレ量を求める工程と、今回の検査に使用される複数のプローブＰの複数の電極パッＰに対する接触位置を、複数の旧針跡Ｆの重心とそれぞれの位置ズレ量を用いて複数の電極パッドＰの中心にそれぞれ合わせる補正をする工程と、この工程での補正後に今回の検査に使用される複数のプローブ１２Ａと複数の電極パッドＰとを接触させて新針跡Ｆｎをそれぞれ形成する工程と、新針跡Ｆｎがそれぞれ形成された複数の電極パッドＰを撮像して第２の画像を得る工程と、第１の画像と第２の画像を比較して複数の電極パッドＰそれぞれの新針跡Ｆｎの画像を抽出し、これら複数の抽出画像と第２の画像の針跡のない空き領域とを比較し、複数の抽出画像がそれぞれの空き領域に含まれる時には各空き領域内に複数の抽出画像に基づくプローブ１２Ａの接触予定位置Ｆｓとして配置しそれぞれの重心を求める工程と、複数のプローブ１２Ａそれぞれの接触位置を各空き領域内に配置された複数の接触予定位置Ｆｓの重心に合わせる補正をする工程と、を備えているため、電極パッドＰが微細化した場合であっても電極パッドＰに形成された旧針跡Ｆを利用することにより、次の高温検査で複数のプローブ１２Ａをそれぞれの電極パッドＰの空き領域に接触させ、それぞれの電極パッドＰの損傷を防止し、信頼性の高い高温検査を行うことができる。
【手続補正１１】
【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】
更に、本実施形態によれば、複数の接触可能領域Ｓそれぞれが複数の電極パッドＰに含まれる時には第１の画像と第２の画像から抽出される複数の電極パッドＰ内の新たな針跡の抽出画像を求める工程と、複数の抽出画像と複数の電極パッドＰそれぞれの接触可能領域Ｓ内で且つ針跡のない空き領域とをそれぞれ比較し、複数の抽出画像が各空き領域に含まれる時には各空き領域内の複数の抽出画像に基づくプローブ１２Ａの接触予定位置Ｆｓとして配置しそれぞれの重心を求める工程と、複数のプローブ１２Ａそれぞれの接触位置と空き領域内に配置された複数の接触予定位置Ｆｓの重心に合わせるように補正する工程と、を備えているため、次の高温検査で複数のプローブ１２Ａをそれぞれの電極パッドＰの空き領域により確実に接触させ、それぞれの電極パッドＰの損傷を防止し、信頼性の高い高温検査を行うことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
第３の実施形態
本実施形態では、図１５に示すように既存の針跡の重心に対してボロノイ図を作成する。尚、本実施形態でも針跡は、第２の実施形態と同様に針跡の外接四角形で表されている。ボロノイ図とは、ある距離空間上の任意の位置に配置された複数個の点（母点）に対して、同一距離空間の点がどの母点に近いかによって領域分けされた図のことを云う。領域の境界線は、それぞれの領域の母点の二等分線の一部になる。図１５の（ａ）に示すように、ボロノイ境界線Ｌは、既存の針跡Ｆ１、Ｆ２、Ｆｎの重心から最も遠い位置であることになる。図１５の（ｂ）に示すように新針跡Ｆｎに基づいて求められた接触予定位置Ｆｓの重心からボロノイ境界線Ｌに最も近い位置が最適化後の最適位置Ｆｃになる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
【図１】本発明方法の一実施形態を実施するために用いられる検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す検査装置を用いる本発明の検査方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図３】図１に示すフローチャートの一部を更に詳細を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれデバイスの電極パッドにおけるプローブの針跡に基づいて位置ズレ量の補正を示す平面図で、（ａ）は旧針跡を示す図で、（ｂ）は理想上のプローブの針跡を示す図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ第２の画像の電極パッド上の針跡から第１の画像の電極パッドの既存の針跡を用いて新たな針跡を抽出する工程を示す平面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の検査方法の他の実施意形態を説明する説明図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ電極パッドにおけるプローブの接触可能領域を示す平面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ電極パッドにおけるプローブの接触可能領域と次の検査で割り振るプローブの配置領域の関係を示す図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ電極パッド内の空き領域内にプローブの接触予定位置を最適配置する方法を示す説明するための平面図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれプローブの接触予定位置と既存の針跡の重なった状態を説明するための平面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれプローブの接触予定位置と既存の針跡の重なった状態を説明するための平面図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれプローブの接触予定位置を最適位置へ移動させて補正する方法を説明するための平面図である。
【図１３】プローブの接触予定位置を最適位置へ移動させて補正する方法を具体的に説明するための平面図である。
【図１４】プローブの接触予定位置がパッシベーション層に掛かった時の最適位置へ移動させて接触予定位置を補正する方法を説明するための平面図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれプローブの接触予定位置を最適位置へ移動させて補正する他の方法を説明するための平面図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009176883.tif 000001