JP2010157550A - ウエハテストシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】プローバ本体の小型化と省スペース化を図る手段の提供。
【解決手段】プローバ本体1は、前面部に1つのローダロボットおよび2つのウエハカセット据え付けポートを配置し、背面側に4つのウエハステージ部3a〜3dを並べて配置する構成とした。ウエハステージ部の3a〜3dのテストヘッド12a〜12dは、軽量化をはかることで、手動でメンテナンス作業が出来る程度の重量になり、並べて配置できるようになった。テストヘッドからの排熱を上方に導き、低温チラー16a、16bにより排熱する構成としたので、温度による不安定な動作も抑制できる。
【選択図】図1
【解決手段】プローバ本体1は、前面部に1つのローダロボットおよび2つのウエハカセット据え付けポートを配置し、背面側に4つのウエハステージ部3a〜3dを並べて配置する構成とした。ウエハステージ部の3a〜3dのテストヘッド12a〜12dは、軽量化をはかることで、手動でメンテナンス作業が出来る程度の重量になり、並べて配置できるようになった。テストヘッドからの排熱を上方に導き、低温チラー16a、16bにより排熱する構成としたので、温度による不安定な動作も抑制できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体装置(チップ)の電気的特性を検査するウエハテストシステムに関する。
ウエハに形成された多数の半導体装置(チップ)の電気的特性検査するウエハテストシステムの構成は、ウエハを載置してテストピンを接触させるステージと、ウエハをハンドリングするローダロボットと、ウエハを収容するウエハカセット据え付けポートと、電気的テストを実施するためのテストヘッドとから構成されている。
テスト対象となる半導体装置は、高集積化が進んでいるのでテストに時間を要するため、できるだけステージを増やしてローダロボットの稼働率を高めることが望まれている。しかし、各ステージに対応して設けるテストヘッドは、多数の回路基板やプローブカードあるいはそれらを接続する多数のケーブルなどが設けられているため、重量的にも100kgを超えるもので、メンテナンスやプローブカードの交換にはテストヘッドを持ち上げるためのモータなどを使った電気的に回動手段が必要であった。このため、1つのステージに対応してテストヘッドの駆動モータ付きの旋回機構とローダロボット駆動部分、ウエハカセット据付けポートが必要となり、かつメンテナンスエリアも全方位に必要で、省スペース化を阻害する問題があった。
また、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムの構成では、プローバヘッドプレート上に配設されるテストヘッドが、プローブカードと接合する接触部材とテスト基板間の配線を導線(ワイヤーハーネス)を使う構成とされ、配線エリアと機構部品が必要で大きな筐体が必要になると共に、配線用の導体の重量がかさんでしまう。このため、メンテナンス時の旋回動作に専用駆動モータが必要になると共に、配線長が長くなることで信号品位が低下し、信号線を同軸にしないと満足した品位が得られない問題がある。また、メンテナンスにおいても配線の本数が多いことから結線作業は多大な時間を要するものとなっていた。
そして、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムの構成では、ウエハの電気的特性検査中に、テストヘッドから排出される熱でプローバヘッドプレートの温度が上昇して、プローブカード針跡が移動したり、オペレータ操作面に熱気が排出されたりして、操作エリアが作業推奨温度に保てない等の問題があった。
さらに、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムの複数ステージを集中操作する構成では、前後にそれぞれ配設された操作パネルで、一人の作業者が一方の操作パネルで作業中に、誤って他の操作パネルで操作をしてしまうことがあり、ウエハローダがもう一方の作業者に衝突動作する恐れがあった。
そして、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムの構成は、所定製品のウエハの電気的特性検査のため準備したプローブカードのID読み取り作業を、プローブカード着脱の都度実施するしくみになっていなかったため、何らかの間違いで異なる製品のプローブカードを取付けてしまった場合でも、電気的特性検査の測定をスタートしてカードアライメントが実施されるまで発見されないことがあるという問題があった。
また、ウエハのローディングにおいては、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムの構成は、1つあるいは2つのステージに1組のローダロボットと1組または2組(連続ロット処理時)のウエハカセット据付けポートを有する構成としているので、ローダロボットが効率を落とさずに稼働することが難しかった。そして、実際にローダロボットが効率を落とさずに稼働できる最大のステージ数を確保するように試算が成されていなかった。そのために無駄なローダやカセットポートを導入してしまうという問題があった。
さらに、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムの針合わせアライメント機構は、ステージ横にあるカードアライメントカメラと、プローバヘッドプレート裏面にあるウエハアライメントカメラとから構成されていた。しかしながら、この機構ではアライメントカメラは、アライメント精度を上げるためにレンズの倍率を高めると、カメラサイズも大きくなる。このため、アライメントカメラの視野が狭くなり、省スペースを図るためステージ動作範囲を小さいく設定しようとすると、アライメントカメラの設置個数を多数にする必要が生じ、小型化が難しくなると共に、アライメントカメラ設置場所や費用の点で問題であった。
そして、従来のウエハの電気的特性検査するウエハテストシステムでは、緊急地震速報信号に対する、プローブカード保護のためのステージ回避シーケンス構成は、テスタ側のみに信号が入る構成となっているため、テスタシャットダウン後にプローバのステージをカード接触状態から退避してプローブカードを守るものであった。しかしながら、この構成ではテスタにプローバと通信不能となるなんらかの異常が出た場合に、ステージが退避されずプローブカードが保護できなくなるという問題があった。
特開2008−182061号公報
本発明は、ウエハテストシステムにおいて、装置全体の小型化および省スペース化を図り、テストヘッドの軽量化および小型化、信号の信頼性向上を図り、テストヘッドの排熱による測定動作の不具合を回避できるようにし、操作画面の同時操作による事故発生を抑制し、プローブカード装着時に確実にIDを読み取ることができるようにし、ローダロボットの稼働を効率良く行えるようにするための最適なステージ数を設定できるようにし、ウエハのアライメントをカメラの台数を増やさずに省スペースで行えるようにし、そして、緊急地震速報信号に対して確実にテスト動作の停止処理を行えるようにすることを目的とする。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着する2組のウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記2組のウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルとを備えたところに特徴を有する。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルとを備え、
前記テストヘッドは、前記プローブカードと前記テスト回路基板との間にこれらを接続する配線パターンを備えた多層配線基板と、前記多層配線基板を補強する補強板とを備えた構成としたところに特徴を有する。
前記テストヘッドは、前記プローブカードと前記テスト回路基板との間にこれらを接続する配線パターンを備えた多層配線基板と、前記多層配線基板を補強する補強板とを備えた構成としたところに特徴を有する。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルと、前記プローバ本体の側面部に隣接配置され前記ステージロボットの載置台を冷却するためのものであって、側面上部に冷媒の冷却のための吸気口を備えると共に上面側に排気口を有する低温チラーとを備え、前記テストヘッドは、ファン装置と、背面側に設けられた吸気口と、前面側に設けられた排気口と、当該排気口からの排気を上方に導くルーバとを備え、前記ファン装置により、外気を前記吸気口から吸い込んで内部を流通させて前記排気口から前記ルーバを介して上方に向けて排気するように構成され、前記低温チラーは、前記テストヘッドの前記排気口からの排気を吸い込むように前記吸気口が配置されているところに特徴を有する。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着する2組のウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記2組のウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルとを備え、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に設けられた操作パネルは、いずれか一方の操作により操作された対象となる前記複数のステージロボットのうちのいずれかに対して、他方の操作パネルによる操作を無効化するように他方の操作パネルに表示させるところに特徴を有する。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着する2組のウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記2組のウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルと、前記ヘッドプレートの前記プローブカード据え付け部に装着センサとを備え、前記装着センサが前記プローブカードの装着を検出すると、当該装着したプローブカードのIDの確認を促すように前記操作パネルに報知動作を行わせ、前記装着したプローブカードのIDが入力されるとこれを前記ステージに対応付けて照合するところに特徴を有する。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルとを備え、前記複数のステージロボットは、以下の各所要時間に対して、式(1)の関係を満たす最大のNの値を求め、前記ローダロボットが効率良く稼働する台数Nとしているところに特徴を有する。
A:ウエハカセットのオープン所要時間(秒)
B:ウエハ取り出し、ステージへの搬送、ウエハアライメントの所要時間(秒)
C:ウエハ針跡検査(PMI:probe mark inspection)のウエハ1枚あたりの所要時間(秒)(ウエハ針跡検査時間/検査頻度の枚数)
D:ステージからカセットへのウエハ搬送の所要時間(秒)
E:ローダロボットのステージ間移動の往復の平均所要時間(秒)
F:ウエハカセットのクローズ所要時間(秒)
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E < T …(1)
T:ウエハ1枚あたりのテストタイム
n:テストするウエハの枚数
A:ウエハカセットのオープン所要時間(秒)
B:ウエハ取り出し、ステージへの搬送、ウエハアライメントの所要時間(秒)
C:ウエハ針跡検査(PMI:probe mark inspection)のウエハ1枚あたりの所要時間(秒)(ウエハ針跡検査時間/検査頻度の枚数)
D:ステージからカセットへのウエハ搬送の所要時間(秒)
E:ローダロボットのステージ間移動の往復の平均所要時間(秒)
F:ウエハカセットのクローズ所要時間(秒)
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E < T …(1)
T:ウエハ1枚あたりのテストタイム
n:テストするウエハの枚数
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルと、前記プローブカードに設けられ前記ウエハの径寸法に対応する長さを有し、前記ステージロボットの所定方向への移動時にスキャン動作を行って前記載置台に載置されたウエハの複数の検査点を検知可能なウエハアライメントカメラと、前記ステージロボットと一体となって所定方向へ移動するように設けられ前記プローブカードに設けられた複数のプローブのうちの検査対象プローブを検知可能なプローブアライメントカメラとを備え、前記ウエハが前記ステージロボットの載置台に載置されると、当該ウエハに設けられた電気的特性検査パッドと前記プローブカードのプローブとの位置合わせのアライメント処理を、前記ステージロボットを所定方向に移動させて得られる前記ウエハアライメントカメラおよび前記プローブアライメントカメラの撮影画像に基づいて行うように構成されているところに特徴を有する。
本発明のウエハテストシステムの一態様は、プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルとを備え、前記テストヘッドおよび前記ステージロボットは、地震発生に基づいて発信される緊急地震速報信号を受信するように設けられると共に両者の間は相互通信が可能なケーブルが接続された構成とされ、前記ステージロボットは、前記緊急地震速報信号を受信すると、テスト中断処理を開始すると共に、前記テストヘッド側に前記ケーブルを介してステージ降下要求を送信し、前記テストヘッド側から前記ケーブルを介してステージ降下許可信号を受信した時点もしくは前記ステージ降下要求を送信してから所定時間が経過した時点で前記載置台を降下させて載置されているウエハと前記プローブカードのプローブとを切り離す処理を実行し、前記テストヘッドは、前記緊急地震速報信号を受信すると、電源オフ処理を開始すると共に、前記ステージロボット側から前記ケーブルを介して前記ステージ降下要求を受信するとこれに対応して前記ステージ降下許可信号を送信する処理を実行するように構成されているところに特徴を有する。
本発明によれば、装置全体の小型化および省スペース化を図ることができ、テストヘッドの軽量化および小型化、信号の信頼性向上を図ることができ、テストヘッドの排熱による測定動作の不具合を回避でき、操作画面の同時操作による事故発生を抑制することができ、プローブカード装着時に確実にIDを読み取ることができ、ローダロボットの稼働を効率良く行えるようにするための最適なステージ数を設定することができ、ウエハのアライメントをカメラの台数を増やさずに省スペースで行えるようなり、緊急地震速報信号に対して確実にテスト動作の停止処理を行えるようになる。
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
[全体構成]
図1および図2は、本実施形態におけるウエハテストシステムの全体構成を示すもので、図1は背面側、図2は前面側から見た外観斜視図である。また、図3(a)〜(c)は、それぞれプローバ本体の背面図、側面図、正面図である。
[全体構成]
図1および図2は、本実施形態におけるウエハテストシステムの全体構成を示すもので、図1は背面側、図2は前面側から見た外観斜視図である。また、図3(a)〜(c)は、それぞれプローバ本体の背面図、側面図、正面図である。
プローバ本体1は、前面側にローダ部2が設けられ、背面側に4組のウエハステージ部3a〜3dが横方向に並べて配置された構成である。プローバ本体1は、横方向にはウエハステージ部をさらに並べる構成とすることもでき、メンテナンスなどに必要なスペースは正面側および背面側の通路兼用のスペースだけである。ローダ部2は、上部の左右にウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポート4a、4bを備えると共に、下部にローダロボット5を備えている。ローダ部2の上部のウエハカセット据え付けポート4a、4bの前面部分には、それぞれウエハカセットを出し入れするための扉6a、6bが回動可能に配設されている。
ローダ部2の上部の中央には正面側で作業者が操作あるいは稼働状態を確認をするための2台の操作パネル7a、7bが配設されている。操作パネル7aは、正面側操作用のものであり、4つのウエハステージ部3a〜3dの各テスト内容についての設定、測定あるいはメンテナンスなどの集中操作が可能となっている。操作パネル7bは、各テスタに対応して各種設定や状態を確認するためのものである。
ローダロボット5は、上部にアーム部5aを備え、このアーム部5aは先端部でウエハを把持するように構成され、Z機構5bにより上下動可能設けられている。また、ローダロボット5は、底部に左右方向に敷かれたガイドレール5cに沿って左右方向に移動可能に構成されている。ローダロボット5は、アーム部5aを降下させた状態ではウエハカセット据え付けポート4a、4bの下部の空間領域にも移動可能となっている。ローダロボット5は、ウエハカセット据え付けポート4a、4bに載置されているウエハカセットからアーム部5aによりウエハを取り出し、ガイドレール5cに沿って移動し、ウエハステージ部3a〜3dのいずれか指示されたステージにウエハを搬送する。測定が終了したウエハについてはステージからウエハを取り外し、指定されたウエハカセットに搬送する。
ウエハステージ部3a〜3dのそれぞれには、ステージロボット8が設けられている。それぞれのステージロボット8は、本体支持部9aの上部にXY機構9b、Z−θ機構9cを介した上部にウエハの載置台であるステージ10を備え、下部に設けられた制御部であるステージコントローラ11により上下動および左右前後方向に移動可能に設けられている。XY機構9bはステージ10の前後左右の位置を移動制御する機構であり、Z−θ機構9cはステージ10を上下移動および旋回移動する機構である。
ウエハステージ部3a〜3dの上部には、それぞれに対応してテストヘッド12a〜12dが配設されている。テストヘッド12a〜12dは、ヒンジ13により上方に回動可能に取り付けられており、メンテナンス作業時には作業者により持ち上げて内部のメンテナンスをしたり、プローブカードの交換作業をすることができる。テストヘッド12a〜12dは、それぞれケーブル14を介してローダ部2の上部に設けられたテスタコントローラ15a〜15dに接続されており、ウエハのテスト内容を制御する信号が与えられる構成である。
また、ウエハステージ部3bと3cの中央部には、プローバ本体1の背面側で作業者が操作あるいは稼働状態を確認をするための操作パネル7cが配設されている。この操作パネル7cは、背面側操作用のものであり、4つのウエハステージ部3a〜3dの各テスト内容についての設定、測定あるいはメンテナンスなどの集中操作を正面側の操作パネル7aと同様に行えるように構成されている。
図1及び図2には、プローバ本体1の両側部に低温チラー16a、16bを備えている。低温チラー16a、16bは、前述したステージ10を冷却して試験を行う場合に用いるものであり、ウエハを低温に保持するためにステージ10に低温の冷媒を供給するための冷凍サイクルを備えている。この低温チラー16a、16bは、上面に排気口17、プローバ本体1に向かう側面の上部に吸気口18が設けられ、プローバ本体1側からの排熱を吸気口18から吸気し、内部を介して上部の排気口17から排気する。
次に、電気的なブロック構成について図4を参照して説明する。プローバ本体1のローダ部2には、ローダロボット5および4つステージロボット8を駆動制御するためのセントラルCPU19が設けられている。セントラルCPU19は、前述した操作パネル7a、7cが接続されると共に、4つのステージコントローラ11が接続されていて、これらを統括して制御する。さらに、セントラルCPU19には、ID読取装置20が接続されている。ID読取装置20は、ウエハステージ部3a〜3d側に配置されており、作業者の読取操作によりたとえばバーコードなどで表示されるステージIDやプローブカードIDを読み取って入力するバーコードリーダからなり、読み取った情報をセントラルCPU19に送信する。
各ステージコントローラ11は、ステージ10の移動制御を行うもので、これにはさらにインターロックスイッチ21およびプローブカード認識センサ22が接続されている。各インターロックスイッチ21は、メンテナンスやプローブカード交換の作業などでテストヘッド12a〜12dをオープンにしたときにオフ状態となり、正規の測定位置に配置されたときにオン状態になる。また、プローブカード認識センサ22は、プローブカードの着脱状態を検出してその検出信号をステージコントローラ11に出力するもので、たとえば透過型光センサや反射型光センサ、あるいはメカニカルスイッチからなる。
テスタコントローラ15a〜15dの内部には、それぞれ電源回路が設けられると共に各テストヘッド12a〜12dのテスト動作に対応して制御するテスタCPU23が設けられている。また、テスタCPU23は、それぞれ対応するステージコントローラ11との間に信号授受が可能なケーブル24が接続されている。これら4つのテスタCPU23は、画面セレクタ25を共通に介してテスタ画面を表示する操作パネル7bに接続されている。
工場などの建物には、地震などが発生したときに装置を安全に停止させるためのシステムが構築されていて、気象庁の緊急地震速報システムから一定以上の震度の地震が発生すると緊急地震速報信号を受信するように構成されている。この緊急地震速報信号は、外部からケーブルを介して工場内の分電ボックス26に入力され、これからセントラルCPU19および4つのテスタCPU23のそれぞれに配信されるようになっている。
[テストヘッドの構成]
次に、図5Aを参照してテストヘッド12a〜12dの構成について説明する。図5A(a)および(b)は、テストヘッド12a〜12dのうち同様に構成される12aを代表としてその内部構造を示している。図5A(a)は、正面側から見た内部構造であり、図5A(b)は右側面側つまり低温チラー16a側から見た内部構造を示している。
次に、図5Aを参照してテストヘッド12a〜12dの構成について説明する。図5A(a)および(b)は、テストヘッド12a〜12dのうち同様に構成される12aを代表としてその内部構造を示している。図5A(a)は、正面側から見た内部構造であり、図5A(b)は右側面側つまり低温チラー16a側から見た内部構造を示している。
テストヘッド12aは矩形状の外箱を有し、この外箱の背面側には吸気口27aが形成されており、正面側には排気口27bが形成されている。また、排気口部分には、排気が上方に流通するように上向きに配置された複数のルーバ28が設けられている。また、テストヘッド12aの内部には、吸気口27の下部に対応して複数個のファン29が並べて設けられており、外気を吸気口27から吸入して内部を流通させて排気口からルーバ28を介して外部の上方に向けて排気させるようになっている。
テストヘッド12aの内部には、多層配線基板からなる矩形状をなすマザーボード30が底面部に配置され、これの基板コネクタ30aにはテスト用回路基板としての多数のピンエレクトロニクス基板31が装着されている。各ピンエレクトロニクス基板31には、電源回路部31aがファン29により吸気口27aから吸気された空気が流通する経路に対応する位置に配置され、他の部分にテスト用の回路が設けられている。
マザーボード30は、剛性を有する上補強板32と下補強板33とにより挟まれた状態で保持されている。上補強板32は、図5B(a)に示すように、マザーボード30の上面に配置されるもので、基板コネクタ30aの部分に切り欠いた孔部32aを有する状態に形成されている。
マザーボード30は、内部に形成される多層配線により、上面に接続される多数のピンエレクトロニクス基板31の各端子の矩形状配置の電極パターンを環状配置の電極パターンに変換して下面に導出している。このマザーボード30の下面側の電極部分には環状をなすPogoブロック34が配置されると共に、図5B(b)に示すように、そのPogoブロック34を切り欠いた孔部33aを有する下補強板33が配置されている。これらマザーボード30、上補強板32、下補強板33およびPogoブロック34はねじ30bにより一体に固定されている。
これにより、マザーボード30とPogoブロック34との間が、ケーブルレスの構成で物理的に短距離で接続された状態となっている。また、マザーボード30は、上補強板32と下補強板33とにより挟まれて温度や重量などの影響で変形するのを防止できる構成とされている。
Pogoブロック34には多数のPogoピン35が配設されている。Pogoブロック34は、ヘッドプレートに載置されるプローブカード36と電気的に接触するように設けられており、プローブカード36にはウエハの半導体チップに形成されたパッドに接触するための多数のプローブ37が配設されている。
[低温チラーの構成]
図6は、プローバ本体1を背面側から見た図で、両側に配置される低温チラー16a、16bは、内部の下方に冷凍サイクルを構成するコンプレッサ38が配設され、コンプレッサ38の上部には熱交換器39が配設されるとともに、コントローラを構成する回路基板40が設けられている。低温チラー16a、16bの左右に形成された吸気口18の内部には、吸気用のファン41がそれぞれに設けられている。これにより、ファン41により吸気口18から吸気した空気は、内部の回路基板40を冷却すると共に熱交換器39で熱交換を行なって上方の排気口17から排気される。なお、ファン41が左右に設けられているのは、低温チラー16a、16bの両側にプローバ本体1が連続的に並べて配置される場合に対応して吸気を行なえるようにしたものである。
図6は、プローバ本体1を背面側から見た図で、両側に配置される低温チラー16a、16bは、内部の下方に冷凍サイクルを構成するコンプレッサ38が配設され、コンプレッサ38の上部には熱交換器39が配設されるとともに、コントローラを構成する回路基板40が設けられている。低温チラー16a、16bの左右に形成された吸気口18の内部には、吸気用のファン41がそれぞれに設けられている。これにより、ファン41により吸気口18から吸気した空気は、内部の回路基板40を冷却すると共に熱交換器39で熱交換を行なって上方の排気口17から排気される。なお、ファン41が左右に設けられているのは、低温チラー16a、16bの両側にプローバ本体1が連続的に並べて配置される場合に対応して吸気を行なえるようにしたものである。
図7は、プローバ本体1のウエハステージ部3d部分と低温チラー16bとを部分的に示す図で、テストヘッド12dで発生する熱が排気と共に上方に流れることを示したものである。テストヘッド12dにおいては、ピンエレクトロニクス基板31で発生する熱を吸気口27aからファン29により吸い込んだ空気により冷却し、その熱と共に排気口27bからルーバ28で上方に向けて排気する。この排気は、低温チラー16bの吸気口18側に流動し、低温チラー16b内を通って排気口17から上方に向けて吹き出される。
[全体構成、テストヘッドの構成、低温チラーの構成のまとめ]
以上のようにな構成において、近年ではテストの対象となるウエハに作りこまれている半導体装置(チップ)は、テスト用演算回路が組み込まれているものを前提としている。これにより、1チップのテストに必要なパッド数が大きく低減でき、プローブカード36に設けられているプローブ37の本数に対して、一度にテスト可能なチップ数が大幅に増大させることができる。例えば、通常のテストにおいては、1チップあたり10本以下のプローブ37を割り当てることでテストが可能である場合に、一度アライメントをしてプローブ37をウエハのパッドに接触させると、ステージ10の移動をしないで1回の測定で済ませることもできるし、あるいは1回程度のステージ10の移動で2回の測定で済ませることができる。
以上のようにな構成において、近年ではテストの対象となるウエハに作りこまれている半導体装置(チップ)は、テスト用演算回路が組み込まれているものを前提としている。これにより、1チップのテストに必要なパッド数が大きく低減でき、プローブカード36に設けられているプローブ37の本数に対して、一度にテスト可能なチップ数が大幅に増大させることができる。例えば、通常のテストにおいては、1チップあたり10本以下のプローブ37を割り当てることでテストが可能である場合に、一度アライメントをしてプローブ37をウエハのパッドに接触させると、ステージ10の移動をしないで1回の測定で済ませることもできるし、あるいは1回程度のステージ10の移動で2回の測定で済ませることができる。
したがって、ウエハステージ部3a〜3dの幅寸法を大幅に低減させることができ、小型化が図れる。また、テストヘッド12a〜12dの構成を、テスト回路を集積化するとともに、上記したウエハ側にテスト用演算回路を作りこむこと、さらにはマザーボード30とPogoブロック34との間を、ケーブルによる配線に代えて、マザーボード30を多層配線基板により構成して接続する構成としたので、全体として400kg程度あったものが例えば50〜70kg程度まで大幅な軽量化を図ることができた。
さらにメンテナンス等の場合に、モータによる回動で行なう必要がなく、作業者が手動で行なうことができ、これによってメンテナンスエリアも従来のような全方位に設定する必要がなくなるため、前後の領域のみで行なえるようになり、省スペース化を図ることができる。また、ケーブルによる配線に代えて多層配線基板33を介在させる構成としたので、配線距離を大幅に短くすることができ、これによって信号のケーブル内伝達による信号品質の低下も防止して確実に検出動作を行なうことができる。
また、4つのステージロボット8を設ける構成としながら、ローダロボット5は2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bの下方の空間にまで進入可能な高さに配設しているので、狭い範囲の空間にも移動することができ、確実にウエハを所望の位置に載置させることができる。
加えて、テストヘッド12a〜12dの排気口27aを操作面裏側すなわち背面側に具備し、かつ正面側の排気口27bを介して外部に排気し、且つプローバヘッドプレート側に熱が向かわないように上向きルーバ28を設けているので、テストヘッド12a〜12dの排熱を上方に向けることができ、これによって、低温チラー16a、16bにより吸気および排気を行なうので、冷却効果が高くなり、プローブカード36の温度上昇を極力低減することができる。
[プローブカード交換時のID入力]
次に、ウエハのテストを行なうにあたり、作業者がプローブカード36を適合するものに交換した時のプローブカードIDの確実な入力処理を行うようにしたシステムについて図8および図9を参照して説明する。
次に、ウエハのテストを行なうにあたり、作業者がプローブカード36を適合するものに交換した時のプローブカードIDの確実な入力処理を行うようにしたシステムについて図8および図9を参照して説明する。
図8(a)は、プローバ本体1を上から見た概略的な図で、背面側の4つのウエハステージ部3a〜3dに対して、各ステージロボット8に対して第1ステージから第4ステージまでステージID−1〜ステージID−4までたとえばバーコードなどによりなるIDコード8aが読み取り可能に表示されている。また、ウエハステージ部3a〜3dのぞれぞれのヘッドプレートにはプローブカード36の着脱に対してオンオフするプローブカード認識センサ22が設けられている。
プローブカード認識センサ22は、図8(b)に示すように、ヘッドプレート8bのプローブカード36を装着する部分に、投光部22aと受光部22bとが対向するように配置され、プローブカード36の有無に応じて遮光状態、受光状態が変化するのを検出する。各プローブカード36には、固有のプローブカードID−A〜プローブカードID−DなどのバーコードからなるIDコード36aが読み取り可能に表示されている。
ID読取装置20は、バーコードリーダなどから構成されるもので、ケーブルでセントラルCPU19と接続されている。なお、ID読取装置20は、これに代えて無線式のものを用いても良いし、バーコードを読み取る方式以外のものでIDを認識する構成のものを用いても良い。
実際の作業においては、プローブカード36を交換すると、ID読取装置20により対応するステージロボット8のステージIDを読み取ると共に、装着したプローブカード36のプローブカードIDを読み取って、これをプローバ本体1側のセントラルCPU19に入力することが作業者に課せられている。これを確実に実行することで、誤ったプローブカード36の設定のままでテストを開始してしまう不具合を回避しようというものである。
図9はその制御のフローを示すものである。これは、セントラルCPU19が統括して処理を行うようになっている。セントラルCPU19は、プローブカード36の交換に際して、ヘッドプレートから取り外すと、これをプローブカード認識センサ22がOFFに切り替わったことから認識する。次に、プローブカード認識センサ22がONになると、プローブカード36がヘッドプレートに装着されたことを検知する(S1)。
セントラルCPU19は、どのステージロボット8に対応して装着されたのかをプローブカード認識センサ22の検出信号により判断する(S2)。このとき、セントラルCPU19は、装着されたプローブカード36のIDコードを作業者により入力させるために、操作パネル7a、7cの双方に警告を表示させる(S3)。この場合、表示のみならず報知音などを併用して作業者の認識率を高めるようにしても良い。
この後、セントラルCPU19は、作業者がID読取装置20を使ってIDコードを読取入力するのを待機する(S4)。そして、作業者によりプローブカードIDおよびステージIDの入力作業が行なわれると、セントラルCPU19は、入力されたステージの場所とステージIDをチェックし(S5)、それらが一致している場合には(S6)プローブカードIDとステージNoをリンクさせて確認処理を終了する(S7)。また、不一致の場合にはアラーム警告などを出力して(S8)、読取エラーもしくは装着ミスなどを作業者に確認させた上で再度入力作業をするように促す。
これにより、何らかの間違いで製品違いのプローブカード36を取付けてしまった場合でも、テストを開始する前に確実に間違いを発見することが可能となる。
これにより、何らかの間違いで製品違いのプローブカード36を取付けてしまった場合でも、テストを開始する前に確実に間違いを発見することが可能となる。
[操作パネルの表示制御]
次に、正面側と背面側との操作パネル7a、7cの操作について、安全性を考慮しつつ作業効率も向上させることができるようにした制御について図10〜図12を参照して説明する。
次に、正面側と背面側との操作パネル7a、7cの操作について、安全性を考慮しつつ作業効率も向上させることができるようにした制御について図10〜図12を参照して説明する。
図10はプローバ本体1に対して、作業者Aが前面側(ローダ側)から作業し、作業者Bが背面側(テスタ側)から作用をしている状態を示している。4つのテストヘッド12a〜12dに対応して配置されている各ステージロボット8のステージ10を、第1ステージ、第2ステージ、第3ステージ、第4ステージと呼ぶことにする。前面側から作業をする作業者Aにとっては、4つのステージ10は、左に第1ステージ、右に第4ステージという対応関係で配置され、背面側から作業をする作業者Bにとっては、左に第4ステージ、右に第1ステージという対向関係で配置されていることになる。
そこで、前面側の操作パネル7aと背面側の操作パネル7cとで、それぞれの画面表示では、図11(a)、(b)に示すように、測定情報の表示をステージ10の番号に対応した順に一致するようにしている。各操作パネル7a、7cにおいては、各ステージ10毎にカセットから取り出した何枚目のウエハが測定されているかがわかるように、その測定時間が表示される。また、その他の情報としてステージの温度、ロット番号、プローブカードのID情報などが表示されている。
また、操作パネル7a、7cの画面の右側には、4つのステージ10に対して作業をしたいステージの操作画面に移行するための操作ボタン「1」〜「4」あるいはローダとステージとの対応関係の設定画面に移行するための操作ボタン「ローダ」が表示されている。作業者A、Bは、これらの操作ボタン「1」〜「4」あるいは「ローダ」をタッチ操作することで所望する操作画面への切り換えを行うことができる。
次に、前面側で操作パネル7aが操作され、背面側で操作パネル7cが操作される場合のセントラルCPU19による制御について説明する。図12はその流れを示すもので、基本的には、テスタ側つまり背面側で4つのうちのいずれかのステージロボット8においてメンテナンス作業やプローブカード36の交換作業などを行なっているときに、ローダ側つまり前面側において作業中のステージロボット8の操作を禁止して作業者の安全性の向上を図ろうとするものである。
図12において、各ステップの左側の列が正面側の操作パネル7aに対応し、右側の列が背面側の操作パネル7cに対応している。測定が行なわれていないアイドリング状態では、セントラルCPU19は、いずれの操作パネル7a、7cも図11に示したようなメイン画面を表示させている。次に、正面側においてテストをすべきロットのウエハカセットをセットする場合には、操作パネル7aにおいて、ステージ選択画面を表示させ、ウエハカセット据え付けポート4a、4bに収容する。この後、測定をスタートさせると、いずれの操作パネル7a、7cもメイン画面を表示した状態となる。
上記した測定状態において、次に背面側の操作パネル7cにおいて、いずれかのステージロボット8について操作をすると、セントラルCPU19は、操作したステージロボット8のステージ番号を認識し、前面側の操作パネル7aに対してそのステージロボット8についての操作を不可として操作画面への移行を禁止し、その他のステージロボット8については操作を許可状態とする。
禁止状態の表示は、例えば図11(a)に示したメイン画面において、操作ボタン「1」〜「4」のうちの禁止する操作ボタンについて、タッチしても操作不能にするか、一見して操作が不能状態となっていることがわかるように半透明の状態で表示したり、あるいは全く表示を消してしまうなどの表示の仕方がある。
この場合、背面側の操作パネル7cにより操作したステージロボット8については、そのステージロボット8に対応するテストヘッド12a〜12dのいずれかがオープン状態となっている場合がある。そして、この場合には、インターロックスイッチ21がオープン状態を検知しているので、セントラルCPU19はそのことを認識することができる。この状態では、作業者がテストヘッド12a〜12dのいずれかをオープン状態としてメンテナンス作業を行なっているか、あるいはプローブカード36の交換作業をしているなどでそのステージロボット8についての操作は禁止すべき状態である。
しかし、実際に作業者が作業をしている場合以外でも、作業者が背面側の操作パネル7cを操作して該当するステージロボット8についての操作状態を解除するのを忘れている場合もある。このような場合には、そのまま放置すると、正面側の操作パネル7aによる操作が阻害されるので、セントラルCPU19は、一定の条件を満たすときにこれを解除するように制御する。
その条件として、セントラルCPU19は、まず、操作中のステージのインターロックスイッチ21がオープン状態を保持しているか否かを判断し(T1)、続いて、メンテナンスあるいはプローブカード36の交換の画面であるかを判断し(T2)、これらが「YES」の場合には禁止状態を保持させる。また、T1、T2のいずれにおいてもNOである場合には、無操作状態が一定時間(例えば10分)継続したら(T3)、テストヘッド12a〜12dのうちの該当するものあるいはステージロボット8については操作や作業が行なわれていないものと判断し、測定終了時と同様にメイン画面に戻す。
これにより、前面側および背面側の各操作パネル7a、7cの作業優先権を操作項目別に決定し、かつ同ステージ操作を禁止する保護処理を行うことで、前面側あるいは背面側のどちらかの作業者が作業中に、誤ってウエハ搬送のローダロボット5がもう一方の作業者に衝突動作してしまうなどの不具合を未然に防止することができる。
[ローダ画面の設定操作]
上記した操作パネル7a、7cにおいては、メイン画面に「ローダ」ボタンが設定されており、種々の組み合わせ設定が可能に構成されている。通常は、2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bの双方から4つのステージロボット8に対してローダロボット5によりウエハを搬送させて使用する態様が基本となる。これに対して、例えば図13〜図17に示すような組み合わせの設定も可能である。以下、これら図13〜図17に示す設定について簡単に説明する。
上記した操作パネル7a、7cにおいては、メイン画面に「ローダ」ボタンが設定されており、種々の組み合わせ設定が可能に構成されている。通常は、2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bの双方から4つのステージロボット8に対してローダロボット5によりウエハを搬送させて使用する態様が基本となる。これに対して、例えば図13〜図17に示すような組み合わせの設定も可能である。以下、これら図13〜図17に示す設定について簡単に説明する。
まず、図13の設定では、2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bのうち、4aのみを用いる場合である。これは例えばウエハ枚数が少なくカセットが一つの場合や何らかの理由でカセット据え付けポート4bが使用できないような場合などに設定される。次に、図14の設定では、図13の設定をした場合などで、ウエハカセット据え付けポート4aのみでの測定が進行している最中に、ウエハカセット据え付けポート4bに適用するロットについて予約をして測定を行なう場合である。これによって、ロットが替わる場合も連続的に測定を行なうことができる。図15の設定では、第3ステージおよび第4ステージが使用不可となっている場合で、例えば、メンテナンス中あるいは故障中などの状況に対応するものである。この場合には、第3ステージ、第4ステージは選択操作が不能となるように表示状態を変えて表示されている。
図16の設定では、2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bをそれぞれ異なるロットのカセットを装着して測定を行なう場合である。例えば、ウエハカセット据え付けポート4aのウエハは第1ステージ、第2ステージで測定をするように設定し、ウエハカセット据え付けポート4bのウエハは第3ステージ、第4ステージで測定をするように設定されている。図17の設定では、図16の設定に代えて、ウエハカセット据え付けポート4aのウエハは第1ステージのみで測定をするように設定し、ウエハカセット据え付けポート4bのウエハは第2ステージ、第3ステージ、第4ステージで測定をするように設定されている。この場合、図16、図17のいずれの設定の場合も、異なるロットは、同じ品種でも良いし、異なる品種に対応させても良い。
このように、操作パネル7a、7cのいずれかにより、2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bに対して、第1ステージから第4ステージまでの4つのステージロボット8への測定の設定を複合的に行なえるので、ローダロボット5の稼働率を高めながら、自由度の高い柔軟な測定態様を行なうことができる。
[最適なステージロボット数の算出]
次に、本実施形態におけるように、一つのローダロボット5に対して4つのウエハステージ部3a〜3dを設けている構成について説明する。ローダロボット5は、2つのウエハカセットからウエハを取り出して4つのステージロボット8に搬送を行なうが、この場合、1枚ウエハに必要なテストタイムTによっては、搬送と搬送との間に時間が大きく空いてしまう場合があり、装置全体の動作の特性とテストタイムTとの関係はローダロボット5の稼働率に大きく影響を与える。
次に、本実施形態におけるように、一つのローダロボット5に対して4つのウエハステージ部3a〜3dを設けている構成について説明する。ローダロボット5は、2つのウエハカセットからウエハを取り出して4つのステージロボット8に搬送を行なうが、この場合、1枚ウエハに必要なテストタイムTによっては、搬送と搬送との間に時間が大きく空いてしまう場合があり、装置全体の動作の特性とテストタイムTとの関係はローダロボット5の稼働率に大きく影響を与える。
そこで、1つのローダロボット5と2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bの構成に対して、N個のステージロボット8を設ける場合を想定する。Nは稼働率を高めるための最適なステージロボット8の台数である。このため、ローダロボット5の動作時間を動作工程別にカウントして全体の所要時間を求めてみる。
まず、ローダロボット5の動作について図18、図19を参照して簡単に説明する。図18および図19では、ステージロボット8をN台設けた場合の図として示している。2つのウエハカセット据え付けポート4a、4bと1つのローダロボット5を上から見た状態で示している。図18(a)〜(c)は、ローダロボット5により、ウエハカセット据え付けポート4aのFOUP(front opening unified pod)型のウエハカセット42aからウエハWaを取り出して第1ステージに対応するステージロボット8のステージ10上に載置する一連の動作を示している。また、図19では、ローダロボット5により、ウエハカセット据え付けポート4aのウエハカセット42aからウエハWaを取り出して最も遠い位置にある第Nステージに搬送する場合の様子を示している。
ウエハカセット据え付けポート4a、4bのそれぞれには、ウエハカセット42a、42bを載置した状態を示しており、ローダロボット5と対向する部分にはそれぞれ扉43a、43bが設けられている。ローダロボット5は、ウエハWaをステージロボット8に搬送する一連の動作の所要時間として、次の時間A〜Fが必要となる。
(1)ウエハカセットの扉を開ける時間…A秒
(2)ウエハカセットからウエハを取り出す所要時間と、ステージに載置する時間と、アライメントの所要時間との合計時間…B秒
(3)ウエハ針跡検査(PMI:probe mark inspection)の所要時間のウエハ1枚あたりに換算した所要時間…C秒
(4)ウエハをステージからウエハカセットに戻す所要時間…D秒
(5)ステージ間移動の往復の平均所要時間…E秒
(6)ウエハカセット42aのクローズ時間…F秒
また、対象となるウエハの一枚当たりのテストタイムをT秒とし、テストするウエハの枚数をn枚とする。
(2)ウエハカセットからウエハを取り出す所要時間と、ステージに載置する時間と、アライメントの所要時間との合計時間…B秒
(3)ウエハ針跡検査(PMI:probe mark inspection)の所要時間のウエハ1枚あたりに換算した所要時間…C秒
(4)ウエハをステージからウエハカセットに戻す所要時間…D秒
(5)ステージ間移動の往復の平均所要時間…E秒
(6)ウエハカセット42aのクローズ時間…F秒
また、対象となるウエハの一枚当たりのテストタイムをT秒とし、テストするウエハの枚数をn枚とする。
すると、上記の関係と最大のステージ数Nとの関係は、次の式(1)を満たすようにすることである。
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E < T …(1)
上記した式(A)のうち、A、B、D、Fの時間は装置に固有でステージ数Nに関係ない時間である。また、Cの時間は、ウエハ針跡検査の所要時間が固定的な時間M秒に対して、何枚(m枚)に1回の検査を行なうか(検査頻度枚数)によって決まるので、ステージ数Nに無関係な時間(M/m)である。
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E < T …(1)
上記した式(A)のうち、A、B、D、Fの時間は装置に固有でステージ数Nに関係ない時間である。また、Cの時間は、ウエハ針跡検査の所要時間が固定的な時間M秒に対して、何枚(m枚)に1回の検査を行なうか(検査頻度枚数)によって決まるので、ステージ数Nに無関係な時間(M/m)である。
そして、Eの所要時間は、ステージ数Nの関数となる。具体的には、ステージ数Nに対してステージ間の数は(N−1)であり、ステージ間の移動時間をt秒とすると、ローダロボット5が一番端に位置していて、最も近くのステージへの移動時間は0秒であり、隣のステージへの移動時間はt秒、最も遠くのステージに移動するのに要する時間は(N−1)t秒である。この結果、ウエハを往復で搬送するのに必要な平均的な移動時間Eは、N(N−1)t秒となる。例えばステージ間移動時間tが0.5秒である場合には、所要時間EはN(N−1)/2秒となる。なお、このステージ間移動時間の平均の所要時間Eの値は、差し支えない範囲で一定の時間あるいは適宜の時間に設定することもできる。
次に、上記の各所要時間を具体的に適用して、最適なステージ数Nを見積もってみる。
今、装置に固有の所要時間として、
A=12秒、B=110秒、D=10秒、F=12秒とし、
C=M/m の M=600秒、m=50枚とすると、C=12秒、
ステージ間移動時間t=0.5秒とすると、
<第1の具体例>
テストタイムT=1200秒、測定枚数n=100枚とすると、式(1)は、
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E
=(12+12)/100+(110+10+12)×N+N(N−1)/2
=0.24+132N+N(N−1)/2 < 1200
となる。この値が1200より小となる条件を満たす最大の整数Nを求めると、N=8が得られる。つまり、この条件の下では、8台のステージロボット8を設けることがローダロボット5の最大の稼働率を確保できるということになる。なお、上記した計算式は、Nについての二次関数であるから、これを満たすNを計算で求めることができる。
<第2の具体例>
次に、テストタイムT=600秒で他の条件は第1の具体例と同じ条件である場合には、同様にして計算すると、Nの最大値が4すなわち最適なステージ数Nは4台であることが計算される。
今、装置に固有の所要時間として、
A=12秒、B=110秒、D=10秒、F=12秒とし、
C=M/m の M=600秒、m=50枚とすると、C=12秒、
ステージ間移動時間t=0.5秒とすると、
<第1の具体例>
テストタイムT=1200秒、測定枚数n=100枚とすると、式(1)は、
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E
=(12+12)/100+(110+10+12)×N+N(N−1)/2
=0.24+132N+N(N−1)/2 < 1200
となる。この値が1200より小となる条件を満たす最大の整数Nを求めると、N=8が得られる。つまり、この条件の下では、8台のステージロボット8を設けることがローダロボット5の最大の稼働率を確保できるということになる。なお、上記した計算式は、Nについての二次関数であるから、これを満たすNを計算で求めることができる。
<第2の具体例>
次に、テストタイムT=600秒で他の条件は第1の具体例と同じ条件である場合には、同様にして計算すると、Nの最大値が4すなわち最適なステージ数Nは4台であることが計算される。
[ウエハアライメントの構成]
次に、各ステージロボット8におけるウエハアライメントの構成とそのアライメント方法について図20〜図29を参照して説明する。図20(a)はウエハステージ部3aに配設されているステージロボット8のステージ10部分を、およびヘッドプレート8bに載置されたプローブカード36の構成を模式的に示したものである。図20(b)は、ステージ10を上からみた状態で模式的に示す図である。
次に、各ステージロボット8におけるウエハアライメントの構成とそのアライメント方法について図20〜図29を参照して説明する。図20(a)はウエハステージ部3aに配設されているステージロボット8のステージ10部分を、およびヘッドプレート8bに載置されたプローブカード36の構成を模式的に示したものである。図20(b)は、ステージ10を上からみた状態で模式的に示す図である。
図20(a)において、プローブカード36には、プローブ37の部分の脇にウエハアライメントカメラ44および3個のフォーカスカメラ45a〜45cが所定間隔で設けられている。また、ステージ10には、これと一体となって移動するようにプローブアライメントカメラ46および3個のフォーカスカメラ47a〜47cが設けられている。これらウエハアライメントカメラ44およびプローブアライメントカメラ46は、図20(b)、(c)にも示しているように、ステージ10の幅をカバーできる程度の長さを有するライン状のスキャンカメラにより構成されている。また、3個のフォーカスカメラ45a〜45cおよび47a〜47cはステージ10に載置するウエハWaの所定の点(たとえば十文字に5点)に対応してフォーカスをチェックするように配置されている。
ウエハアライメントカメラ44は、プローブカード36に対向して配置されるウエハWaの上面に形成された電気的特性検査パッドを撮影してプローブ37の位置あわせをするためのカメラである。また、プローブアライメントカメラ46は、ステージ10上のウエハWaに対向しているプローブカード36のプローブ37を撮影してステージ10の水平面内でのx方向、y方向の移動を制御するためのものである。
ローダロボット5がウエハWaをステージ10に搬送し、ステージ10に載置されたウエハWaが測定をするのに必要な位置合わせとして、図21〜図29に示す手順に従ってアライメントを行なう。まず、ウエハWaがステージ10に載置される前に、初期状態を示す図21の配置状態から図22の配置状態に移動し、プローブアライメントカメラ46がウエハアライメントカメラ44と対向する位置に来るようにステージロボット8のステージコントローラ11によりステージ10の位置を移動制御する。
この場合、ステージ10は、主として前面側と背面側との間の移動方向に大きく移動し、隣接するウエハステージ部3b側つまり横方向への移動量は少なくなるように制御される。これは、ウエハアライメントカメラ44およびプローブアライメントカメラ46が共にステージ10の横方向をカバーできる長さであることから、横方向の移動をするのは、プローブ37の位置を正確にアライメントするための移動となるからである。
次に、図23に示すように、ステージ10を背面側(図中左側)に移動させ、プローブアライメントカメラ46にてプローブカード36をスキャンして撮影すると共に、フォーカスカメラ47a〜47cにより所定の5点について高さを撮影し、5点の位置と高さを認識する。続いて、ステージ10をローダ側(図中右側)に移動させてローダロボット5によりウエハWaをステージ10に載置させた後、図24に示すように、中心位置に戻る際にウエハアライメントカメラ44によりウエハWaをスキャンして撮影すると共にフォーカスカメラ45a〜45cにより所定の5点について高さを撮影し、5点の位置及び高さを認識する。
次に、ウエハWaの測定を高温あるいは低温に保持して行なう場合には、図25に示すように、温度膨張の飽和をさせるためにプリヒートもしくはプリクールを実施する。この後、図26に示すように、再度原点補正を行なうため、ウエハアライメントカメラ44およびプローブアライメントカメラ46を対向するようにステージ10を移動させる。
続いて、図27に示すように、プリヒート(プリクール)実施後のウエハWaを再スキャンしてウエハアライメントカメラ44で撮影し、ウエハWaの領域の5点の重心を算出する。次に、図28に示すように、プリヒート(プリクール)実施後のプローブカード36を再スキャンしてプローブアライメントカメラ46およびフォーカスカメラ47a〜47cで撮影し、プローブカード36の領域の5点の重心を算出する。そして、図29に示すように、プローブカード36の重心とウエハWaの重心とを位置あわせするようにステージ10を移動させ、これにりアライメントが終了する。
なお、高さ方向のアライメントは、別のカメラを設けることもできるし、ステージ10を上昇させてウエハWaをプローブカード36のプローブ37に電気的に接触させることで、電気的動通状態を認識することで行なうことができる。
このように、ウエハWa上の電気的特性検査パッドとプローブカード36のプローブ位置合わせのためのアライメント方式として、ウエハWaをステージ10に置く動作時または、ステージ10への載置の後にウエハWaの画像情報をラインスキャンできるウエハアライメントカメラ44、プローブアライメントカメラ46を設けるので、ステージ10側の位置を認識するためのアライメントカメラを1つにすることができ、しかも、横方向への移動をすることなくスキャンすることでウエハWa、プローブカード36を認識できるので、迅速にアライメント処理を行えると共に、装置の小型化をはかることができる。
[地震発生時の緊急措置]
次に、プローバ本体1を設置している工場や据え付け場所などにおいて、地震が発生した場合の対処を行うシステムについて図30を参照して説明する。緊急地震速報信号は前述のように地震が発生すると、気象庁のシステムにより配信されてくる信号である。これに対して、設備側では所定の震度以上の信号が受信されると、設備を強制的に停止する措置をとることになっている。しかし、急に電源を落とした場合には、プローブカード36などは、プローブ37に印加していた電圧を急に落とすことで放電や焼きつきなどの不具合が生ずる恐れがある。このような不具合が発生するのを極力抑制するため、次のような措置を講じている。
次に、プローバ本体1を設置している工場や据え付け場所などにおいて、地震が発生した場合の対処を行うシステムについて図30を参照して説明する。緊急地震速報信号は前述のように地震が発生すると、気象庁のシステムにより配信されてくる信号である。これに対して、設備側では所定の震度以上の信号が受信されると、設備を強制的に停止する措置をとることになっている。しかし、急に電源を落とした場合には、プローブカード36などは、プローブ37に印加していた電圧を急に落とすことで放電や焼きつきなどの不具合が生ずる恐れがある。このような不具合が発生するのを極力抑制するため、次のような措置を講じている。
図4の説明で述べたように、緊急地震速報信号は、分電ボックス26を介して分電され、ステージロボット8側を統括するセントラルCPU19に入力されると共に、各テストヘッド12a〜12dを制御しているそれぞれのテスタCPU23にも入力される。セントラルCPU19は、緊急地震速報信号を受けるとこれを各ステージロボット8のステージコントローラ11に配信する。しかし、ステージ側では、緊急地震速報信号を受けてもプローブカード36側で信号を印加している状態であるから、ステージコントローラ11はステージ10を降下させることができない。このため、ステージコントローラ11はテスタCPU23側と通信を行って安全に降下できる条件となるのを待機する。
この過程は、図30に示すように、テスタCPU23側では、緊急地震速報信号を受信すると、テストヘッド電源のオフ処理を開始する(P1)。一方、ステージコントローラ11側においても、緊急地震速報信号を受信すると、中断処理を開始し(Q1)、テスタCPU23に対してケーブル24を介してステージ降下要求をして(Q2)テスタCPU23側からステージ降下許可コマンドが送信されてくるのを待機する状態となる(Q3)。
テスタCPU23側では、テストヘッド電源のオフ処理を実施しているときにステージコントローラ11側からステージ降下要求を受信することになり、テストヘッド電源のオフ処理が完了すると(P2)、ステージ降下許可コマンドを送信する(P3)。このコマンドを受信すると、ステージコントローラ11側では、コマンドを受信したことで(Q4)、ステージ10を降下させてプローブカード36の保護動作を行なう(Q5)。この後、ステージコントローラ11は、セントラルCPU19を通じて操作パネル7aに専用画面表示を行なわせ(Q6)、リセット待ちの状態となる(Q7)。
なお、何らかの原因でステージコントローラ11側からテスタCPU23側に送信したステージ降下要求に対する許可コマンドが送信されない場合には、ステージコントローラ11は、所定時間が経過するまで待機した後(Q8)に強制的にプローブカード36の保護動作(Q5)に移行することもできる。この場合には、テスタCPU23側でテストヘッド電源オフ処理が完了していないことも想定されるが、ステージを降下しない状態のままでプローブカード36に損傷が発生することに比べると、電源が印加されているプローブ37が損傷する程度で済む。
また、この方式では、テスタCPU23およびステージコントローラ11の双方に緊急地震速報信号が入力されるので、一方が対応することができれば、最悪でも受信をしたいずれかが緊急事態に対処することができ、他方にケーブル24を介して連絡をすることもできるので、損傷による損害が発生する率を低減することに貢献できる。
このようなシステムによれば、従来のテスタ側だけに緊急地震速報信号を配信する構成と異なり、プローバ側にも信号検知する機構を構成し、テスタ通信が絶たれた場合やテスタ動作不良起こしてステージ回避命令がでない場合でも一定時間経過後にプローバが独自にステージ回避シーケンスに移れるようになり、テスタにプローバと通信不能となるなんらかの異常が出た場合に、ステージが退避されなくなる問題を回避することが可能となる。
このような本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
第1に、上記した種々の小型化のための技術を適用することにより、装置の据え付け面積とメンテナンス面積の双方において大幅な省スペース化を図ることができた。たとえば、装置の据え付け面積は、従来12.54m2程度必要であったものが本実施形態の構成を採用することで0.98m2に省スペース化でき、メンテナンス面積は、従来8.78m2程度必要であったものが本実施形態の構成を採用することで、左右のメンテナンス面積が不要になるなどで0.83m2に省スペース化でき、両者を総合すると従来必要であった面積に対して92%もの省スペース化を図ることができた。
第1に、上記した種々の小型化のための技術を適用することにより、装置の据え付け面積とメンテナンス面積の双方において大幅な省スペース化を図ることができた。たとえば、装置の据え付け面積は、従来12.54m2程度必要であったものが本実施形態の構成を採用することで0.98m2に省スペース化でき、メンテナンス面積は、従来8.78m2程度必要であったものが本実施形態の構成を採用することで、左右のメンテナンス面積が不要になるなどで0.83m2に省スペース化でき、両者を総合すると従来必要であった面積に対して92%もの省スペース化を図ることができた。
第2に、テスト基板から、ウエハ上の製品までの距離が短縮され、重量のあるワイヤハーネスを使わないことで、プローバ上に配設されるテストヘッド重量の軽減化と、電気的特性検査の信号品質を現状より改善することが可能となる。
第3に、省スペースシステムにおいても熱気をオペレータ操作面や針位置に影響するプローバヘッドプレート面に吹き付けることなく、快適な操作環境と安定した電機的特性検査を維持することが可能となる。
第3に、省スペースシステムにおいても熱気をオペレータ操作面や針位置に影響するプローバヘッドプレート面に吹き付けることなく、快適な操作環境と安定した電機的特性検査を維持することが可能となる。
第4に、省スペース複数ステージ構成テストシステムにおける前後同時オペレーション時に懸念される操作の安全性につき作業者が稼動ローダと衝突するリスクを回避し、安全なオペレーションが可能となる。
第5に、プローブカードの出入れ検知センサを具備し、出入れ毎にプローブカードIDとステージIDを確認する動作シーケンスを追加することで手動テストヘッド開閉時のプローブカード誤挿入リスク回避を可能とした。
第5に、プローブカードの出入れ検知センサを具備し、出入れ毎にプローブカードIDとステージIDを確認する動作シーケンスを追加することで手動テストヘッド開閉時のプローブカード誤挿入リスク回避を可能とした。
第6に、1ローダ2ポート構成で検査効率を落とさずに構成できる最大ステージ数を求めることで、発明前の構成より低価格、省スペース、省エネルギーで運用上無駄の無いテストシステムの享受が可能となる。
第7に、大きなアライメントカメラをステージ、カード設置側面に配設することが不要となり、より省スペース化したテストシステムを構成することが可能となる。
第8に、地震発生時にテスターが故障や異常発生した場合でもプローバ単独でステージ回避することでウエハと接触しているプローブカードをウエハから分離して地震から守ることが可能となる。
第7に、大きなアライメントカメラをステージ、カード設置側面に配設することが不要となり、より省スペース化したテストシステムを構成することが可能となる。
第8に、地震発生時にテスターが故障や異常発生した場合でもプローバ単独でステージ回避することでウエハと接触しているプローブカードをウエハから分離して地震から守ることが可能となる。
(他の実施形態)
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
ステージロボット部は、4つ設ける構成について説明したが、必要に応じて5個以上設ける構成としても良いし、適切な台数を横方向に並べて配置することができる。
低温チラー16a、16bは、必要に応じて設ければ良い。また、テストヘッド12a〜12dからの排熱を低温チラー16a、16bのファン41を利用して行なうようにしたが、別途独立したファンを設けることもできる。
本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
ステージロボット部は、4つ設ける構成について説明したが、必要に応じて5個以上設ける構成としても良いし、適切な台数を横方向に並べて配置することができる。
低温チラー16a、16bは、必要に応じて設ければ良い。また、テストヘッド12a〜12dからの排熱を低温チラー16a、16bのファン41を利用して行なうようにしたが、別途独立したファンを設けることもできる。
ステージ10に設けるプローブアライメントカメラ46は、1個に限らず、必要に応じて複数設けても良い。
ID読取装置20はケーブルを介して有線でセントラルCPU19に接続される構成としたが、無線で接続される構成としても良い。
操作パネル7a、7cの優先操作については、操作不可状態を解除する際の無操作継続時間の設定を10分としたがこれに限らず、適宜の時間に設定できる。この場合、条件に応じてあるいは個別に異なる時間を設定することも可能である。
ID読取装置20はケーブルを介して有線でセントラルCPU19に接続される構成としたが、無線で接続される構成としても良い。
操作パネル7a、7cの優先操作については、操作不可状態を解除する際の無操作継続時間の設定を10分としたがこれに限らず、適宜の時間に設定できる。この場合、条件に応じてあるいは個別に異なる時間を設定することも可能である。
ウエハカセット据え付けポート4a、4bとステージ10への振り分けの搬送設定については、図13〜図17に示した例だけでなく、これ以外にも適宜の設定をすることができる。また、ステージ数を5以上に増やした場合にはさらに複合的な設定をすることも可能である。
最適なステージ数Nの算出に際して用いた各種の所要時間A〜Fは一例であり、装置あるいは検査対象に応じて適宜変更して算出することができるものであり、算出に際して必要となる要素を原理的に示しているものである。
最適なステージ数Nの算出に際して用いた各種の所要時間A〜Fは一例であり、装置あるいは検査対象に応じて適宜変更して算出することができるものであり、算出に際して必要となる要素を原理的に示しているものである。
緊急地震速報信号を受信した場合の措置について、実施形態では、4つのウエハステージ部を有する構成で説明しているが、ステージロボットが1つの構成のプローバ本体を有するシステムにも適用することができる。
図面中、1はプローバ本体、2はローダ部、3a〜3dはウエハステージ部、4a、4bはウエハカセット据え付けポート、5はローダロボット、6a、6bは扉、7a、7b、7cは操作パネル、8はステージロボット、10はステージ(載置台)、11はステージコントローラ、12a〜12dはテストヘッド、14はケーブル、15a〜15dはテスタコントローラ、16a、16bは低温チラー、17は排気口、18は吸気口、19はセントラルCPU、20はID読取装置、21はインターロックスイッチ、22はプローブカード認識センサ、23はテスタCPU、24はケーブル、26は分電ボックス、27aは吸気口、27bは排気口、28はルーバ、29はファン、30はマザーボード(多層配線基板)、31はピンエレクトロニクス基板(回路基板)、32は上補強板、33は下補強板、34はPogoブロック、35はPogoピン、36はプローブカード、37はプローブ、38はコンプレッサ、39は熱交換器、41はファン、42a、42bはウエハカセット、43a、43bは扉、44はウエハアライメントカメラ、46はプローブアライメントカメラである。
Claims (8)
- プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着する2組のウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記2組のウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、
前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルと
を備えたことを特徴とするウエハテストシステム。 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、
前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルとを備え、
前記テストヘッドは、前記プローブカードと前記テスト回路基板との間にこれらを接続する配線パターンを備えた多層配線基板と、
前記多層配線基板を補強する補強板と
を備えた構成とされていることを特徴とするウエハテストシステム。 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、
前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルと、
前記プローバ本体の側面部に隣接配置され前記ステージロボットの載置台を冷却するためのものであって、側面上部に冷媒の冷却のための吸気口を備えると共に上面側に排気口を有する低温チラーとを備え、
前記テストヘッドは、
ファン装置と、背面側に設けられた吸気口と、前面側に設けられた排気口と、当該排気口からの排気を上方に導くルーバとを備え、
前記ファン装置により、外気を前記吸気口から吸い込んで内部を流通させて前記排気口から前記ルーバを介して上方に向けて排気するように構成され、
前記低温チラーは、前記テストヘッドの前記排気口からの排気を吸い込むように前記吸気口が配置されていることを特徴とするウエハテストシステム。 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着する2組のウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記2組のウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、
前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルとを備え、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に設けられた操作パネルは、いずれか一方の操作により操作された対象となる前記複数のステージロボットのうちのいずれかに対して、他方の操作パネルによる操作を無効化するように他方の操作パネルに表示させることを特徴とするウエハテストシステム。 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着する2組のウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記2組のウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、
前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルと、
前記ヘッドプレートの前記プローブカード据え付け部に装着センサとを備え、
前記装着センサが前記プローブカードの装着を検出すると、当該装着したプローブカードのIDの確認を促すように前記操作パネルに報知動作を行わせ、前記装着したプローブカードのIDが入力されるとこれを前記ステージに対応付けて照合することを特徴とするウエハテストシステム。 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に並べて設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成された複数のステージロボットと、
前記複数のステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記複数のステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記複数のステージロボットに対する集中操作可能に設けられた操作パネルとを備え、
前記複数のステージロボットは、以下の各所要時間に対して、式(1)の関係を満たす最大のNの値を求め、前記ローダロボットが効率良く稼働する台数Nとしていることを特徴とするウエハテストシステム。
A:ウエハカセットのオープン所要時間(秒)
B:ウエハ取り出し、ステージへの搬送、ウエハアライメントの所要時間(秒)
C:ウエハ針跡検査(PMI:probe mark inspection)のウエハ1枚あたりの所要時間(秒)(ウエハ針跡検査時間/検査頻度の枚数)
D:ステージからカセットへのウエハ搬送の所要時間(秒)
E:ローダロボットのステージ間移動の往復の平均所要時間(秒)
F:ウエハカセットのクローズ所要時間(秒)
(A+F)/n+(B+D+C)×N+E < T …(1)
T:ウエハ1枚あたりのテストタイム
n:テストするウエハの枚数 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、
前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルと、
前記ヘッドプレート下部に設けられ前記ウエハの径寸法に対応する長さを有し、前記ステージロボットの所定方向への移動時にスキャン動作を行って前記載置台に載置されたウエハの複数の検査点を検知可能なウエハアライメントカメラと、
前記ステージロボットと一体となって所定方向へ移動するように設けられ前記プローブカードに設けられた複数のプローブのうちの検査対象プローブを検知可能なプローブアライメントカメラとを備え、
前記ウエハが前記ステージロボットの載置台に載置されると、当該ウエハに設けられた電気的特性検査パッドと前記プローブカードのプローブとの位置合わせのアライメント処理を、前記ステージロボットを所定方向に移動させて得られる前記ウエハアライメントカメラおよび前記プローブアライメントカメラの撮影画像に基づいて行うように構成されていることを特徴とするウエハテストシステム。 - プローバ本体の前面側の上部に設けられウエハカセットを装着するウエハカセット据え付けポートと、
前記プローバ本体の前面側の下部に移動可能に設けられ前記ウエハカセット据え付けポートに装着された前記ウエハカセットに対してウエハの出し入れを行うと共にウエハの搬送を行うローダロボットと、
前記プローバ本体の背面側に設けられ前記ローダロボットにより搬送されたウエハの載置台を備えると共に前記載置台を上下移動可能に構成されたステージロボットと、
前記ステージロボットに対応したヘッドプレートに装着され前記載置台に載置されたウエハに接触する検査用のプローブを備えたプローブカードと、
前記ステージロボットのそれぞれに対応して設けられ前記プローブカードに電気的に接続してウエハテストを行うテスト用の回路基板を備えたテストヘッドと、
前記プローバ本体の前面部および背面部の双方に前記ステージロボットに対する操作可能に設けられた操作パネルとを備え、
前記テストヘッドおよび前記ステージロボットは、地震発生に基づいて発信される緊急地震速報信号を受信するように設けられると共に両者の間は相互通信が可能なケーブルが接続された構成とされ、
前記ステージロボットは、前記緊急地震速報信号を受信すると、テスト中断処理を開始すると共に、前記テストヘッド側に前記ケーブルを介してステージ降下要求を送信し、前記テストヘッド側から前記ケーブルを介してステージ降下許可信号を受信した時点もしくは前記ステージ降下要求を送信してから所定時間が経過した時点で前記載置台を降下させて載置されているウエハと前記プローブカードのプローブとを切り離す処理を実行し、
前記テストヘッドは、前記緊急地震速報信号を受信すると、電源オフ処理を開始すると共に、前記ステージロボット側から前記ケーブルを介して前記ステージ降下要求を受信するとこれに対応して前記ステージ降下許可信号を送信する処理を実行するように構成されていることを特徴とするウエハテストシステム。
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