CN113841227B - 搬送系统、检查系统及检查方法 - Google Patents

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Abstract

根据公开的一个方面的搬送系统包括移动式的盒单元，该盒单元能够容纳多个结构体，并且对检查单元供给所述结构体，其中，所述结构体具有：基板，形成有多个器件；以及线路部件，包括与所述多个器件的电极电接触的接触部。

Description

搬送系统、检查系统及检查方法
技术领域
本公开涉及一种搬送系统、检查系统及检查方法。
背景技术
已知一种检查装置，其在共用的搬送机器人或移动台针对布置在检查室内的多个检查单元之中的一个进行基板的搬送的期间，能够利用另一个检查单元对另外的基板进行检查(例如参见专利文献1)。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：日本特开2016-46285号公报
发明内容
<本发明要解决的问题>
本公开提供一种技术，其能够提高检查单元的运转率。
<用于解决问题的手段>
根据本公开的一个方面的搬送系统包括移动式的盒单元，该盒单元能够容纳多个结构体，并且对检查单元供给所述结构体，其中，所述结构体具有：基板，形成有多个器件；以及线路部件，包括与所述多个器件的电极电接触的接触部。
<发明的效果>
根据本公开，能够提高检查单元的运转率。
附图说明
图1是示出第1实施方式的检查系统的构成示例的图。
图2是示出壳的一个示例的图。
图3是示出测试器的一个示例的图。
图4是示出盒单元的一个示例的图。
图5是示出第2实施方式的检查系统的构成示例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的非限定性的示例性的实施方式进行说明。在所附的全部附图中，针对相同或相应的部件或零件赋予相同或相应的符号，并且有时会省略重复的说明。
[第1实施方式]
对第1实施方式的检查系统进行说明。检查系统是向形成在被检查体上的多个被检查器件(DUT：Device Under Test)提供电信号以对器件的各种电特性进行检查的系统。被检查体例如是半导体晶圆(以下称为“晶圆”)等基板。
图1是示出第1实施方式的检查系统的构成示例的图。如图1所示，检查系统1包括多个检查单元100、搬送系统200、以及管理装置300。
多个检查单元100在同一平面内在左右方向(图1中的X方向)和前后方向(图1中的Y方向)上并排布置。各个检查单元100具有多个检查装置110和冷却器120。
各个检查装置110接收由后述的盒单元220搬送的壳10，并对形成在晶圆11上的各个DUT的电特性进行检查。
图2是示出壳10的一个示例的图。如图2所示，壳10是包括晶圆11、探针卡12、以及壳体13的结构体。但是，壳10也可以不具有壳体13。在晶圆11的表面上形成有多个DUT。探针卡12是线路部件的一个示例，并且具有基部12a和多个探针12b。基部12a是在上表面上具有多个端子(未图示)的板状部件。多个探针12b是接触部的一个示例，并且设置在基部12a的下表面上，并与形成在晶圆11上的DUT接触。壳体13容纳晶圆11和探针卡12。
图3是示出测试器的一个示例的图。如图3所示，各个检查装置110包括台111、测试器112、以及中间连接部件113。
台111用于对由盒单元220搬送的壳10进行放置。台111被构成为能够利用升降机构(未图示)而在与盒单元220之间进行壳10的交接的位置(图3所示的高度位置)与使壳10与中间连接部件113接触以进行检查的位置之间进行升降。在台111上设置有真空吸盘、静电吸盘等晶圆保持部(未图示)，并且被构成为能够在将壳10放置在台111的上表面上的状态下对壳10进行吸附。另外，在台111上设置有加热器、热介质流路等温度调节部(未示出)，并且被构成为能够在将壳10放置在台111的上表面上的状态下对晶圆11的温度进行调节。
测试器112具有测试器主板112a、多个检查电路板112b、以及壳体112c。测试器主板112a呈水平设置，并且在其底部上设置有多个端子(未图示)。多个检查电路板112b以直立设置状态安装在测试器主板112a的插槽中。壳体112c容纳检查电路板112b。
中间连接部件113是用于将测试器112与探针卡12电连接的部件，并且具有弹簧架(pogo frame)113a和弹簧块(pogo block)113b。
弹簧架113a由高强度、刚性较高、且热膨胀系数较小的材料，例如NiFe合金构成。弹簧架113a具有多个沿厚度方向(Z方向)贯穿的矩形的插嵌孔，弹簧块113b插嵌于该插嵌孔内。
弹簧块113b相对于弹簧架113a定位，并且将测试器112上的测试器主板112a的端子与探针卡12上的基部12a的端子连接。
在测试器主板112a与弹簧架113a之间设置有密封部件114。通过对测试器主板112a与中间连接部件113之间的空间进行真空抽吸，从而经由密封部件114将测试器主板112a吸附到中间连接部件113上。在弹簧架113a与探针卡12之间也设置有密封部件(未图示)。通过对中间连接部件113与探针卡12之间的空间进行真空抽吸，从而经由密封部件将探针卡12吸附到中间连接部件113。
在以上说明的各个检查装置110中，首先，在将壳10吸附到各个检查装置110的台111上的状态下利用定位销(未图示)进行定位。由此，探针卡12的上表面上的多个端子经由中间连接部件113与测试器主板112a的底部的多个端子电连接。然后，经由探针卡12利用测试器112对形成在晶圆11上的DUT的电特性进行检查。
冷却器120通过向设置在多个检查装置110的台111上的热介质流路供给冷却水等制冷剂，从而对台111进行冷却。在图1的示例中，针对4个检查装置110设置1个冷却器120。但是，也可以针对每个检查装置110设置冷却器120。
搬送系统200具有多个装载器单元210和多个盒单元220。
多个装载器单元210在同一平面内在前后方向(图1中的Y方向)上并排布置。各个装载器单元210具有FOUP(Front-Opening Unified Pod：前开式传送盒)储料器211、探针卡储料器212、针研磨部213、壳储料器214、装卸部215、以及搬送部216。
FOUP储料器211是用于对容纳多个晶圆11的搬送容器(FOUP：Front OpeningUnified Pod)进行存放的区域。在FOUP储料器211例如设置有用于对FOUP进行存放的多个存放架。FOUP从检查系统1的外部被搬入到FOUP储料器211。FOUP储料器211能够利用后述的搬送部216的搬送装置216a进行存取(access)。
探针卡储料器212是用于对多个探针卡12进行存放的区域。在探针卡储料器212例如设置有用于对探针卡12进行存放的多个存放架。探针卡12从检查系统1的外部被搬入到探针卡储料器212。探针卡储料器212能够利用后述的搬送部216的搬送装置216a进行存取。
针研磨部213是用于对探针卡12的探针12b的顶端进行研磨，以对附着有灰尘等的探针12b进行修复的区域。在针研磨部213例如设置有用于对探针12b的顶端进行研磨的针研磨盘。针研磨部213能够利用后述的搬送部216的搬送装置216a进行存取。
壳储料器214是用于对多个壳10进行存放的区域。在壳储料器214例如设置有用于对壳10进行存放的多个存放架。在壳储料器214存放有由装卸部215形成的壳10和已经被检查单元100检查完成的壳10。壳储料器214能够利用后述的搬送部216的搬送装置216a和盒单元220进行存取。
装卸部215是形成使晶圆11和探针卡12成为一体的壳10，并且将壳10分离成晶圆11和探针卡12的区域。在装卸部215中，在将晶圆11吸附并保持于对准器(未图示)的状态下进行定位，并且使探针卡12的相应的探针12b与多个DUT的各个电极接触并连接之后，将其容纳在壳体13中。另外，在装卸部215中，使一体化为壳10的晶圆11与探针卡12分离。装卸部215能够利用后述的搬送部216的搬送装置216a进行存取。
搬送部216是用于在各个区域之间对壳10、晶圆11及探针卡12进行搬送的区域。在搬送部216上设置有搬送装置216a。搬送装置216a对壳10、晶圆11及探针卡12进行保持并在各个区域之间对其进行搬送。例如，搬送装置216a在装卸部215与壳储料器214之间对壳10进行搬送。另外，搬送装置216a在FOUP储料器211与装卸部215之间对晶圆11进行搬送。另外，搬送装置216a在探针卡储料器212与针研磨部213与装卸部215之间对探针卡12进行搬送。
多个盒单元220分别是用于容纳多个壳10并对多个检查单元100供给壳10的移动式的单元。在图1的示例中，盒单元220是自动搬送车(AGV：Automated Guided Vehicle)。盒单元220例如沿着铺设在地面上的磁带等引导线225自主行驶。
图4是示出盒单元220的一个示例的图。如图4所示，盒单元220包括容纳部221、交接部222、驱动部223、以及温度调节部224。
容纳部221用于容纳多个壳10。容纳部221例如包括多个载置台221a，并且将壳10放置在各个载置台221a上。
交接部222在容纳部221与多个检查单元100之间进行壳10的交接。交接部222例如包括多关节臂等搬送机器人(未图示)。搬送机器人在用于在容纳部221与壳储料器214之间对壳10进行交接的位置处，对壳10进行保持并将壳10从一方转移到另一方。另外，搬送机器人在用于在容纳部221与检查单元100之间对壳10进行交接的位置处，对壳10进行保持并将壳10从一方转移到另一方。
驱动部223对盒单元220进行驱动。驱动部223例如包括行驶用的车轮、用于使车轮和搬送机器人进行动作的马达、以及用于驱动马达的电池。另外，驱动部223可以包括例如非接触供电或能够利用轨道来进行供电的电力接收部。
温度调节部224对容纳在容纳部221中的壳10的温度进行调节。温度调节部224可以是仅对容纳部221的一部分区域，例如壳10的温度进行调节的机构，也可以是对容纳部221内的全体的温度进行调节的恒温槽。在图4的示例中，温度调节部224例如包括在设置在容纳部221中的载置台221a中嵌入的加热器224a。但是，温度调节部224可以包括除了嵌入在载置台221a中的加热器224a以外的加热装置，也可以包括形成在载置台221a的内部的热介质流路和用于使热介质在该热介质流路中循环的冷却器等。
管理装置300基于由测位装置测量的多个盒单元220的位置信息，对多个盒单元220的动作进行控制。例如，管理装置300基于由测位装置测量的多个盒单元220的位置信息，对使哪个盒单元220朝向检查装置110进行确定。作为一个示例，使位于最靠近对象的检查装置110的位置的盒单元220朝向检查装置110。另外，管理装置300针对确定的盒单元220计算在搬送壳10时的最佳路径，并使盒单元220在该最佳路径上进行动作。另外，管理装置300可以取得在各个盒单元220的容纳部221中容纳的壳10的数量，并基于所取得的壳10的数量对多个盒单元220的动作进行控制。作为一个示例，优先使所取得的壳10的数量较多的盒单元220进行动作。
对于测位装置的种类并无限定，只要其能够对多个盒单元220各自的位置信息进行测量即可。作为测位装置，例如可以是在引导线225上设置多个，并且能够对盒单元220已经通过进行检测的位置检测传感器。另外，作为测位装置，例如可以是搭载在各个盒单元220上，并且从以GPS卫星为代表的GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)卫星接收定位信号以取得盒单元220的位置信息的GNSS接收器。
如上所述，在第1实施方式中，包括多个检查单元100和移动式的盒单元220，该盒单元220能够容纳多个结构体10，并且对多个检查单元100供给结构体10。由此，由于能够将壳10同时搬送到多个检查单元100，因此能够缩短将壳10(晶圆)搬送到检查单元100所需的时间。因此，能够缩短检查单元100的待机时间，并且能够提高检查单元100的运转率。
另外，在第1实施方式中，盒单元220具有用于容纳壳10的容纳部221、以及对容纳在容纳部221中的壳10的温度进行调节的温度调节部224。由此，当在检查单元100中在与室温不同的温度下进行检查时，能够在利用盒单元220对壳10进行搬送的期间利用温度调节部224对晶圆的温度进行调节。因此，能够缩短在检查单元100中对晶圆温度进行调节所需的时间。因此，能够缩短从壳10被搬送到检查单元100到开始对晶圆进行检查的时间。
另外，在第1实施方式中，设置有多个用于在装载器单元210与检查单元100之间对壳10进行搬送的盒单元220。由此，即使在假设1台盒单元220发生了故障的情况下，也能够用另外的盒单元220来进行补充，因此无需伴随盒单元220的故障而使检查单元100停止。
另外，在第1实施方式中，在使探针卡12的探针12b与形成在晶圆11上的多个DUT的电极电接触的状态下，利用盒单元220将晶圆11和探针卡12作为一体搬送检查单元100。由此，在检查单元100中，无需晶圆11与探针卡12之间的定位。因此，由于无需针对每个检查单元100设置对准器，因此使检查单元100的结构简化。需要说明的是，在检查单元100中，虽然进行探针卡12与测试器112之间的定位，但是由于其彼此的电极之间的间隔远大于探针12b之间的间隔，因此对该定位并不要求比晶圆11与探针卡12之间的定位高的精度。因此，能够使用例如定位销来进行定位。作为定位精度所要求的规格的一个示例，在晶圆11与探针卡12之间的定位中为μm的数量级，相比之下，在探针卡12与测试器112之间的定位中为mm的数量级。
接着，参照图1～图4对使用第1实施方式的检查系统的检查方法的一个示例进行说明。
首先，搬送装置216a将存放在FOUP储料器211中的FOUP内的晶圆11搬送到装卸部215。另外，利用搬送装置216a，将存放在探针卡储料器212中的探针卡12搬送到装卸部215。
接着，在装卸部215中，使与形成在晶圆11上的多个DUT的电极对应地设置的探针卡12的探针12b与该电极接触，以形成由晶圆11和探针卡12组装而成的壳10。
接着，利用搬送装置216a，将形成在装卸部215中的壳10搬送到壳储料器214。
接着，利用盒单元220的交接部222，接收在壳储料器214中存放的壳10，并将其放置在容纳部221的载置台221a上。另外，以使壳10的温度与检查单元100处的检查温度大致相同的方式，利用加热器224a对载置台221a进行加热。
接着，利用盒单元220，将放置在载置台221a上的壳10供给到预定的检查单元100。具体来说，在盒单元220移动到预定的检查单元100的前面之后，利用盒单元220的交接部222，将放置在载置台221a上的壳10供给到检查单元100的检查装置110。
接着，在检查装置110中，对形成在壳10中所包括的晶圆11上的多个DUT进行检查。
接着，利用盒单元220，将在检查单元100的检查装置110中已经完成检查的壳10搬送到壳储料器214。
接着，利用搬送装置216a，将存放在壳储料器214中的壳10搬送到装卸部215。
接着，在装卸部215中，将壳10分离成晶圆11和探针卡12。
接着，利用搬送装置216a，将在装卸部215中被分离的晶圆11和探针卡12分别搬送到在FOUP储料器211中所保存的FOUP内和探针卡储料器212。
通过以上步骤，完成了对形成在1片晶圆11上的多个DUT的电特性的检查。
[第2实施方式]
对第2实施方式的检查系统进行说明。
图5是示出第2实施方式的检查系统的构成示例的图。如图5所示，与第1实施方式的检查系统1的不同之处在于，第2实施方式的检查系统1A包括具有装载端口217来代替FOUP储料器211和探针卡储料器212的装载器单元210A。需要说明的是，关于其他方面，由于与第1实施方式的检查系统1相同，因此以下以不同之处为中心进行说明。
检查系统1A包括多个检查单元100、搬送系统200A、以及管理装置300。
搬送系统200A包括多个装载器单元210A、多个盒单元220、FOUP储料器230、探针卡储料器240、以及搬送单元250。
多个装载器单元210A在同一平面内在前后方向(图5中的Y方向)上并排布置。各个装载器单元210A具有针研磨部213、壳储料器214、装卸部215、搬送部216、以及装载端口217。
针研磨部213、壳储料器214、装卸部215以及搬送部216与第1实施方式相同。
装载端口217是接收用于容纳多个晶圆11的FOUP和探针卡12的区域。装载端口217能够利用后述的搬送单元250进行存取。利用搬送单元250，将FOUP和探针卡12从设置在装载器单元210A的外部的FOUP储料器230和探针卡储料器240搬入到装载端口217。
FOUP储料器230对用于容纳多个晶圆11的FOUP进行存放。在FOUP储料器230例如设置有用于对FOUP进行存放的多个存放架。FOUP储料器230能够利用后述的搬送单元250进行存取。
探针卡储料器240对多个探针卡12进行存放。在探针卡储料器240例如设置有用于对探针卡12进行存放的多个存放架。探针卡储料器240能够利用后述的搬送单元250进行存取。
搬送单元250是用于对装载器单元210A供给FOUP和探针卡12的移动式的单元。在图5的示例中，搬送单元250是AGV。搬送单元250例如沿着铺设在地面上的磁带等引导线251自主行驶。
如上所述，在第2实施方式中，包括多个检查单元100和移动式的盒单元220，该盒单元220能够容纳多个结构体10，并且对多个检查单元100供给结构体10。由此，由于能够将壳10同时搬送到多个检查单元100，因此能够缩短将壳10(晶圆)搬送到检查单元100所需的时间。因此，能够缩短检查单元100的待机时间，并且能够提高检查单元100的运转率。
另外，在第2实施方式中，盒单元220具有用于容纳壳10的容纳部221、以及对容纳在容纳部221中的壳10的温度进行调节的温度调节部224。由此，当在检查单元100中在与室温不同的温度下进行检查时，能够在利用盒单元220对壳10进行搬送的期间利用温度调节部224对晶圆的温度进行调节。因此，能够缩短在检查单元100中对晶圆温度进行调节所需的时间。因此，能够缩短从壳10被搬送到检查单元100到开始对晶圆进行检查的时间。
另外，在第2实施方式中，设置有多个用于在装载器单元210A与检查单元100之间对壳10进行搬送的盒单元220。由此，即使在假设1台盒单元220发生了故障的情况下，也能够用另外的盒单元220来进行补充，因此无需伴随盒单元220的故障而使检查单元100停止。
另外，在第2实施方式中，在使探针卡12的探针12b与形成在晶圆11上的多个DUT的电极电接触的状态下，利用盒单元220将晶圆11和探针卡12作为一体搬送检查单元100。由此，在检查单元100中，无需晶圆11与探针卡12之间的定位。因此，由于无需针对每个检查单元100设置对准器，因此使检查单元100的结构简化。需要说明的是，在检查单元100中，虽然进行探针卡12与测试器112之间的定位，但是由于其彼此的电极之间的间隔远大于探针12b之间的间隔，因此对该定位并不要求比晶圆11与探针卡12之间的定位高的精度。因此，能够使用例如定位销来进行定位。作为定位精度所要求的规格的一个示例，在晶圆11与探针卡12之间的定位中为μm的数量级，相比之下，在探针卡12与测试器112之间的定位中为mm的数量级。
应当认为本次公开的实施方式在各方面均为示例性的而非限制性的。在不脱离所附的权利要求书及其宗旨的情况下，可以对上述实施方式以各种形式进行省略、替换、改变。
本申请以于2019年5月28日提交的日本发明专利申请2019-099727号作为要求优先权的基础，本国际申请援引该申请的全部内容。
符号说明
1、1A 检查系统
10 壳
11 晶圆
12 探针卡
100 检查单元
200 搬送系统
220 盒单元
221 容纳部
221a 载置台
222 交接部
223 驱动部
224 温度调节部
300 管理装置

Claims (8)

1.一种搬送系统，包括移动式的多个盒单元，该盒单元能够容纳多个结构体，并且对检查单元供给所述结构体，其中，
所述搬送系统包括：
测位装置，对多个所述盒单元中的各个盒单元的位置进行测量；以及
管理装置，基于由所述测位装置测量的多个所述盒单元的位置信息，对多个所述盒单元的动作进行控制，
所述检查单元具有多个检查装置，
所述结构体具有：
基板，形成有多个器件；以及
线路部件，包括与所述多个器件的电极电接触的接触部，
所述盒单元是自动搬送车，
所述管理装置基于多个所述盒单元的位置信息，对使哪个所述盒单元朝向所述检查装置进行确定。
2.根据权利要求1所述的搬送系统，其中，
所述盒单元具有：
容纳部，容纳所述结构体；
交接部，在所述容纳部与所述检查单元之间进行所述结构体的交接；以及
驱动部，对所述盒单元进行驱动。
3.根据权利要求2所述的搬送系统，其中，
所述盒单元具有温度调节部，该温度调节部对容纳在所述容纳部中的所述结构体的温度进行调节。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的搬送系统，其中，
所述线路部件是具有与所述多个器件的电极接触的探针的探针卡。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的搬送系统，其中，
多个所述盒单元能够沿着彼此相同的引导线自主行驶。
6.根据权利要求2或3所述的搬送系统，其中，
所述管理装置取得在多个所述盒单元中的各个盒单元的所述容纳部中容纳的所述结构体的数量，并基于所取得的所述结构体的数量对多个所述盒单元的动作进行控制。
7.一种检查系统，包括：
多个检查单元；
移动式的多个盒单元，该盒单元能够容纳多个结构体，并且对所述多个检查单元供给所述结构体；
测位装置，对多个所述盒单元中的各个盒单元的位置进行测量；以及
管理装置，基于由所述测位装置测量的多个所述盒单元的位置信息，对多个所述盒单元的动作进行控制，其中，
所述检查单元具有多个检查装置，
所述结构体具有：
基板，形成有多个器件；以及
线路部件，包括与所述多个器件的电极电接触的接触部，
所述盒单元是自动搬送车，
所述管理装置基于多个所述盒单元的位置信息，对使哪个所述盒单元朝向所述检查装置进行确定。
8.一种检查方法，包括以下工序：
使与形成在基板上的多个器件的电极对应地设置的线路部件的接触部与所述电极接触，以形成由所述基板和所述线路部件组装而成的结构体的工序；
将所述结构体容纳在移动式的盒单元中的工序；
将容纳在所述盒单元中的所述结构体供给至检查单元的工序；以及
在所述检查单元对包括在所述结构体中的所述多个器件进行检查的工序，
所述盒单元设有多个，
所述检查单元具有多个检查装置，
将所述结构体供给至所述检查单元的工序包括：
对多个所述盒单元中的各个盒单元的位置进行测量；以及
基于所测量的多个所述盒单元的位置信息，对使哪个所述盒单元朝向所述检查装置进行确定。
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