WO2017056654A1 - ウエハ検査装置及びウエハ検査方法 - Google Patents

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浩史 山田
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wafer inspection apparatus and a wafer inspection method using a probe card for wafer inspection.
  • a prober as an inspection apparatus for inspecting a wafer on which a large number of semiconductor devices are formed includes a probe card having a contact probe that is a plurality of columnar contact terminals.
  • the contact probe is brought into contact with the electrode pad or solder bump in the semiconductor device, and further, electricity is conducted from each contact probe to the electric circuit of the semiconductor device connected to each electrode pad or each solder bump. Inspect.
  • each contact probe of the probe card In order to perform an accurate inspection in the wafer inspection apparatus, each contact probe of the probe card must be brought into contact with each electrode pad or each solder bump of the semiconductor device evenly, so that the wafer is applied in parallel to the probe card. Make contact.
  • the probe card or the chuck top may be deformed due to thermal expansion or contraction, and as a result, the probe card or the chuck top may be inclined. At this time, it is difficult to keep the wafer placed on the chuck top parallel to the probe card.
  • each contact probe is equally applied to each electrode pad and each solder bump. It becomes difficult to contact. That is, it is difficult to perform an accurate inspection in the wafer inspection apparatus.
  • An object of the present invention is to provide a wafer inspection apparatus and a wafer inspection method capable of performing an accurate inspection.
  • a probe card having a large number of contact terminals protruding toward a wafer and a transfer stage on which the wafer is placed and moved toward the probe card are provided.
  • the transfer stage includes an aligner and a chuck top placed on the aligner, the aligner and the chuck top are separable, the wafer is placed on the chuck top, and the aligner is
  • a wafer inspection apparatus including an inclination adjustment mechanism for adjusting a relative inclination of the chuck top with respect to the probe card is provided.
  • a wafer inspection method in which a probe card having a large number of contact terminals protruding toward a wafer and a wafer placed on a chuck top are brought into contact with each other.
  • a wafer inspection method comprising an inclination adjusting step for adjusting a relative inclination of the chuck top with respect to the probe card, and a moving step in which the chuck top on which the wafer is placed moves toward the probe card.
  • the wafer placed on the chuck top can be kept parallel to the probe card.
  • each contact terminal is brought into contact with each electrode pad or each solder bump of the semiconductor device formed on the wafer evenly. Therefore, an accurate inspection can be performed in the wafer inspection apparatus.
  • FIG. 1 is a horizontal sectional view schematically showing a configuration of a wafer inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing a configuration of a transfer stage and a tester in FIGS. 1 and 2.
  • 4 is a diagram for explaining the configuration of a transfer stage in FIG. 3.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are process diagrams showing a position defining operation for defining the position of the chuck top with respect to the aligner.
  • 6 is a view for explaining the heat insulating structure of the chuck top in FIG. 3.
  • FIGS. 7A and 7B are process diagrams showing a method of attaching a chuck top to a probe card in a wafer inspection method according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8A and 8B are process diagrams showing a method of attaching the chuck top to the probe card in the wafer inspection method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart showing wafer alignment adjustment processing in the wafer inspection method according to the embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10A and 10B are process diagrams showing a method for attaching a chuck top to a probe card in a conventional wafer inspection method.
  • FIG. 1 is a horizontal sectional view schematically showing a configuration of a wafer inspection apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the wafer inspection apparatus 10 includes an inspection chamber 11.
  • the inspection chamber 11 includes an inspection region 12 for inspecting electrical characteristics of each semiconductor device of the wafer W, and the transfer of the wafer W to the inspection chamber 11. It has a carry-in / out area 13 for entering and a conveyance area 14 provided between the inspection area 12 and the carry-in / out area 13.
  • a plurality of testers 15 as wafer inspection interfaces are arranged in the inspection area 12.
  • the inspection area 12 has a three-layer structure of tester rows composed of a plurality of testers arranged horizontally, and one tester side camera 16 (tilt confirmation mechanism) is arranged corresponding to each tester row.
  • the Each tester side camera 16 moves horizontally along the corresponding tester row, and is positioned in front of each tester 15 constituting the tester row, and a position of a wafer W or the like carried by a later-described carrier stage 18 or a chuck top described later. Check the grade of 29.
  • the loading / unloading area 13 is divided into a plurality of receiving spaces 17, and a port 17 a for receiving a FOUP that is a container for storing a plurality of wafers, an aligner 17 b for aligning the wafers, and a probe card 19 are loaded into each receiving space 17.
  • a loader 17c to be carried out and a controller 17d for controlling the operation of each component of the wafer inspection apparatus 10 are arranged.
  • a transfer stage 18 that is movable not only to the transfer area 14 but also to the inspection area 12 and the carry-in / out area 13 is disposed in the transfer area 14.
  • One transfer stage 18 is provided corresponding to each stage row, and the wafer W is received from the port 17a of the carry-in / out area 13 and transferred to each tester 15, and the inspection of the electrical characteristics of the semiconductor device is completed. The wafer W is transferred from each tester 15 to the port 17a.
  • the electrical characteristics of each semiconductor device of the wafer W to which each tester 15 has been transferred are measured. While the transfer stage 18 is transferring the wafer W toward one tester 15, Since the tester 15 can perform electrical characteristics of each semiconductor device of the other wafer W, the wafer inspection efficiency can be improved.
  • FIG. 3 is a side view schematically showing the configuration of the transfer stage and the tester in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 3 shows a state in which the transfer stage 18 has brought the wafer W into contact with the probe card 19 of the tester 15, and mainly shows the configuration of the tester 15 in a sectional view.
  • the tester 15 is installed on a pogo frame 20 fixed to a device frame (not shown).
  • a probe card 19 is attached to the lower part of the pogo frame 20.
  • a flange 22 that is movable in the vertical direction with respect to the pogo frame 20 is engaged with the pogo frame 20.
  • a cylindrical bellows 23 is interposed between the pogo frame 20 and the flange 22.
  • the probe card 19 is arranged so as to protrude from the lower surface of the main body 24 downward in the figure, a disk-shaped main body 24, a large number of electrodes (not shown) arranged on substantially the entire upper surface of the main body 24.
  • a plurality of contact probes 25 contact terminals. Each electrode is connected to a corresponding contact probe 25, and each contact probe 25 comes into contact with an electrode pad or solder bump of each semiconductor device formed on the wafer W when the wafer W comes into contact with the probe card 19. .
  • the pogo frame 20 has a substantially flat plate-like main body 26 and a plurality of pogo block insertion holes 27 that are formed in the vicinity of the center of the main body 26.
  • a pogo block 28 formed by arranging a plurality of pogo pins is inserted.
  • the pogo block 28 is connected to an inspection circuit (not shown) included in the tester 15, and contacts a number of electrodes on the upper surface of the main body 24 of the probe card 19 attached to the pogo frame 20, and is connected to the electrodes.
  • a current is supplied to each of the 19 contact probes 25, and a current flowing from the electric circuit of each semiconductor device on the wafer W via each contact probe 25 is supplied to the inspection circuit.
  • the flange 22 has a cylindrical main body 22a and an abutting portion 22b made of an annular member formed at the lower portion of the main body 22a, and is arranged so as to surround the probe card 19. As will be described later, until the chuck top 29 comes into contact with the flange 22, the flange 22 moves downward by its own weight so that the lower surface of the contact portion 22 b is positioned below the tip of each contact probe 25 of the probe card 19. .
  • the bellows 23 is a metal bellows structure and is configured to be extendable in the vertical direction. The lower and upper ends of the bellows 23 are in close contact with the upper surface of the contact portion 22b of the flange 22 and the lower surface of the pogo frame 20, respectively.
  • the space between the pogo frame 20 and the base 21 is sealed with a seal member 30, and the space is evacuated to attach the pogo frame 20 to the base 21.
  • the space between the pogo frame 20 and the probe card 19 is also sealed with the sealing member 31, and the probe card 19 is attached to the pogo frame 20 by evacuating the space.
  • the transfer stage 18 includes a thick plate member chuck top 29 and an aligner 32 (tilt adjustment mechanism).
  • the chuck top 29 is placed on the aligner 32, and a wafer W is placed on the upper surface of the chuck top 29.
  • the chuck top 29 is vacuum-sucked to the aligner 32, and the wafer W is vacuum-sucked to the chuck top 29. Accordingly, when the transfer stage 18 moves, the wafer W can be prevented from moving relative to the transfer stage 18.
  • the method of holding the chuck top 29 and the wafer W is not limited to vacuum suction, and any method that can prevent the relative movement of the chuck top 29 and the wafer W with respect to the aligner 32 may be used. There may be.
  • a step 29a is formed on the peripheral edge of the upper surface of the chuck top 29, and a seal member 33 is disposed on the step 29a.
  • the wafer W placed on the chuck top 29 can be moved downward to the probe card 19 of the tester 15 to face the probe card 19 and moved toward the tester 15. Can be made.
  • a space S surrounded by the chuck top 29, the flange 22, the pogo frame 20, and the probe card 19 is formed when the chuck top 29 abuts on the abutting portion 22 b of the flange 22 and the wafer W abuts on the probe card 19.
  • the chuck top 29 is held by the probe card 19 by being sealed by the bellows 23 and the seal member 33, and the space S is evacuated, and the wafer W placed on the chuck top 29 comes into contact with the probe card 19.
  • the movement of the transfer stage 18 is controlled by the controller 17 d, and the controller 17 d grasps the position and movement amount of the transfer stage 18.
  • the probe card 19 (more precisely, the pogo frame 20) and the chuck top 29 of each tester 15 are provided with a temperature control mechanism such as a heater or a refrigerant passage (sometimes (Not shown) is built-in, and inspection under high and low temperature environments is realized.
  • a temperature control mechanism such as a heater or a refrigerant passage (sometimes (Not shown) is built-in, and inspection under high and low temperature environments is realized.
  • the probe card 19 and the chuck top 29 are deformed due to heat radiation from the built-in heater and heat absorption to the refrigerant passage, and as a result, the probe card 19 and the chuck top 29 are deformed. May tilt.
  • the aligner 32 adjusts the relative inclination of the chuck top 29 with respect to the probe card 19 correspondingly.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration of the transfer stage in FIG. 3, and is drawn in a state in which the inside of the aligner 32 is seen through for easy understanding. Further, the chuck top 29 is drawn in a state of being separated from the aligner 32, the left-right direction in the figure is the X direction, the up-down direction is the Z direction, the depth direction is the Y direction, and the Z axis is around the axis in the Z direction.
  • the rotation direction is the ⁇ direction.
  • the aligner 32 is an X base 34 that is a plate member, a rail-shaped X guide 35 that extends in the X direction on the X base 34, and an X guide 35 that engages with the X guide 35 to move in the X direction.
  • a plurality of Y blocks 39 that are movable in the Y direction and a Z base 40 of a plate-like member supported by each Y block 39 are provided.
  • the Y base 37 can move in the X direction with respect to the X base 34, and as each Y block 39 moves in the Y direction, the Z base 40 moves to the Y base 37 or It is movable in the Y direction with respect to the X base 34.
  • a Z block hole 41 is formed at the center of the Z base 40, and a Z block 42 having an H-shaped cross section is engaged with the Z block hole 41.
  • the Z block 42 has a flange-like portion 43 inside, and the flange-like portion 43 is screwed with a ball screw 44 extending in the Z direction.
  • the ball screw 44 rotates around the axis by the rotational force transmitted from the Z-axis motor 45 via the drive belt 46, and the flange-like portion 43 that is screwed with the rotating ball screw 44 moves in the Z direction.
  • the Z block 42 moves in the Z direction along a guide (not shown).
  • a plurality of actuators 47 are arranged on the upper surface of the flange-shaped portion 43, and each actuator 47 supports a substantially disc-shaped chuck base 49 via a roller ring 48.
  • the roller ring 48 has a drive mechanism in the ⁇ direction (not shown), and supports the chuck base 49 so as to be rotatable in the ⁇ direction.
  • the number of actuators 47 may be two or more. For example, three actuators 47 may be arranged, or two actuators 47 and one height fixing support (not shown) are arranged. May be.
  • the chuck base 49 rotates in the ⁇ direction by a structure not shown.
  • the chuck base 49 has a chuck top suction surface 52 formed of the center portion of the upper surface, and the bottom plate 53 of the chuck top 29 is vacuum suctioned to the chuck top suction surface 52. As a result, the chuck top 29 is placed and mounted on the aligner 32.
  • the chuck base 49 has a plurality of height sensors 54 disposed on the peripheral edge of the upper surface, and a positioning pin 55 whose upper end is hemispherical.
  • the chuck top 29 has a plurality of detection plates 56 disposed at positions facing the height sensors 54 on the lower surface, and a plurality of positioning blocks 57 disposed at positions facing the positioning pins 55.
  • each positioning block 57 is formed in a conical shape and engages with the hemispherical upper end of the corresponding positioning pin 55.
  • each positioning block 57 and each positioning pin 55 constitute a position defining mechanism, and each positioning block 57 engages with each corresponding positioning pin 55, thereby chucking the chuck base 49 (aligner 32).
  • the position of the top 29 is defined.
  • the chuck top 29 is displaced with respect to the aligner 32, even if the inclination of the chuck top 29 is adjusted by the aligner 32, the degree of inclination of the chuck top 29 cannot be adjusted to a desired degree of inclination. There is a fear.
  • the chuck base 49 of the aligner 32 is swung along at least one of the X direction, the Y direction, the Z direction, and the ⁇ direction. Execute position defining operation.
  • each positioning block 55 is associated with each positioning pin 55.
  • the position defining operation is preferably performed immediately after the chuck top 29 is placed on the aligner 32, but may be performed immediately before execution of a wafer alignment adjustment process described later.
  • the aligner 32 has an upper confirmation camera 62 (tilt confirmation mechanism) for confirming the degree of inclination of the probe card 19 and the pogo frame 20.
  • the upper confirmation camera 62 is attached to the Z block 42.
  • each actuator 47 lifts the chuck base 49.
  • the lift amount of each actuator 47 can be adjusted individually. That is, by making the lift amount of each actuator 47 different, the inclination of the chuck base 49 and hence the inclination of the chuck top 29 can be adjusted.
  • FIG. 6 is a view for explaining the heat insulating structure of the chuck top in FIG.
  • the chuck top 29 includes a main body 58 made of a thick plate member, a bottom plate 53 disposed on the lower surface of the main body 58, a cooler 60 and a heater 59 disposed between the bottom plate 53 and the main body 58.
  • the bottom plate 53 is arranged at a slight distance from the main body 58, more specifically from the cooler 60 and the heater 59.
  • the main body 58 and the bottom plate 53 are connected by a cylindrical heat insulating collar 61.
  • the cooler 60 can be prevented from absorbing the heat of the aligner 32 through the bottom plate 53, and further, the heat of the heater 59 can be prevented from being released to the aligner 32 through the bottom plate 53. Therefore, the temperature controllability of the chuck top 29 can be improved.
  • the heat insulating collar 61 is interposed between the main body 58 and the bottom plate 53, it is possible to prevent the influence of the thermal contraction and thermal expansion of the main body 58 by the cooler 60 and the heater 59 from being transmitted to the bottom plate 53. As a result, deformation of the bottom plate 53 can be suppressed, and the chuck top 29 can be stably adsorbed to the aligner 32.
  • FIG. 7A, FIG. 7B, FIG. 8A, and FIG. 8B are process diagrams showing a method of attaching the chuck top to the probe card in the wafer inspection method according to the present embodiment.
  • the chuck top 29 is attracted to the aligner 32, and each height sensor 54 measures the distance from each height sensor 54 to each corresponding detection plate 56. If the measured distance deviates from the preset allowable value, the chuck top 29 is stopped from adsorbing to the aligner 32, and the position defining operation described above is performed. Next, the chuck top 29 is again adsorbed to the aligner 32, and each height sensor 54 measures the distance from each height sensor 54 to each corresponding detection plate 56. These series of operations are repeated until the measured distance falls within a preset tolerance.
  • the chuck top 29 on which the wafer W is placed is moved to the front of a certain tester 15 by the transfer stage 18 (aligner 32), and the chuck top 29 is opposed to the tester side camera 16 (FIG. 7A).
  • the tester side camera 16 confirms the degree of inclination of the chuck top 29 (inclination confirmation step).
  • the aligner 32 is moved with respect to the tester 15, and the upper confirmation camera 62 of the aligner 32 is opposed to the probe card 19 (FIG. 7B).
  • the upper confirmation camera 62 confirms the degree of inclination of the probe card 19 (inclination confirmation step).
  • the aligner 32 and the chuck top 29 are moved with respect to the tester 15, and the wafer W placed on the chuck top 29 is opposed to the probe card 19. Further, based on the confirmed degree of inclination of the chuck top 29 and the degree of inclination of the probe card 19, the degree of inclination of the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 is calculated.
  • the relative inclination of the chuck base 49 with respect to the probe card 19 is adjusted by each actuator 47 (inclination adjustment step) (FIG. 8A).
  • the chuck top 29 is moved to the probe card 19, and the probe card 19 and the wafer W are brought into contact with each other (moving step) (FIG. 8B). At this time, the space S is evacuated and the chuck top 29 is held by the probe card 19.
  • the relative inclination of the chuck top 29 with respect to the probe card 19 so that the wafer W placed on the chuck top 29 is kept parallel to the probe card 19. Is adjusted. Thereby, even if the probe card 19 and the chuck top 29 are inclined in the measurement under the high temperature environment and the low temperature environment, the relative inclination of the chuck top 29 with respect to the probe card 19 is adjusted, whereby the wafer W is adjusted to the probe card 19. And can be kept parallel. As a result, each contact probe 25 can be brought into uniform contact with each electrode pad or each solder bump of the semiconductor device formed on the wafer W, so that the wafer inspection apparatus 10 can perform an accurate inspection.
  • the degree of inclination of the probe card 19 and the degree of inclination of the chuck top 29 are confirmed.
  • the inclination can be surely grasped, and the degree of inclination of the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 can be accurately calculated.
  • priority is given to throughput, only one of the degree of inclination of the probe card 19 and the degree of inclination of the chuck top 29 is confirmed, and the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 is confirmed.
  • the degree of inclination may be calculated.
  • the probe card 19 and the chuck top 29 of each tester 15 incorporate heaters and coolant passages, and the inclination of each probe card 19 and the chuck top 29 may differ.
  • the wafer W can be kept parallel to each probe card 19 in any tester 15. As a result, it is possible to accurately inspect a large number of wafers W using a plurality of probe cards 19, thereby improving the efficiency of inspection of the wafers W.
  • the position of the chuck top 29 with respect to the aligner 32 is defined by accurately engaging the positioning blocks 57 with the corresponding positioning pins 55 by swinging the aligner 32 or the like.
  • the degree of inclination of the chuck top 29 can be accurately adjusted to a desired degree of inclination.
  • the wafer W can be reliably kept parallel to the probe card 19.
  • the degree of inclination of the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 is calculated.
  • the inclination of the chuck base 49 is adjusted by each actuator 47 so as to realize the degree of inclination, the calculated degree of inclination of the chuck top 29 is accurately realized due to the influence of variations in the lift amount of each actuator 47 and the like. It's not easy.
  • the adjustment of the inclination of the chuck base 49 is repeated a plurality of times, thereby accurately realizing the calculated degree of inclination of the chuck top 29.
  • FIG. 9 is a flowchart showing wafer alignment adjustment processing in the wafer inspection method according to the present embodiment.
  • the wafer alignment is measured by confirming the degree of inclination of the chuck top 29 and the probe card 19 with the tester side camera 16 and the upper confirmation camera 62 (step S901).
  • the wafer inspection apparatus 10 has a wafer tilt adjustment mechanism, in the present embodiment, each actuator 47 (step S902).
  • the wafer tilt adjustment mechanism is provided, it is determined whether or not the tilt adjustment execution setting (execution setting of the tilt adjustment of the chuck base 49 by the aligner 32) is performed in the wafer inspection apparatus 10 (step S903).
  • the tilt adjustment execution setting is made, whether or not the tilt of the probe card 19 is considered in the tilt adjustment, specifically, the degree of tilt of the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 is determined.
  • step S904 It is determined whether or not the degree of inclination of the probe card 19 is taken into account when calculating (step S904).
  • the degree of inclination (total inclination) of the wafer W with respect to the probe card 19 is calculated (if the inclination of the probe card 19 is not considered, the degree of inclination of the wafer W relative to the probe card 19 (wafer single inclination) is calculated considering only the inclination of the chuck top 29 (step S906).
  • step S907 it is determined whether or not the degree of inclination calculated in step S905 or step S906 is within the allowable range (step S907). If the degree of inclination is not within the allowable range, the number of inclination adjustments performed so far is within the set value. (Step S908), and if it is within the set value, the chuck top 29 for keeping the wafer W calculated based on the degree of inclination calculated in Step S905 or Step S906 parallel to the probe card 19 is determined. It is determined whether or not the degree of inclination is within an adjustable range by the lift of each actuator 47 (step S909). If within the adjustable range, the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 is determined. In order to realize the degree of inclination, the probe cover of the chuck base 49 (wafer W) by each actuator 47 is used. Performing adjustment of relative inclination with respect to de 19 (step S910). Thereafter, the process returns to step S901.
  • step S902 If the wafer inspection apparatus 10 does not have a wafer inclination adjustment mechanism as a result of the determination in step S902, the degree of inclination of the wafer W relative to the probe card 19 calculated from the confirmed degree of inclination of the chuck top 29 and the probe card 19 Is within the permissible range (step S911). If it is within the permissible range, the process is terminated. If not within the permissible range, an error is displayed on the display unit or the like of the wafer inspection apparatus 10 (step S911). S912), and then the present process is terminated.
  • step S905 or step S906 is within the allowable range as a result of the determination in step S907, the present process is terminated, and the number of inclination adjustments performed so far is set as a result of the determination in step S908. If it is not within the range, or if it is determined in step S909 that the degree of inclination of the chuck top 29 for keeping the wafer W parallel to the probe card 19 is not within the range adjustable by the lift of each actuator 47, it is confirmed. It is determined whether or not the degree of inclination of the wafer W relative to the probe card 19 calculated from the degree of inclination of the chuck top 29 and the probe card 19 is within an allowable range (step S913). If it is not within the allowable range, an error is displayed on the display unit or the like of the wafer inspection apparatus 10 (step 914), followed by terminating the present process.
  • each actuator 47 may be operated so as to realize the degree of inclination of the stored chuck base 49 (chuck top 29). Accordingly, it is possible to increase the possibility that the degree of inclination of the wafer W with respect to the probe card 19 is within an allowable range before the adjustment of the relative inclination of the wafer W with respect to the probe card 19. Can be improved.
  • Another object of the present invention is to supply a storage medium recording software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to the controller 17d included in the wafer inspection apparatus 10, and the CPU of the controller 17d stores the storage medium in the storage medium. It is also achieved by reading and executing the programmed program code.
  • the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
  • Examples of the storage medium for supplying the program code include RAM, NV-RAM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD (DVD). -ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW) and other optical disks, magnetic tapes, non-volatile memory cards, other ROMs, etc., as long as they can store the program code.
  • the program code may be supplied to the controller 17d by downloading from another computer or database (not shown) connected to the Internet, a commercial network, a local area network, or the like.
  • the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion board inserted into the controller 17d or the function expansion unit connected to the controller 17d
  • the program code is read based on the instruction of the program code.
  • the CPU of the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included.
  • the form of the program code may be in the form of object code, program code executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.

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Abstract

正確な検査を行うことができるウエハ検査装置を提供する。ウエハ検査装置１０は、ウエハＷへ向けて突出する多数のコンタクトプローブ２５を有するプローブカード１９と、ウエハWを載置し且つプローブカード１９へ向けて移動するチャックトップ２９と、プローブカード１９に対するチャックトップ２９の相対的な傾斜を調整するアライナー３２とを備える。

Description

ウエハ検査装置及びウエハ検査方法
　本発明は、ウエハ検査用のプローブカードを用いるウエハ検査装置及びウエハ検査方法に関する。
　多数の半導体デバイスが形成されたウエハの検査を行うための検査装置としてのプローバは、複数の柱状接触端子であるコンタクトプローブを有するプローブカードを備え、プローブカードへウエハを当接させることにより、各コンタクトプローブを半導体デバイスにおける電極パッドや半田バンプと接触させ、さらに、各コンタクトプローブから各電極パッドや各半田バンプに接続された半導体デバイスの電気回路へ電気を流すことによって該電気回路の導通状態等を検査する。
　近年、ウエハの検査効率を向上するために、複数のプローブカードを備え、搬送ステージによって一のプローブカードへウエハを搬送中に他のプローブカードでウエハの半導体デバイスを検査可能なウエハ検査装置が開発されている。このウエハ検査装置では、各プローブカードへ各ウエハを接触させる際、ウエハの反りを防止するために、厚板部材であるチャックトップ１００にウエハＷを載置し（図１０Ａ）、プローブカード１０１及びチャックトップ１００の間の空間を真空引きすることによってチャックトップ１００とともにウエハＷをプローブカード１０１へ当接させる（図１０Ｂ）（例えば、特許文献１参照。）。
　ウエハ検査装置において正確な検査を行うためには、プローブカードの各コンタクトプローブを半導体デバイスの各電極パッドや各半田バンプへ均等に当接させる必要があることから、ウエハをプローブカードへ平行に当接させる。
　ところで、近年、ウエハの検査を行う際の検査条件が複雑化し、特に、高温環境下や低温環境下での検査が数多く行われるようになっている。
特開２０１４−７５４２０号公報
　しかしながら、高温環境下や低温環境下では熱膨張や熱収縮の影響でプローブカードやチャックトップが変形し、結果としてプローブカードやチャックトップが傾斜することがある。このとき、チャックトップに載置されたウエハはプローブカードと平行を保つのが困難であり、ウエハをプローブカードへ当接させた際、各コンタクトプローブを各電極パッドや各半田バンプへ均等に当接させることが困難となる。すなわち、ウエハ検査装置において正確な検査を行うことが困難となる。
　本発明の目的は、正確な検査を行うことができるウエハ検査装置及びウエハ検査方法を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、ウエハへ向けて突出する多数の接触端子を有するプローブカードと、前記ウエハを載置し且つ前記プローブカードへ向けて移動する搬送ステージとを備えるウエハ検査装置において、搬送ステージはアライナー及び該アライナーに載置されるチャックトップを有し、前記アライナー及び前記チャックトップは分離可能であり、前記ウエハは前記チャックトップに載置され、前記アライナーは、前記プローブカードに対する前記チャックトップの相対的な傾斜を調整する傾斜調整機構を備えるウエハ検査装置が提供される。
　上記目的を達成するために、本発明によれば、ウエハへ向けて突出する多数の接触端子を有するプローブカードと、チャックトップに載置されるウエハとを当接させるウエハ検査方法であって、前記プローブカードに対する前記チャックトップの相対的な傾斜を調整する傾斜調整ステップと、前記ウエハを載置する前記チャックトップが前記プローブカードへ向けて移動する移動ステップとを有するウエハ検査方法が提供される。
　本発明によれば、チャックトップのプローブカードに対する相対的な傾斜が調整されるので、チャックトップに載置されたウエハはプローブカードと平行を保つことができる。これにより、高温環境下や低温環境下の測定においてプローブカードやチャックトップが傾斜しても、各接触端子をウエハに形成された半導体デバイスの各電極パッドや各半田バンプへ均等に当接させることができ、もって、ウエハ検査装置において正確な検査を行うことができる。
［図１］本発明の実施の形態に係るウエハ検査装置の構成を概略的に示す水平断面図である。
［図２］図１における線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
［図３］図１及び図２における搬送ステージ及びテスターの構成を概略的に示す側面図である。
［図４］図３における搬送ステージの構成を説明するための図である。
［図５Ａ及び図５Ｂ］アライナーに対するチャックトップの位置を規定する位置規定動作を示す工程図である。
［図６］図３におけるチャックトップの断熱構造を説明するための図である。
［図７Ａ及び図７Ｂ］本発明の実施の形態に係るウエハ検査方法におけるプローブカードへのチャックトップの取り付け方法を示す工程図である。
［図８Ａ及び図８Ｂ］本発明の実施の形態に係るウエハ検査方法におけるプローブカードへのチャックトップの取り付け方法を示す工程図である。
［図９］本発明の実施の形態に係るウエハ検査方法におけるウエハアライメント調整処理を示すフローチャートである。
［図１０Ａ及び図１０Ｂ］従来のウエハ検査方法におけるプローブカードへのチャックトップの取り付け方法を示す工程図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
　まず、本実施の形態に係るウエハ検査装置について説明する。
　図１は、本実施の形態に係るウエハ検査装置の構成を概略的に示す水平断面図であり、図２は、図１における線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図である。
　図１及び図２において、ウエハ検査装置１０は検査室１１を備え、該検査室１１は、ウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性検査を行う検査領域１２と、検査室１１に対するウエハＷの搬出入を行う搬出入領域１３と、検査領域１２及び搬出入領域１３の間に設けられた搬送領域１４とを有する。
　検査領域１２には複数のウエハ検査用インターフェースとしてのテスター１５が配置される。具体的に、検査領域１２は水平に配列された複数のテスターからなるテスター列の３層構造を有し、テスター列の各々に対応して１つのテスター側カメラ１６（傾斜確認機構）が配置される。各テスター側カメラ１６は対応するテスター列に沿って水平に移動し、テスター列を構成する各テスター１５の前に位置して後述する搬送ステージ１８が搬送するウエハＷ等の位置や後述するチャックトップ２９の傾斜の程度を確認する。
　搬出入領域１３は複数の収容空間１７に区画され、各収容空間１７には複数のウエハを収容する容器であるＦＯＵＰを受け入れるポート１７ａ、ウエハの位置合わせを行うアライナー１７ｂ、プローブカード１９が搬入され且つ搬出されるローダ１７ｃやウエハ検査装置１０の各構成要素の動作を制御するコントローラ１７ｄが配置される。
　搬送領域１４には該搬送領域１４だけでなく検査領域１２や搬出入領域１３へも移動自在な搬送ステージ１８が配置される。搬送ステージ１８は各ステージ列に対応して１つずつ設けられ、搬出入領域１３のポート１７ａからウエハＷを受け取って各テスター１５へ搬送し、また、半導体デバイスの電気的特性の検査が終了したウエハＷを各テスター１５からポート１７ａへ搬送する。
　このウエハ検査装置１０では、各テスター１５が搬送されたウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性を行うが、搬送ステージ１８が一のテスター１５へ向けてウエハＷを搬送している間に、他のテスター１５は他のウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性を行うことができるので、ウエハの検査効率を向上することができる。
　図３は、図１及び図２における搬送ステージ及びテスターの構成を概略的に示す側面図である。なお、図３は、搬送ステージ１８がウエハＷをテスター１５のプローブカード１９へ当接させた状態を示し、主にテスター１５の構成を断面図で示す。
　図３において、テスター１５は装置フレーム（図示しない）に固定されるポゴフレーム２０上に設置される。ポゴフレーム２０の下部にはプローブカード１９が装着される。ポゴフレーム２０に対して上下方向に関して移動自在なフランジ２２が当該ポゴフレーム２０に係合される。ポゴフレーム２０及びフランジ２２の間には円筒状のベローズ２３が介在する。
　プローブカード１９は、円板状の本体２４と、本体２４の上面のほぼ一面に配置される多数の電極（図示しない）と、本体２４の下面から図中下方へ向けて突出するように配置される多数のコンタクトプローブ２５（接触端子）とを有する。各電極は対応する各コンタクトプローブ２５と接続され、各コンタクトプローブ２５は、プローブカード１９へウエハＷが当接した際、該ウエハＷに形成された各半導体デバイスの電極パッドや半田バンプと接触する。
　ポゴフレーム２０は、略平板状の本体２６と、該本体２６の中央部近辺に穿設された複数の貫通穴であるポゴブロック挿嵌穴２７とを有し、各ポゴブロック挿嵌穴２７には多数のポゴピンが配列されて形成されるポゴブロック２８が挿嵌される。ポゴブロック２８はテスター１５が有する検査回路（図示しない）に接続されるとともに、ポゴフレーム２０へ装着されたプローブカード１９における本体２４の上面の多数の電極へ接触し、該電極に接続されるプローブカード１９の各コンタクトプローブ２５へ電流を流すとともに、ウエハＷの各半導体デバイスの電気回路から各コンタクトプローブ２５を介して流れてきた電流を検査回路へ向けて流す。
　フランジ２２は円筒状の本体２２ａと、該本体２２ａの下部に形成された円環状部材からなる当接部２２ｂとを有し、プローブカード１９を囲むように配される。後述するようにフランジ２２へチャックトップ２９が当接するまでは、フランジ２２は自重によって当接部２２ｂの下面がプローブカード１９の各コンタクトプローブ２５の先端よりも下方に位置するように下方へ移動する。ベローズ２３は金属製の蛇腹構造体であり、上下方向に伸縮自在に構成される。ベローズ２３の下端及び上端はそれぞれフランジ２２の当接部２２ｂの上面及びポゴフレーム２０の下面に密着する。
　テスター１５では、ポゴフレーム２０及びベース２１の間の空間がシール部材３０で封止され、該空間が真空引きされることによってポゴフレーム２０がベース２１に装着される。ポゴフレーム２０及びプローブカード１９の間の空間もシール部材３１で封止され、該空間が真空引きされることによってプローブカード１９がポゴフレーム２０に装着される。
　搬送ステージ１８は、厚板部材のチャックトップ２９及びアライナー３２（傾斜調整機構）からなり、チャックトップ２９はアライナー３２に載置され、チャックトップ２９の上面にはウエハＷが載置される。チャックトップ２９はアライナー３２に真空吸着され、ウエハＷはチャックトップ２９に真空吸着される。したがって、搬送ステージ１８が移動する際、ウエハＷが搬送ステージ１８に対して相対的に移動するのを防止することができる。なお、チャックトップ２９やウエハＷの保持方法は真空吸着に限られず、チャックトップ２９やウエハＷのアライナー３２に対する相対的な移動を防止できる方法であればよく、例えば、電磁吸着やクランプによる保持であってもよい。なお、チャックトップ２９の上面の周縁部には段差２９ａが形成され、該段差２９ａにはシール部材３３が配置される。
　搬送ステージ１８は移動自在であるため、テスター１５のプローブカード１９の下方へ移動してチャックトップ２９に載置されたウエハＷをプローブカード１９へ対向させることができるとともに、テスター１５へ向けて移動させることができる。チャックトップ２９がフランジ２２の当接部２２ｂへ当接し、ウエハＷがプローブカード１９へ当接した際に形成される、チャックトップ２９、フランジ２２、ポゴフレーム２０及びプローブカード１９が囲む空間Ｓはベローズ２３及びシール部材３３によって封止され、該空間Ｓが真空引きされることによってチャックトップ２９がプローブカード１９に保持され、チャックトップ２９に載置されるウエハＷがプローブカード１９へ当接する。このとき、ウエハＷの各半導体デバイスにおける各電極パッドや各半田バンプと、プローブカード１９の各コンタクトプローブ２５とが当接する。なお、ウエハ検査装置１０では、搬送ステージ１８の移動はコントローラ１７ｄによって制御され、該コントローラ１７ｄは搬送ステージ１８の位置や移動量を把握する。
　ところで、ウエハの検査を行う際の検査条件の複雑化に対応して各テスター１５のプローブカード１９（正確にはポゴフレーム２０）やチャックトップ２９は、ヒータや冷媒通路等の温調機構（いずれも図示しない）を内蔵し、高温環境下や低温環境下での検査を実現する。このような高温環境下や低温環境下での検査では、内蔵するヒータからの放熱や冷媒通路への吸熱により、プローブカード１９やチャックトップ２９が変形し、結果としてプローブカード１９やチャックトップ２９が傾斜することがある。その結果、チャックトップ２９に載置されたウエハＷがプローブカード１９と平行を保つのが困難となることがある。本実施の形態では、これに対応して、アライナー３２がプローブカード１９に対するチャックトップ２９の相対的な傾斜を調整する。
　図４は、図３における搬送ステージの構成を説明するための図であり、理解を容易にするためにアライナー３２の内部が透視された状態で描画されている。また、チャックトップ２９はアライナー３２から離間された状態で描画され、図中における左右方向がＸ方向とされ、上下方向がＺ方向とされ、奥行き方向がＹ方向とされ、Ｚ方向の軸回りの回転方向がθ方向とされる。
　図４において、アライナー３２は、板状部材のＸベース３４と、該Ｘベース３４上においてＸ方向に延伸するレール状のＸガイド３５と、該Ｘガイド３５と係合してＸ方向に移動可能な複数のＸブロック３６と、各Ｘブロック３６によって支持される板状部材のＹベース３７と、該Ｙベース３７上においてＹ方向に延伸するレール状のＹガイド３８と、該Ｙガイド３８と係合してＹ方向に移動可能な複数のＹブロック３９と、各Ｙブロック３９によって支持される板状部材のＺベース４０とを備える。各Ｘブロック３６がＸ方向に移動することによってＹベース３７はＸベース３４に対してＸ方向に移動可能であり、各Ｙブロック３９がＹ方向に移動することによってＺベース４０はＹベース３７やＸベース３４に対してＹ方向に移動可能である。
　また、Ｚベース４０の中心にはＺブロック穴４１が形成され、該Ｚブロック穴４１には断面Ｈ形状のＺブロック４２が遊合される。Ｚブロック４２は内部にフランジ状部４３を有し、フランジ状部４３はＺ方向に延伸するボールねじ４４と螺合する。ボールねじ４４はＺ軸モータ４５から駆動ベルト４６を介して伝達される回転力によって軸回りに回転し、回転するボールねじ４４と螺合するフランジ状部４３はＺ方向に移動する。その結果、Ｚブロック４２が図示しないガイドに沿ってＺ方向に移動する。フランジ状部４３の上面には複数のアクチュエータ４７が配置され、各アクチュエータ４７はローラリング４８を介して略円板状のチャックベース４９を支持する。ローラリング４８は図示しないθ方向の駆動機構を有し、チャックベース４９をθ方向へ回転可能に支持する。配置されるアクチュエータ４７の数は２つ以上であればよく、例えば、３つのアクチュエータ４７が配置されてもよく、又は、２つのアクチュエータ４７と１つの高さ固定支持部（図示しない）が配置されてもよい。チャックベース４９は図示しない構造によってθ方向に回転する。チャックベース４９は上面の中心部分からなるチャックトップ吸着面５２を有し、チャックトップ２９のボトムプレート５３はチャックトップ吸着面５２に真空吸着される。これにより、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置されて装着される。また、チャックベース４９は上面の周縁部に配置される複数のハイトセンサ５４と、上端が半球状の位置決めピン５５とを有する。一方、チャックトップ２９は下面において各ハイトセンサ５４と対向する位置に配置される複数の検出用プレート５６と、各位置決めピン５５と対向する位置に配置される複数の位置決めブロック５７とを有し、各位置決めブロック５７の下端は円錐状に成形され、対応する位置決めピン５５の半球状の上端と係合する。本実施の形態では、各位置決めブロック５７及び各位置決めピン５５は位置規定機構を構成し、各位置決めブロック５７が対応する各位置決めピン５５に係合することにより、チャックベース４９（アライナー３２）に対するチャックトップ２９の位置を規定する。ところで、各位置決めブロック５７を対応する各位置決めピン５５に係合させる際、図５Ａに示すように、各位置決めブロック５７の下端と位置決めピン５５の半球状の上端とが部分的に当接し、各位置決めブロック５７が対応する各位置決めピン５５へ正確に係合しない場合がある。この場合、アライナー３２に対してチャックトップ２９がずれることになるため、アライナー３２によってチャックトップ２９の傾斜を調整しても、チャックトップ２９の傾斜の程度を所望の傾斜の程度に合わせることができないおそれがある。本実施の形態では、これに対応し、チャックトップ２９をアライナー３２へ載置した後にアライナー３２のチャックベース４９をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向の少なくとも１つに沿って揺動させる位置規定動作を実行する。これにより、チャックトップ２９に対してチャックベース４９をずらし、各位置決めブロック５７の下端と位置決めピン５５の半球状の上端との当接状態を改善して各位置決めブロック５７を対応する各位置決めピン５５へ正確に係合させる（位置規定ステップ）（図５Ｂ）。位置規定動作はチャックトップ２９をアライナー３２に載置した直後に行うのが好ましいが、後述するウエハアライメント調整処理の実行直前に行ってもよい。
　図４に戻り、アライナー３２は、プローブカード１９やポゴフレーム２０の傾斜の程度を確認するための上方確認カメラ６２（傾斜確認機構）を有する。上方確認カメラ６２はＺブロック４２に取り付けられる。また、アライナー３２では、各アクチュエータ４７がチャックベース４９をリフトするが、各アクチュエータ４７のリフト量は個別に調整可能である。すなわち、各アクチュエータ４７のリフト量を異ならせることにより、チャックベース４９の傾斜、ひいてはチャックトップ２９の傾斜を調整することができる。
　図６は、図３におけるチャックトップの断熱構造を説明するための図である。
　図６において、チャックトップ２９は、厚板部材からなる本体５８と、該本体５８の下面に配置されたボトムプレート５３と、該ボトムプレート５３及び本体５８の間に配置されるクーラ６０及びヒータ５９を有する。ボトムプレート５３は本体５８、より詳細にはクーラ６０やヒータ５９から僅かな距離をおいて離間して配置される。本体５８及びボトムプレート５３は円筒状の断熱カラー６１によって接続される。これにより、クーラ６０がボトムプレート５３を介してアライナー３２の熱を吸収することを防止し、さらに、ヒータ５９の熱がボトムプレート５３を介してアライナー３２へ放出されるのを防止することができ、もって、チャックトップ２９の温度制御性を向上することができる。また、本体５８及びボトムプレート５３の間には断熱カラー６１が介在するため、クーラ６０やヒータ５９による本体５８の熱収縮や熱膨張の影響がボトムプレート５３へ伝わるのを防止することができる。その結果、ボトムプレート５３の変形を抑制することができ、もって、チャックトップ２９を安定してアライナー３２へ吸着させることができる。
　次に、本実施の形態に係るウエハ検査方法について説明する。
　図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂは、本実施の形態に係るウエハ検査方法におけるプローブカードへのチャックトップの取り付け方法を示す工程図である。
　まず、アライナー３２へチャックトップ２９を吸着させ、各ハイトセンサ５４が、各ハイトセンサ５４から対応する各検出用プレート５６までの距離を測定する。測定された距離が予め設定された許容値から外れていた場合、アライナー３２へのチャックトップ２９の吸着を中断し、上述した位置規定動作を行う。次いで、再度、アライナー３２へチャックトップ２９を吸着させ、各ハイトセンサ５４が、各ハイトセンサ５４から対応する各検出用プレート５６までの距離を測定する。測定された距離が予め設定された許容値に収まるまで、これら一連の動作を繰り返す。その後、搬送ステージ１８（アライナー３２）によってウエハＷを載置するチャックトップ２９を或るテスター１５の前方まで移動させ、チャックトップ２９をテスター側カメラ１６と対向させる（図７Ａ）。このとき、テスター側カメラ１６はチャックトップ２９の傾斜の程度を確認する（傾斜確認ステップ）。その後、テスター１５に対してアライナー３２を移動させ、アライナー３２の上方確認カメラ６２をプローブカード１９と対向させる（図７Ｂ）。このとき、上方確認カメラ６２はプローブカード１９の傾斜の程度を確認する（傾斜確認ステップ）。
　次いで、アライナー３２及びチャックトップ２９をテスター１５に対して移動させ、チャックトップ２９に載置されるウエハＷをプローブカード１９と対向させる。さらに、確認されたチャックトップ２９の傾斜の程度及びプローブカード１９の傾斜の程度に基づいてウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を算出し、算出されたチャックトップ２９の傾斜の程度を実現するために、各アクチュエータ４７によってチャックベース４９のプローブカード１９に対する相対的な傾斜を調整する（傾斜調整ステップ）（図８Ａ）。その後、チャックトップ２９をプローブカード１９へ移動させ、プローブカード１９とウエハＷを当接させる（移動ステップ）（図８Ｂ）。このとき、空間Ｓが真空引きされてチャックトップ２９がプローブカード１９に保持される。
　図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂの方法によれば、チャックトップ２９に載置されるウエハＷがプローブカード１９と平行を保つようにチャックトップ２９のプローブカード１９に対する相対的な傾斜が調整される。これにより、高温環境下や低温環境下の測定においてプローブカード１９やチャックトップ２９が傾斜しても、チャックトップ２９のプローブカード１９に対する相対的な傾斜を調整することにより、ウエハＷをプローブカード１９と平行に保つことができる。その結果、各コンタクトプローブ２５をウエハＷに形成された半導体デバイスの各電極パッドや各半田バンプへ均等に当接させることができ、もって、ウエハ検査装置１０において正確な検査を行うことができる。
　また、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂの方法では、プローブカード１９の傾斜の程度及びチャックトップ２９の傾斜の程度が確認されるので、チャックトップ２９のプローブカード１９に対する相対的な傾斜を確実に把握することができ、もって、ウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を正確に算出することができる。なお、スループットを優先する場合等では、プローブカード１９の傾斜の程度及びチャックトップ２９の傾斜の程度のいずれか１つのみを確認し、ウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を算出してもよい。
　ウエハ検査装置１０では、各テスター１５のプローブカード１９やチャックトップ２９がヒータや冷媒通路を内蔵し、各プローブカード１９やチャックトップ２９の傾斜の程度が異なることがあるが、アライナー３２によってチャックトップ２９の各プローブカード１９に対する相対的な傾斜を調整することにより、いずれのテスター１５においても、ウエハＷは各プローブカード１９と平行を保つことができる。その結果、複数のプローブカード１９を用いて多数のウエハＷの検査を正確に行うことができ、もって、ウエハＷの検査の効率を向上することができる。
　また、ウエハ検査装置１０では、アライナー３２の揺動等により、各位置決めブロック５７を対応する各位置決めピン５５へ正確に係合させてアライナー３２に対するチャックトップ２９の位置が規定される。これにより、アライナー３２によってチャックトップ２９の傾斜を調整する際、チャックトップ２９の傾斜の程度を所望の傾斜の程度へ正確に合わせることができる。その結果、ウエハＷをプローブカード１９と確実に平行を保たせることができる。
　ところで、上述した図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂの方法では、ウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を算出し、算出されたチャックトップ２９の傾斜の程度を実現するように各アクチュエータ４７によってチャックベース４９の傾斜を調整したが、各アクチュエータ４７のリフト量のばらつき等の影響により、算出されたチャックトップ２９の傾斜の程度を正確に実現するのは容易ではない。本実施の形態では、これに対応して、チャックベース４９の傾斜の調整を複数回繰り返すことにより、算出されたチャックトップ２９の傾斜の程度を正確に実現する。
　図９は、本実施の形態に係るウエハ検査方法におけるウエハアライメント調整処理を示すフローチャートである。
　まず、テスター側カメラ１６や上方確認カメラ６２によってチャックトップ２９やプローブカード１９の傾斜の程度を確認することにより、ウエハアライメントを測定する（ステップＳ９０１）。次いで、ウエハ検査装置１０がウエハ傾斜調整機構、本実施の形態では、各アクチュエータ４７を有するか否かを判別する（ステップＳ９０２）。ウエハ傾斜調整機構を有する場合、ウエハ検査装置１０において傾斜調整実行設定（アライナー３２によるチャックベース４９の傾斜の調整の実行設定）がなされているか否かを判別する（ステップＳ９０３）。傾斜調整実行設定がなされている場合、傾斜調整においてプローブカード１９の傾斜を考慮するか否か、具体的には、ウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を算出する際にプローブカード１９の傾斜の程度を考慮するか否かを判別する（ステップＳ９０４）。プローブカード１９の傾斜を考慮する場合は、チャックトップ２９の傾斜の程度だけでなくプローブカード１９の傾斜の程度を合計してウエハＷのプローブカード１９に対する傾斜の程度（合計傾斜）を算出し（ステップＳ９０５）、プローブカード１９の傾斜を考慮しない場合は、チャックトップ２９の傾斜の程度だけを考慮してウエハＷのプローブカード１９に対する傾斜の程度（ウエハ単独傾斜）を算出する（ステップＳ９０６）。
　次いで、ステップＳ９０５やステップＳ９０６で算出された傾斜の程度が許容範囲内か否かを判別し（ステップＳ９０７）、許容範囲内で無ければ、今まで実行した傾斜調整の回数が設定値以内か否かを判別し（ステップＳ９０８）、設定値以内であれば、ステップＳ９０５やステップＳ９０６で算出された傾斜の程度に基づいて算出されるウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度が各アクチュエータ４７のリフトによって調整可能な範囲以内か否かを判別し（ステップＳ９０９）、調整可能な範囲以内であれば、ウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度を実現するために、各アクチュエータ４７によるチャックベース４９（ウエハＷ）のプローブカード１９に対する相対的な傾斜の調整を実行する（ステップＳ９１０）。その後、ステップＳ９０１に戻る。
　ステップＳ９０２の判別の結果、ウエハ検査装置１０がウエハ傾斜調整機構を有さない場合、確認されたチャックトップ２９やプローブカード１９の傾斜の程度から算出されるウエハＷのプローブカード１９に対する傾斜の程度が許容範囲内か否かを判別し（ステップＳ９１１）、許容範囲内であれば、本処理を終了し、許容範囲内で無ければ、ウエハ検査装置１０の表示部等にエラーを表示し（ステップＳ９１２）、その後、本処理を終了する。
　ステップＳ９０７の判別の結果、ステップＳ９０５やステップＳ９０６で算出された傾斜の程度が許容範囲内であれば、本処理を終了し、ステップＳ９０８の判別の結果、今まで実行した傾斜調整の回数が設定値以内では無い場合やステップＳ９０９の判別の結果、ウエハＷがプローブカード１９と平行を保つためのチャックトップ２９の傾斜の程度が各アクチュエータ４７のリフトによって調整可能な範囲以内では無い場合、確認されたチャックトップ２９やプローブカード１９の傾斜の程度から算出されるウエハＷのプローブカード１９に対する傾斜の程度が許容範囲内か否かを判別し（ステップＳ９１３）、許容範囲内であれば、本処理を終了し、許容範囲内で無ければ、ウエハ検査装置１０の表示部等にエラーを表示し（ステップＳ９１４）、その後、本処理を終了する。
　以上、本発明について、実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
　例えば、或るテスター１５において前回のウエハＷの検査時におけるチャックベース４９（チャックトップ２９）の傾斜の程度を記憶し、新たに当該テスター１５においてウエハＷの検査を行う際、テスター側カメラ１６によってチャックベース４９（チャックトップ２９）の傾斜の程度を確認する前に、記憶されたチャックベース４９（チャックトップ２９）の傾斜の程度を実現するように各アクチュエータ４７を動作させてもよい。これにより、ウエハＷのプローブカード１９に対する相対的な傾斜の調整の前にウエハＷのプローブカード１９に対する傾斜の程度が許容範囲内に収まる可能性を高めることができ、もって、ウエハアライメント処理におけるスループットを向上することができる。
　また、本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、ウエハ検査装置１０が備えるコントローラ１７ｄに供給し、コントローラ１７ｄのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
　この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
　また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコントローラ１７ｄに供給されてもよい。
　また、コントローラ１７ｄが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
　更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コントローラ１７ｄに挿入された機能拡張ボードやコントローラ１７ｄに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
　上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
　本出願は、２０１５年９月３０日に出願された日本出願第２０１５−１９４３８９号に基づく優先権を主張するものであり、当該日本出願に記載された全内容を本出願に援用する。
Ｗ　ウエハ
１０　ウエハ検査装置
１６　テスター側カメラ
１８　搬送ステージ
１９　プローブカード
２９　チャックトップ
３２　アライナー
４７　アクチュエータ
５５　位置決めピン
５７　位置決めブロック
５９　ヒータ
６０　クーラ
６２　上方確認カメラ

Claims (9)

  1. 　ウエハへ向けて突出する多数の接触端子を有するプローブカードと、前記ウエハを載置し且つ前記プローブカードへ向けて移動する搬送ステージとを備えるウエハ検査装置において、
    　搬送ステージはアライナー及び該アライナーに載置されるチャックトップを有し、前記アライナー及び前記チャックトップは分離可能であり、
    　前記ウエハは前記チャックトップに載置され、
    　前記アライナーは、前記プローブカードに対する前記チャックトップの相対的な傾斜を調整する傾斜調整機構を備えることを特徴とするウエハ検査装置。
  2. 　前記プローブカードの傾斜の程度及び前記チャックトップの傾斜の程度の少なくとも１つを確認する傾斜確認機構をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のウエハ検査装置。
  3. 　複数の前記プローブカードをさらに備え、
    　各前記プローブカードは温調機構を有することを特徴とする請求項１又は２記載のウエハ検査装置。
  4. 　前記チャックトップは他の温調機構を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
  5. 　前記アライナーに対する前記チャックトップの位置を規定する位置規定機構をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
  6. 　前記位置規定機構は、前記アライナーに設けられた複数の位置決めピンと、前記チャックトップに設けられた複数の位置決めブロックとからなり、各前記位置決めピン及び各前記位置決めブロックは互いに係合して前記アライナーに対する前記チャックトップのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及びθ方向に関する位置を規定することを特徴とする請求項５記載のウエハ検査装置。
  7. 　ウエハへ向けて突出する多数の接触端子を有するプローブカードと、チャックトップに載置されるウエハとを当接させるウエハ検査方法であって、
    　前記プローブカードに対する前記チャックトップの相対的な傾斜を調整する傾斜調整ステップと、
    　前記ウエハを載置する前記チャックトップが前記プローブカードへ向けて移動する移動ステップとを有することを特徴とするウエハ検査方法。
  8. 　前記プローブカードの傾斜の程度及び前記チャックトップの傾斜の程度の少なくとも１つを確認する傾斜確認ステップをさらに有することを特徴とする請求項７記載のウエハ検査方法。
  9. 　前記プローブカードに対する前記チャックトップの相対的な傾斜を調整するアライナーが配置され、
    　前記アライナーに対する前記チャックトップの位置を規定する位置規定ステップをさらに有することを特徴とする請求項７又は８記載のウエハ検査方法。
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