JP2021136425A - Wafer test device - Google Patents

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JP2021136425A JP2020044729A JP2020044729A JP2021136425A JP 2021136425 A JP2021136425 A JP 2021136425A JP 2020044729 A JP2020044729 A JP 2020044729A JP 2020044729 A JP2020044729 A JP 2020044729A JP 2021136425 A JP2021136425 A JP 2021136425A
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Sueharu Miyagawa
末晴 宮川
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Abstract

To provide a wafer test device with accurate alignment and high operating rate by providing a wafer test unit equipped with means for separating a process related to raising and lowering of a wafer tray of a wafer positioning stage from the wafer positioning stage, ensuring parallelism of the wafer tray with a probe card, and raising and lowering the wafer tray vertically and by providing means for making the wafer tray mounting surface follow the inclination of the wafer tray in the wafer positioning stage.SOLUTION: A wafer test device includes a wafer tray elevating mechanism 60, an alignment stage swing mechanism 40, and a wafer positioning stage elevating mechanism 50 to maintain the parallelism between a wafer tray 23 and a probe card 21 and align the wafer 15 with the probe card 21, and the wafer 15 and the probe card 21 can be brought into contact with each other with high accuracy by vertically elevating and lowering the wafer tray elevating mechanism 60.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明はウエハー試験装置に関し、詳細には、半導体ウエハーのバーンイン試験装置、後工程試験装置、及び前工程試験装置等に使用されるウエハーの電極にコンタクトするための端子を有したプローブカードと、テスト回路等が搭載されるロードボードと、ウエハーが載置されるウエハートレーとを有したウエハー試験ユニットと、ウエハートレーに搭載されるウエハーをX方向とY方向と円周方向に位置制御するアライメントステージを有したウエハー位置決めユニットとを備え、ウエハーの電極とプローブカードの端子間を加圧接触させて試験を行うウエハー試験装置に関する。 The present invention relates to a wafer test apparatus, and more particularly, a probe card having a terminal for contacting a wafer electrode used in a wafer burn-in test apparatus, a post-process test apparatus, a pre-process test apparatus, and the like. An alignment that controls the position of a wafer test unit having a load board on which a test circuit or the like is mounted, a wafer tray on which a wafer is mounted, and a wafer mounted on the wafer tray in the X, Y, and circumferential directions. The present invention relates to a wafer testing apparatus including a wafer positioning unit having a stage, and performing a test by pressurizing contact between a wafer electrode and a probe card terminal.

ウエハーの試験は、半導体パッケージの試験と同様に高温或いは低温の環境下で、プローバーと呼ばれる試験装置を使用してストレス試験や機能試験等の電気的特性試験が行われている。
ウエハーの試験が終了後、ウエハーの切断・組立工程を経て半導体パッケージとして、バ―ンインソケットやテストソケットに搭載され、バーンイン試験や後工程試験が行われている。
Similar to the semiconductor package test, the wafer test is performed in an environment of high temperature or low temperature by using a test device called a prober to perform an electrical property test such as a stress test or a functional test.
After the wafer test is completed, the wafer is cut and assembled, and then mounted as a semiconductor package on a burn-in socket or a test socket, and a burn-in test or a post-process test is performed.

これに対して、ウエハーの試験でプローバー装置のウエハーチャック部をウエハートレーとウエハー位置決めステージに分離し、多段構成のマルチウエハー試験装置を実現し、プローブカードとウエハートレーで囲まれる空間を真空吸引力により加圧接触させて、ウエハーの試験を行うウエハー検査装置が特許文献1に開示されている。 On the other hand, in the wafer test, the wafer chuck part of the prober device is separated into the wafer tray and the wafer positioning stage to realize a multi-wafer test device with a multi-stage configuration, and the space surrounded by the probe card and the wafer tray is evacuated. Patent Document 1 discloses a wafer inspection device that tests a wafer by making a pressure contact with the wafer.

該特許文献1には、ウエハーを、ウエハートレーを介してチャック部材に載置してプローブカードと対向する位置まで搬送し、搬送したウエハーをウエハートレーと共に、昇降装置を用いてプローブカードに向かって移動させて、ウエハーに設けられた半導体デバイスの複数の電極をプローブカードに設けられた複数の端子にそれぞれ当接させた後、ウエハーをさらにプローブカードに向かってオーバードライブさせ、その後プローブカードとウエハートレーとの間の空間を減圧して、半導体デバイスの電極とプローブカードの端子との当接状態を保持し、チャック部材をウエハートレーから切り離すプローブカードへの当接手段が開示され、チャック部材は別のプローブカードに対応する位置まで移動して、次のウエハーの試験に備えるという発明が開示されている。 In Patent Document 1, a wafer is placed on a chuck member via a wafer tray and conveyed to a position facing the probe card, and the conveyed wafer together with the wafer tray is directed toward the probe card by using an elevating device. After moving and bringing the plurality of electrodes of the semiconductor device provided on the wafer into contact with the plurality of terminals provided on the probe card, the wafer is further overdriven toward the probe card, and then the probe card and the wafer are further driven. The space between the tray and the probe card is depressurized to maintain the contact state between the electrodes of the semiconductor device and the terminals of the probe card, and the means for contacting the probe card that separates the chuck member from the wafer tray is disclosed. The invention is disclosed to move to a position corresponding to another probe card to prepare for the next wafer test.

すなわち、特許文献1に係る発明は、ウエハーの搭載ステージであるウエハートレーに搭載されたウエハーとプローブカードの電気的接続に真空圧を利用し、さらにウエハーの搭載ステージをウエハートレーと該ウエハートレーを押し上げるアライメント機構を備えたウエハー位置決めステージに分離する方式を採用し、多段構成のウエハー検査装置を実現している。 That is, in the invention according to Patent Document 1, vacuum pressure is used for electrical connection between the wafer mounted on the wafer tray, which is the wafer mounting stage, and the probe card, and the wafer mounting stage is the wafer tray and the wafer tray. A multi-stage wafer inspection device has been realized by adopting a method of separating into wafer positioning stages equipped with a push-up alignment mechanism.

特許第6031292号Patent No. 6031292

特許文献1に記載の発明は、ウエハー搭載部をウエハートレーとウエハートレーを押し上げる部材に分離し、前記部材とアライメント機構を備えたユニットをウエハー位置決めステージとし、前記ウエハートレーにウエハーが搭載されアライメントを行い、ウエハートレーをプローブカード側に押上げ、真空圧で吸引した後、ウエハー位置決めステージを下降させ移動して、次のプローバーへのウエハーの搭載、位置合せ、及び取出しに備える構成にすることにより、従来装置に比較しプローバー機構の高さを低くし、多段構成のウエハー検査装置を実現している。
しかしながら、ウエハー位置決めステージの昇降でウエハーを載置したウエハートレーを昇降させることから、ウエハー位置決めステージの昇降時の垂直昇降性と試験ユニットに搭載されるプローブカードの水平性が重要になってくる。試験ユニットを多段に積載する場合、それぞれの試験ユニットの水平搭載とウエハー位置決めステージの垂直昇降が位置精度に大きく影響し、より高精度の組立が必要になると言う課題があった。
さらにウエハー位置決めステージは、試験開始時ウエハー位置決めステージの上昇によるウエハートレーのプローブカードからの切り離し、ウエハー取出し位置への下降、ウエハーの搭載(試験実施後の場合はウエハーの取出し工程も存在)、ウエハーの電極とプローブカードの端子の位置合せ、ウエハートレーの上昇によるプローブカードとの接触、バキューム機構による吸引までの間の全ての工程に関与し、一つの試験ユニットに長時間を費やさねばならないという課題があった。
In the invention described in Patent Document 1, the wafer mounting portion is separated into a wafer tray and a member that pushes up the wafer tray, a unit provided with the member and an alignment mechanism is used as a wafer positioning stage, and the wafer is mounted on the wafer tray for alignment. The wafer tray is pushed up to the probe card side, sucked by vacuum pressure, and then the wafer positioning stage is lowered and moved to prepare for mounting, aligning, and taking out the wafer on the next prober. , The height of the prober mechanism is lower than that of the conventional device, and a multi-stage wafer inspection device is realized.
However, since the wafer tray on which the wafer is placed is raised and lowered by raising and lowering the wafer positioning stage, vertical raising and lowering of the wafer positioning stage and horizontality of the probe card mounted on the test unit are important. When the test units are loaded in multiple stages, there is a problem that the horizontal mounting of each test unit and the vertical elevation of the wafer positioning stage greatly affect the position accuracy, and higher accuracy assembly is required.
Furthermore, the wafer positioning stage is separated from the probe card of the wafer tray by raising the wafer positioning stage at the start of the test, lowered to the wafer take-out position, mounted on the wafer (there is also a wafer take-out process after the test is performed), and the wafer. The problem is that one test unit must spend a long time involved in all processes from alignment of the electrodes of the probe card to the terminals of the probe card, contact with the probe card by raising the wafer tray, and suction by the vacuum mechanism. was there.

したがって本発明が解決しようとする課題は、
ウエハー位置決めステージがウエハートレーを昇降させる工程を、ウエハー位置決めステージから切り離し、ウエハートレーをプローブカードとの平行性を確保して、垂直に昇降させる手段をウエハー試験ユニットに備え、
ウエハー位置決めステージには、ウエハーの位置合せの工程のみを担わせ、ウエハートレー載置面をウエハートレーの傾きに追随させて、ウエハートレーの平面に対し垂直に短い距離を昇降させる手段を備えることで、高精度の位置合せと高稼働率の試験装置を提供することができる。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is
The wafer test unit is provided with a means for separating the process of raising and lowering the wafer tray by the wafer positioning stage from the wafer positioning stage, ensuring parallelism with the probe card, and raising and lowering the wafer tray vertically.
The wafer positioning stage is provided with means for carrying out only the wafer alignment process, making the wafer tray mounting surface follow the inclination of the wafer tray, and raising and lowering a short distance perpendicular to the plane of the wafer tray. , Highly accurate alignment and high operating rate test equipment can be provided.

本発明の課題を解決するための手段は、下記のとおりである。 The means for solving the problem of the present invention is as follows.

第1に、
ウエハーの電極とプローブカードの端子間を、加圧接触させて試験を行うウエハー試験装置であり、
ウエハー試験ユニットと、ウエハー位置決めユニットと、前記ウエハー試験ユニットを搭載する装置フレームと、前記ウエハー位置決めユニットを横方向に搬送するウエハー位置決めユニットスライド機構と、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
テスト回路等が搭載されるロードボードと、
前記プローブカードと、
前記ウエハーを載置するウエハートレーと、
前記ロードボードと前記プローブカードと前記ウエハートレーと共に密閉空間を構成する真空チャンバーと、
前記ウエハートレーを前記ウエハーが載置される位置と前記ウエハートレーが前記真空チャンバーに接触する位置との間を移動させるウエハートレー昇降機構と、
を備えることを特徴とするウエハー試験装置。
First,
This is a wafer test device that conducts tests by applying pressure contact between the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card.
A wafer test unit, a wafer positioning unit, a device frame on which the wafer test unit is mounted, a wafer positioning unit slide mechanism that laterally conveys the wafer positioning unit, and a wafer positioning unit slide mechanism.
With
The wafer test unit is
A road board on which a test circuit etc. is mounted and
With the probe card
A wafer tray on which the wafer is placed and
A vacuum chamber forming a closed space together with the load board, the probe card, and the wafer tray.
A wafer tray elevating mechanism that moves the wafer tray between the position where the wafer is placed and the position where the wafer tray contacts the vacuum chamber.
A wafer test apparatus comprising.

第2に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
該ウエハートレーを載置するウエハートレー保持板と、
ボールネジと、前記ボ−ルネジの駆動でスライドするスライド軸と、前記スライド軸と嵌合するスライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記ボールネジを駆動する駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有するスライド機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅に設置され、
前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅に連結されることを特徴とする第1に記載するウエハー試験装置。
Second,
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
A wafer tray holding plate on which the wafer tray is placed and a wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide shaft that slides by driving the ball screw, and a slide unit that fits with the slide shaft.
The drive motor that drives the ball screw and
A slide mechanism with a slide shaft and a slide unit,
With
The drive mechanism
The slide units are installed at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts of the previous term are connected to the four corners of the wafer tray holding plate.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide units are installed at the four corners of the vacuum chamber.
The wafer test apparatus according to the first aspect, wherein the tips of the slide shafts are connected to the four corners of the wafer tray holding plate.

第3に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、前記スライド機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結されることを特徴とする第1から第2に記載するウエハー試験装置。
Third,
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, the drive motor, and the slide mechanism are provided.
The drive mechanism
The slide units are installed at two diagonally opposite locations at the four corners of the vacuum chamber, and the tips of the previous slide shafts are connected to the two diagonally opposed locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide unit is installed at two diagonally opposed locations at the four corners of the vacuum chamber, and the tips of the slide shafts are connected to two diagonally opposed locations at the four corners of the wafer tray holding plate. The wafer test apparatus according to the first to second.

第4に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
前記ウエハートレー保持板と、
前記駆動機構と、
前記駆動モーターと、
を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが前記真空チャンバーの四隅の4カ所に設置され、
前記スライド軸の先端が前記ウエハートレー保持板の四隅の4カ所に連結され、
前記ボールネジが、前記駆動モーターに連結されることを特徴とする第1から第2に記載するウエハー試験装置。
Fourth,
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
With the wafer tray holding plate
With the drive mechanism
With the drive motor
With
The drive mechanism
The slide units are installed at four locations at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts are connected to four corners of the wafer tray holding plate.
The wafer test apparatus according to the first to second aspects, wherein the ball screw is connected to the drive motor.

第5に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記駆動機構にボールネジ一体型ボールスプラインが使用され、
前記スライド機構にボールスプラインが使用されることを特徴とする第1から第4に記載するウエハー試験装置。
Fifth,
The wafer tray elevating mechanism is
A ball spline with an integrated ball screw is used for the drive mechanism.
The wafer test apparatus according to the first to fourth aspects, wherein a ball spline is used for the slide mechanism.

第6に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
前記ウエハートレー保持板と、
ボールネジと、スライドナットと、前記ボールネジの上部軸受と下部軸受と、を有する駆動機構と、
前記駆動モーターと、
前記スライド機構と、
前記下部軸受を有するベース板と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、上部軸受と下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、
前期スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、
前記スライド機構は、
前期スライド軸の両端が、前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、
前期スライドユニットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置されることを特徴とする第1に記載するウエハー試験装置。
Sixth,
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
With the wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide nut, and an upper bearing and a lower bearing of the ball screw.
With the drive motor
With the slide mechanism
The base plate having the lower bearing and
With
The drive mechanism
The early ball screws connected to the drive motor are installed at two diagonally opposite locations of the vacuum chamber and the four corners of the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The slide nuts of the previous term were installed at two diagonally opposite locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
The slide mechanism
Both ends of the slide shaft in the previous period are connected to the vacuum chamber and the four corners of the base plate diagonally facing each other.
The wafer test apparatus according to the first aspect, wherein the slide units of the first term are installed at two diagonally opposite positions of the four corners of the wafer tray holding plate.

第7に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
前記ウエハートレー保持板と、
前記駆動機構と、
前記駆動モーターと、
前記ベース板と、
を備え、
前期駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、上部軸受と下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の4カ所に設置され、
前記スライドナットが前記ウエハートレー保持板の四隅の4カ所に設置されることを特徴とする第1に記載するウエハー試験ユニット。
Seventh,
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
With the wafer tray holding plate
With the drive mechanism
With the drive motor
With the base plate
With
The drive mechanism in the previous term
The early ball screws connected to the drive motor are installed at four locations of the vacuum chamber and the four corners of the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The wafer test unit according to the first aspect, wherein the slide nuts are installed at four positions at four corners of the wafer tray holding plate.

第8に、
前記ウエハー位置決めユニットは、
前記ウエハー位置決めユニットスライド機構の駆動で、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハートレーと相対するように配置され、
前記ウエハートレーを載置し、前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子間の位置合せを行うウエハー位置決めステージと、
カメラを有する位置情報撮影機構と、
を備え、
前記ウエハー位置決めステージは、
X方向とY方向と回転方向の位置制御を行うアライメントステージと、
前記アライメントステージのウエハートレー載置面の傾きを、前記ウエハートレーの傾きに追随させるアライメントステージ揺動機構と、
該ウエハー位置決めステージを昇降させるウエハー位置決めステージ昇降機構と、
を備えることを特徴とする第1から第7に記載するウエハー試験装置。
Eighth,
The wafer positioning unit is
Driven by the wafer positioning unit slide mechanism, it is arranged under the wafer test unit so as to face the wafer tray.
A wafer positioning stage on which the wafer tray is placed and alignment between the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card, and
A position information shooting mechanism with a camera and
With
The wafer positioning stage is
An alignment stage that controls the positions in the X, Y, and rotation directions,
An alignment stage swing mechanism that makes the inclination of the wafer tray mounting surface of the alignment stage follow the inclination of the wafer tray.
A wafer positioning stage elevating mechanism that elevates and elevates the wafer positioning stage,
The wafer test apparatus according to the first to seventh aspects.

第9に、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー位置決めステージが上昇する時、前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触する突き当て部材と、
前記突き当て部材を四隅に有する揺動板と、
可動部と固定部を有する球面滑り軸受と、
前記揺動板の外周部に加わる荷重を支えるバネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを有して設置される揺動機構取付け板と、を備え、
前記突き当て部材は、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構で該アライメントステージ揺動機構を上昇させ、該突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が前記ウエハートレーを、前後左右に移動できる高さを有し、
前記球面滑り軸受は、
前記揺動板と前記揺動機構取付け板の間の中央部に設置され、
前記可動部が前記揺動板に連結され、前記固定部が前記揺動機構取付け板に連結され、
前記バネ部材は、
前記球面軸受が設置される外周部に、複数配置されることを特徴とする第1から第8に記載するウエハー試験ユニット。
Ninth,
The alignment stage swing mechanism is
When the wafer positioning stage is raised, the abutting members that come into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate and
A rocking plate having the abutting member at the four corners,
Spherical plain bearings with moving and fixed parts,
A spring member that supports the load applied to the outer peripheral portion of the rocking plate, and
A rocking mechanism mounting plate, which is installed with a space for the rocking plate to swing, is provided below the rocking plate.
The abutting member is
When the alignment stage swing mechanism is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage moves the wafer tray back and forth and left and right. Has a height that can be moved
The spherical plain bearing is
Installed in the central part between the rocking plate and the rocking mechanism mounting plate,
The movable portion is connected to the rocking plate, and the fixed portion is connected to the rocking mechanism mounting plate.
The spring member is
The wafer test unit according to the first to eighth aspects, wherein a plurality of wafer test units are arranged on the outer peripheral portion where the spherical bearing is installed.

第10に、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構は、
前記揺動機構取付け板と、
スライド部と駆動部を有した駆動機構と、
前記ウエハー位置決めユニットを搭載するウエハー位置決めユニット取付け板と、
を備え、
前記駆動機構が、前記揺動機構取付け板と前記ウエハー位置決めユニット取付け板の四隅に設けられることを特徴とする第1から第9に記載するウエハー試験ユニット。
Tenth,
The wafer positioning stage elevating mechanism
With the swing mechanism mounting plate
A drive mechanism with a slide unit and a drive unit,
A wafer positioning unit mounting plate on which the wafer positioning unit is mounted and a wafer positioning unit mounting plate.
With
The wafer test unit according to the first to ninth aspects, wherein the drive mechanism is provided at four corners of the swing mechanism mounting plate and the wafer positioning unit mounting plate.

第11に、
前記駆動機構に空圧機器が使用されることを特徴とする第1から第10に記載するウエハー試験ユニット。
Eleventh,
The wafer test unit according to the first to tenth aspects, wherein a pneumatic device is used for the drive mechanism.

第12に、
前記装置フレームは、
前記ウエハー試験ユニット1セットを収容し、該装置フレームが横方向と縦方向に連結されることでウエハー試験装置のフレームを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットが複数の前記ウエハー試験ユニットに対応して横方向に移動可能な構造を該装置フレームに備えることを特徴とする第1から第11に記載するウエハー試験ユニット。
Twelfth,
The device frame
A frame of the wafer test apparatus is formed by accommodating one set of the wafer test units and connecting the apparatus frames in the horizontal direction and the vertical direction.
The wafer test unit according to the first to eleventh aspects, wherein the apparatus frame is provided with a structure in which the wafer positioning unit is movable in the lateral direction corresponding to a plurality of the wafer test units.

本発明によれば以下の効果を奏することができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.

第1の発明によれば、
ウエハー試験ユニットと、ウエハー位置決めユニットと、前記ウエハー試験ユニットを搭載する装置フレームと、前記ウエハー位置決めユニットを横方向に搬送するウエハー位置決めユニットスライド機構と、を備え、
前記ウエハー試験ユニットが、
テスト回路等が搭載されるロードボードと、前記プローブカードと、前記ウエハーを載置するウエハートレーと、前記ロードボードと前記プローブカードと前記ウエハートレーと共に閉ざされた空間を構成する真空チャンバーと、前記ウエハートレーを前記ウエハーが載置される位置と前記ウエハートレーが前記真空チャンバーに接触する位置との間を移動させるウエハートレー昇降機構と、を備えることで、
前記ウエハーを載置した前記ウエハートレーの昇降を、前記ウエハー位置決めユニットに担わせることなく該ウエハー試験ユニット内で行うことができ、前記ウエハー位置決めユニットは次の試験に備え移動でき、試験装置の高稼働率を上げることができる。
According to the first invention
A wafer test unit, a wafer positioning unit, an apparatus frame on which the wafer test unit is mounted, and a wafer positioning unit slide mechanism for laterally transporting the wafer positioning unit are provided.
The wafer test unit
A load board on which a test circuit or the like is mounted, a probe card, a wafer tray on which the wafer is placed, a vacuum chamber forming a space closed together with the load board, the probe card, and the wafer tray, and the above. By providing a wafer tray elevating mechanism for moving the wafer tray between the position where the wafer is placed and the position where the wafer tray contacts the vacuum chamber.
The wafer tray on which the wafer is placed can be raised and lowered within the wafer test unit without being carried by the wafer positioning unit, and the wafer positioning unit can be moved in preparation for the next test, and the height of the test apparatus can be increased. The operating rate can be increased.

第2の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
該ウエハートレーを載置するウエハートレー保持板と、
ボールネジと前記ボールネジの駆動でスライドするスライド軸と、前記スライド軸と嵌合するスライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記ボールネジを駆動する駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有するスライド機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅に設置され、
前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅に連結されることで、
前記ウエハートレー保持板に載置された前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに接する位置と前記ウエハーが載置される位置との間を、上下移動させることが可能になり、前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、前記ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに保持されている前記プローブカードに前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
According to the second invention
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
A wafer tray holding plate on which the wafer tray is placed and a wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide shaft that slides by driving the ball screw, and a slide unit that fits with the slide shaft.
The drive motor that drives the ball screw and
With a slide mechanism having a slide shaft and a slide unit,
The drive mechanism
The slide units are installed at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts of the previous term are connected to the four corners of the wafer tray holding plate.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide units are installed at the four corners of the vacuum chamber.
By connecting the tips of the slide shafts to the four corners of the wafer tray holding plate,
The wafer tray mounted on the wafer tray holding plate can be moved up and down between a position in contact with the vacuum chamber and a position on which the wafer is placed, and the wafer tray can be moved up and down. The wafer tray is held horizontally on the tray holding plate, and the wafer tray can be raised and lowered perpendicularly to the vacuum chamber by driving the drive mechanism, and the wafer is raised to the probe card held in the vacuum chamber. It can be contacted with precision.

第3の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、前記スライド機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記スライド軸の先端が前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、
前記ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記スライド軸の先端が前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結されることで、
前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、該ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに保持されている前記プローブカードに、前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
さらに、2カ所の前記駆動機構は同期して駆動されることから、第2の発明に比べさらに高重量の前記ウエハートレーを高速に低振動で移動させることができる。
According to the third invention
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, the drive motor, and the slide mechanism are provided.
The drive mechanism
The slide units are installed at two diagonally opposed locations at the four corners of the vacuum chamber, and the tips of the slide shafts are connected to two diagonally opposed locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
The ball screw is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide units are installed at two diagonally opposed locations at the four corners of the vacuum chamber, and the tips of the slide shafts are connected to the two diagonally opposed locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
The wafer tray is held horizontally on the wafer tray holding plate, and the drive mechanism can raise and lower the wafer tray vertically with respect to the vacuum chamber, and the probe held in the vacuum chamber. The wafer can be brought into contact with the card with high precision.
Further, since the two drive mechanisms are driven synchronously, the wafer tray having a heavier weight than that of the second invention can be moved at high speed and with low vibration.

第4の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが前記真空チャンバーの四隅の4カ所に設置され、
前記スライド軸の先端が前記ウエハートレー保持板の四隅の4カ所に連結され、
前記ボールネジが前記駆動モーターに連結されることで、
前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、該ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに保持されている前記プローブカードに、前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
さらに、4カ所の前記駆動機構は同期して駆動されることから、第3の発明に比べさらに高重量の前記ウエハートレーを高速に低振動で移動させることができる。
According to the fourth invention
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, and the drive motor are provided.
The drive mechanism
The slide units are installed at four locations at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts are connected to four corners of the wafer tray holding plate.
By connecting the ball screw to the drive motor,
The wafer tray is held horizontally on the wafer tray holding plate, and the drive mechanism can raise and lower the wafer tray vertically with respect to the vacuum chamber, and the probe held in the vacuum chamber. The wafer can be brought into contact with the card with high precision.
Further, since the four drive mechanisms are driven synchronously, the wafer tray having a heavier weight than that of the third invention can be moved at high speed and with low vibration.

第5の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記駆動機構にボールネジ一体型ボールスプラインが使用され、
前記スライド機構にボールスプラインが使用され、
第2から第4の発明にも適用でき、前記駆動機構の数量が1式から4式まで使用可能なことにより、
前記ウエハートレー保持板の昇降により前記ウエハートレーを垂直に昇降させることができ、該ウエハートレー昇降機構の可搬重量を50kg、80kg、100kg等の大きな重量に対応させることができると共に、高速に低振動で昇降させることができる。
According to the fifth invention
The wafer tray elevating mechanism is
A ball spline with an integrated ball screw is used for the drive mechanism.
A ball spline is used for the slide mechanism,
It can also be applied to the second to fourth inventions, and the quantity of the drive mechanism can be used from one set to four sets.
The wafer tray can be raised and lowered vertically by raising and lowering the wafer tray holding plate, and the payload of the wafer tray raising and lowering mechanism can be made to correspond to a large weight such as 50 kg, 80 kg, 100 kg, and is low at high speed. It can be raised and lowered by vibration.

第6の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記ボールネジとスライドナットと前記ボールネジの上部軸受と下部軸受と、を有する駆動機構と、前記駆動モーターと、前記スライド機構と、前記下部軸受を有するベース板と、を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前記ボールネジが、上部軸受と下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、
前記スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、
前記スライド機構は、
前記スライド軸の両端が、前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、
前記スライドユニットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置されることで、
前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、該ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに保持されている前記プローブカードに前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
さらに、2カ所の前記駆動機構は同期して駆動されることから、高重量の前記ウエハートレーを高速に低振動で移動させることができる。
第3の発明に比べ機構品のコストは安価になるが、前記ベース板を備えることから該ウエハートレー昇降機構の高さが高くなり、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構のストロークも大きくなる。
According to the sixth invention
The wafer tray elevating mechanism is
A drive mechanism having the vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the ball screw, the slide nut, and the upper bearing and the lower bearing of the ball screw, the drive motor, the slide mechanism, and the above. With a base plate with a lower bearing,
The drive mechanism
The ball screws connected to the drive motor are installed at two diagonally opposite locations of the vacuum chamber and the four corners of the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The slide nuts are installed at two diagonally opposed positions at the four corners of the wafer tray holding plate.
The slide mechanism
Both ends of the slide shaft are connected to the vacuum chamber and two diagonally opposite four corners of the base plate.
By installing the slide unit at two diagonally opposite locations at the four corners of the wafer tray holding plate, the slide unit is installed.
The wafer tray is held horizontally on the wafer tray holding plate, and the drive mechanism can raise and lower the wafer tray vertically with respect to the vacuum chamber, and the probe held in the vacuum chamber. The wafer can be brought into contact with the card with high precision.
Further, since the two drive mechanisms are driven synchronously, the high-weight wafer tray can be moved at high speed and with low vibration.
Although the cost of the mechanical product is lower than that of the third invention, the height of the wafer tray elevating mechanism is increased and the stroke of the wafer positioning stage elevating mechanism is also increased because the base plate is provided.

第7の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、前記ベース板と、を備え、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、上部軸受と下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の4カ所に設置され、
前期駆動機構は、
前記スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の4カ所に設置されることで、
前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、前記ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに保持されている前記プローブカードに前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
さらに、4カ所の前記駆動機構は同期して駆動されることから、第6の発明に比べさらに高重量の前記ウエハートレーを高速に低振動で移動させることができる。
第6の発明と同様に前記ベース板を備えることから、該ウエハートレー昇降機構の高さが高くなり、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構のストロークも大きくなる。
According to the seventh invention
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, the drive motor, and the base plate are provided.
The early ball screws connected to the drive motor are installed at four locations of the vacuum chamber and the four corners of the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The drive mechanism in the previous term
By installing the slide nuts at four locations at the four corners of the wafer tray holding plate,
The wafer tray is held horizontally on the wafer tray holding plate, and the drive mechanism can raise and lower the wafer tray vertically with respect to the vacuum chamber, and the probe held in the vacuum chamber. The wafer can be brought into contact with the card with high precision.
Further, since the four drive mechanisms are driven synchronously, the wafer tray having a heavier weight than that of the sixth invention can be moved at high speed and with low vibration.
Since the base plate is provided as in the sixth invention, the height of the wafer tray elevating mechanism is increased, and the stroke of the wafer positioning stage elevating mechanism is also increased.

第8の発明によれば、
前記ウエハー位置決めユニットが、
前記ウエハー位置決めユニットスライド機構の駆動で、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハートレーと相対するように配置され、
前記ウエハー位置決めステージとカメラを有する位置情報撮影機構を備え、
前記ウエハー位置決めステージが、
X方向とY方向と回転方向の位置制御を行うアライメントステージと、
前記アライメントステージのウエハートレー載置面の傾きを前記ウエハートレーの傾きに追随させるアライメントステージ揺動機構と、
該ウエハー位置決めステージを昇降させるウエハー位置決めステージ昇降機構と、を備えることで、
前記アライメントステージを押し上げて前記ウエハートレーに接触させることにより、該ウエハートレーが前後左右に移動できる高さに押し上げられる。
この押上げにより、前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せを行うことができる。さらに、前記アライメントステージ揺動機構の機能で 前記ウエハートレーの傾きに前記アライメントステージの傾きを追随させ、該ウエハートレーの傾きを変えることなく、該ウエハートレーを前記ウエハーのアライメントを行う位置に移動させることができる。
前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子の位置合せが行われた後の前記ウエハートレーの搬送は、前記ウエハートレー昇降機構により行われ、前記ウエハー位置決めステージは、次に予定される前記ウエハー試験ユニットへ移動することができ、試験装置の稼働率を上げることができる。
According to the eighth invention
The wafer positioning unit
Driven by the wafer positioning unit slide mechanism, it is arranged under the wafer test unit so as to face the wafer tray.
A position information photographing mechanism having the wafer positioning stage and a camera is provided.
The wafer positioning stage
An alignment stage that controls the positions in the X, Y, and rotation directions,
An alignment stage swing mechanism that makes the inclination of the wafer tray mounting surface of the alignment stage follow the inclination of the wafer tray, and
By providing a wafer positioning stage elevating mechanism for elevating and elevating the wafer positioning stage,
By pushing up the alignment stage and bringing it into contact with the wafer tray, the wafer tray is pushed up to a height at which it can move back and forth and left and right.
By this push-up, the wafer and the probe card can be aligned. Further, the function of the alignment stage swing mechanism causes the inclination of the alignment stage to follow the inclination of the wafer tray, and moves the wafer tray to a position where the wafer is aligned without changing the inclination of the wafer tray. be able to.
After the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card are aligned, the wafer tray is conveyed by the wafer tray elevating mechanism, and the wafer positioning stage is the next scheduled wafer test unit. Can be moved to, and the operating rate of the test equipment can be increased.

第9の発明によれば、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー位置決めステージが上昇する時、前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触する突き当て部材と、前記突き当て部材を四隅に有する揺動板と、可動部と固定部を有する球面滑り軸受と、前記揺動板の外周部に加わる荷重を支えるバネ部材と、前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを有して設置される揺動機構取付け板と、を備え、
前記突き当て部材は、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構で該アライメントステージ揺動機構を上昇させ、該突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が前記ウエハートレーを、前後左右に移動できる高さを有し、
前記球面滑り軸受は、
前記揺動板と前記揺動機構取付け板の間の中央部に設置され、前記可動部が前記揺動板に連結され、前記固定部が前記揺動機構取付け板に連結され、
前記バネ部材は、
前記球面軸受が設置される外周部に、複数配置されることにより、
前記アライメントステージを全方向に揺動させることができ、前記揺動板の外周部に加わる荷重は、複数の前記バネ部材が前記球面滑り軸受の周囲に配置されることにより均衡を保つことができる。
さらに第10の発明により、前記ウエハー位置決めステージが前記ウエハー位置決めステージ昇降機構により上昇させられることで、前記揺動板の上面の四隅に配置された前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触し、前記揺動板の傾きが前記ウエハートレー保持板の傾きに追随すると同時に、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が、前記ウエハートレー保持板の傾きに追随することができる。
According to the ninth invention
The alignment stage swing mechanism is
When the wafer positioning stage is raised, abutting members that come into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate, a rocking plate having the abutting members at the four corners, and a spherical slide bearing having a movable portion and a fixing portion. A spring member that supports a load applied to the outer peripheral portion of the rocking plate, and a rocking mechanism mounting plate that is installed under the rocking plate with a space for the rocking plate to swing. ,
The abutting member is
When the alignment stage swing mechanism is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage moves the wafer tray back and forth and left and right. Has a height that can be moved
The spherical plain bearing is
It is installed in the central portion between the rocking plate and the rocking mechanism mounting plate, the movable portion is connected to the rocking plate, and the fixed portion is connected to the rocking mechanism mounting plate.
The spring member is
By arranging a plurality of spherical bearings on the outer peripheral portion where the spherical bearings are installed,
The alignment stage can be swung in all directions, and the load applied to the outer peripheral portion of the swing plate can be balanced by arranging a plurality of the spring members around the spherical slide bearing. ..
Further, according to the tenth invention, the wafer positioning stage is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism, so that the abutting members arranged at the four corners of the upper surface of the rocking plate are formed on the lower surface of the wafer tray holding plate. In contact with the four corners, the inclination of the rocking plate follows the inclination of the wafer tray holding plate, and at the same time, the wafer tray mounting surface of the alignment stage can follow the inclination of the wafer tray holding plate.

第10の発明によれば、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構は、
前記揺動機構取付け板と、スライド部と駆動部を有した駆動機構と、ウエハー位置決めユニットを搭載するウエハー位置決めユニット取付け板と、を備え、
前記駆動機構が、前記揺動機構取付け板と前記ウエハー位置決めユニット取付け板の四隅に設けられることで、
該ウエハー位置決めステージ昇降機構の駆動で前記揺動機構取付け板が昇降し、前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触し、前記アライメントステージのウエハー載置面が、前記ウエハートレーに接触して該ウエハートレーを前後左右に移動可能な高さに押し上げている。
前記ウエハートレー載置面の位置は、前記突き当て部材より高い位置に設置されていることから、前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時には、前記ウエハートレー載置面が前記ウエハートレー保持板から前記ウエハートレーを少し押し上げて、前後左右の移動を可能にしている。
さらに前記アライメントステージ揺動機構の機能で、前記ウエハートレーは前記ウエハートレー保持板との平行度を維持できている。
第9と第10の発明の効果により、前記ウエハートレーの傾きを変えることなく該ウエハートレーを押上げ、該ウエハーと前期プローブカードの位置合せを高精度に行うことができる。
According to the tenth invention
The wafer positioning stage elevating mechanism
The swing mechanism mounting plate, a drive mechanism having a slide portion and a drive portion, and a wafer positioning unit mounting plate on which a wafer positioning unit is mounted are provided.
By providing the drive mechanism at the four corners of the swing mechanism mounting plate and the wafer positioning unit mounting plate,
The swing mechanism mounting plate is moved up and down by driving the wafer positioning stage elevating mechanism, the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, and the wafer mounting surface of the alignment stage comes into contact with the wafer tray. The wafer tray is pushed up to a height that allows it to be moved back and forth and left and right.
Since the position of the wafer tray mounting surface is higher than that of the abutting member, when the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface becomes the wafer tray. The wafer tray is pushed up slightly from the holding plate to enable movement in the front-back and left-right directions.
Further, the function of the alignment stage swing mechanism allows the wafer tray to maintain parallelism with the wafer tray holding plate.
Due to the effects of the ninth and tenth inventions, the wafer tray can be pushed up without changing the inclination of the wafer tray, and the wafer and the probe card in the previous period can be aligned with high accuracy.

第11の発明によれば、
前記駆動機構に空圧機器が使用されることから、簡単な機構で前記ウエハー位置決めステージ昇降機構を実現することができる。
なお、前記駆動機構の駆動部の取付け場所は、前記揺動機構取付け板と前記ウエハー位置決めユニット取付け板のいずれの側でも良い。
According to the eleventh invention
Since a pneumatic device is used for the drive mechanism, the wafer positioning stage elevating mechanism can be realized by a simple mechanism.
The drive unit of the drive mechanism may be mounted on either side of the swing mechanism mounting plate or the wafer positioning unit mounting plate.

第12の発明によれば、
前記装置フレームは、前記ウエハー試験ユニット1セットを収容し、該装置フレームが横方向と縦方向に連結されることでウエハー試験装置のフレームを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットが複数の前記ウエハー試験ユニットに対応して横方向に移動可能な構造を該装置フレームに備えることにより、
前記ウエハー位置決めユニットは、横方向に配置された全ての前記ウエハー試験ユニットに対し、前記ウエハートレーに載置される前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せを行うことができ、シンプルなウエハー試験装置のフレームを構成することができる。
According to the twelfth invention
The apparatus frame accommodates one set of the wafer test units, and the apparatus frames are connected in the horizontal direction and the vertical direction to form a frame of the wafer test apparatus.
By providing the apparatus frame with a structure in which the wafer positioning unit can be moved laterally corresponding to a plurality of the wafer test units.
The wafer positioning unit can align the wafer placed on the wafer tray with the probe card with respect to all the wafer test units arranged in the lateral direction, and is a simple wafer test apparatus. The frame can be constructed.

本発明の第1の実施形態に係るウエハー試験装置の主な構成を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the main structure of the wafer test apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2、第3、第5の実施形態に係るウエハー試験ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer test unit which concerns on 2nd, 3rd, 5th Embodiment of this invention. 図2で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 2 as viewed from below. 本発明の第2、第3、及び第5の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer tray elevating mechanism which concerns on 2nd, 3rd, and 5th Embodiment of this invention. 図4で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 4 as viewed from below. 本発明の第6の実施形態に係るウエハー試験ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer test unit which concerns on 6th Embodiment of this invention. 図6で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 6 as viewed from below. 本発明の第6の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer tray elevating mechanism which concerns on 6th Embodiment of this invention. 図8で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 8 as viewed from below. 本発明の第2、第3、及び第5の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the wafer tray elevating mechanism which concerns on 2nd, 3rd, and 5th Embodiment of this invention. 本発明の第8から第12の実施形態に係るウエハー位置決めユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer positioning unit which concerns on 8th to 12th Embodiment of this invention. 図11で示すウエハー位置決めユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the wafer positioning unit shown in FIG. 発明の第2、第3、第5の実施形態に関わるウエハートレー昇降機構が搭載されたウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が上昇し、ウエハー位置決めステージが下降した状態を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is raised and the wafer positioning stage is lowered in a wafer test apparatus equipped with the wafer tray elevating mechanism according to the second, third, and fifth embodiments of the present invention. 図13で示すウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が下降した状態を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is lowered in the wafer test apparatus shown in FIG. 図14で示すウエハー試験装置で、ウエハー位置決めステージが上昇し、ウエハートレーを押し上げた状態を示す正面図である。FIG. 14 is a front view showing a state in which the wafer positioning stage is raised and the wafer tray is pushed up in the wafer test apparatus shown in FIG. 発明の第6の実施形態に関わるウエハートレー昇降機構が搭載されたウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が上昇し、ウエハー位置決めステージが下降した状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which the wafer tray elevating mechanism is raised, and the wafer positioning stage is lowered in the wafer test apparatus which mounted the wafer tray elevating mechanism which concerns on 6th Embodiment of the invention. 図16で示すウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が下降した状態を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is lowered in the wafer test apparatus shown in FIG. 図17で示すウエハー試験装置で、ウエハー位置決めステージが上昇し、ウエハートレーを押し上げた状態を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a state in which the wafer positioning stage is raised and the wafer tray is pushed up in the wafer test apparatus shown in FIG. 本発明のウエハー試験装置が列方向に4列、段方向に3段積載された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the wafer test apparatus of this invention is loaded in 4 rows in a row direction, and 3 rows in a row direction. 図19で示されるウエハー試験装置の正面図である。It is a front view of the wafer test apparatus shown in FIG.

以下、本発明を実施するための形態を、ウエハーレベルバーンインを含むウエハー試験装置を引用し、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。
ここで、添付図面において同一の部材には同一符号を付しており、また重複した説明は省略されている。
なお、ここでの説明は本発明が実施される一形態であることから、本発明は該当形態に限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to the drawings with reference to a wafer test apparatus including a wafer level burn-in.
Here, in the attached drawings, the same members are designated by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.
Since the description here is one embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the relevant embodiment.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るウエハー試験ユニット20が搭載されたウエハー試験装置10で、前記ウエハー試験ユニット20と、装置フレーム11と、ウエハー位置決めステージ32と位置情報撮影機構33を備えたウエハー位置決めユニット30と、ウエハー位置決めユニットスライド機構31と、を備えている。 FIG. 1 shows a wafer test apparatus 10 on which a wafer test unit 20 according to the first embodiment of the present invention is mounted. The wafer test unit 20, the apparatus frame 11, the wafer positioning stage 32, and the position information photographing mechanism 33 are shown. The wafer positioning unit 30 and the wafer positioning unit slide mechanism 31 are provided.

前記ウエハー試験ユニット20は、ウエハートレー23(図2)を昇降させるウエハートレー昇降機構60を備え、詳細は図11及び図12で説明するが前記ウエハー位置決めステージ32は、アライメントステージ34と、アライメントステージ揺動機構40と、ウエハー位置決めステージ昇降機構50と、を備えている。 The wafer test unit 20 includes a wafer tray elevating mechanism 60 for elevating and elevating the wafer tray 23 (FIG. 2), and details will be described with reference to FIGS. 11 and 12, but the wafer positioning stage 32 includes an alignment stage 34 and an alignment stage. A swing mechanism 40 and a wafer positioning stage elevating mechanism 50 are provided.

本発明の主要な実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60、前記アライメントステージ揺動機構40、及び前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50についての詳細は図2以降で説明する。 Details of the wafer tray elevating mechanism 60, the alignment stage swing mechanism 40, and the wafer positioning stage elevating mechanism 50 according to the main embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 2.

図2は、本発明の第2、第3、及び第5の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60を搭載する前記ウエハー試験ユニット20の外観を示し、ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、ウエハートレー保持板61と、前記ウエハートレー23と、フレーム25と、テスター部26を表示し、前記ウエハートレー昇降機構60は前記ウエハー15を搭載する位置に下降している。 FIG. 2 shows the appearance of the wafer test unit 20 on which the wafer tray elevating mechanism 60 according to the second, third, and fifth embodiments of the present invention is mounted, and shows the load board 16 and the wafer tray elevating mechanism 60. The wafer tray holding plate 61, the wafer tray 23, the frame 25, and the tester unit 26 are displayed, and the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered to a position where the wafer 15 is mounted.

図3は、図2の前記ウエハー試験ユニット20を下方から見た斜視図であり、ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、前記ウエハートレー23と、フレーム25と、テスター部26と、真空チャンバー24と、プローブカード21と、シール部材22を表示している。 FIG. 3 is a perspective view of the wafer test unit 20 of FIG. 2 as viewed from below. The load board 16, the wafer tray elevating mechanism 60, the wafer tray 23, the frame 25, the tester portion 26, and a vacuum are shown. The chamber 24, the probe card 21, and the seal member 22 are displayed.

詳しくは図10で説明するが、前記真空チャンバー60と、前記プローブカード21、とシール部材22b(図10)と、シール部材22と、前記ウエハートレー23で囲まれる空間は、バキューム機構29(図示は省略)で減圧され、前記ウエハー15と前記プローブカード21の間の加圧接続が行われる。 Although details will be described with reference to FIG. 10, the space surrounded by the vacuum chamber 60, the probe card 21, the sealing member 22b (FIG. 10), the sealing member 22, and the wafer tray 23 is a vacuum mechanism 29 (not shown). Is omitted), and a pressure connection is made between the wafer 15 and the probe card 21.

図4は、本発明の第2、第3、及び第5の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60を示す斜視図であり、該ウエハートレー昇降機構60は前記真空チャンバー24と、駆動機構70とスライド機構80と、前記ウエハートレー23と、ウエハートレー保持板61と、前記シール部材22と、前記シール部材22a(図10)とシール部材22b(図10)前記プローブカード21(図5)と、を備えている。 FIG. 4 is a perspective view showing the wafer tray elevating mechanism 60 according to the second, third, and fifth embodiments of the present invention. The wafer tray elevating mechanism 60 includes the vacuum chamber 24 and a drive mechanism 70. The slide mechanism 80, the wafer tray 23, the wafer tray holding plate 61, the sealing member 22, the sealing member 22a (FIG. 10), the sealing member 22b (FIG. 10), and the probe card 21 (FIG. 5). , Is equipped.

前記駆動機構70は、ボールネジ71と、前記ボールネジ71の駆動でスライドするスライド軸77と、スライド軸と嵌合するスライドユニット76と、を備え、
前記スライド機構80はスライド軸81とスライドユニット82を備えている。
The drive mechanism 70 includes a ball screw 71, a slide shaft 77 that slides by driving the ball screw 71, and a slide unit 76 that fits with the slide shaft.
The slide mechanism 80 includes a slide shaft 81 and a slide unit 82.

また、前記駆動機構70は駆動モーター75で駆動されることにより、前記スライド軸77をスライドさせている。なお、前記駆動モーター75は前記ロードボード16の上から取付け金具を介して、前記真空チャンバー24に設置され、試験ユニットの高さを低くするため、ベルトで前記ボールネジ71を駆動する方式を採用している。 Further, the drive mechanism 70 is driven by the drive motor 75 to slide the slide shaft 77. The drive motor 75 is installed in the vacuum chamber 24 from above the load board 16 via a mounting bracket, and in order to lower the height of the test unit, a method of driving the ball screw 71 with a belt is adopted. ing.

前記駆動機構70のスライドユニット76と前記スライド機構80のスライドユニット82は、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記駆動機構70のスライド軸77と、前記スライド機構80のスライド軸81は、前記ウエハートレー保持板61の四隅の斜めに対向する2カ所に連結されている。 The slide unit 76 of the drive mechanism 70 and the slide unit 82 of the slide mechanism 80 are installed at two positions diagonally opposed to each other at the four corners of the vacuum chamber, and the slide shaft 77 of the drive mechanism 70 and the slide mechanism 80 of the slide mechanism 80. The slide shaft 81 is connected to two diagonally opposed positions at the four corners of the wafer tray holding plate 61.

なお、前記ロードボード16(可視化している)と前記プローブカード21(図5)の間を接続する接続部材27が表示され、前記真空チャンバー24の内側に配置されている。上記部材の位置関係は図10で説明を行う。 A connecting member 27 connecting the load board 16 (visualized) and the probe card 21 (FIG. 5) is displayed and is arranged inside the vacuum chamber 24. The positional relationship of the members will be described with reference to FIG.

図5は、図4の前記ウエハートレー昇降機構60を下方から見た斜視図であり、表示されている部材で前記プローブカード21と前記シール部材22以外は、すべて図4と同じであることから説明は省略し、前記シール部材22に関しては図10で説明を行う。 FIG. 5 is a perspective view of the wafer tray elevating mechanism 60 of FIG. 4 as viewed from below, and all of the displayed members are the same as those of FIG. 4 except for the probe card 21 and the seal member 22. The description will be omitted, and the sealing member 22 will be described with reference to FIG.

なお、本発明の第4の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60は、前記駆動機構70を4カ所すべてに設置する構成であるが、それ以外は図4,5と同じであることから、説明図は省略する。 The wafer tray elevating mechanism 60 according to the fourth embodiment of the present invention has a configuration in which the drive mechanism 70 is installed at all four locations, but other than that, it is the same as in FIGS. 4 and 5. The explanatory diagram is omitted.

図6は、本発明の第6の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60を搭載する前記ウエハー試験ユニット20の外観を示し、ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、前記ウエハートレー23と、フレーム25と、テスター部26を表示し、前記ウエハートレー昇降機構60はウエハーを搭載する位置に下降している。 FIG. 6 shows the appearance of the wafer test unit 20 on which the wafer tray elevating mechanism 60 according to the sixth embodiment of the present invention is mounted, and shows the load board 16, the wafer tray elevating mechanism 60, and the wafer tray 23. , The frame 25 and the tester unit 26 are displayed, and the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered to a position where the wafer is mounted.

図7は、図6の前記ウエハー試験ユニット20を下方から見た斜視図であり、ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、前記ウエハートレー23と、フレーム25と、テスター部26と、真空チャンバー24と、プローブカード21と、シール部材22を表示している。 FIG. 7 is a perspective view of the wafer test unit 20 of FIG. 6 as viewed from below. The load board 16, the wafer tray elevating mechanism 60, the wafer tray 23, the frame 25, the tester portion 26, and a vacuum are shown. The chamber 24, the probe card 21, and the seal member 22 are displayed.

詳しくは図10で説明するが、前記真空チャンバー60と、前記プローブカード21、とシール部材22b(図10)と、シール部材22と、前記ウエハートレー23で囲まれる空間は、前記バキューム機構29(図示は省略)で減圧され、前記ウエハー15と前記プローブカード21の間の加圧接続が行われる。 Although details will be described with reference to FIG. 10, the space surrounded by the vacuum chamber 60, the probe card 21, the sealing member 22b (FIG. 10), the sealing member 22, and the wafer tray 23 is the vacuum mechanism 29 (the vacuum mechanism 29 (FIG. 10). The pressure is reduced by (not shown), and a pressure connection is made between the wafer 15 and the probe card 21.

図8は、本発明の第6の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60を示す斜視図であり、該ウエハートレー昇降機構60は前記真空チャンバー24と、駆動機構70と、スライド機構80と、前記ウエハートレー23と、ウエハートレー保持板61と、前記シール部材22と、前記シール部材22a(図10)と前記シール部材22b(図10)前記プローブカード21(図9)と、ベース板62とを備えている。 FIG. 8 is a perspective view showing the wafer tray elevating mechanism 60 according to the sixth embodiment of the present invention. The wafer tray elevating mechanism 60 includes the vacuum chamber 24, the drive mechanism 70, and the slide mechanism 80. The wafer tray 23, the wafer tray holding plate 61, the sealing member 22, the sealing member 22a (FIG. 10), the sealing member 22b (FIG. 10), the probe card 21 (FIG. 9), and the base plate 62. It has.

前記駆動機構70は、ボールネジ71aと、スライドナット72と前記ボールネジ71aを支える上部軸受73と、下部軸受74とを備え、前記スライド機構80はスライド軸81とスライドユニット82を備えている。前記駆動機構は前記駆動モーター75で駆動され、
該駆動モーター75は前記ロードボード16の上から取付け金具を介して、前記真空チャンバー24に設置され、該駆動モーター75が前記ボールネジ71aを直接駆動する方式を採用している。
The drive mechanism 70 includes a ball screw 71a, a slide nut 72, an upper bearing 73 that supports the ball screw 71a, and a lower bearing 74, and the slide mechanism 80 includes a slide shaft 81 and a slide unit 82. The drive mechanism is driven by the drive motor 75, and is driven by the drive motor 75.
The drive motor 75 is installed in the vacuum chamber 24 from above the load board 16 via a mounting bracket, and the drive motor 75 directly drives the ball screw 71a.

前記駆動機構70の上部軸受73は、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記駆動機構70のスライドナット72と前記スライド機構80のスライドユニット82は、前記ウエハートレー保持板61の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記駆動機構70の下部軸受74は、前記ベース板62に設置され、前記スライド機構80のスライド軸81の両端は、真空チャンバー24と前記ベース板62の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、前記ボールネジ71aは前記駆動モーター75に連結されている。 The upper bearings 73 of the drive mechanism 70 are installed at two diagonally opposed positions at the four corners of the vacuum chamber, and the slide nut 72 of the drive mechanism 70 and the slide unit 82 of the slide mechanism 80 are the wafer tray holding plates. The lower bearing 74 of the drive mechanism 70 is installed on the base plate 62, and both ends of the slide shaft 81 of the slide mechanism 80 are the vacuum chamber 24 and the base. The ball screw 71a is connected to the drive motor 75, and is connected to two diagonally opposed locations at the four corners of the plate 62.

なお、前記ロードボード16(可視化している)と前記プローブカード21(図9)の間を接続する接続部材27が表示され、前記真空チャンバー24の内側に配置されている。上記部材の位置関係は図10で説明を行う。 A connecting member 27 connecting the load board 16 (visualized) and the probe card 21 (FIG. 9) is displayed and is arranged inside the vacuum chamber 24. The positional relationship of the members will be described with reference to FIG.

図9は、図8の前記ウエハートレー昇降機構60を下方から見た斜視図であり、表示されている部材で前記プローブカード21と前記シール部材22以外は、すべて図4と同じであることから説明は省略し、前記シール部材22に関しては図10で説明を行う。 FIG. 9 is a perspective view of the wafer tray elevating mechanism 60 of FIG. 8 as viewed from below, and all of the displayed members are the same as those of FIG. 4 except for the probe card 21 and the seal member 22. The description will be omitted, and the sealing member 22 will be described with reference to FIG.

なお、本発明の第7の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構60は、前記駆動機構70を4カ所すべてに設置する構成であるが、それ以外は図8,9と同じであることから、説明図は省略する。 The wafer tray elevating mechanism 60 according to the seventh embodiment of the present invention has a configuration in which the drive mechanisms 70 are installed at all four locations, but other than that, it is the same as in FIGS. 8 and 9. The explanatory diagram is omitted.

図10は、前記ウエハー試験ユニット20を構成する前記真空チャンバー24と、前記プローブカード21と、前記ウエハートレー23と、で囲まれる空間(密閉空間)の構成を示す断面図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a space (sealed space) surrounded by the vacuum chamber 24 constituting the wafer test unit 20, the probe card 21, and the wafer tray 23.

前記ウエハートレー昇降機構60の上昇(図の一点鎖線で示す部分)で、前記ロードボード16と、シール部材22aと、前記真空チャンバー24と、シール部材22bと、前期プローブカード21と、で囲まれる第一の密閉空間24aと、
前記真空チャンバー24と、シール部材22bと、前期プローブカード21と、前記シール部材22と、前記ウエハートレー23と、で囲まれる第二の密閉空間24bが形成される。
The wafer tray elevating mechanism 60 is raised (the portion indicated by the alternate long and short dash line in the figure), and is surrounded by the load board 16, the sealing member 22a, the vacuum chamber 24, the sealing member 22b, and the probe card 21 of the previous period. The first enclosed space 24a and
A second sealed space 24b surrounded by the vacuum chamber 24, the sealing member 22b, the early probe card 21, the sealing member 22, and the wafer tray 23 is formed.

前記第一の密閉空間24aを真空吸引することで、前記ロードボード16と前記プローブカード21間の電気的接続がポゴタワーなどの前記接続部材27を介して行われ、前記第二の密閉空間24bを真空吸引することで、前記プローブカード21と前記ウエハー15間の電気的接続が行われる。
なお、真空吸引は前記バキューム機構29で行われ、該バキューム機構29の圧力調整で密閉空間の減圧と加圧及び大気圧への開放が行われる。
By vacuum-sucking the first closed space 24a, an electrical connection between the load board 16 and the probe card 21 is made via the connecting member 27 such as a pogo tower, and the second closed space 24b is provided. Vacuum suction makes an electrical connection between the probe card 21 and the wafer 15.
The vacuum suction is performed by the vacuum mechanism 29, and the pressure of the vacuum mechanism 29 is adjusted to reduce the pressure, pressurize, and open the closed space to atmospheric pressure.

図11は、本発明の第8の実施形態に関わる前記ウエハー位置決めユニット30を構成する各部材の外観を示す斜視図であり、前記ウエハー位置決めステージ32と前記位置情報撮影機構33とを備え、該ウエハー位置決めユニット30は前記ウエハー位置決めユニットスライド機構31により横方向(列方向)に移動することができる。 FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of each member constituting the wafer positioning unit 30 according to the eighth embodiment of the present invention, which includes the wafer positioning stage 32 and the position information photographing mechanism 33. The wafer positioning unit 30 can be moved in the lateral direction (row direction) by the wafer positioning unit slide mechanism 31.

図12は、本発明の第8から第12の実施形態に関わる前記ウエハー位置決めユニット30を構成する部材の外観を示す斜視図であり、前記ウエハー位置決めステージ32の構成を分りやすくするため、前記揺動板41から上の前記アライメントステージ34を上方に分離し、揺動機構取付け板44を下方に分離し、前記ウエハー位置決めユニット取付け板52も下方に分離して表示している。 FIG. 12 is a perspective view showing the appearance of the members constituting the wafer positioning unit 30 according to the eighth to twelfth embodiments of the present invention, and in order to make the configuration of the wafer positioning stage 32 easy to understand, the shaking The alignment stage 34 above the moving plate 41 is separated upward, the swing mechanism mounting plate 44 is separated downward, and the wafer positioning unit mounting plate 52 is also separated downward and displayed.

前記ウエハー位置決めステージ32は、前記ウエハートレー載置部35を有しX方向とY方向と回転方向の位置制御を行う前記アライメントステージ34と、前記アライメントステージ揺動機構40と、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50とを備えている。図示は省略するが、前記ウエハートレー載置部35は前記ウエハートレー23を吸引保持する吸引口を有し、前記バキューム機構29で吸引している。 The wafer positioning stage 32 includes the alignment stage 34 which has the wafer tray mounting portion 35 and controls the positions in the X direction, the Y direction, and the rotation direction, the alignment stage swing mechanism 40, and the wafer positioning stage elevating and lowering. It is equipped with a mechanism 50. Although not shown, the wafer tray mounting portion 35 has a suction port for sucking and holding the wafer tray 23, and is sucked by the vacuum mechanism 29.

本発明の第9の実施形態に関わる前記アライメントステージ揺動機構40は、前記アライメントステージ34を搭載する揺動板41と、前記ウエハートレー保持板61の下面の四隅に接触する突き当て部材42と、球面滑り軸受45を中心位置に有し、該球面滑り軸受45の外周部に放射状に複数のバネ部材46を有する前記揺動機構取付け板44を備えている。 The alignment stage swing mechanism 40 according to a ninth embodiment of the present invention includes a swing plate 41 on which the alignment stage 34 is mounted and abutting members 42 that come into contact with four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate 61. The swing mechanism mounting plate 44 having a spherical slide bearing 45 at a central position and having a plurality of spring members 46 radially on the outer peripheral portion of the spherical slide bearing 45 is provided.

また前記揺動板41の中央部が前記球面滑り軸受45の可動部(ボールジョイントのボールに連結した部分)と連結され、前記揺動機構取付け板44の中央部が前記球面滑り軸受45の固定部と連結され、前記揺動板41と前記揺動機構取付け板44の間は、前記揺動板41の揺動スペースが確保されている。なお、本図では前記球面滑り軸受45にボールジョイントタイプの軸受を使用し、前記バネ部材46に板バネを使用している。 Further, the central portion of the swing plate 41 is connected to the movable portion (the portion connected to the ball of the ball joint) of the spherical slide bearing 45, and the central portion of the swing mechanism mounting plate 44 is fixed to the spherical slide bearing 45. The rocking space of the rocking plate 41 is secured between the rocking plate 41 and the rocking mechanism mounting plate 44. In this figure, a ball joint type bearing is used for the spherical slide bearing 45, and a leaf spring is used for the spring member 46.

前記突き当て部材42は、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50で該アライメントステージ揺動機構40を上昇させ、該突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35が前記ウエハートレー23を前後左右に移動できる高さを有している。
前記前後左右に移動できる高さは数ミリメートルの高さで良い。
The abutting member 42 raises the alignment stage swing mechanism 40 by the wafer positioning stage elevating mechanism 50, and when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61, the wafer tray of the alignment stage 34 The mounting surface 35 has a height that allows the wafer tray 23 to be moved back and forth and left and right.
The height that can be moved back and forth and left and right may be a height of several millimeters.

本発明の第10の実施形態に関わる前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50は、前記揺動機構取付け板44と、ウエハー位置決めユニット取付け板52と、スライド部51bと駆動部51aを有する駆動機構51とを備えている。 The wafer positioning stage elevating mechanism 50 according to the tenth embodiment of the present invention includes the swing mechanism mounting plate 44, a wafer positioning unit mounting plate 52, and a drive mechanism 51 having a slide portion 51b and a drive portion 51a. I have.

前記駆動機構51の駆動部51aは、前記ウエハー位置決めユニット取付け板52に設置され、前記スライド部51bの先端が、前記揺動機構取付け板44の四隅に連結されている。なお、前記駆動部51aとスライド部51bの設置場所は入れ替えることもできる。 The drive portion 51a of the drive mechanism 51 is installed on the wafer positioning unit mounting plate 52, and the tips of the slide portions 51b are connected to the four corners of the swing mechanism mounting plate 44. The installation locations of the drive unit 51a and the slide unit 51b can be exchanged.

図13は、本発明の第2、第3、第5の実施形態に関わる前記トレー昇降機構60を備えた前記ウエハー試験装置20を搭載した前記ウエハー試験装置10で、該ウエハートレー昇降機構60により前記ウエハートレー23が押し上げられ、前記ウエハー位置決めステージ32は下方に停止し、ウエハー位置決めユニットスライド機構31で横方向に移動可能な状態を示し、試験の工程としては、試験の開始前から終了までの状態を示している。 FIG. 13 shows the wafer test device 10 equipped with the wafer test device 20 provided with the tray elevating mechanism 60 according to the second, third, and fifth embodiments of the present invention. The wafer tray 23 is pushed up, the wafer positioning stage 32 is stopped downward, and the wafer positioning unit slide mechanism 31 shows a state in which the wafer tray 23 can be moved laterally. The test process is from before the start to the end of the test. Indicates the state.

なお、前記ウエハー位置決めステージ32は前記アライメントステージ34と前期アライメントステージ揺動機構40と前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50を備えている。 The wafer positioning stage 32 includes the alignment stage 34, the early alignment stage swing mechanism 40, and the wafer positioning stage elevating mechanism 50.

図14は、図13の状態から前記ウエハートレー昇降機構60が、前記ウエハー15が載置される位置に降下した状態を示し、この状態で前記ウエハーの取出しと搭載が行われる。図の構成は図13と同じであることから部材の説明は省略する。 FIG. 14 shows a state in which the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered from the state of FIG. 13 to a position where the wafer 15 is placed, and the wafer is taken out and mounted in this state. Since the structure of the figure is the same as that of FIG. 13, the description of the members will be omitted.

図15は、図14の状態から前記ウエハー位置決めステージ32が前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50で押し上げられ、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61の下面に接触した状態を示し、図では判別しにくいが前記ウエハートレー載置面35は、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記ウエハートレーは前記ウエハートレー保持板61から数ミリメートル押上げられ、前後左右に移動できる状態になっている。 FIG. 15 shows a state in which the wafer positioning stage 32 is pushed up by the wafer positioning stage elevating mechanism 50 from the state of FIG. 14 and the abutting member 42 is in contact with the lower surface of the wafer tray holding plate 61. Although it is difficult to do so, when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61, the wafer tray mounting surface 35 is pushed up by several millimeters from the wafer tray holding plate 61 and moves back and forth and left and right. It is ready to be used.

また、前記アライメントステージ揺動機構40を構成する前記突き当て部材42が、4カ所で前期ウエハートレー保持板61に接触して停止することで、前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35は、前期ウエハートレー保持板61の傾きに追随することができ、前記ウエハートレー23の押し上げを終えた時の傾きは、前記ウエハートレー保持板61の傾きと同じ傾きで、前記ウエハー15と前記プローブカード21の位置合せを行うことができる。 Further, when the abutting member 42 constituting the alignment stage swing mechanism 40 comes into contact with the wafer tray holding plate 61 in the previous period and stops at four places, the wafer tray mounting surface 35 of the alignment stage 34 can be moved. The inclination of the wafer tray holding plate 61 in the previous period can be followed, and the inclination when the wafer tray 23 is finished to be pushed up is the same as the inclination of the wafer tray holding plate 61, and the wafer 15 and the probe card 21 are inclined. Can be aligned.

前記ウエハートレー23を押し上げる高さは、該ウエハートレーを前後左右に移動できる高さであることから、数ミリメートルの押上げ高さで良い。
図の構成は図13及び図14と同じであることから部材の説明は省略する。
Since the height at which the wafer tray 23 is pushed up is a height at which the wafer tray can be moved back and forth and left and right, a pushing height of several millimeters may be sufficient.
Since the structure of the drawings is the same as that of FIGS. 13 and 14, the description of the members will be omitted.

なお、本発明の第4の実施形態に関わる駆動機構を4式使用する試験装置は、2カ所使用する場合と大きな違いはないため、図示とその説明は省略する。 Since the test apparatus using four sets of drive mechanisms according to the fourth embodiment of the present invention is not significantly different from the case of using two drive mechanisms, the illustration and description thereof will be omitted.

図16は、本発明の第6の実施形態に関わる前記トレー昇降機構60を備えた前記ウエハー試験装置20を搭載した前記ウエハー試験装置10で、該ウエハートレー昇降機構60で前記ウエハーとれー23が押し上げられ、ウエハー位置決めステージ32は下方に停止し、ユニットスライド機構で横方向に移動可能な状態を示している。試験の工程としては、試験の開始前から終了までの状態を示している。
なお、図の構成は図13と同じであることから記述のない記号の説明は省略する。
FIG. 16 shows the wafer test device 10 equipped with the wafer test device 20 provided with the tray elevating mechanism 60 according to the sixth embodiment of the present invention, in which the wafer tray elevating mechanism 60 provides the wafer tray 23. When pushed up, the wafer positioning stage 32 stops downward, indicating a state in which the wafer positioning stage 32 can be moved laterally by the unit slide mechanism. As the test process, the state from before the start to the end of the test is shown.
Since the structure of the figure is the same as that of FIG. 13, the description of symbols not described is omitted.

図17は、図16の状態から前記ウエハートレー昇降機構60が、前記ウエハー15が載置される位置に降下した状態を示し、この状態で前記ウエハーの取出しと搭載が行われる。部材の説明は図16と同じであるため説明は省略する。 FIG. 17 shows a state in which the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered from the state of FIG. 16 to a position where the wafer 15 is placed, and the wafer is taken out and mounted in this state. Since the description of the members is the same as that in FIG. 16, the description will be omitted.

図18は、図17の状態から前記ウエハー位置決めステージ32が前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50で押し上げられ、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61の下面に接触した状態を示している。図では判別しにくいが、前記ウエハートレー載置面35は、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記ウエハートレーを前後左右に移動できる高さに押し上げている。 FIG. 18 shows a state in which the wafer positioning stage 32 is pushed up by the wafer positioning stage elevating mechanism 50 from the state of FIG. 17, and the abutting member 42 is in contact with the lower surface of the wafer tray holding plate 61. Although difficult to distinguish in the figure, the wafer tray mounting surface 35 pushes the wafer tray up to a height at which the wafer tray can be moved back and forth and left and right when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61.

また、前記アライメントステージ揺動機構40を構成する前記突き当て部材42が、4カ所で前期ウエハートレー保持板61に接触し停止することで、前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35は、前期ウエハートレー保持板61の傾きに追随することができ、前記ウエハートレー23の押し上げを終えた時の傾きは、前記ウエハートレー保持板61と同じ傾きで、前記ウエハー15と前記プローブカード21の位置合せを行うことができる。 Further, when the abutting member 42 constituting the alignment stage swing mechanism 40 comes into contact with the wafer tray holding plate 61 of the previous period and stops at four places, the wafer tray mounting surface 35 of the alignment stage 34 becomes the wafer tray mounting surface 35 of the previous period. The inclination of the wafer tray holding plate 61 can be followed, and the inclination when the wafer tray 23 is finished to be pushed up is the same as the inclination of the wafer tray holding plate 61, and the wafer 15 and the probe card 21 are aligned with each other. It can be performed.

前記ウエハートレー23を押し上げる高さは、該ウエハートレーを前後左右に移動できる高さであることから、数ミリメートルの押上高さで良い。
なお、図の構成は図16と同じであることから、部材の説明は省略する。
Since the height at which the wafer tray 23 is pushed up is such that the wafer tray can be moved back and forth and left and right, a push-up height of several millimeters may be sufficient.
Since the structure of the figure is the same as that of FIG. 16, the description of the members will be omitted.

なお、本発明の第7の実施形態に関わる駆動機構を4式使用する試験装置は、2カ所使用する場合と大きな違いはないため、図示とその説明は省略する。 Since the test apparatus using four types of drive mechanisms according to the seventh embodiment of the present invention is not significantly different from the case where two drive mechanisms are used, the illustration and description thereof will be omitted.

これまで説明したように、前記アライメントステージ揺動機構40と前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50の機能により、前記ウエハー位置決めステージ32が押し上げられ、前記揺動板41の上面の四隅に設けられた前記突き当て部材42が、前記ウエハートレー保持板61の下面の四隅に接触することにより、該ウエハートレー保持板61の傾きに前記アライメントステージ34の傾きを追随させることができる。 As described above, the wafer positioning stage 32 is pushed up by the functions of the alignment stage swing mechanism 40 and the wafer positioning stage elevating mechanism 50, and the thrusts provided at the four corners of the upper surface of the swing plate 41. When the abutting member 42 comes into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate 61, the inclination of the alignment stage 34 can be made to follow the inclination of the wafer tray holding plate 61.

前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35の高さは、前記突き当て部材42より高く設定されていることにより、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記ウエハートレーは前記ウエハートレー保持板61から数ミリメートル押上げられ、前後左右に移動できる状態になっている。 The height of the wafer tray mounting surface 35 of the alignment stage 34 is set higher than that of the abutting member 42, so that when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61, the wafer tray Is pushed up by several millimeters from the wafer tray holding plate 61 and is in a state where it can be moved back and forth and left and right.

図13〜図15、図16〜図18で示すウエハートレー昇降機構60(第2から第7の発明)を構成する前記駆動機構70と前記スライド機構80の中心は、前記真空チャンバー24の四隅に設置されているが、該真空チャンバー24の外側に設置することも可能である。
前記真空チャンバー24と前記プローブカード21と前記ウエハートレー23との平行度の確保と前記ウエハートレー昇降機構60のスペースの最小化を考え、前記真空チャンバーに設置する方式がベストと考えて本方式を採用している。
The centers of the drive mechanism 70 and the slide mechanism 80 constituting the wafer tray elevating mechanism 60 (second to seventh inventions) shown in FIGS. 13 to 15 and 16 to 18 are located at the four corners of the vacuum chamber 24. Although it is installed, it can also be installed outside the vacuum chamber 24.
Considering ensuring the parallelism between the vacuum chamber 24, the probe card 21, and the wafer tray 23 and minimizing the space of the wafer tray elevating mechanism 60, it is considered that the method of installing in the vacuum chamber is the best, and this method is adopted. It is adopted.

図19は、本発明の第11の実施形態に関わる前記ウエハー試験装置10が、列方向に4式、段方向に3式積載されたウエハー試験システム100を示す斜視図である。
前記ウエハー位置決めユニット32は、前記ウエハー位置決めユニットスライド機構31で列方向にスライドし、どの列の試験に対しても対応することができる。
FIG. 19 is a perspective view showing a wafer test system 100 in which the wafer test apparatus 10 according to the eleventh embodiment of the present invention is loaded with four types in the row direction and three types in the step direction.
The wafer positioning unit 32 slides in the row direction by the wafer positioning unit slide mechanism 31, and can handle tests in any row.

図20は、図19で構成するウエハー試験システム100の正面図を示している。前記ウエハー位置決めユニット32は、前記スライドユニット31上を横方向にスライドし、どの列の試験に対しても対応することができる。 FIG. 20 shows a front view of the wafer test system 100 configured with FIG. The wafer positioning unit 32 slides laterally on the slide unit 31 and can handle any row of tests.

本発明は以上のように構成するので、具体的には次の課題への対応が可能になる。
ウエハー位置決めステージがウエハートレーを昇降させる工程を、ウエハー位置決めステージから切り離し、ウエハートレーをプローブカードとの平行性を確保して、垂直に昇降させる手段としてウエハートレー昇降機構を備え、
ウエハー位置決めステージには、ウエハーの位置合せの工程のみを担わせ、ウエハートレー載置面をウエハートレーの傾きに追随させて、ウエハートレーの平面に対し垂直に昇降させる手段として、アライメントステージ揺動機構とウエハー位置決めステージ昇降機構とを備えることにより、
ウエハーの電極とプローブカードの端子間の高精度の位置合せと、高稼働率のウエハー試験装置を提供することができる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to specifically deal with the following problems.
The process of raising and lowering the wafer tray by the wafer positioning stage is separated from the wafer positioning stage, and a wafer tray raising and lowering mechanism is provided as a means for ensuring parallelism with the probe card and raising and lowering the wafer tray vertically.
The wafer positioning stage is responsible only for the wafer alignment process, and the alignment stage swing mechanism is used as a means for raising and lowering the wafer tray mounting surface perpendicular to the plane of the wafer tray by following the inclination of the wafer tray. By providing a wafer positioning stage elevating mechanism
It is possible to provide a highly accurate alignment between a wafer electrode and a probe card terminal and a wafer test apparatus having a high operating rate.

10 ウエハー試験装置
11 装置フレーム
15 ウエハー
16 ロードボード
20 ウエハー試験ユニット
21 プローブカード
22 シール部材
22a シール部材
22b シール部材
23 ウエハートレー
24 真空チャンバー
24a 第一の密閉空間
24b 第二の密閉空間
25 フレーム
26 テスター部
27 接続部材
29 バキューム機構
30 ウエハー位置決めユニット
31 ウエハー位置決めユニットスライド機構
32 ウエハー位置決めステージ
33 位置情報撮影機構
34 アライメントステージ
35 ウエハートレー載置部
40 アライメントステージ揺動機構
41 揺動板
42 突き当て部材
44 揺動機構取付け板
45 球面滑り軸受
46 バネ部材
50 ウエハー位置決めステージ昇降機構
51 駆動機構
51a 駆動部
51b スライド部
52 ウエハー位置決めユニット取付け板
60 ウエハートレー昇降機構
61 ウエハートレー保持板
62 ベース板
70 駆動機構
71 ボールネジ
71a ボールネジ
72 スライドナット
73 上部軸受
74 下部軸受
75 駆動モーター
76 スライドユニット
77 スライド軸
80 スライド機構
81 スライド軸
82 スライドユニット
100 ウエハー試験システム
10 Wafer test equipment 11 Equipment frame 15 Wafer 16 Load board 20 Wafer test unit 21 Probe card 22 Sealing member 22a Sealing member 22b Sealing member 23 Wafer tray 24 Vacuum chamber 24a First sealed space 24b Second sealed space 25 Frame 26 Tester Part 27 Connection member 29 Vacuum mechanism 30 Wafer positioning unit 31 Wafer positioning unit Slide mechanism 32 Wafer positioning stage 33 Position information imaging mechanism 34 Alignment stage 35 Wafer tray mounting part 40 Alignment stage swing mechanism 41 Swing plate 42 Butting member 44 Swing mechanism mounting plate 45 Spherical sliding bearing 46 Spring member 50 Wafer positioning stage elevating mechanism 51 Drive mechanism 51a Drive unit 51b Slide unit 52 Wafer positioning unit mounting plate 60 Wafer tray elevating mechanism 61 Wafer tray holding plate 62 Base plate 70 Drive mechanism 71 Ball screw 71a Ball screw 72 Slide nut 73 Upper bearing 74 Lower bearing 75 Drive motor 76 Slide unit 77 Slide shaft 80 Slide mechanism 81 Slide shaft 82 Slide unit 100 Wafer test system

本発明はウエハー試験装置に関し、詳細には、半導体ウエハーのバーンイン試験装置、後工程試験装置、及び前工程試験装置等に使用されるウエハーの電極にコンタクトするための端子を有したプローブカードと、テスト回路等が搭載されるロードボードと、ウエハーが載置されるウエハートレーとを有したウエハー試験ユニットと、ウエハートレーに搭載されるウエハーをX方向とY方向と円周方向に位置制御するアライメントステージを有したウエハー位置決めユニットとを備え、ウエハーの電極とプローブカードの端子間を真空圧で加圧接触させて試験を行うウエハー試験装置に関する。The present invention relates to a wafer test apparatus, and more particularly, a probe card having a terminal for contacting a wafer electrode used in a wafer burn-in test apparatus, a post-process test apparatus, a pre-process test apparatus, and the like. An alignment that controls the position of a wafer test unit having a load board on which a test circuit or the like is mounted, a wafer tray on which a wafer is mounted, and a wafer mounted on the wafer tray in the X, Y, and circumferential directions. The present invention relates to a wafer testing apparatus including a wafer positioning unit having a stage, and performing a test by pressurizing and contacting a wafer electrode and a probe card terminal with vacuum pressure.

ウエハーの試験は、半導体パッケージの試験と同様に高温或いは低温の環境下で、プローバーと呼ばれる試験装置を使用してストレス試験や機能試験等の電気的特性試験が行われている。
ウエハーの試験が終了後、ウエハーの切断・組立工程を経て半導体パッケージとして、バーンインソケットやテストソケットに搭載され、バーンイン試験や後工程試験が行われている。
Similar to the semiconductor package test, the wafer test is performed in an environment of high temperature or low temperature by using a test device called a prober to perform an electrical property test such as a stress test or a functional test.
After the wafer test is completed, it is mounted on a burn-in socket or a test socket as a semiconductor package through a wafer cutting / assembling process, and a burn-in test or a post-process test is performed.

これに対して、ウエハーの試験でプローバー装置のウエハーチャック部をウエハートレーとウエハー位置決めステージに分離し、多段構成のマルチウエハー試験装置を実現し、プローブカードとウエハートレーで囲まれる空間を真空吸引力により加圧接触させて、ウエハーの試験を行うウエハー検査装置が特許文献1に開示されている。 On the other hand, in the wafer test, the wafer chuck part of the prober device is separated into the wafer tray and the wafer positioning stage to realize a multi-wafer test device with a multi-stage configuration, and the space surrounded by the probe card and the wafer tray is evacuated. Patent Document 1 discloses a wafer inspection device that tests a wafer by making a pressure contact with the wafer.

該特許文献1には、ウエハーを、ウエハートレーを介してチャック部材に載置してプローブカードと対向する位置まで搬送し、搬送したウエハーをウエハートレーと共に、昇降装置を用いてプローブカードに向かって移動させて、ウエハーに設けられた半導体デバイスの複数の電極をプローブカードに設けられた複数の端子にそれぞれ当接させた後、ウエハーをさらにプローブカードに向かってオーバードライブさせ、その後プローブカードとウエハートレーとの間の空間を減圧して、半導体デバイスの電極とプローブカードの端子との当接状態を保持し、チャック部材をウエハートレーから切り離すプローブカードへの当接手段が開示され、チャック部材は別のプローブカードに対応する位置まで移動して、次のウエハーの試験に備えるという発明が開示されている。 In Patent Document 1, a wafer is placed on a chuck member via a wafer tray and conveyed to a position facing the probe card, and the conveyed wafer together with the wafer tray is directed toward the probe card by using an elevating device. After moving and bringing the plurality of electrodes of the semiconductor device provided on the wafer into contact with the plurality of terminals provided on the probe card, the wafer is further overdriven toward the probe card, and then the probe card and the wafer are further driven. The space between the tray and the probe card is depressurized to maintain the contact state between the electrodes of the semiconductor device and the terminals of the probe card, and the means for contacting the probe card that separates the chuck member from the wafer tray is disclosed. The invention is disclosed to move to a position corresponding to another probe card to prepare for the next wafer test.

すなわち、特許文献1に係る発明は、ウエハーの搭載ステージであるウエハートレーに搭載されたウエハーとプローブカードの電気的接続に真空圧を利用し、さらにウエハーの搭載ステージをウエハートレーと該ウエハートレーを押し上げるアライメント機構を備えたウエハー位置決めステージに分離する方式を採用し、多段構成のウエハー検査装置を実現している。 That is, in the invention according to Patent Document 1, vacuum pressure is used for electrical connection between the wafer mounted on the wafer tray, which is the wafer mounting stage, and the probe card, and the wafer mounting stage is the wafer tray and the wafer tray. A multi-stage wafer inspection device has been realized by adopting a method of separating into wafer positioning stages equipped with a push-up alignment mechanism.

特許第6031292号Patent No. 6031292

特許文献1に記載の発明は、ウエハー搭載部をウエハートレーとウエハートレーを押し上げる部材に分離し、前記部材とアライメント機構を備えたユニットをウエハー位置決めステージとし、前記ウエハートレーにウエハーが搭載されアライメントを行い、ウエハートレーをプローブカード側に押上げ、真空圧で吸引した後、ウエハー位置決めステージを下降させ移動して、次のプローバーへのウエハーの搭載、位置合せ、及び取出しに備える構成にすることにより、従来装置に比較しプローバー機構の高さを低くし、多段構成のウエハー検査装置を実現している。
しかしながら、ウエハー位置決めステージの昇降でウエハーを載置したウエハートレーを昇降させることから、ウエハー位置決めステージの昇降時の垂直昇降性と試験ユニットに搭載されるプローブカードの水平性が重要になってくる。試験ユニットを多段に積載する場合、それぞれの試験ユニットの水平搭載とウエハー位置決めステージの垂直昇降が位置精度に大きく影響し、より高精度の組立が必要になると言う課題があった。
さらにウエハー位置決めステージは、試験開始時ウエハー位置決めステージの上昇によるウエハートレーのプローブカードからの切り離し、ウエハー取出し位置への下降、ウエハーの搭載(試験実施後の場合はウエハーの取出し工程も存在)、ウエハーの電極とプローブカードの端子の位置合せ、ウエハートレーの上昇によるプローブカードとの接触、バキューム機構による吸引までの間の全ての工程に関与し、一つの試験ユニットに長時間を費やさねばならないという課題があった。
In the invention described in Patent Document 1, the wafer mounting portion is separated into a wafer tray and a member that pushes up the wafer tray, a unit provided with the member and an alignment mechanism is used as a wafer positioning stage, and the wafer is mounted on the wafer tray for alignment. The wafer tray is pushed up to the probe card side, sucked by vacuum pressure, and then the wafer positioning stage is lowered and moved to prepare for mounting, aligning, and taking out the wafer on the next prober. , The height of the prober mechanism is lower than that of the conventional device, and a multi-stage wafer inspection device is realized.
However, since the wafer tray on which the wafer is placed is raised and lowered by raising and lowering the wafer positioning stage, vertical raising and lowering of the wafer positioning stage and horizontality of the probe card mounted on the test unit are important. When the test units are loaded in multiple stages, there is a problem that the horizontal mounting of each test unit and the vertical elevation of the wafer positioning stage greatly affect the position accuracy, and higher accuracy assembly is required.
Furthermore, the wafer positioning stage is separated from the probe card of the wafer tray by raising the wafer positioning stage at the start of the test, lowered to the wafer take-out position, mounted on the wafer (there is also a wafer take-out process after the test is performed), and the wafer. The problem is that one test unit must spend a long time involved in all processes from alignment of the electrodes of the probe card to the terminals of the probe card, contact with the probe card by raising the wafer tray, and suction by the vacuum mechanism. was there.

したがって本発明が解決しようとする課題は、
ウエハー位置決めステージがウエハートレーを昇降させる工程を、ウエハー位置決めステージから切り離し、ウエハートレーをプローブカードとの平行性を確保して、垂直に昇降させる手段をウエハー試験ユニットに備え、
ウエハー位置決めステージには、ウエハーの位置合せの工程のみを担わせ、ウエハートレー載置面をウエハートレーの傾きに追随させて、ウエハートレーの平面に対し垂直に短い距離を昇降させる手段を備えることで、高精度の位置合せと高稼働率の試験装置を提供することができる。
Therefore, the problem to be solved by the present invention is
The wafer test unit is provided with a means for separating the process of raising and lowering the wafer tray by the wafer positioning stage from the wafer positioning stage, ensuring parallelism with the probe card, and raising and lowering the wafer tray vertically.
The wafer positioning stage is provided with means for carrying out only the wafer alignment process, making the wafer tray mounting surface follow the inclination of the wafer tray, and raising and lowering a short distance perpendicular to the plane of the wafer tray. , Highly accurate alignment and high operating rate test equipment can be provided.

本発明の課題を解決するための手段は、下記のとおりである。 The means for solving the problem of the present invention is as follows.

第1に、
ウエハーの電極とプローブカードの端子間を、真空圧で加圧接触させて試験を行うウエハー試験装置であり、
テスト回路等を搭載するロードボードと、前記プローブカードと、前記ウエハーを載置するウエハートレーと、前記ロードボードと前記プローブカードで挟まれる空間及び前記プローブカードと前記ウエハートレーで挟まれる空間の周囲を囲んで密閉空間を形成する真空チャンバーと、を有するウエハー試験ユニットと、
前記ウエハー試験ユニットの下側に配置され、前記ウエハートレーを載置し前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子間の位置合せを行うウエハー位置決めステージと、カメラを備えた位置情報撮影機構を有するウエハー位置決めユニットと、
前記ウエハー位置決めユニットを横方向に搬送するウエハー位置決めユニットスライド機構と、
前記ウエハー試験ユニットを搭載する装置フレームと、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記ウエハートレーを前記ウエハーが載置される位置と前記真空チャンバーに接触する位置との間を昇降させるウエハートレー昇降機構を備えることを特徴とするウエハー試験装置。
First,
This is a wafer test device that conducts tests by pressurizing and contacting the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card with vacuum pressure.
Around a load board on which a test circuit or the like is mounted, a probe card, a wafer tray on which the wafer is placed, a space sandwiched between the load board and the probe card, and a space sandwiched between the probe card and the wafer tray. A wafer test unit with a vacuum chamber that surrounds and forms an enclosed space,
A wafer that is arranged under the wafer test unit, has a wafer positioning stage on which the wafer tray is placed and aligns between the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card, and a position information photographing mechanism equipped with a camera. Positioning unit and
A wafer positioning unit slide mechanism that conveys the wafer positioning unit in the lateral direction,
An apparatus frame on which the wafer test unit is mounted and
With
The wafer test unit is
A wafer test apparatus comprising a wafer tray elevating mechanism for elevating and elevating the wafer tray between a position on which the wafer is placed and a position in contact with the vacuum chamber.

第2に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーを載置するウエハートレー保持板と、
ボールネジと、前記ボ−ルネジの駆動でスライドするスライド軸と、前記スライド軸と嵌合するスライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記ボールネジを駆動する駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有するスライド機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の所要の箇所に設置され、
前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記スライドユニットが設置される箇所と相対する箇所に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の前記駆動機構のスライドユニットが設置されない個所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記駆動機構のスライド軸が設置されない個所に連結されることを特徴とする第1に記載するウエハー試験装置。
Second,
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
A wafer tray holding plate on which the wafer tray is placed and a wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide shaft that slides by driving the ball screw, and a slide unit that fits with the slide shaft.
The drive motor that drives the ball screw and
A slide mechanism with a slide shaft and a slide unit,
With
The drive mechanism
The slide unit is installed at the required locations at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts of the previous term are connected to the four corners of the wafer tray holding plate facing the locations where the slide units are installed.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide unit is installed at four corners of the vacuum chamber where the slide unit of the drive mechanism is not installed.
The wafer test apparatus according to the first aspect, wherein the tips of the slide shafts are connected to the four corners of the wafer tray holding plate where the slide shafts of the drive mechanism are not installed.

第3に、
前記ウエハートレー昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記ウエハートレー保持板に加わる荷重と該ウエハートレー保持板を昇降させる速度によって、必要数を1から4の間で選ぶことができ、
設置される場所は2カ所の場合のみ定め、2カ所設置の場合は四隅の斜めに対向する2カ所に設置されることを特徴とする第2に記載するウエハー試験装置。
Third,
The required location where the drive mechanism of the wafer tray elevating mechanism is installed is
The required number can be selected from 1 to 4 depending on the load applied to the wafer tray holding plate and the speed at which the wafer tray holding plate is moved up and down.
The wafer test apparatus according to the second description, wherein the place to be installed is determined only in the case of two places, and in the case of two places, the wafer is installed in two places diagonally opposite to each other at the four corners.

第4に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記駆動機構にボールネジ一体型ボールスプラインが使用され、
前記スライド機構にボールスプラインが使用されることを特徴とする第2から第3に記載するウエハー試験装置。
Fourth,
The wafer tray elevating mechanism is
A ball spline with an integrated ball screw is used for the drive mechanism.
The second to third wafer test apparatus according to the second to third feature, wherein a ball spline is used for the slide mechanism.

第5に、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレー保持板と、
ボールネジと、スライドナットと、前記ボールネジの上部軸受と下部軸受と、を有する駆動機構と、
前記駆動モーターと、
前記スライド機構と、
前記下部軸受と前記スライド機構のスライド軸の下端が設置されるベース板と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、前記上部軸受と前記下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の所要の箇所に設置され、
前期スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記上部軸受と前記下部軸受が設置される箇所と相対する箇所に設置され、
前記スライド機構は、
前期スライド軸の両端が、前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の前記駆動機構の上部軸受と下部軸受が設置されない箇所に連結され、
前期スライドユニットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記駆動機構のスライドナットが設置されない箇所に設置されることを特徴とする第1に記載するウエハー試験装置。
Fifth,
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide nut, and an upper bearing and a lower bearing of the ball screw.
With the drive motor
With the slide mechanism
The lower bearing, the base plate on which the lower end of the slide shaft of the slide mechanism is installed, and
With
The drive mechanism
Early ball screws connected to the drive motor are installed at required locations at the four corners of the vacuum chamber and the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The slide nuts of the previous term are installed at the four corners of the wafer tray holding plate so as to face the locations where the upper bearings and the lower bearings are installed .
The slide mechanism
Both ends of the slide shaft in the previous period are connected to the vacuum chamber and the four corners of the base plate where the upper and lower bearings of the drive mechanism are not installed .
The wafer test apparatus according to the first aspect, wherein the slide unit of the first term is installed at four corners of the wafer tray holding plate where the slide nuts of the drive mechanism are not installed.

第6に、
前記ウエハートレー昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記ウエハートレー保持板に加わる荷重と該ウエハートレー保持板を昇降させる速度によって、必要数を1から4の間で選ぶことができ、
設置される場所は2カ所の場合のみ定め、2カ所設置の場合は四隅の斜めに対向する2カ所に設置されること特徴とする第5に記載するウエハー試験装置。
Sixth,
The required location where the drive mechanism of the wafer tray elevating mechanism is installed is
The required number can be selected from 1 to 4 depending on the load applied to the wafer tray holding plate and the speed at which the wafer tray holding plate is moved up and down.
The wafer test apparatus according to a fifth feature, wherein the place where the wafer is installed is determined only in the case of two places, and in the case of the case of two places, the wafer is installed in two places diagonally opposite to each other at the four corners.

第7に、
前記ウエハー位置決めステージは、
前記ウエハー位置決めユニットを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットスライド機構の駆動で、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハートレーと相対するように配置され、
X方向とY方向と回転方向の位置制御を行うアライメントステージと、
前記アライメントステージのウエハートレー載置面の傾きを、前記ウエハートレーの傾きに追随させるアライメントステージ揺動機構と、
該ウエハー位置決めステージを昇降させるウエハー位置決めステージ昇降機構と、
を備えることを特徴とする第1から第6に記載するウエハー試験ユニット。
Seventh,
The wafer positioning stage is
The wafer positioning unit is configured,
Driven by the wafer positioning unit slide mechanism, it is arranged under the wafer test unit so as to face the wafer tray.
An alignment stage that controls the positions in the X, Y, and rotation directions,
An alignment stage swing mechanism that makes the inclination of the wafer tray mounting surface of the alignment stage follow the inclination of the wafer tray.
A wafer positioning stage elevating mechanism that elevates and elevates the wafer positioning stage,
The wafer test unit according to the first to sixth.

第8に、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー位置決めステージが上昇する時、
前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触する突き当て部材と、
前記突き当て部材を四隅に有する揺動板と、
可動部と固定部を有する球面滑り軸受と、
前記揺動板の外周部に加わる荷重を支えるバネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを有して設置される揺動機構取付け板と、
を備え、
前記突き当て部材は、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構で該アライメントステージ揺動機構を上昇させ、該突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が前記ウエハートレーを前後左右に移動できる高さを有し、
前記球面滑り軸受は、
前記揺動板と前記揺動機構取付け板の間の中央部に設置され、
前記可動部が前記揺動板に連結され、前記固定部が前記揺動機構取付け板に連結され、
前記バネ部材は、
前記球面軸受が設置される外周部に複数配置されることを特徴とする第7に記載するウエハー試験装置。
Eighth,
The alignment stage swing mechanism is
When the wafer positioning stage rises,
Abutting members that come into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate, and
A rocking plate having the abutting member at the four corners,
Spherical plain bearings with moving and fixed parts,
A spring member that supports the load applied to the outer peripheral portion of the rocking plate, and
A rocking mechanism mounting plate installed with a space for the rocking plate to swing under the rocking plate, and a rocking mechanism mounting plate.
With
The abutting member is
When the alignment stage swing mechanism is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage moves the wafer tray back and forth and left and right. Has a height that can be
The spherical plain bearing is
Installed in the central part between the rocking plate and the rocking mechanism mounting plate,
The movable portion is connected to the rocking plate, and the fixed portion is connected to the rocking mechanism mounting plate.
The spring member is
The wafer test apparatus according to a seventh aspect, wherein a plurality of the spherical bearings are arranged on the outer peripheral portion where the spherical bearings are installed.

第9に、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構は、
前記揺動機構取付け板と、
スライド部と駆動部を有した駆動機構と、
前記ウエハー位置決めユニットを搭載するウエハー位置決めユニット取付け板と、
を備え、
前記駆動機構が、前記揺動機構取付け板と前記ウエハー位置決めユニット取付け板の間の四隅に設けられることを特徴とする第7に記載するウエハー試験ユニット。
Ninth,
The wafer positioning stage elevating mechanism
With the swing mechanism mounting plate
A drive mechanism with a slide unit and a drive unit,
A wafer positioning unit mounting plate on which the wafer positioning unit is mounted and a wafer positioning unit mounting plate.
With
Wafer testing unit according to the seventh the driving mechanism, and which are located at the four corners between the swing mechanism mounting plate and the wafer positioning unit mounting plate.

第10に、
前記装置フレームは、
前記ウエハー試験ユニットを収容し、該装置フレームが横方向と縦方向に連結されることでウエハー試験装置のフレームを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットが複数の前記ウエハー試験ユニットに対応して横方向に 移動可能な構造を該装置フレームに備えることを特徴とする第1から第9に記載するウエハー試験ユニット。
Tenth,
The device frame
The wafer test unit is housed , and the device frame is connected in the horizontal direction and the vertical direction to form a frame of the wafer test device.
The wafer test unit according to the first to ninth aspects, wherein the apparatus frame is provided with a structure in which the wafer positioning unit is movable in the lateral direction corresponding to a plurality of the wafer test units.

本発明によれば以下の効果を奏することができる。According to the present invention, the following effects can be obtained.

第1の発明によれば、
ウエハーの電極とプローブカードの端子間を、真空圧で加圧接触させて試験を行うウエハー試験装置であり、
テスト回路等を搭載するロードボードと、前記プローブカードと、前記ウエハーを載置するウエハートレーと、前記ロードボードと前記プローブカードで挟まれる空間及び前記プローブカードと前記ウエハートレーで挟まれる空間の周囲を囲んで密閉空間を形成する真空チャンバーと、を有するウエハー試験ユニットと、
前記ウエハー試験ユニットの下側に配置され、前記ウエハートレーを載置し前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子間の位置合せを行うウエハー位置決めステージと、カメラを備えた位置情報撮影機構を有するウエハー位置決めユニットと、
前記ウエハー位置決めユニットを横方向に搬送するウエハー位置決めユニットスライド機構と、
前記ウエハー試験ユニットを搭載する装置フレームと、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記ウエハートレーを前記ウエハーが載置される位置と前記真空チャンバーに接触する位置との間を昇降させるウエハートレー昇降機構と、を備えることで、
前記ウエハーを載置した前記ウエハートレーの昇降を、前記ウエハー位置決めユニットに担わせることなく前記ウエハー試験ユニット自身で行い、前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せ後の移動による位置ずれを防ぎ、高精度の位置合せを行うことができる。
前記ウエハー位置決めユニットは次の試験に備え移動でき、試験装置の稼働率を上げることができる。
According to the first invention
This is a wafer test device that conducts tests by pressurizing and contacting the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card with vacuum pressure.
Around a load board on which a test circuit or the like is mounted, a probe card, a wafer tray on which the wafer is placed, a space sandwiched between the load board and the probe card, and a space sandwiched between the probe card and the wafer tray. A wafer test unit with a vacuum chamber that surrounds and forms an enclosed space,
A wafer that is arranged under the wafer test unit, has a wafer positioning stage on which the wafer tray is placed and aligns between the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card, and a position information photographing mechanism equipped with a camera. Positioning unit and
A wafer positioning unit slide mechanism that conveys the wafer positioning unit in the lateral direction,
An apparatus frame on which the wafer test unit is mounted and
With
The wafer test unit is
By providing the wafer tray elevating mechanism for elevating and lowering the wafer tray between the position where the wafer is placed and the position where the wafer is in contact with the vacuum chamber.
The wafer tray on which the wafer is placed can be raised and lowered by the wafer test unit itself without being carried by the wafer positioning unit to prevent misalignment due to movement of the wafer and probe card after alignment, resulting in high accuracy. Can be aligned.
The wafer positioning unit can be moved in preparation for the next test, and the operating rate of the test apparatus can be increased.

第2の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーを載置するウエハートレー保持板と、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドするスライド軸と、前記スライド軸と嵌合するスライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記ボールネジを駆動する駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有するスライド機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の所要の箇所に設置され、
前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記スライドユニットが設置される箇所と相対する箇所に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の前記駆動機構のスライドユニット が設置されない個所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記駆動機構のスライド軸が設置されない個所に連結されることで、
前記ウエハートレー保持板に載置された前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに接する位置と前記ウエハーが載置される位置との間を上下移動させることが可能になり、
前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、前記ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに吸引保持されている前記プローブカードに前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
According to the second invention
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
A wafer tray holding plate on which the wafer tray is placed and a wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide shaft that slides by driving the ball screw, and a slide unit that fits with the slide shaft.
The drive motor that drives the ball screw and
A slide mechanism with a slide shaft and a slide unit,
With
The drive mechanism
The slide unit is installed at the required locations at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts of the previous term are connected to the four corners of the wafer tray holding plate facing the locations where the slide units are installed.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide unit is installed at four corners of the vacuum chamber where the slide unit of the drive mechanism is not installed.
The tips of the slide shafts are connected to the four corners of the wafer tray holding plate where the slide shafts of the drive mechanism are not installed.
The wafer tray placed on the wafer tray holding plate can be moved up and down between a position in contact with the vacuum chamber and a position on which the wafer is placed.
The wafer tray is held horizontally on the wafer tray holding plate, and the wafer tray can be moved up and down perpendicularly to the vacuum chamber by driving the drive mechanism, and is sucked and held in the vacuum chamber. The wafer can be brought into contact with the probe card with high precision.

第3の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記ウエハートレー保持板に加わる荷重と該ウエハートレー保持板を昇降させる速度によって、必要数を1から4の間で選ぶことができ、
設置される場所は2カ所の場合のみ定め、2カ所設置の場合は四隅の斜めに対向する2カ所に設置されることで、
前記ウエハートレー保持板が必要とする可搬重量と昇降速度により最適な所要数の選定を行うことができ、前記駆動機構が複数設置される場合は、複数の前記駆動機構が同期して駆動されることにより、前記ウエハートレー保持板の可搬重量を大きくでき、高速且つ低振動で昇降させることができる。
According to the third invention
The required location where the drive mechanism of the wafer tray elevating mechanism is installed is
The required number can be selected from 1 to 4 depending on the load applied to the wafer tray holding plate and the speed at which the wafer tray holding plate is moved up and down.
The place to be installed is determined only in the case of two places, and in the case of two places, it is installed in two places diagonally facing each other at the four corners.
The optimum required number can be selected according to the payload required by the wafer tray holding plate and the ascending / descending speed. When a plurality of the driving mechanisms are installed, the plurality of the driving mechanisms are driven in synchronization with each other. As a result, the payload of the wafer tray holding plate can be increased, and the wafer tray can be raised and lowered at high speed and with low vibration.

第4の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記駆動機構にボールネジ一体型ボールスプラインが使用され、
前記スライド機構にボールスプラインが使用されることにより、
前記駆動機構と前記スライド機構に市販製品を利用でき、前記トレー昇降機構を容易に構築できると共に、前記ウエハートレー保持板を垂直に、高速且つ低振動で昇降させることができ、前記駆動機構の設置数により該ウエハートレー保持板の可搬重量を50kg、80kg、100kg等の大きな重量にも対応させることができる。
According to the fourth invention
The wafer tray elevating mechanism is
A ball spline with an integrated ball screw is used for the drive mechanism.
By using a ball spline for the slide mechanism,
Commercially available products can be used for the drive mechanism and the slide mechanism, the tray elevating mechanism can be easily constructed, and the wafer tray holding plate can be elevated vertically, at high speed and with low vibration, and the drive mechanism can be installed. Depending on the number, the payload of the wafer tray holding plate can be increased to a large weight such as 50 kg, 80 kg, or 100 kg.

第5の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレー保持板と、
ボールネジと、スライドナットと、前記ボールネジの上部軸受と下部軸受と、を有する駆動機構と、
前記駆動モーターと、
前記スライド機構と、
前記下部軸受と前記スライド機構のスライド軸の下端が設置されるベース板と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、前記上部軸受と前記下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の所要の箇所に設置され、
前期スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記上部軸受と前記下部軸受が設置される箇所と相対する箇所に設置され、
前記スライド機構は、
前期スライド軸の両端が、前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の前記駆動機構の上部軸受と下部軸受が設置されない箇所に連結され、
前期スライドユニットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の前記駆動機構のスライドナットが設置されない箇所に設置されることで
前記ウエハートレー保持板に載置された前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに接する位置と前記ウエハーが載置される位置との間を上下に移動させることが可能になり、前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に水平に保持され、前記駆動機構の駆動で、該ウエハートレーを前記真空チャンバーに対し垂直に昇降させることができると共に、前記真空チャンバーに吸引保持されている前記プローブカードに、前記ウエハーを高精度に接触させることができる。
第2の発明に比べ機構品のコストは安価になるが、前記ベース板を備えることから該ウエハートレー昇降機構の高さが高くなり、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構のストロークも大きくなる。
According to the fifth invention
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide nut, and an upper bearing and a lower bearing of the ball screw.
With the drive motor
With the slide mechanism
The lower bearing, the base plate on which the lower end of the slide shaft of the slide mechanism is installed, and
With
The drive mechanism
Early ball screws connected to the drive motor are installed at required locations at the four corners of the vacuum chamber and the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The slide nuts of the previous term are installed at the four corners of the wafer tray holding plate so as to face the locations where the upper bearings and the lower bearings are installed .
The slide mechanism
Both ends of the slide shaft in the previous period are connected to the vacuum chamber and the four corners of the base plate where the upper and lower bearings of the drive mechanism are not installed .
By installing the slide unit in the previous term at the four corners of the wafer tray holding plate where the slide nuts of the drive mechanism are not installed.
The wafer tray placed on the wafer tray holding plate can be moved up and down between a position in contact with the vacuum chamber and a position on which the wafer is placed, and the wafer tray becomes the wafer. The wafer is held horizontally on the tray holding plate, and the wafer tray can be moved up and down perpendicularly to the vacuum chamber by driving the drive mechanism, and the wafer is sucked and held by the vacuum chamber on the probe card. Can be contacted with high precision.
Although the cost of the mechanical product is lower than that of the second invention, the height of the wafer tray elevating mechanism is increased and the stroke of the wafer positioning stage elevating mechanism is also increased because the base plate is provided.

第6の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記ウエハートレー保持板に加わる荷重と該ウエハートレー保持板を昇降させる速度によって、必要数を1から4の間で選ぶことができ、
設置される場所は2カ所の場合のみ定め、2カ所設置の場合は四隅の斜めに対向する2カ所に設置されることで、
前記ウエハートレー保持板が必要とする可搬重量と昇降速度により最適な所要数の選定を行うことができ、前記駆動機構が複数設置される場合は、複数の前記駆動機構が同期して駆動されることにより、前記ウエハートレー保持板の可搬重量を大きくでき、高速且つ低振動で昇降させることができる。
According to the sixth invention
The required location where the drive mechanism of the wafer tray elevating mechanism is installed is
The required number can be selected from 1 to 4 depending on the load applied to the wafer tray holding plate and the speed at which the wafer tray holding plate is moved up and down.
The place to be installed is determined only in the case of two places, and in the case of two places, it is installed in two places diagonally facing each other at the four corners.
The optimum required number can be selected according to the payload required by the wafer tray holding plate and the ascending / descending speed. When a plurality of the driving mechanisms are installed, the plurality of the driving mechanisms are driven in synchronization with each other. As a result, the payload of the wafer tray holding plate can be increased, and the wafer tray can be raised and lowered at high speed and with low vibration.

第7の発明によれば、
前記ウエハー位置決めステージは、
前記ウエハー位置決めユニットを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットスライド機構の駆動で、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハートレーと相対するように配置され、
X方向とY方向と回転方向の位置制御を行うアライメントステージと、
前記アライメントステージのウエハートレー載置面の傾きを、前記ウエハートレーの傾きに追随させるアライメントステージ揺動機構と、
該ウエハー位置決めステージを昇降させるウエハー位置決めステージ昇降機構と、
を備えることで、
前記アライメントステージを押し上げて前記ウエハートレーに接触させることにより、該ウエハートレーが前後左右に移動できる高さに押し上げられる。
この押上により、前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せを行うことができる。さらに、前記アライメントステージ揺動機構の機能で 前記ウエハートレーの傾きに前記アライメントステージの傾きを追随させ、該ウエハートレーの傾きを変えることなく、該ウエハートレーを前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せを行う位置に移動させることができる。
前記位置合せが行われた後の前記ウエハートレーの搬送は、前記ウエハートレー昇降機構により行われ、前記ウエハー位置決めステージは、次に予定される前記ウエハー試験ユニットへ移動することができ、試験装置の稼働率を上げることができる。
According to the seventh invention
The wafer positioning stage is
The wafer positioning unit is configured,
Driven by the wafer positioning unit slide mechanism, it is arranged under the wafer test unit so as to face the wafer tray.
An alignment stage that controls the positions in the X, Y, and rotation directions,
An alignment stage swing mechanism that makes the inclination of the wafer tray mounting surface of the alignment stage follow the inclination of the wafer tray.
A wafer positioning stage elevating mechanism that elevates and elevates the wafer positioning stage,
By providing
By pushing up the alignment stage and bringing it into contact with the wafer tray, the wafer tray is pushed up to a height at which it can move back and forth and left and right.
By this push-up, the wafer and the probe card can be aligned. Further, the tilt of the alignment stage is made to follow the tilt of the wafer tray by the function of the alignment stage swing mechanism, and the wafer tray is aligned with the wafer and the probe card without changing the tilt of the wafer tray. it can be moved to a position to perform.
The transfer of the wafer tray after the alignment is performed is performed by the wafer tray elevating mechanism, and the wafer positioning stage can be moved to the next scheduled wafer test unit of the test apparatus. The operating rate can be increased.

第8の発明によれば、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー位置決めステージが上昇する時、
前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触する突き当て部材と、
前記突き当て部材を四隅に有する揺動板と、
可動部と固定部を有する球面滑り軸受と、
前記揺動板の外周部に加わる荷重を支えるバネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを有して設置される揺動機構取付け板と、
を備え、
前記突き当て部材は、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構で該アライメントステージ揺動機構を上昇させ、該突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が前記ウエハートレーを前後左右に移動できる高さを有し、
前記球面滑り軸受は、
前記揺動板と前記揺動機構取付け板の間の中央部に設置され、
前記可動部が前記揺動板に連結され、前記固定部が前記揺動機構取付け板に連結され、
前記バネ部材は、
前記球面軸受が設置される外周部に複数配置されることにより、
前記アライメントステージが全方向に揺動することができ、前記揺動板の外周部に加わる荷重は、複数の前記バネ部材が前記球面滑り軸受の周囲に配置されることにより均衡を保つことができる。
また、前記ウエハー位置決めステージが前記ウエハー位置決めステージ昇降機構により上昇させられ、前記揺動板に配置された前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触することにより、前記揺動板の傾きが前記ウエハートレー保持板の傾きに追随する。
前記揺動板が前記アライメントステージを搭載していることから、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が、前記ウエハートレー保持板の傾きに追随することができる。
さらに、前記ウエハートレーが前記ウエハートレー保持板に吸引保持されていることから、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が、前記ウエハートレーと同じ傾きを得ることができている。
なお前記突き当て部材は、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構で該アライメントステージ揺動機構が上昇し、前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が前記ウエハートレーを前後左右に移動できる高さを有していることから、前記ウエハートレーに載置された前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せを行うことができる。
According to the eighth invention
The alignment stage swing mechanism is
When the wafer positioning stage rises,
Abutting members that come into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate, and
A rocking plate having the abutting member at the four corners,
Spherical plain bearings with moving and fixed parts,
A spring member that supports the load applied to the outer peripheral portion of the rocking plate, and
A rocking mechanism mounting plate installed with a space for the rocking plate to swing under the rocking plate, and a rocking mechanism mounting plate.
With
The abutting member is
When the alignment stage swing mechanism is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage moves the wafer tray back and forth and left and right. Has a height that can be
The spherical plain bearing is
Installed in the central part between the rocking plate and the rocking mechanism mounting plate,
The movable portion is connected to the rocking plate, and the fixed portion is connected to the rocking mechanism mounting plate.
The spring member is
By arranging a plurality of spherical bearings on the outer peripheral portion where they are installed,
The alignment stage can swing in all directions, and the load applied to the outer peripheral portion of the swing plate can be balanced by arranging the plurality of the spring members around the spherical slide bearing. ..
Further, the wafer positioning stage is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism , and the abutting member arranged on the rocking plate comes into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate, thereby causing the rocking plate. Follows the inclination of the wafer tray holding plate.
Since the rocking plate mounts the alignment stage, the wafer tray mounting surface of the alignment stage can follow the inclination of the wafer tray holding plate.
Further, since the wafer tray is suction-held by the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage can obtain the same inclination as the wafer tray.
In the abutting member, when the alignment stage swing mechanism is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage is said to be the same. Since the wafer tray has a height that allows it to move back and forth and left and right, it is possible to align the wafer mounted on the wafer tray with the probe card.

第9の発明によれば、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構は、
前記揺動機構取付け板と、
スライド部と駆動部を有した駆動機構と、
前記ウエハー位置決めユニットを搭載するウエハー位置決めユニット取付け板と、
を備え、
前記駆動機構が、前記揺動機構取付け板と前記ウエハー位置決めユニット取付け板の間の四隅に設けられることにより、
該ウエハー位置決めステージ昇降機構の駆動で前記揺動機構取付け板が上昇し、前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触すると同時に、前記アライメントステージのウエハー載置面が、前記ウエハートレーに接触して該ウエハートレーを前後左右に移動可能な高さに押し上げている。
前記ウエハートレー載置面の位置は、前記突き当て部材より高い位置に設置されていることから、前記突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時には、前記ウエハートレー載置面が前記ウエハートレー保持板から前記ウエハートレーを少し押し上げて、前後左右の移動を可能にしている。
さらに前記アライメントステージ揺動機構の機能で、前記ウエハートレーは前記ウエハートレー保持板との平行度を維持できている。
第8の発明の効果と合わせ、前記ウエハートレーの傾きを変えることなく該ウエハートレーを押上げ、該ウエハーと前期プローブカードの位置合せを高精度に行うことができる。
According to the ninth invention
The wafer positioning stage elevating mechanism
With the swing mechanism mounting plate
A drive mechanism with a slide unit and a drive unit,
A wafer positioning unit mounting plate on which the wafer positioning unit is mounted and a wafer positioning unit mounting plate.
With
By the driving mechanism is provided at the four corners between the wafer positioning unit mounting plate and the rocking mechanism mounting plate,
The swing mechanism mounting plate is raised by driving the wafer positioning stage elevating mechanism, and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, and at the same time , the wafer mounting surface of the alignment stage comes into contact with the wafer tray. The wafer tray is pushed up to a height that allows it to be moved back and forth and left and right.
Since the position of the wafer tray mounting surface is higher than that of the abutting member, when the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface becomes the wafer tray. The wafer tray is pushed up slightly from the holding plate to enable movement in the front-back and left-right directions.
Further, the function of the alignment stage swing mechanism allows the wafer tray to maintain parallelism with the wafer tray holding plate.
In combination with the effect of the eighth invention, the wafer tray can be pushed up without changing the inclination of the wafer tray, and the alignment between the wafer and the probe card in the previous period can be performed with high accuracy.

第10の発明によれば、
前記装置フレームは、
前記ウエハー試験ユニットを収容し、該装置フレームが横方向と縦方向に連結されることでウエハー試験装置のフレームを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットが複数の前記ウエハー試験ユニットに対応して横方向に移動可能な構造を該装置フレームに備えることにより、
前記ウエハー位置決めユニットは、横方向に配置された全ての前記ウエハー試験ユニットに対し、前記ウエハートレーに載置される前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せを行うことができ、シンプルなウエハー試験装置のフレームを構成することができる。
According to the tenth invention
The device frame
The wafer test unit is housed , and the device frame is connected in the horizontal direction and the vertical direction to form a frame of the wafer test device.
By providing the apparatus frame with a structure in which the wafer positioning unit can be moved laterally corresponding to a plurality of the wafer test units.
The wafer positioning unit can align the wafer placed on the wafer tray with the probe card with respect to all the wafer test units arranged in the lateral direction, and is a simple wafer test apparatus. The frame can be constructed.

本発明の第1の実施形態に係るウエハー試験装置の主な構成を示す外観斜視図である。It is an external perspective view which shows the main structure of the wafer test apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1及び、第2から第4の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を備えたウエハー試験ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer test unit provided with the wafer tray elevating mechanism which concerns on 1st and 2nd to 4th Embodiment of this invention. 図2で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 2 as viewed from below. 本発明の第2から第4の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer tray elevating mechanism which concerns on 2nd to 4th Embodiment of this invention. 図4で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 4 as viewed from below. 本発明の第5と第6の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を備えたウエハー試験ユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer test unit provided with the wafer tray elevating mechanism which concerns on 5th and 6th Embodiment of this invention. 図6で示されるウエハー試験ユニットを下方から見た斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the wafer test unit shown in FIG. 6 as viewed from below. 本発明の第5と第6の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer tray elevating mechanism which concerns on 5th and 6th Embodiment of this invention. 図8で示されるウエハートレー昇降機構を下方から見た斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of the wafer tray elevating mechanism shown in FIG. 8 as viewed from below. 本発明の第1から第4の実施形態に係るウエハー試験ユニットとウエハートレー昇降機構の配置を示す正面図(断面)である。 It is a front view (cross section ) which shows the arrangement of the wafer test unit and the wafer tray elevating mechanism which concerns on 1st to 4th Embodiment of this invention. 本発明の第7から第9の実施形態に係るウエハー位置決めステージを備えるウエハー位置決めユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the wafer positioning unit which includes the wafer positioning stage which concerns on 7th to 9th Embodiment of this invention. 図11で示すウエハー位置決めユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the wafer positioning unit shown in FIG. 本発明の第2から第4の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を備えたウエハー試験ユニットが搭載されたウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が上昇し、ウエハー位置決めステージが下降した状態を示す正面図である。 In a wafer test apparatus equipped with a wafer test unit provided with a wafer tray elevating mechanism according to the second to fourth embodiments of the present invention, a front surface showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is raised and the wafer positioning stage is lowered. It is a figure. 図13で示すウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が下降した状態を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is lowered in the wafer test apparatus shown in FIG. 図14で示すウエハー試験装置で、ウエハー位置決めステージが上昇し、ウエハートレーを押し上げた状態を示す正面図である。FIG. 14 is a front view showing a state in which the wafer positioning stage is raised and the wafer tray is pushed up in the wafer test apparatus shown in FIG. 本発明の第5と第6の実施形態に係るウエハートレー昇降機構を備えたウエハー試験ユニットが搭載されたウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が上昇し、ウエハー位置決めステージが下降した状態を示す正面図である。 In a wafer test apparatus equipped with a wafer test unit provided with a wafer tray elevating mechanism according to the fifth and sixth embodiments of the present invention, a front surface showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is raised and the wafer positioning stage is lowered. It is a figure. 図16で示すウエハー試験装置で、ウエハートレー昇降機構が下降した状態を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a state in which the wafer tray elevating mechanism is lowered in the wafer test apparatus shown in FIG. 図17で示すウエハー試験装置で、ウエハー位置決めステージが上昇し、ウエハートレーを押し上げた状態を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a state in which the wafer positioning stage is raised and the wafer tray is pushed up in the wafer test apparatus shown in FIG. 本発明の第1から第10の実施形態に係るウエハー試験装置が列方向に4列、段方向に3段積載された状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the wafer test apparatus which concerns on 1st to 10th Embodiment of this invention is loaded in 4 rows in a row direction, and 3 stages in a row direction. 図19で示されるウエハー試験装置の正面図である。It is a front view of the wafer test apparatus shown in FIG.

以下、本発明を実施するための形態を、ウエハーレベルバーンインを含むウエハー試験装置を引用し、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。
ここで、添付図面において同一の部材には同一符号を付しており、また重複した説明は省略されている。
なお、ここでの説明は本発明が実施される一形態であることから、本発明は該当形態に限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in more detail with reference to the drawings with reference to a wafer test apparatus including a wafer level burn-in.
Here, in the attached drawings, the same members are designated by the same reference numerals, and duplicate description is omitted.
Since the description here is one embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the relevant embodiment.

図1は、本発明の第1の実施形態に係るウエハー試験ユニット20が搭載されたウエハー試験装置10で、前記ウエハー試験ユニット20と、装置フレーム11と、ウエハー位置決めステージ32と位置情報撮影機構33を備えたウエハー位置決めユニット30と、ウエハー位置決めユニットスライド機構31と、を備えている。 FIG. 1 shows a wafer test apparatus 10 on which a wafer test unit 20 according to the first embodiment of the present invention is mounted. The wafer test unit 20, the apparatus frame 11, the wafer positioning stage 32, and the position information photographing mechanism 33 are shown. The wafer positioning unit 30 and the wafer positioning unit slide mechanism 31 are provided.

前記ウエハー試験ユニット20は、ウエハートレー23(図2)を昇降させるウエハートレー昇降機構60を備え、詳細は図11及び図12で説明するが前記ウエハー位置決めステージ32は、アライメントステージ34と、アライメントステージ揺動機構40と、ウエハー位置決めステージ昇降機構50と、を備えている。 The wafer test unit 20 includes a wafer tray elevating mechanism 60 for elevating and elevating the wafer tray 23 (FIG. 2), and details will be described with reference to FIGS. 11 and 12, but the wafer positioning stage 32 includes an alignment stage 34 and an alignment stage. A swing mechanism 40 and a wafer positioning stage elevating mechanism 50 are provided.

本発明の主要な実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60、前記アライメントステージ揺動機構40、及び前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50についての詳細は図2以降で説明する。 Details of the wafer tray elevating mechanism 60, the alignment stage swing mechanism 40, and the wafer positioning stage elevating mechanism 50 according to the main embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 2.

図2は、本発明の第2から第4の実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60を備えた前記ウエハー試験ユニット20の外観を示し、ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、ウエハートレー保持板61と、前記ウエハートレー23と、フレーム25と、テスター部26を表示し、前記ウエハートレー昇降機構60はウエハー15(図4)を搭載する位置に下降している。FIG. 2 shows the appearance of the wafer test unit 20 provided with the wafer tray elevating mechanism 60 according to the second to fourth embodiments of the present invention, showing the load board 16, the wafer tray elevating mechanism 60, and the wafer tray. The holding plate 61, the wafer tray 23, the frame 25, and the tester unit 26 are displayed, and the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered to a position where the wafer 15 (FIG. 4) is mounted.

図3は、図2の前記ウエハー試験ユニット20を下方から見た斜視図であり、前記ロー ドボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、前記ウエハートレー23と、前記フレーム25と、前記テスター部26と、前記真空チャンバー24と、プローブカード21と、シール部材22を表示している。Figure 3 is a perspective view of the wafer testing unit 20 as viewed from below in FIG. 2, and the wafer tray elevating mechanism 60 and the low Dobodo 16, and the wafer tray 23, and the frame 25, the tester 26 , The vacuum chamber 24 , the probe card 21, and the seal member 22 are displayed.

詳しくは図10で説明するが、前記真空チャンバー60と前記プローブカード21とシール部材22b(図10)と前記シール部材22で囲まれる空間、及び前記真空チャンバー60と、前記ウエハートレー23と前期シール部材22bと前期シール部材22とで囲まれる空間は、バキューム機構29(図示は省略)で減圧され、前記ウエハー15と前記プローブカード21の間の加圧接続が行われる。Although details will be described with reference to FIG. 10, the space surrounded by the vacuum chamber 60, the probe card 21, the seal member 22b (FIG. 10), and the seal member 22 , the vacuum chamber 60, the wafer tray 23, and the previous period seal. The space surrounded by the member 22b and the early seal member 22 is depressurized by a vacuum mechanism 29 (not shown), and a pressure connection is made between the wafer 15 and the probe card 21.

図4は、本発明の第2から第4の実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60を示す斜視図であり、該ウエハートレー昇降機構60は前記真空チャンバー24と、駆動機構70とスライド機構80と、前記ウエハートレー保持板61と、前記シール部材22と、前記シール部材22a(図10)とシール部材22b(図10)と、を備えている。理解を容易にするため前記ウエハートレー23と接続部材27を表示している。FIG. 4 is a perspective view showing the wafer tray elevating mechanism 60 according to the second to fourth embodiments of the present invention, wherein the wafer tray elevating mechanism 60 includes the vacuum chamber 24, a drive mechanism 70, and a slide mechanism 80. The wafer tray holding plate 61 , the sealing member 22, the sealing member 22a (FIG. 10), and the sealing member 22b (FIG. 10) are provided. The wafer tray 23 and the connecting member 27 are displayed for easy understanding.

前記駆動機構70は、ボールネジ71と、前記ボールネジ71の駆動でスライドするスライド軸77と、スライド軸と嵌合するスライドユニット76と、を備え、
前記スライド機構80はスライド軸81とスライドユニット82を備えている。
The drive mechanism 70 includes a ball screw 71, a slide shaft 77 that slides by driving the ball screw 71, and a slide unit 76 that fits with the slide shaft.
The slide mechanism 80 includes a slide shaft 81 and a slide unit 82.

また、前記駆動機構70は駆動モーター75で駆動されることにより、前記スライド軸77をスライドさせている。なお、前記駆動モーター75は前記ロードボード16の上から取付け金具を介して、前記真空チャンバー24に設置され、試験ユニットの高さを低くするため、ベルトで前記ボールネジ71を駆動する方式を採用している。 Further, the drive mechanism 70 is driven by the drive motor 75 to slide the slide shaft 77. The drive motor 75 is installed in the vacuum chamber 24 from above the load board 16 via a mounting bracket, and in order to lower the height of the test unit, a method of driving the ball screw 71 with a belt is adopted. ing.

前記駆動機構70のスライドユニット76は前記真空チャンバー24の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記スライド機構80のスライドユニット82は、前記駆動機構70のスライドユニット76が設置されない前記真空チャンバー24の四隅の斜めに対向する2カ所に設置される。 The slide units 76 of the drive mechanism 70 are installed at two diagonally opposed positions at the four corners of the vacuum chamber 24, and the slide units 82 of the slide mechanism 80 are the vacuum chambers in which the slide unit 76 of the drive mechanism 70 is not installed. It is installed at two diagonally opposite locations at the four corners of the 24.

また、前記駆動機構70のスライド軸77と、前記スライド機構80のスライド軸81は、それぞれ前記ウエハートレー保持板61の四隅の斜めに対向する2カ所に連結されている。 Further, the slide shaft 77 of the drive mechanism 70 and the slide shaft 81 of the slide mechanism 80 are connected to two diagonally opposite positions of the four corners of the wafer tray holding plate 61, respectively.

なお、前記ロードボード16(可視化している)と前記プローブカード21(図5)の間を接続する前記接続部材27が表示され、前記真空チャンバー24の内側に配置されている。上記部材の位置関係は図10で説明を行う。 The connecting member 27 that connects the load board 16 (visualized) and the probe card 21 (FIG. 5) is displayed and is arranged inside the vacuum chamber 24. The positional relationship of the members will be described with reference to FIG.

図5は、図4の前記ウエハートレー昇降機構60を下方から見た斜視図であり、表示されている部材で前記プローブカード21と前記シール部材22以外は、すべて図4と同じであることから説明は省略し、前記シール部材22に関しては図10で説明を行う。 FIG. 5 is a perspective view of the wafer tray elevating mechanism 60 of FIG. 4 as viewed from below, and all of the displayed members are the same as those of FIG. 4 except for the probe card 21 and the seal member 22. The description will be omitted, and the sealing member 22 will be described with reference to FIG.

図6は、本発明の第5と第6の実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60を備えた前記ウエハー試験ユニット20の外観を示し、前記ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、前記ウエハートレー23と、前記フレーム25と、前記テスター部26を表示し、前記ウエハートレー昇降機構60は前記ウエハー15を搭載する位置に下降している。FIG. 6 shows the appearance of the wafer test unit 20 provided with the wafer tray elevating mechanism 60 according to the fifth and sixth embodiments of the present invention, and shows the load board 16 , the wafer tray elevating mechanism 60, and the above. The wafer tray 23, the frame 25, and the tester unit 26 are displayed, and the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered to a position where the wafer 15 is mounted.

図7は、図6の前記ウエハー試験ユニット20を下方から見た斜視図であり、前記ロードボード16と前記ウエハートレー昇降機構60と、前記ウエハートレー23と、前記フレーム25と、前記テスター部26と、前記真空チャンバー24と、前記プローブカード21と、前記シール部材22を表示している。FIG. 7 is a perspective view of the wafer test unit 20 of FIG. 6 as viewed from below. The load board 16 , the wafer tray elevating mechanism 60, the wafer tray 23, the frame 25, and the tester unit 26. , The vacuum chamber 24 , the probe card 21, and the seal member 22 are displayed.

詳しくは図10で説明するが、前記真空チャンバー60と前記プローブカード21と前記シール部材22b前記シール部材22で囲まれる空間、及び前記真空チャンバー60と、前記ウエハートレー23と前期シール部材22bと前期シール部材22とで囲まれる空間は、前記バキューム機構29で減圧され、前記ウエハー15と前記プローブカード21の間の加圧接続が行われる。Although details will be described with reference to FIG. 10, the vacuum chamber 60, the probe card 21, the sealing member 22b , the space surrounded by the sealing member 22 , the vacuum chamber 60, the wafer tray 23, and the early sealing member 22b. The space surrounded by the seal member 22 in the first half is decompressed by the vacuum mechanism 29, and a pressure connection is made between the wafer 15 and the probe card 21.

図8は、本発明の第5と第6の実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60を示す斜視図であり、該ウエハートレー昇降機構60は前記真空チャンバー24と、駆動機構70と、スライド機構80と、前記ウエハートレー保持板61と、前記シール部材22と、前記シール部材22a(図10)と前記シール部材22b(図10)と、ベース板62とを備えている。理解を容易にするため前記接続部材27と前記プローブカード21と前記ウエハートレー23を表示している。FIG. 8 is a perspective view showing the wafer tray elevating mechanism 60 according to the fifth and sixth embodiments of the present invention, in which the wafer tray elevating mechanism 60 includes the vacuum chamber 24, a drive mechanism 70, and a slide mechanism. 80, the wafer tray holding plate 61 , the sealing member 22, the sealing member 22a (FIG. 10), the sealing member 22b (FIG. 10), and the base plate 62 are provided. The connecting member 27, the probe card 21, and the wafer tray 23 are displayed for easy understanding.

前記駆動機構70は、ボールネジ71aと、スライドナット72と前記ボールネジ71aを支える上部軸受73と、下部軸受74とを備え、前記スライド機構80は前記スライド軸81と前記スライドユニット82を備えている。
前記駆動機構は前記駆動モーター75で駆動され、該駆動モーター75は前記ロードボード16の上から取付け金具を介して、前記真空チャンバー24に設置され、該駆動モーター75が前記ボールネジ71aを直接駆動する方式を採用している。
The drive mechanism 70 includes a ball screw 71a, a slide nut 72, an upper bearing 73 that supports the ball screw 71a, and a lower bearing 74, and the slide mechanism 80 includes the slide shaft 81 and the slide unit 82 .
The drive mechanism is driven by the drive motor 75, and the drive motor 75 is installed in the vacuum chamber 24 from above the load board 16 via a mounting bracket, and the drive motor 75 directly drives the ball screw 71a. The method is adopted.

前記駆動機構70の前期ボールネジ71aが、前記上部軸受73を介して前記真空チャンバー24の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記下部軸受74を介して前記ベース板62の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前期スライドナット72が、前記ウエハートレー保持板61の四隅の前記上部軸受73と前記下部軸受74が設置される箇所と相対する箇所に設置されている。The early ball screws 71a of the drive mechanism 70 are installed at two positions diagonally opposed to each other at the four corners of the vacuum chamber 24 via the upper bearing 73, and diagonally at the four corners of the base plate 62 via the lower bearing 74. The slide nuts 72 are installed at two opposite locations, and the slide nuts 72 of the previous term are installed at the four corners of the wafer tray holding plate 61 so as to face the locations where the upper bearings 73 and the lower bearings 74 are installed.

また、前記スライド機構80は、前期スライド軸81の両端が、前記真空チャンバー24と前記ベース板62の四隅の前記駆動機構70の上部軸受73と下部軸受74が設置されない箇所に連結され、
前期スライドユニット82が、前記ウエハートレー保持板61の四隅の前記スライド軸81が連結される箇所と相対する箇所に設置されている。
Further, in the slide mechanism 80, both ends of the slide shaft 81 in the previous period are connected to the vacuum chamber 24 and the four corners of the base plate 62 where the upper bearing 73 and the lower bearing 74 of the drive mechanism 70 are not installed.
The slide unit 82 of the previous term is installed at the four corners of the wafer tray holding plate 61 so as to face the positions where the slide shafts 81 are connected.

なお、前記ロードボード16(可視化している)と前記プローブカード21(図9)の間を接続する接続部材27が表示され、前記真空チャンバー24の内側に配置されている。上記部材の位置関係は図10で説明を行う。 A connecting member 27 connecting the load board 16 (visualized) and the probe card 21 (FIG. 9) is displayed and is arranged inside the vacuum chamber 24. The positional relationship of the members will be described with reference to FIG.

図9は、図8の前記ウエハートレー昇降機構60を下方から見た斜視図であり、表示されている部材で前記プローブカード21と前記シール部材22以外は、すべて図8と同じであることから説明は省略し、前記シール部材22に関しては図10で説明を行う。 FIG. 9 is a perspective view of the wafer tray elevating mechanism 60 of FIG. 8 as viewed from below, and all of the displayed members are the same as those of FIG. 8 except for the probe card 21 and the seal member 22. The description will be omitted, and the sealing member 22 will be described with reference to FIG.

図10は、前記ウエハー試験ユニット20を構成する前記ロードボード16と、前記真空チャンバー24と、前記プローブカード21と、前記ウエハートレー23と、で囲まれる二つの空間(密閉空間)の構成を示す断面図である。FIG. 10 shows the configuration of two spaces (sealed spaces) surrounded by the load board 16 constituting the wafer test unit 20, the vacuum chamber 24, the probe card 21, and the wafer tray 23. It is a cross-sectional view.

前記ウエハートレー昇降機構60の上昇(図の一点鎖線で示す部分)で、前記ロードボード16と、前記シール部材22aと、前記真空チャンバー24と、前記シール部材22bと、前期プローブカード21と、で囲まれる第一の密閉空間24aと、
前記真空チャンバー24と、前記シール部材22bと、前期プローブカード21と、前記シール部材22と、前記ウエハートレー23と、で囲まれる第二の密閉空間24bが形成される。
By ascending the wafer tray elevating mechanism 60 (the portion indicated by the alternate long and short dash line in the figure), the load board 16, the sealing member 22a , the vacuum chamber 24, the sealing member 22b, and the probe card 21 of the previous period are used. The first enclosed space 24a surrounded by
A second sealed space 24b surrounded by the vacuum chamber 24, the sealing member 22b , the early probe card 21, the sealing member 22, and the wafer tray 23 is formed.

前記第一の密閉空間24aを真空吸引することで、前記ロードボード16と前記プローブカード21間の電気的接続がポゴタワーなどの前記接続部材27を介して行われ、前記第二の密閉空間24bを真空吸引することで、前記プローブカード21と前記ウエハー15間の電気的接続が行われる。
なお、真空吸引は前記バキューム機構29で行われ、該バキューム機構29の圧力調整で密閉空間の減圧と加圧及び大気圧への開放が行われる。
By vacuum-sucking the first closed space 24a, an electrical connection between the load board 16 and the probe card 21 is made via the connecting member 27 such as a pogo tower, and the second closed space 24b is provided. Vacuum suction makes an electrical connection between the probe card 21 and the wafer 15.
The vacuum suction is performed by the vacuum mechanism 29, and the pressure of the vacuum mechanism 29 is adjusted to reduce the pressure, pressurize, and open the closed space to atmospheric pressure.

図11は、本発明の第7から第9の実施形態に係る前記ウエハー位置決めステージ32を備えた前記ウエハー位置決めユニット30の外観を示す斜視図であり、前記ウエハー位置決めステージ32と前記位置情報撮影機構33とを備え、該ウエハー位置決めユニット30は前記ウエハー位置決めユニットスライド機構31により横方向(列方向)に移動することができる。FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of the wafer positioning unit 30 provided with the wafer positioning stage 32 according to the seventh to ninth embodiments of the present invention, and is a perspective view showing the wafer positioning stage 32 and the position information photographing mechanism. The wafer positioning unit 30 can be moved in the lateral direction (row direction) by the wafer positioning unit slide mechanism 31.

図12は、本発明の第7から第9の実施形態に係る前記ウエハー位置決めステージ32を構成する部材の外観を示す斜視図であり、構成を分りやすくするため、前記揺動板41から上の前記アライメントステージ34を上方に分離し、揺動機構取付け板44を下方に分離し、前記ウエハー位置決めユニット取付け板52も下方に分離して表示している。FIG. 12 is a perspective view showing the appearance of the members constituting the wafer positioning stage 32 according to the seventh to ninth embodiments of the present invention, and is above the rocking plate 41 in order to make the configuration easy to understand. The alignment stage 34 is separated upward, the swing mechanism mounting plate 44 is separated downward, and the wafer positioning unit mounting plate 52 is also separated downward and displayed.

前記ウエハー位置決めステージ32は、前記ウエハートレー載置面35を有しX方向とY方向と回転方向の位置制御を行う前記アライメントステージ34と、前記アライメントステージ揺動機構40と、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50とを備えている。図示は省略するが、前記ウエハートレー載置面35は前記ウエハートレー23を吸引保持する吸引口を有し、前記バキューム機構29で吸引している。 The wafer positioning stage 32 includes the alignment stage 34 which has the wafer tray mounting surface 35 and controls the positions in the X, Y, and rotation directions, the alignment stage swing mechanism 40, and the wafer positioning stage elevating and lowering. It is equipped with a mechanism 50. Although not shown, the wafer tray mounting surface 35 has a suction port for sucking and holding the wafer tray 23, and is sucked by the vacuum mechanism 29.

本発明の第8の実施形態に係る前記アライメントステージ揺動機構40は、前記アライメントステージ34を搭載する揺動板41と、前記ウエハートレー保持板61の下面の四隅に接触する突き当て部材42と、球面滑り軸受45を中心位置に有し、該球面滑り軸受45の外周部に放射状に複数のバネ部材46を有する前記揺動機構取付け板44を備えている。 The alignment stage swing mechanism 40 according to an eighth embodiment of the present invention includes a swing plate 41 on which the alignment stage 34 is mounted and abutting members 42 that come into contact with four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate 61. The swing mechanism mounting plate 44 having a spherical slide bearing 45 at a central position and having a plurality of spring members 46 radially on the outer peripheral portion of the spherical slide bearing 45 is provided.

また前記揺動板41の中央部が前記球面滑り軸受45の可動部(ボールジョイントのボールに連結した部分)と連結され、前記揺動機構取付け板44の中央部が前記球面滑り軸受45の固定部と連結され、前記揺動板41と前記揺動機構取付け板44の間は、前記揺動板41の揺動スペースが確保されている。なお、本図では前記球面滑り軸受45にボールジョイントタイプの軸受を使用し、前記バネ部材46に板バネを使用している。 Further, the central portion of the swing plate 41 is connected to the movable portion (the portion connected to the ball of the ball joint) of the spherical slide bearing 45, and the central portion of the swing mechanism mounting plate 44 is fixed to the spherical slide bearing 45. The rocking space of the rocking plate 41 is secured between the rocking plate 41 and the rocking mechanism mounting plate 44. In this figure, a ball joint type bearing is used for the spherical slide bearing 45, and a leaf spring is used for the spring member 46.

前記突き当て部材42は、前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50で該アライメントステージ揺動機構40を上昇させ、該突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35が前記ウエハートレー23を前後左右に移動できる高さを有している。前記前後左右に移動できる高さは、前記ウエハートレー23を数ミリメートル押し上げる高さで良い。The abutting member 42 raises the alignment stage swing mechanism 40 by the wafer positioning stage elevating mechanism 50, and when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61, the wafer tray of the alignment stage 34 The mounting surface 35 has a height that allows the wafer tray 23 to be moved back and forth and left and right. The height at which the wafer tray 23 can be moved back and forth and left and right may be a height that pushes up the wafer tray 23 by several millimeters .

本発明の第9の実施形態に係る前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50は、前記揺動機構取付け板44と、ウエハー位置決めユニット取付け板52と、スライド部51bと駆動部51aを有する駆動機構51とを備えている。 The wafer positioning stage elevating mechanism 50 according to a ninth embodiment of the present invention includes the swing mechanism mounting plate 44, a wafer positioning unit mounting plate 52, and a drive mechanism 51 having a slide portion 51b and a drive portion 51a. I have.

前記駆動機構51の駆動部51aは、前記ウエハー位置決めユニット取付け板52に設置され、前記スライド部51bの先端が、前記揺動機構取付け板44の四隅に連結されている。なお、前記駆動部51aとスライド部51bの設置場所は入れ替えることもできる。 The drive portion 51a of the drive mechanism 51 is installed on the wafer positioning unit mounting plate 52, and the tips of the slide portions 51b are connected to the four corners of the swing mechanism mounting plate 44. The installation locations of the drive unit 51a and the slide unit 51b can be exchanged.

図13は、本発明の第2から第4の実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60を備えた前記ウエハー試験装置20を搭載した前記ウエハー試験装置10で、該ウエハートレー昇降機構60により前記ウエハートレー23が押し上げられ、前記ウエハー位置決めステージ32は下方に停止し、前記ウエハー位置決めユニットスライド機構31で横方向に移動可能な状態を示し、試験の工程としては、試験の開始前から終了までの状態を示している。13, by the wafer testing apparatus 10 equipped with the wafer test apparatus 20 from the second with a pre-Symbol wafer tray elevating mechanism 60 according to a fourth embodiment of the present invention, the by the wafer tray elevating mechanism 60 The wafer tray 23 is pushed up, the wafer positioning stage 32 is stopped downward, and the wafer positioning unit slide mechanism 31 shows a state in which it can be moved laterally. The test process is from before the start to the end of the test. Indicates the state.

なお、前記ウエハー位置決めステージ32は前記アライメントステージ34と前期アライメントステージ揺動機構40と前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50を備えている。 The wafer positioning stage 32 includes the alignment stage 34, the early alignment stage swing mechanism 40, and the wafer positioning stage elevating mechanism 50.

図14は、図13の状態から前記ウエハートレー昇降機構60が、前記ウエハー15が載置される位置に降下した状態を示し、この状態で前記ウエハー15の取出しと搭載が行われる。図の構成は図13と同じであることから部材の説明は省略する。 FIG. 14 shows a state in which the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered from the state of FIG. 13 to a position where the wafer 15 is placed, and the wafer 15 is taken out and mounted in this state. Since the structure of the figure is the same as that of FIG. 13, the description of the members will be omitted.

図15は、図14の状態から前記ウエハー位置決めステージ32が前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50で押し上げられ、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61の下面に接触した状態を示し、図では判別しにくいが前記ウエハートレー載置面35は、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記ウエハートレー23を前後左右に移動できる状態になっている。FIG. 15 shows a state in which the wafer positioning stage 32 is pushed up by the wafer positioning stage elevating mechanism 50 from the state of FIG. 14 and the abutting member 42 is in contact with the lower surface of the wafer tray holding plate 61. Although it is difficult to do so, the wafer tray mounting surface 35 is in a state where the wafer tray 23 can be moved back and forth and left and right when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61.

また、前記アライメントステージ揺動機構40を構成する前記突き当て部材42が、4カ所で前期ウエハートレー保持板61に接触して停止することで、前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35は、前期ウエハートレー保持板61の傾きに追随することができ、前記ウエハートレー23の押し上げを終えた時の傾きは、前記ウエハートレー保持板61の傾きと同じ傾きで、前記ウエハー15と前記プローブカード21の位置合せを行うことができる。 Further, when the abutting member 42 constituting the alignment stage swing mechanism 40 comes into contact with the wafer tray holding plate 61 in the previous period and stops at four places, the wafer tray mounting surface 35 of the alignment stage 34 can be moved. The inclination of the wafer tray holding plate 61 in the previous period can be followed, and the inclination when the wafer tray 23 is finished to be pushed up is the same as the inclination of the wafer tray holding plate 61, and the wafer 15 and the probe card 21 are inclined. Can be aligned.

前記ウエハートレー23を押し上げる高さは、該ウエハートレー23を前後左右に移動できる高さであることから、前期ウエハートレー保持板61から数ミリメートル押上げる高さで良い。図の構成は図13及び図14と同じであることから部材の説明は省略する。Since the height at which the wafer tray 23 is pushed up is a height at which the wafer tray 23 can be moved back and forth and left and right, the height at which the wafer tray 23 is pushed up by several millimeters from the wafer tray holding plate 61 in the previous period may be sufficient. Since the structure of the drawings is the same as that of FIGS. 13 and 14, the description of the members will be omitted.

図16は、本発明の第5と第6の実施形態に係る前記ウエハートレー昇降機構60を備えた前記ウエハー試験装置20を搭載した前記ウエハー試験装置10で、該ウエハートレー昇降機構60で前記ウエハーとれー23が押し上げられ、前記ウエハー位置決めステージ32は下方に停止し、前記ウエハー位置決めユニットスライド機構31で横方向に移動可能な状態を示している。試験の工程としては、試験の開始前から終了までの状態を示している。図の構成は図13と同じであることから記述のない記号の説明は省略する。FIG. 16 shows the wafer test apparatus 10 equipped with the wafer test apparatus 20 provided with the wafer tray elevating mechanism 60 according to the fifth and sixth embodiments of the present invention, and the wafer tray elevating mechanism 60 provides the wafer. The wafer 23 is pushed up, the wafer positioning stage 32 is stopped downward, and the wafer positioning unit slide mechanism 31 shows a state in which it can be moved in the lateral direction. As the test process, the state from before the start to the end of the test is shown. Since the structure of the figure is the same as that of FIG. 13, the description of symbols not described is omitted.

図17は、図16の状態から前記ウエハートレー昇降機構60が、前記ウエハー15が載置される位置に降下した状態を示し、この状態で前記ウエハー15の取出しと搭載が行われる。部材の説明は図16と同じであるため説明は省略する。 FIG. 17 shows a state in which the wafer tray elevating mechanism 60 is lowered from the state of FIG. 16 to a position where the wafer 15 is placed, and the wafer 15 is taken out and mounted in this state. Since the description of the members is the same as that in FIG. 16, the description will be omitted.

図18は、図17の状態から前記ウエハー位置決めステージ32が前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50で押し上げられ、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61の下面に接触した状態を示している。図では判別しにくいが、前記ウエハートレー載置面35は、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記ウエハートレー23を前後左右に移動できる高さに押し上げている。FIG. 18 shows a state in which the wafer positioning stage 32 is pushed up by the wafer positioning stage elevating mechanism 50 from the state of FIG. 17, and the abutting member 42 is in contact with the lower surface of the wafer tray holding plate 61. Although it is difficult to distinguish in the figure, the wafer tray mounting surface 35 pushes up the wafer tray 23 to a height that allows it to move back and forth and left and right when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61.

また、前記アライメントステージ揺動機構40を構成する前記突き当て部材42が、4カ所で前期ウエハートレー保持板61に接触し停止することで、前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35は、前期ウエハートレー保持板61の傾きに追随することができ、前記ウエハートレー23の押し上げを終えた時の傾きは、前記ウエハートレー保持板61と同じ傾きで、前記ウエハー15と前記プローブカード21の位置合せを行うことができる。 Further, when the abutting member 42 constituting the alignment stage swing mechanism 40 comes into contact with the wafer tray holding plate 61 of the previous period and stops at four places, the wafer tray mounting surface 35 of the alignment stage 34 becomes the wafer tray mounting surface 35 of the previous period. The inclination of the wafer tray holding plate 61 can be followed, and the inclination when the wafer tray 23 is finished to be pushed up is the same as the inclination of the wafer tray holding plate 61, and the wafer 15 and the probe card 21 are aligned with each other. It can be performed.

前記ウエハートレー23を押し上げる高さは、該ウエハートレー23を前後左右に移動できる高さであることから、数ミリメートルの押上高さで良い。
なお、図の構成は図16と同じであることから、部材の説明は省略する。
Since the height at which the wafer tray 23 is pushed up is such that the wafer tray 23 can be moved back and forth and left and right, a push-up height of several millimeters may be sufficient.
Since the structure of the figure is the same as that of FIG. 16, the description of the members will be omitted.

これまで説明したように、前記アライメントステージ揺動機構40と前記ウエハー位置決めステージ昇降機構50の機能により、前記ウエハー位置決めステージ32が押し上げられ、前記揺動板41の上面の四隅に設けられた前記突き当て部材42が、前記ウエハートレー保持板61の下面の四隅に接触することにより、該ウエハートレー保持板61の傾きに前記アライメントステージ34の傾きを追随させることができる。 As described above, the wafer positioning stage 32 is pushed up by the functions of the alignment stage swing mechanism 40 and the wafer positioning stage elevating mechanism 50, and the thrusts provided at the four corners of the upper surface of the swing plate 41. When the abutting member 42 comes into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate 61, the inclination of the alignment stage 34 can be made to follow the inclination of the wafer tray holding plate 61.

前記アライメントステージ34のウエハートレー載置面35の高さは、前記突き当て部材42より高く設定されていることにより、前記突き当て部材42が前記ウエハートレー保持板61に接触した時、前記ウエハートレー23は前記ウエハートレー保持板61から数ミリメートル押上げられ、前後左右に移動できる状態になっている。The height of the wafer tray mounting surface 35 of the alignment stage 34 is set higher than that of the abutting member 42, so that when the abutting member 42 comes into contact with the wafer tray holding plate 61, the wafer tray 23 is pushed up by several millimeters from the wafer tray holding plate 61 and is in a state where it can be moved back and forth and left and right.

図13〜図15、図16〜図18で示す前記ウエハートレー昇降機構60を構成する前記駆動機構70と前記スライド機構80の中心は、前記真空チャンバー24の四隅に設置されているが、該真空チャンバー24の外側に設置することも可能である。
前記真空チャンバー24と前記プローブカード21と前記ウエハートレー23との平行度の確保と前記ウエハートレー昇降機構60のスペースの最小化を考え、前記真空チャンバーに設置する方式がベストと考えて本方式を採用している。
The centers of the drive mechanism 70 and the slide mechanism 80 constituting the wafer tray elevating mechanism 60 shown in FIGS. 13 to 15 and 16 to 18 are installed at the four corners of the vacuum chamber 24. It can also be installed outside the vacuum chamber 24.
Considering ensuring the parallelism between the vacuum chamber 24, the probe card 21, and the wafer tray 23 and minimizing the space of the wafer tray elevating mechanism 60, it is considered that the method of installing in the vacuum chamber is the best, and this method is adopted. It is adopted.

図19は、本発明の第10の実施形態に係る前記装置フレーム11が、列方向に4列、段方向に3段積載されたウエハー試験システム100を示す斜視図である。
前記ウエハー位置決めステージ32は、前記ウエハー位置決めユニットスライド機構31で列方向にスライドし、どの列の試験に対しても対応することができる。
FIG. 19 is a perspective view showing a wafer test system 100 in which the apparatus frame 11 according to the tenth embodiment of the present invention is loaded in four rows in a row direction and three stages in a row direction.
The wafer positioning stage 32 slides in the row direction by the wafer positioning unit slide mechanism 31, and can handle tests in any row.

図20は、図19で構成するウエハー試験システム100の正面図を示している。前記ウエハー位置決めユニット30と前記ウエハー位置決めスライドユニット31は、各段に設置されている。FIG. 20 shows a front view of the wafer test system 100 configured with FIG. The wafer positioning unit 30 and the wafer positioning slide unit 31 are installed in each stage.

本発明は以上のように構成するので、具体的には次の課題への対応が可能になる。
ウエハー位置決めステージがウエハートレーを昇降させる工程を、ウエハー位置決めユニットから切り離し、ウエハートレーをプローブカードとの平行性を確保して、垂直に昇降させる手段としてウエハートレー昇降機構を備え、
ウエハー位置決めユニットには、ウエハーとプローブカードの位置合せのみを担わせ、ウエハートレー載置面をウエハートレーの傾きに追随させて、ウエハートレーの平面に対し垂直に昇降させる手段として、アライメントステージ揺動機構とウエハー位置決めステージ昇降機構とを備えることにより、
ウエハーの電極とプローブカードの端子間の高精度の位置合せと、高稼働率のウエハー試験装置を提供することができる。
Since the present invention is configured as described above, it is possible to specifically deal with the following problems.
The process of raising and lowering the wafer tray by the wafer positioning stage is separated from the wafer positioning unit, and a wafer tray raising and lowering mechanism is provided as a means for ensuring parallelism with the probe card and raising and lowering the wafer tray vertically.
The wafer positioning unit is responsible only for the alignment of the wafer and the probe card, and the alignment stage swings as a means for raising and lowering the wafer tray mounting surface perpendicular to the plane of the wafer tray by following the inclination of the wafer tray. By providing a mechanism and a wafer positioning stage elevating mechanism,
It is possible to provide a highly accurate alignment between a wafer electrode and a probe card terminal and a wafer test apparatus having a high operating rate.

10 ウエハー試験装置
11 装置フレーム
15 ウエハー
16 ロードボード
20 ウエハー試験ユニット
21 プローブカード
22 シール部材
22a シール部材
22b シール部材
23 ウエハートレー
24 真空チャンバー
24a 第一の密閉空間
24b 第二の密閉空間
25 フレーム
26 テスター部
27 接続部材
29 バキューム機構
30 ウエハー位置決めユニット
31 ウエハー位置決めユニットスライド機構
32 ウエハー位置決めステージ
33 位置情報撮影機構
34 アライメントステージ
35 ウエハートレー載置面
40 アライメントステージ揺動機構
41 揺動板
42 突き当て部材
44 揺動機構取付け板
45 球面滑り軸受
46 バネ部材
50 ウエハー位置決めステージ昇降機構
51 駆動機構
51a 駆動部
51b スライド部
52 ウエハー位置決めユニット取付け板
60 ウエハートレー昇降機構
61 ウエハートレー保持板
62 ベース板
70 駆動機構
71 ボールネジ
71a ボールネジ
72 スライドナット
73 上部軸受
74 下部軸受
75 駆動モーター
76 スライドユニット
77 スライド軸
80 スライド機構
81 スライド軸
82 スライドユニット
100 ウエハー試験システム
10 Wafer test equipment 11 Equipment frame 15 Wafer 16 Load board 20 Wafer test unit 21 Probe card 22 Sealing member 22a Sealing member 22b Sealing member 23 Wafer tray 24 Vacuum chamber 24a First sealed space 24b Second sealed space 25 Frame 26 Tester Part 27 Connection member 29 Vacuum mechanism 30 Wafer positioning unit 31 Wafer positioning unit Slide mechanism 32 Wafer positioning stage 33 Position information imaging mechanism 34 Alignment stage 35 Wafer tray mounting surface 40 Alignment stage swing mechanism 41 Swing plate 42 Butting member 44 Swing mechanism mounting plate 45 Spherical sliding bearing 46 Spring member 50 Wafer positioning stage elevating mechanism 51 Drive mechanism 51a Drive unit 51b Slide unit 52 Wafer positioning unit mounting plate 60 Wafer tray elevating mechanism 61 Wafer tray holding plate 62 Base plate 70 Drive mechanism 71 Ball screw 71a Ball screw 72 Slide nut 73 Upper bearing 74 Lower bearing 75 Drive motor 76 Slide unit 77 Slide shaft 80 Slide mechanism 81 Slide shaft 82 Slide unit 100 Wafer test system

Claims (12)

ウエハーの電極とプローブカードの端子間を、加圧接触させて試験を行うウエハー試験装置であり、
ウエハー試験ユニットと、ウエハー位置決めユニットと、前記ウエハー試験ユニットを搭載する装置フレームと、前記ウエハー位置決めユニットを横方向に搬送するウエハー位置決めユニットスライド機構と、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
テスト回路等が搭載されるロードボードと、
前記プローブカードと、
前記ウエハーを載置するウエハートレーと、
前記ロードボードと前記プローブカードと前記ウエハートレーと共に密閉空間を構成する真空チャンバーと、
前記ウエハートレーを前記ウエハーが載置される位置と、前記ウエハートレーが前記真空チャンバーに接触する位置との間を昇降させるウエハートレー昇降機構とを備えることを特徴とするウエハー試験装置。
This is a wafer test device that conducts tests by applying pressure contact between the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card.
A wafer test unit, a wafer positioning unit, a device frame on which the wafer test unit is mounted, a wafer positioning unit slide mechanism that laterally conveys the wafer positioning unit, and a wafer positioning unit slide mechanism.
With
The wafer test unit is
A road board on which a test circuit etc. is mounted and
With the probe card
A wafer tray on which the wafer is placed and
A vacuum chamber forming a closed space together with the load board, the probe card, and the wafer tray.
A wafer test apparatus comprising: a wafer tray elevating mechanism for elevating and lowering the wafer tray between a position on which the wafer is placed and a position where the wafer tray contacts the vacuum chamber.
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
該ウエハートレーを載置するウエハートレー保持板と、
ボールネジと、前記ボ−ルネジの駆動でスライドするスライド軸と、前記スライド軸と嵌合するスライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記ボールネジを駆動する駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有するスライド機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅に設置され、
前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅に連結されることを特徴とする請求項1に記載のウエハー試験装置。
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
A wafer tray holding plate on which the wafer tray is placed and a wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide shaft that slides by driving the ball screw, and a slide unit that fits with the slide shaft.
The drive motor that drives the ball screw and
A slide mechanism with a slide shaft and a slide unit,
With
The drive mechanism
The slide units are installed at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts of the previous term are connected to the four corners of the wafer tray holding plate.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide units are installed at the four corners of the vacuum chamber.
The wafer test apparatus according to claim 1, wherein the tips of the slide shafts are connected to the four corners of the wafer tray holding plate.
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、前記スライド機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、
前期ボールネジが前記駆動モーターに連結され、
前記スライド機構は、
前記スライドユニットが、前記真空チャンバーの四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、前記スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結されることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, the drive motor, and the slide mechanism are provided.
The drive mechanism
The slide units are installed at two diagonally opposite locations at the four corners of the vacuum chamber, and the tips of the previous slide shafts are connected to the two diagonally opposed locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
The ball screw of the previous term is connected to the drive motor,
The slide mechanism
The slide unit is installed at two diagonally opposed locations at the four corners of the vacuum chamber, and the tips of the slide shafts are connected to two diagonally opposed locations at the four corners of the wafer tray holding plate. The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 2.
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、を備え、
前記駆動機構は、
前記スライドユニットが前記真空チャンバーの四隅の4カ所に設置され、
前期スライド軸の先端が、前記ウエハートレー保持板の四隅の4カ所に連結され、
前期ボールネジが、前記駆動モーターに連結されることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, and the drive motor are provided.
The drive mechanism
The slide units are installed at four locations at the four corners of the vacuum chamber.
The tips of the slide shafts of the previous term are connected to the four corners of the wafer tray holding plate.
The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 2, wherein the ball screw of the previous term is connected to the drive motor.
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記駆動機構にボールネジ一体型ボールスプラインが使用され、
前記スライド機構にボールスプラインが使用されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のウエハー試験ユニット。
The wafer tray elevating mechanism is
A ball spline with an integrated ball screw is used for the drive mechanism.
The wafer test unit according to any one of claims 1 to 4, wherein a ball spline is used for the slide mechanism.
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、
前記ウエハートレーと、
前記ウエハートレー保持板と、
ボールネジと、スライドナットと、前記ボールネジの上部軸受と下部軸受と、を有する駆動機構と、
前記駆動モーターと、
前記スライド機構と、
前記下部軸受を有するベース板と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、上部軸受と下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、
前期スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置され、
前記スライド機構は、
前期スライド軸の両端が、前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の斜めに対向する2カ所に連結され、
前期スライドユニットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の斜めに対向する2カ所に設置されることを特徴とする請求項1に記載のウエハー試験装置。
The wafer tray elevating mechanism is
With the vacuum chamber
With the wafer tray
With the wafer tray holding plate
A drive mechanism having a ball screw, a slide nut, and an upper bearing and a lower bearing of the ball screw.
With the drive motor
With the slide mechanism
The base plate having the lower bearing and
With
The drive mechanism
The early ball screws connected to the drive motor are installed at two diagonally opposite locations of the vacuum chamber and the four corners of the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The slide nuts of the previous term were installed at two diagonally opposite locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
The slide mechanism
Both ends of the slide shaft in the previous period are connected to the vacuum chamber and the four corners of the base plate diagonally facing each other.
The wafer test apparatus according to claim 1, wherein the slide units of the previous term are installed at two diagonally opposite locations at the four corners of the wafer tray holding plate.
前記ウエハートレー昇降機構は、
前記真空チャンバーと、前記ウエハートレーと、前記ウエハートレー保持板と、前記駆動機構と、前記駆動モーターと、前記ベース板と、を備え、
前期駆動機構は、
前記駆動モーターに連結された前期ボールネジが、上部軸受と下部軸受を介して前記真空チャンバーと前記ベース板の四隅の4カ所に設置され、
前期スライドナットが、前記ウエハートレー保持板の四隅の4カ所に設置されることを特徴とする請求項1に記載のウエハー試験装置。
The wafer tray elevating mechanism is
The vacuum chamber, the wafer tray, the wafer tray holding plate, the drive mechanism, the drive motor, and the base plate are provided.
The drive mechanism in the previous term
The early ball screws connected to the drive motor are installed at four locations of the vacuum chamber and the four corners of the base plate via the upper bearing and the lower bearing.
The wafer test apparatus according to claim 1, wherein slide nuts of the previous term are installed at four positions at four corners of the wafer tray holding plate.
前記ウエハー位置決めユニットは、
前記ウエハー位置決めユニットスライド機構の駆動で、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハートレーと相対するように配置され、
前記ウエハートレーを載置し、前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子間の位置合せを行うウエハー位置決めステージと、
カメラを有する位置情報撮影機構と、
を備え、
前記ウエハー位置決めステージは、
X方向とY方向と回転方向の位置制御を行うアライメントステージと、
前記アライメントステージのウエハートレー載置面の傾きを、前記ウエハートレーの傾きに追随させるアライメントステージ揺動機構と、
該ウエハー位置決めステージを昇降させるウエハー位置決めステージ昇降機構と、
を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。
The wafer positioning unit is
Driven by the wafer positioning unit slide mechanism, it is arranged under the wafer test unit so as to face the wafer tray.
A wafer positioning stage on which the wafer tray is placed and alignment between the electrodes of the wafer and the terminals of the probe card, and
A position information shooting mechanism with a camera and
With
The wafer positioning stage is
An alignment stage that controls the positions in the X, Y, and rotation directions,
An alignment stage swing mechanism that makes the inclination of the wafer tray mounting surface of the alignment stage follow the inclination of the wafer tray.
A wafer positioning stage elevating mechanism that elevates and elevates the wafer positioning stage,
The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the wafer test apparatus is provided.
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー位置決めステージが上昇する時、
前記ウエハートレー保持板の下面の四隅に接触する突き当て部材と、
前記突き当て部材を四隅に有する揺動板と、
可動部と固定部を有する球面滑り軸受と、
前記揺動板の外周部に加わる荷重を支えるバネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを有して設置される揺動機構取付け板と、を備え、
前記突き当て部材は、
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構で該アライメントステージ揺動機構を上昇させ、該突き当て部材が前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージのウエハートレー載置面が前記ウエハートレーを前後左右に移動できる高さを有し、
前記球面滑り軸受は、
前記揺動板と前記揺動機構取付け板の間の中央部に設置され、
前記可動部が前記揺動板に連結され、前記固定部が前記揺動機構取付け板に連結され、
前記バネ部材は、
前記球面軸受が設置される外周部に複数配置されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。
The alignment stage swing mechanism is
When the wafer positioning stage rises,
Abutting members that come into contact with the four corners of the lower surface of the wafer tray holding plate, and
A rocking plate having the abutting member at the four corners,
Spherical plain bearings with moving and fixed parts,
A spring member that supports the load applied to the outer peripheral portion of the rocking plate, and
A rocking mechanism mounting plate, which is installed with a space for the rocking plate to swing, is provided below the rocking plate.
The abutting member is
When the alignment stage swing mechanism is raised by the wafer positioning stage elevating mechanism and the abutting member comes into contact with the wafer tray holding plate, the wafer tray mounting surface of the alignment stage moves the wafer tray back and forth and left and right. Has a height that can be
The spherical plain bearing is
Installed in the central part between the rocking plate and the rocking mechanism mounting plate,
The movable portion is connected to the rocking plate, and the fixed portion is connected to the rocking mechanism mounting plate.
The spring member is
The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein a plurality of the spherical bearings are arranged on the outer peripheral portion where the spherical bearings are installed.
前記ウエハー位置決めステージ昇降機構は、
前記揺動機構取付け板と、
スライド部と駆動部を有した駆動機構と、
前記ウエハー位置決めユニットを搭載するウエハー位置決めユニット取付け板と、
を備え、
前記駆動機構が、前記揺動機構取付け板と前記ウエハー位置決めユニット取付け板の四隅に設けられることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。
The wafer positioning stage elevating mechanism
With the swing mechanism mounting plate
A drive mechanism with a slide unit and a drive unit,
A wafer positioning unit mounting plate on which the wafer positioning unit is mounted and a wafer positioning unit mounting plate.
With
The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the drive mechanism is provided at four corners of the swing mechanism mounting plate and the wafer positioning unit mounting plate.
前記駆動機構に空圧機器が使用されることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。 The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein a pneumatic device is used for the drive mechanism. 前記装置フレームは、
前記ウエハー試験ユニット1セットを収容し、該装置フレームが横方向と縦方向に連結されることでウエハー試験装置のフレームを構成し、
前記ウエハー位置決めユニットが複数の前記ウエハー試験ユニットに対応して横方向に移動可能な構造を該装置フレームに備えることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のウエハー試験装置。
The device frame
A frame of the wafer test apparatus is formed by accommodating one set of the wafer test units and connecting the apparatus frames in the horizontal direction and the vertical direction.
The wafer test apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the apparatus frame is provided with a structure in which the wafer positioning unit is laterally movable corresponding to a plurality of the wafer test units.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN118033187A (en) * 2024-02-08 2024-05-14 苏州联讯仪器股份有限公司 Elevating system and wafer level aging testing device
CN118050619A (en) * 2024-02-08 2024-05-17 苏州联讯仪器股份有限公司 Wafer level burn-in testing device

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