CN111312618B - 检查装置和检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种应对基板在基板吸盘部的吸附不良的检查装置和检查方法。例示性的实施方式所涉及的检查装置具备用于检查形成于基板的半导体器件的电气特性的多个检查室。检查装置具备基板吸盘部、测量部、控制部。基板吸盘部在检查时以吸附的方式保持基板。测量部在基板被载置于基板吸盘部的状态下测量基板吸盘部的吸附力。控制部进行基于测量部的测量结果及第一条件的第一判定、以及基于测量部的测量结果及与所述第一条件不同的第二条件的第二判定。控制部基于第一判定的结果和所述第二判定的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作。控制部执行与选择出的动作相应的处理。

Description

检查装置和检查方法
技术领域
本公开的例示性的实施方式涉及一种检查装置和检查方法。
背景技术
作为检查晶圆基板的检查装置，例如已知有检查形成于基板的多个半导体器件的电气特性的探针装置等。在专利文献1中公开了一种与向探针装置具有的探针卡抵接的基板抵接方法有关的技术。在专利文献1所公开的方法中，首先，经由晶圆板将晶圆(基板)载置于吸盘构件。之后，将晶圆搬送至与探针卡相向的位置。使用升降装置使搬送来的晶圆与晶圆板一同朝向探针卡移动。在移动后，使设置于晶圆的半导体器件的多个电极与设置于探针卡的多个探针分别抵接。在该抵接后，使晶圆进一步朝向探针卡来实施过驱动(overdrive)。之后，将探针卡与晶圆板之间的空间减压，从而保持半导体器件的电极与探针卡的探针的抵接状态地将吸盘构件从晶圆板切离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-29917号公报
发明内容
发明要解决的问题
能够在检查基板前检查载置于吸盘上的作为检查对象的基板的载置状态。在载置状态低于基准的情况下，将基板从吸盘回收。本公开提供一种应对基板在基板吸盘部的吸附不良的技术。
用于解决问题的方案
在例示性的实施方式中，提供一种检查装置。检查装置具备用于检查形成于基板的半导体器件的电气特性的多个检查室。检查装置具备基板吸盘部、测量部、控制部。基板吸盘部在检查时以吸附的方式保持基板。测量部在基板被载置于基板吸盘部的状态下测量基板吸盘部的吸附力。控制部进行基于测量部的测量结果及第一条件的第一判定、以及基于测量部的测量结果及与所述第一条件不同的第二条件的第二判定。控制部基于第一判定的结果和所述第二判定的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作。控制部执行与选择出的动作相应的处理。
发明的效果
根据例示性的实施方式，能够应对基板在基板吸盘部的吸附不良。
附图说明
图1是概要性地表示例示性的实施方式所涉及的检查装置的结构的一例的图。
图2是概要性地表示图1所示的检查装置的截面结构的一例的图。
图3是概要性地表示图1所示的检查装置的截面结构的一例的图。
图4是更详细地表示图1所示的检查单元的结构的一例和图2所示的移动部的结构的一例的图。
图5是表示例示性的实施方式所涉及的检查方法的一例的流程图。
具体实施方式
首先，列举本公开的各种例示性的实施方式来说明。在例示性的实施方式中提供一种检查装置。检查装置具备用于检查形成于基板的半导体器件的电气特性的多个检查室。检查装置具备基板吸盘部、测量部、控制部。基板吸盘部在检查时以吸附的方式保持基板。测量部在基板被载置于基板吸盘部的状态下测量基板吸盘部的吸附力。控制部进行基于测量部的测量结果及第一条件的第一判定、以及基于测量部的测量结果及与所述第一条件不同的第二条件的第二判定。控制部基于第一判定的结果和所述第二判定的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作。控制部执行与选择出的动作相应的处理。像这样，不是仅通过基于第一条件的第一判定来判定基板的吸附状态，在还进行基于与第一条件不同的第二条件的第二判定的基础上判定基板的吸附状态。因而，能够更细致地进行基板的吸附状态的判定，因此能够更有效地应对基板的吸附不良。
在例示性的实施方式中，在第一判定中判定为不满足第一条件且在第二判定中判定为满足第二条件的情况下，控制部控制加载部来回收基板。加载部针对基板吸盘部进行基板的载置和回收。不仅在第一判定中不满足第一条件的情况下，在虽然不满足第一条件但在第二判定中满足第二条件的情况下，也能够利用加载部进行基板的回收。因而，能够提高基板的回收的效率性。
在例示性的实施方式中，控制部在基板的回收前测定基板的位置与基板的基准位置之间的位置偏移，在位置偏移处于基准范围内的情况下，控制移动部来调整基板吸盘部的位置，使得校正位置偏移。因而，在基板的位置产生了位置偏移的情况下，能够在基板的回收前适当地校正基板的位置偏移。
在例示性的实施方式中，控制部控制移动部以抑制基板的位置检测时的基板的移动速度。因而，能够防止由于基板的位置检测引起的基板的位置偏移。
在例示性的实施方式中，提供一种检查方法。在检查方法中，使用具备多个检查室的检查装置来检查形成于基板的半导体器件的电气特性。检查装置具备基板吸盘部和测量部。基板吸盘部在检查时以吸附的方式保持基板。测量部在基板被载置于基板吸盘部的状态下测量基板吸盘部的吸附力。在该检查方法中，进行基于测量部的测量结果及第一条件的第一判定、以及基于测量部的测量结果及与第一条件不同的第二条件的第二判定。在该检查方法中，基于第一判定的结果和第二判定的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作，执行与选择出的动作相应的处理。像这样，不是仅通过基于第一条件的第一判定来判定基板的吸附状态，在还进行基于与第一条件不同的第二条件的第二判定的基础上判定基板的吸附状态。因而，能够更细致地进行基板的吸附状态的判定，因此能够更有效地应对基板的吸附不良。
下面，参照附图来详细地说明各种例示性的实施方式。此外，在各附图中对同一或相当的部分标注同一标记。参照图1来说明例示性的实施方式所涉及的检查装置100的结构的一例。参照图2来说明图1所示的检查装置100的截面(图1的沿I-I线的截面)的结构的一例。参照图3来说明图1所示的检查装置100的其它截面(YZ面)的结构的一例。参照图4来更详细地说明图1所示的检查装置100的结构的一例和图2所示的移动部28的结构的一例。
例示性的实施方式所涉及的检查装置100为用于检查形成于基板W(晶圆)的多个半导体器件的电气特性的装置。
检查装置100具备检查部12、加载部13、控制部Cnt、测量部Mes。检查部12用于检查形成于基板W的半导体器件的电气特性。加载部13针对检查部12进行基板W的搬送和搬出。更具体地说，例如，在检查半导体器件的电气特性时，加载部13针对载置基板W的基板吸盘部36进行基板W的载置和回收。如图1所示，检查装置100构成为检查部12与加载部13连结。
控制部Cnt控制检查装置100的各部。测量部Mes测量检查装置100的各部的物理参数的值，发送至控制部Cnt。
检查部12具备上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c。上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c沿着Z方向(例如铅垂方向)依次配置。中层检查空间12b设置于下层检查空间12c上，上层检查空间12a设置于中层检查空间12b上。
上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c分别具备4个检查室24。在上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c的各层，4个检查室24沿着X方向直列地配置。
上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c分别具备移动部28。移动部28能够通过控制部Cnt的控制进行动作。移动部28能够在XY方向(例如水平方向)上移动，以使从加载部13搬送来的基板W移动至后述的检查单元30的下方。
上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c分别具备导轨41。在上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c的各层中，导轨41遍及4个检查室24地沿X方向延伸。
检查部12具备3台上照相机29。上照相机29检测被载置于基板吸盘部36的基板W的位置。
上照相机29能够通过控制部Cnt的控制进行动作。3台上照相机29分别配置于上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c的各个空间。
在上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c的各个空间中，上照相机29能够沿着导轨50在4个检查室24直列地配置的方向(X方向)上移动，从而能够适当地配置于4个检查室24的各个检查室。在上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c的各个空间中，上照相机29能够在比检查单元30靠加载部13的位置沿X方向移动。
检查室24具备检查单元30。检查单元30能够通过控制部Cnt的控制进行动作。检查单元30例如为探针。
加载部13具备搬入搬出部14、搬送室23。搬入搬出部14具备加载端口19、卸载台20、位置对准部21。加载端口19、卸载台20、位置对准部21沿着X方向直列地配置。
加载端口19具备搬送容器18。搬送容器18例如为被称作前开式晶圆传送盒(FrontOpening Unified Pod(FOUP))的容器，能够收容多个基板W。
在将基板W搬送至检查部12之前，位置对准部21进行基板W的位置对准。
搬送室23设置于检查部12与搬入搬出部14之间。搬送室23具备搬送机构22。搬送机构22用于搬送基板W。搬送机构22能够在搬送室23内行走。搬送机构22能够通过控制部Cnt的控制进行动作。
搬送机构22具备搬送臂51、旋转驱动部52、基座部53。搬送臂51为支承基板W的加载臂。旋转驱动部52使搬送臂51旋转。基座部53支承旋转驱动部52。
搬送机构22能够在Z方向和XY方向上移动。搬送机构22通过搬送臂51的前后移动和θ方向的旋转来从搬送容器18接受检查前的基板W，并将基板W交接至上层检查空间12a、中层检查空间12b、下层检查空间12c的各个空间的检查室24。搬送机构22能够接受检查后的基板W并将其返回至搬送容器18。
检查单元30具备测试器31、探针卡32、多个探针32a、支承板33、接触块34、多个弹簧针34a、波纹管35。测试器31能够向形成于基板W的半导体器件发送检查信号。探针卡32具备多个探针32a。多个探针32a的各个探针能够与形成于基板W的多个半导体器件的各个半导体器件的电极接触。
支承板33支承探针卡32。支承板33设置于测试器31的下方。接触块34将测试器31与探针卡32连接。
多个弹簧针34a将探针卡32与测试器31电连接。多个弹簧针34a设置于接触块34的上下表面。波纹管35被设置为从支承板33下垂并围绕探针卡32。
波纹管35在针对基板吸盘部36上的基板W使探针卡32的多个探针32a与基板W接触的状态下形成包括探针卡32和基板W的气密性的密闭空间。通过经由真空管线60对由波纹管35形成的密闭空间进行抽真空，能够将基板吸盘部36吸附于支承板33。真空管线60与泵等真空源连接。
通过对由波纹管35形成的气密性的密闭空间同样地抽真空，探针卡32也被吸附于支承板33。基板吸盘部36能够通过真空吸附来支承载置于基板吸盘部36上的基板W。
移动部28具备导轨41、X块42、导轨43、Y块44、Z块45、下照相机46。X块42能够在导轨41上沿X方向移动。导轨43配置于X块42上，沿Y方向延伸。Y块44能够在导轨43上沿Y方向移动。
Z块45能够相对于Y块44在Z方向上移动。基板吸盘部36以预先设定的配置状态卡合于Z块45上。在Y块44的周壁设置有用于拍摄探针卡32的下表面的下照相机46。
移动部28使由加载部13的搬送机构22搬送来的基板W移动至检查单元30的下方。移动部28通过使X块42在X方向上移动，能够移动至沿X方向直列地配置的各检查室的检查单元30的下方。移动部28使用移动机构(未图示)来移动X块42、Y块44、Z块45，使载置基板W的基板吸盘部36在X方向、Y方向和Z方向上移动。通过该移动，进行形成于基板W的多个半导体器件的各个半导体器件的电极与探针卡32的多个探针32a的位置对准，并使它们接触。另外，在检查后，移动部28使基板吸盘部36上的基板W从探针卡32分离，并将基板W交接至搬送机构22。
测量部Mes在基板W被载置于基板吸盘部36的状态下测量基板吸盘部36的吸附力。基板吸盘部36的吸附基板W的吸附面具备用于吸附基板W的多个吸附孔。多个吸附孔同与基板吸盘部36连接的真空管线60相连，经由真空管线60被抽真空，由此吸附基板W。测量部Mes测定与基板吸盘部36连接的真空管线内的压力。真空管线60与泵等真空源连接。
控制部Cnt能够为计算机。控制部Cnt具备输入装置(键盘等)、输出装置(打印机等)、显示装置(显示器等)、存储装置、以及具备CPU的主控制部。控制部Cnt的主控制部通过执行存储装置中保存的各种计算机程序来统一地控制检查装置100的动作。
控制部Cnt在将基板W搬送至基板吸盘部36并使基板W与探针卡32的探针32a接触、来对形成于基板W的半导体器件进行电气检查的情况下，进行如下的一系列的处理。
首先，控制部Cnt借助搬送机构22将基板W载置于移动部28上的基板吸盘部36上。接着，控制部Cnt进行基板W与探针卡32之间的位置对准。
接着，控制部Cnt通过移动部28使基板吸盘部36上升来使基板W与探针卡32的探针32a接触。
接着，控制部Cnt使基板吸盘部36进一步上升来将基板W按于探针32a。
接着，控制部Cnt在基板W被按于探针32a的状态下对由波纹管35包围的空间进行抽真空。通过该抽真空，基板吸盘部36被吸附于支承板33并且基板W被按于探针32a。接着，控制部Cnt在基板W被按于探针32a的状态下，利用测试器31进行电气检查。
根据针对形成于基板W的半导体器件的电气特性的检查的结束，控制部Cnt进行与上述相反的处理(动作)。即，控制部Cnt使基板吸盘部36下降，借助搬送机构22将基板吸盘部36上的基板W返回至搬送容器18。
控制部Cnt以同时并行的方式连续地进行如下的动作：使用搬送机构22将基板W从载置于加载端口19上的搬送容器18搬送至检查单元30来进行电气检查，使用搬送机构22将电气检查后的基板W返回至搬送容器18。
尤其是，控制部Cnt进行图5的流程图所示的检查MT。在执行检查MT时，控制部Cnt进行基于测量部Mes的测量结果及第一条件的第一判定、以及基于测量部Mes的测量结果及与第一条件不同的第二条件的第二判定。
第一条件和第二条件为用于判定基板吸盘部36的吸附力是否良好(换言之，基板W是否良好地载置于基板吸盘部36)的条件。作为一例，第一条件和第二条件能够通过与基板吸盘部36连接的真空管线60的压力来表现。第二条件为比第一条件缓和的条件。
在一个实施方式中，例如，第一条件能够为相对于大气压为负40[kPa]以下的低压(例如当将大气压设为101.3[kPa]时，为61.3[kPa]以下)这个条件。第二条件能够为相对于大气压为负5[kPa]以下的低压(例如当将大气压设为101.3[kPa]时，为96.3[kPa]以下)这个条件。
在满足第一条件的情况下，判定为基板吸盘部36的吸附力良好，因而，判定为基板W被良好地吸附于基板吸盘部36。在判定为不满足第一条件但满足第二条件的情况下，判定为虽然基板吸盘部36的吸附力不良好而为需要回收基板W的状态、但能够利用搬送机构22进行自动回收。在判定为不满足第二条件的情况下，判定为基板吸盘部36的吸附力不良而为需要回收基板W的状态、且为不能利用搬送机构22进行自动回收的状态从而需要手动回收。
控制部Cnt基于第一判定的结果和第二判定的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作。控制部Cnt执行与选择出的动作相应的处理。由控制部Cnt选择的、上述的预先设定的多个动作例如能够为借助搬送机构22回收基板W、利用上照相机29进行的回收前的基板W的位置校正、以及利用移动部28进行的基板W的位置检测动作的速度调整等。
参照图5来更详细地说明检查MT。控制部Cnt借助搬送机构22将基板W载置于检查部12的移动部28上的基板吸盘部36(步骤ST1)。
在接着步骤ST1的步骤ST2中，控制部Cnt判定基板W的载置状态是否满足第一条件。在步骤ST2中判定为不满足第一条件的情况下(步骤ST2：“否”)，控制部Cnt转移至步骤ST3。
在步骤ST2中判定为满足第一条件的情况下(步骤ST2：“是”)，判定为基板W被良好地吸附于基板吸盘部36，检查MT结束，继续进行用于对基板W进行电气检查的一系列的作业。
在步骤ST3中，控制部Cnt判定基板W的载置状态是否满足第二条件。在步骤ST3中判定为满足第二条件的情况下(步骤ST3：“是”)，为基板吸盘部36的吸附力不良好而需要回收基板W的状态，但能够利用搬送机构22进行自动回收。在该情况下，控制部Cnt转移至步骤ST4。
在步骤ST3中判定为不满足第二条件的情况下(步骤ST3：“否”)，控制部Cnt转移至步骤ST9，将基板W的回收设定为手动回收模式，结束检查MT。在步骤ST9之后，从检查室24手动地回收基板W。
在步骤ST4中，控制部Cnt将基板W的回收设定为自动回收模式，以控制搬送机构22来从检查室24回收基板W，并转移至步骤ST5。在步骤ST5中，在基板W的回收前，控制部Cnt测定利用上照相机29检测出的基板W的位置与基板W的基准位置(搬送机构22的搬送臂51能够稳定地把持基板W的位置)之间的位置偏移。关于利用上照相机29进行的基板W的位置检测，以如下方式进行：通过移动部28的移动机构使基板W的多个特定部(例如端部)移动至固定的上照相机29下，利用上照相机29来检测多个端部位置，计算基板W的中心位置。
在步骤ST5中，控制部Cnt控制移动部28以抑制基板W的位置检测时的基板W的移动速度(以成为标准速度的1/10左右的速度)。在一个实施方式中，例如能够通过延长和缩短上照相机29的摄像定时的间隔(快门间隔等)来控制利用上照相机29进行的基板W的位置检测的速度。
控制部Cnt在步骤ST5中判定测定出的位置偏移是否处于基准范围内(例如小于±8[mm])。在步骤ST5中判定为位置偏移处于基准范围内的情况下(步骤ST5：“是”)，控制部Cnt转移至步骤ST6。
在步骤ST5中判定为位置偏移不处于基准范围内的情况下(步骤ST5：“否”)，控制部Cnt转移至步骤ST9，结束检查MT。在步骤ST9后，从检查室24手动地回收基板W。
在步骤ST6中，控制部Cnt控制移动部28来调整基板吸盘部36的位置以校正在步骤ST5中测定出的位置偏移，从而校正基板W的位置偏移。
在接着步骤ST6的步骤ST7中，控制部Cnt利用搬送臂51从检查室24回收基板W。在接着步骤ST7的步骤ST8中，控制部Cnt将从检查室24回收来的基板W移动至卸载台20，结束检查MT。
根据以上所说明的例示性的实施方式，不是仅通过基于第一条件的第一判定来判定基板W的吸附状态，在还进行基于与第一条件不同的第二条件的第二判定的基础上判定基板W的吸附状态。因而，能够更细致地进行基板W的吸附状态的判定，因此能够更有效地改善基板W的吸附状态。
并且，在第一判定中判定为不满足第一条件且在第二判定中判定为满足第二条件的情况下，控制部Cnt控制加载部13来回收基板W。不仅在第一判定中不满足第一条件的情况下，在虽然不满足第一条件但在第二判定中满足第二条件的情况下，也能够利用加载部13进行基板W的回收。因而，能够提高基板W的回收的效率。
并且，控制部Cnt在基板W的回收前测定由上照相机29检测出的基板W的位置与基板W的基准位置之间的位置偏移，在位置偏移处于基准范围内的情况下控制移动部28来调整基板吸盘部36的位置以校正位置偏移。因而，在基板W的位置产生了位置偏移的情况下，能够在基板W的回收前适当地校正基板W的位置偏移。
并且，控制部Cnt控制使基板W移动的移动部28的移动速度，以抑制基板W的位置检测的速度。因而，能够提高基板W的位置检测的精度。
在上述中说明了各种例示性的实施方式，但不限定于上述的例示性的实施方式，可以进行各种省略、置换以及变更。另外，能够组合不同的例示性的实施方式中的要素来形成其它的例示性的实施方式。
根据以上的说明可以理解的是：通过本说明书来对本公开的各种例示性的实施方式进行说明，能够不脱离本公开的范围和主旨地对本公开的各种例示性的实施方式进行各种变更。因而，并不意图限定本说明书中公开的各种例示性的实施方式，真正的范围和主旨通过所附的权利要求书来表示。

Claims (5)

1.一种检查装置，具备用于检查形成于基板的半导体器件的电气特性的多个检查室，所述检查装置具备：
基板吸盘部，其在检查时以吸附的方式保持所述基板；
测量部，其在所述基板被载置于所述基板吸盘部的状态下测量与所述基板吸盘部连接的真空管线内的压力；以及
控制部，其将所述测量部测量出的压力与第一压力值和第二压力值进行比较，基于所述比较的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作，执行与选择出的动作相应的处理，其中，所述第二压力值大于所述第一压力值，
其中，在判定为所述测量部测量出的压力为所述第一压力值以下的情况下，所述控制部判定为所述基板吸盘部的吸附力良好并继续进行所述半导体器件的电气特性的检查；
在判定为所述测量部测量出的压力高于所述第一压力值且为所述第二压力值以下的情况下，所述控制部设定自动回收模式以进行所述基板的自动回收；以及
在判定为所述测量部测量出的压力高于所述第二压力值的情况下，所述控制部设定手动回收模式以进行所述基板的手动回收。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于，
在所述自动回收模式下，所述控制部控制加载部来回收所述基板，所述加载部针对所述基板吸盘部进行所述基板的载置和回收。
3.根据权利要求2所述的检查装置，其特征在于，
所述控制部在所述基板的回收前测定所述基板的位置与所述基板的基准位置之间的位置偏移，在所述位置偏移处于基准范围内的情况下，控制移动部来调整所述基板吸盘部的位置，使得校正所述位置偏移。
4.根据权利要求3所述的检查装置，其特征在于，
所述控制部控制所述移动部以抑制所述基板的位置检测时的所述基板的移动速度。
5.一种检查方法，是使用具备多个检查室的检查装置来检查形成于基板的半导体器件的电气特性的方法，
所述检查装置具备基板吸盘部和测量部，其中，所述基板吸盘部在检查时以吸附的方式保持所述基板，所述测量部在所述基板被载置于所述基板吸盘部的状态下测量与所述基板吸盘部连接的真空管线内的压力，
在该方法中，将所述测量部测量出的压力与第一压力值和第二压力值进行比较，基于所述比较的结果来选择预先设定的多个动作中的任一个动作，执行与选择出的动作相应的处理，其中，所述第二压力值大于所述第一压力值，
其中，在判定为所述测量部测量出的压力为所述第一压力值以下的情况下，判定为所述基板吸盘部的吸附力良好并继续进行所述半导体器件的电气特性的检查；
在判定为所述测量部测量出的压力高于所述第一压力值且为所述第二压力值以下的情况下，设定自动回收模式以进行所述基板的自动回收；以及
在判定为所述测量部测量出的压力高于所述第二压力值的情况下，设定手动回收模式以进行所述基板的手动回收。
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