JP6956030B2 - 検査システム - Google Patents

Description

本開示の実施形態は、検査システムに関するものである。

電子デバイスは、その製造プロセスにおいて基板内に形成された後に、その電気的特性に関して検査される。基板内に形成された電子デバイスの電気的特性の検査には、検査システムが用いられる。検査システムは、一般的に、ステージ、アライナ、及びテスタを備える。テスタは、プローブカード及びテストヘッドを有する。テストヘッドは、プローブカードを介して電子デバイスに信号を与えて、電子デバイスの電気的特性の検査を行うように構成されている。プローブカードは、複数のコンタクトプローブを有する。複数のコンタクトプローブは、電子デバイスの電極に接触するように構成されている。ステージは、その上に載置された基板を支持するように構成されている。アライナは、テスタに対して基板の位置を調整するために、ステージを移動させ、且つ、回転させることが可能なように構成されている。

下記の特許文献１には、複数のテスタを備えた検査システムが記載されている。この検査システムにおいて、複数のテスタは、多数の基板内にそれぞれ形成された電子デバイスを効率的に検査するために、用いられる。複数のテスタは、高さ方向及びこれに直交する方向に配列されている。

特開２０１４−１７９３７９号公報

検査システムが配置されるスペースの大きさには制限がある。したがって、検査システムのフットプリントを抑える必要がある。複数のテスタを備える検査システムのフットプリントを抑えるためには、テスタの個数と同数のアライナを用いるのではなく、共通のアライメント空間内において、単一のアライナを用いて、テスタと基板との位置調整を行うことが考えられる。そのためには、アライメント空間内に収容されたテスタの位置がアライナに対して変動しないことが求められる。

一態様においては、検査システムが提供される。検査システムは、検査モジュール、アライメントモジュール、支持機構、及び固定機構を有する。検査モジュールは、複数のテスタを有し、複数の検査室を提供する。複数のテスタの各々は、プローブカード及びテストヘッドを含む。複数のテスタはそれぞれ、複数の検査室に収容可能である。アライメントモジュールは、アライナを有する。アライナは、アライメント空間内に設けられている。アライメント空間は、複数の検査室に接続可能である。アライナは、検査される基板の位置を、複数のテスタのうちアライメント空間内に収容されたテスタに対して調整するように構成されている。支持機構は、アライメント空間内に収容されたテスタを下方から支持するように構成されている。固定機構は、アライメント空間内に収容されたテスタをアライナに対して位置決めして、該テスタを支持機構と協働して固定するように構成されている。

一態様に係る検査システムでは、対応の検査室からアライメント空間に搬送されたテスタは、アライメント空間内で、支持機構によって下方から支持される。そして、テスタのアライナに対する位置が、アライメント空間内で固定機構と支持機構によって固定される。したがって、この検査システムでは、複数のテスタのうちアライメント空間内に収容されたテスタのアライナに対する位置が、変動しない。

一実施形態において、複数のテスタの各々には、上に開口した第１の穴及び第２の穴が設けられている。固定機構は、第１のピン及び第２のピン並びに昇降機構を有する。第１のピン及び第２のピンは、アライメント空間内に収容されたテスタをアライナに対して位置決めするために、第１の穴及び第２の穴にそれぞれ挿入可能である。昇降機構は、第１のピン及び第２のピンを昇降させるように構成されている。この実施形態によれば、簡易な構成で、アライメント空間内に収容されたテスタの位置を固定することができる。

一実施形態において、第１の穴及び第２の穴は、互いの間に所定の距離を有する。第１の穴と第２の穴とが配列されている方向は、複数のテスタの各々が複数の検査室のうち対応の検査室とアライメント空間との間で搬送される搬送方向に対して所定の角度をなして傾斜している。即ち、この実施形態では、複数のテスタの各々には、第１の穴及び第２の穴が、それらの配列方向が搬送方向に対して同一の角度をなし、且つ、互いの間に同一の間隔を有するように、形成されている。したがって、この実施形態によれば、全てのテスタを、第１のピン及び第２のピンを用いて、アライメント空間内において同様に固定することが可能である。

一実施形態において、第１の穴は、円形の穴であり、第２の穴は、長穴である。第２の穴の長軸は、第１の穴の中心と第２の穴の中心とを含む直線上で延びている。

一実施形態において、第１の穴及び第２の穴の各々の開口端部は、テーパー面によって画成されている。第１の穴を画成するテーパー面に第１のピンが当接し、第２の穴を画成するテーパー面に第２のピンが当接することにより、アライメント空間内に収容されたテスタがアライナに対して位置決めされる。この実施形態では、テスタは、その位置の固定のために、固定機構（第１のピン及び第２のピン）と支持機構との間で挟持される。

一実施形態において、支持機構は、アライメント空間内に収容されたテスタがその上で摺動可能であるよう、該テスタを支持する。この実施形態によれば、アライメント空間内での固定位置へのテスタの移動が支援される。一実施形態では、支持機構は、複数のカムフォロア又は複数のボールトランスファユニットを含む。

一実施形態において、検査システムは、センサを更に備える。センサは、アライメント空間内に収容されたテスタが支持機構によって水平に支持されているか否かを検出するよう構成されている。この実施形態では、センサの検出信号に基づきテスタが支持機構上で水平に設置された状態を確保した後に、テスタの位置を固定することができる。

一実施形態において、検査システムは、搬送機構を更に備える。搬送機構は、複数のテスタの各々を、複数の検査室のうち対応の検査室からアライメント空間に搬送して、該アライメント空間内でアライナ上に配置するよう構成されている。

一実施形態において、複数の検査室は、アライメント空間に対して両側に設けられている。搬送機構は、第１のクランプ及び第２のクランプを有する。第１のクランプは、複数のテスタのうちアライメント空間に対して一方側に配置されているテスタを把持するよう構成されている。第２のクランプは、複数のテスタのうちアライメント空間に対して他方側に配置されているテスタを把持するよう構成されている。一実施形態において、搬送機構は、第１の移動機構及び第２の移動機構を更に有する。第１の移動機構は、第１のクランプを、アライメント空間から一方側に向かう方向及びその反対方向で移動させるよう構成されている。第２の移動機構は、第２のクランプを、アライメント空間から他方側に向かう方向及びその反対方向で移動させるよう構成されている。別の実施形態において、搬送機構は、移動機構を更に有する。移動機構は、第１のクランプ及び第２のクランプを、一方側から他方側に向かう方向及びその反対方向に移動させるよう構成されている。

以上説明したように、アライメント空間内に収容されたテスタのアライナに対する位置を、固定することが可能となる。

一実施形態に係る検査システムを概略的に示す図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 一実施形態に係るテスタ及びチャックトップを示す図である。 図１に示すアライメントモジュールのアライメントユニットを示す斜視図である。 図１に示す検査システムのアライナの上面図である。 図１に示す検査システムのアライナの側面図である。 図７の（ａ）は、テスタの第１の穴を示す上面図であり、図７の（ｂ）は、テスタの第２の穴を示す上面図である。 図８の（ａ）は、テスタの第１の穴と第１のピンを示す断面図であり、図８の（ｂ）は、テスタの第２の穴と第２のピンを示す断面図である。 図１に示す検査システムに採用可能なアライナの側面図である。 図１に示す検査システムに採用可能なアライナの上面図である。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、一実施形態に係る検査システムを概略的に示す図である。図２は、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図１及び図２に示す検査システム１は、基板内に形成された電子デバイスの電気的特性を検査するよう構成されている。検査システム１は、検査モジュール２及びアライメントモジュール４を備えている。

検査モジュール２は、複数の検査室２ｃを提供している。検査モジュール２は、複数のテスタ２ｔを有している。複数のテスタ２ｔはそれぞれ、複数の検査室２ｃの中に収容可能である。複数のテスタ２ｔの各々は、対応の検査室２ｃ内において、基板Ｗの電気的特性の検査を行うように構成されている。

アライメントモジュール４は、アライメント空間４ｓを提供している。アライメントモジュール４は、アライメントユニット４ｕを有している。アライメントユニット４ｕは、アライメント空間４ｓ内に設けられている。

図示された例では、複数の検査室２ｃは、アライメント空間４ｓに対して両側に設けられている。複数の検査室２ｃのうち幾つかの検査室（例えば半数の検査室）は、アライメント空間４ｓに対して一方側で、高さ方向（即ち、Ｚ方向）に沿って配列されており、且つ、Ｚ方向に直交する一方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。Ｘ方向は、アライメント空間４ｓの長手方向に対して平行である。複数の検査室２ｃのうち残りの検査室は、アライメント空間４ｓに対して他方側で、Ｘ方向及びＺ方向に沿って配列されている。なお、複数の検査室２ｃの個数及び配列は、限定されるものではない。

一実施形態において、検査システム１は、ローダ部６を更に備えている。ローダ部６は、複数の容器８、載置台１０、ローダモジュール１２、搬送モジュール１４、バッファモジュール１６、及びプリアライメントモジュール１８を含んでいる。

複数の容器８の各々は、その中に複数の基板Ｗを収容するように構成されている。複数の容器８の各々は、例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）である。複数の容器８は、載置台１０上に搭載されている。載置台１０は、ロードポートを有する。

ローダモジュール１２は、ローダ１２ｒを有する。ローダ１２ｒは、ローダモジュール１２内の空間の中で、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びＺ軸回りの回転方向（θ方向）に移動可能に構成されている。なお、Ｙ方向は、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向である。ローダ１２ｒは、複数の容器８のうち任意の容器内に収容された基板Ｗを、ロードポートを介して受け取る。ローダ１２ｒは、受け取った基板Ｗを、バッファモジュール１６又はプリアライメントモジュール１８に搬送する。また、ローダ１２ｒは、バッファモジュール１６内の検査済みの基板Ｗを複数の容器８のうち任意の容器に搬送する。

バッファモジュール１６は、その内部に空間を提供している。バッファモジュール１６内の空間には、基板Ｗが仮置きされる。プリアライメントモジュール１８は、その内部の空間に基板Ｗを収容して、基板Ｗのプリアライメントを実行するように構成されている。バッファモジュール１６内の空間は、バッファモジュール１６の開口を介してローダモジュール１２内の空間に接続可能である。バッファモジュール１６の開口は、シャッタ１６ｇによって開閉可能である。プリアライメントモジュール１８内の空間は、プリアライメントモジュール１８の開口を介してローダモジュール１２内の空間に接続可能である。プリアライメントモジュール１８の開口は、シャッタ１８ｇによって開閉可能である。

シャッタ１６ｇ及びシャッタ１８ｇは、大気雰囲気とドライ雰囲気とを分離するために設けられている。検査システム１では、アライメント空間４ｓ、複数の検査室２ｃ、搬送モジュール１４内の空間、バッファモジュール１６内の空間、及びプリアライメントモジュール１８内の空間の雰囲気は、ドライ雰囲気に調整される。ドライ雰囲気は、これらの空間にドライエアを供給することにより形成される。一方、ローダ部６の他の要素の中の空間の雰囲気は、大気雰囲気である。

搬送モジュール１４は、搬送装置１４ｔを有している。搬送装置１４ｔは、例えば多関節ロボットである。搬送装置１４ｔは、搬送モジュール１４内の空間の中で、昇降可能に構成されている。搬送モジュール１４の下部には、アライメント空間４ｓに繋がる開口が形成されている。搬送装置１４ｔは、この開口を介して、アライメント空間４ｓと搬送モジュール１４内の空間との間で、基板Ｗを搬送する。また、搬送装置１４ｔは、搬送モジュール１４の開口よりも上方で、バッファモジュール１６及びプリアライメントモジュール１８の各々と搬送装置１４ｔとの間で、基板Ｗの受け渡しを行う。

搬送モジュール１４の上記開口は、シャッタ１４ｇによって開閉可能である。シャッタ１４ｇにより、アライメント空間４ｓ及び複数の検査室２ｃへの大気の侵入が確実に防止される。また、複数の検査室２ｃの各々は、他の検査室２ｃから壁によって区画されている。複数の検査室２ｃの各々を画成する壁には、アライメント空間４ｓに繋がる開口２ｐが形成されている。開口２ｐは、シャッタ２ｇによって開閉可能である。シャッタ２ｇによれば、複数の検査室２ｃの各々の雰囲気を個別に調整することが可能である。

搬送モジュール１４、検査モジュール２、及びアライメントモジュール４の下には、チラーエリア２０が設けられている。チラーエリア２０内には、チラーユニット２０ｕが設けられている。チラーユニット２０ｕは、Ｚ方向において最下段の検査室２ｃの下方に設けられている。

複数の検査室２ｃの各々の中には、上述したようにテスタ２ｔが収容される。複数の検査室２ｃの各々の中には、チャックトップ２２も収容される。チャックトップ２２は、その上に基板Ｗを搭載する。複数の検査室２ｃの各々の中では、その上に基板Ｗを搭載したチャックトップ２２がテスタ２ｔのコンタクト部（例えばインターフェイスボード）に吸着された状態で、基板Ｗの電子デバイスの電気的特性の検査が行われる。

図３は、一実施形態に係るテスタ及びチャックトップを示す図である。図３には、基板Ｗの電気的特性の検査が行われる状態にあるテスタ２ｔ及びチャックトップ２２が示されている。図３に示すように、テスタ２ｔは、テストヘッド２４及びプローブカード２６を有している。テスタ２ｔは、インターフェイスボード２８及びベローズ３０を更に有し得る。

テストヘッド２４は、プローブカード２６を介して電子デバイスに信号を与えて、電子デバイスの電気的特性の検査を行うように構成されている。テストヘッド２４は、筐体内に、一以上のテスタモジュールボードを有している。テスタモジュールボードは、基板Ｗ内に形成された電子デバイスに対する電力供給、波形入力（ドライバ）、波形測定（コンパレータ）、並びに、電圧、電流出力及び測定を行うように構成されている。

プローブカード２６は、複数のコンタクトプローブ２６ｐを有している。複数のコンタクトプローブ２６ｐは、針状又は棒状をなしている。複数のコンタクトプローブ２６ｐは、電子デバイスの電気的特性の検査が実行される際に、電子デバイスの電極に接触する。インターフェイスボード２８は、テストヘッド２４とプローブカード２６との間に設けられている。インターフェイスボード２８は、複数のポゴピンを有している。複数のポゴピンは、複数のコンタクトプローブ２６ｐをテストヘッド２４のテスタモジュールボードに電気的に接続する。ベローズ３０は、その上に基板Ｗを搭載したチャックトップ２２をテスタ２ｔに対して吸着する際に、チャックトップ２２とテスタ２ｔ（例えばインターフェイスボード２８）との間に密閉された空間を形成するように設けられている。

チャックトップ２２は、その上に搭載された基板Ｗを吸着するように構成されている。また、チャックトップ２２は、温調機構を有している。チャックトップ２２の温調機構は、チラーユニット２０ｕからの冷媒を用いてもよい。或いは、チャックトップ２２の温調機構は、その内部にヒータを有していてもよい。

チャックトップ２２は、ベローズ３０によって形成される上記の空間の圧力が減圧されることにより、テスタ２ｔに吸着される。チャックトップ２２がテスタ２ｔに吸着された状態では、基板Ｗ内の電子デバイスの電極に複数のコンタクトプローブ２６ｐが接触する。テストヘッド２４から複数のコンタクトプローブ２６ｐを介して電気信号が電子デバイスに与えられ、電子デバイスからの応答信号がテストヘッド２４に戻される。戻された応答信号を用いて、電子デバイスの電気的特性の検査が行われる。

複数のテスタ２ｔの各々と基板Ｗとのアライメントは、アライメント空間４ｓ内においてアライメントユニット４ｕを用いて行われる。このため、複数のテスタ２ｔの各々は、複数の検査室２ｃのうち対応の検査室２ｃからアライメント空間４ｓ内に開口２ｐを介して引き出されるようになっている。

以下、図２及び図４を参照して、アライメントモジュール４について説明する。図４は、図１に示すアライメントモジュールのアライメントユニットを示す斜視図である。アライメントモジュール４のアライメントユニット４ｕは、アライナ４０、移動機構４１、及び移動機構４２を含んでいる。

移動機構４１は、アライナ４０及び移動機構４２をＸ方向に移動させるように構成されている。移動機構４１は、ベースブロック４１ｂ及び複数のレール４１ｒを有している。複数のレール４１ｒは、互いに平行に設けられており、Ｘ方向に沿って延在している。ベースブロック４１ｂは、略板状をなしており、Ｘ方向及びＹ方向に延びている。ベースブロック４１ｂは、複数のレール４１ｒ上に搭載されている。ベースブロック４１ｂは、複数のレール４１ｒに沿ってＸ方向に移動可能である。ベースブロック４１ｂのＸ方向への移動のための動力は、移動機構４１の駆動部から与えられる。移動機構４１の駆動部は、例えばリニアモータである。

ベースブロック４１ｂは、移動機構４２を支持しており、移動機構４２は、アライナ４０がＺ方向に移動可能であるように、アライナ４０を支持している。移動機構４２は、複数の支柱４２ｓを有している。図示された例では、移動機構４２は、四つの支柱４２ｓ、を有している。複数の支柱４２ｓは、ベースブロック４１ｂからＺ方向（上方）に延びている。

移動機構４２は、ガイド及び駆動部を更に有し得る。移動機構４２のガイドは、ベースブロック４１ｂの上方でＺ方向（上方）に延びる。移動機構４２の駆動部は、移動機構４２のガイドに沿ってアライナ４０を昇降させるための動力を発生する。移動機構４２の駆動部は、例えばモータである。

アライナ４０は、アライメント空間４ｓの中で、基板Ｗとテスタ２ｔとのアライメントを行うように構成されている。アライナ４０は、ステージ４０ｘ、ステージ４０ｙ、ステージ４０ｚ、及び吸着部４０ｓを有している。吸着部４０ｓは、その上面の上に搭載されたチャックトップ２２を吸引することにより、チャックトップ２２を保持するように構成されている。吸着部４０ｓはステージ４０ｚ上に搭載されている。ステージ４０ｚは、Ｚ方向に沿って吸着部４０ｓを移動させるように構成されている。即ち、ステージ４０ｚは、吸着部４０ｓを上昇又は下降させるように構成されている。吸着部４０ｓは、更にθ方向に回転可能に支持されている。ステージ４０ｚは、ステージ４０ｙ上に搭載されている。ステージ４０ｙは、Ｙ方向に沿ってステージ４０ｚ及び吸着部４０ｓを移動させるように構成されている。ステージ４０ｙは、ステージ４０ｘ上に搭載されている。ステージ４０ｘは、Ｘ方向に沿ってステージ４０ｙ、ステージ４０ｚ、及び吸着部４０ｓを移動させるように構成されている。チャックトップ２２の吸着部４０ｓ上での位置は、上側カメラ４０ｕ（図６参照）によって取得される画像を用いて調整される。また、プローブカード２６に対するチャックトップ２２上での基板Ｗの位置は、下側カメラ４０ｄ（図６参照）によって取得される画像を用いて調整される。

検査システム１は、アライナ４０に対するテスタ２ｔの位置を固定するために、支持機構５０及び固定機構６０を更に備えている。一実施形態では、支持機構５０及び固定機構６０は、アライナ４０によって提供されている。以下、図５及び図６を参照して、支持機構５０及び固定機構６０について説明する。図５は、図１に示す検査システムのアライナの上面図である。図６は、図１に示す検査システムのアライナの側面図である。

図５及び図６に示すように、一実施形態において、検査システム１は、搬送機構７０を更に備える。搬送機構７０は、アライナ４０によって提供されている。搬送機構７０は、複数のテスタ２ｔの各々を、複数の検査室２ｃのうち対応の検査室２ｃからアライメント空間４ｓに搬送して、アライメント空間４ｓ内でアライナ４０上に配置するように構成されている。

アライナ４０は、一対のブリッジ４０ｂを有している。一対のブリッジ４０ｂは、略板状をなしており、吸着部４０ｓの上方且つ両側において、Ｙ方向に沿って延在している。搬送機構７０は、第１のガイド７１ｇ、第２のガイド７２ｇ、第１のアーム７１ａ、第２のアーム７２ａ、第１のクランプ７１ｃ、第２のクランプ７２ｃ、第１の駆動部７１ｍ、及び第２の駆動部７２ｍを有している。第１のガイド７１ｇ、第１のアーム７１ａ、及び第１の駆動部７１ｍは、第１の移動機構を構成しており、第１のクランプ７１ｃをＹ方向及びその反対方向に移動させるように構成されている。第２のガイド７２ｇ、第２のアーム７２ａ、及び第２の駆動部７２ｍは、第２の移動機構を構成しており、第２のクランプ７２ｃをＹ方向及びその反対方向に移動させるように構成されている。

第１のガイド７１ｇは、一対のブリッジ４０ｂのうち一方の上でＹ方向に沿って延在している。第１のガイド７１ｇは、例えばねじ軸を含み、ねじ軸はＹ方向に沿って延在している。第１のアーム７１ａは、第１のガイド７１ｇに沿ってＹ方向及びその反対方向に移動可能である。第１の駆動部７１ｍは、第１のガイド７１ｇのねじ軸を回転させるように構成されている。第１の駆動部７１ｍは、例えばモータである。第１のガイド７１ｇのねじ軸が回転すると、第１のアーム７１ａは、Ｙ方向及びその反対方向に移動する。第１のアーム７１ａの先端には、第１のクランプ７１ｃが設けられている。第１のクランプ７１ｃは、アライメント空間４ｓに対してＹ方向の一方側に配置されたテスタ２ｔのグリップ２ｉを把持するように構成されている。第１のクランプ７１ｃは、例えばエア駆動式のクランプである。

第２のガイド７２ｇは、一対のブリッジ４０ｂのうち他方の上でＹ方向に沿って延在している。第２のガイド７２ｇは、例えばねじ軸を含み、ねじ軸はＹ方向に沿って延在している。第２のアーム７２ａは、第２のガイド７２ｇに沿ってＹ方向及びその反対方向に移動可能である。第２の駆動部７２ｍは、第２のガイド７２ｇのねじ軸を回転させるように構成されている。第２の駆動部７２ｍは、例えばモータである。第２のガイド７２ｇのねじ軸が回転すると、第２のアーム７２ａは、Ｙ方向及びその反対方向に移動する。第２のアーム７２ａの先端には、第２のクランプ７２ｃが設けられている。第２のクランプ７２ｃは、アライメント空間４ｓに対してＹ方向の他方側に配置されたテスタ２ｔのグリップ２ｉを把持するように構成されている。第２のクランプ７２ｃは、例えばエア駆動式のクランプである。

支持機構５０は、アライメント空間４ｓ内に収容されたテスタ２ｔを下方から支持するように構成されている。テスタ２ｔは、上述したように搬送機構７０によってアライメント空間４ｓに搬送され得る。なお、搬送機構７０は、センサによって検出されるテスタ２ｔのＹ方向の位置に基づいて、アライメント空間４ｓ内でのテスタ２ｔの位置を調整するようになっている。

一実施形態において、支持機構５０は、アライメント空間４ｓ内に収容されたテスタ２ｔがその上で摺動可能であるよう、テスタ２ｔを支持するように構成されている。一例において、支持機構５０は、複数のカムフォロアを含む。支持機構５０の複数のカムフォロアの個数は、例えば四つである。複数のカムフォロアの各々は、Ｘ方向に延びる軸線周りで回転可能に設けられている。複数のカムフォロアのうち幾つかは、一対のブリッジ４０ｂのうち一方の上でＹ方向に沿って配列されている。複数のカムフォロアのうちの他のカムフォロアは、一対のブリッジ４０ｂのうち他方の上でＹ方向に沿って配列されている。

テスタ２ｔは、フレーム２ｆを有している。フレーム２ｆは、テストヘッド２４、インターフェイスボード２８、及びプローブカード２６を支持している。フレーム２ｆは、底部において開口した凹部を画成している。フレーム２ｆの凹部の中には、テストヘッド２４及びインターフェイスボード２８が配置されている。プローブカード２６は、フレーム２ｆの下方に配置されている。フレーム２ｆは一対の上端部を有している。フレーム２ｆの一対の上端部は、テストヘッド２４に対してＸ方向の両側に延びだしている。フレーム２ｆの一対の上端部には、複数のカムフォロア４０ｃが設けられている。複数のカムフォロア４０ｃの各々は、Ｙ方向に延びる軸線周りに回転可能である。複数のカムフォロア４０ｃはそれぞれ、支持機構５０の複数のカムフォロア上に配置されるようになっている。

複数のカムフォロア４０ｃがそれぞれ支持機構５０の複数のカムフォロアに接すると、テスタ２ｔは、アライメント空間４ｓ内において水平な状態で下方から支持される。テスタ２ｔが水平な状態で支持機構５０によって支持されている否かは、複数のセンサ５６の検出信号から判定することができる。複数（例えば四つ）のセンサ５６のうち幾つかのセンサ（例えば二つのセンサ）は、一対のブリッジ４０ｂのうち一方によって支持されており、Ｙ方向に沿って配列されている。複数のセンサ５６のうち他のセンサ（例えば二つのセンサ）は、一対のブリッジ４０ｂのうち他方によって支持されており、Ｙ方向に沿って配列されている。複数のセンサ５６の各々は、フレーム２ｆの一対の上端部の高さ方向の位置を表す検出信号を出力するように構成されている。複数のセンサ５６によって出力される検出信号からフレーム２ｆの一対の上端部の高さ方向の位置が略同一であると判定される場合には、テスタ２ｔは水平な状態で支持機構５０によって下方から支持されているものと判定される。

固定機構６０は、アライメント空間４ｓ内に収容されたテスタ２ｔをアライナ４０に対して位置決めして、テスタ２ｔを支持機構５０と協働して固定するように構成されている。一実施形態においては、複数のテスタ２ｔの各々には、第１の穴４０１及び第２の穴４０２が設けられている。また、固定機構６０は、第１のピン６１、第２のピン６２、第１の昇降機構６３、及び第２の昇降機構６４を有する。以下、図５及び図６に加えて、図７の（ａ）、図７の（ｂ）、図８の（ａ）、及び図８の（ｂ）を参照する。図７の（ａ）は、テスタの第１の穴を示す上面図であり、図７の（ｂ）は、テスタの第２の穴を示す上面図である。図８の（ａ）は、テスタの第１の穴と第１のピンを示す断面図であり、図８の（ｂ）は、テスタの第２の穴と第２のピンを示す断面図である。

第１の穴４０１は、フレーム２ｆの一対の上端部のうち一方に形成されている。第２の穴４０２は、フレーム２ｆの一対の上端部のうち他方に形成されている。第１の穴４０１及び第２の穴４０２は、上に開口している。

第１のピン６１は、第１の穴４０１に挿入可能である。第１の昇降機構６３は、第１のピン６１を昇降させるように構成されている。第１の昇降機構６３は、例えば、エアシリンダ及び変換機構を有する。エアシリンダは、ロッドをＹ方向に沿って移動させる。変換機構は、第１のピン６１を支持し、ロッドのＹ方向の運動を第１のピン６１のＺ方向の運動に変換するように構成されている。第１のピン６１は、第１の昇降機構６３によって下方に移動されて、第１の穴４０１に挿入される。

第２のピン６２は、第２の穴４０２に挿入可能である。第２の昇降機構６４は、第２のピン６２を昇降させるように構成されている。第２の昇降機構６４は、例えば、エアシリンダ及び変換機構を有する。エアシリンダは、ロッドをＹ方向に沿って移動させる。変換機構は、第２のピン６２を支持し、ロッドのＹ方向の運動を第２のピン６２のＺ方向の運動に変換するように構成されている。第２のピン６２は、第２の昇降機構６４によって下方に移動されて、第２の穴４０２に挿入される。第１のピン６１が第１の穴４０１に挿入され、第２のピン６２が第２の穴４０２に挿入されると、支持機構５０と固定機構６０によって、テスタ２ｔの位置が固定される。

一実施形態では、複数のテスタ２ｔの各々において、第１の穴４０１及び第２の穴４０２は、互いの間に所定の距離を有する。また、第１の穴４０１と第２の穴４０２とが配列されている方向は、搬送方向に対して所定の角度をなして傾斜している。搬送方向は、複数のテスタ２ｔの各々が対応の検査室とアライメント空間との間で搬送される方向であり、Ｙ方向に平行である。即ち、この実施形態では、複数のテスタ２ｔの各々には、第１の穴４０１及び第２の穴４０２が、それらの配列方向が搬送方向に対して同一の角度をなし、且つ、互いの間に同一の間隔を有するように、形成されている。したがって、この実施形態によれば、全てのテスタ２ｔを、第１のピン６１及び第２のピン６２を用いて、アライメント空間４ｓ内において同様に固定することが可能である。

一実施形態において、第１の穴４０１は、図７の（ａ）に示すように、円形の穴である。第２の穴４０２は、図７の（ｂ）に示すように、長穴である。第２の穴４０２の長軸は、第１の穴４０１の中心と第２の穴４０２の中心とを含む直線ＬＨ上で延びている。

一実施形態において、第１の穴４０１の開口端部は、図８の（ａ）に示すように、テーパー面４０１ｔによって画成されている。第２の穴４０２の開口端部は、図８の（ｂ）に示すように、テーパー面４０２ｔによって画成されている。第１のピン６１の先端も、テーパー面４０１ｔに対応するテーパー面を有している。第２のピン６２の先端も、テーパー面４０２ｔに対応するテーパー面を有している。この実施形態では、テーパー面４０１ｔに第１のピン６１の先端が当接し、テーパー面４０２ｔに第２のピン６２の先端が当接することにより、アライメント空間４ｓ内でテスタ２ｔがアライナ４０に対して位置決めされる。この実施形態では、テスタ２ｔは、その位置の固定のために、固定機構６０（第１のピン６１及び第２のピン６２）と支持機構５０との間で挟持される。

図１に戻る。検査システム１は、制御部１５を更に備える。制御部１５は、一実施形態では、載置台１０の内部に設けられている。制御部１５は、検査システム１の各部を制御する。制御部１５は、ローダ１２ｒ、搬送装置１４ｔ、シャッタ１６ｇの駆動部、シャッタ１８ｇの駆動部、シャッタ１４ｇの駆動部、複数のシャッタ２ｇそれぞれの駆動部、移動機構４１の駆動部、移動機構４２の駆動部、ステージ４０ｘ、ステージ４０ｙ、及びステージ４０ｚそれぞれの駆動部、吸着部４０ｓ、第１の駆動部７１ｍ、第２の駆動部７２ｍ、第１の昇降機構６３、第２の昇降機構６４、チラーユニット２０ｕ等を制御する。制御部１５は、プロセッサ、キボード及びマウスといった入力装置、表示装置、メモリといった記憶装置、並びに、信号の入出力インターフェイスを有している。制御部１５では、プロセッサが記憶装置に記憶されている制御プログラムに従って動作する。これにより、制御部１５から制御信号が出力される。出力された制御信号によって検査システム１の各部は制御される。

以下、検査システム１の動作について説明する。以下に説明する検査システム１の動作は、制御部１５による検査システム１の各部の制御により実現され得る。

検査システム１では、搬送機構７０によって、複数のテスタ２ｔのうち一つのテスタ２ｔが複数の検査室２ｃのうち対応の検査室２ｃから、アライメント空間４ｓに搬送される。テスタ２ｔは、アライメント空間４ｓ内では、アライナ４０の上に配置される。搬送機構７０は、テスタ２ｔのＹ方向における位置をセンサの検出信号に基づいて調整する。なお、テスタ２ｔに吸着されているチャックトップ２２も同時に、アライメント空間４ｓに搬送される。

次いで、移動機構４２によってアライナ４０が上方に移動される。これにより、支持機構５０（例えば複数のカムフォロア）が、下方からテスタ２ｔを支持する。移動機構４２は、複数のセンサ５６の検出信号に基づいて、制御される。これにより、支持機構５０上でテスタ２ｔは水平な状態で支持される。

次いで、アライメント空間４ｓの中でのアライナ４０に対するテスタ２ｔの位置が、支持機構５０と共に固定機構６０を用いて固定される。例えば、第１のピン６１及び第２のピン６２が第１の穴４０１及び第２の穴４０２に挿入されることにより、アライナ４０に対するテスタ２ｔの位置が、固定される。

次いで、吸着部４０ｓ上にチャックトップ２２を搭載するようにアライナ４０のステージ４０ｚが上昇する。そして、テスタ２ｔによるチャックトップ２２の吸着が解除され、吸着部４０ｓによってチャックトップ２２が吸着される。吸着部４０ｓ上でのチャックトップ２２のアライメントのために、アライナ４０の位置は、上側カメラ４０ｕによって取得される画像に基づいて調整される。

次いで、搬送装置１４ｔにより、チャックトップ２２上に基板Ｗが搬送される。チャックトップ２２上での基板Ｗのアライメントのために、アライナ４０の位置は、上側カメラ４０ｕによって取得される画像に基づいて調整される。しかる後に、基板Ｗはチャックトップ２２によって吸着される。

次いで、テスタ２ｔに対する基板Ｗのアライメントが行われる。具体的には、下側カメラ４０ｄによって取得される画像に基づいて、ステージ４０ｘ及びステージ４０ｙの位置が調整されることにより、テスタ２ｔに対する基板Ｗのアライメントが行われる。

次いで、ステージ４０ｚが上昇される。その結果、複数のコンタクトプローブ２６ｐが基板Ｗの電子デバイスの電極に接触する。次いで、ベローズ３０によって囲まれた空間が減圧され、吸着部４０ｓによるチャックトップ２２の吸着が解除されることにより、チャックトップ２２がテスタ２ｔに吸着される。

次いで、テスタ２ｔ及びチャックトップ２２が搬送機構７０によって対応の検査室２ｃに戻される。そして、検査室２ｃ内において、テスタ２ｔによって基板Ｗ内の電子デバイスの電気的特性の検査が行われる。以上の動作は、別のテスタ２ｔを用いて別の基板に対しても行われる。

以上説明した検査システム１では、対応の検査室２ｃからアライメント空間４ｓに搬送されたテスタ２ｔは、アライメント空間４ｓ内で、支持機構５０によって下方から支持される。そして、テスタ２ｔのアライナ４０に対する位置が、アライメント空間４ｓ内で固定機構６０と支持機構５０によって固定される。したがって、この検査システム１では、複数のテスタ２ｔのうちアライメント空間４ｓ内に収容されたテスタ２ｔのアライナ４０に対する位置が、変動しない。その結果、テスタ２ｔに対する基板のアライメントが高い精度で行われ得る。

以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、支持機構５０は、複数のカムフォロアではなく、複数のボールトランスファユニットを有していてもよい。図９は、図１に示す検査システムに採用可能なアライナの側面図である。図９に示すように、支持機構５０の複数のボールトランスファユニットのうち幾つかは、一対のブリッジ４０ｂのうち一方の上でＹ方向に沿って配列されており、フレーム２ｆの一対の上端部のうち一方を下方から直接的に支持するように構成されている。複数のボールトランスファユニットのうちの他のボールトランスファユニットは、一対のブリッジ４０ｂのうち他方の上でＹ方向に沿って配列されており、フレーム２ｆの一対の上端部のうち他方を下方から直接的に支持するように構成されている。複数のボールトランスファユニットの各々は、任意の方向に回転可能な球体によって、当該球体上に搭載された物体を支持する。したがって、この例では、テスタ２ｔは、支持機構５０上でＺ方向に直交する任意の方向に摺動可能である。

図１０は、図１に示す検査システムに採用可能なアライナの上面図である。図１０に示すように、搬送機構７０は、第１のアーム７１ａ及び第２のアーム７２ａに代えて、単一のアーム７０ａを有し、第１の駆動部７１ｍ、及び第２の駆動部７２ｍに代えて、単一の駆動部７０ｍを有していてもよい。アーム７０ａは、Ｘ方向に延在しており、第１のガイド７１ｇ及び第２のガイド７２ｇに沿ってＹ方向及びその反対方向に移動可能である。駆動部７０ｍは、第１のガイド７１ｇのねじ軸を回転させるように構成されている。駆動部７０ｍは、例えばモータである。第１のガイド７１ｇのねじ軸が回転すると、アーム７０ａは、Ｙ方向及びその反対方向に沿って移動する。アーム７０ａは、第１のクランプ７１ｃ及び第２のクランプ７２ｃの双方を支持している。第１のクランプ７１ｃは、アーム７０ａから（例えばアーム７０ａのＸ方向の中央から）、Ｙ方向に延び出している。第２のクランプ７２ｃは、アーム７０ａから（例えばアーム７０ａのＸ方向の中央から）、Ｙ方向と反対方向に延び出している。この例では、二つのクランプを単一の移動機構を用いて移動させることが可能である。

また、上記実施形態では、複数のテスタ２ｔの各々に二つの穴、即ち第１の穴４０１及び第２の穴４０２が設けられ、固定機構６０に二つのピン、即ち第１のピン６１、第２のピン６２が設けられているが、複数のテスタ２ｔに設けられた穴の数及び固定機構６０に設けられたピンの数の各々は、二つに限定されるものではない。複数のテスタ２ｔに設けられた穴の数及び固定機構６０に設けられたピンの数の各々は、例えば四つ又は六つであってもよい。

１…検査システム、２…検査モジュール、２ｃ…検査室、２ｔ…テスタ、４…アライメントモジュール、４ｓ…アライメント空間、４ｕ…アライメントユニット、２２…チャックトップ、２４…テストヘッド、２６…プローブカード、２６ｐ…コンタクトプローブ、４０…アライナ、４０１…第１の穴、４０１ｔ…テーパー面、４０２…第２の穴、４０２ｔ…テーパー面、５０…支持機構、６０…固定機構、６１…第１のピン、６２…第２のピン、６３…第１の昇降機構、６４…第２の昇降機構、７０…搬送機構。

Claims (10)

1. 各々がプローブカード及びテストヘッドを含む複数のテスタを有し、前記複数のテスタをそれぞれ収容可能な複数の検査室を提供する検査モジュールと、
   前記複数の検査室に接続可能なアライメント空間内に設けられたアライナを有するアライメントモジュールであり、該アライナは、検査される基板の位置を、前記複数のテスタのうち前記アライメント空間内に収容されたテスタに対して調整するように構成された、該アライメントモジュールと、
   前記複数のテスタのうち前記アライメント空間内に収容された前記テスタを下方から支持するように構成された支持機構と、
   前記アライメント空間内に収容された前記テスタを前記アライナに対して位置決めして、該テスタを前記支持機構と協働して固定するように構成された固定機構と、
   を備え、
   前記複数のテスタの各々には、上に開口した第１の穴及び第２の穴が設けられており、
   前記固定機構は、
   前記アライメント空間内に収容された前記テスタを前記アライナに対して位置決めするために、前記第１の穴及び前記第２の穴にそれぞれ挿入可能な第１のピン及び第２のピンと、
   前記第１のピン及び前記第２のピンを昇降させるように構成された昇降機構と、
   を有する、
   検査システム。
2. 前記第１の穴及び前記第２の穴は、互いの間に所定の距離を有し、
   前記第１の穴と前記第２の穴とが配列されている方向は、前記複数のテスタの各々が前記複数の検査室のうち対応の検査室と前記アライメント空間との間で搬送される搬送方向に対して所定の角度をなして傾斜している、
   請求項１に記載の検査システム。
3. 前記第１の穴は、円形の穴であり、前記第２の穴は、長穴であり、
   前記第２の穴の長軸は、前記第１の穴の中心と前記第２の穴の中心とを含む直線上で延びる、請求項２に記載の検査システム。
4. 前記第１の穴及び前記第２の穴の各々の開口端部はテーパー面によって画成されており、
   前記第１の穴を画成する前記テーパー面に前記第１のピンが当接し、前記第２の穴を画成する前記テーパー面に前記第２のピンが当接することにより、前記アライメント空間内に収容された前記テスタが前記アライナに対して位置決めされる、
   請求項３に記載の検査システム。
5. 前記支持機構は、前記アライメント空間内に収容された前記テスタがその上で摺動可能であるよう、該テスタを支持する、請求項１〜４の何れか一項に記載の検査システム。
6. 前記支持機構は、複数のカムフォロア又は複数のボールトランスファユニットを含む、請求項５に記載の検査システム。
7. 前記アライメント空間内に収容された前記テスタが前記支持機構によって水平に支持されているか否かを検出するためのセンサを更に備える、請求項１〜６の何れか一項に記載の検査システム。
8. 前記複数のテスタの各々を、前記複数の検査室のうち対応の検査室から前記アライメント空間に搬送して、該アライメント空間内で前記アライナ上に配置する搬送機構を更に備える、請求項１〜７の何れか一項に記載の検査システム。
9. 前記複数の検査室は、前記アライメント空間に対して両側に設けられており、
   前記搬送機構は、
   前記複数のテスタのうち前記アライメント空間に対して一方側に配置されているテスタを把持するよう構成された第１のクランプと、
   前記複数のテスタのうち前記アライメント空間に対して他方側に配置されているテスタを把持するよう構成された第２のクランプと、
   前記第１のクランプを、前記アライメント空間から前記一方側に向かう方向及びその反対方向で移動させるよう構成された第１の移動機構と、
   前記第２のクランプを、前記アライメント空間から前記他方側に向かう方向及びその反対方向で移動させるよう構成された第２の移動機構と、
   を有する、請求項８に記載の検査システム。
10. 前記複数の検査室は、前記アライメント空間に対して両側に設けられており、
    前記搬送機構は、
    前記複数のテスタのうち前記アライメント空間に対して一方側に配置されているテスタを把持するよう構成された第１のクランプと、
    前記複数のテスタのうち前記アライメント空間に対して他方側に配置されているテスタを把持するよう構成された第２のクランプと、
    前記第１のクランプ及び前記第２のクランプの双方を、前記一方側から前記他方側に向かう方向及びその反対方向に移動させるよう構成された移動機構と、
    を有する、請求項８に記載の検査システム。

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