(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェーハプローバにおいて、簡素な構成で測定準備時間を短縮することができるウェーハプローバを提供する。【解決手段】ウェーハプローバ装置１００は、ウェーハ１０３が収容されるウェーハカセット１０１、ウェーハ１０３をウェーハカセット１０１から測定ステージ１１１まで搬送するウェーハ搬送アーム１０９、および測定ステージ１１１においてウェーハ１０３のプローブ検査を行うプローブカード１２５を含む。ウェーハカセット１０１に、ウェーハ１０３の面内方向の位置基準を示すノッチマーク１１５が設けられている。【選択図】図１
2007173285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハが収容されるウェーハ収容部と、
前記ウェーハを前記ウェーハ収容部から検査位置まで搬送するウェーハ搬送手段と、
前記検査位置において、前記ウェーハのプローブ検査を行うウェーハ検査手段と、
を含み、
前記ウェーハ収容部に、前記ウェーハの面内方向の位置基準を示す位置決めマークが設けられたウェーハプローバ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のウェーハプローバ装置において、前記ウェーハ収容部の設置面に略平行に前記ウェーハが収容されるように前記ウェーハ収容部が構成されているウェーハプローバ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウェーハプローバ装置において、前記位置決めマークが、前記ウェーハのオリエンテーションフラットが配置される位置または前記ウェーハのノッチが配置される位置を示すように構成されたウェーハプローバ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれかに記載のウェーハプローバ装置において、前記ウェーハ収容部に複数のウェーハが収容されるように構成されたウェーハプローバ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載のウェーハプローバ装置において、
前記位置決めマークを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置を用いて前記位置決めマークに対する前記ウェーハの配置状態を検知する検知手段と、
を備えるウェーハプローバ装置。
【請求項６】
ウェーハプローバ装置を用いてウェーハを検査する方法であって、
ウェーハ収容部に設けられた位置決めマークを用いて、ウェーハ収容部に収容された前記ウェーハの面内方向の位置合わせを行うステップと、
位置合わせを行う前記ステップの後、前記ウェーハを前記ウェーハ収容部から検査位置まで搬送するステップと、
前記検査位置において、前記ウェーハのプローブ検査を行うステップと、
を含むウェーハ検査方法。
【請求項７】
請求項６に記載のウェーハ検査方法において、
ウェーハの面内方向の位置合わせを行う前記ステップにおいて、撮像装置を用いて前記位置決めマークに対する前記ウェーハの配置状態を検知して、前記配置状態に基づき前記ウェーハの位置合わせを行うウェーハ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハプローバ装置およびウェーハ検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程において、ウェーハ製造プロセスでウェーハ内にＬＳＩチップを形成した後、ウェーハテストが行われる。ウェーハテストにおいては、ＬＳＩチップに対して電気的測定を行い、良否を判定する。ウェーハテストにおいては、ＬＳＩチップに電圧やパターンなどを供給するテスタ装置、テスタ装置からの信号をＬＳＩチップに伝える治工具（プローブカード）、そしてプローブカードにＬＳＩチップを接触させるウェーハハンドリング装置（ウェーハプローバ装置）が用いられる。
【０００３】
近年、半導体デバイスの製造は少品種大量生産から多品種少量生産へと移りつつある。品種を切り替えるたびにテスタ装置、プローブカードおよびウェーハプローバ装置を再設定しなければならない。このため、ウェーハプローバ装置においても、品種切り替え時間の短い装置の開発が必要であり、特に測定を行うまでの段取り時間を短くすることが求められる。
【０００４】
ウェーハプローバ装置は、大きく分けて、ウェーハカセットからウェーハを測定ステージに搬送させる機構と測定ステージ上のウェーハとプローブカードの位置合わせを行う機構の二つを備える。従来のウェーハプローバ装置として、特許文献１に記載のものがある。
【０００５】
特許文献１には、半導体ウエハをカセット内より試験位置まで取り出して試験をし、試験後にカセット内まで搬送する半導体ウエハ測定用プローバが記載されている。同文献によれば、まず、カセット内に収納されている半導体ウエハを取り出してサブステージ上に移動させる。そして、サブステージ上では、半導体ウエハに位置合わせ用として形成されている切り欠きでなるオリエンテーションフラットの位置をセンサにおいて探し出し、このオリエンテーションフラットを一定の方向に合わせる調整、すなわち「プリアライメント」を行う。その後、試験位置としてのステージ上へ半導体ウエハを移動し、半導体ウエハのアライメントおよびチップの電気的測定が行われる。
【０００６】
また、特許文献２には、簡易アライメント装置を有するウエハ搬送装置が記載されている。この装置においては、半導体ウエハの自重をアライメントロールで受け、アライメントロールを回転させることにより、オリエンテーションフラットをウエハキャリアの背面に向けて整列させている。同文献によれば、搬送装置側でアライメント調整が行われるので、プローバにロードする前に、半導体ウエハに書き込まれた情報を読み取り装置で読み取ることができ、該当するプローバに対応しない半導体ウエハをプローバにロードする前に排除でき、作業効率が向上するとされている。
【特許文献１】特開平６−２１６２０４号公報
【特許文献２】特開昭６３−８６４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記文献に記載の装置においては、それぞれ、以下の点で改善の余地があった。
【０００８】
まず、特許文献１に記載の装置においては、カセットとステージとの間にプリアライメント用のサブステージが設けられていた。このため、半導体ウエハをカセットからステージまで最短距離で搬送することができず、測定開始までに要する時間が長くなる原因となっていた。
また、特許文献１の装置には、サブステージにおいて半導体ウエハのノッチあるいはオリエンテーションフラットの位置を検出する機構が設けられていたため、装置全体の小型化の点でも改善の余地があった。
【０００９】
また、本発明者は、ウェーハプローバの品種切り替え時間の短縮について鋭意検討を行った。その結果、ウェーハプローバにおける品種切り替え時間を短縮するためには、カセット内に収容されているウェーハのうち、一枚目のウェーハの測定開始までの所要時間を短縮することが重要であることが見出された。これは、ウェーハプローバの位置検出を行うために必要な時間に比べて、ウェーハのアライメントに要する時間が長いためである。
【００１０】
ところが、特許文献１の装置においては、半導体ウエハをサブステージに移動して、ＣＣＤセンサ等を用いてプリアライメントが行われた後、ウエハがステージに搬送されて、ステージ上におけるアライメントが行われる。このため、一枚目のウエハのプローブカードによる測定開始までに要する時間が長かった。なお、この点については、後述する実施形態においてさらに詳細に説明する。
【００１１】
また、特許文献２に記載の装置においても、オリエンテーションフラットの位置あわせに要する時間を短縮する点で、改善の余地があった。また、特許文献２に記載の装置は、ノッチが設けられたウェーハの位置合わせに対応することができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、
ウェーハが収容されるウェーハ収容部と、
前記ウェーハを前記ウェーハ収容部から検査位置まで搬送するウェーハ搬送手段と、
前記検査位置において、前記ウェーハのプローブ検査を行うウェーハ検査手段と、
を含み、
前記ウェーハ収容部に、前記ウェーハの面内方向の位置基準を示す位置決めマークが設けられたウェーハプローバ装置が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、
ウェーハプローバ装置を用いてウェーハを検査する方法であって、
ウェーハ収容部に設けられた位置決めマークを用いて、ウェーハ収容部に収容された前記ウェーハの面内方向の位置合わせを行うステップと、
位置合わせを行う前記ステップの後、前記ウェーハを前記ウェーハ収容部から検査位置まで搬送するステップと、
前記検査位置において、前記ウェーハのプローブ検査を行うステップと、
を含むウェーハ検査方法が提供される。
【００１４】
本発明においては、ウェーハ収容部に位置決めマークを設けることにより、ウェーハ収容部において、あらかじめウェーハの位置合わせをすることができる。これにより、ウェーハ収容部から試験位置までの搬送経路中に位置決め用のサブステージを設ける必要がなくなる。このため、ウェーハの搬送経路を短縮し、ウェーハ収容部から検査位置までウェーハを効率よく搬送することができる。また、位置決め用のサブステージを設けて、ウェーハをサブステージにおいてプリアライメントする必要がないため、ウェーハのプローブ検査において、検査を始めるまでに要する準備時間を短縮することができる。また、ウェーハプローバ装置全体の構成を簡素化または小型化することができる。
【００１５】
なお、これらの各構成の任意の組み合わせや、本発明の表現を方法、装置などの間で変換したものもまた本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、ウェーハプローバにおいて、簡素な構成で測定準備時間を短縮する技術が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、共通の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１８】
はじめに、本発明の理解のために、図１０および図１１を参照して、従来の代表的なウェーハプローバ装置における測定準備手順を説明する。具体的には、ウェーハカセットと測定ステージとの間にサブステージが設けられたウェーハプローバ装置において、サブステージにおいてウェーハのノッチまたはオリエンテーションフラットの位置を検知する手順を説明する。
【００１９】
図１０は、ウェーハプローバ装置の構成を示す斜視図である。図１０に示したウェーハプローバ装置２００は、ウェーハカセット２０１、サブステージ２０５、光学系機構２０７、ウェーハ搬送アーム２０９および測定ステージ２１１を備える。また、ウェーハプローバ装置２００は、プローブカード（不図示）を備える。
【００２０】
ウェーハカセット２０１には、複数のウェーハ２０３が収容される。サブステージ２０５は、ウェーハカセット２０１と測定ステージ２１１との間のウェーハ搬送経路中に設けられる。光学系機構２０７は、サブステージ２０５に載置されたウェーハ２０３のノッチまたはオリエンテーションフラットの位置を検出する手段である。また、ウェーハ搬送アーム２０９は、ウェーハカセット２０１、サブステージ２０５および測定ステージ２１１の間でウェーハ２０３を搬送する。
【００２１】
図１１は、図１０に示したウェーハプローバ装置２００における測定準備手順を説明する図である。
図１１に示したように、ウェーハプローバ装置２００は、オペレータの作業開始命令を受け付けた後、まず、プローブカードの検出を行う（Ｓ２０１）。
【００２２】
また、ステップ２０１のプローブカードの検出に並行して、ウェーハ２０３のプリアライメント（Ｓ２０２）およびウェーハ２０３の搬送（Ｓ２０３）の手順が行われる。
【００２３】
ステップ２０２のプリアライメントにおいては、ウェーハ搬送アーム２０９がウェーハ２０３が収納されたウェーハカセット２０１からウェーハ２０３を抜き取り、サブステージ２０５上に置く。そして、ウェーハ２０３のノッチまたはオリエンテーションフラットの位置を検出する（Ｓ２０２）。ノッチあるいはオリエンテーションフラットの位置の検出は、ウェーハ２０３が載置されたサブステージ２０５を回転させて、光学系機構２０７でノッチあるいはオリエンテーションフラットの位置を検出することにより行われる。
【００２４】
ノッチあるいはオリエンテーションフラットの位置を検出した後、ステップ２０３において、サブステージ２０５上のウェーハ２０３をウェーハ搬送アーム２０９で持ち上げて、ウェーハ２０３を測定ステージ２１１に搬送して測定ステージ２１１上に載置する。
【００２５】
ステップ２０１ならびにステップ２０２およびステップ２０３の手順の後、測定ステージ２１１上に載置されたウェーハ２０３の位置検出を行い（Ｓ２０４）、ステップ２０１において検出されたプローブカードとウェーハ２０３との位置関係を算出する。ウェーハ２０３とプローブカードの位置関係が確定した後、ウェーハ２０３にプローブカードを接触させ最終的な位置確認を行う（Ｓ２０５）。以上の手順で測定準備手順が終了した後、測定を開始する。
【００２６】
ところが、ウェーハプローバ装置２００においては、サブステージ２０５上のウェーハプローバ２０３のノッチまたはオリエンテーションフラットの位置を検出する光学系機構２０７が、ウェーハカセット２０１と測定ステージ２１１との間に設けられている。このため、ウェーハ２０３をウェーハカセット２０１から測定ステージ２１１まで最短距離で搬送することができない。
【００２７】
また、以上の手順においては、上述したように、ノッチまたはオリエンテーションフラットの位置の検出がプローブカードの検出中に行われる。ところが、本発明者の検討によれば、光学系機構２０７でノッチあるいはオリエンテーションフラットの位置を検出するため、ウェーハ２０３の位置検出に比較的長い時間を要する。具体的には、ステップ２０１におけるプローブカードの検出に要する時間がたとえば約１分以内であるのに対して、ウェーハ２０３の位置検出に要する時間がたとえば２分程度と比較的長い。このため、プローブカードの検出（Ｓ２０１）後、すぐにウェーハ２０３の位置検出（Ｓ２０４）に移行できない。
【００２８】
また、以上の手順において、ノッチあるいはオリエンテーションフラットの位置は、ウェーハプローバ装置２００の製品対応パラメータで設定される。ところが、この設定が誤って行われた場合に、ノッチまたはオリエンテーションフラットの位置が光学系機構２０７により検出されるまでの間、ウェーハプローバ装置２００がエラー停止できない。このため、設定からエラー停止までに要する時間が長く、無駄が生じる懸念がある。また、このとき、製品対応パラメータも再度設定しなければならないため、手間がかかる。
【００２９】
そこで、本発明者は、ウェーハプローバ装置において、装置構成を簡素化しつつ、プローブカードを用いた測定を開始までに要する準備時間を短縮すべく、さらに鋭意検討を行った。その結果、ウェーハカセットやウェーハテーブル等のウェーハ収容部に位置合わせマークを設けることにより、簡素な構成で容易にウェーハの位置合わせが可能であることを見出した。以下、こうした構成について説明する。
【００３０】
なお、以下の実施形態においては、ウェーハプローバ装置におけるウェーハ搬送系およびプローブカードの位置合わせ機構のうち、ウェーハの搬送系の構成を中心に説明する。
【００３１】
また、以下の実施形態において、ウェーハ１枚のみを搬送できるウェーハテーブル（ウェーハ１枚収納トレー）は、ウェーハ１枚測定のときに用いられる。ここで、ウェーハ１枚測定は、たとえばテスタプログラムあるいはデバイス単体のデバックの際に使用される。
【００３２】
（第一の実施形態）
図１は、本実施形態におけるウェーハプローバ装置の構成を示す断面図である。また、図２は、図１に示したウェーハプローバ装置１００の搬送系の構成を示す斜視図である。ウェーハプローバ装置１００は、半導体検査工程（ウェーハテスト工程）におけるウェーハハンドリング装置である。
【００３３】
ウェーハプローバ装置１００は、ウェーハ１０３が収容されるウェーハ収容部（ウェーハカセット１０１）、ウェーハ１０３をウェーハカセット１０１から検査位置（測定ステージ１１１）まで搬送するウェーハ搬送手段（ウェーハ搬送アーム１０９）および測定ステージ１１１において、ウェーハ１０３のプローブ検査を行う検査手段を含む。
検査手段は、プローブカード１２５を含み、ウェーハ１０３中のチップに設けられた電極部材にプローブ針を接触させて、電気的特性検査を行う。
【００３４】
ウェーハ１０３の材料は、たとえばシリコン等の半導体とする。また、ウェーハ１０３の材料が、ガラス等の絶縁材料であってもよい。
【００３５】
ウェーハカセット１０１には、複数のウェーハ１０３が収容される。ウェーハプローバ装置１００においては、ノッチマーク１１５を用いてウェーハカセット１０１に収容された複数のウェーハ１０３の位置合わせを行うことができる。なお、ウェーハ１０３は、ウェーハカセット１０１の設置面に略平行にウェーハカセット１０１内に収容される。
【００３６】
ウェーハカセット１０１に、ウェーハ１０３の面内方向の位置基準を示す位置決めマーク（ノッチマーク１１５またはオリフラマーク１１９）が設けられている。本実施形態では、以下、ウェーハカセット１０１にノッチ１１７の位置合わせマークが設けられている構成について説明する。ウェーハ１０３にオリエンテーションフラットが設けられた場合の構成例については、第二の実施形態において説明する。
【００３７】
ノッチマーク１１５とは、具体的には、ウェーハカセット１０１においてウェーハ１０３の周辺部に形成されたＶ字型の溝のことを指す。ノッチマーク１１５は、ウェーハ１０３のノッチ１１７が配置される位置を示すように構成されている。これにより、ウェーハカセット１０１において、ノッチまたはオリエンテーションフラットが設けられたウェーハ１０３の面内方向の位置あわせをさらに確実に行うことができる。なお、ノッチマーク１１５は、一つのウェーハカセット１０１に少なくとも一つ設けられていればよい。
【００３８】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、ウェーハプローバ装置１００のウェーハカセット１０１の構成を示す平面図である。図３（ａ）は、ウェーハ１０３が収容されていない状態を示している。また、図３（ｂ）は、ウェーハ１０３が収容されている状態を示している。
【００３９】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示したように、ウェーハカセット１０１は、ノッチ１１７の位置合わせマークとして機能するノッチマーク１１５を有する。ノッチマーク１１５は、たとえば、ウェーハカセット１０１上面に設けられる。ノッチマーク１１５は、たとえばノッチ１１７と同程度の大きさのマークとする。また、ウェーハカセット１０１は、ノッチマーク１１５部分にノッチ１１７が引っ掛かり固定されるように構成されてもよい。
【００４０】
ノッチマーク１１５の形状および配置は、オペレータがウェーハカセット１０１内のノッチ１１７の位置合わせを行う際のマークとして機能する構成であればよい。たとえば、ノッチマーク１１５は、ウェーハカセット１０１の上面の内面に描画された図形であってもよいし、ウェーハカセット１０１の上面からウェーハカセット１０１の内部に向かって突出する突起部であってもよい。また、ノッチマーク１１５は、ウェーハカセット１０１に設けられた孔や凹部とすることもできる。
【００４１】
なお、図１においては、ウェーハプローバ装置１００にウェーハカセット１０１が設けられた構成を例示したが、ウェーハカセット１０１に代えてウェーハテーブルが設けられた構成とすることもできる。
【００４２】
図４は、ウェーハプローバ装置１００のウェーハテーブルの構成を示す平面図である。図４に示したウェーハテーブル１１３においても、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したウェーハカセット１０１と同様に、所定の位置にノッチマーク１１５が設けられている。
【００４３】
ウェーハテーブル１１３にノッチマーク１１５を設ける場合にも、ノッチマーク１１５の形状および配置は、オペレータがウェーハテーブル１１３内のノッチ１１７の位置合わせを行う際のマークとして機能する構成であればよい。たとえば、ノッチマーク１１５は、ウェーハテーブル１１３に設けられた突起部とすることができる。また、ノッチマーク１１５は、ウェーハテーブル１１３に設けられた貫通孔や凹部とすることもできる。
【００４４】
次に、図２に示したウェーハプローバ装置１００を用いたウェーハのプローブ検査の手順を説明する。ここでは、ウェーハ１０３のノッチ１１７の位置をオペレータに確認させる場合を例に説明する。
【００４５】
ウェーハプローバ装置１００を用いてウェーハ１０３を検査するウェーハの検査方法は、以下の手順を含む。
ステップ１００：ウェーハカセット１０１に設けられたノッチマーク１１５を用いて、ウェーハカセット１０１に収容されたウェーハ１０３の面内方向の位置合わせを行うステップ、
ステップ１０３：ウェーハ１０３の位置合わせを行うステップ１００の後、ウェーハ１０３をウェーハカセット１０１から測定ステージ１１１まで搬送するステップ、および
ステップ１０７：測定ステージ１１１において、ウェーハ１０３のプローブ検査を行うステップ。
【００４６】
ステップ１００のウェーハ１０３の面内方向の位置合わせを行うステップにおいて、撮像装置を用いてノッチマーク１１５に対するウェーハ１０３の配置状態を検知して、当該配置状態にウェーハ１０３の位置合わせを行ってもよい。
【００４７】
図５は、以上の手順のうち、ステップ１０７以前の測定準備手順の詳細を説明する図である。
図５に示したように、ステップ１００のウェーハプローバの位置合わせを行うステップは、ウェーハ１０３のノッチ１１７の位置ずれの有無を確認するステップ（Ｓ１０１）を含む。
【００４８】
ウェーハプローバ装置１００は、オペレータの作業開始命令を受け付ける。
その後、オペレータは、ウェーハ１０３の電気的特性試験を行う前に、ウェーハカセット１０１内のウェーハ１０３のノッチ１１７の位置がある基準に一致しているかどうか確認する（Ｓ１０１）。
【００４９】
ステップ１０１において位置ずれが生じていなければ（Ｓ１０１のＹｅｓ）、次のステップ（Ｓ１０３およびＳ１０４）に進む。
【００５０】
一方、ノッチ１１７の位置がある基準に一致しておらず、位置ずれが生じている場合（Ｓ１０１のＮｏ）、オペレータが、ノッチマーク１１５を用いてウェーハ１０３のノッチ１１７の面内方向の配置をマニュアルで調整し、ノッチ１１７をノッチマーク１１５に対応する位置に配置する（Ｓ１０２）。たとえば、ノッチマーク１１５がウェーハ１０３に覆われて隠れている場合、オペレータはウェーハ１０３を面内方向に回転させて、ノッチ１１７をノッチマーク１１５に対応する位置に配置する。
【００５１】
ノッチ１１７の位置とノッチマーク１１５の位置とがある基準に一致していることが確認された後（Ｓ１０１のＹｅｓ）、ウェーハカセット１０１は、オペレータの命令を受け付け、ウェーハカセット１０１のウェーハ搬送アーム１０９がウェーハカセット１０１からウェーハ１０３を抜き取る（Ｓ１０３）。
【００５２】
また、ステップ１０３の搬送に並行して、プローブカード１２５の検出を行う（Ｓ１０４）。
【００５３】
ステップ１０３およびステップ１０４がともに終了した後、ウェーハ搬送アーム１０９はウェーハ１０３を測定ステージ１１１に搬送して設置する。そして、測定ステージ１１１においてウェーハ１０３の位置検出が行われ（Ｓ１０５）、ステップ１０４において検出されたプローブカードとウェーハ１０３との位置関係が算出される。ウェーハ１０３とプローブカードの位置関係が確定した後、ウェーハ１０３にプローブカードを接触させ最終的な位置確認を行う（Ｓ１０６）。以上の手順で測定準備手順が終了した後、測定を開始する。
【００５４】
図４、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したように、本実施形態においては、ウェーハカセット１０１またはウェーハテーブル１１３にノッチマーク１１５が設けられている。このため、ステップ１０１およびステップ１０２において、ウェーハ１０３のノッチ１１７の位置をウェーハ搬送前に確定することができる。具体的には、オペレータが、ウェーハカセット１０１またはウェーハテーブル１１３に示されたノッチマーク１１５にウェーハ１０３のノッチ１１７をマニュアルで合わる。
【００５５】
ウェーハテーブル１１３にノッチマーク１１５が設けられている場合（図４）、一つのウェーハテーブル１１３には一枚のウェーハ１０３が収容され、オペレータがノッチマーク１１５にノッチ１１７を合わせればよい。このとき、ウェーハテーブル１１３にノッチ１１７の位置検出部を設ける必要がないため、装置構成をより一層簡素化することができる。
【００５６】
一方、ウェーハカセット１０１には、複数のウェーハ１０３が収容される。ウェーハカセット１０１にノッチマーク１１５が設けられている場合（図２）、ウェーハカセット１０１のノッチマーク１１５の近傍におけるウェーハ１０３の配置状態を検知するため、ノッチマーク１１５を確認する機構を設けてもよい。
【００５７】
図６は、ノッチマーク１１５の確認部を有するウェーハプローバ装置の搬送系の構成を示す断面図である。図６は、ウェーハカセット１０１の設置面に垂直な方向の断面を示している。また、図６には、図１に示したウェーハプローバ装置１００と異なる点を中心に示している。
【００５８】
図６に示したウェーハプローバ装置の基本構成は図１に示したウェーハプローバ装置１００と同様である。ただし、図６においては、図１と異なり、ウェーハカセット１０１に設けられたノッチマーク１１５の近傍におけるウェーハ１０３の配置状態を確認する機構として機能するＣＣＤカメラ１２１が設けられている。
【００５９】
図６においては、ウェーハカセット１０１がカセット設置部１２３上に設置されており、カセット設置部１２３のノッチマーク１１５に対応する位置にＣＣＤカメラ１２１が設けられている。
また、図６に示したウェーハプローバ装置は、位置決めマークを撮像する撮像装置（ＣＣＤカメラ１２１）と、ＣＣＤカメラ１２１を用いてノッチマーク１１５に対するウェーハ１０３の配置状態を検知する検知手段（不図示）とを備える。
【００６０】
また、図７は、図６に示したウェーハプローバ装置に適用可能な位置検出手段の構成を示す機能ブロック図である。本実施形態のウェーハプローバ装置は、位置合わせマーク確認部１３１、判定部１３３、報知部１３５および位置合わせ条件記憶部１３７を備えることができる。
【００６１】
位置合わせマーク確認部１３１は、ノッチマーク１１５およびノッチマーク１１５の近傍におけるウェーハ１０３の配置状態を確認する手段であり、ＣＣＤカメラ１２１を含む。ＣＣＤカメラ１２１は、たとえばノッチマーク１１５がウェーハ１０３に覆われているかどうかを確認するために用いられる。
【００６２】
判定部１３３は、位置合わせ条件記憶部１３７に記憶された判定条件を参照するとともに、位置合わせマーク確認部１３１で確認された配置状態に基づき、ウェーハ１０３が所定の向きでウェーハカセット１０１内に配置されているかどうかを判定する判定手段である。判定部１３３は、ノッチマーク１１５に対するウェーハ１０３の配置状態を検知する検知手段に対応する。
【００６３】
判定部１３３は、具体的には、ＣＣＤカメラ１２１でノッチマーク１１５の面積の１／３以上を確認できたときに、ウェーハ１０３が所定の向きでウェーハカセット１０１に収容されていると判定する（Ｓ１０１のＹｅｓ）。なお、ウェーハカセット１０１内のすべてのウェーハ１０３のノッチマーク１１５の位置が完全に一致していなくても、測定ステージ１１１のθ軸補正においてウェーハ１０３の面内方向の配置角度を調整することができる。よって、たとえば、判定基準を、ノッチマーク１１５の面積の１／３以上とすることができる。こうすれば、判定部１３３におけるエラー判定の確率を低下させることができる。また、測定ステージ１１１において、３〜４度程度のθ補正を行うことにより、ノッチマーク１１５の位置を測定前に確実に調整することができる。
【００６４】
報知部１３５は、判定部１３３により異常判定がなされた場合（Ｓ１０１のＮｏ）、つまり、ウェーハ１０３が所定の向きでウェーハカセット１０１に収容されていないと判断されたときに、その旨を報知する報知手段である。判定部１３３により異常判定がなされた場合には、その旨の情報が判定部１３３から報知部１３５に伝えられる。報知部１３５は、その情報を受け取ると、エラー停止でオペレータに異常を報知する。報知部１３５による異常報知の手段としては、たとえば、警報を鳴らす等の聴覚的な手段、あるいは、ＬＥＤを点灯させるまたはＬＣＤに異常が発生した旨を表示する等の視覚的な手段などが挙げられる。
【００６５】
なお、異常が報知された場合、たとえば、オペレータがウェーハピンセットなどを用いてマニュアル操作でウェーハ１０３の位置を調整する（図５のＳ１０２）。その際に、基準となるノッチマーク１１５がウェーハカセット１０１内に示されているため、オペレータは、短時間で位置修正を行うことができる。
【００６６】
なお、たとえば、拡散工程後、入庫された状態のウェーハカセット１０１、またはウェーハ立替機などでウェーハ１０３をウェーハカセット１０１に搬送した状態であれば、ノッチ１１７あるいはオリエンテーションフラットの位置は、ウェーハカセット１０１内で統一されている。このため、ウェーハプローバ装置１００にノッチ１１７またはオリエンテーションフラットの位置を強制的に揃える機構を特に設けなくても、これらの位置が不一致の場合にのみ、オペレータに警告する構成とすれば充分である。
【００６７】
位置合わせ条件記憶部１３７は、判定部１３３における異常判定の条件に関する情報を格納する判定条件格納手段である。かかる判定条件は、たとえば、上述したように、ＣＣＤカメラ１２１で確認されるノッチマーク１１５の面積の下限である。判定部１３３は、この位置合わせ条件記憶部１３７に記憶された判定条件を参照して、異常の有無を判定する。判定条件は、適宜の入力手段により、位置合わせ条件記憶部１３７に入力することができる。位置合わせ条件記憶部１３７としては、たとえばＲＡＭやＲＯＭ等を用いることができる。
【００６８】
図７に示した構成とすることにより、ウェーハ１０３がウェーハカセット１０１に収容されている段階で、ウェーハ１０３をさらに確実に位置合わせしておくことができる。また、オペレータに報知する報知部１３５を設けて、オペレータが位置合わせを行う構成とすれば、ウェーハ１０３を強制的に位置あわせする手段が不要となるため、装置構成を簡素化することができる。
【００６９】
本実施形態においては、ウェーハカセット１０１にノッチマーク１１５が設けられている。これにより、ウェーハカセット１０１内でノッチ１１７の位置を検出し、ウェーハ１０３がウェーハカセット１０１に収容されている段階で、あらかじめウェーハ１０３の面内方向の位置合わせを行うことができる。
【００７０】
図１０および図１１を参照して前述した手順の場合では、ウェーハ１０３のノッチ１１７の位置の検出を、サブステージの光学系機構で行っていたのに対し、本実施形態においては、これを行う必要がない。図５に示したステップ１０１およびステップ１０２の手順において、ウェーハ１０３のノッチ１１７の位置がウェーハカセット１０１内で所定の方向に揃えられている。このため、ステップ１０３においてウェーハ１０３が抜き取られた後、ステップ１０５において、図２に示したように、ウェーハ１０３を測定ステージ１１１まで最短手順で搬送することができる。
【００７１】
このように、本実施形態においては、ウェーハカセット１０１から測定ステージ１１１までの搬送経路中に、位置決め用のサブステージおよびサブステージにおけるウェーハ検出機構を設ける必要がなくなる。このため、ウェーハ１０３をウェーハカセット１０１から測定ステージ１１１まで搬送する搬送経路を短縮することができる。また、ウェーハプローバ装置１００の装置構成を簡素化し、小型化することができる。
【００７２】
また、本実施形態においては、ウェーハカセット１０１にノッチマーク１１５が設けられているため、ウェーハカセット１０１中のウェーハ１０３の位置あわせをオペレータが短時間で容易に行うことができる。このため、ウェーハ１０３のノッチ１１５の位置の検出およびプリアライメントをサブステージの光学系機構で行う必要がない。よって、プリアライメントに比較的長時間を要することによる測定準備時間の長期化を抑制し、所要時間の短縮が可能である。
【００７３】
以下の実施形態においては、第一の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７４】
（第二の実施形態）
第一の実施形態においては、ウェーハカセット１０１にノッチマーク１１５を設ける構成を例示したが、ウェーハカセット１０１に、ウェーハ１０３のオリエンテーションフラットの位置合わせマークを設けることもできる。
図８および図９においては、ノッチマーク１１５に代えて、オリフラ（オリエンテーションフラット）マーク１１９が設けられている。オリフラマーク１１９は、ウェーハ１０３のオリエンテーションフラットが配置される位置を示すように構成されている。オリフラマーク１１９は、ウェーハ１０３のオリエンテーションフラットの形状および大きさと略同一の形状または大きさのマークとすることができる。
【００７５】
図８は、図４に示したウェーハテーブル１１３において、ノッチマーク１１５に代えてオリエンテーションフラットの位置合わせマークを設けた構成を示す平面図である。オリフラマーク１１９も、ノッチマーク１１５と同様に、たとえば、ウェーハテーブル１１３のウェーハ１０３設置面に描画された図形、ウェーハ１０３の設置面に設けられた貫通孔、凹部、または突起部等とすることができる。
【００７６】
また、図９は、図３（ａ）に示したウェーハカセット１０１において、ノッチマーク１１５に代えてオリエンテーションフラットの位置合わせマークを設けた構成を示す平面図である。オリフラマーク１１９は、ノッチマーク１１５と同様に、たとえばウェーハカセット１０１の上面の内面に描画された図形、ウェーハカセット１０１の上面から内部に向かって突出する突起部、各ウェーハ１０３の設置される面に設けられた孔または凹部とすることができる。
【００７７】
本実施形態においては、ウェーハカセット１０１またはウェーハテーブル１１３にオリフラマーク１１９が設けられている。このため、オリエンテーションフラットを有するウェーハ１０３の検査において、第一の実施形態と同様の効果が得られる。
【００７８】
なお、本実施形態においても、ノッチマーク１１５の場合について第一の実施形態にて前述したように、ＣＣＤカメラ１２１（図６）等を用いてオリフラマーク１１９を確認する構成としてもよい。このとき、図６および図７に示したウェーハプローバ装置に、ウェーハカセット１０１を設置する。その後、ＣＣＤカメラ１２１を備える位置合わせマーク確認部１３１において、ウェーハキャリア１０１内のオリフラマーク１１９を検出する。判定部１３３における判定基準は、具体的には、ＣＣＤカメラ１２１でオリフラマーク１１９の面積の１／３以上を検出できたときに一致と判定する設定とし、当該設定を位置合わせ条件記憶部１３７に記憶しておくことができる。
【００７９】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施形態におけるウェーハプローバ装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１のウェーハプローバ装置の搬送系の構成を示す斜視図である。
【図３】実施形態におけるウェーハプローバ装置のウェーハカセットの構成を示す平面図である。
【図４】実施形態におけるウェーハプローバ装置のウェーハテーブルの構成を示す平面図である。
【図５】図１のウェーハプローバ装置における測定準備手順を説明する図である。
【図６】実施形態におけるウェーハプローバ装置の構成を示す断面図である。
【図７】実施形態におけるウェーハプローバ装置の構成を示す図である。
【図８】実施形態におけるウェーハプローバ装置のウェーハテーブルの構成を示す平面図である。
【図９】実施形態におけるウェーハプローバ装置のウェーハカセットの構成を示す平面図である。
【図１０】従来のウェーハプローバ装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０のウェーハプローバ装置における測定準備手順を説明する図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００  ウェーハプローバ装置
１０１  ウェーハカセット
１０３  ウェーハ
１０９  ウェーハ搬送アーム
１１１  測定ステージ
１１３  ウェーハテーブル
１１５  ノッチマーク
１１７  ノッチ
１１９  オリフラマーク
１２１  ＣＣＤカメラ
１２３  カセット設置部
１２５  プローブカード
１３１  位置合わせマーク確認部
１３３  判定部
１３５  報知部
１３７  位置合わせ条件記憶部
２００  ウェーハプローバ装置
２０１  ウェーハカセット
２０３  ウェーハ
２０５  サブステージ
２０７  光学系機構
２０９  ウェーハ搬送アーム
２１１  測定ステージ
【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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