JPH11154694A

JPH11154694A - ウェハ一括型測定検査用アライメント方法およびプローブカードの製造方法

Info

Publication number: JPH11154694A
Application number: JP9320742A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nakayama; 知之中山; Yoshiro Nakada; 義朗中田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-06-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェハ一括型測定検査のための精度の高いア
ライメント方法と、そのようなアライメント方法に適し
たプローブカードの製造方法を提供する。【解決手段】バンプ付き薄膜のバンプの配置に基づい
て、あらかじめ、バンプ付き薄膜４３にアライメントマ
ーク４１を付加しておき、測定検査対象となるウェハの
電極に対してバンプ付き薄膜４３のバンプ４２をコンタ
クトさせる前に、アライメントマーク４１を基準にし
て、ウェハとプローブカードとの位置合わせを行う。バ
ンプ４２を基準にしてアライメントを行う場合に問題と
なるバンプ位置ずれの影響をほとんど受けることなく短
時間で高精度のアライメントを実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ一括型測定
検査用アライメント方法およびプローブカードの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路装置（以後、「半
導体装置」と称する。）を搭載した電子機器の小型化及
び低価格化の進展は目ざましく、これに伴って、半導体
装置に対する小型化及び低価格化の要求が強くなってい
る。

【０００３】通常、半導体装置は、半導体チップとリー
ドフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接
続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又
はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリン
ト基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要
求から、半導体装置を半導体ウエハから切り出したまま
の状態（以後、この状態の半導体装置をベアチップと称
する。）で回路基板に直接実装する方法が開発され、品
質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望
まれている。

【０００４】ベアチップに対して品質保証を行なうため
には、半導体装置に対してウェハ状態でバーンイン等の
検査をする必要がある。ところが、半導体ウェハ上に形
成されている複数のベアチップに対して１個又は数個づ
つ何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要す
るので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこ
で、全てのベアチップに対してウェハ状態で一括してバ
ーンイン等の検査を行なうことが要求される。

【０００５】ベアチップに対してウェハ状態で一括して
検査を行なうには、半導体ウェハ上に形成された複数の
半導体チップの電極に電源電圧や信号を同時に印加し、
該複数の半導体チップを動作させる必要がある。このた
めには、非常に多く（通常、数千個以上）のプローブ針
を持つプローブカードを用意する必要があるが、このよ
うにするには、従来のニードル型プローブカードではピ
ン数の点からも価格の点からも対応できない。

【０００６】そこで、ウェハ上の多数のパッド電極に対
してプローブ電極を一括的にコンタクトできるプローブ
カードが提案されている（特開平７−２３１０１９号公
報）。この技術によれば、プローブカードに多数のバン
プを形成し、これらのバンプをプローブ電極として用い
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記バンプを備えたプ
ローブカードによれば、プローブカード上の多数のバン
プを、対応するウェハ上の多数のパッド電極に確実にコ
ンタクトさせる必要がある。このようなコンタクトを達
成するには、プローブカード上のバンプ配置とウェハ上
のパッド電極配置とを観測しながら、両者の位置合わせ
（アライメント）を精度良く行わなければならない。ア
ライメントは、アライメント装置の特定部分に固定され
たプローブカードのバンプを基準にして、ウェハの位置
を相対的に移動させることによって実行される。

【０００８】しかしながら、プローブカードのバンプは
位置ずれを起こしやいため、基準とするバンプの位置ず
れによって正確なアレイメントが達成できない場合があ
る。

【０００９】本発明は斯かる問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ウェハ一括型測定検
査のための精度の高いアライメント方法と、そのような
アライメント方法に適したプローブカードの製造方法を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のアライメント方
法は、ウェハ一括型測定検査用プローブカードに取り付
けられるバンプ付き薄膜のバンプの配置に基づいて、あ
らかじめ、前記バンプ付き薄膜にアライメントマークを
付加する工程と、測定検査対象となるウェハの電極に対
して前記バンプ付き薄膜の前記バンプをコンタクトさせ
る前に、前記アライメントマークを基準にして、前記ウ
ェハと前記プローブカードとの位置合わせを行う工程と
を包含する。

【００１１】前記バンプ付き薄膜に前記アライメントマ
ークを付加する工程は、前記バンプ付き薄膜の前記バン
プの位置ずれを考慮して、前記アライメントマークの形
成位置を決定する工程を含んでいることが好ましい。

【００１２】前記バンプ付き薄膜に前記アライメントマ
ークを付加する工程は、前記バンプ付き薄膜に対してエ
ネルギービームを照射し、前記アライメントマークとし
て機能する開口部を前記バンプ付き薄膜に形成する工程
を含んでもよい。

【００１３】本発明のプローブカードの製造方法は、ウ
ェハ一括型測定検査用プローブカードの製造方法であっ
て、前記プローブカードを構成する多層配線基板を形成
する工程と、バンプ付き薄膜を形成する工程と、前記バ
ンプ付き薄膜のバンプの配置に基づいて、あらかじめ、
前記バンプ付き薄膜にアライメントマークを付加する工
程とを包含してもよい。

【００１４】前記バンプ付き薄膜を形成する工程は、導
電層と絶縁層とが積層した二層構造の薄膜を剛性リング
に張り付ける工程と、前記薄膜にバンプを形成する工程
と、前記薄膜から前記導電層の不要部分を除去する工程
とを包含してもよい。本発明の他のアライメント方法
は、測定検査対象となるウェハの電極に対してウェハ一
括型測定検査用プローブカードのバンプをコンタクトさ
せるためのアライメント方法であって、前記バンプの配
置に基づいて、あらかじめ、アライメントマークが形成
されたプローブカードを用い、前記アライメントマーク
を基準にして、前記ウェハと前記プローブカードとの位
置合わせを行う。

【００１５】前記アライメントマークは、前記バンプの
位置ずれを考慮して決定された位置に設けられているこ
とが好ましい。

【００１６】本発明による他のアライメント方法は、測
定検査対象となるウェハの上に位置する電極に対してウ
ェハ一括型検査測定用プローブカードのバンプ電極をコ
ンタクトさせるためのアライメント方法であって、前記
バンプ電極のうち、キーとなる複数のバンプ電極を含む
複数のバンプ電極の配置をあらかじめ測定する工程と、
前記キーとなる複数のバンプ電極の位置ズレ量を計算
し、記録する工程と、前記記録した位置ズレ量だけ、前
記キーとなる複数のバンプ電極の位置をずらして前記ウ
ェハとの位置あわせを行う工程とを包含する。

【００１７】

【発明の実施の形態】まず、本発明の理解を容易にする
ため、本発明にかかるアライメント方法が適用されるウ
ェハ一括型の測定・検査技術を説明する。

【００１８】図１には、ウェハ上の多数のパッド電極に
対してプローブ電極を一括的にコンタクトできるプロー
ブカード１が示されている。測定・検査の対象となる素
子・回路が形成されたウェハ（例えば直径２００ｍｍの
シリコンウェハ）２は、チップ状に分割されることな
く、そのままの状態でウェハトレイ３上に載置される。
測定・検査に際して、ウェハ２はプローブカード１とウ
ェハトレイ３との間に挟まれる。プローブカード１とウ
ェハトレイ３との間にできる僅かな空間は、シールリン
グ４によって大気からシールされる。その空間を真空バ
ルブ５を介して減圧する（例えば大気圧に比べて２００
ミリトール程度減圧する）ことにより、プローブカード
１は大気圧の力をかりて均等にウェハ２を押圧する。そ
の結果、プローブカード１のプローブ電極は、広いウェ
ハ２の全面にわたって均等な力でウェハ２上のパッド電
極を押圧することができる。プローブカード１上の多数
のプローブ電極がウェハ２上の所定のパッド電極と確実
に接触するためには、接触の前に、プローブカード１と
ウェハ２との間のアライメントを高精度で実行する必要
がある。

【００１９】このようなウェハ一括型の測定・検査技術
によれば、ウェハ２の全面に形成された数千から数万個
以上の多数のパッド電極に対して、プローブカード１に
形成した多数のプローブ電極を同時にしかも確実にコン
タクトさせることができる。

【００２０】図２は、本発明にかかるプローブカード２
０の断面構成例を示している。

【００２１】このプローブカード２０は、測定・検査装
置に電気的に接続されることになる多層配線基板２１
と、バンプ付きポリイミド薄膜２２と、局在型異方導電
性ゴム２３とを少なくとも備えている。局在型異方導電
性ゴム２３は、多層配線基板２１の電極配線２１ｂとバ
ンプ付きポリイミド薄膜２２のバンプ２２ｂとを電気的
に接続する弾性部材である。図２では、上記３つの部材
２１〜２３が縦方向に分離された状態が示されている
が、これらの部材２１〜２３を密着固定することによ
り、一枚のプローブカード２０が形成される。

【００２２】多層配線基板２１としては、ガラス基板２
１ａ上に多層配線２１ｂが形成されたものを使用でき
る。ガラス基板２１ａは、広い面積にわたって高い平坦
性を持つものが比較的容易に作製され得るので好まし
い。また、ガラスの熱膨張係数はシリコンウェハの熱膨
張係数に近いため、ガラスは、特にバーンイン用プロー
ブカードの多層配線基板の材料として好適である。

【００２３】多層配線２１ｂの形成は、公知の薄膜堆積
技術とパターニング技術を用いて行える。たとえば、銅
（Ｃｕ）などの導電性薄膜をスパッタリング法等により
ガラス基板２１ａ上に堆積した後、フォトリソグラフィ
およびエッチング工程で導電性薄膜をパターニングすれ
ば、任意のパターンを持った配線２１ｂを形成すること
ができる。異なるレベルの配線２１ｂは、層間絶縁膜２
１ｃにより分離される。層間絶縁膜２１ｃは、たとえば
ポリイミド薄膜をスピンコート等の方法でガラス基板２
１ａ上に形成することで得られる。多層配線２１ｂは、
面内に二次元的に配列される多数のバンプ（プローブ電
極）２２ｂをプローブカード２０の周辺領域に設けられ
た不図示の接続電極やコネクタにに電気的に接続し、外
部の検査装置や検査回路とプローブ電極２２ｂとの電気
的接続を可能にするものである。

【００２４】バンプ付きポリイミド薄膜２２は、たとえ
ば次のようにして得られる。まず、厚さ１８μｍ程度の
ポリイミド薄膜２２ａと厚さ３５μｍ程度の銅薄膜とが
二層になった基材に多数の開口部（内径２０〜３０μｍ
程度）を設ける。電解メッキなどの方法を用いて各開口
部をＮｉ等の金属材料で埋め込み、バンプ２２ｂを形成
する。ポリイミド薄膜２２ａから銅薄膜の不要部分をエ
ッチングで除去すれば、図示されるようなバンプ付きポ
リイミド薄膜２２が得られる。バンプ２２ｂの高さは、
一例としては、約２０μｍ程度である。バンプの横方向
サイズは、４０μｍ程度である。ポリイミド薄膜２２ａ
のどの位置にバンプ２２ｂを形成するかは、測定対象の
ウェハ２５のどの位置にパッド電極２６が形成されてい
るかに依存して決定される。

【００２５】局在型異方導電性ゴム２３は、シリコーン
製ゴムのシート（厚さ２００μｍ程度）２３ａ内の特定
箇所に導電性粒子２３ｂが配置されており、その箇所で
導通方向（膜厚方向）に鎖状につなげたものである。多
層配線基板２１とバンプ２２ｂとの間に、弾力性を持っ
たゴムを介在させることにより、ウェハ２５上の段差や
ウェハ２５のそりの影響を受けることなく、プローブカ
ード２０のバンプ２２ｂとウェハ２５上の電極２６との
間のコンタクトを確実に実現することができる。

【００２６】このようなプローブカード２０をバーンイ
ン検査に使用する場合、ポリイミド薄膜２２ａの熱膨張
係数（約１６×１０^-6／℃）とウェハ２５の熱膨張係数
（約３×１０^-6／℃）とが異なるため、バーンインのた
めの加熱時に、ポリイミド薄膜２２ａ上のバンプ２２ｂ
の位置がウェハ２５上のパッド電極２６の位置に対して
横方向にずれてしまう。この位置ずれは、ウェハ２５の
中央部よりも周辺部で大きくなり、ウェハ２５とプロー
ブカード２０との間で正常な電気的コンタクトがとれな
くなる。このような問題を解決するには、特開平７−２
３１０１９号公報に開示されているように、熱膨張係数
がシリコンウェハに近いセラミックリングなどの剛性リ
ング（不図示）にポリイミド薄膜２２ａを張りつけ、そ
のポリイミド薄膜２２ａにあらかじめ張力を与えておく
ことが有効である。この場合、ポリイミド薄膜２２ａを
剛性リングに張りつけてから、バンプ２２ｂを形成する
方がよい。バンプ２２ｂの位置がずれにくいからであ
る。

【００２７】上述のような構成を有するプローブカード
２０は、アライメント工程を経て検査対象ウェハ２５に
接触することになる。

【００２８】次に、図２を参照しながら、本発明による
アライメント方法の実施形態を説明する。

【００２９】まず、多層配線基板２１に、局在型異方電
導性ゴム２３およびバンプ付きポリイミド薄膜２２が取
り付けられた状態のプローブカード２０を、アライメン
ト装置（不図示）の所定位置にホールドする。一方、プ
ローブカード２０の真下には、ステージ上にウェハトレ
イ２８を載置する。このステージの３軸は、図示されて
いないＸ軸制御モータ、Ｙ軸制御用モータおよびθ軸制
御用モータ等によって制御される。

【００３０】次に、プローブカード用ＣＣＤカメラとウ
ェハ用ＣＣＤカメラとが一体的に構成された撮像装置等
によって、プローブカード２０のバンプ付きポリイミド
薄膜２２にあらかじめ設けておいたアライメントマーク
をとらえ、その位置と高さを画像認識装置によって認識
する。本実施形態のアライメントマーク４１とバンプ４
２が形成されたポリイミド薄膜４３を図４（ａ）および
（ｂ）に示す。バンプ付きポリイミド薄膜４３は、剛性
リング４４に張力をもって張り付けられている。剛性リ
ング４４は、測定対象ウェハの熱膨張係数に近い熱膨張
係数を持つ材料から形成されている。本実施形態では、
後述するように、ポリイミド薄膜４３上に形成したバン
プ４２の位置ずれを考慮したうえで最適な位置にアライ
メントマーク４１を形成されている。

【００３１】ウェハ２５は、ウェハトレイ２８上に乗せ
られた後、ウェハトレイ２８に設けた真空チャックによ
りウェハトレイ２８に対してしっかりと固定される。

【００３２】その後、撮像装置のウェハ用ＣＣＤカメラ
によってウェハ２８上の電極２６をとらえ、その位置と
高さを画像認識装置によって認識する。ウェハ２５およ
びウェハトレイ２８のＸ軸、Ｙ軸およびθ軸の３軸は、
Ｘ軸制御モータ、Ｙ軸制御用モータおよびθ軸制御用モ
ータによってアライメントされる。

【００３３】アライメント工程が終了すると、Ｚ軸制御
機構によってウェハトレイ２８が上昇し、ウェハ２５上
のパッド電極２６とプローブカード２０のバンプ２２ｂ
とが物理的にコンタクトする。このとき、プローブカー
ド２０とウェハトレイ２８との間のシールされた空間を
減圧することにより、各バンプ２２ｂがほぼ均等な力を
もってウェハ２５上のパッド電極２６を押圧する。

【００３４】その後、不図示の駆動回路や検査回路から
の電気信号および電源電圧が、プローブカード２０のバ
ンプ２２を介してウェハ２５上のパッド電極２６に供給
される。バーンイン検査の場合、プローブカード２０、
ウェハ２５およびウェハトレイ２８は、図３に示される
ような状態で、一体的にバーンイン装置に挿入され、加
熱される。

【００３５】検査・測定の間、および、その前後におい
て、プローブカード２０、ウェハ２５およびウェハトレ
イ２８は、図３に示されるような状態に維持される。前
述の密閉空間が減圧状態にあるウェハトレイ２８は、プ
ローブカード２０から離脱することなく、これらの部材
は一体的にウェハを狭持している。

【００３６】ウェハ一括型の検査・測定が終了すると、
プローブカード２０とトレイ２８との間にできた密閉空
間の圧力を上昇させ、大気圧程度に回復させる。その結
果、トレイ２８はプローブカード２０から分離され、中
からウェハ２５が取り出される。

【００３７】次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照しな
がら、アライメントマークを形成すべき位置の決定方法
を説明する。

【００３８】図５（ａ）は、ポリイミド膜上のバンプの
配置を模式的に示している。図５（ａ）中、バンプの位
置には、ＡからＰの参照符号が与えられており、各バン
プが所定の位置からずれていることが示されている。こ
の位置ずれは、便宜上、誇張されて描かれている。図５
（ｂ）は、図５（ａ）の各バンプが接触すべきウェハ上
のパッド電極をウェハ裏面から透過的にみた場合の配置
を模式的に示している。図５（ｂ）のパッド電極にも、
ＡからＰの参照符号が与えられている。各パッド電極の
サイズは、図中、大きく誇張されて描かれている。

【００３９】図５（ａ）では、バンプの配置とは別に、
４個の位置５０により定まるマトリックスまたは座標が
模式的に示されている。マトリックスを構成する１６個
の小さな正方形の各辺と各正方形内のバンプとの距離Ｌ
は正方形ごとに異なっている。ここで、バンプと正方形
のｘ軸方向に延びる辺との最短距離をＬｙとし、そのバ
ンプと正方形のｙ軸方向に延びる辺との最短距離をＬｘ
とする。その場合、バンプが位置ずれのために正方形の
中心からずれて正方形の各辺に近い位置にあるほど、距
離ＬｙおよびＬｘは小さくなる。図５（ａ）では、バン
プＯについての距離Ｌｙが最も小さく、バンプＢについ
ての距離Ｌｙがそれに次いでいる。距離Ｌｘに関して
は、バンプＦ、バンプＬまたはバンプＮについて、他の
バンプよりも小さい値が示される。

【００４０】このマトリクスが四隅の位置５０ととも
に、バンプに対してｘ軸方向に移動した場合、マトリッ
クスを構成する１６個の小さな正方形の各辺と各正方形
内のバンプとの各距離Ｌｘは変化する。正方形ごとに計
算されるこのような距離Ｌｘのうち、最小の値を示す正
方形内にあるバンプは、正方形の中央からｘ軸方向に沿
って最もずれていると言える。位置５０をバンプに対し
てｘ軸方向に移動した場合において、上記距離Ｌｘの最
小値が最も大きくなるときがある。全く同様にして、位
置５０をバンプに対してｙ軸方向に移動した場合におい
て、上記距離Ｌｙの最小値が最も大きくなるときがあ
る。このようなとき、位置ずれの大きなバンプが、ウェ
ハ上のパッド電極（図５（ｂ））から外れる可能性が最
小になる。すなわち、距離Ｌｙおよび距離Ｌｘの最小値
が最も大きくなるような位置５０が最適なアライメント
マーク位置と考えられる。

【００４１】このようにして求めた最適位置にアライメ
ントマークをつければ良い。また、このような最適位置
からあらかじめ定められた方向に定められた距離だけシ
フトした位置にアライメントマークをつけても良い。最
適化された図５（ａ）の位置５０と、図５（ｂ）の位置
５０とが重なり合うように正確なアライメントが行えれ
ばよい。アライメントマークの数は４個に限定されな
い。アライメントマークとしては、図４（ｂ）に示すよ
うな凸形状の部材をバンプ付きポリイミド薄膜４３上に
付着させても良いし、また、レーザビーム等のエネルギ
ービームを用いてバンプ付きポリイミド薄膜４３小さな
孔（例えば直径１０μｍから２０μｍ程度）を設けても
良い。

【００４２】なお、図５（ｂ）に示すバンプ配置はあく
までも模式的なものであり、現実のバンプ配置を表現し
ているわけではない。

【００４３】アライメント工程において、上記アライメ
ントマーク４１を使用する代わりに、その都度、多数の
バンプから適正位置のバンプを選択し、それをアライメ
ントの基準にすることは非常に効率が悪い。本発明のア
ライメント方法によれば、あらかじめ適切な位置にアラ
イメントマーク４１を設けているので、アライメント工
程時は、単にアライメントマーク４１を見つけ出して、
そのアライメントマーク４１を基準にするだけて、適切
なアライメントが実現する。

【００４４】ポリイミド薄膜４３上のバンプ４２は、そ
の製造方法に応じて位置ずれを起こしやすい場合があ
る。例えば、前述したように、ポリイミド薄膜と銅薄膜
とが二層になった基材に多数の開口部（内径２０〜３０
μｍ程度）を設けてバンプを形成する方法による場合、
最終的に、銅薄膜の大部分がポリイミド薄膜から除去さ
れる。ポリイミド薄膜４３を剛性リング４４に張り付け
ることによってポリイミド薄膜４３に張力を与えておく
場合、銅薄膜の除去によって、応力の緩和が生じ、銅薄
膜の除去前後でバンプの位置が変動する（応力緩和のた
めのバンプ再配置）。その位置変動の程度は、ポリイミ
ド薄膜４３上のバンプ位置や残される銅薄膜のパターン
にも依存する。このため、バンプの位置精度は、悪い場
合に±５０μｍ程度、良くても±２０μｍ程度になる。
このようなバンプをアライメントの基準にすると、精度
の高いアライメントが期待できない。これに対して、本
発明にかかるアライメントマークは±５μｍ程度以下の
精度で所定の位置に形成される。

【００４５】以下に、図２ならびに図４（ａ）および
（ｂ）を参照しながら、上記アライメントマークを持っ
たプローブカードの製造方法を説明する。

【００４６】まず、図２の多層配線基板２１を用意す
る。一方、図４（ａ）および（ｂ）に示す剛性リング４
４にポリイミド薄膜４３を張り付けた状態でバンプ４２
を形成する。その後、バンプ４２の位置ずれを観察す
る。例えば前述した方法を用いて、アライメントマーク
４１の最適位置を求める。次に、ポリイミド薄膜４３の
適切な位置にアライメントマーク４１を形成する。こう
して、バンプ付きポリイミド薄膜４３の形成を完了す
る。

【００４７】最後に、図２に示すように３つの部材２１
〜２３を張り付けて、プローブカード２０を得る。

【００４８】こうして製造したプローブカード２０によ
れば、精度の高いアライメント工程が容易に実行でき
る。また、アライメント工程の精度が高まるとともに、
アライメント工程に要する時間も短縮され、製造のスル
ープットが向上するという利点もある。

【００４９】なお、バンプ付きのポリイミド薄膜を多層
配線基板２１上に取り付けた後に、バンプの配置を考慮
してバンプアライメントマークを形成しても良い。

【００５０】また、バンプ位置ずれを考慮して最適なア
ライメントマーク形成位置を決定する際、図５（ａ）お
よび（ｂ）を参照しながら説明した方法以外の方法を用
いても良い。

【００５１】次に、本発明によるアライメント方法の他
の実施形態を説明する。

【００５２】前述の実施形態では、図４に示したよう
に、バンプずれが最小となる位置にアライメントマーク
４１を形成することにより、アライメント精度の向上を
実現しているが、本実施形態では、特定のバンプをアラ
イメントマークとして用いる。より詳細には、アライメ
ントマークとして用いる特定のバンプ（キーとなる複数
のバンプ）がｘおよびｙ方向にどれだけずれた位置にく
れば、最も最適なアライメントが達成されるかの計算
（最適位置の計算）を行い、それを「位置ずれ」の量と
してプローブカード毎に記録しておく。この位置ずれ量
の計算自体は、例えば、前述の実施形態について説明し
た方法と同様の方法を用いて行われ得る。ただ、本実施
形態では、もとめた最適位置にアライメントマークを設
ける代わりに、キーとなる特定のバンプについて上記
「位置ずれ」が生じるように、ウェハとプローブカード
との配置関係を決定する。

【００５３】このアライメント方法によれば、バンプ形
成後にあらためてアライメントマークを形成する必要が
ない。また、バンプ付き薄膜を何回も使用するうちにバ
ンプの全体的な配置関係に変化が生じた場合でも、バン
プ位置の再測定を実行し、キーとなるバンプについて記
憶していた位置ずれ量を更新すれば、最適なアライメン
トが実現可能になる。

【００５４】

【発明の効果】本発明のアライメント方法によれば、バ
ンプ付き薄膜のバンプの配置に基づいて、あらかじめ、
バンプ付き薄膜にアライメントマークを付加する工程
と、測定検査対象となるウェハの電極に対してバンプ付
き薄膜のバンプをコンタクトさせる前に、アライメント
マークを基準にして、ウェハとプローブカードとの位置
合わせを行う工程とを包含するため、バンプを基準にし
てアライメントを行う場合に問題となるバンプ位置ずれ
の影響をほとんど受けることなく短時間で高精度のアラ
イメントを実行できる。

【００５５】バンプ付き薄膜にアライメントマークを付
加する工程が、バンプ付き薄膜のバンプの位置ずれを考
慮して、アライメントマークの形成位置を決定する工程
を含んでいると、アライメントに対してバンプ位置ずれ
の影響を最小限にすることが可能である。しかも、各ア
ライメント工程時にバンプ位置ずれの程度を実際に観察
する方法に比べて、たった一度アライメントマークの形
成前にバンプ位置ずれの程度を観察すればよいので、各
アライメント工程に要する時間が短縮される。

【００５６】バンプ付き薄膜にアライメントマークを付
加する工程が、バンプ付き薄膜に対してエネルギービー
ムを照射し、アライメントマークとして機能する開口部
をバンプ付き薄膜に形成する工程を含む場合、きわめて
容易にしかも高い位置精度でアライメントマークを付加
することができる。

【００５７】本発明のプローブカードの製造方法によれ
ば、バンプ付き薄膜を形成する工程の後、バンプ付き薄
膜のバンプの配置に基づいて、あらかじめ、バンプ付き
薄膜にアライメントマークを付加する工程を包含するた
め、高精度のアライメントに適したプローブカードを提
供できる。

【００５８】バンプ付き薄膜を形成する工程が、導電層
と絶縁層とが積層した二層構造の薄膜を剛性リングに張
り付ける工程と、薄膜にバンプを形成する工程と、薄膜
から導電層の不要部分を除去する工程とを包含する場
合、特に、導電層除去に起因する応力緩和のため、バン
プ位置の再配置が起こり、バンプ位置ずれが生じやすく
なる。このような場合に、再配置後のバンプの配置に基
づいてアライメントマークを薄膜上に形成すれば、再配
置の影響を除外できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウェハ一括型の測定・検査技術を説明するため
の斜視図。

【図２】ウェハ一括型の測定・検査技術に用いられるプ
ローブカード、ウェハおよびウェハトレイの構成を示す
断面図。

【図３】測定時におけるプローブカード、ウェハおよび
ウェハトレイの関係を示す断面図。

【図４】（ａ）は、本発明によるプローブカードに形成
されたアライメントマークを示す平面図、（ｂ）は、そ
の断面図。

【図５】（ａ）は、バンプの配置を模式的に示す平面
図、（ｂ）は、対応するパッド電極の配置を模式的に示
す平面図。

【符号の説明】

１プローブカード２ウェハ（例えば直径２００ｍｍのシリコンウェ
ハ）３ウェハトレイ４シールリング５真空バルブ２０プローブカード２１多層配線基板２１ａガラス基板２１ｂ電極配線２１ｃ層間絶縁膜２２バンプ付きポリイミド薄膜２２ａポリイミド薄膜２２ｂバンプ２３局在型異方導電性ゴム２５ウェハ２６パッド電極２８ウェハトレイ４１アライメントマーク４２バンプ４３ポリイミド薄膜４４剛性リング５０基準位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェハ一括型測定検査用プローブカード
に取り付けられるバンプ付き薄膜のバンプの配置に基づ
いて、あらかじめ、前記バンプ付き薄膜にアライメント
マークを付加する工程と、測定検査対象となるウェハの電極に対して前記バンプ付
き薄膜の前記バンプをコンタクトさせる前に、前記アラ
イメントマークを基準にして、前記ウェハと前記プロー
ブカードとの位置合わせを行う工程と、を包含することを特徴とするアライメント方法。
【請求項２】前記バンプ付き薄膜に前記アライメント
マークを付加する工程は、前記バンプ付き薄膜の前記バンプの位置ずれを考慮し
て、前記アライメントマークの形成位置を決定する工程
を含むことを特徴とする請求項１記載のアライメント方
法。
【請求項３】前記バンプ付き薄膜に前記アライメント
マークを付加する工程は、前記バンプ付き薄膜に対してエネルギービームを照射
し、前記アライメントマークとして機能する開口部を前
記バンプ付き薄膜に形成する工程を含むことを特徴とす
る請求項１記載のアライメント方法。
【請求項４】ウェハ一括型測定検査用プローブカード
の製造方法であって、前記プローブカードを構成する多層配線基板を形成する
工程と、バンプ付き薄膜を形成する工程と、前記バンプ付き薄膜のバンプの配置に基づいて、あらか
じめ、前記バンプ付き薄膜にアライメントマークを付加
する工程と、を包含することを特徴とするプローブカー
ドの製造方法。
【請求項５】前記バンプ付き薄膜を形成する工程は、導電層と絶縁層とが積層した二層構造の薄膜を剛性リン
グに張り付ける工程と、前記薄膜にバンプを形成する工程と、前記薄膜から前記導電層の不要部分を除去する工程と、
を包含することを特徴とする請求項４記載のプローブカ
ードの製造方法。
【請求項６】測定検査対象となるウェハの電極に対し
てウェハ一括型測定検査用プローブカードのバンプをコ
ンタクトさせるためのアライメント方法であって、前記バンプの配置に基づいて、あらかじめ、アライメン
トマークが形成されたプローブカードを用い、前記アラ
イメントマークを基準にして、前記ウェハと前記プロー
ブカードとの位置合わせを行うことを特徴とするアライ
メント方法。
【請求項７】前記アライメントマークは、前記バンプ
の位置ずれを考慮して決定された位置に設けられている
ことを特徴とする請求項６記載のアライメント方法。
【請求項８】測定検査対象となるウェハの上に位置す
る電極に対してウェハ一括型検査測定用プローブカード
のバンプ電極をコンタクトさせるためのアライメント方
法であって、前記バンプ電極のうち、キーとなる複数のバンプ電極を
含む複数のバンプ電極の配置をあらかじめ測定する工程
と、前記キーとなる複数のバンプ電極の位置ズレ量を計算
し、記録する工程と、前記記録した位置ズレ量だけ、前記キーとなる複数のバ
ンプ電極の位置をずらして前記ウェハとの位置あわせを
行う工程と、を包含することを特徴とするアライメント
方法。