特許 6267546 コンタクト位置制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6267546

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】コンタクト位置制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20180115BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/66 B

   G01R1/073 Z

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2014-42246(P2014-42246)

(22)【出願日】2014年3月5日

(65)【公開番号】特開2015-170627(P2015-170627A)

(43)【公開日】2015年9月28日

【審査請求日】2016年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100169960

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 貴光

(74)【代理人】

【識別番号】100060575

【弁理士】

【氏名又は名称】林 孝吉

(72)【発明者】

【氏名】村上 敬

【審査官】 鈴木 和樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−００８３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１４５２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３２４１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７０２６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５８４４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

Ｇ０１Ｒ １／０７３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プローブカードに設けたプローブに対して載置台上に配置された被検体をコンタクトさせて、該被検体の電気的特性検査を行うためのコンタクト位置制御方法において、
被検体を配置した前記載置台を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ1までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ1からコンタクト位置までＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、該被検体を前記プローブに対してコンタクトさせて基準となる荷重を基準トルク値Ｔａとして取得するステップ（Ｉ）と、
コンタクト状態にある前記被検体または前記被検体に続く次の被検体が配置された該載置台をコンタクト位置からＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行い電気特性検査中に変化した荷重を測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、
前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるまで前記載置台をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら前記基準位置Ｓ1を更新するステップ（III）と、
を備え、以後、前記ステップ（II）と前記ステップ（III）を繰り返しながら前記被検体が前記プローブに対してコンタクトする位置を制御することを特徴とするコンタクト位置制御方法。

【請求項2】

前記被検体が、電子デバイスが形成された半導体ウェーハであることを特徴とする請求項１記載のコンタクト位置制御方法。

【請求項3】

プローブカードに設けたプローブに対して載置台上に配置されたクリーニング材をコンタクトさせて前記プローブをクリーニングするためのコンタクト位置制御方法において、
前記クリーニング材を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ1までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ1からコンタクト位置までＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、該クリーニング材を前記プローブに対してコンタクトさせて基準となる荷重を基準トルク値Ｔａとして設定しておくステップ（Ｉ）と、
前記プローブをクリーニングする際、前記クリーニング材を前記基準位置Ｓ1からＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて前記プローブにコンタクトさせ、そのコンタクト時のトルクを測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、
前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるまで前記クリーニング材をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら前記基準位置Ｓ1を更新して、前記クリーニング材が前記プローブに対してコンタクトする位置を制御することを特徴とするコンタクト位置制御方法。

【請求項4】

前記クリーニング材が、ウェーハ状をしたディスクで形成されていることを特徴とする請求項３に記載のコンタクト位置制御方法。

【請求項5】

前記クリーニング材が、前記プローブに対してＺ軸方向に移動する交換可能なステージ上に配置されていることを特徴とする請求項３に記載のコンタクト位置制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はコンタクト位置制御方法に関するものであり、特に、プローブカードに設けたプローブに対して半導体ウェーハなどの被検体をコンタクトさせて、該被検体の電気的特性検査を行うのに最適なプローブと被検体とのコンタクト位置、あるいはプローブカードに設けたプローブに対してクリーニング材をコンタクトさせて該プローブのクリーニングを行うのに最適なプローブとクリーニング材とのコンタクト位置を得るための、コンタクト位置制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程では、薄い円板状の半導体ウェーハに各種の処理を施して、それぞれ電子デバイスを有する複数のチップ（ダイ）を形成する。各チップは電気的特性が検査され、その後ダイサーで切り離された後、リードフレームなどに固定されて組み立てられる。上記の電気特性の検査は、一般に、プローブカード（プローバ）とテスタを使用して行われる（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）

【0003】

特許文献１及び特許文献２で知られる電気特性の検査では、半導体ウェーハをステージ上に固定すると共に、プローバをステージの上方に固定して配置し、各チップの電極パッドをステージと共に上昇させてプローブカードに接触させる。テスタは、プローブの端子に電源や各種の試験信号を供給すると共に、各チップの電極に出力される信号を取得してテスタで解析し、正常に動作するかを確認する。

【0004】

このように、プローブと半導体ウェーハとを接触させて電気特性を見る検査では、その接触（コンタクト）を最適な状態にするために、常に、予め決められた位置まで半導体ウェーハを移動させて適正なコンタクトが行われるように、最適な移動量を管理する方法がとられている。また、その移動量の最適値を得るようにするのに、検査装置を構成する部品などのばらつきや変形などの影響を考慮して様々な補正が行われている。

【0005】

また、上述したような半導体ウェーハにおける各チップの電極パッドをプローブに接触させて電気特性の検査を行う方法では、各チップの電極パッドと接触するプローブの接触面（コンタクト面）が汚れていると正確な試験が行われない虞があるため、プローブの接触面におけるクリーニングを定期的に行うようにしている。そのクリーニング作業では、例えばシート状をしたクリーニング材をステージ上に固定すると共にプローブカードをステージの上方に固定して配置し、その状態でクリーニング材をステージと共に上昇させてプローブに接触させ、プローブの接触面のクリーニングが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４８７８９１９号公報

【特許文献2】特許第５２２１１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、電子デバイスの電気特性の検査において、プローブに対して半導体ウェーハを接触させるのに、半導体ウェーハの最適な移動量を管理する方法では、半導体ウェーハとプローブの接触時の変形や温度変化による熱変形などの影響により、最適な接触状態を作り出すためには何度も変位量の測定と補正を繰り返す必要がある。

【0008】

そこで、移動量の補正を変える手段として、対象軸のモータ電流やトルク（以下、これ
らを総称して「モータ電流」という）を制御する仕組みが検討されている。しかし、モー
タ電流を制御する場合、接触荷重以外に対象の軸の駆動に影響する力成分（ステージを駆動する際の摩擦力やステージ自身の重量など）がある。そのため、同じ接触荷重でも例えば静止中と動作中など、軸の振る舞いによってモータ電流の計測値は異なってしまう。また、計測されたモータ電流値を用いてフィードバック制御を行う場合、正しい接触荷重を得るためには半導体ウェーハをテストする前やテスト中に補正動作を行う必要がある。しかし、その補正動作により半導体ウェーハとプローブカードの接触状態がその都度変わってしまい、接触抵抗値が変化することでテスト結果に影響を及ぼす可能性が大きい。

【0009】

すなわち、モータ電流値の計測を行う場合に影響する力は、接触荷重以外に対象の軸を駆動する際に影響する力成分（摩擦力及び重量など）がある。そのため、同じ接触荷重でも軸の振る舞いによって計測値が異なってしまう。したがって、適切な接触荷重を得るためには、それ以外の成分を取り除く複雑な演算が必要となり、その結果、システムが複雑になる問題点があった。

【0010】

また、プローブのクリーニング作業において、電気特性検査と同様に、プローブに対してクリーニング材を接触させるのに、最適な接触状態を作り出すためには同様に変位量の測定と補正を繰り返して複雑な演算を行う必要があり、システムが複雑になるという問題点があった。

【0011】

そこで、本発明は、被検体の電気特性検査において、複雑な演算を行うことなく、プローブと被検体との適切な接触荷重を得ることができるコンタクト位置制御方法を提供することを目的とする。

【0012】

また、本発明は、プローブとクリーニング材の接触荷重を一定にしてプローブに対するクリーニング精度を向上させることができるコンタクト位置制御方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、プローブカードに設けたプローブに対して載置台上に配置された被検体をコンタクトさせて、該被検体の電気的特性検査を行うためのコンタクト位置制御方法において、被検体を配置した前記載置台を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ１からコンタクト位置までＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、該被検体を前記プローブに対してコンタクトさせて基準となる荷重を基準トルク値Ｔａとして取得するステップ（Ｉ）と、コンタクト状態にある前記被検体または前記被検体に続く次の被検体が配置された該載置台をコンタクト位置からＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行い電気特性検査中に変化した荷重を測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるまで前記載置台をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら前記基準位置Ｓ１を更新するステップ（III）と、を備え、以後、前記載置台が前記基準位置からＺ軸方向に移動する前記所定量を（Ｈ＋ｈ）に更新して、前記ステップ（II）と前記ステップ（III）を繰り返しながら前記被検体が前記プローブに対してコンタクトする位置を制御するようにしたコンタクト位置制御方法を提供する。

【0014】

この方法によれば、ステップ（Ｉ）とステップ（II）では、載置台をＺ軸方向にそれぞれ指定量Ｘ移動させた後に、ステップ（Ｉ）では基準トルク値Ｔａを取得し、ステップ（II）で測定トルク値Ｔｂを取得する。そして、ステップ（III）では基準トルク値Ｔａと測定トルク値Ｔｂとを比較して、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるように、載置台を（指定量Ｘ−ステップ量Ｙ）移動させた後に指定量Ｘを移動する動作を繰り返しながらＺ軸方向に単位量（ステップ量Ｙ）ずつ高さｈ移動させて、載置台の高さ位置を（Ｈ＋ｈ）に補正する。また、以後は、載置台が基準位置からＺ軸方向に移動する所定量Ｈ、すなわちコンタクト位置を（Ｈ＋ｈ）に更新し、更にステップ（II）とステップ（III）を繰り返しながらプローブに対する被検体のコンタクト位置を制御するようにしたことで、接触荷重の変位によってのみモータ電流値に差が現れるような状態を作り出せる。その結果、外乱条件を排する演算など無しに、簡易に計測したモータ電流値の変位量を得て、そのまま制御に使用することができる。

【0015】

さらに、接触荷重補正後の高さを、次のコンタクト動作の高さとすることで、次のコンタクト動作で指定の高さ位置（Ｈ＋ｈ）に移動するだけで最適荷重でのコンタクトを再現できる。この場合、モータ電流によるフィードバック動作を行う必要がないため、テスト前に接触荷重を補正する必要がなく、被検体とプローブの接触抵抗を一定にすることができる。

【0016】

請求項２記載の発明は、請求項１記載の方法において、前記被検体が、電子デバイスが形成された半導体ウェーハであるコンタクト位置制御方法を提供する。

【0017】

この方法によれば、載置台上に載置されたウェーハをプローブカードに設けたプローブに対しコンタクトさせて、半導体ウェーハにおける電気デバイスなどの電気的特性検査を行うことができる。

【0018】

請求項３記載の発明は、プローブカードに設けたプローブに対して載置台上に配置されたクリーニング材をコンタクトさせて前記プローブをクリーニングするためのコンタクト位置制御方法において、前記クリーニング材を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ１からコンタクト位置までＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、該クリーニング材を前記プローブに対してコンタクトさせて基準となる荷重を基準トルク値Ｔａとして設定しておくステップ（Ｉ）と、前記プローブをクリーニングする際、前記クリーニング材を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ１からＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて前記プローブにコンタクトさせ、そのコンタクト時のトルクを測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるまで前記クリーニング材をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら前記基準位置Ｓ１を更新して、前記クリーニング材が前記プローブに対してコンタクトする位置を制御するようにしたコンタクト位置制御方法を提供する。

【0019】

この方法によれば、ステップ（Ｉ）では、基準トルクＴａを設定し、ステップ（II）では、クリーニング材を基準位置からＺ軸方向にそれぞれ所定量Ｈ移動させて測定トルク値Ｔｂを取得し、ステップ（III）では基準トルク値Ｔａと測定トルク値Ｔｂとを比較して、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるようにクリーニング材をＺ軸方向に単位量（ステップ量Ｙ）ずつ高さｈ移動させて、そのクリーニング材の高さを（Ｈ＋ｈ）に補正する。また、以後は、クリーニング材が基準位置からＺ軸方向に移動する所定量Ｈ、すなわちコンタクト位置を（Ｈ＋ｈ）に更新し、更にステップ（II）とステップ（III）を繰り返しながらプローブに対するクリーニング材のコンタクト位置を制御するようにしたことで、接触荷重の変位によってのみモータ電流値に差が現れるような状態を作り出せる。その結果、外乱条件を排する演算など無しに、簡易に計測したモータ電流値の変位量を得て、そのまま制御に使用することができる。

【0020】

請求項４記載の発明は、請求項３記載の方法において、前記クリーニング材が、ウェーハ状をしたディスクで形成されているコンタクト位置制御方法を提供する。

【0021】

この方法によれば、クリーニング材とプローブカードに設けたプローブとの最適な接触圧を常に維持し、プローブに過剰な力がかかることによる破損や磨耗量の増加を防ぐことができ、プローブの寿命延長に寄与する。

【0022】

請求項５記載の発明は、請求項３記載の方法において、前記クリーニング材が、前記プローブに対してＺ軸方向に移動する交換可能なステージ上に配置されているコンタクト位置制御方法を提供する。

【0023】

この方法によれば、クリーニング材を交換する際、クリーニング材が配置されているステージを交換するだけで簡単に対応することができ、交換作業の向上に寄与する。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、被検体の電気特性検査において、外乱条件を排する複雑な演算を行うことなく、簡易な方法によりプローブと被検体との接触荷重を適切な荷重にして精度良く行うことができる。

【0025】

また、電気特性検査の場合と同様に、外乱条件を排する複雑な演算を行うことなく、簡易な方法によりプローブとクリーニング材との接触荷重を適切な荷重にして、プローブのクリーニングを行うことができるので、クリーニング精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態によるコンタクト位置制御方法を適用した検査システムの第１実施例を示すもので、その要部構成を説明する図である。

【図2】コンタクト位置制御方法におけるプローブと被検体とのコンタクト動作を説明する図であり、（ａ）は１枚目の半導体ウェーハへのコンタクト（ステップ（Ｉ））時の動作を説明する図、（ｂ）は半導体ウェーハの電気特性検査中にプローブカード等の高さが変動し変化した載置台にかかる荷重を計測するステップ（II）時の動作を説明する図、（ｃ）はステップ（II）に続くステップ（III）以後の動作を説明する図である。

【図3】本発明の第１実施例におけるコンタクト位置制御方法の基本構成を示すフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態によるコンタクト位置制御方法を適用した検査システムの第２実施例を示すもので、その要部構成を説明する図である。

【図5】本発明の第２実施例におけるコンタクト位置制御方法の基本構成を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施形態によるコンタクト位置制御方法を適用した検査システムの第３実施例を示すもので、その要部構成を説明する図である。

【図7】本発明の第３実施例におけるコンタクト位置制御方法の基本構成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】

【0027】

本発明は、被検体の電気特性検査において、複雑な演算を行うことなく、プローブと被検体との適切な接触荷重を得ることができるコンタクト位置制御方法を提供するという目的を達成するために、プローブカードに設けたプローブに対して載置台上に配置された被検体をコンタクトさせて、該被検体の電気的特性検査を行うためのコンタクト位置制御方法において、被検体を配置した前記載置台を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動ささせた後、更に前記基準位置Ｓ１からコンタクト位置までＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、該被検体を前記プローブに対してコンタクトさせて基準となる荷重を基準トルク値Ｔａとして取得するステップ（Ｉ）と、コンタクト状態にある前記被検体または前記被検体に続く次の被検体が配置された該載置台をコンタクト位置からＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行い電気特性検査中に変化した加重を測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるまで前記載置台をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら前記基準位置Ｓ１を更新するステップ（III）と、を備え、以後、前記載置台が前記基準位置からＺ軸方向に移動する前記所定量を（Ｈ＋ｈ）に更新して、前記ステップ（II）と前記ステップ（III）を繰り返しながら前記被検体が前記プローブに対してコンタクトする位置を制御するようにしたことにより実現した。

【0028】

また、本発明は、プローブとクリーニング材の接触荷重を一定にしてプローブに対するクリーニング精度を向上させることができるコンタクト位置制御方法を提供するという目的を達成するために、プローブカードに設けたプローブに対して載置台上に配置されたクリーニング材をコンタクトさせて前記プローブをクリーニングするためのコンタクト位置制御方法において、前記クリーニング材を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ１からコンタクト位置までＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、該クリーニング材を前記プローブに対してコンタクトさせて基準となる荷重を基準トルク値Ｔａとして設定しておくステップ（Ｉ）と、前記プローブをクリーニングする際、前記クリーニング材を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ１からＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて前記プローブにコンタクトさせ、そのコンタクト時のトルクを測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるまで前記クリーニング材をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら前記基準位置Ｓ１を更新して、前記クリーニング材が前記プローブに対してコンタクトする位置を制御するようにしたことにより実現した。

【0029】

以下、本発明の実施形態によるコンタクト位置制御方法を、半導体ウェーハなどの被検体の電気的特性検査を行うシステムに適用した場合を例として、好適な実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。

【実施例】

【0030】

（第１実施例）
図１は本発明に係るコンタクト位置制御方法を適用した検査システムの第１実施例を示すもので、その要部構成を説明するための説明図である。

【0031】

同図において、検査装置１０は、被検体としての半導体ウェーハをプローブカードのプローブにコンタクトさせて、半導体ウェーハの電気的特性検査を行うものであり、基台（
ベース）１１と、その基台１１上に設けられたＺステージ移動機構１２、載置台（チャック）１３、高さ位置検出手段１４及びＺ軸駆動用サーボモータ１５の他に、Ｚ軸モータ駆動部１６と、Ｚ軸電流測定部１７と、載置台高さ位置制御部１８と、主制御部１９と、前記プローブカード２０などを有する。

【0032】

前記基台１１には、上方に向かって突設された複数本のリニアガイド２１が設けられているとともに、その複数本のリニアガイド２１で囲まれた領域の略中心位置に、該基台１１を上下方向に貫通してボールネジ２２が配設されている。

【0033】

前記ボールネジ２２は、前記基台１１の上下方向に貫通しているネジ穴２３に螺合されており、その螺合により回転方向に応じて上下方向へ移動可能になっている。また、基台１１の裏面（下面）側に突出している前記ボールネジ２２の下端部には、前記Ｚ軸駆動用サーボモータ１５のロータ部（図示せず）が取り付けられており、そのロータ部と一体に正逆両方向に回転する。なお、前記Ｚ軸駆動用サーボモータ１５は、図示しないステータ部側となるハウジングが基台１１の裏面側に固定して取り付けられている。そして、ロータ部の回転に連動してボールネジ２２を正逆二方向に回転させるようになっている。従って、Ｚ軸駆動用サーボモータ１５も正逆二方向に回転する。一方、基台１１の表面（上面）側に突出している前記ボールネジ２２の上端部には、前記Ｚステージ移動機構１２がネジ送り可能に取り付けられている。

【0034】

前記Ｚステージ移動機構１２は、前記基台１１の表面側において、前記複数本のリニアガイド２１と連結されており、前記ボールネジ２２でのネジ送り時、そのリニアガイド２１の案内により上下方向へ移動可能になっている。また、そのＺステージ移動機構１２の上部には、被検体である前記半導体ウェーハＷをチャックして位置決め保持可能な前記載置台１３が、Ｚステージ移動機構１２と一体移動可能に取り付けられている。

【0035】

前記高さ位置検出手段１４は、前記Ｚステージ移動機構１２に一体移動可能に取り付けられているリニアスケール１４ａと、該リニアスケール１４ａと対向して基台１１上に固定して取り付けられているスケールヘッド１４ｂとでなる。スケールヘッド１４ｂは、Ｚステージ移動機構１２と一体に上下方向へ移動するリニアスケール１４ａの高さ位置を検出し、その検出された高さ位置を載置台１３の基台１１からの高さ位置の情報とし、前記載置台高さ位置制御部１８へ向けて出力可能になっている。

【0036】

前記Ｚ軸モータ駆動部１６は、前記載置台高さ位置制御部１８からの信号に応じて前記Ｚ軸駆動用モータ１５を駆動する。また、そのＺ軸駆動用モータ１５を駆動している電流値は、前記Ｚ電流測定部１７を介して載置台高さ位置制御部１８を介して主制御部１９に入力される。

【0037】

前記主制御部１９は、前記検査装置１０の中心的処理機能を担う、例えばコンピュータであって、各種の処理を行う。また、主制御部１９には、メモリ１９ａが設けられている。メモリ１９ａには、各種の処理プログラムの他に、前記プローブカード２０のプローブ２０ａと半導体ウェーハＷにおける電子デバイスの電極パッドとのコンタクト時に、半導体ウェーハＷとプローブ２０ａの先端の配列面との傾き、及びプローブ２０ａの先端位置のばらつきなどを考慮して、半導体ウェーハＷ側の電極パッドとプローブ２０ａが確実に接触するように、プローブ２０ａの先端位置より高い位置まで半導体ウェーハＷを上昇させるためのオーバードライブ量（Ｏ．Ｄ量）などが記憶されている。

【0038】

前記プローブカード２０は、図２に示すように、載置台１３の上方において、図示しないテスタ本体のカードホルダ２３に交換可能に取り付けられており、その載置台１３と対向して配置されている。また、各プローブカード２０には、載置台１３と対向する面（下面）側に、半導体ウェーハＷの電極パッドとコンタクトする前記複数のプローブ２０ａが設けられている。プローブ２０ａは、バネ性を有し、プローブ２０ａの先端位置より電極パッドのコンタクト位置（接触点）を上昇させることにより、半導体ウェーハＷの電極パッドと所定の接触圧で接触する。従って、すべてのプローブ２０ａが所定の接触圧で半導体ウェーハＷの電極パッドに接触していれば、載置台１３全体には、１本のプローブ２０ａの接触圧にプローブ本数を乗じた接触圧力がかかる。この接触圧力は、Ｚ軸駆動用モータ１５を駆動するＺ軸モータ駆動部１６で使用される電流値をＺ軸電流測定部１７で測定することにより知ることができ、またその電流値を変換してトルクの値として知ることができる。

【0039】

図３は、本発明の第１実施例におけるコンタクト位置制御方法の基本構成を示すフローチャートである。このフローチャートに示す制御手順は、前記主制御部１９内の処理プログラムに従って実行される。

【0040】

次に、そのフローチャートに示すコンタクト位置制御動作を図２に示すコンタクト動作と共に説明する。なお、以下の説明では図２において、コンタクト位置制御動作をする際に、載置台１３が所定位置Ｓ０からＺ軸方向に移動して、半導体ウェーハＷをプローブ２０ａにオーバードライブした状態でコンタクトさせるのに必要な移動量を「所定量Ｈ」、接触荷重以外の力成分を無視させるためにトルク計測前に載置台１３を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に予め移動させ、基準位置Ｓ１から前記コンタクトされる位置（以下、「コンタクト」位置という）まで移動させる量を「指定量Ｘ」、Ｚ軸駆動用モータ１５を駆動して、測定トルク値Ｔｂが基準トルク値Ｔａになるように載置台１３をＺ軸方向に移動させるときの最小単位移動量を「ステップ量Ｙ」として説明する。ここで、指定量Ｘは、実験または経験的に決まるものである。

【0041】

まず、フローチャートは大きく分けると、被検体である半導体ウェーハＷが配置された載置台１３を、所定位置Ｓ０からＺ軸方向に（所定量Ｈ−指定量Ｘ）移動した基準位置Ｓ１から指定量Ｘ移動する動作で、半導体ウェーハＷをプローブ２０ａに対してコンタクトさせ、そのコンタクト時におけるトルクを基準トルク値Ｔａとして取得するステップ（Ｉ）と、コンタクト状態にある前記被検体または前記半導体ウェーハＷに続く次の半導体ウェーハＷが載置された載置台１３を、前記基準位置Ｓ１とコンタクト位置の間を往復移動、すなわちＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行わせて、そのコンタクト時におけるトルクを測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、前記測定トルク値Ｔｂが略前記基準トルク値Ｔａとなるように、載置台１３をＺ軸方向へ（指定量Ｘ−ステップ量Ｙ）単位量移動して前記基準位置Ｓ１を更新し、該更新された基準位置Ｓ１から指定量Ｘを移動する動作を繰り返しながら補正するステップ（III）とからなる。

【0042】

前記ステップ（Ｉ）は、ステップ１０１〜ステップ１０３よりなる。まず、オペレータなどによる外部操作により、電気特性検査が開始されると、主制御部１９は図示しないＸ、Ｙの各駆動軸を制御し、載置台１３及びボールネジ２２、Ｚステージ移動機構１２、Ｚ軸駆動用モータ１５が、プローブカード２０の下、すなわち所定位置Ｓ０に配置されるように、基台１１を移動させる。

【0043】

次いで、主制御部１９は、ステップ１０１において、載置台高さ位置制御部１８を制御し、Ｚ軸モータ駆動部１６を介してＺ軸駆動用モータ１５を正方向にステップ回転させ、載置台１３をボールネジ２２及びＺステージ移動機構１２と共に前記所定位置Ｓ０からＺ軸方向へ（所定量Ｈ−所定量Ｘ）移動された基準位置Ｓ１に移動させ、更に基準位置Ｓ１から指定量Ｘ移動する動作で上昇させ、基準位置Ｓ１から指定量Ｘ上昇したコンタクト位置に配置する。その指定量Ｘ上昇されたコンタクト位置は、載置台１３上の半導体ウェーハＷの電極パッドとプローブカード２０のプローブ２０ａとが所定のオーバードライブ量ＯＤでコンタクトしている位置であり、例えば図２の（ａ）に示すような状態にある。

【0044】

なお、載置台１３のＺ軸方向への移動は、高さ位置検出手段１４におけるリニアスケール１４ａとスケールヘッド１４ｂの相対位置変化もしくはモータに取り付けられている回転型エンコーダによって検出される。また、検出された載置台１３の位置情報は、スケールヘッド１４ｂもしくはモータに取り付けられている回転型エンコーダから載置台高さ位置制御部１８を介して主制御部１９に入力され、主制御部１９ではその位置情報から載置台１３の現在の高さ位置を知ることができる。

【0045】

また、ステップ１０２で、そのＺ軸駆動用モータ１５の駆動電流（Ｚ軸モータ電流）をＺ軸電流測定部１７により検出する。そして、ステップ１０３で、そのＺ軸モータ電流の値からトルクＴａと、前記高さ位置検出手段１４から得られた基準位置Ｓ０からＺ軸方向に移動された載置台１３の移動量Ｈを各々取得し、それらの値を基準高さ位置Ｈ、基準トルク値Ｔａとしてメモリ１９ａに記憶する。

【0046】

続いて、前記ステップ（II）に入り、半導体ウェーハの電気特性検査中にプローブカード等の高さが変動し、変化した載置台１３にかかる荷重を計測する動作を開始する。そのステップ（II）は、ステップ１０４〜ステップ１０７よりなる。ステップ（II）では、ステップ１０６でモータ電流計測前動作としてＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行う。ステップ１０７では、Ｚ軸モータ電流の値を測定するとともに、そのＺ軸モータ電流の値から測定トルクＴｂを検出する。ここで得られる測定トルクＴｂが基準トルクＴａと異なるのは、プローブカード２０の変形などによってプローブ２０ａが上下方向に、図２の（ｂ）に示すように移動することにより生じる違いである。

【0047】

次いで、前記ステップ（III）に入り、トルク再現動作を開始する。そのステップ（III）はステップ１０８〜ステップ１１０よりなる。ステップ１０８では、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルクＴｂとを比較し、測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にあるかを判定する。基準値の範囲にない場合は、ステップ１０９で範囲内よりも大きいか小さいかにより載置台１３を補正のために移動する方向（上方向又は下方向）を決定する。そして、ステップ１１０で載置台１３をＺ軸方向に（指定量Ｘ−ステップ量Ｙ）単位、上又は下方向に移動して基準位置Ｓ１を更新し、該更新された基準位置Ｓ１から載置台１３をＺ軸方向に指定量Ｘを動かしステップ１０７へ戻るようにして、図２の（ｃ）に示すように載置台１３を繰り返し上又は下方向へ微動調整して測定トルク値Ｔｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（Ｔｂ→Ｔａ）となるように補正する。

【0048】

一方、ステップ１０８で測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にある、あるいは補正により範囲内になった場合は、ステップ１１１へ移行する。そして、ステップ１１１で現在のコンタクト高さ（載置台１３の高さ位置）を測定し、ステップ１１２で前記コンタクト高さＨと比較し、高さが変化しているかを判定する。ここでコンタクト高さＨが高さｈ分変化している場合、すなわち高さが（Ｈ＋ｈ）となっている場合は、その差ｈからオーバードライブ量を演算するとともに、載置台１３を所定位置Ｓ０から所定量上昇させる基準高さ（Ｈ）を（Ｈ＋ｈ）に更新し、その後、ステップ１１４へ移行し、載置台１３を所定位置Ｓ０まで下降させる。

【0049】

ステップ１１４からはステップ１１５へ移行し、検査を行っている半導体ウェーハＷが最後の半導体ウェーハで、また最後のウェーハコンタクト位置であるかどうかを判定し、最後の場合は終了し、最後でない場合はステップ１１６に移行する。

【0050】

ステップ１１６では、主制御部１９が図示しないＸＹ軸を制御し、次の半導体ウェーハＷの電子デバイスをプローブ２０ａと対応する位置へ移動させる。その後、ステップ１１７では、載置台１３を所定位置Ｓ０からＺ軸方向に（Ｈ＋ｈ）移動させ、図２の（ｄ）に示すように最適なオーバードライブ量でプローブ２０ａとのコンタクトを行う。また、ステップ１１８ではその時のＺ軸モータ電流から測定トルクＴａを測定する。その後、ステップ１１９へ移行する。

【0051】

ステップ１１９では、ステップ１１８でＺ軸モータ電流から得られた測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にあるか否かを検出し、基準の範囲内にある場合は、ステップ１０４に移行し、以下、同じ動作を繰り返す。一方、ステップ１１９で測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にない場合は、エラーとして処理される。すなわち、前記ステップ（III）以降は、載置台１３が所定位置Ｓ０からＺ軸方向に移動する所定量Ｈを（Ｈ＋ｈ）に更新し、かつ、モータ電流の測定を指定量Ｘの動作後に行って、前記ステップ（II）と前記ステップ（III）を繰り返しながら前記プローブに対する前記被検体（ウェーハＷ）のコンタクト位置を制御する。

【0052】

したがって、第１実施例によれば、被検体の電気特性検査において、外乱条件を排する複雑な演算を行うことなく、簡易な方法によりプローブと被検体とのコンタクト位置が適正な位置となるように制御し、常に適切な基準トルクＴａを再現して付与するので、電気特性の検査を精度良く行うことができる。

【0053】

（第２実施例）
図４は本発明に係るコンタクト位置制御方法を適用した検査システムの第２実施例を示すもので、その要部構成を説明するための説明図である。この第２実施例は、図１〜図３に示した第１実施例の検査装置１０を使用して、プローブカード２０におけるプローブ２０ａのコンタクト面をクリーニングする際、コンタクト位置を制御する場合を示している。したがって、図４において図１及び図２に対応する部材は同じ符号を付して重複説明は省略する。

【0054】

同図において、検査装置１０のプローブカード２０におけるプローブ２０ａをクリーニングする場合は、半導体ウェーハＷを位置決めして配置する載置台１３の上に、半導体ウェーハＷに変えてクリーニング材２５を位置決めして配置し、そのクリーニング材２５を載置台１３と共に上下方向に移動させて、クリーニング材２５のクリーニング面をプローブ２０ａのコンタクト面に当接させてクリーニングを行うものである。また、ここでのクリーニング材２５は、半導体ウェーハＷと略同じウェーハ状をしたディスクとして形成されており、プローブカード２０と対向する面にクリーニング面を設けている。

【0055】

図５は、本発明の第２実施例におけるコンタクト位置制御方法の基本構成を示すフローチャートである。このフローチャートに示す制御手順は、前記主制御部１９内の処理プログラムに従って実行される。

【0056】

次に、そのクリーニング時におけるコンタクト位置制御動作を図５に示すフローチャートに従って説明する。まず、フローチャートは大きく分けると、クリーニング材２５を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に基準位置Ｓ１からＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて、プローブ２０ａに対して該クリーニング材２５をコンタクトさせ、そのコンタクト時におけるトルクを基準トルク値Ｔａとして主制御部１９のメモリ１９ａ内に予め設定しておくステップ(Ｉ)と、前記基準トルク値Ｔａを取得した後から前記プローブをクリーニングする際、前記クリーニング材２５を所定位置Ｓ０から基準位置Ｓ１までＺ軸方向に移動させた後、更に前記基準位置Ｓ１からＺ軸方向に指定量Ｘ移動させて前記プローブにコンタクトさせ、そのコンタクト時のトルクを測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルク値Ｔｂとを比較し、前記測定トルク値Ｔｂが略前記基準トルク値Ｔａとなるように前記クリーニング材２５をＺ軸方向に高さｈ移動させて高さ位置を補正するステップ（III）とからなる。

【0057】

前記ステップ（Ｉ）は、例えばオペレータなどによる外部操作により予め設定しておく。前記ステップ（II）は、クリーニングの指示があると、ステップ２０１で主制御部１９が図示しないＸ、Ｙの各駆動軸を制御し、載置台１３及びボールネジ２２、Ｚステージ移動機構１２、Ｚ軸駆動用モータ１５が、プローブカード２０の下、すなわち所定位置Ｓ０に配置するように、基台１１を移動させる。

【0058】

次いで、主制御部１９は、ステップ２０２において、載置台高さ位置制御部１８を制御し、Ｚ軸モータ駆動部１６を介してＺ軸駆動用モータ１５を正方向に回転させ、載置台１３をボールネジ２２及びＺステージ移動機構１２と共に所定位置Ｓ０からＺ軸方向へ（所定量Ｈ−指定量Ｘ）移動後された基準位置Ｓ１に移動させ、更に基準位置Ｓ１から指定量Ｘ上昇移動させ、基準位置Ｓ１から指定量Ｘ上昇したコンタクト位置に載置台１３を配置する。その指定量Ｘ上昇されたコンタクト位置は、載置台１３上のクリーニング材２５のコンタクト面とプローブカード２０のプローブ２０ａとが所定のクリーニング高さでコンタクトしている位置である。また、ステップ２０３で、そのＺ軸駆動用モータ１５の駆動電流（Ｚ軸モータ電流）をＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行ってからＺ軸電流測定部１７により検出する。

【0059】

次いで、前記ステップ（III）に入る。そのステップ（III）はステップ２０４であり、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルクＴｂとを比較し、測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にあるかを判定する。基準値の範囲にない場合は、ステップ２０５で範囲内よりも大きいか小さいかにより載置台１３を補正のために移動する方向（上方向又は下方向）を決定し、ステップ２０６で載置台１３をＺ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台１３を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら、ステップ２０３で測定トルクＴｂを測定し、測定トルク値Ｔｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（Ｔｂ→Ｔａ）となるように補正する。

【0060】

一方、ステップ２０４で測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にある、あるいは補正により範囲内になった場合は、ステップ２０７へ移行する。そして、ステップ２０７で現在のコンタクト高さ（載置台１３の高さ位置）を測定し、その高さ位置を（Ｈ＋ｈ）に更新してメモリ１９ａに記憶すると共にステップ２０８でクリーニングをし、初期位置に戻る。これにより一回目のクリーニングを終了する。

【0061】

二回目以降のクリーニングは、クリーニング指示あるとステップ２０９で、載置台１３及びボールネジ２２、Ｚステージ移動機構１２、ボールネジ２２、Ｚ軸駆動用モータ１５が、基台１１と共にプローブカード２０の下に配置され、さらに初期載置台１３が基準位置Ｓ０から一回目のクリーニングで更新された、前記所定の高さ位置（Ｈ＋ｈ）へ徐々に上昇移動される。

【0062】

そして、ステップ２１０でクリーニング高さからＺ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行ってからＺ軸モータ電流値を測定し、Ｚ軸モータ電流値より測定トルクＴｂを測定し、ステップ２１１で測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にあるか否かを判定する。そして、基準値の範囲内にある場合はステップ２１０でクリーニングを行う。範囲内でない場合はステップ２０２へ戻り、基準トルク値Ｔａ及び所定の高さ位置（Ｈ＋ｈ）を再び更新し、以後、その制御を繰り返す。

【0063】

したがって、第２実施例によれば、プローブ２０ａのクリーニングにおいて、外乱条件を排する複雑な演算を行うことなく、簡易な方法によりプローブ２０ａとクリーニング材２５とのコンタクト位置が適正な位置となるように制御し、常に適切な基準トルクＴａを再現して付与するので、クリーニングを精度良く行うことができる。

【0064】

（第３実施例）
図４は本発明に係るコンタクト位置制御方法を適用した検査システムの第３実施例を示すもので、その要部構成を説明するための説明図である。図４及び図５に示した第２実施例は検査装置１０の載置台１３上に、半導体ウェーハＷに変えてクリーニング材２５を配置してクリーニングを行うようにした構造を開示したが、第３実施例では、検査装置１０とは別に専用のクリーニング装置を用意し、そのクリーニング装置を使用してプローブカード２０におけるプローブ２０ａのコンタクト面をクリーニングするようにしたものである。なお、以下で説明するＦ軸は載置台１３の移動方向であって、第１、第２実施例で説明したＺ軸と同じである。

【0065】

同図において、クリーニング装置３０は、基台（ベース）３１と、その基台３１上に設けられたＦステージ移動機構３２、載置台（クリーニングステージチャック）３３、高さ位置検出手段３４及びＦ軸駆動用サーボモータ３５の他に、Ｆ軸モータ駆動部３６と、Ｆ軸電流測定部３７と、載置台高さ位置制御部３８と、主制御部３９などを有する。なお、プローブカード２０は、第１，第２実施例のプローブカードと同じである。

【0066】

前記基台３１には、上方に向かって突設された複数本のリニアガイド４１が設けられているとともに、その複数本のリニアガイド４１で囲まれた領域の略中心位置に、該基台３１を上下方向に貫通してボールネジ４２が配設されている。

【0067】

前記ボールネジ４２は、前記基台３１の上下方向に貫通しているネジ穴４３に螺合されており、その螺合により回転方向に応じて上下方向へ移動可能になっている。また、基台３１の裏面（下面）側に突出している前記ボールネジ４２の下端部には、前記Ｆ軸駆動用サーボモータ３５のロータ部（図示せず）が取り付けられており、そのロータ部と一体に正逆両方向に回転する。なお、前記Ｆ軸駆動用サーボモータ３５は、図示しないステータ部側となるハウジングが基台３１の裏面側に固定して取り付けられている。そして、ロータ部の回転に連動してボールネジ４２を正逆二方向に回転させるようになっている。従って、Ｆ軸駆動用サーボモータ３５も正逆二方向に回転する。一方、基台３１の表面（上面）側に突出している前記ボールネジ４２の上端部には、前記Ｆステージ移動機構３２がネジ送り可能に取り付けられている。

【0068】

前記Ｆ軸ステージ移動機構３２は、前記基台３１の表面側において、前記複数本のリニアガイド４１と連結されており、前記ボールネジ４２でのネジ送り時、そのリニアガイド４１の案内により上下方向へ移動可能になっている。また、そのＦステージ移動機構３２の上部には、シート状をしたクリーニング材４５が貼り付けられた前記載置台３３が、Ｆステージ移動機構１２と一体移動可能に取り付けられている。

【0069】

前記高さ位置検出手段３４は、前記Ｆステージ移動機構３２に一体移動可能に取り付けられているリニアスケール３４ａと、該リニアスケール３４ａと対向して基台３１上に固定して取り付けられているスケールヘッド３４ｂとでなる。スケールヘッド３４ｂは、Ｆステージ移動機構３２と一体に上下方向へ移動するリニアスケール３４ａの高さ位置を検出し、その検出された高さ位置を載置台３３の基台３１からの高さ位置の情報とし、前記載置台高さ位置制御部３８へ向けて出力可能になっている。また、載置台３３の基台３１からの高さ位置の情報は、高さ位置検出手段３４にかわりモータに取り付けられている回転型エンコーダからでも出力可能なものとする。

【0070】

前記Ｆ軸モータ駆動部３６は、前記載置台高さ位置制御部３８からの信号に応じて前記Ｆ軸駆動用モータ３５を駆動する。また、そのＦ軸駆動用モータ３５を駆動している電流値は、前記Ｆ軸電流測定部３７を介して載置台高さ位置制御部３８を介して主制御部３９に入力される。

【0071】

前記主制御部３９は、前記クリーニング装置１０の中心的処理機能を担う、例えばコンピュータであって、各種の処理を行う。また、主制御部３９には、各種の処理プログラムの他に、前記プローブカード２０のプローブ２０ａとクリーニング材４５とのコンタクト時に、クリーニング材４５とプローブ２０ａの先端の配列面との傾き、及びプローブ２０ａの先端位置のばらつきなどを考慮して、クリーニング材４５とプローブ２０ａが確実に接触するように、プローブ２０ａの先端位置より高い位置までクリーニング材４５を上昇させるためのクリーニング高さなどが記憶されたメモリ３９ａなどが設けられている。

【0072】

図７は、本発明の第３実施例におけるコンタクト位置制御方法の基本構成を示すフローチャートである。このフローチャートに示す制御手順は、前記主制御部３９内の処理プログラムに従って実行される。

【0073】

次に、そのクリーニング時におけるコンタクト位置制御動作を図７に示すフローチャートに従って説明する。まず、フローチャートは大きく分けると、クリーニング材４５を基準位置Ｓ０からＦ軸方向に所定量Ｈ移動させて、プローブ２０ａに対して該クリーニング材４５をコンタクトさせ、そのコンタクト時におけるトルクを基準トルク値Ｔａとして主制御部３９のメモリ３９ａ内に予め設定しておくステップ（Ｉ）と、前記基準トルク値Ｔａを取得した後から前記プローブ２０ａをクリーニングする際、前記クリーニング材４５を前記基準位置Ｓ０からＦ軸方向に所定量Ｈ移動させてプローブ２０ａにコンタクトさせ、そのコンタクト時のトルクを測定トルク値Ｔｂとして取得するステップ（II）と、基準トルク値Ｔａと測定トルク値Ｔｂとを比較し、測定トルク値Ｔｂが略基準トルク値Ｔａとなるようにクリーニング材４５をＦ軸方向に高さｈ（ステップ量Ｙ）移動させて高さ位置を補正するステップ（III）とからなる。

【0074】

前記ステップ（Ｉ）は、例えばオペレータなどによる外部操作により基準トルクＴａを予め設定しておく。前記ステップ（II）は、クリーニングの指示あると、ステップ３０１で主制御部３９が図示しないＸ、Ｙの各駆動軸を制御し、載置台３３及びボールネジ４２、Ｆステージ移動機構３２、Ｆ軸駆動用モータ３５が、プローブカード２０の下、すなわち所定位置Ｓ０に配置するように、基台３１を移動させる。

【0075】

次いで、主制御部３９は、ステップ３０２において、載置台高さ位置制御部３８を制御し、Ｆ軸モータ駆動部３６を介してＦ軸駆動用モータ３５を正方向にステップ回転させ、載置台３３をボールネジ４２及びＦステージ移動機構３２と共にＦ軸方向に（所定量Ｈ−指定量Ｘ）移動された基準位置Ｓ１に移動させ、更に基準位置Ｓ１から指定量Ｘ移動する動作で上昇移動させ、基準位置Ｓ１から指定量Ｘ上昇したコンタクト位置に載置台３３を配
置する。その所定量Ｈ上昇された位置は、載置台３３上のクリーニング材４５のコンタクト面とプローブカード２０のプローブ２０ａとが所定のクリーニング高さでコンタクトしている位置である。また、ステップ３０３で、そのＦ軸駆動用モータ３５の駆動電流（Ｆ軸モータ電流）をＦ軸方向に指定量Ｘの往復移動を行ってからＦ軸電流測定部３７により検出する。

【0076】

次いで、前記ステップ（III）に入る。そのステップ（III）はステップ３０４であり、前記基準トルク値Ｔａと前記測定トルクＴｂとを比較し、測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にあるかを判定する。基準値の範囲にない場合は、ステップ３０５で範囲内よりも大きいか小さいかにより載置台３３を補正のために移動する方向（上方向又は下方向）を決定し、ステップ３０６で載置台３３をＦ軸方向にステップ量Ｙ移動させた後、該載置台３３を指定量Ｘ往復移動させる動作を繰り返しながら、ステップ３０３で測定トルクＴｂを測定し、測定トルク値Ｔｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（Ｔｂ→Ｔａ）となるように補正する。

【0077】

一方、ステップ３０４で測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にある、あるいは補正により範囲内になった場合は、ステップ３０７へ移行する。そして、ステップ３０７で現在のコンタクト高さ（載置台１３の高さ位置）を測定し、その高さ位置を（Ｈ＋ｈ）に更新してメモリ３９ａに記憶すると共に、ステップ３０８でクリーニングをし、初期位置に戻る。これにより一回目のクリーニングを終了する。

【0078】

二回目以降のクリーニングは、クリーニング指示あるとステップ３０９で、載置台３３及びボールネジ４２、Ｆステージ移動機構３２、ボールネジ４２、Ｆ軸駆動用モータ３５が、基台３１と共にプローブカード２０の下に配置され、さらに載置台３３が基準位置Ｓ０から一回目のクリーニングで更新された、前記所定の高さ位置（Ｈ＋ｈ）へ徐々に上昇移動される。

【0079】

そして、ステップ３１０でＦ軸方向に基準位置Ｓ１から指定量Ｘの往復移動を行ってからＦ軸モータ電流値を測定し、Ｆ軸モータ電流値より測定トルクＴｂを測定し、ステップ３１１で測定トルクＴｂが基準トルク値Ｔａの範囲内（基準値の範囲内）にあるか否かを判定する。そして、基準値の範囲内にある場合はステップ３１２でクリーニングを行う。範囲内でない場合はステップ３０２へ戻り、基準トルク値Ｔａ及び所定の高さ位置（Ｈ＋ｈ）を再び更新し、以後、その制御を繰り返す。

【0080】

したがって、第３実施例によれば、プローブ２０ａのクリーニングにおいて、外乱条件を排する複雑な演算を行うことなく、簡易な方法によりプローブ２０ａとクリーニング材２５とのコンタクト位置が適正な位置となるように制御し、常に適切な基準トルクＴａを再現して付与するので、クリーニングを精度良く行うことができる。

【0081】

なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明は半導体ウェーハＷとプローブをコンタクトさせる以外の技術にも応用できる。

【符号の説明】

【0083】

１０ 検査装置
１１ 基台（ベース）
１２ Ｚステージ移動機構
１３ 載置台（チャック）
１４ 高さ位置検出手段
１４ａ リニアスケール
１４ｂ スケールヘッド
１５ Ｚ軸駆動用モータ
１６ Ｚ軸モータ駆動部
１７ Ｚ軸電流測定部
１８ 載置台高さ位置制御部
１９ 主制御部
１９ａ メモリ
２０ プローブカード
２０ａ プローブ
２１ リニアガイド
２２ ボールネジ
２３ ネジ穴
２４ カードホルダ
２５ クリーニング材
３０ クリーニング装置
３１ 基台（ベース）
３２ Ｆステージ移動機構
３３ 載置台（クリーニングステージ）
３４ 高さ位置検出手段
３４ａ リニアスケール
３４ｂ スケールヘッド
３５ Ｆ軸駆動用モータ
３６ Ｆ軸モータ駆動部
３７ Ｆ軸電流測定部
３８ 載置台高さ位置制御部
３９ 主制御部
３９ａ メモリ
４１ リニアガイド
４２ ボールネジ
４３ ネジ穴
４５ クリーニング材
Ｗ 半導体ウェーハ（被検体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】