CN115023799A - 晶圆搬送单元及晶圆搬送方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的故障解析单元是在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆的晶圆搬送单元，并且具备：载置台，其将晶圆固定于规定的观察位置；及晶圆卡盘，其保持晶圆并搬送至观察位置，晶圆卡盘具有设置为与晶圆的侧面相对的多个保持构件(突出部)，通过多个保持构件夹持晶圆(W)的周部而保持晶圆。

Description

晶圆搬送单元及晶圆搬送方法
技术领域
本发明的一方式涉及一种在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆的晶圆搬送单元及晶圆搬送方法。
背景技术
在半导体故障解析装置中，已知有一边保持一边搬送晶圆的机构(晶圆搬送机构)(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2010/0315617号说明书
发明内容
发明想要解决的问题
作为如上述的晶圆搬送机构，已知有包含载置并搬送晶圆的晶圆卡盘(Waferchuck)的结构。从前，作为将晶圆强固地保持于晶圆卡盘的方法，存在以胶带将晶圆固定于晶圆卡盘的方法。近年来，为了对多片晶圆自动执行故障解析，而有通过晶圆搬送机器人，使晶圆自晶圆盒(Wafer cassette)移动至晶圆卡盘的情况，但在利用此晶圆搬送机器人的情况下，难以采用以胶带将晶圆固定于晶圆卡盘的方法。因而，谋求利用以胶带固定以外的方法，强固地保持搬送中的晶圆。
另外，在如上述的半导体故障解析装置中，在通过晶圆卡盘等保持晶圆的状态下，有自晶圆的背面侧，使在前端安装有半球状的构件的被称为固体浸没式透镜的特殊的透镜紧贴，而取得高分辨率的图像的情况。为了使固体浸没式透镜紧贴来解析晶圆内的任意的芯片，晶圆背面的整体必须露出。因此，在从晶圆的背面侧使固体浸没式透镜紧贴的结构中，必须在晶圆的背面侧以外设置用于强固地保持搬送中的晶圆的结构。
进而，在如上述的半导体故障解析装置中，自晶圆的表面侧将探针卡的针触地(Touchdown)于晶圆的焊盘，并对晶圆施加偏压，但在在晶圆的表面侧设置强固地保持搬送中的晶圆的固定件的情况下，有固定件妨碍探针卡的针的触地处理、或使探针卡的针破损的可能性。虽如以上所述那样，在晶圆搬送机构中，谋求利用胶带以外的方法强固地保持搬送中的晶圆，但在实现半导体故障解析装置的各功能上，保持机构的位置及厚度等有其限制，未发现适当的保持机构。
本发明的一方式是鉴于上述的实际情况而完成的，目的在于提供一种能够在不妨碍半导体故障解析装置的各功能下，适当地保持搬送中的晶圆的晶圆搬送单元及晶圆搬送方法。
用于解决问题的技术手段
本发明的一方式的晶圆搬送单元是在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆的单元，并且具备：固定部，其将晶圆固定于规定的观察位置；及搬送部，其一边保持一边搬送晶圆至观察位置，搬送部具有设置为与晶圆的侧面相对的多个保持构件，通过多个保持构件夹持晶圆的周部而保持晶圆。
在本发明的一方式的晶圆搬送单元中，通过搬送部，将晶圆搬送至固定有晶圆的观察位置。而且，搬送部通过设置为与晶圆的侧面相对的多个保持构件，夹持晶圆的周部。如此，通过采用搬送部的保持构件自晶圆的侧面夹持晶圆的周部的结构，而无须在晶圆的背面侧及表面侧设置用于强固地保持搬送中的晶圆的新的结构。由此，能够在不妨碍半导体故障解析装置的各功能下，适当地保持搬送中的晶圆。
多个保持构件可包含抵接于晶圆的周部的至少3个突出部而构成。由此，能够稳定地夹持晶圆。
多个保持构件可包含至少4个突出部而构成。由此，能够更稳定地夹持晶圆。
也可以是，多个保持构件具有：第1保持构件，其包含抵接于晶圆的周部的一个或多个突出部；及第2保持构件，其包含一个或多个突出部，夹持晶圆的第1保持构件对晶圆施加力的方向、与夹持晶圆的第2保持构件对晶圆施加力的方向为互为相反的方向。通过将第1保持构件对晶圆施加的力的方向与第2保持构件对晶圆施加的力的方向设为互为相反的方向，能够通过第1保持构件及第2保持构件，适当地夹持晶圆。
上述的晶圆搬送单元还具备止动部，该止动部构成为通过仅固定第1保持构件及第2保持构件的中的任一个的位置，能够使第1保持构件及第2保持构件间的分开距离变化，解除第1保持构件及第2保持构件对晶圆的夹持状态。根据此结构，通过仅固定第1保持构件及第2保持构件的中的任一个的位置的简易的结构，而能够适当地解除晶圆的夹持状态(释放晶圆)。
也可以是，搬送部具有搬送部具有：基座部；环部，其包含：第1部分，其经由弹性构件连接于基座部；一对第2部分，其与第1部分连续，且相互相对并在第1方向上延伸；及第3部分，其与一对第2部分的前端连续，且以划分容纳晶圆的容纳空间的方式形成为环状；及芯部，其与基座部连续，且在一对第2部分间在第1方向上延伸，在环部的第3部分，设置有朝向容纳空间突出的第1保持构件，在芯部的前端，设置有朝向容纳空间突出的第2保持构件，在环部的一对第2部分，形成有构成为能够与止动部卡合的孔部，止动部通过与孔部卡合而固定环部的位置，从而固定第1保持构件的位置。根据此结构，通过朝向容纳空间突出的第1保持构件与第2保持构件，适当地夹持晶圆。而且，通过环部的一对第2部分的孔部与止动部卡合，而环部被固定，且第1保持构件的位置被固定。此情况下，因环部与基座部经由弹性构件连接，而通过弹性构件延伸，而即便在环部的位置被固定的状态下，基座部及连接于基座部的芯部也可变位。通过在环部的位置被固定的状态下，芯部朝远离容纳空间的方向变位，而设置于环部的第1保持构件与设置于芯部的第2保持构件的分开距离变大，解除由第1保持构件及第2保持构件实现的晶圆的夹持状态。如以上所述那样，通过上述的结构，能够容易进行晶圆的适当的夹持及解除(释放)。
本发明的一方式的晶圆搬送方法是在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆的方法，其包含：通过设置为与晶圆的侧面相对的多个保持构件，而夹持晶圆的周部的工序；及在通过多个保持构件夹持晶圆的周部的状态下，将晶圆搬送至规定的观察位置的工序。
发明的效果
根据本发明的一方式，能够在不妨碍半导体故障解析装置的各功能下，适当地保持搬送中的晶圆。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式的故障解析装置的图。
图2是说明晶圆观察位置的结构的图。
图3是针对晶圆的背面观察进行说明的图。
图4是说明由晶圆搬送机器人进行的晶圆更换的图。
图5是说明由晶圆卡盘实现的晶圆保持状态及晶圆释放状态的图。
图6是示意性地表示突出部的形状的一例的图。
图7是示意性地表示晶圆与突出部的接触构造及晶圆与晶圆保持件的接触构造的一例的图。
图8是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图9是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图10是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图11是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图12是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图13是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图14是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图15是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图16是说明由晶圆卡盘进行的晶圆搬送工序的图。
图17是示意性地表示比较例的晶圆固定方法的图。
图18是示意性地表示变化例的晶圆卡盘的图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，参照附图详细地说明。此外，在各图中对同一或相当部分赋予同一符号，且省略重复的说明。
图1是示意性地表示本实施方式的故障解析装置1(半导体故障解析装置)的图。故障解析装置1是检查晶圆W(解析晶圆W的故障)的装置。在晶圆W上形成有多个作为半导体器件的芯片。作为半导体器件，存在逻辑器件、存储器件、模拟器件、混载数字与模拟的混合信号器件、包含动力器件的离散器件、包含光传感器或发光元件的光器件、包含电容器或线圈的无源元件等。
如图1所示，故障解析装置1具备：故障解析单元10(晶圆搬送单元)、及控制器50。控制器50是控制故障解析单元10的各结构的控制部(细节在后文叙述)。故障解析单元10如图1及图2所示那样，具有：载置台11(固定部)、压板13、测试头14、缆线15、探针卡16、性能板40、连接器板41、及探针塔42，而作为进行晶圆W的故障解析的观察位置的结构。
图2是说明晶圆观察位置的结构的图。图2的(a)表示在载置台11未载置晶圆W的状态，图2的(b)表示在载置台11载置有晶圆W的状态。载置台11是将晶圆固定于规定的观察位置的固定部。压板13是保持探针卡16的平板状构件。压板13通过设置于载置台11的下部的Z载台(未图示)，而可朝上下方向移动。测试头14是经由性能板40、缆线15、连接器板41、探针塔42对探针卡16的针16a施加电压的结构。探针卡16是用于晶圆W的芯片的电性检查的夹具。探针卡16具有朝载置台11方向突出的针16a。如图2的(b)所示，在晶圆W固定于载置台11的状态下，通过压板13下降，而探针卡16的针16a触地于形成于晶圆W的表面的芯片上的焊盘，通过以测试头14施加适当的电压，而再现芯片的故障状态，并针对检查对象的芯片，实施故障解析。
图3是针对晶圆W的背面观察进行说明的图。在晶圆观察位置的晶圆W的故障解析中，如图3的(a)所示那样，使固体浸没式透镜80的前端紧贴于晶圆W的背面Wb，取得晶圆W的背面Wb侧的高分辨率图像。在载置台11形成有多个晶圆吸附槽11a。通过形成晶圆吸附槽11a，而当实施因上述的适当的电压施加引起的故障再现状态的背面Wb侧的检查时，通过真空卡盘，将晶圆W适当地固定于载置台11。如图3的(b)所示，通过晶圆卡盘12，移动晶圆W，针对晶圆W的任意的芯片，进行故障解析。
返回图1，故障解析单元10具有晶圆卡盘12(搬送部)、X载台21、21、及Y载台22，而作为用于一边保持一边搬送晶圆W的结构。X载台21、21是使保持晶圆W的晶圆卡盘12在X方向(第1方向)移动的载台。Y载台22是使保持晶圆W的晶圆卡盘12在Y方向移动的载台。X方向及Y方向是沿晶圆卡盘12的晶圆W的载置面的方向，且是相互交叉的方向。如图1所示，在本实施方式中，通过晶圆卡盘12沿X载台21、21在X方向移动，而晶圆卡盘12与故障解析单元10的载置台11的分开距离变化。X载台21、21以相互相对的方式在X方向上延伸。Y载台22架设在X载台21、21间，沿X载台21、21在X方向可移动地设置。晶圆卡盘12沿Y载台22在Y方向可移动地设置。根据此结构，通过Y载台22沿X载台21、21移动，而晶圆卡盘12在X方向移动。
晶圆卡盘12是一边保持一边搬送晶圆W至作为观察位置的载置台11的搬送部。如上述那样，晶圆卡盘12通过X载台21、21及Y载台22，而在X方向及Y方向(沿晶圆卡盘12的晶圆W的载置面的方向)可移动。晶圆卡盘12将通过例如晶圆搬送机器人60(参照图4)而将自动更换的多片晶圆W依次搬送至载置台11。
图4是说明由晶圆搬送机器人60进行的晶圆更换的图。在图4中，作为晶圆更换的结构，图示出晶圆搬送机器人60、及晶圆盒70。如图4所示，在晶圆盒70中，故障解析对象的多个晶圆W是以由分隔件分开且载置于各分隔件上的状态层叠。晶圆搬送机器人60通过手部61自晶圆盒70将1片晶圆W自背面抬起、吸附并移动，而交接至晶圆卡盘12。此时，晶圆搬送机器人60可经由后述的晶圆保持件19及晶圆基座51(参照图9)，将晶圆W交接至晶圆卡盘12。晶圆卡盘12通过后述的保持构件一边保持一边搬送晶圆W至载置台11，在载置台11中当晶圆W的故障解析结束时，将该晶圆W搬送至晶圆搬送机器人60的附近。然后，晶圆搬送机器人60自晶圆卡盘12取出故障解析结束的晶圆W，对层叠于晶圆盒70的下一晶圆W进行保持、搬送，而将其载置于晶圆卡盘12的载置面。以上即为由晶圆搬送机器人60进行的晶圆更换。
在设置有晶圆搬送机器人60及晶圆盒70的晶圆更换部位的附近，如图8及图9等所示，设置有晶圆基座51及晶圆保持件19。晶圆基座51是在晶圆更换时载置晶圆W的载置台。晶圆基座51为了使晶圆W滑动并移动，可设定于与载置台11相同的高度。另外，也可为在载置台11中单纯配置有晶圆保持件19的结构，而非包含晶圆基座51及晶圆保持件19的结构。晶圆保持件19可上下升降地构成，通过自背面侧推升载置于晶圆基座51的晶圆W，而与晶圆搬送机器人60之间进行晶圆W的交接(细节在后文叙述)。
针对由晶圆卡盘12进行的晶圆W的保持的结构，参照图5进行说明。图5是说明由晶圆卡盘12实现的晶圆保持状态(图5的(a))及晶圆释放状态(图5的(b))的图。晶圆卡盘12具有设置为与晶圆W的侧面相对的多个保持构件。该多个保持构件包含4个突出部12x、12x、12y、12y而构成。突出部12x、12x、12y、12y是夹持晶圆W的结构。详细而言，多个保持构件具有：包含抵接于晶圆W的周部的2个突出部12y、12y的第1保持构件、及包含2个突出部12x、12x的第2保持构件。
晶圆卡盘12包含基座部12a、芯部12b、弹性构件12c、及环部12d而构成。基座部12a是连接在Y载台22的部分。环部12d包含：第1部分12k，其经由一对弹性构件12c、12c连接于基座部12a；一对第2部分12e、12e，它们连接于第1部分12k，且相互相对并在X方向(第1方向)上延伸；及第3部分12g，其连接于一对第2部分12e的前端(X方向的与连接于第1部分12k的侧为相反侧的端部)，且以划分容纳(载置)晶圆W的俯视大致圆形的容纳空间的方式形成为环状。
在一对第2部分12e、12e，形成可与棘轮机构18(止动部。参照图9)卡合而构成的孔部12f、12f。棘轮机构18、18通过与孔部12f、12f卡合，而将形成有孔部12f、12f的第2部分12e、12e的位置固定。棘轮机构18构成为通过固定第2部分12e、12e的位置，而固定作为第1保持构件的突出部12y、12y的位置，使突出部12y、12y及突出部12x、12x间的分开距离变化，可解除由突出部12y、12y及突出部12x、12x实现的晶圆W的夹持状态(细节在后文叙述)。也就是说，在通过棘轮机构18与第2部分12e卡合，而环部12d的位置(也就是说突出部12y、12y的位置)被固定的状态下，如图10所示那样，通过仅芯部12b在X方向(且与晶圆W分开的方向)移动，而突出部12y、12y及突出部12x、12x间的距离拉开，突出部12x、12x不与晶圆W接触，晶圆W的夹持状态被解除。
弹性构件12c可为具有弹性的弹簧构件，也可为橡胶(硅氧橡胶的橡胶圈等)。芯部12b连接于基座部12a，且在一对第2部分12e、12e间在X方向(第1方向)上延伸。在芯部12b的前端(X方向的与连接于基座部12a的侧为相反侧的端部)，设置有作为朝向载置(容纳)有晶圆W的容纳空间突出的第2保持构件的突出部12x、12x。另外，在环部12d的第3部分12g，设置有作为朝向容纳(载置)晶圆W的俯视大致圆形的容纳空间突出的第1保持构件的突出部12y、12y。如图5的(a)所示，作为夹持晶圆W的第2保持构件的突出部12x、12x对晶圆W施加的力的方向、与作为夹持晶圆W的第1保持构件的突出部12y、12y对晶圆W施加的力的方向为在X方向上相互相反的方向。虽然针对设置突出部12x、12x、12y、12y的位置，无特别限定，但例如设置突出部12y、12y的位置在Y方向上，较设置突出部12x、12x的位置更靠外侧。
如图5的(a)所示，在晶圆保持状态下，晶圆卡盘12通过作为第2保持构件的突出部12x、12x及作为第1保持构件的突出部12y、12y，夹持晶圆W的周部，由此保持晶圆W。另外，如图5的(b)所示，在晶圆释放状态下，晶圆卡盘12的作为第2保持构件的突出部12x、12x及作为第1保持构件的突出部12y、12y不与晶圆W接触，而不夹持晶圆W。
针对突出部12x(及突出部12y)的详细的结构，参照图6及图7进行说明。图6是示意性地表示作为保持构件的突出部12x(及突出部12y)的形状的一例的图。图6的(a)及图6的(b)所示的突出部12x均为夹入所夹持的晶圆W的形状，设为越为中央部越凹入的形状。图6的(a)所示的突出部12x的夹入晶圆W的部分的面成为曲面。另一方面，图6的(b)所示的突出部12x的夹入晶圆W的部分的面未成为曲面，形成为中央部凹入的谷状。图6的(c)所示的突出部12x为朝下方按压晶圆W的形状。
图7是示意性地表示晶圆W与突出部12x的接触构造的一例(图7的(a)及图7的(b))、以及晶圆W与晶圆保持件19的接触构造的一例(图7的(c))的图。如后述那样，当自晶圆卡盘12取出晶圆W时，自下方通过晶圆保持件19抬起晶圆W。此情况下，如图7的(a)所示，晶圆W可在晶圆卡盘12的突出部12x的斜面滑行地上升。即便在难以如上述那样滑行地上升的情况下，也可如例如图7的(b)所示那样，通过伴随着晶圆W的上升，而晶圆卡盘12的突出部12x变形(朝晶圆W容易上升的方向变形)，而自晶圆卡盘12适当地取出晶圆W。此情况下，突出部12x是由具有一定的可塑性的材质构成。此外，可如图7的(c)所示那样，在晶圆保持件19设置斜面，通过使晶圆W滑行，而促进晶圆W挪移，容易取出晶圆W。
返回图1，控制器50是计算机，实体上具备RAM、ROM等存储器、CPU等处理器(运算电路)、通信接口、硬盘等存储部而构成。作为上述的控制器50，可举出例如个人计算机、云服务器、智能器件(智能手机、及平板终端等)等。控制器50通过以计算机系统的CPU执行储存于存储器的程序而发挥功能。控制器50控制X载台21、Y载台22、及Z载台(未图示)等。控制器50通过控制X载台21及Y载台22，而切换晶圆保持状态及晶圆释放状态，且搬送晶圆W。
其次，参照图8～图16，说明由晶圆卡盘12进行的晶圆搬送工序。图8～图16表示连续的工序。图8～图11表示将例如故障解析后的晶圆W搬送至晶圆更换部位(晶圆搬送机器人60的附近)的工序，图12表示由晶圆搬送机器人60进行的晶圆更换的工序，图13～图16表示将新的晶圆W搬送至载置台11的工序。此外，在图8～图16的各附图中，相同的图编号的(a)～(c)(或(a)～(b))表示互为相同的时序的状态。此外，以下，以分别而言X方向表示图的右方向(自载置台11朝向晶圆基座51的方向)、-X方向表示图的左方向(与自载置台11朝向晶圆基座51的方向为相反的方向)的情况进行说明。
如图8的(a)所示，当前，通过以控制器50进行的X载台21的控制，保持晶圆W的晶圆卡盘12朝-X方向移动。此外，作为前提，通过以控制器50进行的Y载台22的控制，而设置于晶圆更换部位的附近的棘轮机构18、18的Y的位置、与晶圆卡盘12的孔部12f、12f的Y的位置一致。在图8的(a)所示的状态下，晶圆卡盘12的孔部12f、12f的X的位置未到达棘轮机构18、18的X的位置。如图8的(b)所示，对棘轮机构18以弹簧力朝上方向施加力，但在孔部12f到达棘轮机构18的前阶段中，朝棘轮机构18的上方向的力受第2部分12e的背面抑制。另外，如图8的(c)所示，在图8的(a)的状态下，在晶圆基座51的一部分已经载置晶圆W的一部分。
若自此，晶圆卡盘12进一步朝-X方向移动，则如图9的(a)所示，以晶圆基座51的中央与晶圆W的中央一致的方式，将晶圆W载置于晶圆基座51，且棘轮机构18、18与晶圆卡盘12的孔部12f、12f卡合(参照图9的(b))。棘轮机构18因通过弹簧机构而通过孔部12f朝上方飞出，而阻碍环部12d的向-X方向的移动(运动)。在棘轮机构18与孔部12f卡合的状态下，环部12d的位置被固定，环部12d的结构(包含突出部12y、12y)的位置不变化。以后，若晶圆卡盘12朝相同的方向移动，则仅基座部12a及芯部12b朝相同的方向移动，环部12d的位置不变化。此基座部12a及芯部12b与环部12d的位置的差异是通过弹性构件12c伸缩而被吸收。
如图10所示，若基座部12a及芯部12b进一步朝相同的-X方向移动，则设置于芯部12b的前端的突出部12x、12x与晶圆W分开，晶圆W的夹持状态被解除。通过以控制器50进行的X载台21的控制，而芯部12b移动至开放较突出部12x、12x的悬垂内径(Overhang innerdiameter)为大的空间的位置并停止。
接着，如图11的(c)所示，通过以控制器50进行的控制，而晶圆保持件19上升，自背面侧推升晶圆W。通过晶圆保持件19上升，而晶圆W通过晶圆保持件19的斜面而滑动，能够将晶圆W载置于晶圆保持件19的中心与晶圆W的中心吻合的位置。
接着，如图12的(c)所示，在晶圆保持件19上升的状态下，通过控制器50控制晶圆搬送机器人60，由此，实施故障解析后的晶圆W即晶圆W1的卸除(卸下)，接着，实施故障解析前的晶圆W即晶圆W2的装载。此外，当装载晶圆W2时，通过例如缺口传感器43，规定出晶圆W2的缺口的部位，调整晶圆W2的倾斜，将晶圆W2设定为正确的角度。在图12的(a)中表示晶圆W(晶圆W1)已被卸除的状态的晶圆卡盘12、晶圆基座51、及晶圆保持件19。
接着，如图13的(c)所示，通过控制器50的控制，而晶圆保持件19下降，将晶圆W载置于晶圆基座51上。晶圆保持件19退避至较晶圆基座51更靠下方。
接着，如图14的(a)所示，通过以控制器50进行X载台21的控制，而基座部12a及芯部12b在X方向移动，突出部12x、12x与晶圆W的周部接触。此外，在该状态下，环部12d通过棘轮机构18、18与晶圆卡盘12的孔部12f、12f卡合(参照图14的(b))，而朝X方向的移动规制。
接着，如图15的(a)所示，通过以控制器50进行的X载台21的控制，而基座部12a及芯部12b在X方向进一步移动，通过突出部12x、12x在X方向按压晶圆W，而晶圆W的周部与环部12d的突出部12y、12y接触。通过突出部12x、12x及突出部12y、12y自两侧对晶圆W施加力，并夹持晶圆W，由此搬送中的晶圆W被固定。而且，在该时刻，对环部12d开始施加X方向的力，如图15的(b)所示，棘轮机构18、18与晶圆卡盘12的孔部12f、12f的卡合状态被解除。也就是说，环部12d自棘轮机构18释放。
然后，在晶圆W的周部由突出部12x、12x、12y、12y夹持的状态下，如图16的(a)所示，通过以控制器50进行的X载台21的控制，而晶圆卡盘12在X方向移动。也就是说，晶圆卡盘12与晶圆基座51分开，并朝向载置台11移动。通过设置于晶圆卡盘12的根部的弹性构件12c，而自左右(两侧)夹入并夹持晶圆W。
其次，针对本实施方式的故障解析单元10的作用效果，一边将比较例的结构(参照图17)进行比较一边进行说明。
作为故障解析单元10的晶圆搬送机构，已知有包含载置并搬送晶圆W的晶圆卡盘12的结构。作为将晶圆W强固地保持于晶圆卡盘12的方法，存在如图17的(a)所示那样，以胶带300将晶圆W的表面侧固定于晶圆卡盘12的方法。胶带300的高度较低。因此，在当自晶圆W的表面侧，使探针卡16的针16a触地于晶圆W的焊盘时，可接近晶圆边缘附近的芯片的点上为优势。然而，近年来，为了对多片晶圆W自动执行故障解析，而有通过晶圆搬送机器人60，使自晶圆自晶圆盒70移动至晶圆卡盘12的情况，但在利用此晶圆搬送机器人60的情况下，难以采用以胶带300将晶圆W固定于晶圆卡盘12的方法。因而，谋求利用以胶带300固定以外的结构强固地保持搬送中的晶圆W的结构。
作为此结构，考虑采用在例如晶圆W的表面侧设置强固地保持搬送中的晶圆W的固定件的结构。然而，在如例如图17的(b)所示，利用高度较高的固定件200a的情况下，有固定件200a的高度变得高于探针卡16的底面至针16a的前端的高度，上述的触地无法实现的担忧。另外，在如例如图17的(c)所示，利用高度较低的固定件200b的情况下，不会如固定件200a那样无法触地，但有在晶圆边缘附近，因探针卡16的设计，而产生干涉的担忧。如以上所述那样，在晶圆搬送机构中，谋求利用胶带以外的方法强固地保持搬送中的晶圆W，但在实现半导体故障解析装置的各功能上，保持机构的位置及厚度等有其限制，未发现适当的保持机构。
作为解决上述的问题的结构，本实施方式的故障解析单元10是在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆W的单元，且具备：载置台11，其将晶圆W固定于规定的观察位置；及晶圆卡盘12，其一边保持一边搬送晶圆W至观察位置，且晶圆卡盘12具有设置为与晶圆W的侧面相对的多个保持构件(突出部12x、12x、12y、12y)，通过多个保持构件夹持晶圆W的周部而保持晶圆W。
在本实施方式的故障解析单元10中，通过晶圆卡盘12，将晶圆W搬送至固定有晶圆W的观察位置。然后，晶圆卡盘12通过设置为与晶圆W的侧面相对的多个突出部12x、12x、12y、12y而夹持晶圆W的周部。如此，通过采用由晶圆卡盘12的突出部12x、12x、12y、12y自晶圆W的侧面夹持晶圆W的周部的结构，而无须在晶圆的背面侧及表面侧设置用于强固地保持搬送中的晶圆W的新的结构。由此，能够在不妨碍半导体故障解析装置的各功能下，适当地保持搬送中的晶圆W。
多个保持构件可包含至少4个突出部12x、12x、12y、12y而构成。由此，能够更稳定地夹持晶圆W。
也可以是，多个保持构件具有：第1保持构件，其包含抵接于晶圆W的周部的多个突出部12y、12y；及第2保持构件，其包含多个突出部12x、12x，夹持晶圆W的第1保持构件对晶圆W施加的力的方向、与夹持晶圆W的第2保持构件对晶圆W施加的力的方向为相互相反的方向。通过将第1保持构件对晶圆W施加的力的方向与第2保持构件对晶圆W施加的力的方向设为相互相反的方向，而能够通过第1保持构件及第2保持构件，适当地夹持晶圆W。
上述的故障解析单元10还具备：棘轮机构18，该棘轮机构18构成为通过仅固定第1保持构件的位置，而使第1保持构件及第2保持构件间的分开距离变化，可解除由第1保持构件及第2保持构件实现的晶圆W的夹持状态。根据此结构，通过仅固定第1保持构件的位置的简易的结构，能够适当地解除晶圆W的夹持状态(释放晶圆W)。
也可以是，晶圆卡盘12具备：基座部12a、环部12d、及芯部12b，该环部12d包含：第1部分12k，其经由弹性构件12c连接于基座部12a；一对第2部分12e、12e，它们连接于第1部分12k，且一面相互相对，一面在X方向上延伸；及第3部分12g，其连接于一对第2部分12e的前端，且以划分容纳晶圆的容纳空间的方式形成为环状，该芯部12b连接于基座部12a，且在一对第2部分12e、12e间在X方向上延伸；在环部12d的第3部分12g，设置有朝向容纳空间突出的突出部12y、12y，在芯部12b的前端，设置有朝向容纳空间突出的突出部12x、12x，在环部12d的一对第2部分12e，设置有可与棘轮机构18卡合而构成的孔部12f，棘轮机构18通过与孔部12f卡合，而固定环部12d的位置，且固定突出部12y、12y的位置。根据此结构，通过朝向容纳空间突出的突出部12y、12y与突出部12x、12x，适当地夹持晶圆W。而且，通过环部12d的一对第2部分12e的孔部12f与棘轮机构18卡合，而环部12d被固定，且突出部12y、12y的位置被固定。在此情况下，因环部12d与基座部12a经由弹性构件12c连接，而通过弹性构件12c延伸，而即便在环部12d的位置被固定的状态下，基座部12a及连接于基座部12a的芯部12b也可变位。通过在环部12d的位置被固定的状态下，芯部12b朝远离容纳空间的方向变位，而设置于环部12d的突出部12y、12y与设置于芯部12b的突出部12x、12x的分开距离变大，解除由突出部12y、12y及突出部12x、12x实现的晶圆W的夹持状态。如以上所述那样，根据上述的结构，能够容易进行晶圆W的适当的夹持及解除(释放)。另外，晶圆的夹紧/松开是以X载台的动作实现，可不设置另外的夹紧/松开驱动机构。由此，可谋求提高作为晶圆装载/卸除系统的可靠性的提高。
虽然以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。例如，虽然在上述实施方式中，以设置至少4个突出部作为保持构件的情况进行了说明，但可如图18所示那样，突出部为3个。也就是说，在图18的(a)及图18的(b)所示的晶圆卡盘中，在芯部512b的前端设置有2个突出部512x、512x，且在环部512d的第3部分512g设置有1个突出部512y。虽然针对设置突出部512x、512x、512y的位置，无特别限定，但例如设置突出部512x、512x的位置在Y方向上，较设置突出部512y的位置更靠外侧。
符号说明
10……故障解析单元(晶圆搬送单元)；11……载置台(固定部)；12……晶圆卡盘(搬送部)；12a……基座部；12b……芯部；12c……弹性构件；12d……环部；12e……第2部分；12f……孔部；12g……第3部分；12k……第1部分；12x、12x、12y、12y……突出部；18……棘轮机构(止动部)；19……晶圆保持件；21……X载台；22……Y载台；40……性能板；41……连接器板；42……探针塔；43……缺口传感器；50……控制器；51……晶圆基座；60……晶圆搬送机器人；61……手部；70……晶圆盒；80……固体浸没式透镜；200a、200b……固定件；300……胶带；512b……芯部；512d……环部；512x……突出部；512y……突出部；W……晶圆。

Claims (7)

1.一种晶圆搬送单元，其中，
是在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆的晶圆搬送单元，
具备：
固定部，其将晶圆固定于规定的观察位置；及
搬送部，其一边保持一边搬送所述晶圆至所述观察位置，
所述搬送部具有以与所述晶圆的侧面相对的方式设置的多个保持构件，通过所述多个保持构件夹持所述晶圆的周部而保持所述晶圆。
2.如权利要求1所述的晶圆搬送单元，其中，
所述多个保持构件包含抵接于所述晶圆的周部的至少3个突出部而构成。
3.如权利要求2所述的晶圆搬送单元，其中，
所述多个保持构件包含至少4个所述突出部而构成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的晶圆搬送单元，其中，
所述多个保持构件具有：第1保持构件，其包含抵接于所述晶圆的周部的一个或多个突出部；及第2保持构件，其包含一个或多个所述突出部，
夹持所述晶圆的所述第1保持构件对所述晶圆施加力的方向、与夹持所述晶圆的所述第2保持构件对所述晶圆施加力的方向为相互相反的方向。
5.如权利要求4所述的晶圆搬送单元，其中，
还具备止动部，其构成为：通过仅固定所述第1保持构件及所述第2保持构件的中的任一个的位置，能够使所述第1保持构件及所述第2保持构件间的分开距离变化，解除所述第1保持构件及所述第2保持构件对所述晶圆的夹持状态。
6.如权利要求5所述的晶圆搬送单元，其中，
所述搬送部具有：
基座部；
环部，其包含：第1部分，其经由弹性构件连接于所述基座部；一对第2部分，其与所述第1部分连续，且相互相对并在第1方向上延伸；及第3部分，其与所述一对第2部分的前端连续，且以划分容纳晶圆的容纳空间的方式形成为环状；及
芯部，其与所述基座部连续，且在所述一对第2部分间在第1方向上延伸，
在所述环部的所述第3部分，设置有朝向所述容纳空间突出的所述第1保持构件，
在所述芯部的前端，设置有朝向所述容纳空间突出的所述第2保持构件，
在所述环部的所述一对第2部分，形成有构成为能够与所述止动部卡合的孔部，
所述止动部通过与所述孔部卡合而固定所述环部的位置，从而固定所述第1保持构件的位置。
7.一种晶圆搬送方法，其中，
是在半导体故障解析装置中一边保持一边搬送晶圆的晶圆搬送方法，
包含：
通过以与所述晶圆的侧面相对的方式设置的多个保持构件，夹持所述晶圆的周部的工序；及
在通过所述多个保持构件夹持所述晶圆的周部的状态下，将所述晶圆搬送至规定的观察位置的工序。
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