JP3249078B2 - 半導体ウェハの取出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ上に
形成された複数の半導体集積回路素子の電気特性をウェ
ハ状態で一括してバーンインするためのウェハカセッ
ト、及びウェハカセットから半導体ウェハを取り出す半
導体ウェハの取出し装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路装置は、半導体集
積回路素子とリードフレームとがボンディングワイヤに
よって電気的に接続された後、半導体集積回路素子とリ
ードフレームのリードとが樹脂又はセラミックスにより
封止された状態で供給されて、プリント基板に実装され
る。

【０００３】ところが、電子機器の小型化及び低価格化
の要求から、半導体集積回路装置を半導体ウェハから切
り出したままのベアチップ状態で回路基板に実装する方
法が開発されており、品質が保証されたベアチップを低
価格で供給することが望まれている。

【０００４】ベアチップに対して品質保証を行なうため
には、半導体集積回路素子の電気的特性をウェハ状態で
一括してバーンインを行なう必要がある。

【０００５】そこで、例えば、NIKKEI MICRODEVICES 19
97年 7月号に記載されているように、複数の半導体集積
回路素子が形成された半導体ウェハを保持するウェハト
レイと、該ウェハトレイに保持された半導体ウェハと対
向するように設けられ、該半導体ウェハの半導体集積回
路素子の検査用端子と接続されるバンプを有するプロー
ブカードとを備えたウェハカセットが提案されている。

【０００６】以下、前記のウェハカセットについて、図
１３及び図１４を参照しながら説明する。図１３はウェ
ハカセットの断面構造を示し、図１４はウェハカセット
の部分拡大面構造を示している。

【０００７】図１３及び図１４に示すように、半導体ウ
ェハ１０を保持したウェハトレイ１１と、配線基板１３
に保持されたプローブカード１２とが対向するように設
けられていると共に、ウェハトレイ１１の周縁部に環状
のシール材１４が設けられており、ウェハトレイ１１と
プローブカード１２とを接近させると、ウェハトレイ１
１、プローブカード１２及びシール部材１４によって密
封空間１５が形成される。

【０００８】図１４に示すように、半導体ウェハ１０上
の各半導体集積回路素子には外部電極１６が形成されて
いる。

【０００９】図１３及び図１４に示すように、プローブ
カード１２における、半導体ウェハ１０上の半導体集積
回路素子の外部電極１６と対応する部位にはバンプ１７
が設けられていると共に、プローブカード１２の周縁部
は剛性のリング１８により保持されている。

【００１０】また、図１３及び図１４に示すように、配
線基板１３には、電源電圧、接地電圧又は信号電圧等の
検査用電圧を供給する検査装置２５に接続するためのコ
ネクタ１９と、一端側がコネクタ１９に接続された多層
配線２０と、該多層配線２０の他端側とプローブカード
１２のバンプ１７とを接続する異方導電性ゴム２１とが
設けられている。

【００１１】図１３に示すように、ウェハトレイ１１に
は、該ウェハトレイ１１、プローブカード１２及びシー
ル部材１４によって形成される密封空間１５を減圧する
ための真空ポンプ２６に接続される開閉弁２２が設けら
れている。

【００１２】図１３に示す状態で、ウェハトレイ１１の
開閉弁２２を真空ポンプ２６に接続した後、真空ポンプ
２６を作動させて、ウェハトレイ１１、プローブカード
１２及びシール部材１４により形成される密封空間１５
を減圧すると、ウェハトレイ１１とプローブカード１２
とが一層接近して、図１４に示すように、半導体ウェハ
１０上の半導体集積回路素子の外部電極１６とプローブ
カード１２のバンプ１７とが電気的に確実に接続する。

【００１３】次に、検査装置２５を配線基板１３のコネ
クタ１９に接続して、検査用電圧を半導体ウェハ１０上
の各半導体集積回路素子の外部電極１６に印加すると共
に、ウェハトレイ１１に内蔵されたヒーターによって半
導体ウェハ１０を昇温させたり又は半導体ウェハ１０上
の各半導体集積回路素子の動作に伴う熱によって半導体
ウェハ１０自体を昇温させたりして、半導体ウェハ１０
上の各半導体集積回路素子に対してウェハバーンインを
行なう。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
にしてウェハバーンインを行なうと、以下のような問題
が発生する。すなわち、ウェハバーンインにおいては、
温度加速を行なうべく半導体ウェハ１０を例えば１２５
℃に昇温する必要があるため、昇温した半導体ウェハ１
０の熱はウェハトレイ１１及びプローブカード１２に伝
えられるので、ウェハトレイ１１及びプローブカード１
２も昇温している。このため、ウェハトレイ１１とプロ
ーブカード１２との間に収納されている半導体ウェハ１
０を取り出すことが困難である。

【００１５】また、昇温した半導体ウェハ１０の熱はウ
ェハトレイ１１に設けられた環状のシール部材１４にも
伝えられ、プローブカード１２及びウェハトレイ１１と
共に密封空間を形成しているシール部材１４の先端部が
プローブカード１２と密着してしまうため、ウェハトレ
イ１１とプローブカード１２とが分離し難くくなるの
で、ウェハトレイ１１とプローブカード１２との間に収
納されている半導体ウェハ１０を取り出すことが困難で
あるという問題もある。

【００１６】前記に鑑み、本発明は、昇温しているプロ
ーブカード、ウェハトレイ及びシール部材により形成さ
れ減圧されている密封空間に収納されている半導体ウェ
ハを容易に取り出せるようにすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る半導体ウェハの取出し装置は、上面に
半導体ウェハを保持するウェハ保持部を有するウェハト
レイと、ウェハトレイの上側にウェハ保持部と対向する
ように設けられたプローブカードと、ウェハトレイの上
面におけるウェハ保持部の外側に設けられウェハトレイ
及びプローブカードと共に密封空間を形成する環状のシ
ール部材とを備え、減圧されている密封空間に半導体ウ
ェハを収納しているウェハカセットから半導体ウェハを
取り出すための半導体ウェハの取出し装置を対象とし、
プローブカードを保持するカード保持手段と、ウェハト
レイが載置されるトレイ載置台と、トレイ載置台を上下
方向に移動させる上下方向移動手段と、減圧されている
密封空間の減圧状態を解放する圧力解放手段とを備えて
いる。

【００１８】本発明の半導体ウェハの取出し装置による
と、ウェハトレイ、プローブカード及び環状のシール部
材により形成され減圧されている密封空間の減圧状態を
解放する圧力解放手段を備えているため、密封空間の減
圧状態を解放してウェハトレイをカード保持手段に保持
されているプローブカードから分離することができる。
また、ウェハトレイが載置されるトレイ載置台と、該ト
レイ載置台を上下方向に移動させる上下方向移動手段と
を備えているため、プローブカードから分離したウェハ
トレイをトレイ載置台に保持し、ウェハトレイを保持し
たトレイ載置台を下方に移動することにより、ウェハト
レイのウェハ保持部の上方に空間を形成することができ
る。

【００１９】本発明の半導体ウェハの取出し装置は、ト
レイ載置台を水平方向に移動させる水平方向移動手段を
備えていることが好ましい。

【００２０】また、ウェハカセットが、ウェハトレイに
設けられ密封空間と外部とを連通させる連通路と、該連
通路を開閉する開閉弁とを備えている場合には、圧力解
放手段は、開閉弁を開いて連通路から密封空間に加圧気
体を供給するための圧力調節弁を有していることが好ま
しい。

【００２１】この場合、圧力調節弁はトレイ載置台と一
体に設けられていることがより好ましい。

【００２２】本発明に係るウェハカセットは、半導体ウ
ェハを保持するウェハ保持部を有するウェハトレイと、
ウェハトレイのウェハ保持部と対向するように設けられ
たプローブカードと、ウェハトレイにおけるウェハ保持
部の外側に設けられウェハトレイ及びプローブカードと
共に密封空間を形成する環状のシール部材とを備えたウ
ェハカセットを前提とし、ウェハトレイにおけるウェハ
トレイ保持部と反対側の面にアライメントマークが設け
られている。

【００２３】本発明のウェハカセットによると、ウェハ
トレイにおけるウェハトレイ保持部と反対側の面にアラ
イメントマークが設けられているため、ウェハトレイの
位置を下方から認識することが容易になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下、本発明の第１の実施形態に係
る半導体ウェハの取出し装置を用いて半導体ウェハを取
り出す対象となるウェハカセット及びその動作につい
て、図１〜図３を参照しながら説明する。

【００２５】該ウェハカセットは、半導体ウェハ１０上
の各半導体集積回路素子に形成されている外部電極１６
にプローブカード１２の各バンプ１７を接続して、各半
導体集積回路素子に対してウェハ状態で一括してバーン
インするための装置である（図１３及び図１４を参
照）。尚、図１〜図３においては、半導体ウェハ１０上
の各半導体集積回路素子に形成されている外部電極１６
及びプローブカード１２に形成されているバンプ１７に
ついては、図示の都合上省略している。

【００２６】図１に示すように、ウェハ保持部１００ａ
で半導体ウェハ１０を保持するウェハトレイ１００にお
ける一の直径方向（図３における左右方向）の周縁部に
は一対の突出部１０１が設けられており、各突出部１０
１の下面には互いに間隔をおいて一対の係合凹部１０２
が形成されている。また、ウェハトレイ１００における
前記一の直径方向に対して垂直な他の直径方向（図３に
おける上下方向）の周縁部には、前述した真空ポンプと
接続される開閉弁１０３が設けられている。

【００２７】図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウェハ
トレイ１００のウェハ保持部１００ａに保持された半導
体ウェハ１０の外側には、弾性体よりなる環状のシール
部材１０５が設けられている。また、ウェハトレイ１０
０に保持された半導体ウェハ１０と対向する位置には、
図１３及び図１４に示した構造と同様の構造を有しバン
プ１７が形成されている円形状のプローブカード１２が
配置されており、該プローブカード１２の周縁部は剛性
のリング１８により保持されている。

【００２８】プローブカード１２の上面側には、例えば
ガラスエポキシよりなる方形状の保持基板１１０が配置
され、該保持基板１１０は配線基板１３を保持してお
り、これにより、プローブカード１２は配線基板１３を
介して保持基板１１０に保持されている。

【００２９】図１に示すように、保持基板１１０の上面
の周縁部には、例えば金属よりなる方形枠状の補強部材
１１２が固定されている。保持基板１１０及び補強部材
１１２における、ウェハトレイ１００の突出部１０１が
設けられている方の一対の側辺部には切欠き部１１３が
形成されていると共に、補強部材１１２の上面における
切欠き部１１３と対応する部位には平面視ハット状の連
結部材１１４が取り付けられており、補強部材１１２は
一体化されている。

【００３０】保持基板１１０の上面における切欠き部１
１３が形成されていない方の一対の側縁部には、検査用
電圧を供給する検査装置に接続するためのコネクタ１１
９が設けられていると共に、保持基板１１０の内部に
は、図示を省略したが、一端側がコネクタ１１９に接続
され他端側がプローブカード１２のバンプ１７と接続さ
れる多層配線が形成されている。

【００３１】連結部材１１４の先端部には、互いに平行
な一対の回転軸１１５が貫通して延びており、各回転軸
１１５の両端部にはそれぞれ下方に延びる揺動部材１１
６が固定されている。各揺動部材１１６の下端部には、
ウェハトレイ側に水平に延びると共にウェハトレイ１０
０の係合凹部１０２に挿入可能な形状の先端部１１７ａ
を有する係合部材１１７に連結されている。一対の回転
軸１１５のうちの外側の回転軸１１５の中央部にはレバ
ー１１８が固定されている。従って、レバー１１８の自
由端側を上下動すると、外側の回転軸１１５が回転する
ため、外側の揺動部材１１６の下端部は円弧状に内外方
向へ揺動し、これに伴って、内側の揺動部材１６の下端
部及び係合部材１１７は内外方向へ移動する。尚、本発
明の一実施形態においては、レバー１１８の自由端が固
定端に対して水平状態にあるときには、係合部材１１７
の先端部１１７ａは内側に移動してウェハトレイ１００
の係合凹部１０２に挿入され（図２（ａ）を参照）、レ
バー１１８の自由端が少し上方に回転したときには、係
合部材１１７の先端部１１７ａは外側に少し移動して係
合凹部１０２から離脱し（図２（ｂ）を参照）、レバー
１１８の自由端が大きく上方に回転したときには、係合
部材１１７の先端部１１７ａは外側に大きく移動してウ
ェハトレイ１００から完全に離れる（図２（ｃ）を参
照）。

【００３２】以下、第１の実施形態に係る半導体ウェハ
の取出し装置について図４を参照しながら説明する。

【００３３】図４の右側部分に示すように、装置本体２
００にはロッドが水平方向に進退する水平シリンダ２１
０が設けられていると共に、該水平シリンダ２１０のロ
ッドにはＬ字状の基板保持部材２１１が固定されてい
る。基板保持部材２１１及び水平シリンダ２１０によっ
て、プローブカード１１０を保持するカード保持手段が
構成されており、プローブカード１２は、ウェハカセッ
トの保持基板１１０、基板保持部材２１１及び水平シリ
ンダ２１０を介して装置本体２００に着脱可能に保持さ
れている。

【００３４】図４の左側部分に示すように、装置本体に
はロッドが上下方向に進退する垂直シリンダ２２０が設
けられていると共に、該垂直シリンダ２２０のロッドに
は水平方向へ延び且つ先端部にローラ２２１を有する開
閉用アーム２２２が固定されており、ローラ２２１はウ
ェハカセットのレバー１１８の下側に位置している。従
って、垂直シリンダ２２０のロッドを上下動させること
により、レバー１１８の自由端は上下動し、これに伴っ
て、係合部材１１７の先端部１１７ａはウェハトレイ１
００の係合凹部１０２に挿入されたり、係合凹部１０２
から離脱したりする。

【００３５】プローブカード１１０の下方には、ウェハ
トレイ１００を載置した状態で上下方向（Ｚ軸方向）に
移動可能なＺ軸ステージ２３０（上下方向移動手段）が
設けられていると共に、Ｚ軸ステージ２３０は水平面に
おける互いに垂直な２方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に
移動可能なＸ・Ｙ軸ステージ２３１（水平方向移動手
段）に保持されている。これにより、Ｚ軸ステージ２３
０に保持されるウェハトレイ１００はＺ方向、Ｘ方向及
びＹ方向にそれぞれ所定量だけ移動可能である。

【００３６】Ｚ軸ステージ２３０の一側部（図４の右側
の側部）には、圧力調節弁２４０を固持した状態で水平
方向に移動可能な圧力調節弁用シリンダ２４１が設けら
れており、圧力調節弁２４０は、圧力調節弁用シリンダ
２４１の駆動に伴って、ウェハトレイ１００の開閉弁１
０３と接続したり、開閉弁１０３から離脱したりするこ
とが可能である。

【００３７】Ｚ軸ステージ２３０の他側部（図４の左側
の側部）には、ＣＣＤカメラ２５０を固持した状態で水
平方向に移動可能なカメラ用シリンダ２５１が設けられ
ており、ＣＣＤカメラ２５０は、カメラ用シリンダ２５
１の駆動に伴って、プローブカード１１０とウェハトレ
イ１００との間に対して進退可能である。

【００３８】カメラ用シリンダ２５１の上側には、半導
体ウェハ１０を保持すると共に保持した半導体ウェハ１
０を水平方向に搬送するウェハ搬送用治具２６０が設け
られており、半導体ウェハ１０は、ウェハ搬送用治具２
６０の駆動に伴ってウェハトレイ１００の上から搬出さ
れる。

【００３９】以下、前記の半導体ウェハの取出し装置を
用いて半導体ウェハをウェハカセットから取り出す方法
について図５〜図９を参照しながら説明する。

【００４０】まず、半導体ウェハ１０を保持しているウ
ェハトレイ１００の係合凹部１０２に係合部材１１７の
先端部１１７ａが挿入されており、半導体ウェハ１０は
ウェハトレイ１００に保持された状態でウェハカセット
に収納されている（図２（ａ）を参照。）。この状態
で、ＣＣＤカメラ２５０によりウェハトレイ１００の画
像を取り込み、取り込んだ映像を記憶しておく。

【００４１】次に、図５に示すように、Ｚ軸ステージ２
３０をＺ方向の上側に所定量だけ移動させて、Ｘ・Ｙ軸
ステージ２３１をウェハトレイ１００と接触させた後、
垂直シリンダ２２０のロッドに固定された開閉用アーム
２２２を上方へ移動させることにより、開閉用アーム２
２２のローラ２２１によりレバー１１８の自由端を上方
へ移動させて、係合部材１１７の先端部１１７ａをウェ
ハトレイ１００の係合凹部１０２から離脱させ、これに
より、保持基板１１０によるウェハトレイ１００の機械
的な保持を解放する。その後、図示しない吸着手段によ
りウェハトレイ１００をＺ軸ステージ２３０に吸着した
後、ＣＣＤカメラ２５０に取り込まれているウェハトレ
イ１００の画像に基づき、Ｘ・Ｙ軸ステージ２３１をＸ
方向及びＹ方向にそれぞれ所定量だけ移動させて、Ｘ・
Ｙ軸ステージ２３１に固定されている圧力調節弁２４０
をウェハトレイ１００の開閉弁１０３に対向させる。そ
の後、圧力調節弁用シリンダ２４１を駆動して圧力調節
弁２４０をウェハトレイ１００の開閉弁１０３に接続し
た後、プローブカード１２、ウェハトレイ１００及びシ
ール部材１０５により形成される密封空間に圧力調節弁
２４０から加圧気体を注入して密封空間の減圧状態を解
放し、ウェハトレイ１００の保持を保持基板１１０から
Ｚ軸ステージ２３０に切り替える。

【００４２】次に、図６に示すように、Ｚ軸ステージ２
３０をＺ方向の下側に移動させた後、ウェハ搬送用治具
２６０をウェハトレイ１００の上に移動し、ウェハ搬送
用治具２６０により半導体ウェハ１０を保持する。

【００４３】次に、図７に示すように、圧力調節弁用シ
リンダ２４１を駆動して圧力調節弁２４０をウェハトレ
イ１００の開閉弁１０３から離脱させた後、ウェハ搬送
用治具２６０を駆動して半導体ウェハ１０をウェハトレ
イ１００の上から搬出する。

【００４４】次に、図８に示すように、Ｚ軸ステージ２
３０を上方に移動して、Ｚ軸ステージ２３０に保持され
ているウェハトレイ１００を保持基板１１０に接近させ
た後、圧力調節弁用シリンダ２４１を駆動して圧力調節
弁２４０をウェハトレイ１００の開閉弁１０３に接続
し、その後、プローブカード１２、ウェハトレイ１００
及びシール部材１０５により形成される密封空間を圧力
調節弁２４０により減圧して、ウェハトレイ１００を保
持基板１１０に仮に保持させる。

【００４５】次に、図９に示すように、垂直シリンダ２
２０のロッドに固定された開閉用アーム２２２を下方へ
移動させることにより、レバー１１８の自由端を下方へ
移動させて、係合部材１１７の先端部１１７ａをウェハ
トレイ１００の係合凹部１０２に挿入する。これによ
り、ウェハトレイ１００は保持基板１１０に機械的に保
持され、ウェハカセットとして一体化される。その後、
図示しない吸着手段を解放して、Ｚ軸ステージ２３０に
よるウェハトレイ１００の吸着を解除した後、Ｚ軸ステ
ージ２３０を下方に移動する。

【００４６】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態に係る半導体ウェハの取出し装置について、図
１０を参照しながら説明する。第２の実施形態に係る半
導体ウェハの取出し装置の取り出し対象となるウェハカ
セットにおいては、ウェハトレイ１００の下面には係合
凹部１０２が形成されていないと共に、保持基板１１０
の補強部材１１２には係合部材１１７が設けられておら
ず、ウェハトレイ１００は保持基板１１０に真空吸着に
よって保持される。このため、第２の実施形態に係る半
導体ウェハの取出し装置は、第１の実施形態に係る半導
体ウェハの取出し装置が備えていた垂直シリンダ２２
０、開閉用アーム２２２及びローラ２２１を有していな
い点を除いて、第１の実施形態と同様である。従って、
第２の実施形態に係る半導体ウェハの取出し装置による
半導体ウェハ１０の取り出し方法も基本的には、第１の
実施形態と同様であるので、概略的に説明する。

【００４７】まず、半導体ウェハ１０を保持しているウ
ェハトレイ１００は、保持基板１１０に真空吸着によっ
て保持されている。この状態で、ＣＣＤカメラ２５０に
よりウェハトレイ１００の画像を取り込み、取り込んだ
映像を記憶しておく。

【００４８】次に、Ｚ軸ステージ２３０をＺ方向の上側
に所定量だけ移動させて、Ｘ・Ｙ軸ステージ２３１をウ
ェハトレイ１００と接触させた後、保持基板１１０によ
る真空吸着を解除すると共に、図示しない吸着手段によ
りウェハトレイ１００をＺ軸ステージ２３０に吸着す
る。

【００４９】次に、ＣＣＤカメラ２５０に取り込まれて
いるウェハトレイ１００の画像に基づき、Ｘ・Ｙ軸ステ
ージ２３１をＸ方向及びＹ方向にそれぞれ所定量だけ移
動させて、圧力調節弁２４０をウェハトレイ１００の開
閉弁１０３に対向させた後、プローブカード１２、ウェ
ハトレイ１００及びシール部材１０５により形成される
密封空間に圧力調節弁２４０から加圧気体を注入して密
封空間の減圧状態を解放する。

【００５０】次に、Ｚ軸ステージ２３０をＺ方向の下側
に移動させた後、ウェハ搬送用治具２６０をウェハトレ
イ１００の上に移動し、ウェハ搬送用治具２６０により
半導体ウェハ１０を保持し、保持した半導体ウェハ１０
をウェハトレイ１００の上から搬出する。

【００５１】次に、Ｚ軸ステージ２３０を上方に移動し
て、Ｚ軸ステージ２３０に保持されているウェハトレイ
１００を保持基板１１０に接近させた後、プローブカー
ド１２、ウェハトレイ１００及びシール部材１０５によ
り形成される密封空間を圧力調節弁２４０により減圧し
て、ウェハトレイ１００を保持基板１１０に保持させ、
その後、Ｚ軸ステージ２３０によるウェハトレイ１００
の吸着を解除して、Ｚ軸ステージ２３０を下方に移動す
る。

【００５２】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態に係るウェハカセットについて図１１及び図１
２を参照しながら説明するが、第３の実施形態に係るウ
ェハカセットは、第１又は第２の実施形態に係る半導体
ウェハの取出し装置の取り出し対象になったウェハカセ
ットと基本的な構造は同じであるから、以下の説明にお
いては、第３の実施形態の特徴についてのみ説明する。

【００５３】図１１（ａ）は、第３の実施形態の第１の
例のウェハカセットにおけるウェハトレイ１００の裏面
の構造を示しており、ウェハトレイ１００の裏面には、
リング状の凹部が形成されることにより中央部に残存す
る例えば４つのピン状のアライメントマーク１０７Ａ
（直径：約０．１ｍｍ）が設けられている。図１１
（ｂ）は、ピン状のアライメントマーク１０７Ａの断面
構造を示しており、アライメントマーク１０７Ａの径は
小さいほど好ましい。

【００５４】図１２は、第３の実施形態の第２の例のウ
ェハカセットにおけるウェハトレイ１００の裏面の構造
を示しており、ウェハトレイ１００の周縁部が切り込ま
れることにより形成された例えば４つのアライメントマ
ーク１０７Ｂが設けられている。

【００５５】第３の実施形態に係るウェハカセットによ
ると、ウェハトレイ１００の裏面にアライメントマーク
１０７Ａ、１０７Ｂが設けられているため、第１又は第
２の実施形態において、ＣＣＤカメラ２５０によりウェ
ハトレイ１００の画像の認識が容易になる。このため、
ＣＣＤカメラ２５０に取り込まれているウェハトレイ１
００の画像に基づき、Ｘ・Ｙ軸ステージ２３１をＸ方向
及びＹ方向にそれぞれ所定量だけ移動させて、Ｘ・Ｙ軸
ステージ２３１に固定されている圧力調節弁２４０をウ
ェハトレイ１００の開閉弁１０３に対向させる作業を正
確に行なうことができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明の半導体ウェハの取出し装置によ
ると、圧力解放手段によって、プローブカード、ウェハ
トレイ及び環状のシール部材により形成され減圧されて
いる密封空間の減圧状態を解放して、カード保持手段に
保持されているプローブカードからウェハトレイを分離
してトレイ載置台に保持した後、上下方向移動手段によ
りトレイ載置台を下方に移動させて、ウェハトレイの上
方に空間を形成できるので、ウェハ保持部に保持された
半導体ウェハを容易に取り出すことができる。

【００５７】本発明の半導体ウェハの取出し装置が、ト
レイ載置台を水平方向に移動させる水平方向移動手段を
備えていると、トレイ載置台ひいては該トレイ載置台に
保持されているウェハトレイを水平方向へ移動できるの
で、ウェハトレイをプローブカードに対して位置決めす
ることができる。このため、例えば、ウェハトレイに設
けられている開閉弁を、密封空間を減圧したり又は加圧
したりするための圧力調節弁に対して位置決めしたりす
るように、ウェハトレイを外部装置に対して位置決めす
ることが容易になる。

【００５８】また、ウェハカセットが、密封空間と外部
とを連通させる連通路と、該連通路を開閉する開閉弁と
を備えている場合に、圧力解放手段が開閉弁を開いて連
通路から密封空間に加圧気体を供給するための圧力調節
弁を有していると、密封空間に加圧気体を供給して、密
封空間の減圧状態を解放する作業が容易になる。

【００５９】この場合、圧力調節弁がトレイ載置台と一
体に設けられていると、開閉弁と圧力調節弁との位置関
係を予め規制しておくことにより、トレイ載置台に保持
されたウェハトレイをプローブカードに対して位置決め
すると同時に開閉弁を圧力調整弁に対して位置決めする
ことが可能になる。

【００６０】本発明のウェハカセットによると、ウェハ
トレイにおけるウェハトレイ保持部と反対側の面にアラ
イメントマークが設けられているため、ウェハトレイの
位置を下方から認識できるので、ウェハトレイのプロー
ブカードに対する位置決めが容易になり、ウェハトレイ
とプローブカードとを一体化する作業及びウェハトレイ
をプローブカードから離脱させる作業が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置の対象となるウェハカセットの斜視図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に
係る半導体ウェハの取出し装置の対象となるウェハカセ
ットの動作を説明する断面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置の対象となるウェハカセットにおけるウェハ
トレイの下面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置の全体構成を示す断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置を用いて半導体ウェハを取り出す方法の工程
を示す断面図である。

【図６】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置を用いて半導体ウェハを取り出す方法の工程
を示す断面図である。

【図７】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置を用いて半導体ウェハを取り出す方法の工程
を示す断面図である。

【図８】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置を用いて半導体ウェハを取り出す方法の工程
を示す断面図である。

【図９】本発明の第１の実施形態に係る半導体ウェハの
取出し装置を用いて半導体ウェハを取り出す方法の工程
を示す断面図である。

【図１０】本発明の第２の実施形態に係る半導体ウェハ
の取出し装置の全体構成を示す断面図である。

【図１１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実施形態
に係るウェハカセットのウェハトレイの第１の例を示
し、（ａ）は第１の例のウェハトレイの下面の平面図で
あり、（ｂ）は第１の例のウェハトレイの部分断面図で
ある。

【図１２】本発明の第３の実施形態に係るウェハカセッ
トのウェハトレイの第２の例を示すウェハトレイの下面
図である。

【図１３】本発明の第１又は第２の実施形態に係る半導
体ウェハの取出し装置の対象となるウェハカセットの断
面図である。

【図１４】本発明の第１又は第２の実施形態に係る半導
体ウェハの取出し装置の対象となるウェハカセットの部
分拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 半導体ウェハ １２ プローブカード １３ 配線基板 １６ 外部電極 １７ バンプ １８ 剛性のリング １００ ウェハトレイ １００ａ ウェハ保持部 １０１ 突出部 １０２ 係合凹部 １０３ 開閉弁 １０５ シール部材 １０７Ａ，１０７Ｂ アライメントマーク １１０ 保持基板 １１２ 補強部材 １１３ 切欠き部 １１４ 連結部材 １１５ 回転軸 １１６ 揺動部材 １１７ 係合部材 １１７ａ 先端部 １１８ レバー １１９ コネクタ ２００ 装置本体 ２１０ 水平シリンダ ２１１ 基板保持部材 ２２０ 垂直シリンダ ２２１ ローラ ２２２ 開閉用アーム ２３０ Ｚ軸ステージ ２３１ Ｘ・Ｙ軸ステージ ２４０ 圧力調節弁 ２４１ 圧力調節弁用シリンダ ２５０ ＣＣＤカメラ ２５１ カメラ用シリンダ ２６０ ウェハ搬送用治具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−121548（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−284548（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−5666（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/66 H01L 21/68

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に半導体ウェハを保持するウェハ保
   持部を有するウェハトレイと、前記ウェハトレイの上側
   に前記ウェハ保持部と対向するように設けられたプロー
   ブカードと、前記ウェハトレイの上面におけるウェハ保
   持部の外側に設けられ前記ウェハトレイ及びプローブカ
   ードと共に密封空間を形成する環状のシール部材とを備
   え、減圧されている前記密封空間に半導体ウェハを収納
   しているウェハカセットから半導体ウェハを取り出すた
   めの半導体ウェハの取出し装置であって、 前記プローブカードを保持するカード保持手段と、 前記ウェハトレイが載置されるトレイ載置台と、 前記トレイ載置台を上下方向に移動させる上下方向移動
   手段と、前記トレイ載置台を水平方向に移動させる水平方向移動
   手段と、 減圧されている前記密封空間の減圧状態を解放する圧力
   解放手段とを備えていることを特徴とする半導体ウェハ
   の取出し装置。
2. 【請求項２】 前記ウェハカセットは、前記ウェハトレ
   イに設けられ前記密封空間と外部とを連通させる連通路
   と、該連通路を開閉する開閉弁とを備えており、 前記圧力解放手段は、前記開閉弁を開いて前記連通路か
   ら前記密封空間に加圧気体を供給するための圧力調節弁
   を有していることを特徴とする請求項１に記載の半導体
   ウェハの取出し装置。
3. 【請求項３】 前記圧力調節弁は前記トレイ載置台と一
   体に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の
   半導体ウェハの取出し装置。
4. 【請求項４】 前記ウェハトレイにおける前記ウェハト
   レイ保持部と反対側の面にアライメントマークが設けら
   れていることを特徴とする請求項１に記載の半導体ウェ
   ハの取出し装置。