JP3282800B2

JP3282800B2 - アライナー

Info

Publication number: JP3282800B2
Application number: JP15669198A
Authority: JP
Inventors: 由多加赤池; 功河野; 聡佐野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2018-05-20
Also published as: WO1999060623A1; JPH11330207A; US6317647B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アライナーに関
し、更に詳しくは半導体ウエハ内に形成された多数の半
導体素子を一括検査する場合に適用されるアライナーに
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体検査工程では半導体ウエハ（以
下、「ウエハ」と称す。）の表面に多数形成された半導
体素子（以下、「チップ」と称す。）についてウエハ状
態のまま個々のチップについて電気的特性検査を行い、
電気的特性に欠陥のないチップをスクリーニングするよ
うにしている。スクリーニングされた良品チップは組立
工程で合成樹脂またはセラミックによってパッケージし
ている。また、信頼性試験ではパッケージ製品に温度
的、電気的ストレスを加えてチップの潜在的欠陥等を顕
在化させ、不良品を除去するようにしている。

【０００３】一方、電気製品の小型化、高機能化に伴っ
てチップが小型化、高集積化している。しかも、最近で
は、半導体製品の更なる小型化のための実装技術が種々
開発され、特に、チップをパッケージ化せず、いわゆる
ベアチップのまま実装する技術が開発されている。ベア
チップを市場に出すためには品質保証されたベアチップ
が要求される。品質保証されたベアチップを市場に出す
には信頼性試験を行わなくてはならない。従来の信頼性
試験装置を用いてベアチップを検査するには、ベアチッ
プとソケットとの電気的接続等の種々の難しい点を解決
しなくてならず、しかも小さなベアチップを取り扱うた
め、取り扱いが極めて煩雑になり検査コストの上昇を招
く虞がある。

【０００４】そこで、複数枚のウエハをウエハ状態のま
ま同時に低コストで信頼性試験を行える試験技術が例え
ば特開平７−２３１０１９号公報、特開平８−５６６６
号公報及び特開平８−３４００３０号公報において提案
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、ウエハの一括接触を行う時にはコンタクタ及びウエ
ハを互いに対向させて配置し、コンタクタの基準となる
複数の接触端子とこれらに対応するウエハの基準となる
電極パッドとを目視によりそれぞれの位置を確認しなが
ら順次位置合わせ（以下、「アライメント」と称す。）
を行い、両者がアライメントされた時点でこれら両者を
一括して接触させるため、オペレータが基準となる接触
端子とこれに対応する電極パッドとのアライメント作業
に長時間を費やし、作業効率が悪くオペレータに多大な
負荷がかかり、しかもアライメント精度に個人差があっ
て安定した接触状態を得ることが難しいという課題があ
った。

【０００６】そこで、本出願人は特願平１０−５４４２
３号においてウエハ保持体（ウエハチャックで保持され
たウエハを載置台を介してＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向に移動
させてウエハとコンタクタをアライメントした後、ウエ
ハ保持体上にウエハ及びコンタクタを真空吸着すること
により一括接触させて一体化物（以下、「シェル」と称
す。）として一体化するアライナーを提案した。ところ
が、アライナーは試験後のシェルを分解する場合にも用
いられるが、この場合にはシェルとメインチャックに付
帯する給排気装置とを接続する時の位置と同一の位置に
載置台を戻し、載置台上のシェルと給排気装置とを確実
に接続してシェル内の真空を解除する必要がある。しか
し、実際にはウエハがウエハチャックの中心に載置され
るとは限らず、両者の中心が互いに一致しないことが多
い。この場合、アライナーに装着された分解後のシェル
にメインチャックを位置合わせすることが難しく、シェ
ルを基準にメインチャックを位置合わせすると、ウエハ
とメインチャック間に位置ずれが生じ、メインチャック
でシェルを受け取ることができず、ひいてはシェルを給
排気装置を用いて分解することができないという課題が
あった。

【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、コンタクタ、ウエハ及びウエハ保持体が一
体化したシェルを分解する時に、ウエハ保持体上のウエ
ハの位置に関係なくシェルとして一体化した位置まで載
置台を確実に戻し、載置台上でシェルを確実に受け取る
ことができるアライナーを提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のアライナーは、半導体ウエハと導通可能に一括接触す
るコンタクタと、このコンタクタの下方に配置され且つ
ウエハ保持体を介して半導体ウエハを載置するＸ、Ｙ、
Ｚ及びθ方向に移動可能な載置台と、この載置台に付設
され且つ上記ウエハ保持体に付帯する弁機構との接続に
より開閉操作して上記コンタクタ、半導体ウエハ及びウ
エハ保持体を真空吸着により信頼性試験可能に一体化し
あるいは真空吸着を解除してこれら三者を分解可能にす
る弁操作機構と、上記載置台及び上記弁操作機構を駆動
制御する制御装置とを備えたアライナーであって、上記
コンタクタに識別符号を付設すると共にこの識別符号を
読み取る読取手段を設け、上記読取手段によって読み取
った上記識別符号と上記三者が一体化した時の上記半導
体ウエハの位置及び上記載置台の位置を互いに関連付け
て上記制御装置に格納し、分解時に上記読取手段で読み
取った上記識別符号に基づいて上記各位置を上記制御装
置において検索し、この検索結果に基づいて上記載置台
を移動させることを特徴とするものである。

【０００９】また、本発明の請求項２に記載のアライナ
ーは、請求項１に記載の発明において、上記識別符号が
バーコードであり、上記読取手段がバーコードリーダで
あること特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のアライナー
１０は、例えば図１に示すように、ウエハＷをキャリア
単位で収納し且つウエハＷ（図２参照）をロード、アン
ロードするローダ室１１と、このローダ室１１に隔壁を
介して隣接し且つウエハ保持体（以下、「ウエハチャッ
ク」と称す。）５０で保持されたウエハＷとコンタクタ
６０とを位置合わせした後一括接触させて一体化するア
ライメント室１２とを備えている。そして、図示してな
いがローダ室１１には搬送機構（ピンセット）及び予備
位置合わせ機構（サブチャック）がそれぞれ配設され、
ピンセットを介してキャリア内からウエハＷを一枚ずつ
搬送し、搬送過程でサブチャック上でオリフラを基準に
してウエハＷを予備位置合わせ（プリアライメント）し
た後、ピンセットを介してウエハＷをアライメント室１
２へ搬送するようにしてある。

【００１１】また、図１に示すように上記アライメント
室１２にはヘッドプレート１３が開閉可能に取り付けら
れ、このヘッドプレート１３にコンタクタ６０を装着
し、開閉駆動機構１４を介してアライメント室１２の上
面開口を開閉するようにしてある。アライメント室１２
内のヘッドプレート１３の下方にはＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方
向で移動可能なメインチャック１５が配設され、ウエハ
チャック５０を載置するようにしてある。このメインチ
ャック１５は図２に示すように回転昇降機構１６を介し
てＸステージ１７上でＺ方向に昇降すると共にθ方向に
正逆回転可能に配置されている。Ｘステージ１７はＹス
テージ１８上にＸ方向に往復移動可能に支持され、Ｙス
テージ１８は基台（図示せず）上にＹ方向に往復移動可
能に支持されている。そして、ローダ室１１内のピンセ
ットを介してプリアライメント後のウエハＷをアライメ
ント室１２内のメインチャック１５上のウエハチャック
５０へ移載するようにしてある。

【００１２】更に、アライメント室１２内には図示しな
いアライメント機構が配設され、このアライメント機構
はアライメントブリッジに固定された上カメラと、メイ
ンチャック１５側に固定された下カメラとを備えてい
る。メインチャック１５を移動させて上カメラでウエハ
チャック５０で保持されたウエハＷの検査用電極用パッ
ドを撮像すると共にメインチャック１５を移動させて下
カメラでヘッドプレート１３に固定されたコンタクタ６
０の接触端子（例えば、バンプ端子）６１を撮像し、こ
れらの画像データに基づいてウエハＷとコンタクタ６０
をアライメントするようにしてある。このアライメント
機構としては例えば特願平１０−５４４２３号において
提案した技術を用いることができる。

【００１３】而して、上記アライメント室１２内でウエ
ハＷをアライメントした後、メインチャック１５を回転
昇降機構１６を介して上昇させ、図２に示すようにウエ
ハＷの検査用電極パッドとコンタクタ６０のバンプ端子
６１を一括接触させ、後述するようにウエハチャック５
０上にコンタクタ６０を真空吸着し、ウエハチャック５
０、ウエハＷ及びコンタクタ６０をシェルＳとして一体
化するようにしてある。一体化に際し、ローダ室１１及
びアライメント室１２内の各構成機器は図２に示すよう
に制御装置４０の制御下で駆動するようにしてある。

【００１４】また、コンタクタ６０にはバーコード、文
字情報等の識別符号６２が設けられ、この識別符号６２
によってそのコンタクタ６０を他のコンタクタから識別
するようにしてある。また、制御装置４０には識別符号
を読み取るバーコードリーダ、光学的文字読取装置等の
読取装置４１が接続され、この読取装置４１で読み取っ
た識別符号６２によってそのコンタクタ６０を特定する
ようにしてある。更に、アライメント室１２内で上述の
ようにシェルＳが組み立てられると、その時のメインチ
ャック１５の位置情報（Ｘ、Ｙ、Ｚ及びθに関する位置
座標データ）を制御装置４０の中央処理部を介して記憶
部に格納すると共にこの位置情報とコンタクタ６０を特
定する識別符号６２とを中央処理部を介して関連付け、
関連情報として纏めて記憶部に格納するようにしてあ
る。従って、シェルＳを分解する時には図３に示すよう
にコンタクタ６０の識別符号６２を読取装置４１によっ
て読み取ってその情報を制御装置４０内に取り込むと、
中央処理部を介してその識別符号に該当する位置情報を
検索し、この検索結果に基づいて中央処理部でシェルＳ
として一体化した時のメインチャック１５の位置を演算
するようにしてある。制御装置４０では演算値に基づい
てメインチャック１５を駆動制御することで、後述のよ
うにメインチャック１５がウエハチャック５０、ウエハ
Ｗ及びコンタクタ６０をシェルＳとして一体化した時の
位置へ移動してメインチャック１５上でシェルＳを受け
取ってシェルＳの弁機構とメインチャック１５の弁操作
機構とを接続し、シェルＳを分解できるようにしてあ
る。

【００１５】そこで、真空吸着による一体化技術及び分
解技術について図４〜図６をも参照しながら説明する。
即ち、上記メインチャック１５の内部には図示しない内
部流路が形成されている。この内部流路はメインチャッ
ク１５の表面の複数箇所で開口すると共にその周面で図
４に示すように給排気口１５Ａとして開口している。こ
の給排気口１５Ａには同図に示すように真空排気ライン
１９が接続され、真空排気ライン１９を介して真空引き
し、表面に載置されたウエハチャック５０を真空吸着し
固定するようにしてある。

【００１６】また、図４に示すようにウエハチャック５
０の周面には上述するように表面で開口する二系列の内
部流路が形成され、これらの内部流路はウエハチャック
５０の周面の隣合う２箇所で給排気口（図示せず）とし
てそれぞれ開口している。そして、これらの給排気口に
はそれぞれ同一の第１、第２弁機構５１、５２が取り付
けれ、これらの弁機構５１、５２を介して内部流路に対
して空気を給排気するようにしてある。また、図２、図
５に示すようにメインチャック１５の周面には弁操作機
構２０が取り付けられ、この弁操作機構２０を介して第
１、第２弁機構５１、５２を開閉操作するようにしてあ
る。即ち、弁操作機構２０は、図２、図５に示すよう
に、第１、第２弁機構５１、５２に対応する第１、第２
クイック継手２０Ａ、２０Ｂと、これらのクイック継手
２０Ａ、２０Ｂが接続された内部流路を有する躯体２０
Ｃと、この躯体２０Ｃが先端に固定されたピストンロッ
ドを有するエアシリンダ２０Ｄと、このエアシリンダ２
０Ｄを介して進退動する躯体２０Ｃを移動方向へ案内す
る一対のガイドロッド２０Ｅとを備え、エアシリンダ２
０Ｄを介して第１、第２クイック継手２０Ａ、２０Ｂが
進出して第１、第２弁機構５１、５２内にそれぞれ嵌入
してそれぞれの弁体を開き、後退して第１、第２クイッ
ク継手２０Ａ、２０Ｂが第１、第２弁機構５１、５２か
ら外れてそれぞれの弁体を自動的に閉じるようにしてあ
る。

【００１７】更に、弁操作機構２０の第１、第２クイッ
ク継手２０Ａ、２０Ｂには真空排気ライン２１Ａ、２１
Ｂが接続され、それぞれの真空排気ライン２１Ａ、２１
Ｂを介してウエハチャック５０の内部流路をそれぞれ真
空引きし、ウエハチャック５０上にウエハＷ及びコンタ
クタ６０をそれぞれ真空吸着するようにしてある。尚、
真空排気ライン２１Ａはコンタクタ６０を真空吸着する
内部流路に接続され、真空排気ライン２１ＢはウエハＷ
を真空吸着する内部流路に接続されている。

【００１８】また、図４に示すように上記メインチャッ
ク１５の真空排気ライン１９には切換弁として３ポート
タイプのソレノイドバルブ２２が配設されている。この
ソレノイドバルブ２２の通電時にはバルブを介してメイ
ンチャック１５を図示しない真空排気装置側、即ちＰポ
ート側へ接続し、メインチャック１５上にウエハチャッ
ク５０を真空吸着するようにしてある。また、図４に示
す非通電時にはソレノイドバルブ２２を介してメインチ
ャック１５を真空排気装置側からＲポートのサイレンサ
２３側へ接続し、メインチャック１５をサイレンサ２３
を介して大気に開放し、ウエハチャック５０をメインチ
ャック１５から搬送できるようにしてある。更に、真空
排気ライン１９、２１Ａはマニホールド２４を介して纏
められている。真空排気ライン１９側の流路２４Ａには
その真空系の真空度を測定する圧力検出計２５が取り付
けられ、この圧力検出計２５によってメインチャック１
５の内部流路からソレノイドバルブ２２に至る真空系の
真空度を測定し、この測定値に基づいてウエハチャック
１５の吸着の有無を検出するようにしてある。

【００１９】また、上記ウエハチャック５０の真空排気
ライン２１Ａにはウエハチャック５０側から順に３ポー
トタイプの第１、第２ソレノイドバルブ２６、２７が配
設されている。そして、真空排気ライン２１Ａ側の流路
２４Ｂにはその真空系の真空度を測定する圧力検出計２
８が取り付けられ、この圧力検出計２８によってウエハ
チャック５０の内部流路（更に詳しくはウエハチャック
を吸着する側の内部流路）から第１ソレノイドバルブ２
６に至る真空系の真空度を測定し、この測定値に基づい
てウエハチャック５０とコンタクタ６０間の真空度を検
出するようにしてある。

【００２０】そして、図４に示すように第１、第２ソレ
ノイドバルブ２６、２７の非通電時には第１、第２ソレ
ノイドバルブ２６、２７を介してウエハチャック５０を
サイレンサ２９（Ｒポート）側に接続して大気に開放
し、この状態でウエハチャック５０、ウエハＷ及びコン
タクタ６０が一体化したシェルＳ内に空気を導入し、三
者を分離操作できるようにしてある。また、第１ソレノ
イドバルブ２６が非通電状態で第２ソレノイドバルブ２
７が通電状態の時には第１、第２ソレノイドバルブ２
６、２７を介してウエハチャック５０を真空排気装置
（Ｐポート）側へ接続して真空引きし、この状態でウエ
ハチャック５０上にコンタクタ６０を真空吸着してシェ
ルＳとして一体化操作できるようにしてある。更に、第
１ソレノイドバルブ２６が通電状態で第２ソレノイドバ
ルブ２７が非通電状態の時には第１ソレノイドバルブ２
６を第２ソレノイドバルブ２７から切り離して大気から
遮断する一方、第２ソレノイドバルブ２７を真空排気装
置から切り離しサイレンサ２９を介して大気に開放し、
この状態で圧力検出計２８を用いて真空引き後のシェル
Ｓ内部の真空漏れをチェックできるようにしてある。
尚、第１ソレノイドバルブ２６のＰポートは封止されて
いる。

【００２１】また、上記ウエハチャック５０の真空排気
ライン２１Ｂには３ポートタイプのソレノイドバルブ３
０が配設され、このソレノイドバルブ３０の通電時には
ウエハチャック５０を真空排気装置側へ接続し、ウエハ
チャック５０上にウエハＷを真空吸着できるようにして
ある。また、ソレノイドバルブ３０の非通電時にはウエ
ハチャック５０を真空排気装置側から切り離してウエハ
チャック５０の内部流路を大気へ開放しウエハＷの真空
吸着を解除するようにしてある。また、ソレノイドバル
ブ３０とウエハチャック５０間には圧力検出計３１が取
り付けられ、この圧力検出計３１によってソレノイドバ
ルブ３０からウエハチャック５０の内部流路（更に詳し
くはウエハを吸着する側の内部流路）に至る真空系の真
空度を測定し、ウエハチャック５０とウエハＷ間の真空
度（吸着度）を検出するようにしてある。

【００２２】上記ウエハチャック５０について図５、図
６を参照しながら更に説明する。図５に示すようにウエ
ハチャック５０の上面にはリング状溝５３Ａ、５３Ｂが
同心円状に形成され、これらのリング状溝５３Ａ、５３
Ｂの複数箇所で内部流路５４が開口部５５として開口し
ている。また、ウエハチャック５０上面の外周近傍には
シリコンゴム等の柔軟性に富んだ弾性部材からなるシー
ルリング５６が取り付けられ、ウエハチャック５０とコ
ンタクタ６０とが一体化した時にシールリング５６で真
空漏れを防止するようにしてある。従って、ウエハチャ
ック５０上にウエハＷ及びコンタクタ６０をこの順序で
重ね、前述したように真空排気ライン２１Ａ、２１Ｂを
介して真空引きすると三者が一体化して外れなくなる。
尚、図５において、１６Ａはアライメント時に使用する
θ駆動機構で、このθ駆動機構１６Ａを介してメインチ
ャック１５をθ方向で正逆回転させる。

【００２３】また、前述した弁機構５１、５２は例えば
図６の（ｂ）に示すように構成されている。両弁機構５
１、５２は同一であるため、弁機構５１を例に挙げて説
明する。弁機構５１は、本体５１Ａと、この本体５１Ａ
内で往復移動するスプール５１Ｂと、このスプール５１
Ｂを常時外側へ付勢するバネ５１Ｃとを有し、第１クイ
ック継手２０Ａを差し込むとスプール５１Ｂがバネ５１
Ｃに抗して入り込んで流路を開き、第１クイック継手２
０Ａを外すとスプール５１Ｂがバネ５１Ｃの付勢力で元
の位置に復帰して流路を遮断するようにしてある。

【００２４】また、上記ウエハチャック５０は図６の
（ａ）に示すようにメインチャック１５上でそのスリー
ピン１５Ｂを利用してウエハチャック５０上でウエハＷ
を受け渡しするようにしてある。即ち、図６の（ａ）に
示すようにウエハチャック５０にはスリーピン用の貫通
孔１５Ｃがリング状溝５３Ｂ内側の３箇所に設けられて
いる。この貫通孔１５Ｃはスリーピン１５Ｂの外径より
も大きく形成され、この貫通孔１５Ｃには同図に示すよ
うに先端が閉じた円筒状のシリコンゴム膜５７が配置さ
れ、その基端部が例えばアルミニウム製のパッキング５
７Ａを介してウエハチャック５０の裏面側に形成された
凹部に対してネジ止めされている。また、パッキング５
７Ａの外周にはＯリング５８が装着され、シリコンゴム
膜５７及びＯリング５８によりウエハチャック５０とコ
ンタクタ６０との間の気密を保持し、両者６０、５０間
の減圧状態を維持するようにしてある。また、スリーピ
ン１５Ｂの先端はシリコンゴム膜５７を傷つけないよう
にやや太くしかも丸く形成されている。従って、メイン
チャック１５に載置されたウエハチャック５０上でウエ
ハＷを授受する時には、メインチャック１５のスリーピ
ン１５Ｂが上昇してウエハチャック５０の貫通孔１５Ｃ
に嵌入し、その後スリーピン１５Ｂがシリコンゴム膜５
７を伸ばしながらウエハチャック５０の上面から同図の
一点鎖線で示すように突出してもウエハチャック５０と
コンタクタ６０間の減圧状態を保持するようにしてあ
る。

【００２５】次に、動作について説明する。まず、開閉
駆動機構１４を介してヘッドプレート１３を開き、ヘッ
ドプレート１３にコンタクタ６０を装着すると共にメイ
ンチャック１５上にウエハチャック５０を載置する。こ
の時、ウエハチャック５０の第１、第２弁機構５１、５
２が第１、第２クイック継手２０Ａ、２０Ｂの位置に来
るようにウエハチャック５０をメインチャック１５のス
リーピンに合わせて載置する。

【００２６】次いで、開閉駆動機構１４を介してヘッド
プレート１３を閉じた後、真空排気装置を駆動すると共
にメインチャック１５の真空排気ライン１９のソレノイ
ドバルブ２２に通電すると、ソレノイドバルブ２２を介
してメインチャック１５を真空排気装置側に接続し、メ
インチャック１５の内部流路を真空引きしメインチャッ
ク１５上にウエハチャック５０を真空吸着する。次い
で、弁操作機構２０のエアシリンダ２０が駆動すると第
１、第２クイック継手２０Ａ、２０Ｂをウエハチャック
５０の第１、第２弁機構５１、５２に接続する。

【００２７】ローダ室１１内のピンセット及びサブチャ
ックを介してウエハＷをプリアライメントした後、ピン
セットを介してウエハＷをウエハチャック５０上へ載置
する。引き続き、ウエハチャック５０の真空排気ライン
２１Ｂのソレノイドバルブ３０に通電すると、ソレノイ
ドバルブ３０を介してウエハチャック５０を真空排気装
置側に接続し、ウエハチャック５０のウエハ側の内部流
路を真空引きしウエハチャック５０上にウエハＷを真空
吸着する。この時の吸着力は圧力検出計３１によって確
認することができる。そして、所定の真空度に達した
後、一体化後のシェルＳの真空漏れチェックが終了すま
で真空引きを継続する。このようにしてウエハチャック
５０上にウエハＷを吸着した時、ウエハＷの中心とウエ
ハチャック５０、即ちメインチャック１５の中心とが必
ず一致する訳ではない。この状態で、Ｘ、Ｙステージ１
７、１８及びθ駆動機構１６Ａが作動すると共にアライ
メント機構が作動し、ウエハＷの電極パッドとコンタク
タ６０のバンプ端子６１のアライメントを行う。アライ
メントが終了すると、回転昇降機構１６が作動し、メイ
ンチャック１５が上昇し、ウエハＷの電極パッドとバン
プ端子６１が図２に示すように一括接触する。この時ヘ
ッドプレート１３の中心位置座標、即ちウエハＷの中心
位置と、シェルＳとして一体化した時のメインチャック
１５に位置座標データ（メインチャックの基準位置座標
に対するＸ、Ｙ、Ｚ及びθの各座標）を制御装置４０の
記憶部に格納し、後のシェルＳの分解に備える。この時
の位置データがないと、一体化した時のシェルＳ、即ち
ウエハＷをの位置座標を基準にしてメインチャック１５
を移動させても、メインチャック１５の中心とウエハＷ
の中心間に位置ずれがあるためシェルＳに対してメイン
チャック１５のスリーピンが嵌入せず、メインチャック
１５上にシェルＳを受け取ることができず、ひいてはシ
ェルＳを分解できない。

【００２８】この状態でウエハチャック５０の真空排気
ライン２１Ａの第１、第２ソレノイドバルブ２６、２７
のうち、第２ソレノイドバルブ２７に通電すると、ウエ
ハチャック５０のコンタクタ側の内部流路を真空排気装
置側に接続し、ウエハチャック５０のコンタクタ側の内
部流路を真空引きしコンタクタ６０をウエハチャック５
０上に真空吸着し、両者６０、５０間がシールリング５
６を介して気密になると共にウエハＷとコンタクタ６０
を電気的に導通可能な状態で一括接触させてシェルＳと
して一体化する。この時の吸着力は圧力検出計２８によ
って確認することができる。

【００２９】そして、シェルＳ内が所定の真空度に達し
た後、第１ソレノイドバルブ２６に通電し第２ソレノイ
ドバルブ２７を非通電にすると、第１ソレノイドバルブ
２６を第２ソレノイドバルブ２７から切り離し、ウエハ
チャック５０から第１ソレノイドバルブ２６までの真空
系を大気から遮断すると共に第２ソレノイドバルブ２７
を真空排気装置側から切り離して大気に開放する。この
操作でウエハチャック５０は真空排気系から確実に遮断
された状態になる。この時、圧力検出計２８の測定値が
変動しなければ、ウエハチャック５０とコンタクタ６０
間は一体化に必要な真空度を維持し、ウエハチャック５
０、ウエハＷ及びコンタクタ６０がシェルＳとして確実
に一体化しその後の信頼性試験を確実に実施できる。と
ころが、圧力検出計２８の測定値が変動すれば、ウエハ
チャック５０とコンタクタ６０間に真空漏れがあること
を示している。

【００３０】圧力検出計２８の測定値が変動しない時に
は、第１ソレノイドバルブ２６を通電状態のまま弁操作
機構２のエアシリンダ２０Ｄが駆動し第１、第２クイッ
ク継手２０Ａ、２０Ｂをそれぞれの弁機構５１、５２か
ら外すと共にソレノイドバルブ２２を非通電の状態にす
ると、ウエハチャック５０をメインチャック１５から取
り外して搬送できる状態になる。その後は、シェルＳと
して一体化したウエハチャック５０、ウエハＷ及びコン
タクタ６０を信頼性試験装置まで搬送し、その試験を実
施する。

【００３１】信頼性試験の終了後には、シェルＳをアラ
イナー１０まで搬送し、シェルＳの識別符号６２を読取
装置４１によって読み取り、この読取情報を制御装置４
０が受信すると、中央処理部において読取情報を解析
し、識別符号６２と関連付けられた位置情報を検索し、
該当位置情報を記憶部から取り出す。そして、中央処理
部ではその位置情報に基づいてウエハＷの中心位置とシ
ェルＳとして一体化した時のメインチャック１５の中心
位置から両者Ｓ、１５間のＸ、Ｙ方向の位置ずれ量を演
算し、この演算値に基づいてメインチャック１５を駆動
制御する。この際、ヘッドプレート１３にシェルＳを装
着してあると、メインチャック１５が上述の演算値に基
づいてシェルＳとして一体化した時の真下の位置へ移動
し、更にメインチャック１５が上昇するとシェルＳとし
て一体化した時の位置へ戻ってシェルＳと接合し、その
第１、第２弁機構５１、５２とメインチャック１５側の
第１、第２クイック継手２０Ａ、２０Ｂが接続して弁機
構５１、５２を開放する。

【００３２】上述のように第１、第２弁機構５１、５２
に弁操作機構２０を接続する時には、真空排気ライン２
１Ａの第１ソレノイドバルブ２６は通電状態にあり第２
ソレノイドバルブ２７は非通電状態にある。また、真空
排気ライン２１Ｂのソレノイドバルブ３０も通電状態で
ウエハＷを真空吸着する状態になっている。その後、第
１ソレノイドバルブ２６を非通電状態にすると共にソレ
ノイドバルブ３０を非通電状態にすると、ウエハチャッ
ク５０の内部流路を第１、第２ソレノイドバルブ２６、
２７及びソレノイドバルブ３０を介して大気に開放し、
シェルＳが個々のウエハチャック５０、ウエハＷ及びコ
ンタクタ６０に分離できる状態になり、ローダ室１１内
のピンセットを介してウエハＷをキャリア内の元の場所
へ戻す。

【００３３】以上説明したように本実施形態によれば、
コンタクタ６０に識別符号６２を付設すると共にこの識
別符号６２を読み取る読取装置４１を設け、読取装置４
１によって読み取った識別符号６２とウエハチャック３
０、ウエハＷ及びコンタクタ６０が一体化した時のウエ
ハＷの位置及びメインチャック１５の位置を互いに関連
付けて制御装置４０に格納し、分解時に読取装置４０で
読み取った識別符号６２に基づいて一体化時のウエハＷ
及びメインチャック１５の位置を制御装置４０において
検索し、この検索結果に基づいてメインチャック１５を
移動させるようにしたため、信頼性試験後のシェルＳを
アライナー１０において分解する時には、メインチャッ
ク１５を一体化位置まで戻し、ヘッドプレート１３に装
着されたシェルＳに対してメインチャック１５を確実に
位置合わせし、メインチャック１５上でシェルＳを受け
取り、制御装置４０を介して第１、第２弁機構５１、５
２と弁操作機構２０をし、シェルＳを迅速且つ確実に分
解することができる。

【００３４】尚、本実施形態では、コンタクタ６０及び
ウエハチャック５０をオペレータが装着するアライナー
１０を例に挙げて説明したが、これらの装着は自動化す
ることができることは云うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】本発明の請求項１、請求項２に記載の発
明によれば、コンタクタ、ウエハ及びウエハ保持体が一
体化したシェルを分解する時に、ウエハ保持体上のウエ
ハの位置に関係なくシェルとして一体化した位置まで載
置台を確実に戻し、載置台上でシェルを確実に受け取る
ことができるアライナーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアライナーの一実施形態の外観を示す
斜視図である。

【図２】図１に示すアライナーによりウエハチャック、
ウエハ及びコンタクタが一括接触した状態を示す側面図
である。

【図３】図１に示すアライナーによりシェルを分解する
際にシェルの識別符号を読み取る状態を示す図２相当図
である。

【図４】図１に示すアライナーの真空排気系を示す回路
図である。

【図５】図１に示すアライナーにより一体化されるウエ
ハチャックを示す平面図である。

【図６】図５に示すウエハチャックの一部を示す断面図
で、（ａ）はメインチャックのスリーピンとウエハチャ
ックの関係を示す図、（ｂ）はウエハチャックの第１弁
機構を示す図である。

【符号の説明】

１０アライナー１５メインチャック（載置台）２０弁操作機構４０制御装置４１読取装置５０ウエハチャック（ウエハ保持体）５１第１弁機構５２第２弁機構６０コンタクタ６２識別符号Ｗウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−138256（ＪＰ，Ａ) 特開平６−29361（ＪＰ，Ａ) 特開平７−240263（ＪＰ，Ａ) 特開平11−186349（ＪＰ，Ａ) 特開平７−115113（ＪＰ，Ａ) 特開平７−147304（ＪＰ，Ａ) 特開平７−297241（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開837333（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/66 G01R 31/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハと導通可能に一括接触する
コンタクタと、このコンタクタの下方に配置され且つウ
エハ保持体を介して半導体ウエハを載置するＸ、Ｙ、Ｚ
及びθ方向に移動可能な載置台と、この載置台に付設さ
れ且つ上記ウエハ保持体に付帯する弁機構との接続によ
り開閉操作して上記コンタクタ、半導体ウエハ及びウエ
ハ保持体を真空吸着により信頼性試験可能に一体化しあ
るいは真空吸着を解除してこれら三者を分解可能にする
弁操作機構と、上記載置台及び上記弁操作機構を駆動制
御する制御装置とを備えたアライナーであって、上記コ
ンタクタに識別符号を付設すると共にこの識別符号を読
み取る読取手段を設け、上記読取手段によって読み取っ
た上記識別符号と上記三者が一体化した時の上記半導体
ウエハの位置及び上記載置台の位置を互いに関連付けて
上記制御装置に格納し、分解時に上記読取手段で読み取
った上記識別符号に基づいて上記各位置を上記制御装置
において検索し、この検索結果に基づいて上記載置台を
移動させることを特徴とするアライナー。
【請求項２】上記識別符号がバーコードであり、上記
読取手段がバーコードリーダであること特徴とする請求
項１に記載のアライナー。