JP6906128B2 - ウエハー試験装置 - Google Patents
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Description
本発明はウエハー試験装置に関し、詳細には、半導体ウエハーの前工程試験装置、後工程試験装置、及びバーンイン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、テスト回路等を搭載するロードボードと、ウエハーを載置するウエハートレーと、密閉空間を形成する真空チャンバーと、を有したウエハー試験ユニットと、
ウエハーの電極と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、位置情報撮影機構と、昇降機構とを有するウエハー位置決めユニットと、
複数の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、
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。
ウエハーの電極と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、位置情報撮影機構と、昇降機構とを有するウエハー位置決めユニットと、
複数の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、
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。
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、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。
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プレートと移動ステージに分離し、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プレート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。
該特許文献１には、ウエハーを、ウエハープレート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プレートと共に、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プレート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プレート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。
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プレートに載置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プレートと該ウエハープレートを押し上げるアライメント機構を備えた移動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。
特許文献１に記載の発明は、ウエハー搭載部をウエハープレートとウエハープレートを押し上げる部材に分離し、前記ウエハープレートを押し上げる部材とアライメント機構を備えたユニットを移動ステージとし、前記ウエハープレートにウエハーが載置されアライメントを行い、ウエハープレートをプローブカード側に押上げ、真空圧で吸引した後、移動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、ウエハー試験装置の下側に移動ステージが設置され、さらに移動ステージでウエハープレートを上下に移動させる為、ウエハー試験装置の必要とする高さ方向のスペースは大きくなり、一列の装置フレームに多数の試験装置を積載することは困難であった。
また、移動ステージの昇降でウエハーを載置したウエハープレートを昇降させることから、移動ステージの昇降時の垂直走行性とウエハー試験装置に搭載されるプローブカードの水平性が重要になり、ウエハー試験装置を多段に積載する場合それぞれのウエハー試験装置の水平搭載と移動ステージの垂直走行性が位置精度に大きく影響してくるという課題がある。
しかしながら、ウエハー試験装置の下側に移動ステージが設置され、さらに移動ステージでウエハープレートを上下に移動させる為、ウエハー試験装置の必要とする高さ方向のスペースは大きくなり、一列の装置フレームに多数の試験装置を積載することは困難であった。
また、移動ステージの昇降でウエハーを載置したウエハープレートを昇降させることから、移動ステージの昇降時の垂直走行性とウエハー試験装置に搭載されるプローブカードの水平性が重要になり、ウエハー試験装置を多段に積載する場合それぞれのウエハー試験装置の水平搭載と移動ステージの垂直走行性が位置精度に大きく影響してくるという課題がある。
したがって本発明が解決しようとする課題は、ウエハー試験装置（本文ではウエハー試験ユニットと称す）を移動ステージ（本文ではウエハー位置決めステージと称す）に相対するようにスライドさせるユニットスライド機構をウエハー試験装置に備えることで、多数のウエハー試験装置を搭載する多段構成のウエハー試験装置を提供し、移動ステージのウエハープレート（本文ではウエハートレーと称す）載置面をウエハープレートの傾きに追随させ、さらにウエハープレートの平面に対し垂直に昇降させる手段を備えることで、ウエハー試験装置の搭載時の水平性と、移動ステージの垂直走行性に依存することのない位置合せ手段を備えるウエハー試験装置を提供することにある。
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。
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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構を備えることを特徴とするウエハー試験装置。
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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構を備えることを特徴とするウエハー試験装置。
第２に、
前記ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリニアスライド機構と、
前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、
前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備え、
前記スライドユニットが前記ウエハー試験ユニットに連結され、
前記フレーム部材が前記装置フレーム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。
前記ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリニアスライド機構と、
前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、
前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備え、
前記スライドユニットが前記ウエハー試験ユニットに連結され、
前記フレーム部材が前記装置フレーム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。
第３に、
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるアライメント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２に記載するウエハー試験装置。
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるアライメント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２に記載するウエハー試験装置。
第４に、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、前記真空チャンバー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、
前記突き当て部材が前記真空チャンバーに接触した時、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保っ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、
前記真空チャンバーに接触した時、前記位置情報撮影機構が前記ウエハートレーと前記プローブカードの間に挿入され、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情報を取得できる高さを有し、
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、
前記バネ部材は、
前記球面滑り軸受の外周部に複数配置されることを特徴とする第３に記載するウエハー試験装置。
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、前記真空チャンバー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、
前記突き当て部材が前記真空チャンバーに接触した時、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保っ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、
前記真空チャンバーに接触した時、前記位置情報撮影機構が前記ウエハートレーと前記プローブカードの間に挿入され、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情報を取得できる高さを有し、
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、
前記バネ部材は、
前記球面滑り軸受の外周部に複数配置されることを特徴とする第３に記載するウエハー試験装置。
第５に、
前記アライメントステージ昇降機構は、
前記揺動板と、
前記アライメントステージを搭載するアライメントステージ取付け板と、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記駆動機構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、
前記駆動機構スライドユニットが、前記揺動板の四隅の所要の箇所に設置され、
前記駆動機構スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け板の四隅の前記駆動機構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、
前記ボールネジが前記揺動板に設置された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、前記揺動板の四隅の前記駆動機構スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け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ることを特徴とする第３に記載するウエハー試験装置。
前記アライメントステージ昇降機構は、
前記揺動板と、
前記アライメントステージを搭載するアライメントステージ取付け板と、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記駆動機構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、
前記駆動機構スライドユニットが、前記揺動板の四隅の所要の箇所に設置され、
前記駆動機構スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け板の四隅の前記駆動機構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、
前記ボールネジが前記揺動板に設置された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、前記揺動板の四隅の前記駆動機構スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け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ることを特徴とする第３に記載するウエハー試験装置。
第６に、
前記アライメントステージ昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記アライメントステージ取付け板に加わる荷重と、該アライメントステージ取付け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５に記載するウエハー試験装置。
前記アライメントステージ昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記アライメントステージ取付け板に加わる荷重と、該アライメントステージ取付け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５に記載するウエハー試験装置。
第７に、
前記アライメントステージ昇降機構は、
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５から第６に記載のウエハー試験装置。
前記アライメントステージ昇降機構は、
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５から第６に記載のウエハー試験装置。
第８に、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記ユニットスライド機構と、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置され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第１に記載するウエハー試験ユニット。
前記ウエハー試験ユニットは、
前記ユニットスライド機構と、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置され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第１に記載するウエハー試験ユニット。
第９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、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する前記駆動機構と、
ボールネジを駆動する前記駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有する前記スライド機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動機構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、前期駆動機構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真空チャンバーに設置された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スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
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ることを特徴とする第８に記載のウエハー試験装置。
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駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する前記駆動機構と、
ボールネジを駆動する前記駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有する前記スライド機構と、
を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動機構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、前期駆動機構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真空チャンバーに設置された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スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
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ることを特徴とする第８に記載のウエハー試験装置。
第１０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カ所設置の場合のみ定め、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９に記載のウエハー試験装置。
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カ所設置の場合のみ定め、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９に記載のウエハー試験装置。
第１１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９から第１０に記載のウエハー試験装置。
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９から第１０に記載のウエハー試験装置。
第１２に、
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
を備えることを特徴とする第８に記載のウエハー試験装置。
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
を備えることを特徴とする第８に記載のウエハー試験装置。
第１３に、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、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有する前記揺動板と、
可動部と固定部を有する前記球面滑り軸受と、
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、前記揺動板の外周部に加わる荷重を支える前記バネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを保っ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、
前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを押し上げて位置制御が行える高さを有し、
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１２に記載のウエハー試験ユニット。
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、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有する前記揺動板と、
可動部と固定部を有する前記球面滑り軸受と、
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、前記揺動板の外周部に加わる荷重を支える前記バネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを保っ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、
前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを押し上げて位置制御が行える高さを有し、
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１２に記載のウエハー試験ユニット。
第１４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ステージと、前記位置情報撮影機構と、前記ユニット昇降機構と、
該ウエハー位置決めユニットを列方向にスライドさせる横方向ユニットスライド機構と、を備え、
前記横方向ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリアスライド機構と、前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備えることを特徴とする第１から第１３に記載のウエハー試験装置。
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ステージと、前記位置情報撮影機構と、前記ユニット昇降機構と、
該ウエハー位置決めユニットを列方向にスライドさせる横方向ユニットスライド機構と、を備え、
前記横方向ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリアスライド機構と、前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備えることを特徴とする第１から第１３に記載のウエハー試験装置。
本発明によれば以下の効果を奏することができる。
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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構を備えることにより、
前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハー位置決めステージのスペースが不要になり、前記ウエハー試験ユニットを連続して前記装置フレームに搭載することができる。
さらに、前記ウエハー位置決めステージにより前記ウエハー試験ユニットがスライドした後、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。
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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構を備えることにより、
前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハー位置決めステージのスペースが不要になり、前記ウエハー試験ユニットを連続して前記装置フレームに搭載することができる。
さらに、前記ウエハー位置決めステージにより前記ウエハー試験ユニットがスライドした後、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。
第２の発明によれば、
前記ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリニアスライド機構と、
前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、
前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備え、
前記スライドユニットが前記ウエハー試験ユニットに連結され、
前記フレーム部材が前記装置フレームに設置されることにより、
前記駆動機構の駆動で、前記ウエハートレーが前記ウエハー位置決ステージと相対するように、前記ウエハー試験ユニットをスライドさせることができ、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハー位置決めユニットの設置スペースを無くし、前記ウエハー試験ユニットを連続して前記装置フレームに搭載することができる。
前記ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリニアスライド機構と、
前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、
前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備え、
前記スライドユニットが前記ウエハー試験ユニットに連結され、
前記フレーム部材が前記装置フレームに設置されることにより、
前記駆動機構の駆動で、前記ウエハートレーが前記ウエハー位置決ステージと相対するように、前記ウエハー試験ユニットをスライドさせることができ、前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハー位置決めユニットの設置スペースを無くし、前記ウエハー試験ユニットを連続して前記装置フレームに搭載することができる。
第３の発明によれば、
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるアライメントステージ昇降機構と、
を備えることにより、
前記ウエハートレーに相対するように配置された前記ウエハー位置決めステージは、
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真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーを載置する位置との間を昇降させることができる。
この昇降により、前記ウエハーの該ウエハートレーへの載置と、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を行うことができる。
さらに該ウエハートレーを上昇させて前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子を接触させる工程において、前記アライメントステージ揺動機構と前記アライメントステージ昇降機構の機能により、該ウエハートレーは前記プローブカードに対し水平度をもって垂直に上昇することができ、上昇による位置ずれを発生させることなく高精度に端子間の接続を行うことができる。
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるアライメントステージ昇降機構と、
を備えることにより、
前記ウエハートレーに相対するように配置された前記ウエハー位置決めステージは、
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真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーを載置する位置との間を昇降させることができる。
この昇降により、前記ウエハーの該ウエハートレーへの載置と、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を行うことができる。
さらに該ウエハートレーを上昇させて前記ウエハーの電極と前記プローブカードの端子を接触させる工程において、前記アライメントステージ揺動機構と前記アライメントステージ昇降機構の機能により、該ウエハートレーは前記プローブカードに対し水平度をもって垂直に上昇することができ、上昇による位置ずれを発生させることなく高精度に端子間の接続を行うことができる。
第４の発明によれば、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、前記真空チャンバー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、
前記突き当て部材が前記真空チャンバーに接触した時、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保っ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、
前記真空チャンバーに接触した時、前記位置情報撮影機構が前記ウエハートレーと前記プローブカードの間に挿入され、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情報を取得できる高さを有し、
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、
前記バネ部材は、
前記球面滑り軸受の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ユニット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真空チャンバー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真空チャンバーの傾きに追随する。
該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、該アライメントステージのウエハートレー載置面が、前記真空チャンバー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真空チャンバー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、前記位置情報撮影機構が前記ウエハーと前記プローブカードの間で、それぞれの位置情報を取得できる高さを有していることから、前記位置情報撮影機構による位置情報の取得ができる。
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、前記真空チャンバー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、
前記突き当て部材が前記真空チャンバーに接触した時、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保っ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、
前記真空チャンバーに接触した時、前記位置情報撮影機構が前記ウエハートレーと前記プローブカードの間に挿入され、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情報を取得できる高さを有し、
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、
前記バネ部材は、
前記球面滑り軸受の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ユニット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真空チャンバー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真空チャンバーの傾きに追随する。
該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、該アライメントステージのウエハートレー載置面が、前記真空チャンバー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真空チャンバー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、前記位置情報撮影機構が前記ウエハーと前記プローブカードの間で、それぞれの位置情報を取得できる高さを有していることから、前記位置情報撮影機構による位置情報の取得ができる。
第５の発明によれば、
前記アライメントステージ昇降機構は、
前記揺動板と、
前記アライメントステージを搭載するアライメントステージ取付け板と、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記駆動機構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、
前記駆動機構スライドユニットが、前記揺動板の四隅の所要の箇所に設置され、
前記駆動機構スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け板の四隅の前記駆動機構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、
前記ボールネジが前記揺動板に設置された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、前記揺動板の四隅の前記駆動機構スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け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ることにより、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットとが一体化された前記駆動機構は、前記ウエハートレーの傾きに追随した前記アライメントステージを高速、且つ低振動で昇降させることができる。
さらに、第６の発明で記述しているように前記駆動機構が設置される箇所が、１カ所から４カ所までの間で選ぶことができ、前記アライメントステージ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る。
また、複数設置される前記駆動機構が同期して駆動されることにより、前記アライメントステージの可搬重量を大きくでき、且つ振動を抑えて高速に昇降させることができる。
前記アライメントステージ昇降機構は、
前記揺動板と、
前記アライメントステージを搭載するアライメントステージ取付け板と、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記駆動機構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、
前記駆動機構スライドユニットが、前記揺動板の四隅の所要の箇所に設置され、
前記駆動機構スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け板の四隅の前記駆動機構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、
前記ボールネジが前記揺動板に設置された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、前記揺動板の四隅の前記駆動機構スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け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ることにより、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットとが一体化された前記駆動機構は、前記ウエハートレーの傾きに追随した前記アライメントステージを高速、且つ低振動で昇降させることができる。
さらに、第６の発明で記述しているように前記駆動機構が設置される箇所が、１カ所から４カ所までの間で選ぶことができ、前記アライメントステージ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る。
また、複数設置される前記駆動機構が同期して駆動されることにより、前記アライメントステージの可搬重量を大きくでき、且つ振動を抑えて高速に昇降させることができる。
第６の発明によれば、
前記アライメントステージ昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記アライメントステージ取付け板に加わる荷重と該アライメントステージ取付け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により、
前記アライメントステージ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る。
また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、前記アライメントステージの可搬重量を大きくでき、振動を抑えて高速に昇降させることができる。
前記アライメントステージ昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、
前記アライメントステージ取付け板に加わる荷重と該アライメントステージ取付け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により、
前記アライメントステージ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る。
また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、前記アライメントステージの可搬重量を大きくでき、振動を抑えて高速に昇降させることができる。
第７の発明によれば、
前記アライメントステージ昇降機構は、
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、前記アライメントステージ昇降機構を容易に構築できると共に、前記アライメントステージを垂直に、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アライメントステージの可搬重量を５０ｋｇ、８０ｋｇ、１００ｋｇ等の大きな重量にも対応させることができる。
前記アライメントステージ昇降機構は、
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、前記アライメントステージ昇降機構を容易に構築できると共に、前記アライメントステージを垂直に、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アライメントステージの可搬重量を５０ｋｇ、８０ｋｇ、１００ｋｇ等の大きな重量にも対応させることができる。
第８の発明によれば、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記ユニットスライド機構と、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるウエハートレー昇降機構と、
を備えることにより、
前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハー位置決めステージのスペースが不要になり、前記ウエハー試験ユニットを連続して前記装置フレームに搭載することができる。
さらに前記ウエハートレー昇降機構を備えることで、前記ウエハートレーの昇降を前記ウエハー位置決めステージに依存することなく、前記ウエハー試験ユニット自身で行うことができる。このことにより、前記ウエハー位置決めステージは位置合せが終了後次の試験に備えて移動することができ、試験装置の稼働率を向上させることができる。
前記ウエハー試験ユニットは、
前記ユニットスライド機構と、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるウエハートレー昇降機構と、
を備えることにより、
前記ウエハー試験ユニットの下側に前記ウエハー位置決めステージのスペースが不要になり、前記ウエハー試験ユニットを連続して前記装置フレームに搭載することができる。
さらに前記ウエハートレー昇降機構を備えることで、前記ウエハートレーの昇降を前記ウエハー位置決めステージに依存することなく、前記ウエハー試験ユニット自身で行うことができる。このことにより、前記ウエハー位置決めステージは位置合せが終了後次の試験に備えて移動することができ、試験装置の稼働率を向上させることができる。
第９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駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する前記駆動機構と、
ボールネジを駆動する前記駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有する前記スライド機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動機構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、前期駆動機構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真空チャンバーに設置された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スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
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ることにより、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットとが一体化された前記駆動機構は、前記ウエハートレー保持板を高速且つ低振動で昇降させることができる。
さらに、第１０の発明で記述しているように前記駆動機構が設置される箇所は１カ所から４カ所まで選ぶことができ、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る。
また、複数設置される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。
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駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する前記駆動機構と、
ボールネジを駆動する前記駆動モーターと、
スライド軸とスライドユニットを有する前記スライド機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記駆動機構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、前期駆動機構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真空チャンバーに設置された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スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
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ることにより、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットとが一体化された前記駆動機構は、前記ウエハートレー保持板を高速且つ低振動で昇降させることができる。
さらに、第１０の発明で記述しているように前記駆動機構が設置される箇所は１カ所から４カ所まで選ぶことができ、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る。
また、複数設置される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。
第１０の発明によれば、
前記ウエハートレー昇降機能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により、
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。
前記ウエハートレー昇降機能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により、
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。
第１１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。
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。
第１２の発明によれば、
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
を備えることにより、
前記ウエハートレーに相対するように配置された前記ウエハー位置決めステージは、
前記ユニット昇降機構が上昇することにより、前記ウエハーが載置される位置に降下している前記ウエハートレー保持板の裏面に接触するまで押し上げられ、前記アライメントステージ揺動機構の機能により、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ることができる。
このことにより、前記ウエハートレーの傾きを変えることなく、前記ウエハートレー保持板に保持された前記ウエハートレーを前後左右に移動できる位置に押し上げ、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を行うことができる。なお前記ウエハートレーを押し上げる高さは数ミリメートルで十分対応できる。
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
を備えることにより、
前記ウエハートレーに相対するように配置された前記ウエハー位置決めステージは、
前記ユニット昇降機構が上昇することにより、前記ウエハーが載置される位置に降下している前記ウエハートレー保持板の裏面に接触するまで押し上げられ、前記アライメントステージ揺動機構の機能により、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ることができる。
このことにより、前記ウエハートレーの傾きを変えることなく、前記ウエハートレー保持板に保持された前記ウエハートレーを前後左右に移動できる位置に押し上げ、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を行うことができる。なお前記ウエハートレーを押し上げる高さは数ミリメートルで十分対応できる。
第１３の発明によれば、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、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有する前記揺動板と、
可動部と固定部を有する前記球面滑り軸受と、
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、前記揺動板の外周部に加わる荷重を支える前記バネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを保っ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、
前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを押し上げて位置制御が行える高さを有し、
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。
さらに前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構により上昇させられることで、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に接触して数ミリメートル押し上げている。
この接触により、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し、該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、該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。
また、前記ウエハートレーも該ウエハートレー保持板に載置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。
さらに前記突き当て部材は、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを数ミリメートル押し上げて、位置制御が行える高さを有していることから、前記アライメントステージによる前記ウエハートレーのＸ方向とＹ方向と回転方向の位置制御を行うことができる。
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、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有する前記揺動板と、
可動部と固定部を有する前記球面滑り軸受と、
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、前記揺動板の外周部に加わる荷重を支える前記バネ部材と、
前記揺動板の下側に該揺動板が揺動するスペースを保っ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、
前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを押し上げて位置制御が行える高さを有し、
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。
さらに前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構により上昇させられることで、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に接触して数ミリメートル押し上げている。
この接触により、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し、該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、該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。
また、前記ウエハートレーも該ウエハートレー保持板に載置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。
さらに前記突き当て部材は、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを数ミリメートル押し上げて、位置制御が行える高さを有していることから、前記アライメントステージによる前記ウエハートレーのＸ方向とＹ方向と回転方向の位置制御を行うことができる。
第１４の発明によれば、
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ステージと、
前記位置情報撮影機構と、
前記ユニット昇降機構と、
該ウエハー位置決めユニットを列方向にスライドさせる横方向ユニットスライド機構と、を備え、
前記横方向ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリアスライド機構と、
前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、
前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備えることにより、
列方向に複数配置された前記装置フレームに搭載された前記ウエハー試験ユニットに対応できる。
特に前記ウエハートレー昇降機構を備えた前記ウエハー試験装置において、前記ウエハー位置決めユニットの機能は、前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せだけになるため、複数のウエハー試験装置への対応も可能になり、該ウエハー試験装置を効率的に稼働することが可能になる。
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ステージと、
前記位置情報撮影機構と、
前記ユニット昇降機構と、
該ウエハー位置決めユニットを列方向にスライドさせる横方向ユニットスライド機構と、を備え、
前記横方向ユニットスライド機構は、
スライドユニットとスライドガイドを有するリアスライド機構と、
前記スライドユニットをスライドさせる駆動機構と、
前記リニアスライド機構と前記駆動機構が搭載されるフレーム部材と、
を備えることにより、
列方向に複数配置された前記装置フレームに搭載された前記ウエハー試験ユニットに対応できる。
特に前記ウエハートレー昇降機構を備えた前記ウエハー試験装置において、前記ウエハー位置決めユニットの機能は、前記ウエハーと前記プローブカードの位置合せだけになるため、複数のウエハー試験装置への対応も可能になり、該ウエハー試験装置を効率的に稼働することが可能になる。
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。
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。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るウエハー試験装置１０を示す外観斜視図である。ウエハー試験ユニット２０と、該ウエハー試験ユニット２０が搭載される装置フレーム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とユニット昇降機構３１とを有するウエハー位置決めユニット３０と、を備えている。
本図は、上から２段目に搭載された前記ウエハー試験ユニット２０がユニットスライド機構２８（図２）の駆動により、該ウエハー試験ユニット２０の前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージ３２とウエハートレー２３が相対するようにスライドしている。
また前記ウエハートレー２３は、前記ウエハー位置決めステージ３２により前記ウエハー試験ユニット２０から切り離され、ウエハー１５の載置が行われる位置に移動した状態を示している。
また前記ウエハートレー２３は、前記ウエハー位置決めステージ３２により前記ウエハー試験ユニット２０から切り離され、ウエハー１５の載置が行われる位置に移動した状態を示している。
前記ウエハー１５の載置から試験終了までの工程に関する、前記ウエハー試験装置１０を構成する前記ウエハー試験ユニット２０と前記ウエハー位置決めユニット３０の説明は、図２以降で行うものとする。
図２は、本発明の第１から第２の実施形態に関わる前記ウエハー試験ユニット２０を示す斜視図であり、デバイス用電源と試験機能を搭載したテスター部２６と、ロードボード１６と、ユニットフレーム２５と、前記ユニットスライド機構２８と、図３で表示のプローブカード２１、シール部材２２、前記ウエハートレー２３、真空チャンバー２４、接続部材２７を備えている。
前記ユニットスライド機構２８は、
スライドユニット２８ｂが組み込まれるリニアスライド機構２８ａと、前記スライドユニット２８ｂをスライドさせる駆動機構２８ｃと、前記リニアスライド機構２８ａと前記駆動機構２８ｃが搭載されるフレーム部材２８ｄと、駆動モーター２８ｅとを備えている。
スライドユニット２８ｂが組み込まれるリニアスライド機構２８ａと、前記スライドユニット２８ｂをスライドさせる駆動機構２８ｃと、前記リニアスライド機構２８ａと前記駆動機構２８ｃが搭載されるフレーム部材２８ｄと、駆動モーター２８ｅとを備えている。
前記スライドユニット２８ｂは前記ユニットフレーム２５に連結され、前記フレーム部材２８ｄは図１に示すように前記装置フレーム１１に設置されている。
これにより、前記駆動機構２８ｃが駆動モーター２８ｅで駆動されることで前記ウエハー試験ユニット２０がスライドすることができる。
これにより、前記駆動機構２８ｃが駆動モーター２８ｅで駆動されることで前記ウエハー試験ユニット２０がスライドすることができる。
前記ウエハー試験ユニット２０は、前記テスター部２６を搭載し、外部との接続を行う配線材料にロボットケーブルなどの可撓性のケーブルが使用されることで、該ウエハー試験ユニット２０を容易にスライドさせることができる。
本図では、前記リニアスライド機構２８ａと前記スライドユニット２８ｂと前記駆動機構２８ｃと前記フレーム部材２８ｄが組み込まれた一体型の直動スライドガイドユニットを使用している。
前記駆動機構２８ｃにはボールネジが使用され、前記スライドユニット２８ｂにはナットが組み込まれ、前記ボールネジの駆動で前記スライドユニット２８ｂがスライドする機構になっている。
前記駆動機構２８ｃにはボールネジが使用され、前記スライドユニット２８ｂにはナットが組み込まれ、前記ボールネジの駆動で前記スライドユニット２８ｂがスライドする機構になっている。
前記ユニットスライド機構２８は、前記ウエハー試験ユニット２０の両側に設置され、両側のモーターは同期して動作することで、重量の大きいユニットを高速、且つ低振動でスライドさせることができる。
なお、前記ウエハー試験ユニット２０が軽量で、且つスライドする速度が低速の場合は片側に設置することも可能である。
なお、前記ウエハー試験ユニット２０が軽量で、且つスライドする速度が低速の場合は片側に設置することも可能である。
図１で示すように、前記ウエハー試験ユニット２０は前記装置フレーム１１に積載され、前記ユニットスライド機構２８により、前記ウエハー位置決めステージ３２に相対するようにスライドすることができている。
また図示は省略するが、前記駆動機構２８ｃにリニアモーターが組み込まれたスライド機構を使用することも可能である。
図３は、図２で示されるウエハー試験ユニット２０の構成を示す下方から見た斜視図であり、前記ウエハー試験ユニット２０が前方にスライドした状態を示し、前記テスター部２６と、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、前記シール部材２２と、前記ウエハートレー２３と、前記ユニットフレーム２５と、前記接続部材２７と、前記ユニットスライド機構２８と、を備えている。
なお、前記ロードボード１６と前期プローブカード２１と前記真空チャンバー２４、及び前期プローブカード２１と前記ウエハートレー２３と前記真空チャンバー２４とで囲まれる二つの密閉空間の形成の説明は図７で行うので、ここでの説明は省略する。
図４は、第３から第７の実施形態に関わる前記ウエハー位置決めステージ３２を有する前記ウエハー位置決めユニット３０の各部材の外観を示す斜視図であり、前記ユニット昇降機構３１と、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、前記ウエハー位置決めステージ３２はウエハートレー載置面３５を有した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、アライメントステージ昇降機構５０とを備えている。（詳細は図５で説明）
なお、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は、昇降テーブル３６に搭載され前記ユニット昇降機構３１（詳細は省略）で昇降させることができる。
また、位置情報撮影機構３３は上下面を撮影するカメラと照明を有している。
また、位置情報撮影機構３３は上下面を撮影するカメラと照明を有している。
図５は、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、前記位置決めステージ３２の構成を分りやすくするため、前記アライメントステージ３４を上方に移動し、揺動機構取付け板４４を下方に移動して表示し、前記アライメントステージ昇降機構５０はアライメントステージ取付け板５１を押し上げた状態を示している。
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、前記アライメントステージ昇降機構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、バキューム機構２９（図示は省略）で吸引している。
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、バキューム機構２９（図示は省略）で吸引している。
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昇降機構５０を搭載する揺動板４１と、前記真空チャンバー２４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、前記球面滑り軸受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。
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。
前記アライメントステージ昇降機構５０は、前記揺動板４１と、前記アライメントステージ取付け板５１と、ボールネジ５６と前記ボールネジ５６でスライドする駆動機構スライド軸５７と前記駆動機構スライド軸５７と嵌合する駆動機構スライドユニット５８とを有する駆動機構５５と、前記ボールネジ５６に連結した駆動モーター５９と、スライド軸５３とスライドユニット５４を有するスライド機構５２と、を備えている。なお、前記駆動モーター５９は金具を介して前記揺動板４１に設置されている。
前記駆動機構５５を構成する前記駆動機構スライドユニット５８が１カ所、及び前記スライド機構５２を構成する前記スライドユニット５４が３カ所前記揺動板４１の四隅に設置され、
前記駆動機構５５を構成する前記駆動機構スライド軸５７の先端が１カ所、及び前記スライド機構５２を構成する前記スライド軸５３の先端が３カ所前記アライメントステージ取付け板５１の四隅に連結されている。前記駆動機構５５が駆動されることで、前記アライメントステージ取付け板５１が昇降する。
前記駆動機構５５を構成する前記駆動機構スライド軸５７の先端が１カ所、及び前記スライド機構５２を構成する前記スライド軸５３の先端が３カ所前記アライメントステージ取付け板５１の四隅に連結されている。前記駆動機構５５が駆動されることで、前記アライメントステージ取付け板５１が昇降する。
前記駆動機構５５が使われる数は図５では１カ所使用しているが、本発明の第６に記載のように前記アライメントステージ昇降機構５０が搬送する重量と昇降する速さに応じて１カ所から４カ所まで選ぶことができる。
図６は、前記駆動機構５５を２カ所使用した前記ウエハー位置決めステージ３２の斜視図であり、該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、前記アライメントステージ揺動機構４０と、前記アライメントステージ昇降機構５０とを備え、２カ所の前記駆動モーター５９が同期して駆動されることにより、前記アライメントステージ３４の搬送荷重をより大きく、高速且つ低振動で昇降させることができる。
さらに本発明の第７の実施形態で記述しているように、前記駆動機構５５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５２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５５と前記スライド機構５２に市販製品を利用でき、前記アライメントステージ昇降機構５０を容易に構築できると共に、前記アライメントステージ３４を垂直に、高速且つ低振動で昇降させることができる。（図５も同様）
図７は、前記ユニット昇降機構３１で前記ウエハー位置決めステージ３２が押し上げられ、前記アライメントステージ揺動機構４０を構成する揺動板４１の上面の四隅に設けられた前記突き当て部材４２が、前記ウエハー試験ユニット２０を構成する前記真空チャンバー２４の下面の四隅に接触した状態を示している。
この接触により、前記揺動板４１は、前記真空チャンバー２４との平行度が確保され、同時に前記アライメントステージ３４も平行度が確保されている。なお、前記ウエハートレー２３は前記真空チャンバー２４に吸引されて該真空チャンバー２４との平行度を保っていることから、前記ウエハートレー２３と前記アライメントステージ３４は、同じ傾きを持つことができている（平行度が得られている）。本図は、前記アライメントステージ昇降機構５０が前記アライメントステージ３４を最下点に停止させた状態を示している。
なお、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と前記プローブカード２１の間、及び前記プローブカード２１と前記ウエハー１５が載置される前記ウエハートレー２３の間を、真空圧で電気的に接続させるための第一の密閉空間２４ａと第二の密閉空間２４ｂが、下記のように形成されている。
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、で第一の密閉空間２４ａが形成され、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、で第二の密閉空間２４ｂが形成されている。
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、前記バキューム機構２９の圧力調整で密閉空間の減圧と大気圧への開放を行うことができる。
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、前記バキューム機構２９の圧力調整で密閉空間の減圧と大気圧への開放を行うことができる。
図８は、前記真空チャンバー２４と平行度が確保された前記アライメントステージ３４が、前記アライメントステージ昇降機構５０により押し上げられ、前記真空チャンバー２４に保持されている前記ウエハートレー２３に接触した状態を示している。
図７と同様に、前記突き当て部材４２は前記真空チャンバー２４の下面に接触している。
図７と同様に、前記突き当て部材４２は前記真空チャンバー２４の下面に接触している。
図９は、前記真空チャンバー２４に保持されている前記ウエハートレー２３が、前記第二の密閉空間２４ｂが前記バキューム機構２９で圧力調整された後、前記真空チャンバー２４から切り離され、前記アライメントステージ昇降機構５０により、前記ウエハー１５の載置と取出し、及び前記ウエハー１５と前記プローブカード２１の位置合せが行われる位置に移動した状態を示している。
前記ウエハー１５と前記プローブカード２１の位置合せが行われる時、前記位置情報撮影機構３３が前記ウエハートレー２３と前記プローブカード２１の間に移動し位置情報を取得する。図７及び図８と同様に、前記突き当て部材４２は前記真空チャンバー２４の下面に接触している。
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と前記アライメントステージ昇降機構５０の機能により、前記ウエハー位置決めステージ３２が前記ユニット昇降機構３１で押し上げられ、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、前記真空チャンバー２４の下面の四隅に接触することにより、前記真空チャンバー２４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。
次に、前記真空チャンバー２４の傾きに追随した前記アライメントステージ３４を、前記アライメントステージ昇降機構５０で上昇させることにより、前記ウエハートレー２３の傾きを変えることなく、該ウエハートレー２３の下面に接触させることができる。なお、該ウエハートレー２３の下面に接触する時、前記バキューム機構２９により真空吸引が行われている。
また、前記ウエハートレー２３を前記ウエハー１５の搭載と取出しと位置合せとが行われる位置へ下降させる工程と、前記ウエハー１５と前記プローブカード２１との位置合せが行われる工程と、前記ウエハートレー２３を上昇させ前記プローブカード２１との接触が行われる工程とにおいて、前記ウエハートレー２３の傾きを変えることなく該ウエハートレー２３を昇降させることができ、高精度の位置合せが可能になる。
前記ウエハートレー２３が前記真空チャンバー２４に吸引保持されている位置から、前記ウエハー１５が載置される位置までの移動距離は、前記位置情報撮影機構３３による位置情報の撮影ができる高さとなり、前記突き当て部材４２の高さで確保されている。
なお、前記アライメントステージ昇降機構５０を構成する前記駆動機構５５には、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５２には、ボールスプラインが使用されている（本発明の第７の実施形態）。
このことにより、市販製品が使用可能なことと、前記ウエハートレーの垂直昇降、大きな荷重への対応、及び高速且つ低振動での昇降を行うことができる。
このことにより、市販製品が使用可能なことと、前記ウエハートレーの垂直昇降、大きな荷重への対応、及び高速且つ低振動での昇降を行うことができる。
図１０は、本発明の第８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の外観斜視図であり、ウエハートレー昇降機構６０は前記ウエハー１５が前記ウエハートレー２３に載置される位置に降下し、前記ウエハー位置決めステージ３２はその下側に待機している。
図１１は、本発明の第８の実施形態に係るウエハー試験ユニット２０で、前記ユニットスライド機構２８に加え本発明の第９の実施形態に関わる前記ウエハートレー昇降機構６０を搭載し、ウエハートレー保持板６１と、前記ロードボード１６と、前記ウエハートレー２３と、前記ユニットフレーム２５と、前記テスター部２６と、図１２で表示の前記真空チャンバー２４と前記プローブカード２１と前記シール材２２と、前記接続部材２７（図１３）とを備えている。なお、前記ウエハートレー昇降機構６０は前記ウエハー１５を載置する位置に下降している。
前記ユニットスライド機構２８は、前記スライドユニット２８ｂが組み込まれる前記リニアスライド機構２８ａと、前記スライドユニット２８ｂをスライドさせる前記駆動機構２８ｃと、前記リニアスライド機構２８ａと前記駆動機構２８ｃが搭載される前記フレーム部材２８ｄと、駆動モーター２８ｅとを備えている。
なお前記ユニットスライド機構２８は、本発明の第２の実施形態に係る前記ユニットスライド機構２８を使用していることから、詳細の説明は省略する。
図１２は、図１１で示される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、前記ユニットフレーム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。
詳しくは図１７で説明するが前記ロードボード１６と、前記真空チャンバー２４と、前記プローブカード２１で囲まれる空間、及び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。
図１３は、本発明の第９から第１１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、前記駆動機構５５と前記スライド機構５２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と前記シール部材２２ｂと、を備えている。理解を容易にするため、前記プローブカード２１と前記ウエハートレー２３も表示している。
前記駆動機構５５は、ボールネジ５６と、前記ボールネジ５６の駆動でスライドする駆動機構スライド軸５７と、前記駆動機構スライド軸５７と嵌合する駆動機構スライドユニット５８と、を備え、
前記スライド機構５２はスライド軸５３とスライドユニット５４を備えている。
前記駆動機構５５と前記スライド機構５２は、図５で説明の駆動機構５５及びスライド機構５２と同じ機構が使用されている。
前記スライド機構５２はスライド軸５３とスライドユニット５４を備えている。
前記駆動機構５５と前記スライド機構５２は、図５で説明の駆動機構５５及びスライド機構５２と同じ機構が使用されている。
また、前記駆動機構５５は駆動モーター５９の駆動で、前記駆動機構スライド軸５７をスライドさせている。なお、前記駆動モーター５９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、前記ウエハー試験ユニット２０の高さを低くするため、ベルトで前記ボールネジ５６を駆動する方式を採用している。
前記駆動機構５５の駆動機構スライドユニット５８と前記スライド機構５２のスライドユニット５４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、前記駆動機構５５の駆動機構スライド軸５７の先端と、前記スライド機構５２のスライド軸５３の先端は、前記ウエハー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。
また前記駆動機構の設置される数は、本発明の第１０の実施形態で記述しているように、前記ウエハートレー保持板６１に加わる荷重と昇降させる速度に応じて、１カ所から４カ所まで選ぶことができる。
さらに本発明の第１１の実施形態で記述しているように、前記駆動機構５５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５２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５５と前記スライド機構５２に市販製品を利用でき、前記ウエハートレー昇降機構６０を容易に構築できると共に、前記ウエハートレー保持板６１を垂直に、高速且つ低振動で昇降させることができる。
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１７で説明を行う。
図１４は、図１３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１３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１７で説明を行う。
図１５は、本発明の第１２の実施形態に係る前記ウエハー位置決めステージ３２を有する前記ウエハー位置決めユニット３０の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は昇降テーブル３６に搭載され、前記ユニット昇降機構３１により昇降させることができる。
図１６は、本発明の第１２の実施形態に係る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の外観斜視図であり、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を上方に移動し、揺動機構取付け板４４ａを下方に移動して表示している。
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。
本発明の第１３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を搭載する前記揺動板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４２ａと、前記球面滑り軸受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前記バネ部材４６を有する前記揺動機構取付け板４４ａを備え、該揺動機構取付け板４４ａは前記昇降テーブル３６に搭載されている。
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４４ａ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４４ａ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。
前記突き当て部材４２ａの高さは、前記ユニット昇降機構３１の上昇で前記ウエハー位置決めステージ３２が上昇し、該突き当て部材４２ａが前記ウエハー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を数ミリメートル押し上げ、該ウエハートレー２３が前後左右に移動できる高さを有している。この押上により前記ウエハー１５と前期プローブカード２１の位置合せを行うことができる。
図１７は、本発明の第８の実施形態に関わる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、で囲まれる二つの密閉空間の形成を示す断面図である。
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とで第一の密閉空間２４ａが形成され、
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とで第二の密閉空間２４ｂが形成される。
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とで第二の密閉空間２４ｂが形成される。
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。
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。
図１８は、本発明の第８の実施形態に係る前記ウエハー試験ユニット２０で前記ウエハートレー昇降機構６０が上昇し、前記ウエハートレー２３に載置された前記ウエハー１５と前記プローブカード２１が接触した時の位置を示す概略図である（詳細は省略）。
前記ウエハー位置決めステージ３２はその下方に待機している。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を備えている。
図１９は、図１８の状態から前記ウエハートレー昇降機構６０が降下し、前記ウエハー１５の前記ウエハートレー２３への載置と取出しが行われる位置（最下点）に停止した状態を示している。
なお、前記ウエハー位置決めステージ３２は下方に停止しており、前記突き当て部材４２ａは前記ウエハートレー保持板６１と離れ、前記アライメントステージ揺動機構４０は動作していない状態である。
図２０は、図１９の状態から前記ウエハー位置決めステージ３２が前記ユニット昇降機構３１で押し上げられ、前記突き当て部材４２ａは前期ウエハートレー保持板６１に接触している。この接触と同時に前記アライメントステージ３４の前記ウエハートレー載置面３５は、前記ウエハートレー２３に接触し数ミリメートル押し上げた状態になっている。
前記ウエハートレー２３を数ミリメートル押し上げることで、前記アライメントステージ３４は前記ウエハートレー２３をＸ方向とＹ方向と回転方向の位置制御を行うことができ、前記位置情報撮影機構３３を前記ウエハートレー２３と前期プローブカード２１の間に挿入させて、必要とする位置情報の取得と位置合せを行うことができる。
図２１は、本発明の第１４の実施形態に係る前記ウエハー位置決めユニット３０が搭載される前記ウエハー試験装置１０の外観斜視図を示し、前記ウエハー試験ユニット２０が搭載された前記装置フレーム１１が２列配置された場合を示している。
前記ウエハー位置決めユニット３０は、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と前記ユニット昇降機構３１と横方向ユニットスライド３７機構を備え、前記横方向ユニットスライド機構３７の移動で、２列の前記装置フレーム１１に搭載された前記ウエハー試験ユニット２０への対処を可能にしている。
前記横方向ユニットスライド機構３７は、スライドガイド３８ａとスライドユニット３８ｂを有するリアスライド機構３８と、前記スライドユニット３８ｂをスライドさせる駆動機構３９と、前記リニアスライド機構３８と前記駆動機構３９が搭載されるフレーム部材３７ａとを備えている（詳細は省略する）。
前記ウエハー位置決めユニット３０が前記横方向ユニットスライド機構３７を備えることで、該ウエハー位置決めユニット３０を列方向にスライドさせることができる。
前記ウエハー位置決めユニット３０が前記横方向ユニットスライド機構３７を備えることで、該ウエハー位置決めユニット３０を列方向にスライドさせることができる。
なお、前記駆動機構３９にリニアモーターを使用した機構を採用することで、前記ウエハー位置決めユニット３０を高速、且つ低振動でスライドさせることができる。
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が搭載された前記ウエハー試験装置１０の場合、前記ウエハー位置決めステージ３２の役割は、前記ウエハー１５と前記プローブカード２１の位置合せだけになるため、位置合せ終了後直ぐに次に予定される前記ウエハー試験ユニット２０へ移動することができ、試験装置のコストを抑えて試験装置の稼働率をさらに向上することができる。
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。
ウエハー試験ユニットにユニットスライド機構を設け、さらにウエハー位置決めステージに、アライメントステージ揺動機構とアライメントステージ昇降機構を設けることにより、
ウエハー試験ユニットの下側にウエハー位置決めステージのスペースを無くすことができ、ウエハートレーに載置されたウエハーとプローブカードの位置合せを行い、ウエハートレーを上昇させてウエハーの電極とプローブカードの端子を接触させる工程において、ウエハートレーの上昇による位置ズレを発生させることなく、ウエハーの電極とプローブカードの端子を高精度に接触させることができる。
また、ウエハー試験ユニットにユニットスライド機構とウエハートレー昇降機構を設ける方式の場合、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、ウエハートレー昇降機構に行わせることができ、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行わせることで、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。
本方式の場合ウエハー試験ユニットのコストは高くなるデメリットもあるが、本発明の第１４の実施形態に係るウエハー位置決めユニットを使用することで、高稼働率のウエハー試験装置が実現する。
さらに、本発明におけるウエハー試験装置は従来の多段構成の試験装置に比較し、より多くのウエハー試験ユニットの搭載を可能にすることから、一度に多数のウエハーの試験が要求されるウエハーレベルバーンイン試験などの試験装置として期待できる。
ウエハー試験ユニットにユニットスライド機構を設け、さらにウエハー位置決めステージに、アライメントステージ揺動機構とアライメントステージ昇降機構を設けることにより、
ウエハー試験ユニットの下側にウエハー位置決めステージのスペースを無くすことができ、ウエハートレーに載置されたウエハーとプローブカードの位置合せを行い、ウエハートレーを上昇させてウエハーの電極とプローブカードの端子を接触させる工程において、ウエハートレーの上昇による位置ズレを発生させることなく、ウエハーの電極とプローブカードの端子を高精度に接触させることができる。
また、ウエハー試験ユニットにユニットスライド機構とウエハートレー昇降機構を設ける方式の場合、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、ウエハートレー昇降機構に行わせることができ、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行わせることで、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。
本方式の場合ウエハー試験ユニットのコストは高くなるデメリットもあるが、本発明の第１４の実施形態に係るウエハー位置決めユニットを使用することで、高稼働率のウエハー試験装置が実現する。
さらに、本発明におけるウエハー試験装置は従来の多段構成の試験装置に比較し、より多くのウエハー試験ユニットの搭載を可能にすることから、一度に多数のウエハーの試験が要求されるウエハーレベルバーンイン試験などの試験装置として期待できる。
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 ユニットフレーム
２６ テスター部
２７ 接続部材
２８ ユニットスライド機構
２８ａ リニアスライド機構
２８ｂ スライドユニット
２８ｃ 駆動機構
２８ｄ フレーム部材
２８ｅ 駆動モーター
２９ バキューム機構
３０ ウエハー位置決めユニット
３１ ユニット昇降機構
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
３６ 昇降テーブル
３７ 横方向ユニットスライド機構
３７ａ フレーム部材
３８ リニアスライド機構
３８ａ スライドガイド
３８ｂ スライドユニット
３９ 駆動機構
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
４２ａ 突き当て部材
４４ 揺動機構取付け板
４４ａ 揺動機構取付け板
４５ 球面滑り軸受
４６ バネ部材
５０ アライメントステージ昇降機構
５１ アライメントステージ取付け板
５２ スライド機構
５３ スライド軸
５４ スライドユニット
５５ 駆動機構
５６ ボールネジ
５７ 駆動機構スライド軸
５８ 駆動機構スライドユニット
５９ 駆動モーター
６０ ウエハートレー昇降機構
６１ ウエハートレー保持板
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 ユニットフレーム
２６ テスター部
２７ 接続部材
２８ ユニットスライド機構
２８ａ リニアスライド機構
２８ｂ スライドユニット
２８ｃ 駆動機構
２８ｄ フレーム部材
２８ｅ 駆動モーター
２９ バキューム機構
３０ ウエハー位置決めユニット
３１ ユニット昇降機構
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
３６ 昇降テーブル
３７ 横方向ユニットスライド機構
３７ａ フレーム部材
３８ リニアスライド機構
３８ａ スライドガイド
３８ｂ スライドユニット
３９ 駆動機構
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
４２ａ 突き当て部材
４４ 揺動機構取付け板
４４ａ 揺動機構取付け板
４５ 球面滑り軸受
４６ バネ部材
５０ アライメントステージ昇降機構
５１ アライメントステージ取付け板
５２ スライド機構
５３ スライド軸
５４ スライドユニット
５５ 駆動機構
５６ ボールネジ
５７ 駆動機構スライド軸
５８ 駆動機構スライドユニット
５９ 駆動モーター
６０ ウエハートレー昇降機構
６１ ウエハートレー保持板
Claims (8)
- 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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構を備え、
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるアライメントステージ昇降機構と、
を備え、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、前記真空チャンバー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、
前記突き当て部材が前記真空チャンバーに接触した時、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保っ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、
前記真空チャンバーに接触した時、前記位置情報撮影機構が前記ウエハートレーと前記プローブカードの間に挿入され、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情報を取得できる高さを有し、
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、
前記バネ部材は、
前記球面滑り軸受の外周部に複数配置されることを特徴とするウエハー試験装置。 - 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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構を備え、
前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置される位置との間を昇降させるアライメントステージ昇降機構と、
を備え、
前記アライメントステージ昇降機構は、
前記アライメントステージ揺動機構に設けられ、前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、前記真空チャンバーの下面の四隅に接触する突き当て部材を有する揺動板と、
前記アライメントステージを搭載するアライメントステージ取付け板と、
ボールネジと、前記ボールネジの駆動でスライドする駆動機構スライド軸と、
前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する駆動機構と、
前記駆動機構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、
前記駆動機構スライドユニットが、前記揺動板の四隅の所要の箇所に設置され、前記駆動機構スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け板の四隅の前記駆動機構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、
前記ボールネジが前記揺動板に設置された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、前記揺動板の四隅の前記駆動機構スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
前記スライド軸の先端が、前記アライメントステージ取付け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ることを特徴とするウエハー試験装置。 - 前記アライメントステージ昇降機構の駆動機構が設置される所要の箇所は、１乃至４カ所のいずれかであり、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請求項２に記載のウエハー試験装置。
- 前記アライメントステージ昇降機構は、
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２または３に記載のウエハー試験装置。 - 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前面側に配置され、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、カメラを有する位置情報撮影機構と、前記ウエハー位置決めステージと前記位置情報撮影機構を昇降させるユニット昇降機構と、を有する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、
を備え、
前記ウエハー試験ユニットは、
前記プローブカードに相対するように前記真空チャンバーに保持されている前記ウエハートレーが、該ウエハー試験ユニットの前面側に配置された前記ウエハー位置決めステージに相対するように、該ウエハー試験ユニットをスライドさせるユニットスライド機構と、
前記ウエハートレーを、前記真空チャンバーに保持される位置と前記ウエハーが載置され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、
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駆動機構スライド軸と、
前記駆動機構スライド軸と嵌合する駆動機構スライドユニットと、を有する駆動機構と、
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、
前記駆動機構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、
前記駆動機構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、
前記ボールネジが前記真空チャンバーに設置された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スライドユニットが設置されない箇所に設置され、
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ることを特徴とするウエハー試験装置。 - 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、
１乃至４カ所のいずれかであり、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請求項５に記載のウエハー試験装置。 - 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５または６に記載のウエハー試験装置。 - 前記ウエハー位置決めステージは、
スライドした前記ウエハー試験ユニットのウエハートレーに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、
を備え、
前記アライメントステージ揺動機構は、
前記ウエハー試験ユニットがスライドし前記ウエハー位置決めステージが前記ユニット昇降機構で押し上げられる時、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保っ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、
前記ウエハートレー保持板に接触した時、前記アライメントステージが前記ウエハートレーを押し上げて位置制御が行える高さを有し、
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、
前記バネ部材は、
前記球面滑り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５に記載のウエハー試験装置。
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