(57)【要約】【課題】複数の検査室によって共有することによりフットプリントを削減することができるウエハ搬送装置を提供する。【解決手段】本発明のウエハ搬送装置１０は、筐体Ｆを収納するウエハ収納室１１と、ウエハ収納室１１の下側に配置されたプリアライメント室１２と、ウエハ収納室１１及びプリアライメント室１２に沿って上下方向に配置され且つウエハ収納室１１とプリアライメント室１２との間で半導体ウエハを搬送する第１のウエハ搬送機構１３を有する第１のウエハ搬送室１４と、第１のウエハ搬送室１４とでプリアライメント室１２を挟む位置に配置されアライメント室１５と、第１のウエハ搬送室１４、プリアライメント室１２及びアライメント室１５の配列方向に沿って移動すると共に上下方向に移動する第２のウエハ機構１６を有する第２のウエハ搬送室１７と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウエハの電気的特性検査を行うために複数の検査室との間で筐体内に収納された上記半導体ウエハを搬送するウエハ搬送装置であって、上記筐体を収納するウエハ収納室と、上記ウエハ収納室の上下方向にいずれか一方に配置され且つ上記電気的特性検査に先立って上記半導体ウエハのプリアライメントを行なうプリアライメント室と、上記ウエハ収納室と上記プリアライメント室に沿って上下方向に配置され且つ上記ウエハ収納室から上記プリアライメント室へ上記半導体ウエハを搬送する第１のウエハ搬送室と、上記第１のウエハ搬送室とで上記プリアライメント室を挟む位置に配置され且つ上記半導体ウエハのアライメントを行なうアライメント室と、上記第１のウエハ搬送室、上記プリアライメント室及び上記アライメント室の配列方向に沿って配置され且つ上記プリアライメント室、上記アライメント室及び上記各検査室との間で上記半導体ウエハを搬送する第２のウエハ搬送室と、を備えていることを特徴とするウエハ搬送装置。
【請求項２】
上記ウエハ収納室、上記プリアライメント室、上記アライメント室及び上記第２のウエハ搬送室が上記第１のウエハ搬送室を境として左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のウエハ搬送装置。
【請求項３】
上記第１のウエハ搬送室は、上記ウエハ収納室から上記プリアライメント室へ上記半導体ウエハを搬送する第１のウエハ搬送機構を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウエハ搬送装置。
【請求項４】
上記プリアライメント室は、上記半導体ウエハのプリアライメントを行なうプリアライメント機構を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のウエハ搬送装置。
【請求項５】
上記第２のウエハ搬送室は、上記プリアライメント室、上記アライメント室及び上記各検査室との間で上記半導体ウエハを搬送する第２のウエハ搬送機構を備えていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のウエハ搬送装置。
【請求項６】
上記プリアライメント室は、上記プリアライメント機構を介してプリアライメントされた上記半導体ウエハを上記第２のウエハ搬送機構へ移載するウエハ移載機構を備えていることを特徴とする請求項５に記載のウエハ搬送装置。
【請求項７】
上記第２のウエハ搬送機構は、上記半導体ウエハを搬送するために上記半導体ウエハを保持する保持板を有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載のウエハ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハの電気的特性検査を行うウエハ検査装置に用いられるウエハ搬送装置に関し、更に詳しくは、フットプリントを削減することができるウエハ搬送装置に関する。
【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場合には検査室内の載置台が半導体ウエハのアライメント時にＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向へ移動するウエハ搬送機構として機能しているため、一つの検査室に対するウエハ搬送装置としてローダ室内のウエハ搬送機構と検査室内のＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向へ移動可能な載置台とを備えており、ウエハ搬送装置としての専有スペースが広くなっている。デバイスの生産能力に応じてプローブ装置を複数台設置すると、従来のプローブ装置ではウエハ搬送装置の専用スペースがローダ室と検査室の双方に及ぶため、プローブ装置の設置台数の増加に伴ってウエハ搬送装置としてのフットプリントが格段に広くなり、設置コストも高くなる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の検査室によって半導体ウエハの搬送スペースを共有し、フットプリントを格段に削減することができるウエハ搬送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】
本発明の請求項１に記載のウエハ搬送装置は、半導体ウエハの電気的特性検査を行うために複数の検査室との間で筐体内に収納された上記半導体ウエハを搬送するウエハ搬送装置であって、上記筐体を収納するウエハ収納室と、上記ウエハ収納室の上下方向にいずれか一方に配置され且つ上記電気的特性検査に先立って上記半導体ウエハのプリアライメントを行なうプリアライメント室と、上記ウエハ収納室と上記プリアライメント室に沿って上下方向に配置され且つ上記ウエハ収納室から上記プリアライメント室へ上記半導体ウエハを搬送する第１のウエハ搬送室と、上記第１のウエハ搬送室とで上記プリアライメント室を挟む位置に配置され且つ上記半導体ウエハのアライメントを行なうアライメント室と、上記第１のウエハ搬送室、上記プリアライメント室及び上記アライメント室の配列方向に沿って配置され且つ上記プリアライメント室、上記アライメント室及び上記各検査室との間で上記半導体ウエハを搬送する第２のウエハ搬送室と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載のウエハ搬送装置は、請求項１に記載の発明において、上記ウエハ収納室、上記プリアライメント室、上記アライメント室及び上記第２のウエハ搬送室が上記第１のウエハ搬送室を境として左右対称に配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載のウエハ搬送装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記第１のウエハ搬送室は、上記ウエハ収納室から上記プリアライメント室へ上記半導体ウエハを搬送する第１のウエハ搬送機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載のウエハ搬送装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記プリアライメント室は、上記半導体ウエハのプリアライメントを行なうプリアライメント機構を備え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５に記載のウエハ搬送装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記第２のウエハ搬送室は、上記プリアライメント室、上記アライメント室及び上記各検査室との間で上記半導体ウエハを搬送する第２のウエハ搬送機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載のウエハ搬送装置は、請求項５に記載の発明において、上記プリアライメント室は、上記プリアライメント機構を介してプリアライメントされた上記半導体ウエハを上記第２のウエハ搬送機構へ移載するウエハ移載機構を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載のウエハ搬送装置は、請求項５または請求項６に記載の発明において、上記第２のウエハ搬送機構は、上記半導体ウエハを搬送するために上記半導体ウエハを保持する保持板を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の検査室によって半導体ウエハの搬送スペースを共有し、フットプリントを格段に削減することができるウエハ搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のウエハ搬送装置が適用されたウエハ検査装置の一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すウエハ搬送装置を示す正面図である。
【図３】図１に示すウエハ搬送装置を示す背面図である。
【図４】図１に示すウエハ搬送装置のプリアライメント室に用いられるウエハ移載機構及びアームの要部を示す斜視図である。
【図５】図１に示すウエハ搬送装置の第２のウエハ搬送機構のアームを示す斜視図である。
【図６】図１に示すウエハ搬送装置のアライメント室のアライメント機構とアームとの関係を説明するための説明図である。
【図７】図１に示すウエハ搬送装置に隣接する検査室とアド２の搬送アームとの関係を説明するための説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図４に示すウエハ移載機構の動作を説明するための説明図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図６に示すアライメント室でのアライメント工程を示す図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図９に続くアライメント工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜図１０に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態のウエハ搬送装置１０は、例えば図１に示すように、横方向に延びる検査領域５０に沿って併設され、検査領域５０内に複数列、複数段に渡って配列された検査室５１との間で半導体ウエハＷを搬送するように構成されている。これらの検査室５１ではウエハ搬送装置１０から搬送されるアライメント後の半導体ウエハＷの電気的特性検査のみを行い、従来のようなアライメント時の半導体ウエハの搬送スペースを省略して構成されている。
【００１８】
ウエハ搬送装置１０は、図１〜図３に示すように、複数の半導体ウエハＷが収容されたＦＯＵＰ等の筐体Ｆを収納する上下二段のウエハ収納室１１と、ウエハ収納室１１の下方に配置されたプリアライメント室１２と、上下二段のウエハ収納室１１及びプリアライメント室１２に沿って上下方向に移動可能に隣接して配置された第１のウエハ搬送機構１３を有する第１のウエハ搬送室１４と、第１のウエハ搬送室１４とでプリアライメント室１２を挟む位置に配置されたアライメント室１５と、第１のウエハ搬送室１４、プリアライメント室１２及びアライメント室１５の配列方向に沿って移動する第２のウエハ機構１６を有する第２のウエハ搬送室１７と、を備えている。
【００１９】
そして、上下二段のウエハ収納室１１、その下方のプリアライメント室１２及びその右隣のアライメント室１５は、図１、図２に示すように第１のウエハ搬送室１４を境に左右対称に配置されている。第２のウエハ搬送室１７内には左右の各室との間で半導体ウエハを搬送する２つの第２のウエハ搬送機構１６が設けられている。第２のウエハ搬送室１７は、図１、図３に示すように他の部屋から隔壁Ｐによって区画され、隔壁Ｐには半導体ウエハを搬出入する開口部Ｏが形成されている。
【００２０】
ウエハ収納室１１には筐体Ｆの蓋体を開閉する開閉機構（図示せず）が設けられ、第１のウエハ搬送室１４内の第１のウエハ搬送機構１３が筐体Ｆとの間で半導体ウエハＷの搬出入する際に開閉機構を介して筐体Ｆの蓋体が開かれる。
【００２１】
プリアライメント室１２は、図２に示すように、第１のウエハ搬送機構１３によって搬送される半導体ウエハＷのプリアライメントを行なうプリアライメント機構１８と、プリアライメント機構１８から第２のウエハ搬送機構１６へプリアライメント後の半導体ウエハＷを移載するウエハ移載機構１９と、ウエア移載機構１９の上方に配置されたバッファ室２０と、を備えている。バッファ室２０内にはプローブカード（図示せず）を研磨する研磨板の収納棚及び半導体ウエハＷを一時的に収納する収納棚が設けられている。
【００２２】
而して、第１のウエハ搬送機構１３は、図２に示すように、基台１３Ａと、基台１３Ａ上に回転軸を介して正逆回転可能に設けられた回転体１３Ｂと、回転体１３Ｂ上で一方向に往復移動するアーム１３Ｃと、基台１３Ａを昇降させる昇降機構１３Ｄと、を備え、アーム１３Ｃが半導体ウエハＷを真空吸着してウエハ収納室１１及びプリアライメント室１２に対して半導体ウエハＷを搬出入するように構成されている。昇降機構１３Ｄは、例えば、第１のウエハ搬送室１４内の左右両壁に沿って設けられたボールネジ１３Ｄ１と、各ボールネジ１３Ｄ１とそれぞれ螺合するように基台１３Ａの両側に固定されたナット部材（図示せず）と、各ボールネジ１３Ｄ１を回転駆動させるモータ（図示せず）と、を備え、基台１３Ａ及びアーム１３Ｃを昇降させるように構成されている。
【００２３】
プリアライメント室１２内に設けられたプリアライメント機構１８は、図２に示すように、第１のウエハ搬送機構１３によって搬送される半導体ウエハＷを真空吸着して正逆回転するサブチャック１８Ａと、サブチャック１８Ａを正逆回転させる駆動機構を内蔵する基台１８Ｂと、サブチャック１８Ａを介して回転する半導体ウエハＷのオリフラやノッチ等の目印を検出するセンサ（図示せず）と、を備え、サブチャック１８Ａを介して半導体ウエハＷが回転している間にセンサで半導体ウエハＷの目印を検出し、サブチャック１８Ａが半導体ウエハＷを一定の向きに向けて停止するように構成されている。
【００２４】
プリアライメント室１２内に設けられたウエハ移載機構１９は、図２、図４に示すように、半導体ウエハを把持するために互いに周方向に１２０°隔てて放射状に設けられた３本の把持棒１９Ａと３本の把持体１９Ａの下側で互いに周方向に１８０°隔てて設けられた２本の位置決め棒１９Ｂと、これら両者に連結され且つ３本の把持棒１９Ａを伸縮させる伸縮機構を内蔵する駆動体１９Ｃと、駆動体１９Ｃを先端部で支持するアーム１９Ｄと、アーム１９Ｄを昇降可能に水平に支持する支持体１９Ｅ（図２参照）と、を備え、３本の把持棒１９Ａが伸縮してプリアライメント後の半導体ウエハを把持して下降し、図４に示す第２のウエハ搬送機構１６へ半導体ウエハを移載するように構成されている。把持棒１９Ａの先端部には側面形状がコ字状に折り返された支持部が形成されており、支持部１９Ａ１によって半導体ウエハの外周縁部を支持する。この支持部１９Ａ１は、半導体ウエハの外周縁部を真空吸着して支持するようになっている。従って、ウエハ移載機構１９は、３本の把持棒１９Ａ先端の支持部１９Ａ１で半導体ウエハを吸着し、水平に把持すると共にアーム１９Ｄを介して昇降することができる。また、２本の位置決め棒１９Ｂの先端にはそれぞれピン１９Ｂ１が垂下し、ピン１９Ｂ１を介して第２のウエハ搬送機構１３に対して位置決めするように構成されている。
【００２５】
第２のウエハ搬送機構１６は、図１、図３、図４に示すように、基台１６Ａと、基台１６Ａ上に回転軸を介して正逆回転可能に設けられた回転体１６Ｂと、回転体１６Ｂ上で一方向に往復移動する上下二枚のアーム１６Ｃ、１６Ｄと、基台１６Ａ及びアーム１６Ｃ、１６Ｄをプリアライメント室１２及びアライメント室１５の配列方向に往復移動させる移動機構１６Ｅと、基台１６Ａ及びアーム１６Ｃ、１６Ｄを昇降させる昇降機構１６Ｆと、を備え、基台１６Ａ及びアーム１６Ｃ、１６Ｄがプリアライメント室１２及びアライメント室１５に対して半導体ウエハＷを搬出入するように構成されている。移動機構１６Ｅは、第２のウエハ搬送室１７の底面の両脇に配置されたボールネジを有し、基台１６Ａとアーム１６Ｃ、１６Ｄをレール１６Ｇに従って横方向へ移動させるように構成されている。昇降機構１６Ｅは、第１のウエハ搬送機構１３の昇降機構１３Ｄと同様に基台１６Ａ及びアーム１６Ｃを上下方向へ移動させる。
【００２６】
上下二枚のアーム１６Ｃ、１６Ｄは、図４に示す未検査の半導体ウエハを搬送する略矩形状の上アーム１６Ｃと検査済みの半導体ウエハを搬送する略矩形状の下アーム１６Ｄからなる。上アーム１６Ｃは、図４に示すようにプリアライメント室１２内でプリアライメント後の半導体ウエハを、ウエハ保持板２１を介して吸着保持し、アライメント室１５へ搬送するものである。上アーム１６Ｃからウエハ保持体２１を取り除くと、上アーム１６Ｃは図５に示す下アーム１６Ｄと実質的に同一形態で形成され、図５に示す下アーム１６Ｄを同様に中央から先端寄りに矩形状の大きな孔１６Ｃ１（図６参照）が形成されている。上下のアーム１６Ｃ、１６Ｄは、実質的に同一形態を有するため、図５に示す下アーム１６Ｄには上アーム１６Ｃに準じた符号が付されている。
【００２７】
ウエハ保持板２１は、図４に示すように半導体ウエハと実質的に同一外径に形成されている。ウエハ保持板２１の外周縁部の６箇所には周方向に等間隔を隔てて切欠部２１Ａが形成され、これらのうちの３箇所の切欠部２１Ａが半導体ウエハを把持する３本の把持棒１９Ａの支持部１９Ａ１が通り抜けるように形成されている。また、アーム１６Ｃにはウエハ保持板２１の切欠部２１Ａに対応する小孔１６Ｃ２が形成されている。従って、ウエハ移載機構１９は、３本の把持棒１９Ａの支持部１９Ａ１でプリアライメント後の半導体ウエハを把持し、サブチャック１８Ａからウエハ保持板２１上に半導体ウエハを移載する時に３本の把持棒１９Ａの支持部１９Ａ１がウエハ保持板２１の切欠部２１Ａ及び小孔１６Ｃ２を通り抜ける。
【００２８】
また、図４に示すように、ウエハ保持板２１の外周にはウエハ移載機構１９の２本の位置決め棒１９Ｂのピン１９Ｂ１がそれぞれ嵌入する孔２１Ｂ１を有する張り出し部２１Ｂが周方向に１８０°隔てて形成されている。一方の孔２１Ｂ１は、ピンより若干大径の円形状に形成され、他方の孔（図示せず）は、ウエハ保持板２１の径方向に延びる長孔状に形成されている。
【００２９】
アライメント室１５内には、例えば図６に示すようにアライメント機構２２が設けられている。このアライメント機構２２は、同図に示すように、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移動体２２Ａと、移動体２２Ａを囲んで床面上に固定され且つアーム１６Ｃを所定の位置に位置決めする環状の位置決め部材２２Ｂと、移動体２２Ａと協働して第２のウエハ搬送機構１６の上アーム１６Ｃ上に載置されたウエハ保持体２１を介して半導体ウエハＷをアライメントする第１、第２のカメラ２２Ｃ１、２２Ｃ２と、第１、第２のカメラ２２Ｃ１、２２Ｃ２が固定されたブリッジ２２Ｄと、を備え、第１、第２のカメラ２２Ｃ１、２２Ｃ２がそれぞれの焦点位置（アライメント高さ）で半導体ウエハ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２２Ｃ１は、アライメント室１３内のＸＹ座標の中心（ＸＹ座標の原点）に配置されて半導体ウエハの中心（図示せず）を撮像するように配置され、第２のカメラ２２Ｃ２はＸＹ座標の座標軸上に配置されて半導体ウエハＷの周縁部のターゲットマーク（図示せず）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２２Ｃ１、２２Ｃ２は、それぞれ半導体ウエハＷの中心とターゲットマークを撮像し、制御装置はこれらの位置情報に基づいて半導体ウエハの中心とターゲットマークの結ぶラインを求め、ライン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半導体ウエハＷの電極からの位置ズレを補正するようにしてある。
【００３０】
位置決め部材２２Ｂは、図６に示すように移動体２２Ａ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２２Ｂ１が形成されている。複数の突起２２Ｂ１は、第１のカメラ２２Ｃ１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１５では、そのＸＹ座標が検査室５１内のプローブカードの複数のプローブの針先のＸＹ座標値に対応する半導体ウエハＷのＸＹ座標が設定される。つまり、アライメント室内のＸＹ座標は、検査室５１内のＸＹ座標と同一の関係に設定されている。
【００３１】
また、上アーム１６Ｃの下面には位置決め部材２２Ｂの複数の突起２２Ｂ１とそれぞれ嵌合する凹部１６Ｃ３が形成されており、上アーム１６Ｃがアライメント室１５内に進出し、凹部１６Ｃ３を位置決め部材２２Ｂの突起２２Ｂ１に嵌合させて着座するように構成されている。そして、移動体２２Ａが上アーム１６Ｃの孔１６Ｃ１を通り抜け、孔１６Ｃ１内でＸＹ方向に移動できるようになっている。
【００３２】
ウエハ保持体２１の中央部真下には移動体２２Ａが位置している。移動体２２Ａは、ウエハ保持体２１の真下から鉛直方向に上昇し、ウエハ保持体２１と接触し上アーム１６Ｃの孔１６Ｃ１を通り抜けてウエハ保持板２１を上アーム１６Ｃ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２２Ａは、アライメント高さにおいて上アーム１６Ｃの孔１６Ｃ１の範囲内でＸＹ方向へ移動し、第１、第２のカメラ２２Ｃ１、２２Ｃ２と協働して半導体ウエハＷのアライメントを行うようになっている。更に、移動体２２Ａ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半導体ウエハＷをウエハ保持板２１と一緒に上アーム１６Ｃ上に戻すようにしてある。アライメント後の半導体ウエハＷは、上アーム１６Ｃによってウエハ保持体２１と一緒にアライメント室１５から退室し、検査室５１へ搬送される。
【００３３】
また、検査領域５０には、その領域５０に沿って複数（本実施形態では５箇所）の検査室５１が配列されており、これらの検査室５１では第２のウエハ搬送機構１６によってウエハ保持体２１と一緒に搬送されるアライメント済みの半導体ウエハ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５１は、検査領域５０の各配列位置において上下方向に複数段に渡って積層されている。各層の検査室５１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５１を例に挙げて、例えば図７を参照しながら説明する。
【００３４】
検査室５１は、図７に示すように、ヘッドプレート５２に円環状の固定リング５３を介して固定されたプローブカード５４と、プローブカード５４をテスタ（図示せず）に接続するためにヘッドプレート５２で保持された複数のポゴピンブロック５５と、ウエハ保持体２１を半導体ウエハＷと一緒に第２のウエハ搬送アーム１６の上アーム１６Ｃから持ち上げる昇降体５６と、昇降体５６を囲み上アーム１６Ｃの位置決めを行うリング状の位置決め部材５７と、を備えている。プローブカード５４の外周縁部の下面には複数のプローブ５４Ａを囲む所定幅のリング状に形成されたウエハ吸着用シール部材（以下、単に「シール部材」と称す。）５８が配置され、プローブカード５４の外周縁部がその下面のシール部材５８を介してヘッドプレート５２と固定リング５３によって弾力的に挟持されている。
【００３５】
プローブカード５４の外周縁部にはシール部材５８の内周面と複数のプローブ５４Ａの間に位置する排気通路（図示せず）の開口部が形成されている。この排気通路には真空ポンプ等の排気手段が接続され、図７に矢印で示すように排気通路を介してプローブカード５４の外周縁部から排気するようにしてある。
【００３６】
また図７に示すように、位置決め部材５７の上面には検査室５１内に進出する上アーム１６Ｃの凹部１６Ｃ３と嵌合する複数の突起５７Ａ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５７Ａは、アライメント室１５内の位置決め部材２２Ｂに形成された複数の突起２２Ｂ１に対応させて同一のＸＹ座標となる位置に配置されている。つまり、検査室５１内のＸＹ座標とアライメント室１５のＸＹ座標が鏡像関係にあって、上アーム１６Ｃが位置決め部材５７上に位置決めされて着座し、アライメント室１５においてアライメントされたウエハ保持板２１上の半導体ウエハＷが昇降体５６によって持ち上げられると、半導体ウエハＷの複数の電極がプローブカード５４の複数のプローブ５２Ａと確実に接触するようになっている。ここで、昇降体５６及び位置決め部材５７は、アライメント室１５内のものに準じて構成されている。
【００３７】
昇降体５６は、位置決め部材５７の複数の突起５７Ａにおいて支持する上アーム１６Ｃからウエハ保持体２１をプローブカード５４に向けて鉛直方向に持ち上げ、半導体ウエハＷの周縁部をシール部材２１に接触させて密閉空間を作ることができる。ここで真空ポンプが排気通路を介して密閉空間を真空引きすることにより、半導体ウエハＷがシール部材２１に真空吸着され、半導体ウエハＷの複数の電極と対応するプローブカード５４の複数のプローブ５４Ａが互いに接触する。また、昇降体５６は、真空吸着後の半導体ウエハＷをプローブカード５４側に残して下降してウエハ保持体２１を半導体ウエハＷから分離し、上アーム１６Ｃへ戻すことができる。そのため、上アーム１６Ｃがウエハ保持体２１を載せて検査室５１から退出し、昇降体５６が再び上昇して半導体ウエハＷと複数のプローブを圧接させることにより、半導体ウエハＷの検査を行うことができる。検査後には、検査済みの半導体ウエハＷが第２のウエハ搬送機構１６の下アーム１６Ｄを介して検査室５１からプリアライメント室１２内のバッファ室２０へ搬送される。バッファ室２０内の検査済み半導体ウエハＷは、第１のウエハ搬送機構１３を介してバッファ室２０からウエハ収納室１１内の筐体Ｆ内の元の場所へ搬送される。
【００３８】
次に、動作について説明する。まず、ウエハ搬送装置１０の各ウエハ収納室１１内にＦＯＵＰ等の筐体Ｆが載置される。半導体ウエハＷの検査を行う時には、第１のウエハ搬送室１４では第１のウエハ搬送機構１３が駆動し、アーム１３Ｃを介して筐体Ｆから半導体ウエハＷを一枚ずつ搬出し、図８の（ａ）に示すようにプリアライメント室１２内のプリアライメント機構１８へ半導体ウエハＷを搬送し、ここで半導体ウエハＷのプリアライメントが行われる。その後、ウエハ移載機構１９が作動し、図８の（ｂ）に示すように３本の把持棒１９Ａによって半導体ウエハＷを把持して持ち上げる。この時、第２のウエハ搬送室１７内で第２のウエハ搬送機構１６が作動し、上アーム１６Ｃがウエハ保持体２１を吸着した状態でプリアライメント機構１８とウエハ移載機構１９の間に進出し、半導体ウエハＷの中心とウエハ保持体２１の中心が一致する地点で停止する。
【００３９】
引き続き、ウエハ移載機構１９の３本の把持棒１９Ａがアーム１９Ｄを介して下降し、３本の把持棒１９Ａの支持部１９Ａ１がそれぞれウエハ保持体２１の切欠部２１Ａ及び上アーム１６Ｃの小孔１６Ｃ２を通り抜け、半導体ウエハＷをウエハ保持体２１上に載置する。３本の把持棒１９Ａは上アーム１６Ｃの小孔１６Ｃ２内で伸びて半導体ウエハＷを開放した後、３本の把持棒１９Ａが図８の（ｃ）に示すようにアーム１９Ｄを介して上昇して初期位置へ戻る。半導体ウエハＷが第２のウエハ搬送機構１６へ移載されると、上アーム１６Ｃがプリアライメント室１４から退出し、下アーム１６Ｃがアライメント室１５と対峙する位置まで移動する。
【００４０】
第２のウエハ搬送機構１６の上アーム１６Ｃが図９の（ａ）に示すようにアライメント室１５内の位置決め部材２２Ｂの真上まで進出し、下降すると、上アーム１６Ｃの凹部１６Ｃ３と位置決め部材２２Ｂの突起２２Ｂ１が嵌合し、アライメント室１５における上アーム１６Ｃ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２２Ａが上昇する。
【００４１】
移動体２２Ａが上昇してウエハ保持板２１と接触し、更に図１０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２２Ｃ１、２２Ｃ２が作動し、第１のカメラ２２Ｃ１が半導体ウエハを撮像して半導体ウエハＷの中心を認識する。第１のカメラ２２Ｃ１が半導体ウエハＷの中心を認識できない時には、上アーム１６Ｃの孔１６Ｃ１の範囲内でＸＹ方向へ移動する間に第１のカメラ２２Ｃ１が半導体ウエハＷの中心を探し、第１のカメラ２２Ｃ１で中心を認識する。次いで、第２のカメラ２２Ｃ２が半導体ウエハＷの周縁部のターゲットを撮像し、中心とターゲットを結ぶラインと座標軸とから半導体ウエハＷのθ方向の傾きを認識する。第２のカメラ２２Ｃ２が半導体ウエハＷの傾きを認識すると、移動体２２Ａがθ方向に回転して半導体ウエハＷの傾きを補正する。引き続き、第１のカメラ２２Ｃ１が半導体ウエハＷの中心を再度確認し、半導体ウエハＷの中心を確認するという一連の動作によって半導体ウエハＷのアライメントを終了する。
【００４２】
アライメント後には、移動体２２Ａが元の位置まで下降するが、その途中でウエハ保持板２１がアライメント後の半導体ウエハＷと一緒に上アーム１６Ｃ上に載置される。その後、上アーム１６Ｃが図１０の（ｂ）に矢印で示すようにアライメント後の半導体ウエハＷをウエハ保持体２１と一緒にアライメント室１５から退出し、所定の検査室５１までアライメント後の半導体ウエハＷを搬送する。
【００４３】
第２のウエハ搬送機構１６の上アーム１６Ｃが図７に示すように検査室５１内に進出し、位置決め部材５７を介して検査室５１内でアライメント室１５内でのアライメントされたＸＹ座標位置を再現する。その後、昇降体２２が上昇してウエハ保持体２１を鉛直方向に持ち上げると、半導体ウエハＷは外周縁部がシール部材５８と弾力的に接触すると共に半導体ウエハＷの複数の電極とプローブカード５４の複数のプローブ５４Ａとが一括して接触し、プローブカード５４と半導体ウエハＷとの間に密閉空間が形成される。この時、排気手段によって密閉空間を減圧すると半導体ウエハＷがシール部材５８と密着した状態になる。この状態で昇降体５６がウエハ保持体２１を保持したまま下降し、上アーム１６Ｃ上にウエハ保持体２１を引き渡す。その後、上アーム１６Ｃが検査室５１から退出すると共に、昇降体５６が再度上昇して半導体ウエハＷをプローブカード５４側へ押圧して半導体ウエハＷの複数の電極と複数のプローブ５４Ａとを電気的に接触させると、半導体ウエハＷの電気的検査が行われる。
【００４４】
検査を終了すると、排気手段による真空吸着を解除し、密閉空間を常圧に戻した後、昇降体５６が検査済みの半導体ウエハＷを伴って元の位置に戻る間に、下アーム１６Ｄが昇降体２２から検査済みの半導体ウエハＷを受け取って検査室５１から退出し、バッファ室２０へ検査済みの半導体ウエハＷを収納する。引き続き、第１のウエハ搬送機構１３が駆動して検査済み半導体ウエハＷをバッファ室２０からウエハ収納室１１内の筐体Ｆ内へ戻す。これらの一連の動作によって半導体ウエハＷの検査を終了する。他の半導体ウエハＷについても同様に検査が行われる。
【００４５】
以上説明したように本実施形態によれば、上下左右方向にウエハ収納室１１、プリアライメント室１２及びアライメント室１５を配列し、上下に配列されたウエハ収納室１１とプリアライメント室１２に沿って第１のウエハ搬送機構１３を有する第１のウエハ搬送室１４を設けると共に、横方向に配列されたプリアライメント室１２とアライメント室１５に沿って第２のウエハ機構１６を有する第２のウエハ搬送室１７を設けてウエハ搬送装置１０を構成し、このウエハ搬送装置１０を複数の検査室５１によって共用するため、従来と比較してウエハ搬送装置１０のフットプリントを格段に削減することができ、検査システムとしてのコストを格段に低減することができる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、ウエハ収納室１１、プリアライメント室１２、アライメント室１５及び第２のウエハ搬送室１７が第１のウエハ搬送室１４を境として左右対称に配置されているため、検査システムを更にコンパクトに纏めることができ、フットプリントを更に削減し、コストを更に低減することができる。
【００４７】
また、プリアライメント室１２は、半導体ウエハＷのプリアライメントを行なうプリアライメント機構１８と、プリアライメント機構１８を介してプリアライメントされた半導体ウエハＷを第２のウエハ搬送機構１６へ移載するウエハ移載機構１９と、を備えているため、プリアライメント機構１８から第２のウエハ搬送機構１６へプリアライメント後の半導体ウエハＷを正確且つ迅速に移載することができる。
【００４８】
また、第１のウエハ搬送機構１３は、上下方向に移動する基台１３Ａと、基台１３Ａ上に水平方向に移動可能に配置されたアーム１３Ｂと、を有し、アーム１３Ｂを介して上下のウエハ収納室１１とプリアライメント室１２との間で上記半導体ウエハを搬送するようにしたため、第１のウエハ搬送室１４、ウエハ収納室１１及びプリアライメント室１２のフットプリントを削減することができる。
【００４９】
第２のウエハ搬送機構１６は、プリアライメント室１２及びアライメント室１５の配列方向に沿って移動すると共に上下方向に移動する基台１６Ａと、基台１６Ａ上に水平方向に移動可能に配置された上下二枚のアーム１６Ｃ、１６Ｄと、を有し、少なくともプリアライメント室１２、アライメント室１５及び検査室５１との間で半導体ウエハＷを搬送するため、プリアライメント室１２、アライメント室１５及び検査室５１との間で半導体ウエハＷを効率よく搬送することができる。
【００５０】
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。
【符号の説明】
【００５１】
１０    ウエハ搬送装置
１１    ウエハ収納室
１２    プリアライメント室
１３    第１のウエハ搬送機構
１４    第１のウエハ搬送室
１５    アライメント室
１６    第２のウエハ搬送機構
１６Ｃ  上アーム
１７    第２のウエハ搬送室
１９    ウエハ移載機構
Ｗ    半導体ウエハ
【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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