特開 2022-184290 プローバ及びその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022184290

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】プローバ及びその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092053

(22)【出願日】2021-06-01

(71)【出願人】

【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】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】安永 隆史

【テーマコード（参考）】

4M106

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106DD10

4M106DH22

4M106DH49

4M106DJ02

4M106DJ04

4M106DJ05

4M106DJ32

(57)【要約】

【課題】ウェーハの吸着が中断することによる不具合を防止するためのプローバ及びその制御方法を提供する。
【解決手段】プローバの制御方法は、真空源（ＶＣ２、ＶＣ１）によりウェーハチャック（１２）に吸着されたウェーハ（Ｗ）を、アライメント装置（２０）によりプローブカードに近づけた状態で検査を開始するステップと、検査中に、ウェーハチャックと、真空源との間に配置された圧力センサ（Ｓ４）の出力に基づいて、真空源によるウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、真空源をウェーハチャックから切り離し、一時吸着用真空源（ＶＴ、Ｐ）による吸着に切り替えるステップとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハを吸着保持するウェーハチャックと、
前記ウェーハチャックに対向する面にプローブを有するプローブカードと、
前記ウェーハチャックを移動させるアライメント装置と、
前記ウェーハチャックに前記ウェーハを吸着保持するための真空源と、
前記ウェーハチャックと、前記真空源との間に配置された圧力センサと、
一時吸着用真空源と、
前記アライメント装置により前記ウェーハを前記プローブカードに近づけて検査を行う場合において、前記圧力センサの出力に基づいて、前記真空源による前記ウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、前記真空源を前記ウェーハチャックから切り離し、前記一時吸着用真空源による吸着に切り替える制御装置と、
を備えるプローバ。

【請求項2】

前記制御装置は、前記アライメント装置を制御して、前記ウェーハチャックを前記プローブカードから遠ざける、請求項１に記載のプローバ。

【請求項3】

前記ウェーハチャックと前記真空源との間に設けられた電磁弁を備え、
前記圧力センサは、前記電磁弁に対して、前記ウェーハチャック側と前記真空源側にそれぞれ配置され、
前記制御装置は、前記ウェーハチャック側及び前記真空源側の圧力センサから出力される圧力の測定値に基づいて、前記真空源による前記ウェーハの吸着状態を判定する、請求項１又は２に記載のプローバ。

【請求項4】

前記一時吸着用真空源は、真空タンク又は真空ポンプである、請求項１から３のいずれか１項に記載のプローバ。

【請求項5】

真空源によりウェーハチャックに吸着保持されたウェーハを、アライメント装置によりプローブカードに近づけた状態で検査を開始するステップと、
前記検査中に、前記ウェーハチャックと、前記真空源との間に配置された圧力センサの出力に基づいて、前記真空源による前記ウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、前記真空源を前記ウェーハチャックから切り離し、一時吸着用真空源による吸着に切り替えるステップと、
を含むプローバの制御方法。

【請求項6】

前記検査中に、前記ウェーハチャックと、前記真空源との間に配置された圧力センサの出力に基づいて、前記真空源による前記ウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、前記アライメント装置を制御して、前記ウェーハチャックを前記プローブカードから遠ざけるステップを含む、請求項５に記載のプローバの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプローバ及びその制御方法に係り、半導体ウェーハ上に形成された複数の半導体デバイスの検査を行うためのプローバ及びその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程では、品質保証及び歩留まりの向上のために、各種の製造工程で各種の検査が行われる。例えば、ウェーハレベル検査では、半導体ウェーハ（以下、ウェーハという。）上に個々の半導体デバイスに対応する複数のチップが形成された段階で、半導体デバイスの電極（パッド）をテスタに接続し、テスト信号を供給する。そして、このテスト信号に応じて半導体デバイスが出力する信号をテスタで測定して、半導体デバイスが正常に動作するかを電気的に検査する。

【0003】

上記のようなウェーハは反りを有することがあり、ウェーハレベル検査を行う際には、ウェーハチャックにウェーハを吸着して反りを矯正することにより、ウェーハをフラットな状態に保つようになっている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－１１６８４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図６の（ａ）に示すように、ウェーハＷを検査するときには、真空源５２を用いてウェーハチャック５０の表面に検査対象のウェーハＷを吸着保持する。これにより、ウェーハＷは、ウェーハチャック５０の表面に倣ってフラットな状態に保った状態で、プローブカード５４のプローブ針５６を、ウェーハＷの表面に形成された半導体デバイスの電極に当接させて検査を行う。

【0006】

検査が終了すると、図６の（ｂ）に示すように、プローブカード５４とウェーハチャック５０とを遠ざけた後に、真空源５２による吸着を解除する。これにより、ウェーハＷがウェーハチャック５０の上側に反っても、プローブ針５６に接触しないようにすることができる。

【0007】

ところで、ウェーハＷを吸着しているときに、真空源５２からの吸引が中断した場合、図７に示すように、プローブカード５４とウェーハチャック５０が近づいた状態のまま、ウェーハＷが反ってしまう。この場合、反ったウェーハＷがプローブ針５６に衝突し、プローブ針５６を損傷させる場合がある。

【0008】

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハの吸着が中断することによる不具合を防止するためのプローバ及びその制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るプローバは、ウェーハを吸着保持するウェーハチャックと、ウェーハチャックに対向する面にプローブを有するプローブカードと、ウェーハチャックを移動させるアライメント装置と、ウェーハチャックにウェーハを吸着保持するための真空源と、ウェーハチャックと、真空源との間に配置された圧力センサと、一時吸着用真空源と、アライメント装置によりウェーハをプローブカードに近づけて検査を行う場合において、圧力センサの出力に基づいて、真空源によるウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、真空源をウェーハチャックから切り離し、一時吸着用真空源による吸着に切り替える制御装置とを備える。

【0010】

本発明の第２の態様に係るプローバは、第１の態様において、制御装置は、アライメント装置を制御して、ウェーハチャックをプローブカードから遠ざける。

【0011】

本発明の第３の態様に係るプローバは、第１又は第２の態様において、ウェーハチャックと真空源との間に設けられた電磁弁を備え、圧力センサは、電磁弁に対して、ウェーハチャック側と真空源側にそれぞれ配置され、制御装置は、ウェーハチャック側及び真空源側の圧力センサから出力される圧力の測定値に基づいて、真空源によるウェーハの吸着状態を判定する。

【0012】

本発明の第４の態様に係るプローバは、第１から第３の態様のいずれかにおいて、一時吸着用真空源は、真空タンク又は真空ポンプである。

【0013】

本発明の第５の態様に係るプローバの制御方法は、真空源によりウェーハチャックに吸着保持されたウェーハを、アライメント装置によりプローブカードに近づけた状態で検査を開始するステップと、検査中に、ウェーハチャックと、真空源との間に配置された圧力センサの出力に基づいて、真空源によるウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、真空源をウェーハチャックから切り離し、一時吸着用真空源による吸着に切り替えるステップとを含む。

【0014】

本発明の第６の態様に係るプローバの制御方法は、第５の態様において、検査中に、ウェーハチャックと、真空源との間に配置された圧力センサの出力に基づいて、真空源によるウェーハの吸着状態が異常であると判定した場合に、アライメント装置を制御して、ウェーハチャックをプローブカードから遠ざけるステップを含む。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、真空源による吸着状態に異常が検出された場合に、一時吸着用真空源による吸着に切り替えることにより、ウェーハがプローブカード側に反ることを防止することができ、プローブの破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態に係るプローバの測定ユニットを示す正面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施形態に係るプローバにおける吸着機構を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施形態に係るプローバの制御方法を示すフローチャートである。

【図4】図４は、本発明の第２の実施形態に係るプローバにおける吸着機構を示すブロック図である。

【図5】図５は、本発明の第３の実施形態に係るプローバにおける吸着機構を示すブロック図である。

【図6】図６は、ウェーハの吸着を解除する手順を示す図である。

【図7】図７は、プローブカードとウェーハチャックが近づいた状態でウェーハの吸着状態に不具合を生じた例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面に従って本発明に係るプローバ及びその制御方法の実施の形態について説明する。

【0018】

［第１の実施形態］
（プローバの構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプローバの測定ユニットを示す正面図である。

【0019】

本実施形態に係る測定ユニット１０では、ウェーハチャック１２に２つの真空源ＶＣ２及びＶＣ３（例えば、プローバが設置される工場等の真空源、真空ポンプ、エジェクタ等）が設けられている。ウェーハレベル検査を行う際には、ウェーハＷは、真空源ＶＣ２によりウェーハチャック１２のウェーハ保持面１２ａに吸着保持される。そして、ウェーハレベル検査時等、ウェーハチャック１２とプローブカード１４が近づいた状態にある場合において、真空源ＶＣ２による吸着に不具合が生じた場合（例えば、真空源ＶＣ２の機能が低下又は停止した場合、ウェーハチャック１２と真空源ＶＣ２との間の真空吸着ラインが遮断した場合等）に、電磁弁Ｖ１を動作させて、真空源ＶＣ２に至る真空吸着ラインＬ（図２の符号Ｌ２０）をウェーハチャック１２から切り離し、真空タンク（一時吸着用真空源）ＶＴに至る真空吸着ライン（真空タンクライン。図２の符号Ｌ３）をウェーハチャック１２に接続する。これにより、真空源ＶＣ２による吸着に不具合が生じた場合であっても、ウェーハチャック１２にウェーハＷが吸着された状態を維持することが可能となっている。上記の構成によれば、真空源ＶＣ２による吸着に不具合が生じた場合に、ウェーハＷが直ちにプローブカード１４側に反ってしまい、プローブ１６に接触するのを防止することができる。

【0020】

まず、図１を参照して、プローバの測定ユニットの概略構成について説明する。図１に示すように、測定ユニット１０は、ウェーハチャック１２、プローブカード１４及びヘッドステージ１８を備える。

【0021】

ヘッドステージ１８は、測定ユニット１０の筐体の一部を構成するフレーム部材（不図示）に支持されており、プローブカード１４が着脱自在に装着固定される。ヘッドステージ１８に装着固定されたプローブカード１４は、ウェーハチャック１２のウェーハ保持面１２ａと対向するように設けられる。なお、プローブカード１４は、検査対象のウェーハＷ（デバイス）に応じて交換可能である。

【0022】

プローブカード１４には、検査対象のウェーハＷの各チップの電極パッドの位置に対応して配置された、カンチレバー又はスプリングピン等の形状の複数のプローブ１６が設けられている。各プローブ１６は、図示しないテストヘッドの端子に電気的に接続され、テストヘッドから各プローブ１６を介して各チップに電源及びテスト信号が供給され、各チップからの出力信号をテストヘッドで検出して正常に動作するかを測定する。

【0023】

プローブ１６は、バネ特性を有し、プローブ１６の先端位置より接触点を上昇させることにより、電極パッドに所定の接触圧で接触する。また、プローブ１６は、電気的検査を行うときに、電極パッドがオーバードライブの状態で接触されると、プローブ１６の先端が電極パッドの表面にめり込み、その電極パッドの表面にそれぞれ針跡を形成するようになっている。

【0024】

ウェーハチャック１２は、ウェーハＷを真空吸着して固定する。ウェーハチャック１２は、検査対象のウェーハＷが載置されるウェーハ保持面１２ａを有しており、ウェーハ保持面１２ａには複数の吸引口２８が設けられている。吸引口２８は、ウェーハチャック１２の内部に形成された吸引路３０を介して真空源ＶＣ２に接続されている。

【0025】

ウェーハチャック１２の内部には、検査対象のウェーハＷを高温状態（例えば、最高で１５０℃）、又は低温状態（例えば、最低で－４０℃）で電気的特性の検査が行えるように、加熱／冷却源としての加熱冷却機構（不図示）が設けられている。加熱冷却機構としては、ヒータ、熱流体を循環させるもの、又はペルチエ素子を使用することが可能である。

【0026】

ウェーハチャック１２は、アライメント装置２０に着脱自在に支持固定される。アライメント装置２０は、ウェーハチャック１２をＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動することで、ウェーハチャック１２に保持されたウェーハＷとプローブカード１４との相対的な位置合わせを行う。

【0027】

アライメント装置２０は、ウェーハチャック１２を着脱自在に支持固定してウェーハチャック１２をＺ軸方向に移動し、かつ、Ｚ軸を回転中心としてθ方向に回転するＺステージ（Ｚ軸移動・回転部）２２と、Ｚステージ２２を支持してＸ軸方向に移動するＸキャリッジ（Ｘ軸移動台）２４と、Ｘキャリッジ２４を支持してＹ軸方向に移動するＹキャリッジ（Ｙ軸移動台）２６とを備えている。

【0028】

Ｚステージ２２、Ｘキャリッジ２４及びＹキャリッジ２６は、例えば、モータを含む機械的な駆動機構を含んでおり、ウェーハチャック１２をＺＸＹ方向にそれぞれ移動自在に構成される。さらに、Ｚステージ２２は、Ｚ軸（プローブカード１４とウェーハチャック１２とが対向する方向に平行な回転軸）を回転中心としてθ方向にウェーハチャック１２を回転自在に構成される。機械的な駆動機構としては、例えば、サーボモータとボールネジとを組み合わせたボールネジ駆動機構により構成されていてもよいし、リニアモータ駆動機構又はベルト駆動機構等で構成されていてもよい。なお、Ｚステージ２２、Ｘキャリッジ２４及びＹキャリッジ２６は、制御装置４０によりウェーハチャック１２の移動距離、移動方向、移動速度、加速度を変更可能に構成されている。

【0029】

制御装置４０は、測定ユニット１０を構成する各部を統括的に制御する。制御装置４０は、例えば、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の汎用のコンピュータによって実現可能であり、操作入力を受け付けるための操作部及び表示部を備える。制御装置４０は、プローブカード１４によるウェーハレベル検査の際の動作（例えば、ウェーハチャック１２へのウェーハＷの吸着及び吸着状態の解除等）の制御などを行う。

【0030】

（吸着機構）
図２は、測定ユニット１０における吸着機構を示すブロック図である。

【0031】

真空源ＶＣ１は、真空吸着ラインＬ１を介して、吸着（又は吸引）機構を備えたプローバ構成機器に接続されている。このようなプローバ構成機器としては、例えば、測定ユニット１０の内部にあるクリーニングユニット（プローブ１６に付着した削りカスなどの付着物を除去するためのユニット）、ローダ内部にあるウェーハ搬送用アームがある。

【0032】

圧力センサＳ１は、真空源ＶＣ１からプローバ構成機器に至る真空吸着ラインＬ１内における圧力を検出し、制御装置４０に出力する。

【0033】

制御装置４０は、圧力センサＳ１による検出結果に基づいて、プローバ構成機器における吸着（又は吸引）状態を検出する。制御装置４０は、例えば、プローバ構成機器における吸着（又は吸引）時に、真空吸着ラインＬ１内における圧力が上昇した場合に、プローバ構成機器における吸着（又は吸引）状態の異常を検出し、例えば、プローバ構成機器の動作を停止させたり、表示部に警告を表示させたりすることが可能となっている。

【0034】

真空源ＶＣ２は、真空吸着ラインＬ２を介して、ウェーハチャック１２の内部に形成された吸引路３０に接続されており、ウェーハチャック１２のウェーハ保持面１２ａにウェーハＷを吸着保持する。

【0035】

電磁弁Ｖ１は、ウェーハチャック１２に接続される真空源の切り替えを行う。以下の説明では、真空吸着ラインＬ２のうち、電磁弁Ｖ１に対して上流側（真空源ＶＣ２側）のラインをＬ２０とし、電磁弁Ｖ１に対して下流側（ウェーハチャック１２側）のラインをＬ２１及びＬ２２とする。

【0036】

真空吸着ラインＬ２は、電磁弁Ｖ１の下流側（ウェーハチャック１２側）において、２本の真空吸着ラインＬ２１及びＬ２２に分岐している。真空吸着ラインＬ２１には、電磁弁Ｖ３及び圧力センサＳ３が設けられており、真空吸着ラインＬ２２には、電磁弁Ｖ２及び圧力センサＳ２が設けられている。電磁弁Ｖ３及びＶ２は、それぞれ真空吸着ラインＬ２１及びＬ２２を開放及び閉鎖する。圧力センサＳ３及びＳ２は、それぞれ真空吸着ラインＬ２１及びＬ２２内における圧力を検出し、制御装置４０に出力する。

【0037】

真空吸着ラインＬ２１は、ウェーハチャック１２のウェーハ保持面１２ａにおいて、内周側に形成された吸引口２８に至る吸引路３０に接続されており、真空吸着ラインＬ２２は、ウェーハチャック１２のウェーハ保持面１２ａにおいて、外周側に形成された吸引口２８に至る吸引路３０に接続されている。

【0038】

ウェーハ保持面１２ａに吸着するウェーハＷのサイズが小さい場合（例えば、直径８インチのウェーハ）には、真空吸着ラインＬ２１の電磁弁Ｖ３を開いて、真空吸着ラインＬ２２の電磁弁Ｖ２を閉じる。これにより、ウェーハ保持面１２ａの内周側（例えば、内周側の直径約８インチの領域）に形成された吸引口２８だけを用いて、小さいサイズのウェーハＷを吸着することができる。

【0039】

一方、ウェーハ保持面１２ａに吸着するウェーハＷのサイズが大きい場合（例えば、直径１２インチのウェーハ）には、真空吸着ラインＬ２１の電磁弁Ｖ３と、真空吸着ラインＬ２２の電磁弁Ｖ２を開く。これにより、ウェーハ保持面１２ａの内周側及び外周側（例えば、直径約１２インチの領域）に形成されたすべての吸引口２８を用いて、大きいサイズのウェーハＷを吸着することができる。

【0040】

なお、本実施形態では、電磁弁Ｖ１の下流側で真空吸着ラインＬ２を２本に分岐させたが、例えば、検査対象のウェーハＷのサイズが多様な場合には３本以上に分岐させてもよいし、検査対象のウェーハＷのサイズが一定の場合には分岐させなくてもよい。

【0041】

圧力センサＳ４は、上流側の真空吸着ラインＬ２０に配置されており、真空源ＶＣ２と電磁弁Ｖ１との間の真空吸着ラインＬ２０内における圧力を検出し、制御装置４０に出力する。

【0042】

制御装置４０は、圧力センサＳ２、Ｓ３及びＳ４による検出結果に基づいて、ウェーハチャック１２に対するウェーハＷの吸着状態を検出する。制御装置４０は、ウェーハＷの吸着時で、かつ、ウェーハチャック１２とプローブカード１４が近づいた状態にある場合において、真空吸着ラインＬ２０からＬ２２のうちの少なくとも１本のラインの内部における圧力が上昇した場合に、電磁弁Ｖ１を制御して、真空吸着ラインＬ２０を閉じて（切り離して）、真空吸着ラインＬ３に接続する。

【0043】

真空吸着ラインＬ３は、真空源ＶＣ３に接続されている。真空吸着ラインＬ３には、下流側（電磁弁Ｖ１側）から順に、圧力センサＳ５、真空タンクＶＴ、ハンドバルブＨＶ及び電磁弁Ｖ４が設けられている。

【0044】

電磁弁Ｖ４は、真空源ＶＣ３と真空タンクＶＴとの間に配置されており、真空源ＶＣ３と真空タンクＶＴとの間の真空吸着ラインＬ３を開放及び閉鎖する。

【0045】

真空源ＶＣ３は、電磁弁Ｖ４が開いている間に、真空吸着ラインＬ３上に配置された真空タンクＶＴを真空引きする。

【0046】

圧力センサＳ５は、電磁弁Ｖ１と真空タンクＶＴとの間の圧力を検出し、制御装置４０に出力する。

【0047】

ハンドバルブＨＶは、真空タンクＶＴを大気に開放するためのバルブである。ハンドバルブＨＶの開閉は手動及び自動のいずれでもよい。

【0048】

（プローバの制御方法）
次に、本実施形態に係る吸着機構において、ウェーハＷの吸着状態の検出結果に基づいて、ウェーハＷの吸着切り替えを行う手順について説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るプローバの制御方法を示すフローチャートである。

【0049】

まず、制御装置４０は、真空源ＶＣ２側の圧力センサＳ４から出力された真空吸着ラインＬ２０内の圧力の測定値を取得し、圧力センサＳ４の動作確認を行う（ステップＳＴ１０）。

【0050】

次に、制御装置４０は、ハンドバルブＨＶを閉じた状態で、電磁弁Ｖ４の開放（真空タンクＶＴの真空引きの開始）を行い、真空タンクＶＴの真空引きを行う。そして、制御装置４０は、真空タンクＶＴ側の圧力センサＳ５から出力された圧力の測定値を取得し、真空タンクＶＴの真空度を検出する。真空タンクＶＴの真空度が閾値未満の場合、例えば、真空タンクＶＴの真空引きが十分でない場合には（ステップＳＴ１２のＮｏ）、エラーを出力する（ステップＳＴ１６）。

【0051】

一方、制御装置４０は、真空タンクＶＴの真空度が閾値以上の場合、例えば、真空タンクＶＴが真空に保たれている場合には（ステップＳＴ１２のＹｅｓ）、測定ユニット１０のイニシャライズを開始し、例えば、測定ユニット１０のクリーニング、プローブカード１４の吸着保持、電磁弁Ｖ１の切り替えによる真空吸着ラインＬ２の上流側（Ｌ２０）と下流側（Ｌ２１及びＬ２２）との接続、等の処理を行う（ステップＳＴ１４）。

【0052】

測定ユニット１０のイニシャライズが完了すると、ウェーハチャック１２にウェーハＷがロードされる（ステップＳＴ１８）。そして、真空源ＶＣ２を動作させて、ウェーハＷの真空吸着（バキューム）が行われる（ステップＳＴ２０）。ステップＳＴ２０では、ウェーハのサイズが小さい場合には、電磁弁Ｖ３を開いて電磁弁Ｖ２を閉じるが、ウェーハのサイズが大きい場合には、電磁弁Ｖ３及びＶ２の両方を開く。

【0053】

次に、制御装置４０は、ウェーハＷの吸着状態の判定を行う（ステップＳＴ２２）。ステップＳＴ２２では、制御装置４０は、下流側（ウェーハチャック１２側）の圧力センサ（Ｓ２及びＳ３）から出力された圧力の測定値に基づいて、吸着状態の判定を行う。なお、ステップＳＴ２２では、ウェーハのサイズが小さい場合には、圧力センサＳ３の出力のみを取得するが、ウェーハのサイズが大きい場合には、圧力センサＳ３及びＳ２の両方の出力を取得して、吸着状態の判定を行う。

【0054】

制御装置４０は、ウェーハＷの吸着状態が異常であると判断した場合、例えば、圧力が高く、真空度が低いことを検出した場合（ステップＳＴ２２のＹｅｓ）、リトライ・リカバリ処理（ステップＳＴ２６）に進み、操作者にリトライ・リカバリ処理を行うようにメッセージを出力する。ステップＳＴ２６では、ウェーハのＷのアンロードと再ロード等が行われる。

【0055】

一方、制御装置４０は、ウェーハＷの吸着状態が正常であると判断した場合、例えば、圧力が低く、真空度が保たれている場合（ステップＳＴ２２のＮｏ）、制御装置４０は、Ｚステージ２２を制御して、ウェーハチャック１２をプローブカード１４側に上昇させて、ウェーハＷの検査が開始される（ステップＳＴ２４）。

【0056】

制御装置４０は、ウェーハＷの検査中において、真空源ＶＣ２側の圧力センサＳ４と、吸着側（ウェーハチャック１２側）の圧力センサＳ２及びＳ３から出力される圧力の測定値を監視する（ステップＳＴ２８）。そして、圧力センサＳ２からＳ４から出力される圧力の測定値のうちの少なくとも１つに異常が検出された場合、例えば、圧力が高く、真空度が低いことを検出した場合（ステップＳＴ２８）、制御装置４０は、電磁弁Ｖ１を制御して、上流側の真空吸着ラインＬ２０と、下流側の真空吸着ラインＬ２１及びＬ２２とを切り離し、真空吸着ライン（真空タンクライン）Ｌ３を下流側の真空吸着ラインＬ２１及びＬ２２に接続する（ステップＳＴ３０）。また、電磁弁Ｖ４を閉鎖して、真空タンクＶＴと真空源ＶＣ３とを切断する（ステップＳＴ３０）。ステップＳＴ３０では、真空源ＶＣ２による吸着状態に異常が検出された場合に、真空タンクＶＴによる吸着に切り替えることにより、ウェーハＷがプローブカード１４側に反ることを防止することができる。

【0057】

また、制御装置４０は、検査終了（中断）を示すTEST ENDシグナルを測定ユニット１０に送信する（ステップＳＴ３２）。

【0058】

次に、制御装置４０は、測定ユニット１０からTEST ENDシグナルに対する応答があった場合には（ステップＳＴ３４のＹｅｓ）、直ちに、Ｚステージ２２を制御して、ウェーハチャック１２を下降させる（ステップＳＴ３６）。一方、制御装置４０は、測定ユニット１０からTEST ENDシグナルに対する応答がない場合には（ステップＳＴ３４のＮｏ）、所定時間以内に、Ｚステージ２２を制御して、ウェーハチャック１２を下降させる（ステップＳＴ３８）。そして、制御装置４０は、プローバの操作者等にメンテナンスコールを出力する（ステップＳＴ４０）。

【0059】

ここで、ステップＳＴ３８における所定時間は、例えば、真空タンクＶＴによる吸着状態が維持可能な時間に設定される。

【0060】

なお、本実施形態では、TEST ENDシグナルに対する応答の有無に応じて、Ｚステージ２２の下降開始タイミングに差を設けたが、このような工程を経ずに、直ちに、Ｚステージ２２の下降を開始してもよい。

【0061】

真空源ＶＣ２による吸着状態に異常が検出された場合、真空源ＶＣ１及びＶＣ３もプローバの設置場所の同じ真空源を用いる場合があるため、ほかの真空源ＶＣ１及びＶＣ３についても異常が生じる場合がある。本実施形態では、真空源ＶＣ２による吸着状態に異常が検出された場合に、真空タンクＶＴによる吸着に切り替えることにより、ウェーハＷがプローブカード１４側に反ることを防止することができる。そして、真空タンクＶＴによる吸着は、永続的ではないため、速やかにＺステージ２２を下降させる。これにより、ウェーハＷがプローブカード１４側に反ってプローブカード１４に接触することを防止することができる。

【0062】

なお、本実施形態では、電磁弁Ｖ１に対して上流側（真空源ＶＣ２側）の圧力センサＳ４と、下流側（ウェーハチャック１２側）の圧力センサＳ２又はＳ３から出力される圧力の測定値のうちの少なくとも１つに異常が検出された場合に、真空タンクＶＴによる吸着に切り替えるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、上流側（真空源ＶＣ２側）又は下流側（ウェーハチャック１２側）のいずれか一方のみに圧力センサを配置して、その圧力センサのから出力される圧力の測定値に異常が検出された場合に、真空タンクＶＴによる吸着に切り替えるようにしてもよい。また、上流側（真空源ＶＣ２側）と、下流側（ウェーハチャック１２側）のどちらで異常が検出されたかに応じて処理を変えてもよい。例えば、上流側（真空源ＶＣ２側）の圧力センサＳ４から出力される圧力の測定値に異常が検出された場合に、真空タンクＶＴによる吸着に切り替え、下流側（ウェーハチャック１２側）の圧力センサＳ２又はＳ３から出力される圧力の測定値に異常が検出された場合には、真空タンクＶＴによる吸着に切り替えずに、直ちに、Ｚステージ２２を下降させるようにしてもよい。

【0063】

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。以下の説明において、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0064】

図４は、本発明の第２の実施形態に係るプローバにおける吸着機構を示すブロック図である。

【0065】

図４に示すように、第２の実施形態に係る吸着機構では、真空吸着ラインＬ３上に真空タンクＶＴ及び真空源ＶＣ３に代えて、真空ポンプＰ（一時吸着用真空源）が設けられている。

【0066】

本実施形態においても、制御装置４０は、真空源ＶＣ２による吸着状態に異常を検出した場合に、真空ポンプＰによる吸着に切り替えることにより、ウェーハＷがプローブカード１４側に反ることを防止することができる。

【0067】

［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態について説明する。以下の説明において、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0068】

図５は、本発明の第３の実施形態に係るプローバにおける吸着機構を示すブロック図である。

【0069】

図５に示すように、第３の実施形態に係る吸着機構では、真空吸着ラインＬ２０及びＬ３がいずれも共通の真空源ＶＣ１に接続されている。

【0070】

本実施形態においても、制御装置４０は、真空源ＶＣ１による吸着状態に異常を検出した場合に、真空タンクＶＴによる吸着に切り替えることにより、ウェーハＷがプローブカード１４側に反ることを防止することができる。

【符号の説明】

【0071】

１０…測定ユニット、１２…ウェーハチャック、１４…プローブカード、１６…プローブ、１８…ヘッドステージ、２０…アライメント装置、２２…Ｚステージ、２４…Ｘキャリッジ、２６…Ｙキャリッジ、２８…吸引口、３０…吸引路、４０…制御装置、Ｗ…ウェーハ、ＶＣ１～ＶＣ３…真空源、Ｌ１～Ｌ３…真空吸着ライン、Ｖ１～Ｖ４…電磁弁、Ｓ１～Ｓ５…圧力センサ、ＨＶ…ハンドバルブ、ＶＴ…真空タンク、Ｐ…真空ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】