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公開番号2025130851
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024028189
出願日2024-02-28
発明の名称プローバ、及び、プローブ検査方法
出願人株式会社東京精密
代理人スプリング弁理士法人
主分類H01L 21/66 20060101AFI20250902BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高電圧測定を行う場合でも、アライメントを高精度で行うことが可能なプローバ及びプローブ検査方法の提供。
【解決手段】ウェーハに対する電気試験を実施するプローバ100であって、ウェーハWを保持する保持面を備えるウェーハチャック20と、前記保持面に対向する面に複数のプローブ26を備えるプローブカード25と、前記プローブカードに対する前記ウェーハチャックの位置決めを行うアライメント装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、メモリと、プロセッサと、前記メモリに記憶され、前記プロセッサにより実行可能に構成されたプログラムと、を含み、前記プログラムは、前記電気試験の開始に係る第1のタイミングで、前記アライメント装置の位置制御をフルクローズド制御から、セミクローズド制御に切り替える命令を含む、プローバ。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ウェーハに対する電気試験を実施するプローバであって、
ウェーハを保持する保持面を備えるウェーハチャックと、
前記保持面に対向する面に複数のプローブを備えるプローブカードと、
前記プローブカードに対する前記ウェーハチャックの位置決めを行うアライメント装置と、制御装置と、を備え、
前記制御装置は、メモリと、プロセッサと、前記メモリに記憶され、前記プロセッサにより実行可能に構成されたプログラムと、を含み、
前記プログラムは、前記電気試験の開始に係る第１のタイミングで、前記アライメント装置の位置制御をフルクローズド制御から、セミクローズド制御に切り替える命令を含む、プローバ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記アライメント装置は、前記ウェーハチャックの位置を検出する位置検出手段と、前記ウェーハチャックを駆動する駆動手段と、前記駆動手段に設けられたフィードバックセンサと、を備える請求項１に記載のプローバ。
【請求項３】
前記第１のタイミングは、前記電気試験のための測定電圧の印加の前である、請求項１又は２に記載のプローバ。
【請求項４】
前記複数のプローブを介して前記ウェーハにテスト信号を供給するテストヘッドを備え、
前記第１のタイミングは、前記テストヘッドによる測定開始の信号を前記制御装置が受信した直後である、請求項１又は２に記載のプローバ。
【請求項５】
前記第１のタイミングは、前記ウェーハチャックを前記電気試験の開始のための所定位置に位置決めした後である、請求項１又は２に記載のプローバ。
【請求項６】
前記アライメント装置は、前記プローブカードに対向するＺ軸方向、及び、前記プローブカードと略平行なＸＹ軸方向に、前記ウェーハチャックを移動可能に構成され、
前記第１のタイミングは、前記ウェーハチャックを前記プローブカードに向かって前記Ｚ軸方向に上昇移動する前である、請求項１又は２に記載のプローバ。
【請求項７】
前記プログラムは、更に、前記電気試験の開始前であって、前記セミクローズド制御への切り替えの前に、前記アライメント装置の前記ＸＹ軸方向における位置決めを行う命令を更に含む、請求項６に記載のプローバ。
【請求項８】
前記プログラムは、前記電気試験の終了に係る第２のタイミングで、前記アライメント装置の位置制御をセミクローズド制御から、フルクローズド制御に切り替える命令を含む、請求項１又は２に記載のプローバ。
【請求項９】
前記第２のタイミングは、前記電気試験の終了後であって、前記ウェーハチャックの移動開始前である、請求項８に記載のプローバ。
【請求項１０】
アライメント装置によって、保持面にウェーハが保持されたウェーハチャックを、前記保持面に対向する面に複数のプローブを備えるプローブカードに対して位置決めすることと、
前記ウェーハに接触させた前記プローブを用いて前記ウェーハに対する電気試験を実施することと、
前記電気試験の開始に係る第１のタイミングで、前記アライメント装置の位置制御をフルクローズド制御から、セミクローズド制御に切り替えることと、を含む、プローブ検査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ウェーハに対する電気試験を実施するプローバ、及び、プローブ検査方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
プローバは、ウェーハ上に形成された半導体チップの動作を確認する装置として知られている。この動作確認は、ウェーハレベル検査と呼ばれる電気試験である。具体的には、半導体チップの電極パッドをプローブを介してテストヘッドに接続し、テストヘッドから電源及びテスト信号を供給し、半導体チップが出力する信号をテストヘッドで測定するものである。
【０００３】
ウェーハレベル検査では、多数のプローブを半導体チップの電極パッドに高精度で接触させる必要がある。言い換えれば、プローブ（プローブカード）と、半導体チップの電極パッドとのアライメント（位置決め）を高精度で行う必要がある。
【０００４】
このような技術として、特許文献１には、アライメントを高精度で行うことが可能なプローバ及びプローブアライメント方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２２－１７５８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、パワー半導体の用途が拡大している。パワー半導体は、インバータ・コンバータ等の電力変換器に用いられるもので、より高電圧、大電流、高周波で使用され得る。特に、ＥＶ(電気自動車)及びＰＨＥＶ(プラグインハイブリッド車)等の電動車両の普及に伴い、その需要が拡大している。
このような半導体チップの電気試験を行うために、プローバには、より高電圧での安定した試験実施の要求が高まっている。
【０００７】
本発明者らは、プローバによる高電圧測定時に装置内、特に、ウェーハ内部でスパークが発生し、これが、ウェーハのアライメント装置の動作に影響を与えることを知見している。具体的には、スパークが、アライメント装置の位置検出手段（例えばリニアスケール）の出力信号にノイズとして現れる（ノイズを混入させる）ことを知見している。このノイズは、場合によっては位置検出手段のアラーム閾値を超えることがある。アラーム閾値を超えるノイズは、多くの場合、アライメント装置の動作、プローバ自体の動作を停止させる。
【０００８】
図７は従来のプローバにおけるリニアスケール（位置検出手段）の出力信号の例を表す図である。横軸５０が時間を表し、縦軸５１が出力信号の大きさを表す。図７は、スパークが発生したときにリニアスケールの出力信号５２が受ける影響を表している。すなわち、装置内でスパークが発生すると、それに伴って出力信号５２に大きな振幅のノイズ５３が生成される。これが、上限５４、及び／又は、下限５５のアラーム閾値を超える（符号５６で表される部分）と、一般に、プローバの動作は停止される。プローバの動作が停止すれば、ウェーハＷの検査効率が大きく低下する。
【０００９】
本開示は、上記のような従来技術の有する問題点の少なくともいずれかを解決することを課題とする。具体的な課題の一つは、高電圧測定を行う場合でも、アライメントを高精度で行うことが可能なプローバ及びプローブ検査方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示のプローバの実施形態の１つは、ウェーハに対する電気試験を実施するプローバであって、ウェーハを保持する保持面を備えるウェーハチャックと、前記保持面に対向する面に複数のプローブを備えるプローブカードと、前記プローブカードに対する前記ウェーハチャックの位置決めを行うアライメント装置と、制御装置と、を備え、前記制御装置は、メモリと、プロセッサと、前記メモリに記憶され、前記プロセッサにより実行可能に構成されたプログラムと、を含み、前記プログラムは、前記電気試験の開始に係る第１のタイミングで、前記アライメント装置の位置制御をフルクローズド制御から、セミクローズド制御に切り替える命令を含む、プローバである。
（【００１１】以降は省略されています）

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