JP2010204122A - プローブカードに関する情報の処理方法、及び処理された情報を用いる被検査体の通電試験方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 検査途中における平行度調整を容易にすることにある。
【解決手段】 プローブカードに関する情報を処理する方法は、基板、該基板に配置された複数のプローブ及び前記基板に配置された記憶装置を備えるプローブカードに関する情報を処理する方法であって、少なくとも３つの第１の基準プローブと、針先高さ位置が揃っている少なくとも３つの第２の基準プローブとを決定し、プローブの最適オーバードライブ量を決定し、前記第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置、前記第２の基準プローブの針先高さ位置、及び前記最適なオーバードライブ量を前記記憶装置に書き込むこととを含む。
【選択図】図１０

Description

本発明は、半導体集積回路（ＩＣ）のような平板状の被検査体の通電試験に用いるプローブカードに関する情報を処理する方法、及び処理された情報を用いて被検査体の通電試験をする方法に関する。

複数の集積回路が形成された半導体ウエーハのような平板状の被検査体は、各集積回路が仕様書通りの機能を有するか否かの通電試験（検査）をされる。この種の通電試験は、一般に、被検査体の電極に個々に対応された複数のプローブを有するプローブカードを用いるプロービング装置（検査装置）を用いて行われる。各プローブは、対応する電極に押圧される先端すなわち針先を有する。

プロービング装置は、一般に、プローブカード及び被検査体をそれらの相対的位置関係が許容範囲内となるように取り付けるために、位置決めピンやストッパのような位置決め部材、及び検査ステージのような位置決め機構等を備えている。検査ステージは、被検査体を受けるチャックトップのような載置台（受け台）を備えており、また載置台ひいてはこれに受けられた被検査体を、ＸＹＺの３方向に移動させると共に、Ｚ方向に伸びるθ軸線の周りに角度的に回転させる。

これに対し、プローブカードは、仮想的な基準面からの針先の高さ位置（すなわち、Ｚ座標位置）が許容範囲内となると共に、被検査体と平行なＸＹ面内における針先の二次元位置（すなわち、ＸＹ座標位置）が仮想的な基準二次元位置（すなわち、対応する電極の二次元位置）に対し許容範囲内となるように、プローブカードの製造時に被検査体の見本や設計図等の位置基準を用いて針先の位置を調整される。

上記位置基準は、プローブカードがプロービング装置に装着された状態において、プロービング装置に配置された被検査体自体の面やその複数の電極により形成される仮想面等の基板面及びその基板面における各電極の二次元位置に対応する面や二次元位置を備える。

上記のことから、プローブカード及び被検査体がプロービング装置に取り付けられた状態において、プローブカード自体の面やその複数の針先により形成される仮想面等のプローブ面と、被検査体自体の面やその電極により形成される面等の基板面とは平行になり、また全てのプローブの針先が対応する電極に接触可能となる。

しかし、そのようなプロービング装置及びプローブカードであっても、プロービング装置に配置された被検査体の電極に対する針先の位置が製造時における位置調整終了後の針先の位置と同じになる状態に、プローブカードをプロービング装置に取り付けることは難しい。

このため従来では、プローブカードをプロービング装置に取り付けた状態においては、プローブカード側のプローブ面がプロービング装置に配置された被検査体側の基板面に対し傾斜していることが多い。

プローブカードがそのような傾斜状態にプロービング装置に取り付けられると、プロービング装置に配置された実際の被検査体の電極に対する針先の三次元位置（Ｚ位置（高さ位置）及びＸＹ位置（二次元位置））が製造時における位置調整終了後の針先の位置と同じにならない。その結果、針先が電極に正確に接触しないプローブが生じ、正確な試験が行われない。

上記の課題を解決する位置合わせ技術の１つとして、プローブカードをプロービング装置に取り付けた後に、プロービング装置に対する、任意な４つのプローブの針先の三次元位置と、プロービング装置に配置された被検査体の４つの電極の三次元位置とを決定し、決定したそれらの三次元位置を用いて被検査体をプローブカードに対して変位させるものがある（特許文献１）。

特許第３１９３９５８号

上記従来技術は、被検査体を受けるチャックトップのような載置台（受け台）を、これをＸＹＺの３方向に移動させる検査ステージに、球継手を用いて取り付けたプロービング装置を用いている。

そのようなプロービング装置を用いる上記従来技術は、４つの針先により形成されるプローブ面と、それらに個々に対応する４つの電極により形成される基板面とを求め、プローブ面と基板面とが平行になるように被検査体とプローブカードとを球継手の球面に沿って相対的に変位させ、その後それら４つのプローブの針先が対応する電極に正確に接触するように被検査体とプローブカードとを相対的に二次元的に移動させて、針先の位置を調整する。

一方、被検査体に熱を加えた状態で通電試験をすると、プロービング装置の各部位の熱による変形にともなって、プローブ面と基板面とが平行しなくなる。このような場合、上記位置調整、特にプローブ面と基板面の平行度調整を複数の被検査体の検査の途中においてたびたび行うことが望ましい。

しかし、従来では、上記の位置調整は、プローブカードをプロービング装置に取り付けたときに行われるのみで、複数の被検査体の検査の途中においては行われていない。

また、複数の被検査体の検査の途中において上記位置調整を上記従来技術により行おうとすると、位置調整のたびに、プローブ面と基板面とを求めなければならないから、平行度調整が繁雑になる。

特に、１つの半導体ウエーハに形成された多数の集積回路を試験するためのプローブカードのように１００００本又はそれ以上のプローブを備えたプローブカードを用いるプロービング装置においては、平行度調整に多大の時間と労力を要する。

本発明の目的は、検査途中における平行度調整を容易にすることにある。

本発明に係る処理方法は、基板、該基板に配置された複数のプローブ及び前記基板に配置された記憶装置を備えるプローブカードに関する情報を処理する.そのような処理方法は、少なくとも３つの第１の基準プローブと、針先高さ位置が揃っている少なくとも３つの第２の基準プローブとを決定し、プローブの最適オーバードライブ量を決定し、前記第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置、前記第２の基準プローブの針先高さ位置、及び前記最適なオーバードライブ量を前記記憶装置に書き込むこととを含む。

プローブ面と基板面との間隔は、プローブカードをプロービング装置に装着したときのような検査開始前に測定されて、制御部に予め記憶される。

検査の途中において、プローブ面と基板面の平行度調整を行うとき、各測定器により上記間隔を測定し、制御部において測定した値と予め記憶されている値とを比較して両者が一致するように変位機構を制御する。これにより、プローブ面と基板面との平行度が調整される。

このため、検査途中における平行度調整時にプローブ面と基板面とを求める必要がなく、検査途中における平行度調整が容易になる。

前記第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置は許容範囲内にあってもよい。

本発明に係る処理方法は、さらに、前記第２の基準プローブの針先高さ位置から基準プローブ面を決定し、決定した基準プローブ面を前記記憶装置に書き込むことを含むことができる。

前記第１の基準プローブはＸＹ座標系内において互いに離間されていてもよく、また前記第２の基準プローブもＸＹ座標系内において互いに離間されていてもよい。

本発明に係る通電試験方法は、上記のような処理方法により処理された情報が記憶された記憶装置を基板に配置したプローブカードを用いて被検査体の通電試験をする、そのような通電試験方法は、プロービング装置に配置されたプローブカードの前記記憶装置から、少なくとも３つの第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置と、針先高さ位置が揃っている少なくとも３つの第２の基準プローブの針先高さ位置とを読み出し、被検査体をその上方から上カメラにより撮影し、被検査体のＸＹ座標をプロービング装置のＸＹ座標と一致させ、前記第２のプローブの針先をその下方から下カメラにより撮影して、前記第２のプローブの針先の高さ位置により形成されるプローブ面を求め、求めたプローブ面と、少なくとも３つの第２の基準プローブの針先高さ基準位置により形成される基準プローブ面とから、求めたプローブ面と前記基準プローブ面とが平行になるようにプローブカードとプロ−ビング装置とを相対的に傾斜させることを含む。

プロービング装置の一実施例を示す図である。 図１に示すプロービング装置の平面図である。 被検査体の一実施例を示す平面図である。 被検査体の電極に対するプローブの位置関係を説明するための図であって、図４（Ａ）は平面図、図（Ｂ）は図４（Ａ）を左側ぐぁから見た図である。 二次元位置の調整の原理を説明するために被検査体の電極とプローブの針先との位置関係を示す図である。 プローブカードの一実施例を示す下面図である。 受け台の一実施例を示す平面図である。 記憶装置に記憶されたデータを取り出す手法の一実施例を示す断面図である。 平行度の調整の原理を説明するための図である。 図１に示す係るプロービング装置の動作を説明するための流れ図である。 プロービング装置の他の実施例を示す図である。 記憶装置に記憶されたデータを取り出す手法の他の実施例を示す断面図である。 記憶装置としてデータキャリアを用いたプローブカードの一実施例を示す平面図である。 記憶装置としてリムーバブルディスクを用いたプローブカードの一実施例を示す平面図である。 変位機構の他の実施例を示す断面図である。

１０ プロービング装置
１２ 被検査体
１４ チップ領域（被検査領域）
１６ 電極
１６ａ 電極の設定位置
２０ 受け台
２２ 検査ステージ
２４ ステージ台
２６ カード台
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 変位機構
３０ プローブカード
３２ 下カメラ
３４ 上カメラ
３６ 支持部材
３８ カードホルダ
４０ 穴
４２ 段部
４４ プローブ
４４ａ 針先
４６ プローブ基板
４８ 配線基板
５０ テスターランド
５２ 制御部
５４，５６ 球継手
５８ ボールねじ
６０ 中空モータ
６２ 制御部
６４ 許容範囲
６６ 位置基準
７０ 測定器
７４ ターゲット
７６ 記憶装置
７８ 配線
８０，８２コンタクトピン
８４，８６，９０ 接続基板
８８ 接続ピン
９４，１２４，１２６ 配線
９６，１２８， ケーブル
１２０，１２２ 赤外線通信装置
１２３ 空間
１３０ 高周波
１３２ 記憶装置の配置場所
１３４ 調整ねじ

［用語について］

本発明において、基板面とは、被検査体自体の面、又はその被検査体に設けられた複数の電極により形成される仮想的な面をいい、プローブ面とは、後に説明する配線基板やプローブ基板の面、又はプローブカードに設けられた複数のプローブの針先により形成される仮想的な面をいう。

また本発明においては、図１において、左右方向をＸ方向又は左右方向、紙面に垂直の方向を前後方向又はＹ方向、上下方向をＺ方向又は上下方向という。しかし、それらの方向は、検査すべき被検査体をプロービング装置に配置する姿勢により、異なる。

したがって、上記の方向は、実際のプロービング装置に応じて、Ｘ方向及びＹ方向が、水平面、水平面に対し傾斜する傾斜面、及び水平面に垂直の垂直面のいずれかの面内となるように決定してもよいし、それらの面の組み合わせとなるように決定してもよい。

［実施例］

図１及び図２を参照するに、検査装置すなわちプロービング装置１０は、平板状の被検査体１２の通電試験に用いられる。

［被検査体］

被検査体１２は、図３に示すように、矩形をした多数の集積回路（ＩＣ）のチップ領域（被検査領域）１４をマトリクス状に有する円板状の半導体ウエーハであり、また複数の電極１６を各ＩＣチップ領域１４に一列に有する。Ｙ方向に隣り合うＩＣチップ領域１４の電極１６は、一列に整列されている。Ｘ方向及びＹ方向に隣り合うＩＣチップ領域１４は、スクライブライン１８により区画されている。

以下、説明を簡略化しかつ理解を容易にするために、プロービング装置１０は、被検査体１２の全てのＩＣチップ領域１４を同時に一回で試験する場合について説明する。しかし、プロービング装置１０は、被検査体１２の全てのＩＣチップ領域１４を複数回に分けて試験するものであってもよい。

各電極１６は、以下の説明では、矩形の平面形状を有するパッド電極とする。しかし、各電極１６は、円形、楕円形等、他の平面形状を有していてもよい。また、各電極１６は、必ずしも板状の電極である必要はなく、半球状のバンプ電極のような他の凸状の形状を有するものであってもよい。

［プロービング装置］

再び図１及び図２を参照するに、プロービング装置１０は、被検査体１２を真空的に吸着するチャックトップのような受け台２０を備える検査ステージ２２と、検査ステージ２２を支持する板状のステージ台２４と、ステージ台からこれの上方に間隔をおいた板状のカード台２６と、カード台２６をステージ台２４に支持させるべくステージ台２４及びカード台２６を連結する３つの連結機構２８ａ，２８ｂ，２８ｃと、カード台２６に受け台２０と対向する状態に配置されたプローブカード（ＰＣ）３０と、検査ステージ２２にＸ方向及びＹ方向に移動可能に配置された下カメラ３２と、カード台２６に配置された上カメラ３４とを含む。

受け台２０は、リング状又は円板状の形状を有しており、また被検査体１２を水平に受ける平面円形の吸着面（図示の例では、上面）を有しており、さらに被検査体１２を解除可能に吸着するための複数の吸着溝を吸着面に有している。吸着溝は図示しない真空装置に連結されている。

検査ステージ２２は、いずれも図示しないが、受け台２０の他に、受け台２０をＸ，Ｙ及びＺの３方向に三次元的に移動させる三次元駆動機構と、受け台２０をＺ方向に伸びるθ軸線の周りに角度的に回転させるθ駆動機構とを備えている。これらの駆動機構は、プロービング装置１０の筐体（図示せず）内に配置されたステージ台２４に設置されている。

ステージ台２４は、プロービング装置１０の筐体（図示せず）内に水平に配置されている。検査ステージ２２は、その三次元駆動機構及びθ駆動機構のいずれか一方が他方を支持する状態に、三次元駆動機構及びθ駆動機構のいずれか一方においてステージ台２４に配置されている。受け台２０は、三次元駆動機構及びθ駆動機構の他方に支持されている。

カード台２６は、連結機構２８ａ，２８ｂ，２８ｃによりステージ台２４に支持された板状の支持部材３６と、支持部材３６にこれをＺ方向に貫通する状態に支持されたリング状のカードホルダ３８とを含む。

支持部材３６は、これを上下に貫通する円形の穴４０を中央に有していると共に、穴４０の上部の周縁を円形に伸びる上向きの段部４２を穴４０の周りに有している。

カードホルダ３８は、フランジ状の上部外周縁部が半径方向外側に伸びて支持部材３６の上向き段部４２に受けられ、中間部が上部外周縁部の内側から下方向に伸びて穴４０に嵌合され、フランジ状の下部内周縁部が中間部の下端から半径方向内側に伸びてプローブカード３０を受けるように、Ｚ字状の断面形状を有する部材でリング状に形成されている。

カードホルダ３８は、これの上部外周縁部を厚さ方向に貫通して支持部材３６に螺合された複数の取り付けねじ及び複数の位置決めピン（いずれも図示せず）により、カード台２６に取り付けられている。

プローブカード３０は、被検査体１２の電極１６に個々に対応された複数のプローブ４４をプローブ基板４６の下面に取り付け、プローブ基板４６を円形の平面形状を有する配線基板４８の下面に取り付けている。

各プローブ４４は、プローブ基板４６に設けられた配線を介して配線基板４８に備えられた配線に電気的に接続されており、さらに配線基板４８の配線により配線基板４８に備えられたテスターランド５０に電気的に接続されている。各テスターランド５０は、被検査体１２に対す電気信号の受け渡しをするテスター（図８参照）に電気的に接続される。

プローブカード３０は、プローブ４４の針先が検査ステージ２２の側に向くように、配線基板４８の下面外周部において複数の取り付けねじ及び位置決めピン（いずれも図示せず）により、カードホルダ３８に取り付けられている。

プローブ４４は、それらの針先（すなわち、先端）が対応する電極１６の配列状態と同じ配列状態になるように、プローブ基板４６に配置されている。このため、同じＩＣチップ領域１４の電極１６に対応されたプローブ４４の針先は一列に整列されており、またＹ方向に隣り合うＩＣチップ領域１４の電極１６に対応されたプローブ４４の針先も一列に整列されている。

１つの連結機構２８ａは、一端部においてブラケット５２によりステージ台２４及びカード台２６のいずれか一方にＺ方向に伸びる状態に及び変位不能に連結され、かつ他端部において球継手５４によりステージ台２４及びカード台２６の他方に変位可能に連結された固定支柱である。

残りの連結機構２８ｂ，２８ｃは、一端部において球継手５６によりステージ台２４及びカード台２６のいずれか一方にＺ方向に伸びる状態に及び変位可能に連結された可動体５８と、ステージ台２４に配置されて可動体５８をＺ方向に変位させる駆動機構６０とを備える。

図示の例では、連結機構２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、いずれも、球継手５４又は５６によりカード台２６に連結されている。

可動体５８はボールねじであり、駆動機構６０は可動体５８と螺合する雌ねじ部を回転軸部に有する中空モータである。このため、連結機構２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、駆動機構６０の正転及び逆転により可動体５８をＺ方向に移動させて、カード台２６をステージ台２４ひいては検査ステージ２２に対し変位させ、それによりカード台２６をステージ台２４及び検査ステージ２２に対し傾斜させる変位機構として作用する。

下上のカメラ３２及び３４は、自動焦点合わせの機能を備えたビデオカメラである。

下カメラ３２は、プローブ４４の針先を撮像するように、上向きに検査ステージ２２に設置されており、また検査ステージ２２によりＸ方向及びＹ方向に二次元的に移動されてプローブ３０の針先を撮像する。

上カメラ３４は、検査ステージ２２に配置された被検査体１２の電極１６を撮像するように、下向きにカード台２６の下面に取り付けられている。上カメラ３４は、受け台２０が検査ステージ２２によりＸ方向及びＹ方向に二次元的に移動されることにより、被検査体１２の電極１６を撮像する。上カメラ３４をプローブカード３０又はカードホルダ２４に取り付けてもよい。

検査ステージ２２による下カメラ３２の移動面は、針先のためにプロービング装置１０に設定された仮想的な第１の基準面として作用する。検査ステージ２２による受け台２０の移動にともなう上カメラ３４の仮想的な（見かけ上の）移動面は、電極１６のためにプロービング装置１０に設定された仮想的な第２の基準面として作用する。

下カメラ３２の出力信号は、プロービング装置１０を制御するプローバの制御部６２（図８参照）において、第１の基準面からの針先の高さ位置である針先高さ位置を求めると共に、それらいくつかの針高さ位置から、プロービング装置１０に取り付けられた状態におけるプローブカード３０のプローブ面を求めることに用いられる。

上カメラ３４の出力信号は、プローバの制御部６２において、第２の基準面からの電極１６の高さ位置である電極高さ位置を求めると共に、それらいくつかの電極高さ位置から、プロービング装置１０の配置された状態における被検査体１２の電極面を基板面として求めることに用いられる。

プローブカード３０は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、各プローブ４４の針先４４ａが対応する電極１６の設定位置１６ａに接触し、その状態で針先４４ａが電極１６に接触され、さらにＺ方向への所定量のオーバードライブＯＤがプローブ４４に作用して、針先４４ａが電極１６に対してＸ，Ｙ面内で所定量だけ滑るように、製造される。

設定位置１６ａは、針先４４ａが接触すべき目標位置であり、プローブ４４にオーバードライブが作用したときの電極１６に対する針先４４ａの滑り量を考慮して設定されている。

しかし、各針先４４ａが対応する電極１６の設定位置１６ａに正確に接触するように、プローブカード３０を製造することは難しい。このため、対応する電極１６への各針先４４ａの接触位置について、許容範囲６４が定められている。もちろん、上記のオーバードライブ（ＯＤ）量や滑り量にも、許容範囲が定められている。

上記のことから、プローブカード３０は、製造時に、プローブ面が基板面と平行になると共に、各プローブ４４の針先４４ａが許容範囲６４内となるように、被検査体１２の見本のような位置基準６６（図５参照）を用いて針先位置を調整される。図６は、理解を容易にするために、多くの電極１６及び多くの針先４４ａを省略して示している。

上記のように針先位置を調整されたプローブカード３０は、プロービング装置１０に取り付けられ、その状態で対応する電極１６に対する針先４４ａの位置が許容範囲６４内となるように、調整される。

前記したように、プローブカード３０はカードホルダ３８に複数のねじ部材及び位置合わせピンにより取り付けられており、カードホルダ３８はカード台２６に複数のねじ部材及び位置合わせピンにより取り付けられている。

上記の結果、プローブカード３０は、これに予め定められた方向（例えば、針先４４ａの整列方向）がプロービング装置１０に予め定められた方向と一致し、かつ各針先４４ａの二次元位置がプロービング装置１０に予め定められた二次元位置と一致するように、プロービング装置１０に対しプリアライメントをされている。

しかし、上記のようにプリアライメントをされたとしても、プローブカード３０のプローブ面がプロービング装置１０に配置された被検査体１２の基板面と平行であるとは限らないし、電極16の設定位置１６ａに対する各針先４４ａの位置が許容範囲６４内にあるとは限らない。

このため、後に説明する位置合わせが行われる。

図１，図６及び図７に示すように、プロービング装置１０は、また、それぞれが検査ステージ２２とプローブカード３０との間隔を測定する複数の測定器７０を含む。それらの測定器７０は、検査ステージ２２及びプローブカード３０のいずれか一方にＸ方向及びＹ方向に間隔をおいて配置されている。各測定器７０は、レーザ光線７２を用いるレーザ測長器とすることができる。

これに対し、検査ステージ２２及びプローブカード３０の他方には、レーザ光線７２を受けるターゲット７４が各測定器７０による照射箇所に配置されている。各ターゲット７４は、反射鏡とすることができる。

図示の例では、三角形の頂点に位置する３つの測定器７０がレーザ光線の出射口及び反射光の入射口を上方に向けた状態に、載置台２０の周りに間隔をおいて検査ステージ２２に配置されており、またターゲット７４がプローブ基板４６の下面に下向きに取り付けられている。

図６において、二点鎖線の領域７１は、プローブ４４の配置領域を示す。また、図７において、二点鎖線の領域７３はＩＣチップ領域１４の形成領域を示す。

図８に示すように、プローブカード３０は、また、配線基板４８に配置された記憶装置７６を備えている。記憶装置７６は、プローブ４４に関する情報を含むプローブカード情報を記憶している。

図示の例では、記憶装置７６は、情報の書き込み及び読み出しのための複数の端子を備えたＩＣメモリである。このため、配線基板４８は記憶装置７６の端子に接続された複数の配線７８を有している。

カードホルダ３８は、これに配置されたプローブカード３０の配線７８に一端において電気的に接触する複数の第１のコンタクトピン８０を下部外周縁部に有すると共に、第１のコンタクトピン８０の他端に一端において電気的に接続された複数の第２のコンタクトピンを上部外周縁部に有する。

カードホルダ３８は、さらに、それぞれが複数の配線を有する第１及び第２の接続基板８４及び８６をそれぞれ下部外周縁部の下面及び上部外周縁部の上面に有すると共に、複数の接続ピン８８を中間部に有する。

第１の接続基板８４の各配線は、第１のコンタクトピン８０の他端と接続ピン８８の一端とに一対一の形に電気的に接触されている。第２の接続基板８６の各配線は、接続ピン８８の他端と第２のコンタクトピン８２の一端とに一対一の形に電気的に接触されている。

支持部材３６は、さらに、それぞれが第２のコンタクトピン８２の他端に電気的に接触された複数の配線を有する第３の接続基板９０を上向き段部４２に有している。第３の接続基板９０の各配線は、支持部材３６に設けられた配線９４及び配線９４に電気的に接続されたケーブル９６によりプローバの制御部６２に電気的に接続されている。

［位置合わせ方法］

次に、図１から図１０を参照して、プローブ４４の針先４４ａと被検査体１２の電極１６との位置合わせをする位置合わせ方法の一実施例について説明する。図１０においては、用語「プローブカード」を記号「ＰＣ」として示す。

［プローブ情報の決定］

プローブカード３０がプロービング装置１０の取り付けられる前、特に製造時に、基準データを決定するための以下のステップが予め実行される。

１：上記のように位置基準６６（図５参照）を用いて針先位置を調整した後の全プローブ４４の平面座標（針先の二次元位置）、高さ座標（針先の高さ位置）及び接触抵抗値を測定する（図１０におけるステップ１００）。

２：次いで、設定位置１６ａに位置する少なくとも３つのプローブを、針先二次元位置を決定するための第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３（図５参照）と選定して、それら第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先二次元位置を針先二次元基準位置として決定する（図１０におけるステップ１０１）。

３：次いで、高さ位置が揃っている少なくとも３つのプローブを、針先高さ基準位置を決定するための第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６（図９参照）を選定して、それら第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先高さ位置を針先高さ基準位置として決定する（図１０におけるステップ１０１）。

上記の針先高さ基準位置から、第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先４４ａにより形成される仮想面を基準プローブ面として得ることができる。

４：次いで、プローブカード３０に対する最適なオーバードライブ量（許容範囲）を選定して、選定したオーバードライブ量を最適なオーバードライブ量（ＯＤ量）として決定する（図１０におけるステップ１０１）。

５：その後、プローブカード３０に関する各種の情報を記憶装置７６に保存する（図１０におけるステップ１０２）。

それらの情報は、第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先二次元位置、第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先高さ位置、最適なオーバードライブ量（ＯＤ量）及びプローブに関する情報を含む他のプローブカード情報を含む。

針先二次元位置及び針先高さ位置は、それぞれ、針先二次元基準位置及び針先高さ基準位置として、基準プローブの番号と共に基準プローブ毎に記憶装置７６に書き込まれる。

最適なオーバードライブ量（ＯＤ量）と、プローブに関する情報を含む他のプローブカード情報とは、記憶装置７６に書き込まれる。針先二次元基準位置、針先高さ基準位置及びプローブ番号は、後にプローブ情報として用いられる。

針先二次元基準位置は、プローブカード３０に予め設定されている仮想的なＸＹＺの三次元座標系における針先のＸ，Ｙ座標位置として決定される。そのような針先二次元基準位置は、その基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する電極のＸＹ座標位置であってもよいし、プローブ番号によりＸＹ座標位置が特定される場合はそのプローブ番号自体であってもよい。

針先高さ基準位置は、三次元座標系におけるＺ座標値（例えば、位置基準６６の面のような基準面からの高さ位置）として決定される。位置基準６６は、被検査体１２及びプローブカード３０がプロービング装置１０に配置されたときの、プローブカード３０に対する被検査体の仮想的な位置とすることができる。

針先二次元基準位置及び針先高さ基準位置は、これらを新たに決定する代わりに、位置基準６６を用いる針先位置の調整の際に各針先４４ａの針先二次元位置及び針先高さ位置を決定し、そのときの対応する値を針先二次元基準位置及び針先高さ基準位置として用いてもよい。

プローブカード３０が多数のプローブ４４を備えている場合、針先位置の調整時に、針先４４ａが位置基準６６の仮想的な対応する電極１６の設定位置１６ａに位置する複数のプローブや、同じ針先高さを有する複数のプローブが存在することが多い。

そこで、針先二次元基準位置を得るための第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、図４及び図５に示すように、針先４４ａが位置基準６６の仮想的な対応する電極１６の設定位置１６ａに位置しかつ互いに大きく間隔をおいた少なくとも３つのプローブとすることができる。そのようなプローブが存在しないときは、針先４４ａが仮想的な設定位置１６ａに近くかつ互いに大きく間隔をおいたプローブとすることができる。

また、針先高さ基準位置を得るための第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６は、図９に示すように、同じ又はほぼ同じ針先高さ位置（例えば、最も大きい又は小さい高さ位置）を有しかつ互いに大きく間隔をおいた少なくとも３つのプローブとすることができる。そのようなプローブが存在しないときは、針先高さ位置が互いに最も近くかつ互いに大きく間隔をおいた複数のプローブとすることができる。

上記のことから、第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の少なくとも１つは、第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の少なくとも１つと同じであってもよい。

図５及び図９は、第１及び第２の基準プローブＰ１からＰ６を決定するプロセスを容易に理解することができるように、電極１６、プローブ４４、及びその長さ寸法の差を拡大して示していると共に、多くのプローブ４４を省略している。

［プローブカードの取り付け及びプローブ情報の入力］

各種の情報が記憶装置７６に記憶されると、プローブカード３０がプロービング装置１０に上記したように位置決めピンやストッパ等を利用して正確に取り付けられ（図１０におけるステップ１０３）、ステップ１０２で記憶された針先二次元基準位置及び針先高さ基準位置がプロービング装置１０の制御部６２に読み出される（図１０におけるステップ１０４）。

［原点位置出し（二次元座標合わせ）］

上記ステップ１０３及び１０４の後、被検査体１２の隣り合うＩＣチップ領域１４を区画するスクライブライン１８やＩＣパターンと、これらを撮影する上カメラ３４とを利用して、プロービング装置１０に対する被検査体１２の原点位置出し（すなわち、二次元座標合わせ）が行われる（図１０におけるステップ１０５）。

上記原点位置出しは、被検査体１２のＸＹ座標をプロービング装置１０に設定された仮想的なＸＹ座標と一致させるステップであり、以下のように実行することができる。プロービング装置１０の三次元座標は、制御部６２（図８参照）にソフトウエアとして設定されている。

先ず、被検査体１２を上カメラ３４で撮影しつつ、受け台２０ひいては被検査体１２を検査ステージ２２によりプロービング装置１０のＸＹ座標内で二次元的に移動させて、そのときの上カメラ３４の出力信号を画像信号として制御部６２に一時的に格納する。

次いで、格納した画像信号を用いて、撮影されたスクライブライン１８（図３参照）とプロービング装置１０のＸＹ座標との位置ずれ及び角度ずれを制御部６２において求める。

次いで、求めた位置ずれ及び角度ずれを修正するように、検査ステージ２２の駆動装置をプロービング装置１０の制御装置により制御させて、受け台２０を検査ステージ２２によりプロービング装置１０のＸＹ座標内で二次元的に移動させると共に、θ軸線の周りに角度的に回転させる。

上記の代わりに、プロービング装置１０の制御部６２に設定された座標自体をソフト的に変更することにより、前記位置ずれ及び角度ずれを修正してもよい。

上記原点位置出しすなわち二次元座標合わせにより、被検査体１２のＸＹ座標はプロービング装置１０のＸＹ座標に合わされる。

［針先高さ位置の確認及び平行度調整並びに針先二次元位置の確認及び調整］

上記原点位置出しの後、平行度調整並びに針先二次元位置の確認及び調整が行われる（図１０におけるステップ１０６）。

上記針先高さ位置の確認は、プローブカード３０の各プローブ４４の針先４４ａを下カメラ３２で撮影しつつ、下カメラ３２を検査ステージ２２によりプロービング装置１０のＸＹ座標内で二次元的に移動させ、そのときの下カメラ３２の出力信号を制御部６２（図８参照）に一時的に格納することにより行われる。

針先高さ位置の具体的な値は、針先４４ａを下カメラ３２で撮影したときの下カメラ３２の焦点位置とすることができる。

上記平行度調整は、制御部６２において、第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先高さ位置により形成される仮想面（プローブ面）と、先に格納された針先高さ基準位置により形成される仮想面（基準プローブ面）とを求め、求めたプローブ面と基準プローブ面との角度θ１（図９参照）が零になるように、プローブカード３０と被検査体１２との平行度を調整することにより、行われる。

第２の基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６は、入力されたプローブ番号から特定することができる。上記の平行度調整により、針先高さ位置により形成されるプローブ面と針先高さ基準位置により形成される基準プローブ面とが平行にされる。

上記のような平行度調整は、制御部６２において、プローブ面及び基準プローブ面を求めると共に、求めたプローブ面及び基準プローブ面の傾斜角度θ１を求め、次いで求めた傾斜角度θ１が零になるように、プローブカード３０を傾斜させることにより行うことができる。

プローブカード３０の傾斜は、図１における変位機構２８ｂ，２８ｃの中空モータ６０を正転又は逆転させて、カード台２６を受け台２０に対し傾斜させることにより行うことができる。

上記平行度の調整により、プローブカード３０のプローブ面は、被検査体１２の基板面と平行にされる。これは、同じ又はほぼ同じ針先高さ位置を有するプローブ４４を平行度調整のための基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６と決定したことによる。

上記平行度調整のために、プローブ面及び基準プローブ面を求めることなく、単に、基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先高さ位置が対応する針先高さ基準位置に一致するように、プローブカード３０を傾斜させてもよい。

上記針先二次元位置の確認は、プローブカード３０の各プローブ４４の針先を下カメラ３２で撮影しつつ、受け台２０ひいては下カメラ３２を検査ステージ２２によりプロービング装置１０のＸＹ座標内で二次元的に移動させ、下カメラ３２が第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先を撮影したときのときの下カメラ３２の座標位置をプロービング装置１０の制御部６２に一時的に格納することにより行われる。

第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、それらのプローブ番号により特定することができる。下カメラ３２の座標位置は、例えば、下カメラ３２が第１の基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先を撮影したときのときの検査ステージ２２の座標位置から得ることができる。上記針先二次元位置の確認は、針先高さ位置の確認ステップ１０６と平行して行ってもよい。

二次元位置の調整は、格納した基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先二次元位置が先に格納された針先二次元基準位置に一致するように、受け台２０、ひいては被検査体１２を検査ステージ２２によりプローブカード３０に対しＸＹ座標内で二次元的に移動させることにより行われる。

上記二次元位置の調整により、基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先４４ａは、対応する電極１６の中心に位置決められる。その結果、他のプローブ４４の針先も、対応する電極１６に対し許容範囲内に位置決められる。

上記の理由は、針先位置の調整により全てのプローブ４４の針先が対応する電極１６に対し許容範囲６４内に位置決められていることと、針先４４ａ（図６参照）が対応する電極１６の設定位置１６ａ又はほぼ設定位置１６ａに位置するプローブを基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３と決定したことによる。

次いで、受け台２０とプローブ基板４６との間の距離が測定される（図１０におけるステップ１０７）。

この測定は、レーザ光線７２を測定器７０からこれに対応するターゲット７４に向けて指向させ、ターゲット７４からの反射光を測定器７０で受光することにより、行われる。測定された各距離は、制御部６２に一時的に格納される。

次いで、被検査体１２の通電試験（測定）が行われる（図１０におけるステップ１０８）。

通電試験は、受け台２０ひいては被検査体１２を検査ステージ２２により上昇させて、被検査体１２の電極１６をプローブ４４の針先に接触させた状態で、被検査体１２に通電し、そのときの被検査体１２から出力される電気信号をテスターに受けて、テスターにおいて被検査体１２の正否を判定する、という通常の方法で行われる。

上記の通電試験の間、必要に応じて、針先高さの補正（高さ補正）と平行度の調整（平行補正）を行ってもよい（図１０におけるステップ１０９）。

上記の平行度補正は、受け台２０とプローブ基板４６との間の距離を各測定器７０により測定し、そのときの値と制御部６２に先に格納した値とを制御部６２において比較し、両者が一致するように、変位機構２８ｂ，２８ｃによりプローブカード３０を被検査体１２に対し傾斜させることにより行われる。

通電試験が終了すると、被検査体１２の交換が行われる（図１０におけるステップ１１０）。被検査体１２の交換の際、プローブの洗浄を行ってもよい。

次いで、測定器７０による受け台２０とプローブ基板４６との間の距離の測定と、針先高さの補正（高さ補正）と平行度の調整（平行補正）を行ってもよい（図１０におけるステップ１１１）。このステップ１１１は、ステップ１０９と同じ手法により行われる。

その後、ステップ１０９から１１１のステップが被検査体毎に繰り返される（図１０におけるステップ１１２）。

全ての検査が終了すると、ブロービング装置のデータ、コンタクト回数、洗浄回数、平行度調整用データ等が制御部６２に保存され（図１０におけるステップ１１３）、プローブカード（ＰＣ）３０が取り外される（図１０におけるステップ１１４）。

上記ステップ１００から１１４により、同じ種類の複数の被検査体１２の通電試験が終了する。

［変形例］

プローブ面と基準プローブ面との平行度の調整を、基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先高さ位置と針先高さ基準位置とを用いて行う代わりに、基準プローブＰ４，Ｐ５，Ｐ６の針先高さ位置とこれらに対応する電極の高さ位置とを用いて行なってもよい。

この場合、例えば、上カメラ３４により被検査体１２を電極１６を撮影しつつ、第２の基準プローブに対応する電極１６の高さ位置を求め、求めた電極高さ位置からの針先高さ位置が同じになるように、例えば、電極高さ位置により形成される仮想的な基板面と、第２の基準プローブの針先高さ位置により形成されるプローブ面とが平行になるように、プローブカード３０を変位させればよい。

同様に、第１の基準プローブの針先の二次元位置の調整を、基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ３の針先二次元位置と針先二次元基準位置とを用いて行う代わりに、基準プローブＰ１，Ｐ２，Ｐ４の針先二次元位置と、これらに対応する電極の二次元位置とを用いて行なってもよい。

この場合、例えば、被検査体１２の電極１６をステップ１０５のようにして上カメラ３４で撮影しつつ、第２の基準プローブに対応する電極１６の二次元位置すなわち電極二次元位置を求め、第２の基準プローブの針先二次元位置が求めた電極二次元位置と一致するように、被検査体１２を検査ステージ２２により変位させればよい。

図１１に示すように、測定器７０をプローブカード３０に取り付け、ターゲット７４を検査ステージ２２に取り付けてもよい。

図１２に示すように、記憶装置７６に記憶したデータを２つの赤外線通信装置１２０，１２２を用いて行ってもよい。

一方の赤外線通信装置１２０は、プローブカード３０に配置されて配線１２４により記憶装置７６の端子に接続される。他方の赤外線通信装置１２２は、カード台２６の支持部材３６に配置されて配線１２６及びケーブル１２８により制御部６２に接続される。

カードホルダ３８は、第１の赤外線通信装置１２０から送信される赤外線が通過することを許す空間１２３を有し、支持部材３６は、一方の赤外線通信装置１２０から送信された赤外線が他方第２の赤外線装置１２２に入射することを許す空間を有する。

上記の代わりに、図１３に示すように、記憶装置７６は、記憶されている情報を電磁波を用いて読み取り可能のデータキャリアを含むことができる。この場合、記憶装置７６内の情報の授受は高周波１３０を用いて行われる。

また、図１４に示すように、記憶装置７６は、フレキシブルディスク、磁気カード、ＣＤ、ＩＣカード等のリムーバブルメモリとすることができる。この場合、記憶装置７６の配置場所１３２がプローブカード３０の配線基板４８に設けられ、記憶装置７６は、人手によりプローブカード３０から制御部６２に又はその逆に移される。

図１５に示すように、プロービング装置１０に予め設定された基準面に対するプローブカード３０、特にプローブ面の平行度は、プローブカード３０の配線基板４８のねじ穴に螺合されてカードホルダ３８の下部内周縁部に当接する複数の調整ねじ１３４、カードホルダ３８の上部外周縁部のねじ穴に螺合されてカード台２６の段部４２に当接する複数の調整ねじ（図示せず）等、他の部材により調整してもよい。

上記平行度の調整は、プローブカード３０（又は、カードホルダ３８）をカードホルダ３８（又は、支持部材３６）に取り付ける取り付けねじ（図示せず）を緩めた状態で、カードホルダ２４（又は、支持部材３６）への調整ねじ１３４のねじ込み量を調整した後、取り付けねじを締め付けることにより、行うことができる。

上記の平行度調整は、前記した取り付けねじ及び調整ねじ１３４を操作することにより、実行することができる。このため、少なくともカード台２６及び調整ねじ１３４は、プロービング装置１０に対するプローブカード３０の傾斜角度を調整する変位機構として作用する。

しかし、プロービング装置１０に対するプローブカード３０の傾斜角度を、調整する角度調整ステージを介して、カード台２６に取り付け、この角度調整ステージを電動機で駆動させることにより、プローブカード３０を傾斜させてプロービング装置１０に対するプローブカード３０の傾斜角度を調整するようにしてもよい。

具体的なプローブ面と基板面との平行度の調整は、他の公知の方法によって実施してもよい。また、針先二次元位置の調整をしなくてもよい

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。

Claims (5)

1. 基板、該基板に配置された複数のプローブ及び前記基板に配置された記憶装置を備えるプローブカードに関する情報を処理する方法であって、
   少なくとも３つの第１の基準プローブと、針先高さ位置が揃っている少なくとも３つの第２の基準プローブとを決定し、
   プローブの最適オーバードライブ量を決定し、
   前記第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置、前記第２の基準プローブの針先高さ位置、及び前記最適なオーバードライブ量を前記記憶装置に書き込むこととを含む、プローブカードに関する情報を処理する方法。
2. 前記第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置は許容範囲内にある、請求項１に記載の方法。
3. さらに、前記第２の基準プローブの針先高さ位置から基準プローブ面を決定し、決定した基準プローブ面を前記記憶装置に書き込むことを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記第１の基準プローブはＸＹ座標系内において互いに離間されており、前記第２の基準プローブはＸＹ座標系内において互いに離間されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 請求項1から４のいずれか１項に記載の方法により処理された情報が記憶された記憶装置を基板に配置したプローブカードを用いて被検査体の通電試験をする方法であって、
   プロービング装置に配置されたプローブカードの前記記憶装置から、少なくとも３つの第１の基準プローブの針先のＸＹ座標位置と、針先高さ位置が揃っている少なくとも３つの第２の基準プローブの針先高さ位置とを読み出し、
   被検査体をその上方から上カメラにより撮影し、被検査体のＸＹ座標をプロービング装置のＸＹ座標と一致させ、
   前記第２のプローブの針先をその下方から下カメラにより撮影して、前記第２のプローブの針先の高さ位置により形成されるプローブ面を求め、
   求めたプローブ面と、少なくとも３つの第２の基準プローブの針先高さ基準位置により形成される基準プローブ面とから、求めたプローブ面と前記基準プローブ面とが平行になるようにプローブカードとプロ−ビング装置とを相対的に傾斜させることを含む、被検査体の通電試験方法。

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