JP2010067940A

JP2010067940A - Ｆｏｕｐ開閉装置及びプローブ装置

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Publication number: JP2010067940A
Application number: JP2009013436A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Obikane; 正帯金
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2009-01-23
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2029-01-23
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Abstract

【課題】ＦＯＵＰが搬入され、ＦＯＵＰの蓋体が開かれる領域の下方空間を有効に活用することのできるＦＯＵＰ開閉装置を提供すること。
【解決手段】
移動機構６１と回転機構４０を備えたＦＯＵＰ１００を載置する載置台１３が設けられ、ウェハＷの受け渡し口１１ｄと、ＦＯＵＰ１００の蓋体９１を開閉すると共に保持する蓋体開閉機構４２とを備えた筐体１１ａを有し、ＦＯＵＰ１００の蓋体９１を、蓋体開閉機構４２に装着させることによって取り外し、ＦＯＵＰ１００の向きを受け渡し口１１ｄに向くように回転させる。これにより、ＦＯＵＰ１００の蓋体９１を筐体１１ａに保持しておくことができ、ロードポート１１の下方領域に蓋体９１を保持する必要がなくなるので、下方領域を有効活用することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数枚の基板を収納する密閉型の搬送容器であるＦＯＵＰを開閉する開閉装置及びこの開閉装置を用いたプローブ装置に関する。

半導体製造工程において、半導体ウェハ（以下、ウェハという）を各種の処理装置や検査装置等に搬送する場合には、ウェハに対するパーティクル汚染を少なくするために密閉型の搬送容器であるＦＯＵＰを用いて行われることが多い。このＦＯＵＰは搬送容器本体の前面開口部を開閉する蓋体を備えており、このため処理装置側のロードポートには、ＦＯＵＰの載置台と、この載置台の前進により前記蓋体の鍵孔と係合し更に蓋体の鍵を開けて当該蓋体を支持する蓋体支持部とが設けられている。この蓋体支持部は、処理装置（この処理は、ここではウェハの検査等も含む）のウェハ搬送雰囲気と外部とを開閉する役割も果たしており、一般的にＦＯＵＰの蓋体を支持した後に下降し、これによりＦＯＵＰの開口部がウェハ搬送雰囲気に臨む状態になる（特許文献１）。

一方、半導体製造工程の最終工程で用いられるプローブ装置においても、ＦＯＵＰのロードポートが設けられるが、プローブテストの向上のためプローブユニットを複数台、例えば２台備えたプローブ装置が提案されている。この装置は、２個のロードポートをウェハの搬送機構の待機領域を介して対向配置させているローダ部を備え、このローダ部にプローブユニットを２台並べることによって構成されている。このため搬送機構のアーム体がＦＯＵＰからウェハを受け取った後に降下し、プローブユニット内のステージにウェハを受け渡すために左側（右側）斜めに向けてアーム体を進退させなければならない。しかしながら前記扉支持部がＦＯＵＰの高さよりも低い箇所に位置していることから、アーム体と扉支持部との側室を避けるために、例えばプローブユニット側のステージの受け渡し位置やロードポート間の距離等のレイアウト上の制約を受けてしまう。

そしてプローブ装置全体の平面形状を４角形に維持しながらプローブユニットの台数を更に増やそうとすると、全体のＹ方向寸法がプローブユニット群の寸法で決定されるようになるので、結果として両端のプローブユニットの中心位置が寄ってくることになる。このため、扉支持部を避けて両端のプローブユニットにウェハを搬送しようとすると、ロードポートがプローブユニットよりも左（右）側に飛び出さざるを得なくなる。またこのようなプローブ装置に限らず、ＦＯＵＰの扉を下方に降下させる構成においては、ＦＯＵＰの載置領域よりも下方側の領域の有効活用を妨げるという課題、例えば電気ユニットやプリアライメント機構の配置を妨げるという課題もある。

なお、特許文献２にはＦＯＵＰの蓋体を横開きに回転できるように構成した構造が記載されているが、このようなＦＯＵＰは、汎用性がないので実際には使用ができない。

［特許文献１］特開２００８−９１５９７号公報（段落番号００４９）
［特許文献２］特開２００３−２４９５３７号公報（段落番号０００７）

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＦＯＵＰが搬入され、ＦＯＵＰの蓋体が開かれる領域の下方空間を有効に活用することのできるＦＯＵＰ開閉装置を提供することにある。本発明の他の目的は、前記ＦＯＵＰ開閉装置を備えることによりレイアウトの自由度の大きいプローブ装置を提供することにある。

本発明のＦＯＵＰ開閉装置では、
ＦＯＵＰの蓋体を開閉するＦＯＵＰ開閉装置において、
ＦＯＵＰを載置する載置台がその内部に設けられた筐体と、
この筐体の正面に開口し、シャッタにより開閉されるＦＯＵＰ搬入口と、
前記筐体の側面に開口し、ＦＯＵＰ内の基板の受け渡しを行うための受け渡し口と、
前記載置台を鉛直軸回りに回転させる回転機構と、
前記筐体内の背面側に設けられ、ＦＯＵＰの蓋体を開閉すると共に保持するための蓋体開閉機構と、
前記ＦＯＵＰと前記蓋体開閉機構とを、互いに接離するように相対的に進退させる移動機構と、
この移動機構により前記ＦＯＵＰと前記蓋体開閉機構とを相対的に移動させて、当該ＦＯＵＰの蓋体を蓋体開閉機構に装着させ、ＦＯＵＰから当該蓋体を取り外し、次いで前記蓋体開閉機構と前記ＦＯＵＰとを相対的に離間させ、載置台を回転させてＦＯＵＰの向きを前記受け渡し口に向くように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴としている。

また本発明のＦＯＵＰ開閉装置では、例えば載置台の回転中心は、ＦＯＵＰの中心よりも前記ＦＯＵＰ搬入口側に偏心していてもよい。

そして本発明のプローブ装置は、上記各ＦＯＵＰ開閉装置と、前記筐体の背面側にて左右方向に並んで設けられ、プローブカードにより基板の検査を行う複数台のプローブユニットと、前記受け渡し口を介してＦＯＵＰ内の基板を受け取り、当該受け渡し口よりも下方側に降下した状態で基板をプローブユニット内に搬送する搬送機構と、を備えたことを特徴としている。また本発明のプローブ装置では、例えば前記ＦＯＵＰ開閉装置は、前記搬送機構の配置領域を介して互いに向き合って２個設けられていてもよい。

本発明によれば、ＦＯＵＰが載置される載置台が設けられた筐体内に蓋体開閉機構を設け、ＦＯＵＰから蓋体を取り外した後、載置台を回転させて、ＦＯＵＰを基板の受け渡し口に向けるようにしている。従って筐体の下方領域に蓋体を保持しておく領域を設ける必要がないので、ＦＯＵＰが搬入されるロードポート（ＦＯＵＰ開閉装置）の下方空間を有効に活用することができる。そしてこのＦＯＵＰ開閉装置を備えたプローブ装置では、ＦＯＵＰが載置される筐体の下方領域を、基板の搬送経路と重ね合わせることができる等有効に活用することが可能となり、このためレイアウトの自由度の大きいプローブ装置を提供することができる。

本実施形態のプローブ装置の概略を示す斜視図である。本実施形態のプローブ装置の概略を示す平面図である。本実施形態のプローブ装置の概略を示す側面図である。本実施形態のロードポート１１、１２の概略を示す側面図である。ＦＯＵＰ１００の載置方法について説明するための第１の説明図である。ＦＯＵＰ１００の載置方法について説明するための第２の説明図である。プローブ装置のウェハＷの受け渡しについて説明する説明図である。第２の実施形態に係るロードポートの概要を示す断面図である。第２の実施形態に係るロードポートの概要を示す斜視図である。第２の実施形態に係るＦＯＵＰ１００の載置方法について説明するための第１の説明図である。第２の実施形態に係るＦＯＵＰ１００の載置方法について説明するための第２の説明図である。本発明の他の実施形態のプローブ装置について説明するための斜視図である。

本発明のＦＯＵＰ開閉装置を適用したプローブ装置の実施の形態について説明する。このプローブ装置は、図１ないし図４に示すように、被検査基板であるウェハＷの受け渡しを行うためのローダ部１と、ウェハＷに対してプロービングを行うプローブ装置本体２と、を備えている。先ず、ローダ部１及びプローブ装置本体２の全体のレイアウトについて簡単に説明しておく。

ローダ部１は、複数枚のウェハＷが収納された密閉型搬送容器（キャリア）であるＦＯＵＰ１００が搬入され、互いにＹ方向（図示左右方向）に離間して対向配置される、第１のロードポート１１及び第２のロードポート１２と、これらロードポート１１、１２の間に配置された搬送室１０と、を備えている。第１のロードポート１１及び第２のロードポート１２は、本発明のＦＯＵＰ開閉装置の実施形態に相当する。ロードポート１１（１２）は、各々筐体１１ａ（１２ａ）を備え、これら筐体１１ａ（１２ａ）の前面側（Ｘ方向手前側）には、外部からＦＯＵＰ１００を搬入出するための、ＦＯＵＰ搬入口１１ｂ（１２ｂ）が設けられている。このＦＯＵＰ搬入口１１ｂ（１２ｂ）には、取っ手を備えたシャッタ１１ｃ（１２ｃ）が、上昇位置にてロードポート１１（１２）を閉じ、下降位置にてロードポート１１（１２）を開くように設けられている。筐体１１ａ（１２ａ）の内部には、ＦＯＵＰ１００を載置するための載置台１３（１４）が設けられている。

次に本発明の要部であるロードポート（ＦＯＵＰ開閉装置）１１（１２）と、ロードポート１１（１２）に搬入されるＦＯＵＰ１００について図２ないし図４を参照して詳述する。ここでローダ部１の第１のロードポート１１及び第２のロードポート１２は、互いに対称にかつ同一に構成されているため、図３、図４には第１のロードポート１１を代表して示す。

ロードポート１１は、筐体１１ａによって周囲を囲まれており、筐体１１ａの搬送室１０側には、ＦＯＵＰ１００のウェハＷの受け渡し口１１ｄが設けられている。筐体１１ａの内部には、後述するＦＯＵＰ１００の蓋体９１を開いて保持するための蓋体開閉機構４２が配設されている。蓋体開閉機構４２は、ＦＯＵＰ搬入口１１ｂを正面とすると、筐体１１ａの背面に設けられており、蓋体９１と接する面に、図４に示すように鍵部４２ａと位置決め用のピン４２ｂとが設けられている。蓋体開閉機構４２の内部には図示しない鍵回転部が配設されており、鍵部４２ａを９０度回転させるように構成されている。また蓋体開閉機構４２は、ＦＯＵＰ１００の蓋体９１が開封された場合、鍵部４２ａとピン４２ｂとで蓋体９１を保持するように構成されている。そして鍵部４２ａの回転動作に基づいて蓋体９１の開閉は行われる。

載置台１３は、載置板６０、移動機構６１及び回転支持部６２を備えている。載置板６０は、ＦＯＵＰ１００の載置面側に３本の位置決めピン６３と鉤爪部６４とを有しており、他面側には載置板６０をガイドするガイド部材６５が設けられている。移動機構６１は、ガイド部材６５に沿って載置板６０を図示Ｘ方向に移動させる、例えばエアシリンダー等の図示しない駆動源を有している。そして載置板６０は、移動機構６１により、ＦＯＵＰ１００の載置位置から後述する蓋体９１の開閉位置、即ち蓋体開閉機構４２の鍵部４２ａと鍵穴９２とが係合する位置まで移動する。言い換えれば、載置板６０に位置決め固定されたＦＯＵＰ１００は、載置板６０が蓋体開閉機構４２側へと移動した際に鍵部４２ａと鍵穴９２とが係合するように固定される。

また回転支持部６２は、下部に回転機構４０の回転軸４１が接続され、載置板６０を移動機構６１ごと搭載している。そして回転機構４０によって載置板６０を９０度回転させる。これによりＦＯＵＰ１００は、Ｘ方向に進退し、かつＺ軸（鉛直軸）回りに９０度回転する。また載置台１３の回転中心Ｐ１は、載置台１３の中心位置Ｐ２、即ち載置されたＦＯＵＰ１００の中心位置から、搬送室１０側、かつシャッタ１１ｃ、１２ｃ側に偏芯している。

ＦＯＵＰ１００は、内部に図示しない収納棚を複数、例えば２５段有しており、２５枚のウェハＷを収納できるようになっている。ＦＯＵＰ１００は、ＦＯＵＰ１００の開口部を封止するための蓋体９１を有しており、蓋体９１には、鍵穴９２、ピンホール９３及び図示しないラッチ機構が備えられている。鍵穴９２は、蓋体開閉機構４２の鍵部４２ａと係合する。ピンホール９３は、蓋体開閉機構４２の位置決め用のピン４２ｂと嵌合する。ラッチ機構は、鍵穴９２の内部で鍵部４２ａが回転することにより作動し、この作動により蓋体９１のＦＯＵＰ１００に対するロック状態とアンロック状態とが切り替わるように構成されている。またＦＯＵＰ１００の下部には、台座部９４が設けられ、この台座部９４の下面には載置台１３にＦＯＵＰ１００を係止するための、位置決め孔９５と、突出部９６が形成されている。位置決め孔９５は、載置台１３の位置決めピン６３と嵌合するように構成され、突出部９６は、載置台１３の鉤爪部６４が掛けられるように構成されている。そして載置板６０にＦＯＵＰ１００を載置する際には、位置決め孔９５と位置決めピン６３とが嵌合するようにＦＯＵＰ１００を載置してから、鉤爪部６４を突出部９６に掛ける。これによりＦＯＵＰ１００は、載置板６０に位置決め固定される。

搬送室１０には、図２及び図３に示すように搬送機構であるウェハ搬送アーム３が設けられている。ウェハ搬送アーム３は、搬送基台３５と、この搬送基台３５を鉛直軸回りに回転させる回転軸３ａと、この回転軸３ａを昇降させる図示しない昇降機構と、を備えると共に、搬送基台３５には、複数枚、例えば２枚のアーム３０体が進退自在に設けられており、両アーム体３０が互いに独立して進退して、ウェハＷの搬送を行う役割を有している。回転軸３ａの回転中心は、二つのロードポート１１（１２）から等距離位置に設定されている。またウェハ搬送アーム３は、ＦＯＵＰ１００との間でウェハＷを受け渡すための上位置と、第１のプローブユニット２１Ａまたは第２のプローブユニット２１Ｂとの間でウェハＷを受け渡すためのロードポート１１（１２）よりも下側の下位置と、の間で昇降可能に構成されている。

またロードポート１１の下方領域には、プローブ装置本体２へのウェハＷの搬送を阻害しない位置に、回転ステージとウェハの周縁を検出する光学系検出部とを含むプリアライメントユニットが設けられている。図２においてプリアライメントユニットに用いられる回転ステージを符号５５で示しておく。このプリアライメントユニットは、ウェハ搬送アーム３から受け取ったウェハＷに対してプリアライメントを行い、ウェハＷの向きを調整すると共に中心位置を検出するものである。

プローブ装置本体２は、ローダ部１とＸ方向に並ぶように当該ローダ部１に隣接して配置され、プローブ装置本体２の外装部分を構成するケーシング２２を備えている。このケーシング２２は仕切り壁２０を介してＹ方向に２分割されており、一方の分割部分及び他方の分割部分は、夫々第１のプローブユニット２１Ａ及び第２のプローブユニット２１Ｂを区画形成する外装体に相当する。第１のプローブユニット２１Ａは、基板載置台であるウェハチャック４Ａと、このウェハチャック４Ａの上方領域をＹ方向（ロードポート１１、１２を結ぶ方向）に移動するカメラを備えた撮像ユニットである移動体をなすアライメントブリッジ５Ａと、ケーシング２２の天井部をなすヘッドプレート８０に設けられたプローブカード６Ａと、を備えている。第２のプローブユニット２１Ｂについても同様に構成され、ウェハチャック４Ｂ、アライメントブリッジ５Ｂ及びプローブカードを備えている。

このプローブ装置本体２のケーシング２２におけるローダ部１側の側壁には、第１のプローブユニットと第２のプローブユニット２１Ｂとの間においてウェハＷを受け渡すために、Ｙ方向に伸びる帯状の搬送口２２ａ、２２ｂ（図２参照）が開口している。なお、これらの第１のプローブユニット２１Ａと第２のプローブユニット２１Ｂとは、ウェハ搬送機構３の回転中心を通り、第１のロードポート１１と第２のロードポート１２とを結ぶ直線に直交する水平ラインに対して、それぞれのウェハＷの受け渡し位置、ウェハＷ表面の撮像位置及びプローブカード６Ａの設置位置などが左右対称となり、且つ同じ構成となっているため、説明の重複を避けるために、第１のプローブユニット２１Ａについて、図２、３を参照して説明する。

プローブユニット２１Ａ内のウェハチャック４Ａは、Ｘ、Ｙ、Ｚ（上下）方向に移動自在、かつ鉛直軸回りに回転できるようにテーブルユニット２３に組み合わせて設けられており、ウェハ搬送機構３との間においてウェハＷの受け渡しを行うための受け渡し位置と、後述するように、ウェハＷ表面の撮像位置と、プローブカード６Ａのプローブ針２９にコンタクトするコンタクト位置（検査位置）との間で移動できるようになっている。

ウェハチャック４Ａの移動領域の上方には、プローブカード６Ａが設けられ、このプローブカード６Ａの上面側には、ポゴピンユニット２８が設けられている。このポゴピンユニット２８の上面には、通常は図示しないテストヘッドが配置されるが、この例ではテストヘッドは、プローブ装置本体２とは別の位置に配置され、ポゴピンユニット２８とテストヘッドとは図示しないケーブルで接続されている。また、プローブカード６Ａの下面側には、上面側の電極群に夫々電気的に接続された、プローブ例えばウェハＷの表面に対して垂直に伸びる垂直針（線材プローブ針）が、ウェハＷの電極パッドの配列に対応して、例えばプローブカード６Ａの全面に設けられている。アライメントブリッジ５Ａには、ウェハの表面を撮影するためのＣＣＤカメラが設けられている。

また図２に示すように、プローブ装置には、例えばコンピュータからなる制御部１５が設けられており、この制御部１５は、プログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備えている。プログラムは、ＦＯＵＰ１００がロードポート１１（１２）に搬入された後、ウェハＷに対してプローブテストが行われ、その後ウェハＷがＦＯＵＰ１００に戻されてＦＯＵＰ１００が搬出されるまでの一連の各部の動作を制御するようにステップ群が組まれている。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ハードディスクなどの記憶媒体に格納されて制御部１５にインストールされる。

次に、上述実施形態の作用について説明する。まず具体的な蓋体９１の開閉動作について、図５、図６を参照して説明する。ここでローダ部１の第１のロードポート１１及び第２のロードポート１２は、互いに対称にかつ同一に構成されているため、第１のロードポート１１の構造を図５、６に代表して示しておく。また図５、図６では、説明の便宜上筐体１１ａの内部位置と、ＦＯＵＰ１００、載置台１３、蓋体開閉機構４２のみを示し、他の部材については説明を省略している。まずロードポート１１のシャッタ１１ｃを開いて、ＦＯＵＰ搬入口１１ｂから図５（ａ）に示すようにＦＯＵＰ１００をロードポート１１に搬入する。次に、既述したように台座部９４の位置決め孔９５と位置決めピン６３とを嵌合させてＦＯＵＰ１００の位置決めを行い、ＦＯＵＰ１００の位置決めが完了した時点で鉤爪部６４を突出部９６に掛けてＦＯＵＰ１００を載置板６０上に固定する。この状態を図５（ｂ）に示す。

ＦＯＵＰ１００を固定した後、図５（ｃ）に示すように、蓋体９１の鍵穴９２と蓋体開閉機構４２の鍵部４２ａとが係合し、かつピンホール９３とピン４２ｂとが嵌合する位置まで載置板６０を蓋体開閉機構４２へ向けて前進させる。そして鍵穴９２と鍵部４２ａとが係合すると、鍵部４２ａが回転して蓋体９１をアンロック状態にすると共に、蓋体開閉機構４２が蓋体９１を保持可能な状態となる。その状態でＦＯＵＰ１００が後退すると、図６（ａ）に示すようにアンロック状態の蓋体９１は蓋体開閉機構４２に保持された状態となり、ＦＯＵＰ１００の開口部が開放される。

開口部が開放されると、図６（ｂ）に示すように回転機構４０が駆動してＦＯＵＰ１００の開口部が受け渡し口１１ｄ方向へ向くように、ＦＯＵＰ１００を回転させる。このときロードポート１１では、図６（ａ）に示すように載置台１３の回転中心Ｐ１が載置台１３の中心位置から偏芯しており、Ｘ軸上ではＦＯＵＰ搬入口１１ｂ側に向けて距離Ｘ１、Ｙ軸上では受け渡し口１１ｄ側に向けて距離Ｙ１だけ偏芯している。そのため図６（ｃ）に示すように載置台１３を９０度回転させて開口部を受け渡し口１１ｄ側に向けると、載置台１３の中心Ｐ２のＹ軸上における位置を、距離Ｘ１＋Ｙ１分だけ受け渡し口１１ｄ側に移動させることができる。これによりＦＯＵＰ１００に収納されたウェハＷの中心位置が、載置台１３の回転前の位置から受け渡し口１１ｄ側に距離Ｘ１＋Ｙ１分だけ移動することになる。

そして図６（ｃ）に示すようにＦＯＵＰ１００の開口部が受け渡し口１１ｄへと向いた後、ウェハ搬送アーム３により内部のウェハＷが取り出される。その後、ＦＯＵＰ１００からウェハ搬送アーム３によって搬出されたウェハＷは、プリアライメントユニットの回転ステージ５５に搬送され、プリアライメントが行われて、プローブユニット２１Ａ、２１Ｂに対応したノッチの向きとなるようにウェハＷの向きが調整され、またその中心位置についても検出される。プリアライメントが終了すると、ウェハ搬送アーム３は、プリアライメントにより得られたデータに基づいてウェハ搬送アーム３のウェハ保持領域の中心にウェハＷの中心が一致するようにウェハＷを受け取り、ロードポート１１（１２）の下方領域を通過するようにしてウェハＷを搬送する。そしてウェハＷは、搬送口２２ａ、２２ｂからプローブユニット２１Ａ、２１Ｂへと搬入されて、チャックトップ４Ａ、４Ｂへと受け渡される。図７は、このウェハＷの受け渡しを簡略化して示している。

プローブユニット２１Ａ、２１Ｂに搬入された後は、アライメントブリッジ５Ａに設けられた図示しないＣＣＤカメラによりウェハＷの電極パッドを撮像すると共に、チャックトップＡ４近傍に設けられた図示しない下カメラによりプローブカード６Ａのプローブ針２９の針先を撮像し、各撮像時におけるチャックトップ４Ａの駆動系で特定されるＸ、Ｙ、Ｚ方向の座標位置を求め、これら座標位置に基づいて求めたコンタクト位置にウェハＷを移動させる。そしてプローブ針２９とウェハＷ上の電極パッドとを接触させ、プローブカード６Ａに接続されたテストヘッドを介して接続されている図示しないテスタにより各チップの電気的特性が測定される。プローブテストが終了すると、ウェハＷはプリアライメントユニットに搬送されないようにＦＯＵＰ１００へと戻される。この一連の動作は、テスト用プログラム１６を読み込んだ制御部１５によって制御された状態で行われる。

その後ウェハＷは、プローブユニット２１Ａ、２１Ｂへと搬送されて上述したプローブテストが行われる。プローブテストが終了したウェハＷは、ウェハ搬送アーム３によりＦＯＵＰ１００へと戻され、ＦＯＵＰ１００の全てのウェハＷに対してプローブテストが終了すると、上述した手順とは逆の手順によりＦＯＵＰ１００に蓋体９１が装着されて、ロードポート１１の外部へと搬出される。

上述したように本実施形態のプローブ装置では、ロードポート１１（１２）の内部にＦＯＵＰ１００の蓋体９１を開いて保持する蓋体開閉機構４２を設け、この蓋体開閉機構４２で蓋体９１が外されたＦＯＵＰ１００を、ウェハ搬送アーム３によるウェハＷの受け渡し口１１ｄ側に向けて回転させている。このため従来のようにロードポート１１（１２）の下方領域に蓋体を退避させておく機構が不要になる。そのためロードポート１１（１２）の下方領域に蓋体９１が保持されなくなるので、従来では蓋体９１の保持領域として使用されていたこの領域を有効活用することが可能となり、本実施形態のようにウェハＷの搬送領域として使用することが可能となる。そしてプローブユニット２１Ａ、２１Ｂに対してウェハＷを搬入出する際に、ロードポート１１（１２）の下方領域を通過するようにウェハＷを搬送できるので、チャックトップ４Ａ、４Ｂに対する受け渡しの位置の自由度が大きくなり、その結果として、ロードポート１１（１２）の両端（外側）がプローブユニット２１Ａ、２１Ｂの外端よりもＹ方向外側に飛び出すことなく、両肩の外端面を揃えることができる構成を容易に設計することができるといった効果がある。このように本実施形態によれば、ＦＯＵＰ１００が載置されるロードポート１１（１２）の下方領域をウェハＷの搬送領域として利用する等、有効に活用することが可能となり、そしてレイアウトの自由度が大きいという効果がある。

また載置台１３の回転中心Ｐ１が載置台１３の中心Ｐ２に対して既述のように偏芯しているため、受け渡し口１１ｄ側に開口部を向けた際に、ＦＯＵＰ１００に収納されたウェハＷの中心位置を、載置台１３の回転前の位置から受け渡し口１１ｄ側に距離Ｘ１＋Ｙ１分だけ近づけることができる。これによりウェハ搬送アーム３のストロークが長くなることが回避できる、若しくは抑えられるので、ウェハ搬送アーム３を大型化しなくて済む等の利点がある。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係るプローブ装置について図８ないし図１１を参照して説明する。第２の実施形態のプローブ装置は、ロードポート１１の内部構造を除いては、第１の実施形態と同じであるため、第１の実施形態と同一部分または相当部分には、同一の符号を付して説明する。第１の実施形態では、ＦＯＵＰ１００を進退させていたが、第２の実施形態では、ＦＯＵＰ１００を停止させた状態で、蓋体開閉機構２４２を進退させて蓋体９１を開閉する点が異なる。なお第２の実施形態の説明では、ロードポート１１とロードポート１１に関連する部材についてのみ説明するものとする。

図８に示すように、ロードポート１１の筐体１１ａ内には、載置台２１３と蓋体開閉機構２４２とが設けられている。載置台２１３は、載置板６０と回転支持部６２とを備え、回転支持部６２の下部に回転軸４１が接続されている。そしてこの実施形態では、載置台２１３に載置されるＦＯＵＰ１００を進退させないため、第１の実施形態で載置板６０の下部に設けられていた移動機構６１が削除されている。なお載置台２１３の回転中心Ｐ４（図１１参照）は、載置台２１３の中心位置Ｐ５（図１１参照）、即ち載置されたＦＯＵＰ１００の中心位置から、搬送室１０側（図８の奥手側、図２参照）、かつＦＯＵＰ搬入口１１ｂ側に偏芯している。

図８及び図９に示すように、蓋体開閉機構２４２は、ＦＯＵＰ搬入口１１ｂを正面とすると、筐体１１ａ内の背面側に設けられている。蓋体開閉機構２４２は、筐体１１ａの中心から見て背面側を後方としたときに、下部の左右両端を夫々、後述する支持アーム２７１により垂直姿勢でかつ、筐体１１ａの背面と略平行となるように支持された支持板２４５を備えている。この支持板２４５の前面（載置台２１３側の面）には、鍵部４２ａと吸着機構２４３とが設けられている。

吸着部２４３は、図９に示すように吸盤２４４と、この吸盤２４４の中央に設けられた位置決め用のピン４２ｂとを備えており、ピン４２ｂが蓋体９１に形成されたピンホールに挿入されて蓋体９１の位置決めがされた後に、吸盤２４４が蓋体９１を吸引するように構成されている。そして蓋体開閉機構２４２は、鍵部４２ａによって開閉された蓋体９１を、支持板２４５の他面で吸着保持するようになっている。

また筐体１１ａの底部には、当該底部の全面を覆う偏平な矩形状の箱であるカバー２１４が設けられており、その内部に進退機構２７０が設けられている。またカバー２１４の上面には、後述する支持アーム２７１の移動領域に対応するスリット２１５が形成されると共に、カバー２１４の上方には載置台２１３が配置される。そして回転軸４１は、カバー２１４と筐体１１ａとを貫通して、回転支持部６２の筐体１１ａの底部側に接続されている。なお図９では、説明の便宜上筐体１１ａとカバー２１４の記載を省略している。

進退機構２７０は、蓋体開閉機構２４２を、筐体１１ａの背面から載置台２１３まで進退させる本発明の移動機構に相当する機構である。進退機構２７０は、夫々、筐体１１ａの底部の両端側にて、図示Ｘ方向（前後方向）に伸びる２本のガイドレール２７２を備えており、各ガイドレール２７２には、このガイドレール２７２上を移動する移動部２７３が取り付けられている。そして各移動部２７３には、支持板２４５を支持する支持アーム２７１の一端が取り付けられている。

この支持アーム２７１は、Ｌ字上の部材であり、Ｌ字の一辺の先端（一端）が既述のように移動部２７３に取り付けられ、他辺の先端部が既述のように支持板２４５の下部の左右両側部に一つずつ接続されている。そして両支持アーム２７１は、Ｌ字の各辺の付け根部分に掛け渡された、Ｘ方向の断面が略Ｌ字状をしている連結バー２７４によって連結されている。

両ガイドレール２７２の間には、進退機構２７０の駆動源となる、例えばエアシリンダー等のシリンダ２７５が設けられ、図９に示すように回転軸４１と筐体１１ａのＸ−Ｙ平面上で重ならないように、かつピストンロッド２７６の伸縮方向がガイドレール２７２と平行となるように、筐体１１ａの底部に配置されている。そしてこのピストンロッド２７６の先端は連結バー２７４に接続されている。

この進退機構２７０は、ピストンロッド２７６の伸縮に応じて、Ｘ方向に進退するように構成されている。そしてピストンロッド２７６が縮退すると、支持している蓋体開閉機構２４２が載置台２１３側に前進し、ピストンロッド２７６が伸長すると支持している蓋体開閉機構２４２が筐体１１ａの背面側に後退するように構成されている。つまり進退機構２７０に支持されている蓋体開閉機構２４２は、ガイドレール２７２にガイドされた状態で前後方向（図示Ｘ方向）へ進退するようになっている。

なお吸着機構２４３には、図示しない吸引管を介して図示しない吸引ポンプに接続されており、シリンダ２７５には図示しない動力供給源（エア供給源）が接続されている。そして進退機構２７０は、制御部１５によって動力供給源からの動力の供給等が制御されている。

次に本実施形態の蓋体９１の開閉動作について、図８乃至図１１を参照して説明する。ここで図１０、図１１では、説明の便宜上ロードポート１１の筐体１１ａの内面と、ＦＯＵＰ１００、載置台２１３、蓋体開閉機構２４２、進退機構２７０の一部のみを示し、他の部材については説明を省略している。まず図８に示すロードポート１１のシャッタ１１ｃを開いて、ＦＯＵＰ搬入口１１ｂからＦＯＵＰ１００をロードポート１１内に搬入する（図１０（ａ）参照）。そして既述のように位置決め孔９５（図８参照）と位置決めピン６３とを嵌合させ、鉤爪部６４を突出部９６に掛けてＦＯＵＰ１００を載置板６０上に固定する。この状態を図１０（ｂ）に示す。

ＦＯＵＰ１００を固定した後、図１０（ｃ）に示すように、蓋体９１の鍵穴９２と蓋体開閉機構２４２の鍵部４２ａとが係合し、かつ図示しないピンホールとピン４２ｂとが嵌合する位置まで蓋体開閉機構２４２をＦＯＵＰ１００に向けて前進させる。そしてピン４２ｂをピンホールに嵌合させてから、吸着機構２４３により蓋体９１を蓋体開閉機構２４２に吸着して保持する。次いで、鍵穴９２に係合した鍵部４２ａが回転して蓋体９１をアンロック状態にする。その状態で蓋体開閉機構２４２が後退すると、図１１（ａ）に示すようにアンロック状態の蓋体９１は蓋体開閉機構２４２に吸着保持された状態で、蓋体開閉機構２４２と共に筐体１１ａの背面側へ向けて移動する。これによりＦＯＵＰ１００の開口部が開放される。

その後、第１の実施形態と同様に、図１１（ｂ）に示すようにＦＯＵＰ１００の開口部が受け渡し口１１ｄ方向へ向くように、ＦＯＵＰ１００を回転させる。そして図１１（ｃ）に示すようにＦＯＵＰ１００の開口部が受け渡し口１１ｄへと向いた後、ウェハ搬送アーム３（図２参照）により内部のウェハＷが取り出されて、第１の実施形態と同様にプローブテストが行われる。プローブテストが終了したウェハＷは、ＦＯＵＰ１００へと戻され、ＦＯＵＰ１００の全てのウェハＷに対してプローブテストが終了すると、上述した手順とは逆の手順によりＦＯＵＰ１００に蓋体９１が装着されて、ＦＯＵＰ１００はロードポート１１の外部へと搬出される。

上述したように本実施形態のプローブ装置においても、ロードポート１１（１２）の内部にＦＯＵＰ１００の蓋体９１を開いて保持する蓋体開閉機構２４２を設け、開いた蓋体９１をロードポート１１（１２）内に保持しておくことができる。このためロードポート１１（１２）の下方領域に蓋体を退避させておく機構が不要になり、従来では蓋体９１の保持領域として使用されていたこの領域を有効活用することが可能となる。従って本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ＦＯＵＰ１００が載置されるロードポート１１（１２）の下方領域をウェハＷの搬送領域として利用する等、有効に活用することが可能となり、プローブ装置のユニットレイアウトの自由度を大きくすることができるという効果がある。

また本実施形態では、載置台２１３ではなく蓋体開閉機構２４２が進退するように構成されているため、ＦＯＵＰ１００を進退させずに蓋体９１を開閉することが可能となる。これにより開口部の開いたＦＯＵＰ１００が進退することがなく、内部のウェハＷにＦＯＵＰ１００の進退による力が作用して、ウェハＷが開口部から飛び出す虞がなくなる。

なお上述した各実施形態では、２つのロードポートと１つの搬送室からなるローダ室に、２台以上のプローブユニットをこのローダ室に沿うように一列に並べてプローブ装置を形成していたが、本発明は、２つのロードポートと１つの搬送室からなるローダ室と、複数、例えば３台以上のプローブユニットをこのローダ室に沿うように一列に並べたプローブ装置であっても適用可能である。

具体的な一例としては、例えば図１２に示すように、上述した実施形態のプローブユニット２１Ａ（２１Ｂ）と同構成のプローブユニット２１を計４台、ローダ室１に沿うようにＹ軸方向に一列に並べたプローブ装置本体２を備えたプローブ装置であってもよい。このようにプローブユニット２１を４台並べてプローブ装置本体２を構成した場合、全てのプローブユニット２１に対してウェハＷを搬入できるようにローダ部を形成する必要がある。

そして従来は、ローダ部の搬送室のみからウェハをプローブユニットに搬入していたため、搬送室の幅をプローブ装置本体の幅に合わせる必要があった。そのためロードポートの分ローダ部の長さがプローブ装置本体より長くなり、ローダ部側のＹ方向の側部が、プローブ装置本体より横に飛び出すという問題があった。

これに対し、図１２に示すように本発明のロードポート１１（１２）（ＦＯＵＰ開閉装置）を備えたプローブ装置では、ロードポート１１（１２）の下方領域をウェハＷの搬送領域として利用することができるので、その分搬送室１０のＹ方向の幅を狭くすることができ、ローダ部１のＹ方向の幅とプローブ装置本体２のＹ方向の幅を合わせることができる。

つまり本発明のＦＯＵＰ開閉装置を備えたプローブ装置では、プローブユニットを複数台並べてプローブ装置本体を形成したときに、ロードポート（ＦＯＵＰ開閉装置）の両端（外側）をプローブ装置本体の外端よりもＹ方向外側に飛び出させることなく、両肩の外端面を揃えることができる構成を容易に設計することができるという効果を、より顕著に奏することになる。

また本実施形態のＦＯＵＰ開閉装置は、プローブユニットが１台のプローブ装置に適用してもよく、この場合にもロードポート（ＦＯＵＰ開閉装置）の下方側領域をウェハＷの搬送領域とすることでレイアウトの自由度が大きいという効果があり、また当該下方領域に電気系や制御系のユニットあるいはプリアライメント機構等を配置するこができ、当該領域の有効活用を図ることができる。

また第１の実施形態では、蓋体９１を鍵部４２ａと鍵穴９２とを係合させることによって、蓋体９１を蓋体開閉機構４２に保持させ、第２の実施形態では、蓋体９１を吸盤２４４で吸引して蓋体開閉機構２４２に吸着保持させているが、本発明の実施の形態としては、第１の実施形態の蓋体開閉機構４２に第２の実施形態の吸盤を設けて、蓋体を吸着保持させるようにしてもよいし、第２の実施形態の蓋体開閉機構２４２で、第１の実施形態のように鍵部４２ａと鍵穴９２とを係合させて蓋体９１を保持させるようにしてもよい。

そしてまた本実施形態のＦＯＵＰ開閉装置は、プローブ装置に限らず、ガス処理や熱処理を行う半導体製造装置、あるいは半導体ウェハにレジスト等の塗布液を塗布する塗布装置等のロードポートとしても適用することができる。

１ローダ部
２プローブ装置本体
３ウェハ搬送アーム
１０搬送室
１１、１２ロードポート
１１ａ、１２ａ筐体
１１ｂ、１２ｂＦＯＵＰ搬入口
１１ｃ、１２ｃシャッタ
１１ｄ、１２ｄ受け渡し口
１３、１４載置台
１５制御部
２０仕切り壁
２１Ａ、２１Ｂプローブユニット
２２ケーシング
２２ａ、２２ｂ搬送口
３０アーム体
４０回転機構
４２、２４２蓋体開閉機構
４２ａ鍵部
４２ｂピン
５５プリアライメントユニット
６０載置板
６１移動機構
６２回転支持部
１００ＦＯＵＰ
２７０進退機構（移動機構）
Ｗウェハ

Claims

ＦＯＵＰの蓋体を開閉するＦＯＵＰ開閉装置において、
ＦＯＵＰを載置する載置台がその内部に設けられた筐体と、
この筐体の正面に開口し、シャッタにより開閉されるＦＯＵＰ搬入口と、
前記筐体の側面に開口し、ＦＯＵＰ内の基板の受け渡しを行うための受け渡し口と、
前記載置台を鉛直軸回りに回転させる回転機構と、
前記筐体内の背面側に設けられ、ＦＯＵＰの蓋体を開閉すると共に保持するための蓋体開閉機構と、
前記ＦＯＵＰと前記蓋体開閉機構とを、互いに接離するように相対的に進退させる移動機構と、
この移動機構により前記ＦＯＵＰと前記蓋体開閉機構とを相対的に移動させて、当該ＦＯＵＰの蓋体を蓋体開閉機構に装着させ、ＦＯＵＰから当該蓋体を取り外し、次いで前記蓋体開閉機構と前記ＦＯＵＰとを相対的に離間させ、載置台を回転させてＦＯＵＰの向きを前記受け渡し口に向くように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とするＦＯＵＰ開閉装置。
載置台の回転中心は、ＦＯＵＰの中心よりも前記ＦＯＵＰ搬入口側に偏心していることを特徴とする請求項１に記載のＦＯＵＰ開閉装置。
請求項１または２に記載のＦＯＵＰ開閉装置と、前記筐体の背面側にて左右方向に並んで設けられ、プローブカードにより基板の検査を行う複数台のプローブユニットと、前記受け渡し口を介してＦＯＵＰ内の基板を受け取り、当該受け渡し口よりも下方側に降下した状態で基板をプローブユニット内に搬送する搬送機構と、を備えたことを特徴とするプローブ装置。
前記ＦＯＵＰ開閉装置は、前記搬送機構の配置領域を介して互いに向き合って２個設けられていることを特徴とする請求項３に記載のプローブ装置。