JP2007088117A

JP2007088117A - プローブカード移載補助装置、検査設備及び検査方法

Info

Publication number: JP2007088117A
Application number: JP2005273195A
Authority: JP
Inventors: Munetoshi Nagasaka; 旨俊長坂; Tomoaki Mochizuki; 智秋望月
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: TWI410632B; JP4875332B2; CN1936594A; TW200732667A; KR20070033275A; KR100843783B1; US7541801B2; US20070063720A1; CN100552454C

Abstract

【課題】近年のプローブカード４の大型化に伴って、その重量が１５〜２５Ｋｇと大重量化しているため、例えばオペレータ等がプローブカード４を搬送台車から持ち上げてカード搬送装置に移載して設置するには大きな力を必要とする上に、プローブカード４を持ち上げる際に掴む部分が制限され、取り扱いに慎重を要するため、オペレータに過大な負担がかかる。
【解決手段】本発明のプローブカード移載補助装置５５は、プローブカード５１を保持する保持具５５１と、この保持具５５１が先端部に取り付けられた伸縮可能なアーム５５２と、このアーム５５２を支持する旋回自在な支持体５５３と、この支持体５５３を介してプローブカード５１を重量別に昇降させる昇降駆動装置５５４と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プローブカードを用いてウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う検査装置を複数備えた検査設備及び検査方法に関し、更に詳しくは、検査設備内で検査装置と搬送台車との間でプローブカードの移載作業を補助するプローブカード移載補助装置、検査設備及び検査方法に関するものである。

この種の検査装置は、例えば図７に示すように、被検査体（例えば、ウエハ）Ｗを搬送するローダ室１と、ローダ室１に隣接し且つローダ室１から受け取ったウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ室２と、を備えて構成されている。プローバ室２は、同図に示すように、Ｘ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動可能に配設され且つウエハを載置する載置台（ウエハチャック）３と、このウエハチャック３の上方に配置されたカードホルダ付きプローブカード４と、プローブカード４を保持するクランプ機構５と、を備えている。プローバ室２内ではウエハチャック３がＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動する間にアライメント機構６を介してウエハＷとプローブカード４のプローブピン４Ａとのアライメントを行った後、ウエハＷのインデックス送りを行いながらウエハの電気的特性検査を実行する。尚、アライメント機構６は、上カメラ６Ａ及び下カメラ６Ｂを有している。Ｔはテストヘッドである。

而して、プローブカード４をプローバ室２内のクランプ機構５に着脱する場合には、例えば本出願人が特開２００１−２４０３９号において提案したカード搬送装置が用いられる。このカード搬送装置は、図８に示すように、ウエハチャック３と、このウエハチャック３との間でプローブカード４を受け渡す受け渡し機構７とを備えている。受け渡し機構７は、図８に示すように、カードホルダ付きプローブカード４を着脱自在に保持するアダプタ８と、このアダプタ８を着脱自在に保持するように先端部が二股に分かれたフォーク状のアーム９と、このアーム９を矢印Ａ方向に押し込んでプローブカード４を受け渡し位置まで移動案内する一対のガイドレール１０と、これらのガイドレール１０が固定されたアーム支持体１１とを備え、アーム９とウエハチャック３に装着されたアダプタ支持体１２との間でプローブカード４を搭載したアダプタ８の受け渡しを行なう。

そして、カード搬送装置を用いてプローブカード４をクランプ機構５に装着する場合には、オペレータ等が受け渡し機構７上にプローブカード４を設置した後、カード搬送装置を介してクランプ機構５の真下まで搬送し、この位置からウエハチャック３を上昇させた後、クランプ機構５でプローブカード４を検査装置本体側に固定する。尚、図８において、１３は受け渡す受け渡し機構７を矢印Ｂと反対方向に折り畳んで収納する収納部である。

ところで、プローブカード４をカード搬送装置に設置する場合には、オペレータが所定の収納棚から検査装置までプローブカード４を運んで設置するか、オペレータが搬送台車等を用いて収納棚から検査装置まで運び、搬送台車からカード搬送装置に移載して設置するなどしている。

しかしながら、近年のプローブカード４の大型化に伴って、その重量が１５〜２５Ｋｇと大重量化しているため、例えばオペレータ等がプローブカード４を搬送台車から持ち上げてカード搬送装置に移載して設置するには大きな力を必要とする上に、プローブカード４を持ち上げる際に掴む部分が制限され、取り扱いに慎重を要するため、オペレータに過度の負担がかかるという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、大重量化したプローブカードであってもオペレータの負担を軽減し、円滑にプローブカードを移載することができるプローブカード移載補助装置、検査設備及び検査方法を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載のプローブカード移載補助装置は、電気的検査装置に用いられるプローブカードの移載作業を補助するプローブカード移載補助装置であって、上記プローブカードを保持する保持部と、上記保持部を、ある点を中心に旋回自在に支持する支持部と、上記支持部を昇降させる手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項１に記載の発明において、上記保持部は、回転操作により上記プローブカードと連結可能な連結部材を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記保持部は、上記支持体から張り出す伸縮可能なアームに取り付けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項３に記載の発明において、上記支持部の昇降手段は、上記アームを昇降させるシリンダ機構と、上記シリンダ機構に駆動流体を供給する流路を開閉するバルブと、上記駆動流体の圧力を制御するレギュレータと、上記レギュレータに対して上記プローブカードの重量を予め入力する入力端子と、上記駆動流体の圧力を検出する圧力センサと、を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記支持部の昇降手段は、上記プローブカードを押し上げる方向に補助力を付与するように構成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項５に記載の発明において、上記補助力は、上記プローブカードの重量に対応して変更可能に構成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の発明において、上記保持部は、上記連結部材の回転終端位置を確認するセンサを有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記検査装置に付設したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項９に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の発明において、上記検査装置と上記検査装置に用いられるプローブカードを搬送する搬送手段との間で上記プローブカードの移載作業を補助する際に、上記検査装置と上記搬送手段の間に介在することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１０に記載のプローブカード移載補助装置は、請求項９に記載の発明において、上記搬送手段は、搬送台車であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１１に記載の検査設備は、電気的検査装置と、この電気的検査装置に用いられるプローブカードの移載作業を補助するプローブカード移載補助装置と、を備え、上記プローブカード移載補助装置は、上記プローブカードを保持する保持部と、上記保持部を、ある点を中心に旋回自在に支持する支持部と、上記支持部を昇降させる手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１２に記載の検査設備は、請求項１１に記載の発明において、上記保持部は、回転操作により上記プローブカードと連結可能な連結部材を有することを特徴とするものである。

本発明の請求項１３に記載の検査設備は、請求項１１または請求項１２に記載の発明において、上記保持部は、上記支持体から張り出す伸縮可能なアームに取り付けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１４に記載の検査設備は、請求項１３に記載の発明において、上記支持部の昇降手段は、上記アームを昇降させるシリンダ機構と、上記シリンダ機構に駆動流体を供給する流路を開閉するバルブと、上記駆動流体の圧力を制御するレギュレータと、上記レギュレータに対して上記プローブカードの重量を予め入力する入力端子と、上記駆動流体の圧力を検出する圧力センサと、を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１５に記載の検査設備は、請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載の発明において、上記支持部の昇降手段は、上記プローブカードを押し上げる方向に補助力を付与するように構成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１６に記載の検査設備は、請求項１５に記載の発明において、上記補助力は、上記プローブカードの重量に対応して変更可能に構成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１７に記載の検査設備は、請求項１１〜請求項１６のいずれか１項に記載の発明において、上記保持部は、上記連結部材の回転終端位置を確認するセンサを有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１８に記載の検査設備は、請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載の発明において、上記検査装置に付設したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１９に記載の検査設備は、請求項１１〜請求項１８のいずれか１項に記載の発明において、上記検査装置と上記検査装置に用いられるプローブカードを搬送する搬送手段との間で上記プローブカードの移載作業を補助する際に、上記検査装置と上記搬送手段の間に介在することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２０に記載の検査設備は、請求項１９に記載の発明において、上記搬送手段は、搬送台車であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２１に記載の検査方法は、検査装置の近接領域にプローブカードを搬送する工程と、上記プローブカードを上記検査装置まで搬送する工程と、上記プローブカードを被検査体に接触させて電気的検査を行う工程と、を備えた検査方法であって、上記プローブカードを上記検査装置まで搬送する工程は、上記プローブカードを保持する工程と、上記プローブカードを昇降させる工程と、上記プローブカードをある点を中心に旋回する工程と、を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２２に記載の検査方法は、請求項２１に記載の発明において、上記検査装置は複数配置され、上記検査装置の近接領域に上記プローブカードを搬送する工程は、上記複数の検査装置に沿って設けられた通路を移動可能な搬送台車により、上記プローブカードが搬送されることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２３に記載の検査方法は、請求項２１または請求項２２に記載の発明において、上記プローブカードを昇降させる工程に先立って、上記プローブカードの有無を検出する工程を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２４に記載の検査方法は、請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載の発明において、記プローブカードを昇降させる工程は、上記プローブカードの重量に対応して、上記プローブカードを昇降させる力を、シリンダ機構に供給する駆動流体によって制御する工程を有することを特徴とするものである。

本発明の請求項１〜請求項２４に記載の発明によれば、重量化したプローブカードであってもオペレータの負担を軽減することができるプローブカード移載補助装置、検査設備及び検査方法を提供することができる。

以下、図１〜図６に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の検査設備の一実施形態を示す平面図、図２の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す検査設備においてプローブカード移載補助装置を用いてプローブカードを移載する状態を示す斜視図、図３の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す検査設備に適用されたプローブカード移載補助装置を示す斜視図で、（ａ）はその全体図、（ｂ）はアームの先端部を示す図、図４の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示すプローブカード移載補助装置を示す斜視図で、（ａ）はアームを縮めた状態を示す全体図、（ｂ）はアームを折り畳んだ状態を示す全体図、図５の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示すプローブカード移載補助装置で移載されるプローブカードを示す斜視図で、（ａ）はその上方からの全体図、（ｂ）はその下方からの全体図、図６は図２に示すプローブカード移載補助装置の昇降駆動装置の構成を示すブロック図である。

本実施形態の検査設備５０は、例えば図１に示すように、被検査体（例えば、ウエハ）（図示せず）の電気的特性検査を行うためのプローブカード５１を有する検査装置５２と、この検査装置５２が複数配置された通路５３に従ってプローブカード５１を搬送する搬送台車５４と、この搬送台車５４と各検査装置５２の装置本体５２Ａに設けられたカード搬送装置５２Ｂとの間においてプローブカード５１の移載作業を補助するプローブカード移載補助装置５５と、を備えて構成されている。検査装置５２は、同図では回転駆動機構５２Ｃを介してテストヘッドＴが通路５３側へ旋回された状態で示されている。プローブカード５１は、収納棚（図示せず）に保管され、プローブカード５１を交換する時などに搬送台車５４を用いて収納棚と複数の検査装置５２との間を搬送される。尚、図１では１台の検査装置５２のみを図示してある。

しかしながら、上記プローブカード５１は、ウエハの大口径化やＩＣチップの超高集積化等に伴って大型化、大重量化しているため、オペレータが持ち運ぶことは勿論のこと、検査装置５２と搬送台車５４のカード搬送装置５２Ｂとの間で移載作業を行うには大きな負担がかかる。そこで、本実施形態では、オペレータがプローブカード５１を運ぶ場合には搬送台車５４を使用し、検査装置５２と搬送台車５４のカード搬送装置５２Ｂとの間でプローブカード５１の移載作業を行う場合にはプローブカード移載補助装置５５を使用して、オペレータの負担を軽減させている。オペレータがプローブカード移載補助装置５５を使用する場合には、プローブカード移載補助装置５５の保持具でカード搬送装置５２Ｂ上または搬送台車５４上のプローブカード５１を保持させ、保持を解除する作業を行うだけで実質的な力仕事を格段に軽減することができる。オペレータがプローブカード移載補助装置５５を操作してプローブカード５１を移載する場合には、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように搬送台車５４と検査装置５２のカード搬送装置５２Ｂとの間でプローブカード５１を移載する。尚、搬送台車５４は、複数枚のプローブカード５１を収納するように複数段に渡って引き出し可能に設けられた棚を有し、これらの棚にトレイに収納されたプローブカード５１を収納するようにしてある。

而して、上記プローブカード移載補助装置５５は、図３の（ａ）に示すように、プローブカード５１を保持する保持具５５１と、この保持具５５１が先端部に取り付けられた伸縮可能なアーム５５２と、このアーム５５２を支持する旋回可能な支持体５５３と、この支持体５５３を介してプローブカード５１を重量区分して昇降させる昇降駆動装置５５４を構成するエアシリンダ５５４Ａと、を備え、検査装置５２の側方に付設されている。

上記アーム５５２は、図３の（ａ）及び図４の（ａ）に示すように、第１アーム５５２Ａと、第１アーム５５２Ａに対して摺動自在に取り付けられた第２アーム５５２Ｂと、を有し、第２アーム５５２Ｂが第１アーム５５２Ａに対して前後に移動して伸縮するように構成されている。アーム５５２の長さは、第２アーム５５２Ｂが第１アーム５５２Ａを摺動しないように調整部材５５２Ｄを用いて第１アーム５５２Ａに固定し適宜設定できるようにしてある。このアーム５５２は、各図に示すように第１アーム５５２Ａの基端部が支持体５５３の上端部に固定された連結具５５５にピン結合され、最も縮んだ状態で図４の（ｂ）に示すように支持体５５３側へ折り畳み可能に構成されている。アーム５５２の基端部には第１ピン５５２Ｃが取り付けられ、支持体５５３の上下方向中ほどにはピンを有するブラケット５５６が取り付けられている。そして、第１ピン５５２Ｃとブラケット５５６のピンにはリンク５５７の両端部が連結されている。従って、アーム５５２はリンク５５７を介して水平方向まで起こせるようになっている。リンク５５７のアーム５５２側の端部には第２ピン５５７Ａが取り付けられ、また、支持体５５３側の連結具５５５の側面には引っ掛け部材５５８が取り付けられ、この引っ掛け部材５５８を第２ピン５５７Ａに引っ掛けてリンク５５７がブラケット５５６のピンから外れないようにしてある。

上記支持体５５３及びエアシリンダ５５４Ａは、図３の（ａ）に示すように、いずれも基台５５９の先端部に回転自在に取り付けられた回転体５６０に連結され、回転体５６０と一体的に回転して基台５５９の側方で旋回するように構成されている。支持体５５３の基台５５９側の垂直端面にはガイド部材５６１が略全長に渡って取り付けられ、このガイド部材５６１が基台５５９側の回転体５６０に対して垂直方向に取り付けられたガイドレール５６２（図４の（ａ）参照）に沿って摺動自在に結合している。また、エアシリンダ５５４Ａは、シリンダの下端が回転体５６０から垂下する支柱５６３の下端に連結され、シリンダロッドの上端が支持体５５３の上端部に連結されている。従って、支持体５５３は、エアシリンダ５５４Ａが駆動することでガイドレール５６２に従って昇降する。

また、上記保持具５５１は、図３の（ｂ）に示すように、第２アーム５５２Ｂの先端から垂下するように装着された回転軸５５１Ａと、回転軸５５１Ａの中ほど及びその下方にそれぞれ取り付けられた円形部材５５１Ｂ及び三角部材５５１Ｃと、回転軸５５１Ａの下端に取り付けられたプローブカード５１との連結部材５５１Ｄと、回転軸５５１Ａから径方向に延設された操作ハンドル５５１Ｅと、操作ハンドル５５１Ｅをロックするロック部材５５１Ｆと、を有し、操作ハンドル５５１Ｅによって連結部材５５１Ｄを回転操作して、保持具５５１とプローブカード５１とを保持し、ロック部材５５１Ｆによって操作ハンドル５５１Ｅを保持位置にロックするようにしてある。また、操作ハンドル５５１Ｅはロックされた状態で、アーム５５２を旋回操作することができるようにしてある。連結部材５５１Ｄは、円板の周面から周方向へ互いに１８０°離間して位置で水平方向に延設された張り出し部を有し、この張り出し部がプローブカード５１側に形成された溝内に入り込んでプローブカード５１を保持する機能を有している。

また、上記三角部材５５１Ｃ内にはプローブカード５１を例えば光学的に検出する後述のカード検出センサ５５４Ｇが設けられている。また、図３の（ｂ）に示すように上記三角部材５５１Ｃの上面には操作ハンドル５５１Ｅをプローブカードを保持する側に操作した時に、操作ハンドル５５１Ｅの位置を例えば静電容量で検出する保持位置検出センサ５５４Ｈが設けられている。操作ハンドル５５１Ｅには操作スイッチ５５４Ｉが設けられ、操作ハンドル５５１Ｅを掴むと操作スイッチ５５４Ｉが入り、操作ハンドル５５１Ｅを放すと操作スイッチ５５４Ｉが切れるようにしてある。これらのカード検出センサ５５４Ｇ、保持位置検出センサ５５４Ｈ及び操作スイッチ５５４Ｉは、後述するように昇降駆動装置５５４の一部を構成している。

上記プローブカード移載補助装置５５で取り扱うプローブカード５１は、例えば図５の（ａ）、（ｂ）に示すように構成されている。即ち、プローブカード５１は、同図に示すように、例えば回路基板からなるカード本体５１Ａと、カード本体５１Ａの上面に取り付けられた補強部材５１Ｂと、カード本体５１Ａの下面中央部に取り付けられた複数のプローブピンを有するコンタクタ５１Ｃと、を有している。補強部材５１Ｂは、カード本体５１Ａの中央部に形成された矩形部５１Ｄと、矩形部５１Ｄからカード本体５１Ａの外周まで放射状に伸びる放射状部５１Ｅと、放射状部５１Ｅの径方向中ほどに形成されたリング状部５１Ｆとからなっている。矩形部５１Ｄの上面左右にはそれぞれ取付部材５１Ｇを介して一対の取っ手５１Ｈが取り付けられている。

左右の取付部材５１Ｇの対向面には保持具５５１の連結部材５５１Ｄに形成された張り出し部が入り込む溝５１Ｉが形成されている。従って、連結部材５５１Ｄを一対の張り出し部が左右の取付部材５１Ｇの間に来るように合わせ、保持具５５１の操作ハンドル５５１Ｅを操作すると一対の張り出し部が左右の溝５１Ｊ内に入り込み、保持具５５１でプローブカード５１を保持することができる。

ところで、上記昇降駆動装置５５４は、例えば図６に示すように、エアシリンダ５５４Ａと、エアシリンダ５５４Ａに駆動流体（圧縮空気）を供給する配管５５４Ｂを開閉する電磁バルブ（例えば３ポートバルブ）５５４Ｃと、圧縮空気の圧力をプローブカード５１の重量に即して制御する電空レギュレータ５５４Ｄと、電空レギュレータ５５４Ｄに対してプローブカード５１の重量に見合った圧縮空気の圧力値を予め選択して入力する入力端子５５４Ｅと、圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ５５４Ｆと、を有し、入力端子５５４Ｅからの入力値に基づいて電磁バルブ５５４Ｃと電空レギュレータ５５４Ｄが協働してエアシリンダ５５４Ａを駆動制御する。更に、昇降駆動装置５５４は、プローブカード５１の有無を検出するカード検出センサ５５４Ｇと、操作ハンドル５５１Ｅがプローブカード５１を保持する保持位置に移動したことを検出する保持位置検出センサ５５４Ｈと、操作ハンドル５５１Ｅを掴んで操作する時に機能する操作スイッチ５５４Ｉと、を有し、後述するように、カード検出センサ５５４Ｇと保持位置検出センサ５５４Ｈと圧力センサ５５４Ｆと操作スイッチ５５４Ｉが連携して電磁バルブ５５４Ｃと電空レギュレータ５５４Ｄとを開閉制御するようにしてある。

即ち、上記カード検出センサ５５４Ｇ、保持位置検出センサ５５４Ｈ、圧力センサ５５４Ｆ及び操作スイッチ５５４Ｉは、それぞれ制御部５５４Ｊを介して入力端子５５４Ｅに対して電気的に接続され、カード検出センサ５５４Ｇ、保持位置検出センサ５５４Ｈ、圧力センサ５５４Ｆ及び操作スイッチ５５４Ｉが全てオン状態になったときにのみ、制御部５５４Ｊを介して入力端子５５４Ｅの入力値に基づいて電空レギュレータ５５４Ｄが作動すると共に電磁バルブ５５４Ｃが開状態になる。

更に云えば、カード検出センサ５５４Ｇ、保持位置検出センサ５５４Ｈ、圧力センサ５５４Ｆ及び操作スイッチ５５４Ｉが全てオンの時には、制御部５５４Ｊを介して電磁バルブ５５４Ｃを開いて電空レギュレータ５５４Ｄの制御下でエアシリンダ５５４Ａに圧縮空気を供給する。また、カード検出センサ５５４Ｇ、保持位置検出センサ５５４Ｈ、圧力センサ５５４Ｆ及び操作スイッチ５５４Ｉのいずれか一つでもオフの時には制御部５５４Ｊを介して電磁バルブ５５４Ｃを閉じて、圧縮空気をエアシリンダ５５４Ａ内に封止し、エアシリンダ５５４Ａの動作を止めてアーム５５２を下降途中で停止させる。例えば、プローブカード５１の重量が入力端子５５４Ｅの入力重量より大きい時には、操作ハンドル５５１Ｅを掴んでアーム５５２を旋回させる時に、エアシリンダ５５４Ａの押上げ力が不足し、アーム５５２が自重で下降し始める。この時、それに気付かないオペレータの手から操作ハンドル５５１Ｅが離れると、操作スイッチ５５４Ｉがオフになって電磁バルブ５５４Ｃを閉じ、それまでエアシリンダ５５４Ａに供給された圧縮空気がエアシリンダ５５４Ａ内に封止される。これによって、アーム５５２がプローブカード５１の自重で下降して、圧縮空気の働きでアーム５５２は途中で停止し、プローブカード５１の落下を防止することができる。また、入力端子５５４Ｅにプローブカード５１の重量を過小に設定した場合にも、操作ハンドル５５１Ｅがオペレータの手を離れ、上述した場合と同様にエアシリンダ５５４Ａの急激な上昇を停止させる。尚、図６において、５５４Ｋはミストセパレータである。

次に、動作について説明する。検査設備５０において、オペレータが検査装置５２のプローブカード５１を装着しあるいは交換する時には、収納棚からプローブカード５１を取り出し、搬送台車５４にプローブカード５１をトレイと一緒に必要枚数収納する。そして、図１及び図２の（ａ）、（ｂ）に示すように搬送台車５４を目的の検査装置５２まで移動させる。

オペレータは、棚の上にトレイと一緒に収納されたプローブカード５１を棚に載せた状態で搬送台車５４から引き出し、搬送台車５４の上面に載せる。プローブカード５１のみをプローブカード移載補助装置５５を使用して検査装置５２に移載する。プローブカード移載補助装置５５を使用する場合には、昇降駆動装置５５４の入力端子５５４Ｅを介してプローブカード５１の重量を予め設定する。そして、アーム５５２を起こし、リンク５５７を用いてアーム５５２を水平状態にする。この状態で操作ハンドル５５１Ｅを操作してアーム５５２をプローブカード５１の真上まで旋回させ、保持具５５１をプローブカード５１の中央に合わせる。

そこで、操作ハンドル５５１Ｅをプローブカード５１に向けて押し下げて保持具５５１の連結部材５５１Ｄをプローブカード５１の中心部に着地させた後、操作ハンドル５５１Ｅを回転操作して連結部材５５１Ｄの張り出し部をプローブカード５１の取付部材５１Ｇに形成された溝５１Ｉ内に入れ込んだ後、ロック部材５５１Ｆを操作して操作ハンドル５５１Ｅを固定する。この時、カード検出センサ５５４Ｇがプローブカード５１を検出すると共に、保持位置検出センサ５５４Ｈで操作ハンドル５５１Ｅがプローブカード保持位置にあることを検出する。そしてこの時、オペレータが操作ハンドル５５１Ｅを掴んでいると操作スイッチ５５４Ｉはオンとなる一方、圧力センサ５５４Ｆは正常な圧縮空気の圧力を検出してオンとなっているため、電磁バルブ５５４Ｃは開状態となり電空レギュレータ５５４Ｄの制御下でエアシリンダ５５４Ａ内にプローブカード５１の入力重量に基づいた所定の圧力の圧縮空気が供給される。これによりアーム５５２がプローブカード５１を搬送台車５４の棚から持ち上げる方向に補助力が付与される。この状態でオペレータは操作ハンドル５５１Ｅを介してプローブカード５１を搬送台車５４の棚から持ち上げ、更にアーム５５２を検査装置５２側へ旋回させ、プローブカード５１を検査装置５２のカード搬送装置５２Ｂの真上まで搬送する。

カード搬送装置５２Ｂの真上で操作ハンドル５５１Ｅを押し下げ、プローブカード５１をカード搬送装置５２Ｂ上に着地させた後、保持具５５１のロック部材５５１Ｆを解除し、操作ハンドル５５１Ｅを回転させて連結部材５５１Ｄの張り出し部を溝５１Ｉから外し、保持具５５１からプローブカード５１を開放し、プローブカード５１の移載作業を終了する。

しかし、万一、プローブカード５１の重量を、例えば実際の重量よりも軽いものとして誤って入力端子５５４Ｅに入力し、操作ハンドル５５１Ｅを掴んで操作スイッチ５５４Ｉがオンになってエアシリンダ５５４Ａが電空レギュレータ５５４Ｄの制御下で作動すると、アーム５５２を旋回させる際にアーム５５２がプローブカード５１の過大重量で降下し、操作ハンドル５５１Ｅがオペレータの手から離れることがある。この場合には、操作スイッチ５５４Ｉが自動的にオフになって電磁バルブ５５４Ｃを閉じて、エアシリンダ５５４Ａ内にそれまで供給された圧縮空気を封止する。これによってアーム５５２は多少下降しても、その間のエアシリンダ５５４Ａ内の圧縮空気の昇圧によって途中でアーム５５２の降下が止まり、プローブカード５１が搬送台車５４等に衝突することもなく、プローブカード５１を損傷から防止することができる。

また、検査装置５２から搬送台車５４へプローブカード５１を移載する場合にも上述した手順でプローブカード移載補助装置５５を使用することで、プローブカード５１を円滑に移載することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、ウエハの電気的特性検査を行うためのプローブカード５１を有する検査装置５２（図１では１台のみ図示してある）と、この検査装置５２が複数配置された通路５３に従ってプローブカード５１を搬送する搬送台車５４と、この搬送台車５４と各検査装置５２の装置本体５２Ａに設けられたカード搬送装置５２Ｂとの間においてプローブカード５１の移載作業を補助するプローブカード移載補助装置５５と、を備えた検査設備５０であって、プローブカード移載補助装置５５は、プローブカード５１を保持する保持具５５１と、この保持具５５１が先端部に取り付けられた伸縮可能なアーム５５２と、このアーム５５２を支持する旋回自在な支持体５５３と、この支持体５５３を介してプローブカード５１を重量区分して昇降させる昇降駆動装置５５４と、を備えているため、プローブカード５１を保持具５５１で保持し、昇降駆動装置５５４でアーム５５２を搬送台車５４または検査装置５２のカード搬送装置５２Ｂから持ち上げ、アーム５５２を旋回させるだけで、プローブカード５１を搬送台車５４と検査装置５２のカード搬送装置５２Ｂとの間で容易に移載することができ、オペレータの負荷を格段に軽減することができる。また、アーム５５２は、旋回して保持具５５１で保持されたプローブカード５１を移動させるため、アーム５５２の基端を中心とする移動範囲を最小限に抑えることができる。従って、検査設備５０の省スペース化のため複数の検査装置５２が密集し、隣り合う検査装置５２間の間隔が狭くてこの隙間に搬送台車５４を配置できなくても、通路５３に配置した搬送台車５４から検査装置５２側へのアーム５５２の旋回領域を確保することができると共にオペレータの入るスペースを確保することができる。

また、本実施形態によれば、保持具５５１は、操作ハンドル５５１Ｅの回転操作によりプローブカード５１と連結可能な連結部材５５１Ｄを有するため、保持具５５１の操作ハンドル５５１Ｅで連結部材５５１Ｄを回転操作するだけで保持具５５１に対してプローブカード５１を簡単に保持させることができる。

また、アーム５５２は、支持体５５３の上端部から水平方向に張り出し、支持体５５３側へ折り畳み可能に構成されているため、プローブカード移載補助装置５５を使用しない時には検査装置５２の側方にコンパクトに収納することができ、クリーンルーム内の占有スペースを最小限で済ませることができる。

また、昇降駆動装置５５４は、アーム５５２を昇降させるエアシリンダ５５４Ａと、エアシリンダ５５４Ａに圧縮空気を供給する配管５５４Ｂを開閉する電磁バルブ５５４Ｃと、圧縮空気の圧力をプローブカード５１の重量に即して制御する電空レギュレータ５５４Ｄと、電空レギュレータ５５４Ｄに対してプローブカード５１の重量を予め入力する入力端子５５４Ｅと、圧縮空気の圧力を検出する圧力センサ５５４Ｆと、を有するため、プローブカード５１の重量に即してエアシリンダ５５４Ａの駆動力を制御することができる。また、プローブカード５１の重量を重量センサで測定して、測定重量に基づいてエアシリンダ５５４Ａの駆動力を制御しても良い。

また、昇降駆動装置５５４は、プローブカード５１の有無を検出するカード検出センサ５５４Ｇを有し、カード検出センサ５５４Ｇと入力端子５５４Ｅとが連携して電空レギュレータ５５４Ｄを作動させるため、プローブカード５１の重量に即してエアシリンダ５５４Ａを駆動させることができる。更に、昇降駆動装置５５４は、アーム５５２を操作する時に機能する操作スイッチ５５４Ｉを有し、操作スイッチ５５４Ｉと圧力センサ５５４Ｆとが連携して電磁バルブ５５４Ｃを開閉するため、オペレータの手から操作ハンドル５５１Ｅが離れると電磁バルブ５５４Ｃを閉じてアーム５５２がプローブカード５１の自重で降下することを抑制し、プローブカード５１の損傷を防止することができる。

尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を設計変更することができる。

本発明は、プローブカードを備えた検査装置が複数配置された検査設備に好適に利用することができる。

本発明の検査設備の一実施形態を示す平面図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す検査設備においてプローブカード移載補助装置を用いてプローブカードを移載する状態を示す斜視図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１に示す検査設備に適用されたプローブカード移載補助装置を示す斜視図で、（ａ）はその全体図、（ｂ）はアームの先端部を示す図である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示すプローブカード移載補助装置を示す斜視図で、（ａ）はアームを縮めた状態を示す全体図、（ｂ）はアームを折り畳んだ状態を示す全体図ある。（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３に示すプローブカード移載補助装置で移載されるプローブカードを示す斜視図で、（ａ）はその上方からの全体図、（ｂ）はその下方からの全体図である。図３に示すプローブカード移載補助装置の昇降駆動装置の構成を示すブロック図である。従来の検査装置の一例を部分的に破断して示す正面図である。図７に示す検査装置に適用されたプローブカード搬送装置の動作説明図である。

符号の説明

５０検査設備
５１プローブカード
５２検査装置
５３通路
５４搬送台車
５５プローブカード移載補助装置
５５１保持具（保持部）
５５１Ｄ連結部材
５５２アーム
５５３支持体
５５４昇降駆動装置
５５４Ａエアシリンダ（シリンダ機構）
５５４Ｂ配管（流路）
５５４Ｃ電磁バルブ
５５４Ｄ電空レギュレータ
５５４Ｅ入力端子
５５４Ｆ圧力センサ
５５４Ｈ保持位置検出センサ

Claims

電気的検査装置に用いられるプローブカードの移載作業を補助するプローブカード移載補助装置であって、
上記プローブカードを保持する保持部と、
上記保持部を、ある点を中心に旋回自在に支持する支持部と、
上記支持部を昇降させる手段と、
を備えたことを特徴とするプローブカード移載補助装置。
上記保持部は、回転操作により上記プローブカードと連結可能な連結部材を有することを特徴とする請求項１に記載のプローブカード移載補助装置。
上記保持部は、上記支持体から張り出す伸縮可能なアームに取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプローブカード移載補助装置。
上記支持部の昇降手段は、上記アームを昇降させるシリンダ機構と、上記シリンダ機構に駆動流体を供給する流路を開閉するバルブと、上記駆動流体の圧力を制御するレギュレータと、上記レギュレータに対して上記プローブカードの重量を予め入力する入力端子と、上記駆動流体の圧力を検出する圧力センサと、を有することを特徴とする請求項３に記載のプローブカード移載補助装置。
上記支持部の昇降手段は、上記プローブカードを押し上げる方向に補助力を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプローブカード移載補助装置。
上記補助力は、上記プローブカードの重量に対応して変更可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載のプローブカード移載補助装置。
上記保持部は、上記連結部材の回転終端位置を確認するセンサを有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のプローブカード移載補助装置。
上記検査装置に付設したことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のプローブカード移載補助装置。
上記検査装置と上記検査装置に用いられるプローブカードを搬送する搬送手段との間で上記プローブカードの移載作業を補助する際に、上記検査装置と上記搬送手段の間に介在することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のプローブカード移載補助装置。
上記搬送手段は、搬送台車であることを特徴とする請求項９に記載のプローブカード移載補助装置。
電気的検査装置と、この電気的検査装置に用いられるプローブカードの移載作業を補助するプローブカード移載補助装置と、を備え、
上記プローブカード移載補助装置は、
上記プローブカードを保持する保持部と、
上記保持部を、ある点を中心に旋回自在に支持する支持部と、
上記支持部を昇降させる手段と、
を備えたことを特徴とする検査設備。
上記保持部は、回転操作により上記プローブカードと連結可能な連結部材を有することを特徴とする請求項１１に記載の検査設備。
上記保持部は、上記支持体から張り出す伸縮可能なアームに取り付けられていることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の検査設備。
上記支持部の昇降手段は、上記アームを昇降させるシリンダ機構と、上記シリンダ機構に駆動流体を供給する流路を開閉するバルブと、上記駆動流体の圧力を制御するレギュレータと、上記レギュレータに対して上記プローブカードの重量を予め入力する入力端子と、上記駆動流体の圧力を検出する圧力センサと、を有することを特徴とする請求項１３に記載の検査設備。
上記支持部の昇降手段は、上記プローブカードを押し上げる方向に補助力を付与するように構成されていることを特徴とする請求項１１〜請求項１４のいずれか１項に記載の検査設備。
上記補助力は、上記プローブカードの重量に対応して変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１５に記載の検査設備。
上記保持部は、上記連結部材の回転終端位置を確認するセンサを有することを特徴とする請求項１１〜請求項１６のいずれか１項に記載の検査設備。
上記検査装置に付設したことを特徴とする請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載の検査設備。
上記検査装置と上記検査装置に用いられるプローブカードを搬送する搬送手段との間で上記プローブカードの移載作業を補助する際に、上記検査装置と上記搬送手段の間に介在することを特徴とする請求項１１〜請求項１８のいずれか１項に記載の検査設備。
上記搬送手段は、搬送台車であることを特徴とする請求項１９に記載の検査設備。
検査装置の近接領域にプローブカードを搬送する工程と、上記プローブカードを上記検査装置まで搬送する工程と、上記プローブカードを被検査体に接触させて電気的検査を行う工程と、を備えた検査方法であって、
上記プローブカードを上記検査装置まで搬送する工程は、
上記プローブカードを保持する工程と、
上記プローブカードを昇降させる工程と、
上記プローブカードをある点を中心に旋回する工程と、を有することを特徴とする検査方法。
上記検査装置は複数配置され、上記検査装置の近接領域に上記プローブカードを搬送する工程は、上記複数の検査装置に沿って設けられた通路を移動可能な搬送台車により、上記プローブカードが搬送されることを特徴とする請求項２１に記載の検査方法。
上記プローブカードを昇降させる工程に先立って、上記プローブカードの有無を検出する工程を有することを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の検査方法。
上記プローブカードを昇降させる工程は、上記プローブカードの重量に対応して、上記プローブカードを昇降させる力を、シリンダ機構に供給する駆動流体によって制御する工程を有することを特徴とする請求項２１〜請求項２３のいずれか１項に記載の検査方法。