CN101276771A - 被检查体的搬送装置和检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及被检查体的搬送装置和检查装置。本发明提供一种能够使低温检查完成的半导体晶片在短时间恢复至不结露的温度，即使缩短低温检查时间也能够供给下一个半导体晶片顺利地执行低温检查的半导体晶片的搬送装置。本发明的晶片搬送装置(17)包括具有搬送臂(17A)出入的出入口(17F)的臂收纳室(17E)，在臂收纳室(17E)设置有具有从不同的位置供给干燥空气的气体喷出口(23A)和第三配管(23G)的气体供给单元(23)，构成为从气体喷出口(23A)向通过搬送臂(17A)搬入臂收纳室(17E)内的半导体晶片(W)供给干燥空气。

Description

被检查体的搬送装置和检查装置
技术领域
本发明涉及被检查体的搬送装置和检查装置，更详细而言，涉及在半导体晶片等被检查体的低温检查中使用的被检查体的搬送装置和检查装置。
背景技术
现有的这种的检查装置通常包括进行被检查体(例如半导体晶片)的低温检查的探针室和与探针室邻接的负载室。探针室包括：载置半导体晶片并且能够调节半导体晶片的温度的晶片卡盘；配置在晶片卡盘的上方的探针卡(probe card)；和进行探针卡的多个探针与半导体晶片的多个电极片(pad)的对准的对准机构，在对准半导体晶片之后，使在晶片卡盘上设定为-数10℃的低温的半导体晶片与探针卡的探针电接触，进行规定的低温检查。负载室包括以盒单位收纳多个半导体晶片的收纳部和具有在盒与探针室之间搬送半导体晶片的搬送臂的搬送装置，以搬送臂一枚一枚地取出盒内的半导体晶片，进行预对准之后，向探针室搬送，再将检查完成的半导体晶片从探针室向盒内原来的地方搬送。
为了在探针室中以低温进行检查，以例如在专利文献1中记载的半导体晶片上不结露、结冰的方式将与低温检查相称的低露点的干燥空气供给到探针室内，将探针室内的检查环境维持在低露点。若在探针室内结束低温检查，通过搬送臂将检查完成的半导体晶片从探针室内的晶片卡盘向负载室搬出，返回到盒内。此时，由于在专利文献1的检查装置的情况下，从探针室内的低露点环境向未采用该对策的负载室的盒搬送检查完成的半导体晶片，所以半导体晶片在搬入盒的期间发生结露、结冰。该负载室内和盒内通常维持在以清洁室为标准的环境，例如温度25℃、湿度50％(露点：13℃)的环境。
为了防止在盒内的半导体晶片的结露、结冰，在探针室内使用三销(スリ一ピン)使半导体晶片从晶片卡盘浮起，使半导体晶片待机规定时间，直至返回到在负载室内半导体晶片上不结露的温度(露点)为止，在晶片温度达到露点的时刻，通过搬送臂将晶片卡盘上的半导体晶片返回到负载室的盒内。在此，至晶片温度达到露点为止需要相当的待机时间。
因此，在晶片搬送装置中设置具有低露点环境的空间，免去在晶片卡盘上的待机时间，将检查完成的半导体晶片就这样搬入晶片搬送装置的低露点环境中，使晶片温度恢复到在盒内不结露的温度。
专利文献1：专利3388271
发明内容
但是，即使在晶片搬送装置中设置低露点环境，由于盒内的环境接近清洁室的环境，为了使低温检查完成的半导体晶片返回到盒内，必须在低露点环境下待机仅规定时间，直至晶片温度恢复到盒内的露点为止。最近由于存在缩短低温检查时间的倾向，存在在低露点环境下使之待机至半导体晶片温度恢复到盒内的露点的时间而赶不及供给下一个半导体晶片的问题。此外，有必要每次设定在低露点环境下待机的时间。
本发明为解决上述课题而提出，其目的在于提供一种能够使低温检查完成的被检查体在通常的搬送时间内的短时间恢复至不结露的温度，即使缩短低温检查时间也能够使检查完成的被检查体不待机就这样返回到原来的地方，并且供给下一个被检查体，顺利地执行低温检查的被检查体的搬送装置和检查装置。
本发明的第一方面记载的被检查体的搬送装置为具备将被检查体向进行低温检查的检查室搬送的搬送臂的搬送装置，上述搬送装置的特征在于，包括具有上述搬送臂出入的出入口的臂收纳室，在上述臂收纳室设置有具有从不同的位置供给低露点气体的第一、第二供给部的气体供给单元，从第一供给部向通过上述搬送臂搬入上述臂收纳室内的上述被检查体供给低露点气体。
此外，本发明的第二方面记载的被检查体的搬送装置的特征在于：在第一方面记载的发明中，上述第一供给部设置在上述臂收纳室的出入口附近。
此外，本发明的第三方面记载的被检查体的搬送装置的特征在于：在第一方面或第二方面记载的发明中，上述第二供给部设置在上述臂收纳室的出入口的内侧。
此外，本发明的第四方面记载的被检查体的搬送装置的特征在于：在第一方面～第三方面中任一项记载的发明中，上述低露点气体为干燥空气。
此外，本发明的第五方面记载的检查装置的特征在于，包括：进行被检查体的低温检查的检查室；和设置有具有将上述被检查体向该检查室搬送的搬送臂的搬送装置的搬送室，其中，上述搬送装置包括具有上述搬送臂出入的出入口的臂收纳室，在上述臂收纳室设置有具有从不同的位置供给低露点气体的第一、第二供给部的气体供给单元，从第一供给部向通过上述搬送臂搬入上述臂收纳室内的上述被检查体供给低露点气体。
此外，本发明的第六方面记载的检查装置的特征在于：在第五方面记载的发明中，上述第一供给部设置在上述臂收纳室的出入口附近。
此外，本发明的第七方面记载的检查装置的特征在于：在第五方面或第六方面记载的发明中，上述第二供给部设置在上述臂收纳室的出入口的内侧。
此外，本发明的第八方面记载的检查装置的特征在于：在第五方面～第七方面中任一项记载的发明中，上述搬送室，至少包围设置有上述搬送装置的空间的壁面为气密构造。
此外，本发明的第九方面记载的检查装置的特征在于：在第五方面～第八方面中任一项记载的发明中，上述低露点气体为干燥空气。
根据本发明，能够提供一种能够使低温检查完成的被检查体在通常的搬送时间内的短时间恢复至不结露的温度，即使缩短低温检查时间也能够使检查完成的被检查体不待机地就这样返回原来的地方，并且供给下一个被检查体顺利地执行低温检查的被检查体的搬送装置和检查装置。
附图说明
图1为表示本发明的检查装置的一个实施方式的结构的平面图。
图2为表示在图1所示的检查装置中使用的搬送室的结构图。
图3(a)、(b)为表示分别对刚检查后的半导体晶片各部位的温度进行测定的状态的图，(a)为其平面图，(b)为其侧视图。
符号说明
10检查装置
11探针室(检查室)
12负载室(搬送室)
17晶片搬送装置
17A搬送臂
17E臂收纳室
17F出入口
23气体供给单元
23A气体喷出口(第一供给部)
23G第三配管(第二供给部)
W半导体晶片(被检查体)
具体实施方式
以下，根据图1～图3所示的实施方式对本发明进行说明。其中，在各图中，图1为表示本发明的检查装置的一个实施方式的结构的平面图，图2为表示图1所示的检查装置的搬送室内部的侧面的结构图，图3(a)、(b)为表示分别对刚检查后的半导体晶片各部位的温度进行测定的状态的图，(a)为其平面图，(b)为其侧视图。
例如如图1所示，本实施方式的检查装置10包括：在-数10℃(例如-30℃)的低温下进行被处理体(例如半导体晶片)的电特性检查的检查室(探针室)11、和与探针室11邻接并且搬送半导体晶片的搬送室(负载室)12。其中，图1中左边为检查装置10的正面。
如图1所示，探针室11具备：载置半导体晶片W并且内置调节半导体晶片W的温度的温度调节机构的能够移动的晶片卡盘13；配置在该晶片卡盘13的上方的探针卡14；和进行该探针卡14的多个探针(未图示)与晶片卡盘13上的半导体晶片W的对准的对准机构15，构成为内部形成低露点的干燥空气的气氛，使得在进行低温检查时不在半导体晶片W上结露、结冰。其中，对准机构15包括：对晶片卡盘13上的半导体晶片W进行摄像的摄像机15A；安装有摄像机15A的定位桥(alignment bridge)15B；和在初始位置与探针中心(探针卡的中心的正下方)之间对定位桥15B进行移动引导的一对导轨15C。
因此，在探针室11中，在控制装置的控制下，将晶片卡盘13冷却至例如-30℃的低温，并通过低温的晶片卡盘13将半导体晶片W冷却之后，通过对准机构15进行晶片卡盘13上的半导体晶片W和探针卡14的多个探针的对准。其后，晶片卡盘13向X、Y和Z方向移动，使半导体晶片W的电极片和与之对应的多个探针电接触，进行半导体晶片W的电特性检查。
而且，如图1所示，负载室12具备：载置收纳有多个半导体晶片的盒C的前后两个第一、第二负载埠(port)16A、16B；和配置在第一、第二负载埠16A、16B之间的具有搬送臂17A的晶片搬送装置17(参照图2)，以晶片搬送装置17等各种机器在控制装置(未图示)的控制下进行驱动的方式构成。在本实施方式中使用例如FOUP(FrontOpening Unified Pot：前开式标准盒)作为盒C。
此外，如图2所示，通过基板12A和隔壁12B从搬送装置17区划形成第一、第二负载埠16A、16B。在这些负载埠16A、16B的隔壁12B、12B上分别设置有自动开闭FOUP的盖的开关(opener)18A。此外，在第一负载埠16A的下方的空间内上下配置有缓冲台19和晶片台20。在第二负载埠16B的下方的空间内设置有进行半导体晶片W的预对准的副卡盘21和读取晶片W的识别信息的信息读取装置22，在利用搬送臂17A将半导体晶片W向探针室11搬送之前，通过副卡盘21对半导体晶片W进行预对准，并且通过信息读取装置22读取晶片信息。
设置有上述各种机器19～22的空间，与设置有晶片搬送装置17的空间一体，如图2中的粗线所示通过基板12A、隔壁12B等隔壁从第一、第二负载埠16A、16B或其它的空间保持气密状态地区划开来。因此，晶片搬送装置17的设置空间被从第一、第二负载埠16A、16B等完全地遮蔽。
如图2所示，上述的第一、第二负载埠16A、16B相互具有同一结构，夹着晶片搬送装置17相互相对配置。因此，以下对前方(在各图中左方)的第一负载埠16A进行说明。例如如图2所示，第一负载埠16A具有载置盒C的旋转台及其旋转驱动机构(均未图示)，配置在基板12A上。在第一负载埠16A中，盒C通过旋转台旋转，其搬入搬出口面向晶片搬送装置17。
如图2所示，本实施方式的晶片搬送装置17具备：用于搬送半导体晶片W在基板12B上沿前后方向移动的搬送臂17A；设置在基板17B的下侧并且收纳通过基板17B使搬送臂17A旋转的旋转驱动机构(未图示)的收纳部17C；和使搬送臂17A与收纳部17C一起升降的升降驱动机构17D。此外，在基板17B上面设置有收纳搬送臂17A的臂收纳室17E。在该臂收纳室17E的前面形成有搬送臂17A出入的出入口17F，搬送臂17A在交接半导体晶片W时从该出入口17F出入。如图2所示，该搬送臂17A由上下两级的臂构成。在将半导体晶片W向探针室11传递时使用一个臂，在将检查完成的半导体晶片W从探针室11取出时使用另一个臂。
此外，在晶片搬送装置17上设置有向臂收纳室17E内供给低露点的气体(例如干燥空气)的气体供给单元23。该气体供给单元23包括：在臂收纳室17E的上面，设置在其出入口17F附近的第一供给部(多个气体喷出口)23A；向这些气体喷出口23A分配干燥空气的分配器23B；通过第一配管23C连接在该分配器23B上的电磁阀23D；通过第二配管23E连接在该电磁阀23D上的干燥空气源23F；和连接电磁阀23D与臂搬送室17E并且作为第二供给部配置在臂收纳室17E的内侧的第三配管23G。
在低温检查时，通过电磁阀23D开放第三配管23G，从第三配管23G向臂收纳室17E内供给干燥空气，臂收纳室17E内通过干燥空气常成为低露点环境。在将低温检查完成的半导体晶片W以搬送臂17A搬入到臂收纳室17E内时，通过以控制装置控制电磁阀23D从气体喷出口23A和/或第三配管23G向臂收纳室17E内供给干燥空气，并且从臂收纳室17E的出入口17F向外部顺利地排出干燥空气。晶片搬送装置17的设置空间，在到从第三配管23G供给干燥空气为止，为例如温度25℃、湿度50％(露点：13℃)的以清洁室为标准的环境，但通过从第三配管23G等供给干燥空气，露点降低至低于13℃，如后面阐述的那样例如9℃左右。
半导体晶片W的低温检查时间，由于根据其种类的不同而检查时间不同，所以在本实施方式中如以下说明的那样，根据低温检查时间改变臂收纳室17E内的来自气体供给单元23的干燥空气的供给方式。但是，在任何的情况下也不用使检查完成的半导体晶片W待机，在通常的搬送时间内晶片温度上升至在盒C内不结露的温度。因此，没必要使半导体晶片W在臂收纳室17E内额外地待机。
在低温检查时间长于在臂收纳室17E内晶片温度从刚检查后的温度至达到露点为止的时间的情况下，只通过仅从第三配管23G向臂收纳室17E内供给干燥空气，在臂收纳室17E内检查完成的半导体晶片W也能够上升晶片温度至盒C内的露点。因此，在臂收纳室17E内晶片温度恢复到盒C内的露点的时刻能够将半导体晶片W返回盒C。
但是，在低温检查时间短于在臂收纳室17E内晶片温度从刚检查后的温度至达到露点为止的时间的情况下，仅从第三配管23G供给干燥空气，晶片温度在检查时间内也上升不到露点。在这种情况下，从气体供给单元23的气体喷出口23A向以搬送臂17A保持着的检查完成的半导体晶片W喷射干燥空气，使半导体晶片W的温度上升加速。在这种情况下在从探针室11向盒C内搬送半导体晶片W的时间内，如果能够使晶片温度上升至盒C内的露点，则也没有必要设置待机时间，也能够将半导体晶片W返回盒C。
如果即使从喷出口23A供给干燥空气也赶不上晶片温度的上升，在从探针室11向盒C内搬送半导体晶片W的时间内，晶片温度没有上升至盒C内的露点，则就在搬送时间内达到的晶片温度下将半导体晶片W从臂收纳室17E返回盒C内。在这种情况下，由于晶片搬送装置17的设置空间成为比盒C内的露点13℃低的9℃左右的低露点环境，所以在将半导体晶片W从臂收纳室17E返回盒C内的期间不会在半导体晶片W上结露。此外，由于使用FOUP作为盒C，所以FOUP内也为与晶片搬送装置17的设置空间相同的环境，因此即使从臂收纳室17E返回FOUP内在半导体晶片W上也不会结露。即，在这种情况下也能够在通常的半导体晶片W的搬送时间内使半导体晶片W上升至不结露的温度。
因此，在上述的任何一种情况下都能够在将半导体晶片W从探针室11向盒C内搬送的时间内，使晶片温度上升至在半导体晶片W上不结露的温度，特别是没必要设定在臂收纳室17E内待机的时间。
通过例如如图3(a)、(b)所示进行测定能够追踪从刚检查后至达到露点的温度变化。如图3(a)所示，在半导体晶片W的中心及其左右上下安装有温度传感器S，将来自温度传感器S的测定信号在线发送至控制装置。在控制装置中，基于测定信号随时间的经过记录半导体晶片W的各部位的测定温度，并保存该记录。
用5个地方的温度传感器S对半导体晶片W的温度进行测定，如图3(b)所示，通过晶片卡盘13的三销13A使半导体晶片W从载置面浮起，将以搬送臂17A接收半导体晶片W时的测定温度作为刚检查后的温度加以记录。然后，在以搬送臂17A将半导体晶片W收纳在臂收纳室17E内的期间也逐次测定5个地方的温度，将各个测定温度在线发送至控制装置，并加以存储。将仅从第三配管23G向臂收纳室17E内供给干燥空气的情况和从第三配管23G和气体喷出口23A的双方供给干燥空气的情况分开，记录半导体晶片W的温度变化。基于这些测定数据和检查时间能够决定供给干燥空气的顺序。
接着，对动作进行说明。如图1、图2所示，晶片搬送装置17驱动，在搬送臂17A从第一负载埠16A的盒C取出半导体晶片W之后，搬送臂17A旋转180°将半导体晶片W向副卡盘20的设置空间搬送。在此通过副卡盘21进行半导体晶片W的预对准，并且通过信息读取装置22对半导体晶片W进行特定。其后，搬送臂17A逆时针方向旋转90°将半导体晶片W向探针室11内的晶片卡盘13传递。此时，由于晶片卡盘13设定为-30℃，所以半导体晶片W在晶片卡盘13上被冷却。
在此期间，气体供给单元23与晶片搬送装置17一起驱动，通过电磁阀23D从第三配管23G向臂收纳室17E内供给干燥空气，在臂收纳室17E内制造低露点环境。
在探针室11内晶片卡盘13与对准机构15协作，进行半导体晶片W和探针卡14的探针的对准。在此期间半导体晶片W通过晶片卡盘13冷却至-30℃附近的规定温度。对准之后，以规定的顺序进行半导体晶片W的低温检查。低温检查后，在以搬送臂14A的一个臂搬送下一个预对准后的半导体晶片W，并以另一个臂从探针室11内的晶片卡盘13接收检查完成的半导体晶片W并收纳于臂收纳室17E内之后，将下一个半导体晶片W向晶片卡盘13传递，将该臂收纳在臂收纳室17E内。
此时，控制装置对气体供给单元23进行控制，切换电磁阀23D，从喷射口23A向来到臂收纳室17E内的半导体晶片W喷射干燥空气。由此通过半导体晶片W与干燥空气的温度差使晶片温度渐渐地上升的同时收纳在臂收纳室17E内。然后，如果在通常的半导体晶片W的搬送时间内晶片温度达到露点13℃，则就这样将半导体晶片W返回盒C内。假设晶片温度在通常的搬送时间内未达到露点13℃的情况下，也中途将半导体晶片W从臂收纳室17E返回盒C内。此时，晶片搬送装置14的设置空间通过目前为止从臂收纳室17E流出的干燥空气成为低露点环境，而且盒C内也成为与晶片搬送装置17的设置环境相同的低露点环境，因此即使从臂收纳室17E向盒C搬送半导体晶片W，也不会在半导体晶片W上结露。
这样通过根据半导体晶片W的低温检查时间的长短改变来自气体供给单元23的干燥空气的供给方式，能够确实地防止半导体晶片W上的结露，并且能够节约干燥空气的使用量。
如以上说明所述，根据本发明的实施方式，晶片搬送装置17包括具有搬送臂17A出入的出入口17F的臂收纳室17E，在臂收纳室17E上设置有具有从不同的位置供给干燥空气的气体喷出口23A和第三配管23G的气体供给单元23，由于从气体喷出口23A向通过搬送臂17A搬入臂收纳室17E内的半导体晶片W喷射干燥空气，因此通过来自气体喷出口23A的干燥空气加速晶片温度的上升，能够使半导体晶片W在其搬送时间内恢复至不结露的温度，能够将检查完成的半导体晶片W返回负载室12内的盒C内，向探针室11供给下一个半导体晶片W顺利地执行低温检查。此外，由于能够在通常的搬送时间内使晶片温度从检查完成的温度上升至盒C内的露点温度，所以没必要使半导体晶片W在臂收纳室17E内待机，也没必要每次设定待机时间。
此外，根据本发明，由于在臂收纳室17E的出入口17F附近设置有气体喷出口23A，所以能够使检查完成的半导体晶片W有效地恢复至不结露的温度。此外，由于在臂收纳室17E的内侧配置有第三配管23G的气体供给部，所以能够在臂收纳室17E内确实地形成低露点环境。
其中，本发明不受上述实施方式的任何限制，能够根据需要适当地变更各结构要素。例如在上述实施方式中使用的是干燥空气作为低露点气体，但也能够根据被检查体的种类使用氮气等化学性不活泼的气体。
产业上的可利用性
本发明能够适当地利用于进行半导体晶片等被检查体的低温检查的检查装置。

Claims (9)

1.一种被检查体的搬送装置，其具备将被检查体向进行低温检查的检查室搬送的搬送臂，所述搬送装置的特征在于，包括：
具有所述搬送臂出入的出入口的臂收纳室，其中，
在所述臂收纳室设置有具有从不同的位置供给低露点气体的第一、第二供给部的气体供给单元，从第一供给部向通过所述搬送臂搬入所述臂收纳室内的所述被检查体供给低露点气体。
2.如权利要求1所述的被检查体的搬送装置，其特征在于：
所述第一供给部设置在所述臂收纳室的出入口附近。
3.如权利要求1或2所述的被检查体的搬送装置，其特征在于：
所述第二供给部设置在所述臂收纳室的出入口的内侧。
4.如权利要求1～3中任一项所述的被检查体的搬送装置，其特征在于：
所述低露点气体为干燥空气。
5.一种检查装置，其特征在于，包括：
进行被检查体的低温检查的检查室；和
设置有具有将所述被检查体向该检查室搬送的搬送臂的搬送装置的搬送室，其中
所述搬送装置包括具有所述搬送臂出入的出入口的臂收纳室，在所述臂收纳室设置有具有从不同的位置供给低露点气体的第一、第二供给部的气体供给单元，从第一供给部向通过所述搬送臂搬入所述臂收纳室内的所述被检查体供给低露点气体。
6.如权利要求5所述的检查装置，其特征在于：
所述第一供给部设置在所述臂收纳室的出入口附近。
7.如权利要求5或6所述的检查装置，其特征在于：
所述第二供给部设置在所述臂收纳室的出入口的内侧。
8.如权利要求5～7中任一项所述的检查装置，其特征在于：
所述搬送室，至少包围设置有所述搬送装置的空间的壁面为气密构造。
9.如权利要求5～8中任一项所述的检查装置，其特征在于：
所述低露点气体为干燥空气。
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