CN102290363A - 载置台驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种实现检查装置的省空间化和轻量化的载置台驱动装置。本发明的载置台驱动装置20，具备：使检查室10内的载置台11在水平方向移动的水平方向驱动机构21；支承水平方向驱动机构21的基台22；在检查室10内使用压缩空气使载置台11从支承台12浮起的载置台浮起机构(例如，空气轴承)23；连结水平方向驱动机构21和载置台11的连结机构24；收容水平方向驱动机构21和基台22的壳体25。

Description

载置台驱动装置
技术领域
本发明涉及在检查装置中，对载置半导体晶片等的被检查体、在被检查体的电特性检查中使用的载置台进行驱动的载置台驱动装置，更详细来说，涉及能够节省实现检查装置的省空间化和轻量化的载置台驱动装置。
背景技术
现有的检查装置，例如如图4所示，具备相互邻接的装载室1和检查室2。装载室1具备：以卡盒单位收容多枚半导体晶片W的卡盒收容部；从卡盒将半导体晶片W一枚一枚地搬入搬出的晶片搬送机构；在通过晶片搬送机构搬送半导体晶片期间进行半导体晶片W的预备位置对准的预对准机构。
检查室2具备：保持半导体晶片W、在X、Y、Z和θ方向能够移动的载置台3；与在该载置台3上载置的半导体晶片W电接触的探针卡4；通过探针卡夹(未图示)将该探针卡4固定的夹紧机构5；和将探针卡4与测试头T电连结的连结环6，在控制装置的控制下，通过测试头T、连结环6和探针卡4，在未图示的测试器与半导体晶片W之间接受测试信号来进行半导体晶片W的电特性检查。此外，图4中，7是与载置台3协动来进行半导体晶片W与探针卡4的位置对准的对准机构，7A是设置在对准桥上的照相机，7B是设置在载置台一侧的照相机，8是固定夹紧机构5的顶板。
进行半导体晶片W的电特性检查时，在检查之前，进行半导体晶片W的多个电极垫和与这些电极垫对应的探针卡4的探针4A的对准之后，使半导体晶片W与探针卡4电接触，进行设备的电特性检查。此时，载置台3通过XY工作台9，向X方向和Y方向移动，将半导体晶片W移向检查位置。
此外，根据需要，也有使形成在半导体晶片W的全部电极垫与探针卡4的全部探针4A一起接触，进行半导体晶片W的多个设备的电特性检查。
发明内容
但是，现有的检查装置的情况下，载置台3在检查室2内通过XY工作台9在水平方向的广范围移动，因此，载置台3的移动区域广，此外，对载置台3进行精密级驱动控制，因此XY工作台9必须以高精度制成为高刚性，XY工作台9高重量化，而且随着半导体晶片W的大口径化，XY工作台9的高重量化更加显著。
本发明就是为了解决上述问题，其目的在于提供一种实现检查装置的省空间化和轻量化的载置台驱动装置。
本发明第一方面所述的载置台驱动装置，是将上述载置台从具有载置被检查体的载置台、配置在上述载置台的上方的探针卡和对上述载置台进行支承的支承台的检查室的外侧进行移动的载置台驱动装置，其特征在于，包括：使上述载置台在水平方向移动的水平方向驱动机构；使上述载置台从上述支承台浮起的载置台浮起机构；将上述水平方向驱动机构与上述载置台连结的连结机构，将上述水平方向驱动机构与上述载置台连结，使从上述支承台浮起的上述载置台在水平方向移动。
此外，本发明的第二方面所述的载置台驱动装置，其特征在于，在本发明的第一方面所述的发明中，上述水平移动机构，具有向X方向移动的X工作台和向Y方向移动的Y工作台。
此外，本发明第三方面所述的载置台驱动装置，其特征在于，在本发明的第一方面或本发明的第二方面所述的发明中，上述载置台浮起机构作为空气轴承而构成。
此外，本发明第四方面所述的载置台驱动装置，其特征在于，在本发明的第一方面～第三方面的任一方面所述的发明中，具有将上述载置台固定在上述支承台上的真空吸附装置。
此外，本发明的第五方面所述的载置台驱动装置，其特征在于，在本发明的第一方面～第四方面的任一方面所述的发明中，上述连结机构具有：从上述壳体在水平方向延设的连结体；和设置于上述载置台并且吸附上述连结体的电磁铁。
此外，本发明的第六方面所述的载置台驱动装置，其特征在于，在本发明的第一方面～第五方面的任一方面所述的发明中，具有：将上述被检查体搬向上述载置台的搬送机构。
此外，本发明的第七方面所述的载置台驱动装置，其特征在于，在本发明的第一方面～第六方面的任一方面所述的发明中，上述检查室在一列多个排列。
根据本发明，能够提供一种实现检查装置的省空间化和轻量化的载置台驱动装置。
附图说明
图1为表示本发明的载置台驱动装置的一个实施方式使用的检查装置的俯视图。
图2为表示图1所示的载置台驱动装置与检查室的关系的图，(a)为表示载置台驱动装置与检查室内的载置台连结的状态的侧面图，(b)为表示检查室内的载置台和支承台的俯视图。
图3为表示图2所示的载置台驱动装置和载置台的连结机构的俯视图。
图4为表示现有的检查装置的一个例子的图，为表示剖开检查装置的一部分所表示的正面图。
符号说明
10检查室
11载置台
12支承台
13探针卡
13A探针
20载置台驱动装置
21水平方向驱动机构
21A X工作台
21B Y工作台
23空气轴承(载置台浮起机构)
24连结机构
24A连结体
24B电磁铁
26臂机构
W半导体晶片
具体实施方式
本发明的载置台驱动装置，例如如图1所示，适用于具备多个检查室的检查装置。本实施方式的载置台驱动装置例如与图1～图3所示的检查装置共同说明。
本实施方式的检查装置E，如图1所示，具备：在X方向连设多个(例如5个)排列的检查室10；以沿着这些检查室10移动的方式设置的一个载置台驱动机构20；一枚一枚搬送半导体晶片W的晶片搬送装置30。检查室10、载置台驱动装置20和晶片搬送装置30，以在总括控制装置(未图示)的控制下被驱动的方式相互以通信电线连结。
如图1、图2所示，检查室10具备：载置半导体晶片W的载置台11、对载置台11进行支承的支承台12、配置在载置台11的上方的探针卡13、将探针卡13的多个探针13A与载置台11上的半导体晶片W的多个电极垫进行位置对准的对准机构(未图示)、控制这些的控制装置(未图示)，其构成为：载置台11上的半导体晶片W和探针卡13全体一起接触，通过一次接触对半导体晶片W的全部设备的电特性进行检查。
如图2所示，载置台11具有：吸附固定半导体晶片W的卡盘顶部(chuck top)11A、使卡盘顶部11A升降的升降驱动机构11B、使得卡盘顶部11A向着θ方向移动的θ方向驱动机构(未图示)，在检查半导体晶片W时通过真空装置固定在支承台12的中心。载置台11，例如，以其轴心与支承台12的中心的一致点为基准位置配置在支承台12上。此外，探针卡13，具有与在半导体晶片W整个面上形成的多个所有的设备的电极垫接触根数的探针。
因此，载置台11移动期间，通过对准机构进行载置台11上的半导体晶片W的电极垫与探针卡13的探针13A的对准，之后，探针卡13和半导体晶片W的全部的设备的电极垫全体一起接触，进行半导体晶片W的全设备的电特性检查。
本实施方式的载置台驱动装置20，以在检查室10的外侧沿着5个检查室10移动的方式配置，半导体晶片W与探针卡13的对准时、半导体晶片W的检查时，以从检查室10的外侧将载置台11在支承台12上进行移动操作操作的方式构成。如图1、图2所示，该载置台驱动装置20包括：使检查室10内的载置台11在水平方向移动的水平方向驱动机构21；支承水平方向驱动机构21的基台22；使用压缩空气，使载置台11从支承台12浮起的载置台浮起机构(例如，空气轴承)23；将水平方向驱动机构21与载置台11连结的连结机构24；和收容水平方向驱动机构21的壳体25，该载置台驱动装置20以通过与检查室10之间进行通信，经由驱动机构沿着5个检查室10向X方向移动，在各检查室10的正面中央停止的方式进行控制。此外，在壳体25的上表面设置交接半导体晶片W的臂机构26，在检查室10之间交接半导体晶片W。
如图2所示，水平方向驱动机构21具有：向X方向移动的X工作台21A、和向Y方向移动的Y工作台21B，X工作台21A通过电动机(未图示)沿着设置在Y工作台21B上的X方向轨道21C移动，并且Y工作台21B通过电动机(未图示)沿着在基台22上设置的Y方向轨道21D移动。该水平方向驱动机构21，如图4所示以现有的检查装置为基准构成。
如图2所示，空气轴承23设置在载置台11内的下端部，通过从空气供给源(未图示)供给的压缩空气A运行，将载置台11从支承台12向白色箭头方向(Z方向)上浮少许尺寸。因此，空气轴承23运行，载置台11从支承台12上面浮起，通过水平方向驱动机构21在支承台12的上表面内向水平方向移动。作为该空气轴承23，能够使用现有公知的空气轴承。
如图1～图3所示，水平方向驱动机构21与载置台11以通过连结机构24进行连结、解除连结的方式构成。如图3所示，连结机构24具有：例如从X工作台21A的宽方向的中心向检查室10水平延设的能够进退的连结体24A、和设置在载置台11的周面来吸附连结体24A的电磁铁24B，连结体24A以X工作台21A为基准，能够进退移动。在连结体24A的前端形成有三角形的突起24C，设置在载置台11的周面的电磁铁24B吸附该突起24C，连结水平方向驱动机构21和载置台11。由此，水平方向驱动机构21和载置台11连结时，连结体24A在水平方向驱动机构21能够追随载置台11的浮起而上升。此外，在检查室10形成有连结体24A出入的开口部10A。
此外，如图1所示，晶片搬送装置30配置在与检查室10之间夹持载置台驱动装置20的位置。该晶片搬送装置30，具有多关节臂31和收容多关节臂31的驱动机构的壳体32，沿着与5个检查室10平行配置的轨道40，在X方向移动。此外，在夹持轨道40的、与载置台驱动装置20对置的位置，在X方向设有多台将半导体晶片W暂时保管的晶片保管台50。因此，晶片搬送机构30，沿着轨道40在X方向移动，由多关节臂31在晶片保管台50和载置台驱动装置20的臂机构26之间进行半导体晶片W的交接。
接着，对半导体晶片W检查时的载置台驱动装置20的动作进行说明。首先，在总括控制装置的控制下，检查装置E动作，如图1所示，晶片搬送装置30沿着轨道40移动，在规定的晶片保管台50的正面停止，之后，多关节臂31驱动，从晶片保管台50搬出一枚半导体晶片W。之后，如图1所示，晶片搬送装置30沿着轨道40移动至与规定(例如图1的最左侧)的检查室10相对的位置。该期间，载置台驱动装置20移动，在最左侧的检查室10的正面停止。此时，载置台11侧的电磁铁24B位于连结机构24的连结体24A的延长线上，载置台11通过真空吸附固定在支承台12的中央。
载置台驱动装置20在检查室10的正面停止，连结机构24的连结体24A从水平方向驱动机构21进入检查室10内，突起24C吸附在载置台11侧的电磁铁24B上，将水平方向驱动机构21与载置台11连结。接着，晶片搬送机构30的多关节臂31驱动，并且载置台驱动装置20的臂机构26驱动，在多关节臂31与臂机构26之间进行半导体晶片W的交接。臂机构26从多关节臂31接受半导体晶片W之后，臂机构26进入检查室10内，将半导体晶片W传递到载置台11的卡盘顶部11A，之后从检查室10退出。此时，连结机构24的连结体24A和载置台11侧的电磁铁24B的连结解除，连结体24A从检查室10退出。
载置台驱动装置20完成向最左侧的检查室10的半导体晶片W的传递，之后向有晶片需求的其他的检查室10移动，重复同样的动作，向该检查室10进行半导体晶片W的传递。如此，载置台驱动装置20，往来于5个检查室10，在晶片保管台50之间，有效进行半导体晶片W的交接。
接受半导体晶片W的最左侧的检查室10，实施半导体晶片W的电特性检查。即，在检查室10内，载置台11的卡盘顶部11A通过θ方向驱动机构仅旋转很小的角度，将半导体晶片W调整到规定的方向之后，解除支承台12上的载置台11的固定，并且载置台11通过空气轴承23从支承台12浮起，成为从支承台12上的基准位置能够自由移动的状态。在该状态，载置台11通过水平方向驱动机构21，向X方向和Y方向移动，并且与对准机构协同，进行载置台11上的半导体晶片W的检查用的电极垫和探针卡13的探针13A的对准。半导体晶片W和探针卡13对准之后，在对准位置，载置台11固定在支承台12上。接着，在载置台11，卡盘顶部11A通过升降驱动机构上升，半导体晶片W的全部电极垫与探针卡13的全部探针13A全体一起接触，卡盘顶部11A超速转动(over drive)，全部电极垫和全部探针13A分别电接触，依次进行半导体晶片W的全设备的电特性检查。
半导体晶片W的检查结束，进行最左侧的检查室10和载置台驱动装置20的通信，呼叫载置台驱动装置20，由载置台驱动装置20从检查室10接受完成检查的半导体晶片W。即，载置台驱动装置20的臂机构26进入检查室10内，从载置台11接受完成检查的半导体晶片W，向检查室10的外侧搬送后，在晶片搬送装置30的多关节臂31之间，进行完成检查的半导体晶片W的交接。多关节臂31接受完成检查的半导体晶片W，晶片搬送装置30沿着轨道40移动，在规定的晶片保管台50的正面停止，将完成检查的半导体晶片W返回规定的晶片保管台50。其后，后续的未检查的半导体晶片W按着上述工序依次被检查。
根据以上说明的本实施方式，使检查室10内的载置台11向水平方向移动的载置台驱动装置20设置在检查室10的外侧，因此，能够省略检查室10内的水平方向驱动机构，能够使得检查室10内的驱动机器轻量化，并且能够使得检查室10省空间化，还能够促进成本的降低。
此外，即使有5个检查室10，但5个检查室10能够共用载置台驱动装置20，因此能够显著减少检查装置E的成本。
此外，本发明不限于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，作为连结机构使用电磁铁，但是作为连结机构也可以使用机械抓住连结体的前端部的夹具机构。此外，载置台驱动装置具备臂机构，但是也可以省略载置台驱动装置的臂机构，在晶片搬送装置的多关节臂和载置台之间直接交接半导体晶片。此外，也可以省略晶片搬送装置，在载置台驱动装置上设置多关节臂等的臂机构。

Claims (7)

1.一种载置台驱动装置，其是从检查室的外侧使载置台移动的载置台驱动装置，所述检查室具有载置被检查体的所述载置台、配置在所述载置台的上方的探针卡和对所述载置台进行支承的支承台，所述载置台驱动装置的特征在于，具备：
使所述载置台在水平方向移动的水平方向驱动机构；使所述载置台从所述支承台浮起的载置台浮起机构；和将所述水平方向驱动机构与所述载置台连结的连结机构，
将所述水平方向驱动机构与所述载置台连结，使从所述支承台浮起的所述载置台在水平方向移动。
2.如权利要求1所述的载置台驱动装置，其特征在于：
所述水平移动机构包括：向X方向移动的X工作台和向Y方向移动的Y工作台。
3.如权利要求1或2所述的载置台驱动装置，其特征在于：
所述载置台浮起机构构成为空气轴承。
4.如权利要求1～3中任一项所述的载置台驱动装置，其特征在于：
具有将所述载置台固定在所述支承台上的真空吸附装置。
5.如权利要求1～3中任一项所述的载置台驱动装置，其特征在于：
所述连结机构包括：从所述壳体在水平方向延设的连结体；和设置于所述载置台并且吸附所述连结体的电磁铁。
6.如权利要求1～3中任一项所述的载置台驱动装置，其特征在于：
包括将所述被检查体搬送至所述载置台的搬送机构。
7.如权利要求1～3中任一项所述的载置台驱动装置，其特征在于：
所述检查室在一列上排列多个。
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