JP2584997Y2 - プロービング装置用半導体ウエハステージ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は半導体ウエハの検査を行
なう時に、検査する半導体ウエハをテスト用触針に接触
させるプロービング装置において半導体ウエアを移動さ
せる半導体ウエハステージに関し、特に半導体ウエハを
真空力で固定する半導体ウエハステージに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハ上には多数のチップが作ら
れるが、製造後半導体ウエハの状態で各チップの電極パ
ッドに触針を接触させ、この触針を介して電気信号の入
出力を行なって各チップの電気特性を検査し、良否の判
定を行なう。半導体チップの電極パッドは微小であり、
触針を接触させるには精密な移動台が必要である。この
検査する半導体に触針を接触させる装置がプロービング
装置と呼ばれるもので、プロービング装置における半導
体ウエハの搬送経路の例を示したのが図３である。測定
する半導体ウエハ１５は、格納箱１２に複数枚収容され
た状態で設置される。半導体ウエハ１５は、搬送機構１
３によって格納箱１２から一枚づつ取り出され、所定位
置まで搬送される。

【０００３】図３において、１０は半導体ウエハステー
ジであり、搬送機構１３によって所定位置まで搬送され
た半導体ウエハ１５を上下移動ピン３を伸ばして支持す
る。この状態で搬送機構は元の位置に移動する。そして
上下移動ピン３を下方へ移動させることにより半導体ウ
エハ１５は半導体ウエハステージ１０の載置面上に載
る。そして更に真空吸着によって半導体ウエハ１５をス
テージ１０に固定する。この後ステージ１０は触針を有
するプローブソケット１４の下に移動され、顕微鏡等で
正確に位置調整された後、各チップの電極パッドに触針
を接触させ測定を行なう。

【０００４】半導体ウエハ内のすべてのチップの測定終
了後ステーブ１０は元の位置に戻り、真空力が解除され
た後、再び上下移動ピン３を上方に移動して半導体ウエ
ハ１５を所定位置に戻す。この半導体ウエハ１５を搬送
機構１３が受け取り格納箱１２に戻す。これを格納箱１
２内のすべての半導体ウエハの検査終了まで繰り返す。

【０００５】図４は半導体ウエハステージの部分を詳細
に示した図である。搬送機構との半導体ウエハ１５の受
け渡しを行なう時に、半導体ウエハ１５を載置面１に直
接載置したのでは受け渡しが難しいため、上下移動ピン
３を上下させて半導体ウエハ１５を載置面１から離すよ
うにする。またステージ１０上に載置された半導体ウエ
ハ１５が移動の途中でステージ１０に対してずれると触
針との正確な接触が行なえないため、半導体ウエハ１５
は固定される必要がある。そのため通常は、図４に示す
ように載置面１に溝２を設け、溝内の空気を真空ポンプ
で排出して大気圧（真空圧）で固定している。固定を解
除するには溝２内の空気圧を元に戻す。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記のように検査の終
了した半導体ウエハは、真空圧等による固定が解除され
た後、上下移動ピン３を上方に移動して所定位置まで上
昇される。その時真空圧を解除しても、半導体ウエハ１
５は載置面１にしっかり接触しているため、容易には外
れない場合がある。

【０００７】上下移動ピン３は金属で作られており、ス
テージ１０の構造や搬送機構との関係であまり太くする
ことは好ましくない。半導体ウエハ１５は薄い板状であ
り、上下移動ピン３に載置するだけならば何んら問題を
生じない。しかし上記のように半導体ウエハ１５が載置
面１にしっかり接触している時に、上下移動ピン３を上
方に移動させた場合、半導体ウエハ１５の上下移動ピン
３との接触部に力がかかり、半導体ウエハ１５を損傷す
ることがある。このような損傷は半導体ウエハ１５の切
断工程等での不良の発生や電気的故障発生の原因にな
る。

【０００８】特に半導体ウエハ１５を固定する真空圧を
室内の空気圧に切り換えても溝２内の空気圧が室内の空
気圧と同一になるには時間遅延があるため、空気圧の切
り換え直後に上下移動ピン３を上昇させると更に大きな
力がピンとの接触部に加わり、損傷することが多くな
る。これは装置を高速化する上での障害になる。本考案
は上記問題点に鑑みてなされたものであり、検査終了後
の半導体ウエハを載置面より所定位置まで上昇させる時
に、上下移動ピンが半導体ウエハを損傷することがない
半導体ウエハステージの実現を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案の半導体ウエハス
テージは上記問題点を解決するため、上下移動ピンの先
端を弾性があり軟らかいゴム部材とする。すなわち本考
案は、半導体ウエハが載置される載置面、載置された半
導体ウエハを載置面に吸着して固定する真空吸着手段、
及び先端が載置面を含む範囲内を上下方向に移動可能な
複数の棒を有する上下移動ピンを備え、載置面への半導
体ウエハの設置及び除去を上下移動ピンの移動により行
なうプロービング装置用半導体ウエハステージにおい
て、上下移動ピンの先端には弾性ゴム部材が設けられて
いることを特徴とする。

【００１０】

【作用】半導体ウエハを押し上げる上下移動ピンの先端
が弾性ゴム部材であるため、半導体ウエハに瞬間的及び
局部的に力が加わることがなくなるため損傷しなくな
る。

【００１１】

【実施例】本考案の半導体ウエハステージの実施例を図
１に示す。図において（ａ）が上面図であり、（ｂ）は
上面図のＡＡの線での側断面である。載置面１は高精度
な平面度を有する面であり、円形の二つの溝２が設けら
れている。この二つの溝２は内部で連絡されており、可
撓性のあるホース７１で真空ポンプ７につながってい
る。載置面１に半導体ウエハが載置された状態で、真空
ポンプ７により溝２内の空気圧を低下させることによ
り、半導体ウエハは固定される。半導体ウエハが歪まな
いように溝２はできるだけ細いことが望ましく、溝の数
を増加させて所定の固定する力を得ることが望ましい。

【００１２】載置面１には穴４が設けられており、この
穴の内部に上下移動ピン３が収容されている。三本の上
下移動ピンは下の部分で連結されており、エアシリンダ
５により上下方向に移動可能である。エアシリンダ５の
一方の上室は大気に開放されており、下室は可撓性のあ
るホース６１で空気圧ポンプ６につながっている。この
空気圧ポンプ６によりエアシリンダ５の下室の空気圧を
高めることで上下移動ピン３が上方へ移動し、逆に室内
と同一の空気圧とすることで下方へ移動する。もっとも
下方に移動した場合には、上下移動ピン３の先端は載置
面よりも下に移動する。

【００１３】図１に示した半導体ウエハステージはＸＹ
Ｚ移動台に取り付けられており、三軸方向に平行移動可
能である。従って真空ポンプ７及び空気圧ポンプ６から
の空気圧の供給は可撓性のあるホース７１及び６１で行
なう必要がある。本実施例では平行移動ピン３の駆動に
はエアシリンダを利用しているが、モータ等を用いても
良い。

【００１４】本実施例における上下移動ピン３の先端部
を図２に示す。図２の（ａ）は金属製のピン９にゴム部
材８を一体成型した場合の断面を示す。（ｂ）及び
（ｃ）は別に製作したゴム部材８をピン９の先端に嵌め
込む場合を示す図であり、嵌め込んだ後に外れないよう
な構造になっている。ゴム部材８を使用した場合、ウエ
ハ１５との摩擦力も増加するため、ウエハ１５を上下移
動する場合もずれることがなくなり、この点でも利点が
ある。

【００１５】

【考案の効果】本考案により、半導体ウエハステージに
載置した半導体ウエハを検査終了後にステージより上昇
させる場合に、ウエハを損傷することがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の半導体ウエハステージの実施例を示す
図である。

【図２】上下移動ピン先端のゴム部材の実施例を示す図
である。

【図３】プロービング装置でのウエハの移動の様子を示
す図である。

【図４】従来の半導体ウエハステージを示す図である。

【符号の説明】

１…半導体ウエハの載置面 ２…真空圧用溝 ３…上下移動ピン ４…ピン穴 ５…エアシリンダ ６…空気圧ポンプ ７…真空ポンプ ８…ゴム部材 １０…半導体ウエハステージ １１…プロービング装置 １３…搬送装置 １５…半導体ウエハ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウエハが載置される載置面、載置
   された半導体ウエハを載置面に吸着して固定する真空吸
   着手段、及び先端が前記載置面を含む範囲内を上下方向
   に移動可能な複数の棒を有する３本の上下移動ピンを備
   え、前記載置面への半導体ウエハの設置及び除去を前記
   上下移動ピンの移動により行なうプロービング装置用半
   導体ウエハステージにおいて、 前記上下移動ピンの先端には弾性部材が設けられてお
   り、該弾性部材は交換可能であることを特徴とするプロ
   ービング装置用半導体ウエハステージ。