(57)【要約】【課題】ウエハ収納容器の載置高さを搬送ロボットによる自動搬送に対応した高さとすることができるとともに、大型のテストヘッド等にも対応することのできるプローブ装置及びウエハローダーを提供する【解決手段】半導体ウエハに形成された半導体デバイスの電気的な検査を行うプローブ装置であって、載置台と、載置台を駆動して当該載置台上に載置された半導体ウエハの半導体デバイスにプローブを接触させる載置台駆動機構と、載置台及び載置台駆動機構を収容するプローブ筺体と、を有するプローブ部と、ローダー筺体と、ウエハ収納容器が載置される収納容器載置部と、当該収納容器載置部をローダー筺体外の第１の位置とローダー筺体内で第１の位置より低い第２の位置とに移動させる収納容器載置部駆動機構と、ローダー筺体内に収容されウエハ収納容器と載置台との間で半導体ウエハを搬送可能とされたウエハ搬送機構と、を有するウエハローダーと、を具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハに形成された半導体デバイスの電気的な検査を行うプローブ装置であって、
載置台と、前記載置台を駆動して当該載置台上に載置された前記半導体ウエハの前記半導体デバイスにプローブを接触させる載置台駆動機構と、前記載置台及び前記載置台駆動機構を収容するプローブ筺体と、を有するプローブ部と、
ローダー筺体と、ウエハ収納容器が載置される収納容器載置部と、当該収納容器載置部を前記ローダー筺体外の第１の位置と前記ローダー筺体内で前記第１の位置より低い第２の位置とに移動させる収納容器載置部駆動機構と、前記ローダー筺体内に収容され前記ウエハ収納容器と前記載置台との間で前記半導体ウエハを搬送可能とされたウエハ搬送機構と、を有するウエハローダーと、
を具備したことを特徴とするプローブ装置。
【請求項２】
請求項１記載のプローブ装置であって、
前記ローダー筺体の高さが、前記プローブ筺体の高さ以下とされていることを特徴とするプローブ装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のプローブ装置であって、
前記収納容器載置部駆動機構がリンク機構又はスライド機構から構成されていることを特徴とするプローブ装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載のプローブ装置であって、
前記第１の位置の高さが前記ウエハ収納容器を搬送する搬送ロボットの搬送高さとされていることを特徴とするプローブ装置。
【請求項５】
載置台に載置された半導体ウエハに形成された半導体デバイスにプローブを接触させて電気的な検査を行うプローブ装置に配設されるウエハローダーであって、
ローダー筺体と、
ウエハ収納容器が載置される収納容器載置部と、
前記収納容器載置部を前記ローダー筺体外の第１の位置と前記ローダー筺体内で前記第１の位置より低い第２の位置とに移動させる収納容器載置部駆動機構と、
前記ローダー筺体内に収容され前記ウエハ収納容器と前記載置台との間で前記半導体ウエハを搬送可能とされたウエハ搬送機構と、
を具備したことを特徴とするウエハローダー。
【請求項６】
請求項５記載のウエハローダーであって、
前記収納容器載置部駆動機構がリンク機構又はスライド機構から構成されていることを特徴とするウエハローダー。
【請求項７】
請求項５又は６記載のウエハローダーであって、
前記第１の位置の高さが前記ウエハ収納容器を搬送する搬送ロボットの搬送高さとされていることを特徴とするウエハローダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プローブ装置及びウエハローダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程では、半導体ウエハ上に形成された半導体デバイスの電気的な検査を行うためのプローブ装置が用いられている。このようなプローブ装置としては、載置台に載置された半導体ウエハの半導体デバイスにプローブを接触させて電気的な測定を行うプローブ部（測定部）と、ウエハ収納容器（ＦＯＵＰ又はカセット）を載置するロードポート及びウエハ収納容器と載置台との間で半導体ウエハを搬送する搬送機構等を備えたウエハローダーとを組み合わせた構成とされているものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、上記プローブ装置においては、ロードポートにＦＯＵＰ又はカセット等を載置する際に、その載置する部位の高さ（載置高さ）が様々であると搬送ロボットを使用した自動搬送がし難くなる。このため、例えばＳＥＭＩ規格では、載置高さを９００ｍｍとすることが規定されている。
【０００４】
しかしながら、装置の構成等からＦＯＵＰ又はカセット等を載置する部位の載置高さを上記の高さと異なる高さ、例えば、より低い高さとする場合がある。例えば、プローブ部の上にはテスタのテストヘッドが配置されるが、このテストヘッドの大きさが大きい場合、ウエハローダーの高さが高いとウエハローダーとテストヘッドとが干渉する場合がある。一方、ウエハローダーの高さを低くし、例えばプローブ部の高さと同一とすれば、テストヘッドの大きさが大きい場合でも、テストヘッドとウエハローダーとが干渉することなく、テストヘッドを配置することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２３５８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、プローブ装置及びウエハローダーでは、ＦＯＵＰ又はカセット等のウエハ収納容器の載置高さをＳＥＭＩ規格等で規定された高さとして搬送ロボットによる自動搬送に対応するという要求と、載置高さをより低い高さに設定して大型のテストヘッド等にも対応可能とするという相反した要求がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたものであり、ウエハ収納容器の載置高さを搬送ロボットによる自動搬送に対応した高さとすることができるとともに、大型のテストヘッド等にも対応することのできるプローブ装置及びウエハローダー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】
【０００８】
本発明のプローブ装置の一態様は、半導体ウエハに形成された半導体デバイスの電気的な検査を行うプローブ装置であって、載置台と、前記載置台を駆動して当該載置台上に載置された前記半導体ウエハの前記半導体デバイスにプローブを接触させる載置台駆動機構と、前記載置台及び前記載置台駆動機構を収容するプローブ筺体と、を有するプローブ部と、ローダー筺体と、ウエハ収納容器が載置される収納容器載置部と、当該収納容器載置部を前記ローダー筺体外の第１の位置と前記ローダー筺体内で前記第１の位置より低い第２の位置とに移動させる収納容器載置部駆動機構と、前記ローダー筺体内に収容され前記ウエハ収納容器と前記載置台との間で前記半導体ウエハを搬送可能とされたウエハ搬送機構と、を有するウエハローダーと、を具備したことを特徴とする。
【０００９】
本発明のウエハローダーの一態様は、載置台に載置された半導体ウエハに形成された半導体デバイスにプローブを接触させて電気的な検査を行うプローブ装置に配設されるウエハローダーであって、ローダー筺体と、ウエハ収納容器が載置される収納容器載置部と、前記収納容器載置部を前記ローダー筺体外の第１の位置と前記ローダー筺体内で前記第１の位置より低い第２の位置とに移動させる収納容器載置部駆動機構と、前記ローダー筺体内に収容され前記ウエハ収納容器と前記載置台との間で前記半導体ウエハを搬送可能とされたウエハ搬送機構と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ウエハ収納容器の載置高さを搬送ロボットによる自動搬送に対応した高さとすることができるとともに、大型のテストヘッド等にも対応することのできるプローブ装置及びウエハローダーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るプローブ装置の上面構成を模式的に示す図。
【図２】図１のプローブ装置の正面構成を模式的に示す図。
【図３】図１のプローブ装置のウエハローダーの構成を模式的に示す図。
【図４】ウエハローダーの他の構成例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１〜３は、本発明の一実施形態に係るプローブ装置１００の構成を模式的に示す図であり、図１は上面構成を示し、図２は正面構成を示し、図３はウエハローダー部１５０の構成を示している。図１に示すように、プローブ装置１００は、プローブ部１１０と、搬送ユニットであるウエハローダー部１５０とからその主要部が構成されている。
【００１４】
プローブ部１１０には、半導体ウエハＷが載置される載置台１１１と、この載置台１１１をｘ−ｙ−ｚ方向に移動する載置台駆動機構１１２が設けられており、図示しないプローブカードに配設されたプローブと、半導体ウエハＷの半導体デバイスの電極とを接触させて、半導体デバイスの電気的特性を測定するよう構成されている。載置台１１１及び載置台駆動機構１１２は、プローブ筺体１１３内に収容されている。
【００１５】
ウエハローダー部１５０には、半導体ウエハを収納するウエハ収納容器（ＦＯＵＰ又はカセット）１５１が載置される収納容器載置部１５２が配設されている。また、収納容器載置部１５２に隣接してウエハ搬送機構１６０が配設されている。また、図３にも示すように、ウエハ搬送機構１６０の収納容器載置部１５２とは反対側には、バッファテーブル１７０及び位置合わせ機構１７１が上下に重ねて配設されている。なお、バッファテーブル１７０は、プローブの針先を研磨するためのウエハ等を収容しておくためのものである。また、位置合わせ機構１７１は、半導体ウエハＷを回転させてノッチの位置と半導体ウエハＷの偏芯の状態を検出するよう構成されている。
【００１６】
上記ウエハ搬送機構１６０は、図３に示すように、上側アーム１６１と、下側アーム１６２の上下二段に配設された半導体ウエハ保持用アームを具備している。これらの上側アーム１６１と下側アーム１６２は、その長手方向に沿って上側アーム１６１と下側アーム１６２とを夫々独立に水平方向に移動させる水平駆動機構（図示せず。）を具備している。ウエハ搬送機構１６０は、ウエハ収納容器１５１と、載置台１１１と、バッファテーブル１７０と、位置合わせ機構１７１との間で半導体ウエハＷを搬送できるようになっている。
【００１７】
上記ウエハ搬送機構１６０、バッファテーブル１７０及び位置合わせ機構１７１等は、ローダー筺体１５５内に収容されている。また、図３に示すように、ローダー筺体１５５内には、収納容器載置部１５２を駆動するための収納容器載置部駆動機構１５３が配設されている。この収納容器載置部駆動機構１５３は、収納容器載置部１５２を移動させることによって、この収納容器載置部１５２上に載置されたウエハ収納容器１５１を、ローダー筺体１５５外の第１の位置Ｐ１と、ローダー筺体１５５内の第２の位置Ｐ２に位置させることができるようになっている。
【００１８】
第１の位置Ｐ１では、ウエハ収納容器１５１の上側部分がローダー筺体１５５の天井部より高い位置になり、その底部（収納容器載置部１５２の載置面）が規格によって規定された搬送ロボットによって搬送される搬送高さ、例えば、ＳＥＭＩ規格によって規定された搬送高さ（床面から９００ｍｍ）となるように構成されている。
【００１９】
また、第２の位置Ｐ２では、ウエハ収納容器１５１が第１の位置Ｐ１より低い高さとなり、ウエハ収納容器１５１の全体がローダー筺体１５５内に収容された状態となるように構成されている。本実施形態では、第２の位置Ｐ２において、ウエハ収納容器１５１の底部（収納容器載置部１５２の載置面）の高さが床面から５２０ｍｍの高さとなるように構成されている。
【００２０】
なお、本実施形態では、ローダー筺体１５５の上面の高さが、プローブ筺体１１３の上面の高さと略同一となるように、床面から所定の高さ（本実施形態では９６０ｍｍ）となるように設定されている。このように、ローダー筺体１５５の上面の高さとプローブ筺体１１３の上面の高さとを揃えることによって、プローブ筺体１１３の上方に大型のテストヘッドを配置することが可能となる。この場合、ローダー筺体１５５の上面の高さをプローブ筺体１１３の上面の高さ以下とすればよく、必ずしも同一とする必要はない。
【００２１】
本実施形態において、収納容器載置部駆動機構１５３は、ベース１５３ａと、スライダ１５３ｂとを有するスライド機構によって構成されている。そして、ベース１５３ａに沿ってスライダ１５３ｂがスライドすることによって、収納容器載置部１５２が第１の位置Ｐ１と、第２の位置Ｐ２との間を直線的に移動するよう構成されている。なお、収納容器載置部駆動機構１５３は、スライド機構に限らず、例えば、図４に示すようにリンク機構１５３ｃ等を用いた構成としてもよい。このリンク機構１５３ｃは、支軸の回りに回転する複数のリンクを有している。そして、これらのリンクが回動することによって、図４中に二点鎖線で示すように、収納容器載置部１５２及びウエハ収納容器１５１が、第２の位置Ｐ２と第１の位置Ｐ１との間で曲線的に移動するようになっている。
【００２２】
上記構成のプローブ装置１００では、搬送ロボット等によって搬送された半導体ウエハＷを収容した半導体ウエハ収納容器１５１を外部から受け入れる際、予め収納容器載置部駆動機構１５３によって収納容器載置部１５２を移動させ、収納容器載置部１５２を第１の位置Ｐ１に位置させておく。これによって、例えばＳＥＭＩ規格等に準拠した搬送ロボット等によって、半導体ウエハ収納容器１５１を容易に収納容器載置部１５２に載置することができる。
【００２３】
そして、収納容器載置部１５２に半導体ウエハ収納容器１５１が載置されると、収納容器載置部駆動機構１５３によって収納容器載置部１５２を移動させ、収納容器載置部１５２を第２の位置Ｐ２に位置させる。この後、半導体ウエハ収納容器１５１がＦＯＵＰで有る場合は、図示しない蓋開閉機構によってＦＯＵＰの蓋を開放する。
【００２４】
次に、ウエハ搬送機構１６０に配設されたウエハセンサ（図示せず。）を、半導体ウエハ収納容器１５１の入口部分に挿入し、例えば上側から下側にウエハセンサを移動させることにより、半導体ウエハ収納容器１５１内のどのスロットに半導体ウエハＷが収容されているかを検出する。
【００２５】
次に、ウエハ搬送機構１６０の上側アーム１６１又は下側アーム１６２のいずれか一方、本実施形態では上側アーム１６１によって、半導体ウエハ収納容器１５１内の半導体ウエハＷを取り出し、位置合わせ機構１７１に搬送する。そして、位置合わせ機構１７１によって半導体ウエハＷのノッチを検出して半導体ウエハＷの位置を検知する。
【００２６】
次に、位置合わせ機構１７１による位置検出の終了した半導体ウエハＷを、ウエハ搬送機構１６０の上側アーム１６１によって、位置合わせ機構１７１から取り出し、プローブ部１１０の載置台１１１上に半導体ウエハＷを載置する。
【００２７】
そして、載置台駆動機構１１２によって載置台１１１を移動させることにより、載置台１１１上の半導体ウエハＷの半導体デバイスにプローブカードのプローブを当接させて電気的導通を得、図示しないテスタからテスト信号を供給するとともに、半導体デバイスからの出力信号を測定することによって、半導体デバイスの電気的な特性の検査を行う。
【００２８】
上記のプローブ部１１０における半導体ウエハＷの検査中に、次に検査を行う半導体ウエハＷを、ウエハ搬送機構１６０の上側アーム１６１によって取り出し、位置合わせ機構１７１によって半導体ウエハＷのノッチを検出して半導体ウエハＷの位置を検知した後、再度上側アーム１６１によって半導体ウエハＷを保持し、この状態で待機する。
【００２９】
半導体ウエハＷの半導体デバイスの電気的な状態の検査が終了すると、載置台１１１上の半導体ウエハＷを、次に検査を行う半導体ウエハＷを保持していない方のアーム、本実施形態では下側アーム１６２によって取り出し、上側アーム１６１上に保持していた次に検査を行う半導体ウエハＷを載置台１１１上に載置する。
【００３０】
そして、検査が終了した半導体ウエハＷを、下側アーム１６２によって一旦位置合わせ機構１７１に搬送する。そして、位置合わせ機構１７１によって半導体ウエハＷのノッチを検出して半導体ウエハＷの位置を検知する。
【００３１】
この後、位置を検知した半導体ウエハＷを、再度ウエハ搬送機構１６０の下側アーム１６２によって保持し、半導体ウエハ収納容器１５１の前方まで搬送する。
【００３２】
次に、ウエハセンサによって、半導体ウエハ収納容器１５１のスロットに半導体ウエハＷが収容されていないことを確認した後、半導体ウエハＷを保持した下側アーム１６２を半導体ウエハ収納容器１５１内に挿入して、半導体ウエハＷを半導体ウエハ収納容器１５１のスロット上に載置する。
【００３３】
この後、上側アーム１６１によって次に検査を行う半導体ウエハＷを半導体ウエハ収納容器１５１内から取り出し、上述した工程を繰り返し行うことによって、半導体ウエハ収納容器１５１内に収容された半導体ウエハＷの検査を行う。
【００３４】
そして、半導体ウエハ収納容器１５１内に収容された検査を行うべき半導体ウエハＷを全て検査した後、半導体ウエハ収納容器１５１がＦＯＵＰの場合、蓋開閉機構によってＦＯＵＰの蓋を閉める。なお、上記の工程では、初めにＦＯＵＰの蓋を開け、全ての半導体ウエハＷの検査が終了するまで蓋を開けた状態として半導体ウエハＷの検査を行い、最後に蓋を閉める場合について説明したが、１枚の半導体ウエハＷを取り出す毎に、ＦＯＵＰの蓋を開け閉めするようにしてもよい。
【００３５】
以上本発明を実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１００……プローブ装置、１１０……プローブ部、１１１……載置台、１１２……載置台駆動機構、１１３……プローブ筺体、１５０……ローダー部、１５１……半導体ウエハ収納容器、１５２……収納容器載置部、１５３……収納容器載置部駆動機構、１５３ａ……ベース、１５３ｂ……スライダ、１５３ｃ……リンク機構、１５５……ローダー筺体、
１６０……ウエハ搬送機構、１６１……上側アーム、１６２……下側アーム、１７０……バッファテーブル、１７１……位置合わせ機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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