JPH05136218A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】【目的】 半導体ウエハ等の検査時における汚染を、低
コストでかつ効率よく抑制する。【構成】 半導体ウエハ４に設けられた半導体素子の電
極端子とプローブピン１４ａとを接触させ、電気的所特
性等の測定を行う検査部１０を有している。半導体ウエ
ハ４を収納したウエハキャリア５は、キャリア用エレベ
ータ２１、２２によってロード・アンロード部用筐体３
内に収容可能とされている。そして、ウエハキャリア５
を上記筐体３内に収容した状態で、半導体ウエハ４を検
査部１０に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、検査装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】半導体素子の製造工程においては、半導
体ウエハに多数の素子が形成されている段階で、個々の
素子の電極端子に検査端子を接触させ、それぞれの電気
的諸特性を測定する検査装置、いわゆるプロ―バにより
個々の半導体素子の良否を判定している。

【０００４】このようなプローバは、多数のプローブピ
ンを所定形状に植設してなるプローブカードを有し、上
記プローブピンに半導体素子の電極端子を接触させるこ
とによって、テスタとの電気的な接続を行い、電気的所
特性等の測定を行う検査部と、この検査部にウエハキャ
リアに収納された半導体ウエハを 1枚づつ供給するロー
ド・アンロード部とから主に構成されたものが多用され
ている。

【０００５】上記ロード・アンロード部から検査部への
半導体ウエハの供給は、例えば以下のようにして行われ
ている。ロード・アンロード部は、ウエハキャリアを所
定のピッチで昇降させる機構、例えばウエハエレベータ
を有しており、このウエハエレベータ上に載置されたウ
エハキャリアを順次下降させながら、ウエハキャリア内
に棚積み収納された半導体ウエハをピンセット機構等に
よって取り出すことによって、検査部側に供給してい
る。また、ウエハキャリアの当初の載置位置は、一般的
には取扱い性等の点から装置筐体上となるように設定さ
れている。

【０００６】一方、近年、半導体素子の高集積化に伴っ
て、極僅かな塵埃の付着によっても不良が発生する可能
性が高まってきているため、その製造環境にはより一層
の清浄化が求められている。そこで、クリーンルームの
高クリーン度化や装置自体からの発塵の低減化等が進め
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、半導
体素子の高集積化に伴って、半導体ウエハを取り巻く環
境のより一層の清浄化が求められているが、従来のプロ
ーバにおいては、半導体ウエハが収納されたウエハキャ
リアの当初の載置位置が装置上面上で、クリーンルーム
に露出していたため、プローバ自体はクリーンルーム内
に配置されてはいるものの、作業者等から発生する不可
避的な塵埃をも回避することは困難であった。

【０００８】一方、クリーンルーム内の気流を改善した
り、またフィルターの性能を向上させる等して、クリー
ンルーム内の清浄度を極めて高くすることも行われてい
るが、このようなクリーンルームは建設コストや維持費
が高いために、一般的には適用し難いという問題があ
る。

【０００９】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、半導体ウエハ等の被検査基板の汚染
を、低コストでかつ効率よく抑制することを可能にした
検査装置を提供することを目的としている。

【００１０】 ［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の検査装置は、被測定体の電極端子に、検査
端子を接触させて測定を行う検査部と、複数の前記被測
定体が収納された搬送容器から該被測定体を前記検査部
に供給するロード・アンロード部とを具備する検査装置
において、前記ロード・アンロード部は、前記搬送容器
を装置を構成する壁内に収容可能とした昇降機構を有
し、該搬送容器を装置を構成する壁内に収容した状態
で、前記被測定体の供給を行うよう構成したことを特徴
とするものである。

【００１２】

【作用】本発明の検査装置においては、被測定体が収納
された搬送容器を、装置を構成する壁内に収容した状態
で被測定体の供給、すなわち被測定体の出し入れを行う
よう構成している。したがって、検査装置周囲の雰囲気
の清浄度が多少低下したような場合においても、搬送容
器内に収納された基板の周囲は、高清浄度を容易に維持
することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の検査装置をウエハプローバに
適用した実施例について、図面を参照して説明する。

【００１４】この実施例のウエハプローバ１は、図１お
よび図２に示すように、一つの筐体２によって構成され
た検査部１０と、この検査部１０とは別筐体３によって
構成されたロード・アンロード部２０とを有している。

【００１５】上記検査部１０は、被測定体例えば半導体
素子が多数形成された半導体ウエハ４を吸着保持する検
査台１１を有している。この検査台１１は、検査台ステ
ージ１２上に設置されており、この検査台ステ―ジ１２
によってＸ−Ｙ−Ｚ−θ方向に移動自在とされている。

【００１６】また、検査台１１上方の所定の位置に設置
されたヘッドプレ―ト１３の中央部には、検査端子例え
ばプローブピン１４ａを検査対象となる半導体素子の電
極端子の形状に応じて配置したプローブカード１４を保
持すると共に、図示を省略したテストヘッドに電気的に
接続するインサ―トリング１５が配設されている。そし
て、検査台ステ―ジ１２によって検査台１１を上昇させ
ることによって、半導体ウエハ４に多数形成された半導
体素子の電極端子と、プローブピン１４ａとを接触さ
せ、半導体素子の電気的諸特性等の測定が行われる。

【００１７】ロード・アンロード部２０は、搬送容器例
えば複数の半導体ウエハ４を棚積み収納したウエハキャ
リヤ５が載置される昇降機構、例えばキャリア用エレベ
―タ２１、２２を複数例えば 2基を有している。これら
キャリア用エレベ―タ２１、２２は、図３にも示すよう
に、例えば図示しないボールネジ機構とステッピングモ
ータ等とによって所定のピッチで昇降自在に構成されて
おり、上記ウエハキャリヤ５を所定のピッチで昇降させ
ると共に、半導体ウエハ４の取り出し位置がロード・ア
ンロード部用筐体３内となるように設定されている。キ
ャリア用エレベ―タ２１、２２の上方には、開閉自在な
蓋体２３が設けられており、ウエハキャリア５をロード
・アンロード部用筐体３により形成される壁板容器内に
搬入し収容した後、これらウエハキャリア５を外雰囲
気、すなわちクリーンルーム雰囲気と直接接することを
遮断することを可能としている。

【００１８】キャリア用エレベ―タ２１、２２に載置さ
れたウエハキャリア５の開放された面の前方には、半導
体ウエハ４を例えば吸着保持するウエハ搬送ア―ム２４
が配設されている。ウエハ搬送ア―ム２４は、伸縮する
ことによってウエハキャリア５から半導体ウエハ４を取
り出すよう構成されており、このウエハ搬送ア―ム２４
から見て後方側のウエハキャリア５からの取り出しが可
能なように、伸縮ストロークが設定されている。

【００１９】また、上記キャリア用エレベ―タ２１、２
２は、一方のキャリア用エレベ―タ２１側から半導体ウ
エハ４の取り出しを行う際に、他方のキャリア用エレベ
―タ２２が障害とならないように、下方にウエハキャリ
ア５の待機位置を有している。すなわち、ロード・アン
ロード部用筐体３内におけるウエハキャリア５の位置
は、キャリア用エレベ―タ２１、２２によって、下方の
待機位置（Ｘ位置）と取り出し位置（Ｙ位置）とが設定
されている。

【００２０】ロード・アンロード部用筐体３内には、半
導体ウエハ４の位置確認センサ例えば発光素子２６と受
光素子２７とによって構成されたセンサが設置されてい
る。上記発光素子２６は、ウエハキャリア５内に収納さ
れた半導体ウエハ３の面と平行な 2本の検出光Ａを照射
するように構成されており、これによりウエハキャリア
５内の正規な位置に半導体ウエハ４が収納されているか
どうかを確認する。

【００２１】次に、上記構成のウエハプロ―バの動作に
ついて、図４を参照して説明する。まず、ロード・アン
ロード部２０のキャリア用エレベータ２１、２２をそれ
ぞれ上限まで上昇させ、それぞれの上にウエハキャリア
５を載置する。次に、ウエハ搬送ア―ム２４側に位置す
るキャリア用エレベータ２２（以下、第２のエレベータ
と称する）を、ウエハキャリア５が下方の待機位置に到
達するまで下降させる。次いで、他方のキャリア用エレ
ベータ２１（以下、第１のエレベータと称する）を下降
させるが、このウエハキャリア５を下降させる間に、検
出光Ａによって、ウエハキャリア５内に収納された全半
導体ウエハ４の位置確認が行われる（図４−ａ）。

【００２２】この半導体ウエハ４の確認は、例えば以下
のようにして行われる。図５に示すように、 2本の平行
な検出光Ａ１、Ａ２が、同時に半導体ウエハ４ａによっ
て遮られば、半導体ウエハ４ａは所定の位置に収納され
ていることになる。これに対して、半導体ウエハ４ｂが
正規な位置に収納されていなければ、例えば斜めに配置
されていれば、 2本の平行な検出光Ａ１、Ａ２を遮る時
間にずれが生じるため、正規な位置に収納されていない
ことが判明する。以上の操作を全半導体ウエハ４に対し
て行い、ウエハ搬送ア―ム２４による取り出しは、正規
な位置の半導体ウエハ４のみに対して行う。これによっ
て、半導体ウエハ４がウエハキャリア５内の正規な位置
に収納されていないような場合においても、ウエハ搬送
ア―ム２４によって半導体ウエハ４を破損することが防
止される。

【００２３】以上のようにして、第１のエレベータ２１
側のウエハキャリア５に収納された全半導体ウエハ４の
確認を終了した後、このウエハキャリア５を下方の待機
位置まで下降させる（図４−ｂ）。 2つのウエハキャリ
ア５がそれぞれ待機位置に到達したところで蓋体２３を
閉じ、以下の工程は密閉されたロード・アンロード部用
筐体３内で行う。次いで、第２のエレベータ２２を確認
位置まで上昇させた後、同様に第２のエレベータ２２側
のウエハキャリア５内の半導体ウエハ４についても、第
２のエレベータ２２を所定のステップで下降させながら
位置確認を行う（図４−ｃ）。この位置確認が終了した
後には、ウエハキャリア５を下方の待機位置まで下降さ
せる。

【００２４】次に、第１のエレベータ２１を取り出し位
置（Ｙ位置）の初期位置まで上昇させた後、図３に示し
たように、第１のエレベータ２１側のウエハキャリア５
から半導体ウエハ４をウエハ搬送アーム２４によって取
り出し、ウエハ搬送アーム２４を回転させて、受け渡し
位置に待機する検査台１１に移載する。この後、検査台
１１をプローブカード１４下方の検査位置まで移動さ
せ、次いで検査台１１を上昇させて半導体ウエハ４に形
成された半導体素子の電極端子と、プローブピン１４ａ
とを接触させて所定の検査を行う。

【００２５】1枚の半導体ウエハ４の検査が終了する
と、検査終了後の半導体ウエハ４をウエハキャリヤ５に
収納した後、次の半導体ウエハ４を取り出し、同様にし
て所定の検査を行う。このようにして、順次半導体ウエ
ハ４の検査を行い、第１のエレベータ２１側のウエハキ
ャリア５内に収納された全半導体ウエハ４の検査が終了
した後には、ウエハキャリア５を待機位置まで下降させ
る。次に、第２のエレベータ２２を取り出し位置（Ｙ位
置）の初期位置まで上昇させ、同様にしてウエハキャリ
ア５内に収納された全半導体ウエハ４の検査を実施す
る。

【００２６】以上のようにして、 2つのウエハキャリア
５に対する検査が終了すると、蓋体２３を開けると共
に、第１および第２のエレベータ２１、２２を上昇させ
て、それぞれのウエハキャリア５をロード・アンロード
部用筐体３外に移動し、ウエハキャリア５の交換を行
い、次ロットの検査を実行する。

【００２７】このように、上記実施例のウエハプローバ
においては、第１および第２のエレベータ２１、２２に
よってウエハキャリアをロード・アンロード部用筐体３
内に取り込んだ状態で半導体ウエハ４の取り出しを行う
よう構成しているため、作業者等から発生する塵埃に半
導体ウエハ４が晒されることがない。よって、高清浄雰
囲気の下で検査を実施することが可能となる。また、作
業者等の不注意による破損等も防止できる。さらに、ウ
エハキャリア５の待機位置をそれぞれ下方に設定してい
るため、複数のウエハキャリア５を一括して装置にセッ
トすることが可能となり、検査効率を低下させることも
ない。

【００２８】また、 2本の平行な検出光Ａ１、Ａ２によ
って、ウエハキャリア５内の半導体ウエハ４の位置を予
め確認しているため、不正な位置に半導体ウエハ４が収
納されているような場合においても、半導体ウエハ４を
破損することがないばかりでなく、半導体ウエハ４が実
際に収納されている位置のみに、ウエハ搬送アーム２４
を操作することが可能となるため、検査効率の向上を図
ることができる。

【００２９】なお、上記実施例においては、本発明の検
査装置をウエハプローバに適用した例について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、各種基板
の検査に適用することが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の検査装置
によれば、半導体ウエハ等の被検査基板の汚染を低コス
トでかつ効率よく抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるウエハプロ―バの構成
を説明するための図である。

【図２】図１に示すウエハプロ―バの正面を一部断面で
示す図である。

【図３】図１に示すウエハプロ―バのロード・アンロー
ド部を示す図である。

【図４】本発明の一実施例によるウエハプロ―バの動作
を説明するための図である。

【図５】本発明の一実施例の半導体ウエハの確認方法を
説明するための図である。

【符号の説明】

１………ウエハプローバ ３………ロード・アンロード部用筐体 １０……検査部 １１……検査台 １２……検査台ステージ １４……プローブカード １４ａ…プローブピン ２０……ロード・アンロード部 ２１……第１のキャリア用エレベ―タ ２２……第２のキャリア用エレベ―タ ２４……ウエハ搬送ア―ム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定体の電極端子に、検査端子を接触
   させて測定を行う検査部と、複数の前記被測定体が収納
   された搬送容器から該被測定体を前記検査部に供給する
   ロード・アンロード部とを具備する検査装置において、 前記ロード・アンロード部は、前記搬送容器を装置を構
   成する壁内に収容可能とした昇降機構を有し、該搬送容
   器を装置を構成する壁内に収容した状態で、前記被測定
   体の供給を行うよう構成したことを特徴とする検査装
   置。