(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハの電気的特性検査を行うためにテスタとウエハとを電気的に接続するためのウエハ検査用インターフェースであって、上記ウエハの複数の電極と電気的に接触する複数のプローブを有するプローブカードと、上記ウエハを上記プローブカードへ吸着させる吸着手段と、上記吸着手段により上記プローブカードへ吸着される上記ウエハの外周縁部が接触して上記プローブカード本体との間に密閉空間を形成するリング状のウエハ吸着用シール部材と、上記ウエハ吸着用シール部材を上記プローブカードのカードホルダに対して固定する固定リングと、を備え、上記吸着手段は、排気手段と、一端部が上記密閉空間で開口し他端部が上記固定リング側で開口するように上記プローブカード本体に設けられた第１の通気路と、一端部が上記第１の通気路の他端部の開口に対向して開口し他端部が上記排気手段と接続するために開口するように上記固定リングに設けられた第２の通気路と、上記第１の通気路の他端部の開口と上記第２の通気路の一端部の開口とを連通するように上記ウエハ吸着用シール部材に設けられた孔と、を備えたことを特徴とするウエハ検査用インターフェース。
【請求項２】
上記プローブカードの下面に形成された複数の端子電極と電気的に接続される複数の弾性接続具を有する円板状の接続体を備えたことを特徴とする請求項１に記載のウエハ検査用インターフェース。
【請求項３】
上記弾性接続具がポゴピンとして形成され、上記接続体がポゴリングとして形成されていることを特徴とする請求項２に記載のウエハ検査用インターフェース。
【請求項４】
上記ポゴリングの内側には複数の貫通孔に区画する隔壁が形成され、上記複数の貫通孔には複数のポゴリングからなるポゴブロックが装着されることを特徴とする請求項３に記載のウエハ検査用インターフェース。
【請求項５】
ウエハの複数の電極とプローブカードの複数のプローブを接触させてウエハの電気的特性検査を行うウエハ検査装置において、複数のウエハが収納された筐体からウエハを一枚ずつ搬送するように第１の搬送領域に設けられた第１のウエハ搬送機構と、上記第１の搬送領域の少なくとも一方の端部に形成された位置合わせ領域内でウエハ保持体を介して上記第１のウエハ搬送機構によって搬送される上記ウエハを電気的特性検査の検査位置に位置合わせする位置合わせ機構と、上記第１の搬送領域及び上記位置合わせ領域に沿って形成された第２の搬送領域内で上記ウエハ保持体を介して上記ウエハを搬送する第２のウエハ搬送機構と、上記第２の搬送領域に沿って形成された検査領域に配列され且つ上記ウエハ保持体を介して上記第２のウエハ搬送機構によって搬送される上記ウエハの電気的特性検査を行う複数の検査室と、を備え、上記検査室は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のウエハ検査用インターフェースと、上記ウエハを上昇させる昇降体と、を備えており、上記検査室では、上記位置合わせ機構によって位置合わせされたウエハを上記昇降体によって昇降させ、上記ウエハ検査用インターフェースの複数のプローブに接触させて電気的特性検査を行うことを特徴とするウエハ検査装置。
【請求項６】
上記位置合わせ機構及び上記検査室は、それぞれ内部で同一の位置関係に設定された位置で上記ウエハ保持体を受け取る位置決め部材を備えていることを特徴とする請求項５に記載のウエハ検査装置。
【請求項７】
上記ウエハ保持体は、上記ウエハを保持する保持板と、上記保持板を着脱自在に支持する支持体と、を備え、上記支持体の下面には上記各位置決め部材と結合される複数の位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のウエハ検査装置。
【請求項８】
上記位置合わせ機構は、上記保持板を上記支持体から持ち上げて水平移動させる移動体と、上記移動体と協働して上記保持板で保持された上記ウエハの位置合わせを行う撮像手段と、を備えていることを特徴とする請求項７に記載のウエハ検査装置。
【請求項９】
上記昇降体には上記位置決め部材が一体化していることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
【請求項１０】
上記検査室は、上記検査領域の各配列位置において上下方向に複数積層されていることを特徴とする請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
【請求項１１】
上記位置合わせ領域には上記ウエハ保持体を収納するバッファ室が設けられていることを特徴とする請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載のウエハ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ検査用インターフェース及びウエハ検査装置に関し、更に詳しくは、省スペース化してコストを削減できるウエハ検査用インターフェース及びウエハ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウエハ検査装置としては、例えばウエハをそのままの状態で複数のデバイスについて電気的特性検査を行うプローブ装置や、ウエハ状態のまま加速検査を行うバーンイン検査装置等がある。
【０００３】
プローブ装置は、通常、ウエハを搬送するローダ室と、ウエハの電気的特性検査を行う検査室と、を備え、ローダ室及び検査室内の各種の機器を制御装置によって制御し、ウエハの電気的特性検査を行うように構成されている。ローダ室は、ウエハをカセット単位で載置するカセット載置部と、カセットと検査室との間でウエハを搬送するウエハ搬送機構と、ウエハ搬送機構でウエハを搬送する間にウエハの予備位置合わせ（プリアライメント）を行うプリアライメント機構と、を備えている。検査室は、ローダ室からのウエハを載置し、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動する載置台と、載置台の上方に配置されたプローブカードと、載置台と協働してプローブカードの複数のプローブとウエハの複数の電極との位置合わせ（アライメント）を行うアライメント機構と、を備え、載置台とアライメント機構とが協働してウエハとプローブカードのアライメントを行った後、ウエハの電気的特性検査を行うように構成されている。
【０００４】
また、バーイン検査装置の場合には、例えば特許文献１において開示されているように、ウエハトレイで保持されたウエハの複数の電極とプローブシートの複数のバンプの位置合わせを行った後、ウエハトレイ、ウエハ及びプローブシート等を真空吸着により一体化して一枚のカードとして組み立て、このカードを搬送してバーインユニット内に装着し、バーンインユニット内で所定の高温下でウエハの加速検査を行う。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１８６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のプローブ装置の場合には例えば次のような問題があった。例えばプローブ装置の主要部である検査室は、載置台をＸＹ方向に移動させながらアライメント機構のカメラを用いて、ウエハの複数の電極とプローブカードの複数のプローブとをアライメントするため、載置台が移動するスペースとアライメント機構のカメラが移動するスペースが必要であるため、検査室だけでも立体的にかなり大きなスペースを占めることになる。その上、ローダ室にもカセットから検査室までウエハを搬送するためのスペースが必要であった。そのため、デバイスの生産能力に応じてプローブ装置を多数設置すると、従来のプローブ装置では平面的に複数配列して設置せざるを得ず、設置スペースが広くなり、コスト高になっている。また、バーンイン装置は、バーンインユニットとは別に、ウエハとプローブシート等を真空吸着させて一体化するために独自のウエハ搬送機構やカードを一体化する機器が必要である。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、検査室からアライメント機構を外し、検査室を検査専用のスペースとして使用して検査室を省スペース化すると共にアライメント機構を複数の検査室で共用し、延いては省スペース化及び低コスト化を実現することができるウエハ検査用インターフェース及びウエハ検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、検査室を検査専用のスペースとして使用するために、プローブカードを含むウエハ検査用インターフェースについて種々検討した結果、ウエハ検査用インターフェースに特定の工夫をすることにより、検査室からアライメント機構を外し、アライメント機構を複数の検査室で共用することができるとの知見を得た。
【０００９】
本発明は、上記の知見に基づいてなされたもので、請求項１に記載のウエハ検査用インターフェースは、ウエハの電気的特性検査を行うためにテスタとウエハとを電気的に接続するためのウエハ検査用インターフェースであって、上記ウエハの複数の電極と電気的に接触する複数のプローブを有するプローブカードと、上記ウエハを上記プローブカードへ吸着させる吸着手段と、上記吸着手段により上記プローブカードへ吸着される上記ウエハの外周縁部が接触して上記プローブカード本体との間に密閉空間を形成するリング状のウエハ吸着用シール部材と、上記ウエハ吸着用シール部材を上記プローブカードのカードホルダに対して固定する固定リングと、を備え、上記吸着手段は、排気手段と、一端部が上記密閉空間で開口し他端部が上記固定リング側で開口するように上記プローブカード本体に設けられた第１の通気路と、一端部が上記第１の通気路の他端部の開口に対向して開口し他端部が上記排気手段と接続するために開口するように上記固定リングに設けられた第２の通気路と、上記第１の通気路の他端部の開口と上記第２の通気路の一端部の開口とを連通するように上記ウエハ吸着用シール部材に設けられた孔と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載のウエハ検査用インターフェースは、請求項１に記載の発明において、上記プローブカードの下面に形成された複数の端子電極と電気的に接続される複数の弾性接続具を有する円板状の接続体を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載のウエハ検査用インターフェースは、請求項２に記載の発明において、上記弾性接続具がポゴピンとして形成され、上記接続体がポゴリングとして形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載のウエハ検査用インターフェースは、請求項３に記載の発明において、上記ポゴリングの内側には複数の貫通孔に区画する隔壁が形成され、上記複数の貫通孔には複数のポゴリングからなるポゴブロックが装着されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載のウエハ検査装置は、ウエハの複数の電極とプローブカードの複数のプローブを接触させてウエハの電気的特性検査を行うウエハ検査装置において、複数のウエハが収納された筐体からウエハを一枚ずつ搬送するように第１の搬送領域に設けられた第１のウエハ搬送機構と、上記第１の搬送領域の少なくとも一方の端部に形成された位置合わせ領域内でウエハ保持体を介して上記第１のウエハ搬送機構によって搬送される上記ウエハを電気的特性検査の検査位置に位置合わせする位置合わせ機構と、上記第１の搬送領域及び上記位置合わせ領域に沿って形成された第２の搬送領域内で上記ウエハ保持体を介して上記ウエハを搬送する第２のウエハ搬送機構と、上記第２の搬送領域に沿って形成された検査領域に配列され且つ上記ウエハ保持体を介して上記第２のウエハ搬送機構によって搬送される上記ウエハの電気的特性検査を行う複数の検査室と、を備え、上記検査室は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のウエハ検査用インターフェースと、上記ウエハを上昇させる昇降体と、を備えており、上記検査室では、上記位置合わせ機構によって位置合わせされたウエハを上記昇降体によって昇降させ、上記ウエハ検査用インターフェースの複数のプローブに接触させて電気的特性検査を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載のウエハ検査装置は、請求項５に記載の発明において、上記位置合わせ機構及び上記検査室は、それぞれ内部で同一の位置関係に設定された位置で上記ウエハ保持体を受け取る位置決め部材を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項７に記載のウエハ検査装置は、請求項６に記載の発明において、上記ウエハ保持体は、上記ウエハを保持する保持板と、上記保持板を着脱自在に支持する支持体と、を備え、上記支持体の下面には上記各位置決め部材と結合される複数の位置決め部が設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項８に記載のウエハ検査装置は、請求項７に記載の発明において、上記位置合わせ機構は、上記保持板を上記支持体から持ち上げて水平移動させる移動体と、上記移動体と協働して上記保持板で保持された上記ウエハの位置合わせを行う撮像手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項９に記載のウエハ検査装置は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、上記昇降体には上記位置決め部材が一体化していることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項１０に記載のウエハ検査装置は、請求項５〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記検査室は、上記検査領域の各配列位置において上下方向に複数積層されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１１に記載のウエハ検査装置は、請求項５〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、上記位置合わせ領域には上記ウエハ保持体を収納するバッファ室が設けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、検査室からアライメント機構を外し、検査室を検査専用のスペースとして使用して検査室を省スペース化すると共にアライメント機構を複数の検査室で共用することができるウエハ検査用インターフェース及びウエハ検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のウエハ検査装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示すウエハ検査装置を示す図で、（ａ）は正面側からの斜視図、（ｂ）は背面側からの斜視図である。
【図３】図１に示すウエハ検査装置の位置合わせ機構の要部を示す概念図である。
【図４】図１に示すウエハ検査装置の検査室の要部を示す概念図である。
【図５】図４に示す検査室に適用された本発明のウエハ検査用インターフェースの一実施形態の要部を示す断面図である。
【図６】図５に示すウエハ検査用インターフェースを分解して示す斜視図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図５に示すポゴリングの一部を拡大して示す図で、（ａ）はその要部を示す斜視図、（ｂ）はポゴリングに装着されるポゴブロックを示す斜視図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示す位置合わせ機構を用いる位置合わせ工程を示す工程図ある。
【図９】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示す位置合わせ機構を用いる位置合わせ工程で、図８に示す工程に続く工程図である。
【図１０】図３に示す位置合わせ機構を用いる位置合わせ工程におけるウエハを示す斜視図ある。
【図１１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図４に示す検査室での検査工程を示す工程図ある。
【図１２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図４に示す検査室での検査工程を示す工程図で、図１１に示す工程に続く工程図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図４に示す検査室での検査工程を示す工程図で、図１２に示す工程に続く工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１〜図１３に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
【００２３】
本実施形態のウエハ検査装置１０は、例えば図１、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、ウエハをカセット単位で搬出入する細長く形成された搬出入領域Ｓ１と、搬出入領域Ｓ１に沿ってウエハを搬送するために形成された第１の搬送領域Ｓ２と、第１の搬送領域Ｓ２の両端に形成されたアライメント領域Ｓ３と、第１の搬送領域に沿ってウエハを搬送するために形成された第２の搬送領域Ｓ４と、第２の搬送領域に沿って形成されたウエハの検査領域Ｓ５と、に区画され、図２の（ａ）、（ｂ）に示すようにハウジング内に収納されている。これらの領域Ｓ１〜Ｓ５は、それぞれの領域が独立したスペースとして形成されている。そして、これらの領域Ｓ１〜Ｓ５内にはそれぞれ専用の機器が設けられ、これらの専用の機器が制御装置によって制御されている。
【００２４】
搬出入領域Ｓ１には図１、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように複数のウエハが収納されたＦＯＵＰ等の筐体Ｆを載置する載置機構１１が４箇所に設けられており、これらの載置機構１１が自動搬送装置（図示せず）等によって搬送される筐体Ｆを載置し、固定するように構成されている。搬出入領域Ｓ１に隣接する第１の搬送領域Ｓ２には各載置機構１１にそれぞれ載置された筐体Ｆ内のウエハＷを搬送する第１のウエハ搬送機構１２が設けられており、第１のウエハ搬送機構１２が第１の搬送領域Ｓ２内でウエハＷを搬送するように構成されている。第１のウエハ搬送機構１２は、ウエハＷを真空吸着し、あるいは後述のウエハ保持体を支持するために水平方向に旋回すると共に上下方向に昇降するように構成されたアーム１２Ａと、アーム１２Ａを旋回、昇降させる駆動機構を内蔵する躯体１２Ｂと、躯体１２Ｂを移動させる移動機構（図示せず）と、を備え、移動機構を介して第１の搬送領域Ｓ２内を移動してウエハＷを搬送するように構成されている。
【００２５】
図１、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の搬送領域Ｓ２の両端部に形成されたアライメント領域Ｓ３には、ウエハＷのプリアライメント室（図示せず）と、ウエハＷのアライメント室１３と、バッファ室（図示せず）とが設けられ、プリアライメント室、アライメント室１３及びバッファ室が互いに上下に配置されている。プリアライメント室にはウエハＷのプリアライメントを行うプリアライメント機構が設けられ、アライメント室１３にはウエハＷのアライメントを行うアライメント機構１４（図３参照）が設けられている。また、バッファ室はウエハＷを収納する収納機構が設けられている。バッファ室は、検査終了後のウエハＷの仮置き場所として、また、針研磨用ウエハの収納場所としても使用される。
【００２６】
而して、アライメント機構１４は、図３に示すように、床面（図示せず）上に設けられ且つ上下方向及び水平方向へ移動するように構成された筒状の移動体１４Ａと、移動体１４Ａを囲んで床面上に固定され且つウエハ保持体１５を一定の向きに位置決めする環状の位置決め部材１４Ｂと、移動体１４Ａと協働してウエハ保持体１５上のウエハＷをアライメントする第１、第２のカメラ１４Ｃ１、１４Ｃ２と、第１、第２のカメラ１４Ｃ１、１４Ｃ２が固定されたブリッジ１４Ｄと、を備え、第１、第２のカメラ１４Ｃ１、１４Ｃ２がそれぞれの焦点位置（アライメント高さ）でウエハＷの上面を撮像するように構成されている。第１のカメラ１４Ｃ１は、アライメント室１３内のＸＹ座標の中心（ＸＹ座標の原点）に配置されてウエハＷの中心Ｃ（図１０参照）を撮像するように配置され、第２のカメラ１４Ｃ２はＸＹ座標の座標軸上に配置されてウエハＷの周縁部のターゲットマークＴ（図１０参照）を撮像するように配置されている。そして、第１、第２のカメラ１４Ｃ１、１４Ｃ２は、それぞれウエハＷの中心ＣとターゲットマークＴを撮像し、制御装置は、これらの位置情報に基づいてウエハの中心ＣとターゲットマークＴの結ぶラインＬ（図７参照）を求め、ラインＬの座標軸に対する傾きを求めると共に予め登録されているプローブカードの複数のプローブに対応するウエハＷの電極からの位置ズレを補正するようにしてある。
【００２７】
位置決め部材１４Ｂは、図３に示すように移動体１４Ａの外径より大きな内径を有する円環状の板部材として形成され、その上面には周方向に所定間隔を空けて複数（例えば３個）の突起１４Ｂ１が形成されている。複数の突起１４Ｂ１は、第１のカメラ１４Ｃ１を中心とする円周上に配置され、それぞれのＸＹ座標値がＸＹ座標の原点から等距離を隔てた位置に予め設定されている。また、アライメント室１３では、そのＸＹ座標において後述するプローブカードの複数のプローブの針先のＸＹ座標値が設定されている。
【００２８】
また、ウエハ保持体１５は、ウエハＷを保持する保持板１５Ａと、保持板１５Ａを着脱自在に支持する環状の支持体１５Ｂと、支持体１５Ｂの下面に位置決め部材１４Ｂの複数の突起１４Ｂ１とそれぞれ嵌合する凹部１５Ｃ１を有する、複数の位置決め部１５Ｃと、を備え、位置決め部材１４Ｂによって位置決めされて略水平に支持され、常に一定の位置に在るように構成されている。また、図３に示すように支持体１５Ｂには移動体１４Ａより大径の貫通孔が形成され、この貫通孔を移動体１４Ａが通り抜け、貫通孔内で水平方向に移動できるように形成されている。
【００２９】
位置決め部材１４Ｂで支持されたウエハ保持体１５の中央部真下には移動体１４Ａが位置している。移動体１４Ａは、ウエハ保持体１５の真下から鉛直方向に上昇して保持板１５Ａと接触し支持体１５Ｂの貫通孔を取り抜けて保持板１５Ａを支持体１５Ｂからアライメント高さまで持ち上げるようになっている。また、移動体１４Ａは、アライメント高さにおいて支持体１５Ｂの貫通孔の範囲内でＸＹθ方向へ移動して、第１、第２のカメラ１４Ｃ１、１４Ｃ２と協働してウエハＷのアライメントを行うようになっている。更に、移動体１４Ａは、アライメント後には元の位置に戻る間にアライメント後のウエハＷを保持した保持板１４Ｂを支持体１５Ｂ上に戻すようにしてある。アライメント後のウエハＷは、後述のようにウエハ保持体１５と一緒に検査領域Ｓ５へ搬送される。
【００３０】
図１、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の搬送領域Ｓ２及びアライメント領域Ｓ３に隣接する第２の搬送領域Ｓ４には第２のウエハ搬送機構１６が設けられており、第２のウエハ搬送機構１６が第２の搬送領域Ｓ４内を移動し、ウエハＷをアライメント領域Ｓ３と検査領域Ｓ５の間でウエハ保持体１５を介して搬送するように構成されている。この第２のウエハ搬送機構１６は、第１のウエハ搬送機構１３と同様にアーム１６Ａ、躯体１６Ｂ及び移動機構（図示せず）を備えて構成されている。
【００３１】
図１に示すように、第２の搬送領域Ｓ４に隣接する検査領域Ｓ５には、その領域Ｓ５に沿って複数（本実施形態では５箇所）の検査室１７が所定間隔を空けて配列されており、これらの検査室１７では第２のウエハ搬送機構１６によってウエハ保持体１５を介して搬送されるアライメント済みのウエハＷについて電気的特性検査を行うように構成されている。また、検査室１７は、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように検査領域Ｓ５の各配列位置において上下方向に複数積層された積層構造として形成されている。各層の検査室１７は、いずれも同一構造を備えている。そこで、以下では一つの検査室１７を例に挙げて、例えば図４を参照しながら説明する。
【００３２】
検査室１７は、図４に示すように、テスタとウエハＷとを電気的に接続するためのウエハ検査用インターフェース（以下、単に「検査用インターフェース」と称す。）ＩＦと、ウエハＷを昇降させてウエハＷをインターフェースに対して離接させる昇降体１８と、を備え、後述のように検査時には昇降体１８を介してウエハＷとインターフェースＩＦと電気的に接続するように構成されている。
【００３３】
インターフェースＩＦは、図４に示すように、ヘッドプレートに固定され且つウエハＷの複数の電極に対応する複数のプローブ１９Ａを有するプローブカード１９と、ウエハＷをプローブカード１９側へ吸着させる吸着手段２０と、吸着手段２０によりプローブカード１９へ吸着されるウエハＷの外周縁部が接触してプローブカード本体１９Ｂとの間に密閉空間を形成するリング状のウエハ吸着用シール部材２１と、プローブカード１９を保持するカードホルダ２２（図５、図６参照）に対してウエハ吸着用シール部材２１を固定する固定リング２３と、プローブカード１９の上面に形成された複数の端子電極に接続される円板状のポゴリング２４と、を備えている。
【００３４】
ここで本実施形態のインターフェースＩＦの構造について図５〜図７を参照しながら詳述する。
プローブカード本体１９Ｂは、図５、図６に示すようにリング状に形成されたカードホルダ２２によって外周縁部が保持されている。カードホルダ２２の外周縁部はその内側より厚い厚肉部として形成され、厚肉部の内径がプローブカード本体１９Ｂの外径より大径に形成されている。カードホルダ２２の薄肉部の内径はプローブカード本体１９Ｂの外径より小径に形成され、外径がポゴリング２４の外径より小径に形成されている。プローブカード本体１９Ｂの肉厚とカードホルダ２２の薄肉部の肉厚との加算寸法がカードホルダ２２の厚肉部の肉厚と実質的に同一寸法に形成されている。
【００３５】
ウエハ吸着用シール部材２１は、図５、図６に示すように外径がカードホルダ２２の外径と実質的に同一径に形成され、内径がプローブカード本体１９Ｂの外径より小径で複数のプローブ１９Ａを囲む大きさに形成されている。ウエハ吸着用シール部材２１の内径と複数のプローブ１９Ａとの間には隙間が形成されている。
【００３６】
固定リング２３は、図５、図６に示すように外径がウエハ吸着用シール部材２１の外径と実質的に同一径に形成され、内径がプローブカード本体１９Ｂの外径より小径でウエハ吸着用シール部材２１の内径より大径に形成されている。固定リング２３の内周縁部上にウエハ吸着用シール部材２１及びプローブカード本体１９Ｂの外周縁部が重なっている。
【００３７】
ポゴリング２４は、図５、図６に示すように外径がカードホルダ２２の外径より大径に形成されており、カードホルダ２２の内径より小径に形成された厚肉部を有している。そして、カードホルダ２２の内周面とポゴリング２４の厚肉部の間にはシール部材２０Ａが装着され、プローブカード１９とポゴリング２４の軸芯が位置ズレしないようになっている。また、ポゴリング２４は、図７の（ｂ）に網点で示すように厚肉部全体に渡って多数のポゴピン２４Ａが配置されている。この厚肉部には同図の（ａ）に示すように隔壁によって平面視で矩形状に区画された複数の貫通孔が形成されている。これらの貫通孔にはそれぞれ同図の（ｂ）に示すポゴブロック２４Ｂが装着されている。ポゴブロック２４Ｂは、複数のポゴピン２４Ａが矩形状の枠体によって束ねられて一体化している。尚、図７の（ａ）で示す貫通孔が同図の（ｂ）に示すポゴブロック２４Ｂより小さく示されている。
【００３８】
次いで、ウエハＷをプローブカード１９側に吸着させる吸着手段２０について説明する。吸着手段２０は、図５、図６に示すように、排気手段（例えば、真空ポンプ）（図示せず）と、プローブカード本体１９Ｂの外周縁部に設けられた第１の通気路１９Ｃと、固定リング２３に設けられた第２の通気路２３Ａと、第１の通気路１９Ｃと第２の通気路２３Ａを連通させるようにウエハ吸着用シール部材２１に設けられた孔２１Ａと、を備えている。
【００３９】
第１の通気路１９Ｃは、図５、図６に示すようにプローブカード本体１９Ｂの下面に径方向の溝として形成され、この溝がウエハ吸着用シール部材２１の内周縁部で被覆されて通気路として形成されている。第１の通気路１９Ｃの一端部（右端部）はウエハ吸着用シール部材２１の内周端からはみ出してプローブカード本体１９Ｂにおいて下方に開口しており、他端部（左端部）は固定リング２３の内周縁部近傍に位置している。
【００４０】
第２の通気路２１Ａは、図５、図６に示すように固定リング２３の上面に径方向の溝として形成され、この溝がウエハ吸着用シール部材２１によって被覆されて通気路として形成されている。第２の通気路２１Ａの一端部（右端部）はプローブカード本体１９Ｂの外周面より僅かに中心側に偏倚した位置にあり、他端部（左端部）カードホルダ２２の厚肉部に位置している。そして、第２の通気路２１Ａが第１の通気路１９Ｃの左方への延長線と重なるように形成されており、第１の通気路１９Ｃの左端部と第２の通気路２１Ａの右端部が互いに重なる位置にある。第１、第２の通路１９Ｃ、２１Ａの重なる部分にウエハ吸着用シール部材２１の孔２１Ａが形成され、第１、第２の通気路１９Ｃ、２１Ａが孔２１Ａを介して連通している。また、ウエハ吸着用シール部材２１、カードホルダ２２及びポゴリング２４が互いに重なる部分には貫通孔２１Ｂ、２２Ａ及び２４Ｃがそれぞれ形成され、これらの貫通孔に真空ポンプへの接続部材２０Ｂが装着されている。
【００４１】
従って、真空ポンプによる排気通路は、プローブカード本体１９Ｂの第１の通気路１９Ｃ、ウエハ吸着用シール部材２１の孔２１Ａ、２１Ｂ、固定リング２３の第２の通気路２３Ａによって形成されており、真空ポンプによって図５、図６に矢印で示すようにウエハＷ、プローブカード１９及びウエハ吸着用シール部材２１によって形成される密閉空間から排気され、ウエハＷがウエハ吸着用シール部材２１に真空吸着されるようになっている。
【００４２】
上述のようにウエハＷをウエハ吸着用シール部材２１に吸着するためには、図４に示すようにインターフェースＩＦの真下に配置された昇降体１８が用いられる。図４に示すように昇降体１８の下端にはフランジ部１８Ａが形成され、このフランジ部１８Ａの上面にはウエハ保持体１５の位置決め部１５Ｃの凹部１５Ｃ１と嵌合する複数の突起１８Ｂが周方向に所定間隔を空けて形成されている。これらの突起１８Ｂは、アライメント室１３内の位置決め部材１４Ｂに形成された複数の突起１４Ｂ１に対応して同一のＸＹ座標となる位置に配置されている。つまり、検査室１７内のＸＹ座標とアライメント室１３のＸＹ座標が鏡像関係にあって、アライメント室１３においてアライメントされた保持板１５Ａ上のウエハＷの複数の電極が真上にあるプローブカード１９の複数のプローブ１９Ａと確実に接触するようになっている。尚、昇降体１８のフランジ部１８Ａ及び複数の突起１８Ｂがアライメント室１３内の位置決め部材１４Ｂに対応している。
【００４３】
昇降体１８は、フランジ部１８Ａの複数の突起１８Ｂにおいて支持するウエハ保持体１５をそのままプローブカード１９に向けて真上に持ち上げ、ウエハＷの外周縁部をウエハ吸着用シール部材２１に接触させて密閉空間を作るようになっている。真空ポンプは、密閉空間を真空吸着してウエハＷをウエハ吸着用シール部材２１に真空吸着させることができる。また、昇降体１８は、真空吸着後のウエハＷをプローブカード１９側に残して下降してウエハ保持体１５をウエハＷから分離した後、再び上昇してウエハＷと複数のプローブを圧接させるように駆動する。検査後に、検査済みのウエハＷは、逆の経路を辿って検査室１７からウエハ保持体１５を介して搬出される。
【００４４】
このように、本実施形態の検査室１７のスペースは、インターフェースＩＦを設けたため、ウエハ保持体１５が搬出入される最小限のスペースと、ウエハ保持体１５で保持されたウエハＷプローブカード１９に接触させるために昇降体１８が昇降する最小限のスペースがあればウエハＷを検査するためのスペースを十分に確保することができる。そのため、検査室１７は、従来と比較して格段に高さを低くすることができ、上述のように積層構造を採用して検査室の設置スペースを格段に削減することができる。更に、昇降体１８は、ＸＹ方向に移動する必要がないため、検査室１７の占有面積も格段に削減することができる。また、アライメント機構１４は、各検査室１７で共有することができるため、従来のように高価なアライメント機構１４を検査室１７毎に設ける必要がなく、大幅なコスト削減を実現することができる。
【００４５】
また、図１、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、各検査室１７にはそれぞれ冷却ダクト２５が付設され、それぞれの冷却装置（図示せず）を介して検査中に発熱するウエハＷを冷却して常に一定の温度を維持するようにしてある。
【００４６】
次に、動作について図８〜図１３を参照しながら説明する。
【００４７】
まず、自動搬送装置によって搬出入領域Ｓ１の各載置機構１１にＦＯＵＰ等の筐体Ｆを載置する。第１の搬送領域Ｓ２では第１のウエハ搬送機構１２が駆動し、アーム１２Ａを介して筐体ＦからウエハＷを一枚ずつ搬出し、アライメント領域Ｓ３のプリアライメント室内のプリアライメント機構へウエハＷを搬送すると、ここでウエハＷのプリアライメントが行われる。その後、第１のウエハ搬送機構１２は、アーム１２Ａを介してプリアライメント室からウエハＷを搬出し、アーム１２Ａを介してウエハＷをウエハ保持体１５と一緒にアライメント室１３へ搬送する。
【００４８】
その後、第１のウエハ搬送機構１２は、図８の（ａ）に示すようにウエハ保持体１５を介してウエハＷをアライメント室１３内へ搬送し、同図の（ｂ）に示すようにウエハ保持体１５を位置決め部１５Ｃへ引き渡す。この時、ウエハ保持体１５は、位置決め部１５Ｃの凹部１５Ｃ１が位置決め部材１４Ｂの突起１４Ｂ１と嵌合し、アライメント室１３におけるウエハ保持体１５の位置決めが自動的に行われる。位置決め後、同図の（ｂ）に矢印で示すように移動体１４Ａが上昇する。
【００４９】
移動体１４Ａが上昇して保持板１５Ａと接触し、更に図９の（ａ）に示すようにアライメント高さまで上昇して停止する。この位置で第１、第２のカメラ１４Ｃ１、１４Ｃ２が制御装置の制御下で作動する。即ち、図１０に示すように、第１のカメラ１４Ｃ１がウエハを撮像してウエハＷの中心Ｃを認識する。第１のカメラ１４Ｃ１がウエハＷの中心Ｃを認識できない時には、ウエハ保持体１５の支持体１５Ｂの貫通孔の範囲内でＸＹ方向へ移動する間に第１のカメラ１４Ｃ１がウエハＷの中心Ｃを探し、第１のカメラ１４Ｃ１で中心Ｃを認識する。次いで、第２のカメラ１４Ｃ２がウエハＷの周縁部のターゲットＴを撮像し、中心ＣとターゲットＴを結ぶラインＬと座標軸とからウエハＷのθ方向の傾きを認識する。第２のカメラ１４Ｃ２がウエハＷの傾きを認識すると、移動体１４Ａがθ方向に回転してウエハＷの傾きを補正する。引き続き、第１のカメラ１４Ｃ１がウエハＷの中心を再度確認し、ウエハＷの中心Ｃを認識するという一連の動作によってウエハＷのアライメントを終了する。
【００５０】
アライメント後には、移動体１４Ａが元の位置まで下降するが、その途中で保持板１５Ａが支持体１５Ｂ上に載置される。その後、第２の搬送領域Ｓ４では第２のウエハ搬送機構１６が駆動し、図９の（ｂ）に矢印で示すようにウエハＷをウエハ保持体１５と一緒にアライメント室１３から検査領域Ｓ５の所定の検査室１７まで搬送する。
【００５１】
第２のウエハ搬送機構１６は、図１１の（ａ）に示すように検査領域Ｓ５にある所定の検査室１７内に搬送し、同図の（ｂ）に示すようにウエハ保持体１５を昇降体１８に引き渡す。この時、ウエハ保持体１５の位置決め部１５Ｃの複数の凹部１５Ｃ１と昇降体１８の複数の突起１８Ｂが嵌合し、検査室１７内においてウエハ保持体１５が自動的に位置決めされ、アライメント室１３でのアライメント状態を維持する。昇降体１８は、同図の（ｂ）に矢印で示すようにアライメント位置からウエハ保持体１５を支持したままシール部材２１に弾接するまで鉛直方向に上昇する。
【００５２】
昇降体１８が上昇すると、図１２の（ａ）に示すようにウエハＷの周縁部がウエハ吸着用シール部材２１に接触し、ウエハＷ、ウエハ吸着用シール部材２１及びプローブカード１９によって密閉空間が形成される。ここで吸着手段２０の真空ポンプが作動して第１の通気路１９Ｃ、ウエハ吸着用シール部材２１の孔２１Ａ、２１Ｂ、固定リング２３の第２の通気路２３Ａによって形成された排気通路から密閉空間内の空気を同図の（ａ）に矢印で示すように排気してウエハＷをウエハ吸着用シール部材２１に対して真空吸着させる。ウエハＷがウエハ吸着用シール部材２１に真空吸着されると、昇降体１８が同図の（ａ）に白抜きの矢印で示すようにウエハ保持体１５を支持したまま元の位置まで下降する。この間に、第２のウエハ搬送機構１６がウエハ保持体１５を昇降体１８から分離し、同図の（ｂ）に白抜きの矢印で示すように検査室１７から出る。
【００５３】
ウエハ保持体１５が検査室１７から搬出されると、図１３の（ａ）に白抜きの矢印で示すように昇降体１８が再び鉛直方向に上昇し、同図の（ｂ）に示すように昇降体１８がプローブカード１９に真空吸着されているウエハＷを押圧してウエハＷの複数の電極とプローブカード１９の複数のプローブ１９Ａを一括して電気的に接触させる。ウエハＷとプローブカード１９が電気的に接触した状態でウエハＷの電気的特性検査を実行する。
【００５４】
検査を終了すると、昇降体１８が下降して元の位置に戻る。この間に第２のウエハ搬送機構１６がウエハ保持体１５を検査室１７内へ搬入し、昇降体１８にウエハ保持体１５を引き渡した後、第２のウエハ搬送機構１６が検査室１７から一旦退出する。一方、昇降体１８はウエハ保持体１５を伴って上昇し、保持板１５Ａを検査済みのウエハＷに接触させる。この時、真空ポンプによる真空吸着を止め、密閉空間を常圧に戻した後、昇降体１８が元の位置に戻る間に、第２のウエハ搬送機構１６がウエハ保持体１５を昇降体１８から受け取って検査室１７から退出し、バッファ室にウエハ保持体１５を戻す。引き続き、第１のウエハ搬送機構１２が駆動してウエハ保持体１５から載置機構１１の筐体Ｆ内へウエハＷを戻す。これらの一連の動作によってウエハＷの検査を終了する。他のウエハＷについても筐体Ｆから検査領域Ｓ５の複数の検査室１７にそれぞれ搬送され、同様に検査が行われる。
【００５５】
以上説明したように本実施形態によれば、検査室１７内にインターフェースＩＦを設けたため、検査室１７からアライメント機構１４を外し、検査室１７を検査専用のスペースとして使用して検査室１７を省スペース化すると共にアライメント機構１４を複数の検査室１７で共用することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、搬出入領域Ｓ１に筐体Ｆを載置し、第１、第２の搬送領域Ｓ２、Ｓ４にそれぞれ設けられた第１、第２のウエハ搬送機構１２、１６を用いて、アライメント領域Ｓ３のアライメント機構１４でアライメントされたウエハＷをウエハ保持体１５によって検査領域Ｓ５に設けられた検査室１７に搬送し、検査室１７ではウエハ保持体１５で保持されたウエハＷをアライメントすることなくインターフェースＩＦの複数のプローブ１９ＡとウエハＷの複数の電極とを電気的に接触させてウエハＷの電気的特性検査を行うことができるようにしたため、ウエハ検査装置１０の設置スペースを格段に削減することができると共に設置コストを格段に低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、検査室１７ではウエハＷを昇降させるだけで電気的特性検査を行えるため、検査領域Ｓ５において複数個所に多段構造の検査室１７を備えることができるため、検査効率を格段に高めることができる。
【００５８】
本発明は、上記実施形態に何ら制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を設計変更することができる。また、本発明のウエハ検査装置は、その構造上バーイン検査装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    ウエハ検査装置
１１    載置機構
１２    第１のウエハ搬送機構
１４    アライメント機構
１４Ａ  移動体
１４Ｂ  位置決め部材
１５    ウエハ保持体
１５Ａ  保持板
１５Ｂ  支持体
１５Ｃ  位置決め部
１６    第２のウエハ搬送機構
１７    検査室
１８    昇降体
１９    プローブカード
１９Ａ  プローブ
１９Ｂ  プローブカード本体
１９Ｃ  第１の通気路
２０    吸着手段
２１    ウエハ吸着用シール部材
２１Ａ、２１Ｂ  孔
２２    カードホルダ
２３    固定リング
２３Ａ  第２の通気路
ＩＦ    ウエハ検査用インターフェース
Ｗ    ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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