JP2021185636A - Prober and pre-alignment method - Google Patents

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Abstract

To provide a prober capable of prealigning a square-shaped substrate that cannot be prealigned by a conventional method.SOLUTION: A prober (10) that transports a square-shaped substrate from a storage unit in which the substrate is stored to a prealignment unit, transports the substrate prealigned by the prealignment unit to an inspection unit, and inspects the substrate by the inspection unit, and includes a width/angle detection sensor (61) that continuously detects both edges of the substrate when the substrate is transported from the storage unit to the prealignment unit executes a step of detecting the tilt angle of the substrate from both edges of the substrate detected by the width/angle detection sensor, and a step of prealigning the substrate on the basis of the tilt angle of the substrate.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、半導体ウェーハ上に形成された複数のチップの電気的な検査を行うプローバおよびそのプリアライメント方法に関する。 The present invention relates to a prober for electrically inspecting a plurality of chips formed on a semiconductor wafer and a method for prealigning the prober.

近年、新しいパッケージの製造手段としてFOWLP(Fan Out Wafer Level Package)が注目されている。この基板は、特許文献１および２のような従来の円形のシリコンウェーハとは異なり、四角い形状で製作される場合がある。 In recent years, FOWLP (Fan Out Wafer Level Package) has been attracting attention as a means for manufacturing new packages. This substrate may be manufactured in a square shape, unlike the conventional circular silicon wafers such as Patent Documents 1 and 2.

特開２０１６−１９２４８４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-192484 特開２０１６−１５７８８３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-157883

対象となる四角の基板を搬送しようとした時に、従来の円形のウェーハで行っていたようなプリアライメント方式が適用できない。例えば、検査関連装置であるプローバでワークを検査する検査台（チャック）までワークを搬送する場合に、ワークの向きをある程度合わせなければいけない（プリアライメント）。従来行っていたようにウェーハの中心を保持し回転させることで、オリフラやノッチをセンサで検出する方式は、四角い形状のためにできない。また、基板にウェーハのオリフラやノッチに相当する位置決めの形状もない。 When trying to convey a target square substrate, the prealignment method that has been performed with conventional circular wafers cannot be applied. For example, when transporting a workpiece to an inspection table (chuck) that inspects the workpiece with a prober, which is an inspection-related device, the orientation of the workpiece must be aligned to some extent (prealignment). The method of detecting the orientation flats and notches with a sensor by holding and rotating the center of the wafer as in the past is not possible due to the square shape. In addition, the substrate does not have a positioning shape corresponding to a wafer orientation flat or notch.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来の方式ではプリアライメントできない四角い形状の基板をプリアライメントできるプローバを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a prober capable of prealigning a square-shaped substrate that cannot be prealigned by a conventional method.

本発明は、四角形状の基板が格納された格納部から基板をプリアライメント部に搬送し、プリアライメント部によってプリアライメントされた基板を検査部に搬送し、検査部によって基板を検査するプローバにおいて、基板が格納部からプリアライメント部に搬送されるときに、基板の搬送方向に沿った長さを検出する長さ検出センサと、基板が格納部からプリアライメント部に搬送されるときに、基板の搬送方向に直交する方向に沿った幅を連続的に検出する幅検出センサと、を備えるプローバを提供する。 The present invention is in a prober in which a substrate is transported from a storage unit in which a square-shaped substrate is stored to a pre-alignment unit, a substrate pre-aligned by the pre-alignment unit is transported to an inspection unit, and the substrate is inspected by the inspection unit. A length detection sensor that detects the length along the transport direction of the board when the board is transported from the storage unit to the pre-alignment section, and a length detection sensor that detects the length of the board when the board is transported from the storage section to the pre-alignment section. Provided is a prober including a width detection sensor that continuously detects a width along a direction orthogonal to a transport direction.

上記のプローバは、長さ検出センサの検出した基板の長さと、幅検出センサの連続的に検出した基板の幅とから、所定の基準座標に対する基板の偏芯量およびウェーハの搬送方向に対する基板の傾き角度を算出する算出部を備え、プリアライメント部は、算出部の算出した所定の基準座標に対する基板の偏芯量および傾き角度に基づいて、基板のプリアライメントを行うことが好ましい。 The above prober is based on the length of the substrate detected by the length detection sensor and the width of the substrate continuously detected by the width detection sensor. It is preferable that the pre-alignment unit includes a calculation unit for calculating the tilt angle, and the pre-alignment unit performs pre-alignment of the substrate based on the amount of eccentricity of the substrate and the tilt angle with respect to the predetermined reference coordinates calculated by the calculation unit.

また、長さ検出センサはファイバアンプで構成されることが好ましい。 Further, it is preferable that the length detection sensor is composed of a fiber amplifier.

また、幅検出センサは測距センサで構成されることが好ましい。 Further, it is preferable that the width detection sensor is composed of a distance measuring sensor.

また、本発明は、四角形状の基板が格納された格納部から基板をプリアライメント部に搬送し、プリアライメント部によってプリアライメントされた基板を検査部に搬送し、検査部によって基板を検査するプローバであって、基板が格納部からプリアライメント部に搬送されるときに、基板の搬送方向に沿った長さを検出する長さ検出センサと、基板が格納部からプリアライメント部に搬送されるときに、基板の搬送方向に直交する方向に沿った幅を連続的に検出する幅検出センサと、を備えるプローバが、長さ検出センサの検出した基板の長さと、幅検出センサの連続的に検出した基板の幅とから、所定の基準座標に対する基板の偏芯量および基板の搬送方向に対するウェーハの傾き角度を算出するステップと、所定の基準座標に対する基板の偏芯量および傾き角度に基づいて、基板のプリアライメントを行うステップと、を実行するプリアライメント方法を提供する。 Further, in the present invention, the prober transports the substrate from the storage unit in which the square-shaped substrate is stored to the prealigned unit, transfers the substrate prealigned by the prealigned unit to the inspection unit, and inspects the substrate by the inspection unit. When the substrate is transported from the storage unit to the pre-alignment unit, a length detection sensor that detects the length along the transport direction of the substrate and when the substrate is transported from the storage unit to the pre-alignment unit. In addition, a prober including a width detection sensor that continuously detects the width along a direction orthogonal to the transport direction of the substrate continuously detects the length of the substrate detected by the length detection sensor and the width detection sensor. Based on the step of calculating the eccentricity of the substrate with respect to the predetermined reference coordinates and the tilt angle of the wafer with respect to the transport direction of the substrate from the width of the substrate, and the eccentricity and tilt angle of the substrate with respect to the predetermined reference coordinates. Provides a step of prealigning a substrate and a prealigning method of performing.

本発明によれば、搬送アームが移動する際に四角い形状の基板をプリアライメントできるので、プリアライメントのためだけに要する時間がなく、従来のウェーハのプリアライメントと比較して大きく時間削減ができ、スループットが向上する。 According to the present invention, since the square-shaped substrate can be pre-aligned when the transfer arm moves, there is no time required only for pre-alignment, and the time can be greatly reduced as compared with the pre-alignment of the conventional wafer. Improves throughput.

プローバ１０の構成を示した上面図Top view showing the configuration of the prober 10. 検査部１６の側面図Side view of inspection unit 16 基板用チャック２０の上面斜視図Top perspective view of the board chuck 20 ローダ部１４の上面斜視図Top perspective view of the loader unit 14 基板用カセット４６の上面斜視図Top perspective view of the board cassette 46 プリアライメントセンサユニット６０の構成を示した斜視図Perspective view showing the configuration of the prealignment sensor unit 60 校正治具Ｑの中心座標を説明するための図The figure for demonstrating the center coordinates of the calibration jig Q 基板Ｗの偏芯量および傾き角度を説明するための図The figure for demonstrating the eccentricity amount and the inclination angle of a substrate W. プリアライメントの処理の流れを示すフローチャートFlow chart showing the flow of pre-alignment processing

以下、添付図面に従って本発明に係るプローバの好ましい実施形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the prober according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明の実施形態のプローバ１０の構成を示した上面図である。 FIG. 1 is a top view showing the configuration of the prober 10 according to the embodiment of the present invention.

〔プローバ１０の構成〕
プローバ１０は、プローバ本体１２と、プローバ本体１２に隣接されたローダ部１４とから構成される。プローバ本体１２は、基板Ｗが載置される保持面１８を有する基板用チャック２０を有する。基板Ｗは四角形状すなわち正方形または長方形であってもよい。 [Structure of prober 10]
The prober 10 includes a prober main body 12 and a loader unit 14 adjacent to the prober main body 12. The prober body 12 has a substrate chuck 20 having a holding surface 18 on which the substrate W is placed. The substrate W may be rectangular, i.e. square or rectangular.

また、ローダ部１４は、搬送ユニット４０、ロードポート４５、基板用カセット４６、およびプリアライメントセンサユニット６０を有する。搬送ユニット４０は、搬送アーム４８、搬送ユニット４０側のサブチャック５０ａを有する。ローダ部１４は、搬送ユニット４０側のサブチャック５０ａとは異なるステージ上にサブチャック５０ｂを有する。サブチャック５０ｂは反りの大きな基板Ｗを回転させるためのものである。 Further, the loader unit 14 includes a transfer unit 40, a load port 45, a board cassette 46, and a prealignment sensor unit 60. The transport unit 40 has a transport arm 48 and a sub-chuck 50a on the transport unit 40 side. The loader unit 14 has a sub-chuck 50b on a stage different from the sub-chuck 50a on the transfer unit 40 side. The sub chuck 50b is for rotating the substrate W having a large warp.

基板用カセット４６は、ロードポート４５に載せられる専用カセットである。基板用カセット４６内の基板Ｗは、図示しないマッピングセンサにより検出する。基板Ｗが反っていることが想定されるので、基板用カセット４６の基板Ｗ取り出し側面と反対面に相対するロードポート４５の正面中央部にマッピングセンサを配置するとよい。 The board cassette 46 is a dedicated cassette mounted on the load port 45. The substrate W in the substrate cassette 46 is detected by a mapping sensor (not shown). Since it is assumed that the substrate W is warped, it is preferable to arrange the mapping sensor at the center of the front surface of the load port 45 facing the side surface opposite to the side surface of the substrate W taking out of the substrate cassette 46.

図２は、プローバ本体１２（図１参照）の内部に配置された検査部１６の側面図である。また、基板用チャック２０は縦断面を示している。 FIG. 2 is a side view of the inspection unit 16 arranged inside the prober main body 12 (see FIG. 1). Further, the substrate chuck 20 shows a vertical cross section.

検査部１６は、基板Ｗが載置される保持面（基板保持面）１８を有する基板用チャック２０と、基板用チャック２０の保持面１８に載置された基板Ｗの半導体デバイス（不図示）に接触されて半導体デバイスの電気的特性を検査するプローブ２２と、を備える。 The inspection unit 16 is a semiconductor device (not shown) of a substrate chuck 20 having a holding surface (board holding surface) 18 on which the substrate W is placed and a substrate W mounted on the holding surface 18 of the substrate chuck 20. The probe 22 is provided with a probe 22 that is in contact with the semiconductor device to inspect the electrical characteristics of the semiconductor device.

〔基板用チャック２０の構成〕
図２に示すように、基板用チャック２０の保持面１８には、基板用チャック２０の中心軸を中心とした吸着溝１９が設けられる。吸着溝１９は、真空経路２１を介して真空源２３に接続される。真空源２３によって真空経路２１の空気を吸引することにより、基板用チャック２０の保持面１８に載置された基板Ｗが吸着溝１９によって真空吸着されて基板用チャック２０の保持面１８に吸着保持される。また、真空経路２１には、真空経路２１を大気開放する電磁バルブ２４が設けられ、電磁バルブ２４の開閉は制御部２５によって制御されている。 [Structure of chuck 20 for substrate]
As shown in FIG. 2, the holding surface 18 of the substrate chuck 20 is provided with a suction groove 19 centered on the central axis of the substrate chuck 20. The suction groove 19 is connected to the vacuum source 23 via the vacuum path 21. By sucking the air in the vacuum path 21 by the vacuum source 23, the substrate W placed on the holding surface 18 of the substrate chuck 20 is vacuum-sucked by the suction groove 19 and sucked and held on the holding surface 18 of the substrate chuck 20. Will be done. Further, the vacuum path 21 is provided with an electromagnetic valve 24 that opens the vacuum path 21 to the atmosphere, and the opening and closing of the electromagnetic valve 24 is controlled by the control unit 25.

基板用チャック２０には、鉛直方向に貫通した複数の貫通孔２６が備えられており、これらの貫通孔２６には、例えば３本の直棒状のピン（突き上げ部材）２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃがそれぞれ挿入されている。ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、基板用チャック２０の中心軸を中心とした同心円上に沿って配置されている。すなわち、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは互いに離れた位置に設けられている。 The substrate chuck 20 is provided with a plurality of through holes 26 penetrating in the vertical direction, and for example, three straight rod-shaped pins (push-up members) 28A, 28B, and 28C are provided in these through holes 26, respectively. It has been inserted. The pins 28A, 28B, and 28C are arranged along a concentric circle centered on the central axis of the substrate chuck 20. That is, the pins 28A, 28B, and 28C are provided at positions separated from each other.

ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの下端は、基板用チャック２０の下方において、水平方向に配置されたプレート３０の水平面に連結されている。プレート３０は、その右端部がボールねじ装置（ウェーハ剥離機構）３２のねじ軸３４に螺合されたナット３６に連結されている。 The lower ends of the pins 28A, 28B, and 28C are connected to the horizontal plane of the horizontally arranged plate 30 below the substrate chuck 20. The right end of the plate 30 is connected to a nut 36 screwed to a screw shaft 34 of a ball screw device (wafer peeling mechanism) 32.

ねじ軸３４は、鉛直方向に配置され、また、ナット３６には、ナット３６の鉛直方向の移動をガイドする直動ガイド３８が連結されている。更に、プレート３０の左端部には、プレート３０の鉛直方向の移動をガイドする直動ガイド４０が備えられている。 The screw shaft 34 is arranged in the vertical direction, and a linear motion guide 38 for guiding the vertical movement of the nut 36 is connected to the nut 36. Further, the left end portion of the plate 30 is provided with a linear motion guide 40 that guides the vertical movement of the plate 30.

したがって、ボールねじ装置３２のモータ４２を駆動してねじ軸３４を正転、又は逆転させることにより、ナット３６をねじ軸３４に沿って鉛直方向に移動させることができる。よって、ナット３６を上昇移動させると、プレート３０を介して３本のピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃが一斉に上昇移動され、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端部が、二点鎖線で示すように基板用チャック２０の保持面１８から上方に突出される。突出されたピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端が基板Ｗの受け取り位置に移動すると、モータ４２の駆動が停止され、図１のローダ部１４から搬送されてきた基板Ｗが、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端に載置される。 Therefore, by driving the motor 42 of the ball screw device 32 to rotate the screw shaft 34 in the forward or reverse direction, the nut 36 can be moved in the vertical direction along the screw shaft 34. Therefore, when the nut 36 is moved upward, the three pins 28A, 28B, and 28C are moved upward all at once via the plate 30, and the upper ends of the pins 28A, 28B, and 28C are shown by the alternate long and short dash line on the substrate. It is projected upward from the holding surface 18 of the chuck 20. When the upper ends of the protruding pins 28A, 28B, 28C move to the receiving position of the substrate W, the driving of the motor 42 is stopped, and the substrate W conveyed from the loader unit 14 in FIG. 1 is transferred to the pins 28A, 28B, 28C. It is placed at the top of the.

この後、ナット３６を下降移動させ、３本のピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端を、実線で示すように基板用チャック２０の保持面１８から一斉に没入させる。これにより、基板Ｗが基板用チャック２０の保持面１８に載置される。 After that, the nut 36 is moved downward, and the upper ends of the three pins 28A, 28B, and 28C are simultaneously immersed from the holding surface 18 of the substrate chuck 20 as shown by the solid line. As a result, the substrate W is placed on the holding surface 18 of the substrate chuck 20.

保持面１８に載置された基板Ｗは、前述の如く保持面１８に吸着保持され、その後、プローブ２２及びテスタ（不図示）によって半導体デバイスの電気的特性が検査される。この電気的特性の検査方法は公知であるので、ここでは省略する。 The substrate W placed on the holding surface 18 is adsorbed and held on the holding surface 18 as described above, and then the electrical characteristics of the semiconductor device are inspected by the probe 22 and the tester (not shown). Since this method for inspecting electrical characteristics is known, it is omitted here.

図３は、基板用チャック２０の上面斜視図である。基板用チャック２０の保持面１８には、ウェーハチャック２０の中心軸を中心とした矩形状の吸着溝１９が設けられる。吸着溝１９には供給口２７が設けられている。図２の真空源２３によって、真空経路２１に接続された供給口２７から空気を吸引することにより、基板用チャック２０の保持面１８に載置されたウェーハＷが吸着溝１９によって真空吸着されて、基板用チャック２０の保持面１８に基板Ｗが吸着保持される。 FIG. 3 is a top perspective view of the substrate chuck 20. The holding surface 18 of the substrate chuck 20 is provided with a rectangular suction groove 19 centered on the central axis of the wafer chuck 20. The suction groove 19 is provided with a supply port 27. By sucking air from the supply port 27 connected to the vacuum path 21 by the vacuum source 23 of FIG. 2, the wafer W placed on the holding surface 18 of the substrate chuck 20 is vacuum sucked by the suction groove 19. The substrate W is sucked and held on the holding surface 18 of the substrate chuck 20.

図１、図４および図５のように、ローダ部１４は、ロードポート４５に載せられた基板用カセット４６、搬送アーム４８、サブチャック５０ａ・５０ｂ、及びプリアライメントセンサ５２等から構成される。 As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the loader unit 14 includes a substrate cassette 46 mounted on the load port 45, a transfer arm 48, sub-chuck 50a / 50b, a pre-alignment sensor 52, and the like.

図１のように基板用カセット４６に収納された検査前の基板Ｗは、矢印Ａ方向に直進動作された搬送アーム４８によって、その下面が真空吸着保持される。その後、ウェーハＷは、搬送アーム４８の矢印Ｂ方向の直進動作によって基板用カセット４６から取り出され、サブチャック５０ａに受け渡される。基板Ｗは、サブチャック５０ａに吸着保持される。 As shown in FIG. 1, the lower surface of the substrate W before inspection, which is housed in the substrate cassette 46, is vacuum-sucked and held by a transport arm 48 that is operated straight in the direction of arrow A. After that, the wafer W is taken out from the substrate cassette 46 by a straight-ahead operation in the direction of arrow B of the transfer arm 48, and is delivered to the sub-chuck 50a. The substrate W is attracted and held by the sub chuck 50a.

サブチャック５０ａには、サブチャック５０ａを、鉛直軸を中心に回転させる回転部が連結されており、この回転部によってサブチャック５０ａに吸着されたウェーハＷが回転される。回転部による基板Ｗの回転動作によって、基板Ｗは、目的の角度に回転されて所定の位置に位置決めされる。以上の動作によって、プローバ本体１２の基板用チャック２０の保持面１８に載置する前のプリアライメントが完了する。 A rotating portion that rotates the sub-chuck 50a around the vertical axis is connected to the sub-chuck 50a, and the wafer W adsorbed on the sub-chuck 50a is rotated by this rotating portion. By the rotational operation of the substrate W by the rotating portion, the substrate W is rotated to a target angle and positioned at a predetermined position. By the above operation, the pre-alignment before mounting on the holding surface 18 of the substrate chuck 20 of the prober main body 12 is completed.

プリアライメントが完了すると、基板Ｗは、搬送アーム４８によってその下面が吸着保持される。この後、基板Ｗは、プローバ本体１２に向けて水平方向に９０度回動された後、図１の搬送アーム４８の矢印Ｃ方向の直進動作によってプローバ本体１２に搬入され、図２の二点鎖線で示したピン２８Ａ〜２８Ｃの上端に受け渡される。この後、搬送アーム４８は、図１の矢印Ｄ方向に直進動作され、元の初期位置に復帰する。また、図２のプローブ２２による検査が終了すると、搬送アーム４８は、検査終了した基板Ｗを受け取るために、矢印Ｃ方向の直進動作によってプローバ本体１２に再度移動される。 When the pre-alignment is completed, the lower surface of the substrate W is attracted and held by the transport arm 48. After that, the substrate W is rotated 90 degrees in the horizontal direction toward the prober main body 12, and then carried into the prober main body 12 by the straight-ahead operation of the transfer arm 48 in FIG. 1 in the arrow C direction. It is passed to the upper end of the pins 28A to 28C shown by the chain line. After that, the transfer arm 48 is operated straight in the direction of arrow D in FIG. 1 and returns to the original initial position. Further, when the inspection by the probe 22 in FIG. 2 is completed, the transport arm 48 is moved again to the prober main body 12 by a straight-ahead operation in the direction of arrow C in order to receive the substrate W for which the inspection has been completed.

〔プリアライメントセンサユニット６０の構成〕
図６はプリアライメントセンサユニット６０の構成を示した要部拡大斜視図である。 [Structure of prealignment sensor unit 60]
FIG. 6 is an enlarged perspective view of a main part showing the configuration of the prealignment sensor unit 60.

プリアライメントセンサユニット６０は、二対のセンサからなる幅・角度検出センサ６１、一対のセンサからなる長さ検出センサ６２、駆動モータ６３を有する。 The prealignment sensor unit 60 includes a width / angle detection sensor 61 composed of two pairs of sensors, a length detection sensor 62 composed of a pair of sensors, and a drive motor 63.

幅・角度検出センサ６１は、公知のレーザー式測距センサなどで構成されうる。長さ検出センサ６２は、公知のファイバセンサなどで構成されうる。なおこれらのセンサは画像撮影が可能な撮像装置などによっても代用できる。 The width / angle detection sensor 61 may be composed of a known laser ranging sensor or the like. The length detection sensor 62 may be composed of a known fiber sensor or the like. Note that these sensors can be replaced by an image pickup device capable of taking an image.

幅・角度検出センサ６１は、搬送アーム４８による矢印Ｂ方向への基板Ｗの引き出し時に、Ｂ方向に沿った基板Ｗの両縁に相当する両線分と校正治具Ｑの両端部（図８参照）との距離とを連続的に検出することで、搬送アーム４８による矢印Ｂの引き出し方向に対する基板Ｗの傾き角度（以下単に傾き角度と称する）を検出する。なお、基板Ｗが台形であっても、台形の底辺が基板Ｗの引き出し方向Ｂと平行であれば、基板Ｗの幅を連続的に検出できる。 When the width / angle detection sensor 61 pulls out the substrate W in the arrow B direction by the transport arm 48, the width / angle detection sensor 61 includes both line segments corresponding to both edges of the substrate W along the B direction and both ends of the calibration jig Q (FIG. 8). By continuously detecting the distance from the reference), the tilt angle of the substrate W with respect to the pull-out direction of the arrow B by the transport arm 48 (hereinafter, simply referred to as the tilt angle) is detected. Even if the substrate W is trapezoidal, the width of the substrate W can be continuously detected if the base of the trapezoid is parallel to the drawing direction B of the substrate W.

長さ検出センサ６２は、搬送アーム４８による矢印Ｂ方向への基板Ｗの引き出し時に、矢印Ｂ方向に沿った基板Ｗの長さを検出する。具体的には、基板Ｗの引き出しに要した時間すなわち基板Ｗの検出開始から検出終了までの時間を検出し、この引き出し時間に搬送アーム４８の引き出し速度を乗算することで検出できる。なお校正治具Ｑの両端部との距離を検出することで基板Ｗの長さを検出してもよい。 The length detection sensor 62 detects the length of the substrate W along the arrow B direction when the transfer arm 48 pulls out the substrate W in the arrow B direction. Specifically, it can be detected by detecting the time required for withdrawing the substrate W, that is, the time from the start of detection of the substrate W to the end of detection, and multiplying this withdrawal time by the withdrawal speed of the transfer arm 48. The length of the substrate W may be detected by detecting the distance between both ends of the calibration jig Q.

駆動モータ６３は、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２をセンサ駆動方向Ｘに駆動することで、様々なサイズの基板Ｗの幅、傾き角度および長さの検出を可能にする。なお、長さ検出センサ６２は可動せず固定でもよい。 The drive motor 63 drives the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62 in the sensor drive direction X, thereby enabling detection of the width, tilt angle, and length of the substrate W of various sizes. The length detection sensor 62 may not be movable and may be fixed.

制御部２５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)などのコンピュータで構成され、搬送アーム４８による矢印Ｂ方向への基板Ｗの引き出しに連動して駆動モータ６３を動作させるよう制御する。また、制御部２５は、基板Ｗの品種ごとの基板の縦および横サイズを規定した品種データを管理する内蔵型または取り出し可能なメモリを有する。 The control unit 25 is composed of a computer such as a CPU (Central Processing Unit), and controls the drive motor 63 to operate in conjunction with the pulling out of the substrate W in the direction of arrow B by the transfer arm 48. Further, the control unit 25 has a built-in type or a retrievable memory that manages product type data that defines the vertical and horizontal sizes of the substrate for each product type of the substrate W.

図７および図８は、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２によるプリアライメント計算方法を示す。まず、図７に示すように、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２によって、予め決められた大きさかつ一辺が基板引き出し方向Ｂと平行に配置された正方形状の校正治具Ｑをスキャンし、幅および長さを検出する。制御部２５は、検出された幅および長さを１／２にすることにより、校正治具Ｑの中心座標を算出する。そして制御部２５は、この校正治具Ｑの中心座標Ｏを、プリアライメント計算の座標軸の中心とする。なお校正治具Ｑの中心座標Ｏは、サブチャック５０ａの回転中心と一致しているものとする。 7 and 8 show a prealignment calculation method using the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62. First, as shown in FIG. 7, the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62 provide a square calibration jig Q having a predetermined size and one side arranged in parallel with the substrate pull-out direction B. Scan and detect width and length. The control unit 25 calculates the center coordinates of the calibration jig Q by halving the detected width and length. Then, the control unit 25 sets the center coordinate O of the calibration jig Q as the center of the coordinate axis of the prealignment calculation. It is assumed that the center coordinate O of the calibration jig Q coincides with the rotation center of the sub chuck 50a.

次に、制御部２５は、搬送アーム４８による矢印Ｂ方向への基板Ｗの引き出し時に、矢印Ｂ方向に沿った基板Ｗの傾き角度および長さを検出するよう、幅・角度検出センサ６１、長さ検出センサ６２、および駆動モータ６３を制御する。 Next, the control unit 25 detects the tilt angle and length of the substrate W along the arrow B direction when the substrate W is pulled out in the arrow B direction by the transfer arm 48, so that the width / angle detection sensor 61 and the length are detected. The detection sensor 62 and the drive motor 63 are controlled.

図８の（ａ）部分に示すように、制御部２５は、検出された基板Ｗの幅および長さと校正治具Ｑの中心座標Ｏとから、搬送アーム４８の搬送方向に沿った基板Ｗの引き出し方向Ｂに対する基板Ｗの中心線の傾きを示す一次関数y=α1x+β1と、引き出し方向Ｂと直交する方向に対する基板Ｗの中心線の傾きを示す一次関数y=1/α1x+β2とを求める。これらの傾きおよび切片は、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２で検出可能な６つの座標a1 (Xa1,Ya1)、b1(Xb1,Y b1)、c1(Xc1,Yc1)、d1(Xd1,Yd1)、L1a(XL1a,YL1a) 、L1b(XL1b,YL1b)から求められる。 As shown in the portion (a) of FIG. 8, the control unit 25 transfers the substrate W along the transport direction of the transport arm 48 from the detected width and length of the board W and the center coordinate O of the calibration jig Q. A linear function y = α 1 x + β 1 indicating the inclination of the center line of the substrate W with respect to the drawing direction B, and a linear function y = 1 / α 1 indicating the inclination of the center line of the substrate W with respect to the direction orthogonal to the drawing direction B. Find x + β 2 . These tilts and intercepts have six coordinates a 1 (X a1 , Y a1 ), b 1 (X b1 , Y b 1 ), and c 1 (X) that can be detected by the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62. It is obtained from c1 , Y c1 ), d 1 (X d1 , Y d1 ), L 1a (X L1a , Y L1a ), and L 1b (X L1b , Y L1b ).

図８の（ｂ）部分に示すように、制御部２５は、これらの一次式の係数（傾きα1および1/α1，切片β1およびβ2）に基づき、引き出し方向Ｂに関する校正治具Ｑの中心座標Ｏと基板Ｗの中心とのずれ量（偏芯量）Ｘ、引き出し方向Ｂと直交する方向に関する校正治具Ｑの中心座標Ｏと基板Ｗの中心とのずれ量（偏芯量）Ｙ、引き出し方向Ｂに対する基板Ｗの傾き角度θを求める。 As shown in the portion (b) of FIG. 8, the control unit 25 has a calibration jig Q regarding the drawing direction B based on the coefficients of these linear equations (slopes α 1 and 1 / α 1 , intercepts β 1 and β 2). Amount of deviation between the center coordinates O and the center of the substrate W (eccentricity) X, an amount of deviation between the center coordinates O of the calibration jig Q and the center of the substrate W (eccentricity) in a direction orthogonal to the pull-out direction B. Y, the tilt angle θ of the substrate W with respect to the pull-out direction B is obtained.

この基板Ｗの偏芯量Ｘ，Ｙおよび傾き角度θを相殺する分だけ基板Ｗを移動および回転させることで、プリアライメントが完了する。 Pre-alignment is completed by moving and rotating the substrate W by the amount that cancels the eccentricity X, Y and the tilt angle θ of the substrate W.

図９はプリアライメントの処理の流れを示すフローチャートである。この処理は制御部２５によって制御される。またこの処理を規定するプログラムは、制御部２５と接続されたメモリに格納されている。 FIG. 9 is a flowchart showing the flow of the pre-alignment process. This process is controlled by the control unit 25. Further, the program that defines this process is stored in the memory connected to the control unit 25.

Ｓ１では、駆動モータ６３は、品種データに規定された基板Ｗのサイズに基づいて、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２を、基板Ｗの側面端部にあたる位置（図６のＰ０−６１，Ｐ０−６２参照）に移動させる。この動作は搬送アーム４８の移動開始よりも前に行われるため、スループットに影響することはない。この後搬送アーム４８が、基板用カセット４６から基板Ｗを引き出す。 In S1, the drive motor 63 places the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62 at a position corresponding to the side end portion of the substrate W (P0- in FIG. 6) based on the size of the substrate W specified in the product type data. 61, see P0-62). Since this operation is performed before the start of movement of the transfer arm 48, the throughput is not affected. After that, the transfer arm 48 pulls out the substrate W from the substrate cassette 46.

Ｓ２では、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２は、搬送アーム４８による基板Ｗの引き出しに連動して、基板Ｗの幅と長さを検出する。 In S2, the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62 detect the width and length of the substrate W in conjunction with the pulling out of the substrate W by the transfer arm 48.

Ｓ３では、幅・角度検出センサ６１および長さ検出センサ６２による検出結果から、基板Ｗの偏芯量Ｘ，Ｙおよび傾き角度θが計算される。搬送アーム４８は基板Ｗの偏芯量Ｘ，Ｙを参照し、基板Ｗ中心と治具中心Ｏとが合致するように、基板Ｗをサブチャック５０ａに載置する。 In S3, the eccentricity amounts X and Y of the substrate W and the inclination angle θ are calculated from the detection results of the width / angle detection sensor 61 and the length detection sensor 62. The transfer arm 48 refers to the eccentricities X and Y of the substrate W, and mounts the substrate W on the sub-chuck 50a so that the center of the substrate W and the center O of the jig match.

Ｓ４では、サブチャック５０ａにて、基板Ｗの傾き角度θを相殺するよう基板Ｗを回転させる。 In S4, the sub-chuck 50a rotates the substrate W so as to cancel the inclination angle θ of the substrate W.

Ｓ５では、搬送アーム４８によって、基板Ｗの中心と基板用２０の中心とが一致する位置に、基板Ｗを搬送する。この後、基板用チャック２０に載った基板Ｗのプロービングが行われる。プロービング後、基板用チャック２０から基板Ｗが搬送アーム４８によってアンロードされ、カセット内に収納される。 In S5, the substrate W is transported to a position where the center of the substrate W and the center of the substrate 20 coincide with each other by the transport arm 48. After that, the probing of the substrate W mounted on the substrate chuck 20 is performed. After probing, the substrate W is unloaded from the substrate chuck 20 by the transfer arm 48 and stored in the cassette.

上記の処理により、搬送アーム４８が移動する際に四角い形状の基板をプリアライメントできるので、プリアライメントのためだけに要する時間がなく、従来のウェーハのプリアライメントと比較して大きく時間削減ができ、スループットが向上する。 By the above processing, the square-shaped substrate can be pre-aligned when the transfer arm 48 moves, so that the time required only for pre-alignment is not required, and the time can be greatly reduced as compared with the pre-alignment of the conventional wafer. Improves throughput.

なお、従来のプリアライメントセンサ、モータなどもプローバ１０に配置してもよい。こうすることにより、従来の円形のウェーハも搬送可能である。 A conventional prealignment sensor, a motor, or the like may also be arranged on the prober 10. By doing so, the conventional circular wafer can also be conveyed.

１０…プローバ、２０…基板用チャック、４８…搬送アーム、５０ａ…サブチャック、６１…幅・角度検出センサ、６２…長さ検出センサ 10 ... Prober, 20 ... Board chuck, 48 ... Conveyor arm, 50a ... Sub chuck, 61 ... Width / angle detection sensor, 62 ... Length detection sensor

Claims (5)

四角形状の基板が格納された格納部から前記基板をプリアライメント部に搬送し、前記プリアライメント部によってプリアライメントされた前記基板を検査部に搬送し、前記検査部によって前記基板を検査するプローバにおいて、
前記基板が前記格納部から前記プリアライメント部に搬送されるときに、前記基板の両縁を連続的に検出する幅・角度検出センサを備え、
前記プリアライメント部は、前記幅・角度検出センサにより検出した前記基板の両縁から検出される前記基板の傾き角度に基づいて、前記基板のプリアライメントを行う、プローバ。 In a prober in which the substrate is transported from a storage unit in which a rectangular substrate is stored to a prealignment unit, the substrate prealigned by the prealignment unit is transported to an inspection unit, and the inspection unit inspects the substrate. ,
A width / angle detection sensor that continuously detects both edges of the substrate when the substrate is transported from the storage portion to the prealignment portion is provided.
The pre-alignment unit is a prober that pre-aligns the substrate based on the inclination angle of the substrate detected from both edges of the substrate detected by the width / angle detection sensor. 前記基板が前記格納部から前記プリアライメント部に搬送されるときに、前記基板の搬送方向に沿った長さを検出する長さ検出センサを備える、請求項１に記載のプローバ。 The prober according to claim 1, further comprising a length detection sensor that detects the length of the substrate along the transport direction when the substrate is transported from the storage portion to the prealignment portion. 前記幅・角度検出センサは、前記基板のサイズに基づいて、前記基板の両縁に対応する位置に設けられる、請求項１又は２に記載のプローバ。 The prober according to claim 1 or 2, wherein the width / angle detection sensor is provided at a position corresponding to both edges of the substrate based on the size of the substrate. 前記幅・角度検出センサは、前記基板のサイズに基づいて、前記幅・角度検出センサを前記基板の側面端部に対応する位置に移動させる、請求項１から３のいずれか１項に記載のプローバ。 The width / angle detection sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the width / angle detection sensor moves the width / angle detection sensor to a position corresponding to a side surface end portion of the substrate based on the size of the substrate. Prober. 四角形状の基板が格納された格納部から前記基板をプリアライメント部に搬送し、前記プリアライメント部によってプリアライメントされた前記基板を検査部に搬送し、前記検査部によって前記基板を検査するプローバであって、前記基板が前記格納部から前記プリアライメント部に搬送されるときに、前記基板の両縁を連続的に検出する幅・角度検出センサを備えるプローバが、
前記幅・角度検出センサにより検出した前記基板の両縁から前記基板の傾き角度を検出するステップと、
前記基板の傾き角度に基づいて、前記基板のプリアライメントを行うステップと、
を実行するプリアライメント方法。 A prober that transports the substrate from the storage unit in which the rectangular substrate is stored to the pre-alignment unit, conveys the substrate pre-aligned by the pre-alignment unit to the inspection unit, and inspects the substrate by the inspection unit. Therefore, a prober provided with a width / angle detection sensor that continuously detects both edges of the substrate when the substrate is transported from the storage portion to the prealignment portion is provided.
A step of detecting the inclination angle of the substrate from both edges of the substrate detected by the width / angle detection sensor, and a step of detecting the inclination angle of the substrate.
A step of prealigning the substrate based on the tilt angle of the substrate, and
Prealignment method to perform.
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