以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1及び図2は、第1の実施形態のプローバ10の平面概略図と側面概略図である。なお、図1では、ウエハ搬送ユニット22の構成を簡略的に記載している。
図1及び図2に示すように、第1の実施形態のプローバ10は、検査するウエハW(図2参照)を供給及び回収するローダ部14と、ローダ部14に隣接して配置された測定ユニット12とを備えている。測定ユニット12は、複数の測定部16を有しており、ローダ部14から各測定部16にウエハWが供給されると、各測定部16でそれぞれウエハWの各チップの電気的特性の検査(ウエハレベル検査)が行われる。そして、各測定部16で検査されたウエハWはローダ部14により回収される。なお、プローバ10は、後述する制御装置50(図3参照)を備えている。
ローダ部14は、ウエハカセット20が載置されるロードポート18と、測定ユニット12の各測定部16とウエハカセット20との間でウエハWを搬送するウエハ搬送ユニット22とを有する。
ウエハ搬送ユニット22は、搬送アーム24を備えている(図2参照)。搬送アーム24は、多関節のロボットアームにより構成される。搬送アーム24の吸着面(保持面)には図示しない吸着パッドが設けられている。搬送アーム24は、この吸着パッドでウエハWを吸着保持しながら搬送する。なお、本実施形態において、搬送アーム24はツインアームタイプのものが用いられるが、これに限らず、例えば、シングルアームタイプのものであってもよい。
搬送アーム24は、回転昇降部材28を介してXステージ26上に支持されている。Xステージ26は、X駆動機構(不図示)によりX方向に移動可能に構成される。したがって、X駆動機構によりXステージ26をX方向に移動させると、Xステージ26と一体となって搬送アーム24をX方向に移動させることができる。なお、X駆動機構については公知であるので、その詳細な説明を省略する。
回転昇降部材28は、Xステージ26とウエハ搬送ユニット22との間に配置されている。回転昇降部材28は、回転昇降機構(不図示)により、θ方向(Z方向周り)に回転可能であるとともに、Z方向に移動可能(昇降可能)に構成される。したがって、回転昇降部材28の上部に支持された搬送アーム24は、回転昇降部材28の回転及び昇降に応じて、回転昇降部材28と一体となって回転及び昇降可能となっている。なお、回転昇降機構については公知であるので、その詳細な説明を省略する。
かかる構成により、ウエハ搬送ユニット22は、X駆動機構及び回転昇降機構により、ロードポート18と任意の測定部16との間で3次元的に移動可能であり、搬送アーム24がそれぞれの位置にアクセス可能となっている。これにより、ウエハカセット20内のウエハWは、ウエハ搬送ユニット22の搬送アーム24によって取り出され、搬送アーム24の吸着面に保持された状態で測定ユニット12の各測定部16に搬送される。また、検査の終了した検査済みのウエハWは逆の経路で各測定部16からウエハカセット20に戻される。
測定ユニット12は、複数の測定部16を備えている。なお、本実施形態の測定ユニット12を構成する複数の測定部16はそれぞれ同様の構成であるため、そのうちの1つを代表して説明する。
図2に示すように、測定部16は、ヘッドステージ30と、プローブカード32と、ウエハチャック34と、アライメントカメラ46と、針位置検出カメラ(不図示)とを備えている。
ヘッドステージ30は、測定部16の筐体の上板を構成するものである。ヘッドステージ30には、プローブカード32を取り付けるための開口部が形成されており、この開口部にプローブカード32が着脱自在に装着固定されるようになっている。なお、プローブカード32は、検査するウエハW(デバイス)に応じて交換される。
ヘッドステージ30の上面には、テストヘッド36を所定の位置に固定するために複数のドッキングプレート38が設けられている。各ドッキングプレート38は、エアシリンダなどで構成される駆動シリンダと、駆動シリンダの伸縮に応じて昇降自在なピン部材とを備えて構成される。これにより、複数のドッキングプレート38上にテストヘッド36が載置された状態において、各ドッキングプレート38は、駆動シリンダ及びピン部材を用いて、テストヘッド36をヘッドステージ30に接近させた位置(装着位置)と、テストヘッド36をヘッドステージ30から離反させた位置(非装着位置)との間で、テストヘッド36を移動させることが可能となっている。なお、各ドッキングプレート38によりテストヘッド36を装着位置に移動させたときに、テストヘッド36のコンタクト部36aとプローブカード32との間が電気的に接続されるように構成されている。
プローブカード32には、検査するウエハWの各チップの電極パッドの位置に対応して配置された、カンチレバーやスプリングピン等の複数のプローブ40が設けられている。各プローブ40は、テストヘッド36の端子に電気的に接続され、テストヘッド36から各プローブ40を介して各チップに電源及びテスト信号が供給されると共に各チップからの出力信号をテストヘッドで検出して正常に動作するかを測定する。なお、プローブカード32とテストヘッド36との接続構成については、本発明の要部ではないため、詳細な説明を省略する。
プローブ40は、バネ特性を有し、プローブ40の先端位置より接触点を上昇させることにより、電極パッドに所定の接触圧で接触する。また、プローブ40は、電気的検査を行うときに、電極パッドがオーバードライブの状態で接触されると、プローブ40の先端が電極パッドの表面にのめり込み、その電極パッドの表面にそれぞれ針跡を形成するようになっている。なお、オーバードライブとは、ウエハWとプローブ40の先端の配列面との傾き、及び、プローブ40の先端位置のばらつきなどを考慮して、電極パッドとプローブ40が確実に接触するように、プローブ40の先端位置より高い位置までウエハWの表面を所定の距離(この距離を「オーバードライブ量」ともいう。)だけ上昇させた状態をいう。
ウエハチャック34は、ウエハWを保持するものである。ウエハチャック34は、検査するウエハWが載置される保持面34aを有しており、保持面34aには複数の吸引口(不図示)が設けられている。各吸引口は、図示しない吸引管路を介して真空ポンプなどの吸引装置(不図示)に接続されている。したがって、吸引装置を用いて各吸引口に負圧を付与することにより、ウエハチャック34(保持面34a)上に載置されたウエハWが真空吸着により保持される。
ウエハチャック34の内部には、検査するウエハWを高温状態(例えば、最高で150℃)、又は低温状態(例えば最低で-40℃)で電気的特性の検査が行えるように、加熱/冷却源としての加熱冷却機構(不図示)が設けられている。加熱冷却機構としては、公知の適宜の加熱器/冷却器が採用できるものであり、例えば、面ヒータの加熱層と冷却流体の通路を設けた冷却層との二重層構造にしたものや、熱伝導体内に加熱ヒータを巻き付けた冷却管を埋設した一層構造の加熱/冷却装置など、様々のものが考えられる。また、電気加熱ではなく、熱流体を循環させるものでもよく、またペルチエ素子を使用してもよい。
ウエハチャック34は、回転昇降部材42を介してXYステージ44に支持されている。回転昇降部材42は、回転昇降機構(不図示)により、θ方向(Z方向周り)に回転可能であるとともに、Z方向に移動可能(昇降可能)に構成される。したがって、回転昇降部材42の上部に支持されたウエハチャック34は、回転昇降部材42の回転及び昇降に応じて、回転昇降部材42と一体となって回転及び昇降可能となっている。なお、回転昇降機構については公知であるので、その詳細な説明を省略する。
XYステージ44は、XY駆動機構(不図示)により、X方向及びY方向に移動可能に構成される。したがって、回転昇降部材42を介してXYステージ44に支持されたウエハチャック34は、XYステージ44と一体となってX方向及びY方向に移動可能なっている。なお、XY駆動機構については公知であるので、その詳細な説明を省略する。
アライメントカメラ46は、ウエハチャック34上のウエハWのアライメントを行うために設けられたものである。アライメントカメラ46は、ヘッドステージ30の下面に取り付けられており、プローブカード32から水平方向(Y方向)にずれた位置に配置されている。
針位置検出カメラは、プローブ40の位置を検出するために設けられたものである。針位置検出カメラは、XYステージ44上に設けられ、XYステージ44と一体となってX、Y方向に移動可能となっている。
以上のように構成されるプローバ10において、ウエハレベル検査を行う場合には、針位置検出カメラがプローブ40の下に位置するように、XYステージ44を移動させ、針位置検出カメラでプローブ40の先端位置を検出する。プローブ40の先端の水平面内の位置(X座標及びY座標)は、カメラの座標により検出され、プローブ40の先端の高さ位置(Z座標)はカメラの焦点位置で検出される。このプローブ位置の検出処理は、プローブカード32を交換したときには必ず行う必要があり、プローブカード32を交換しない時でも所定個数のチップを測定する毎に適宜行われる。なお、プローブカード32には、多数本のプローブ40が設けられているため、全てのプローブ40の先端位置を検出せずに、通常は作業効率を考慮して、特定のプローブ40の先端位置を検出する。
次に、ローダ部14から所定の測定部16のウエハチャック34にウエハWを受け渡すウエハ受け渡し処理(ウエハロード)が行われる。ウエハ受け渡し処理では、搬送アーム24によってウエハカセット20内のウエハWを取り出し、搬送アーム24の吸着面に保持した状態でウエハWを所定の測定部16のウエハチャック34に搬送して受け渡す。このとき、ウエハチャック34は、XYステージ44の移動により所定の受け渡し位置(図2に2点鎖線で示した位置)に移動する。そして、その受け渡し位置に移動したウエハチャック34には搬送アーム24からウエハWが受け渡され、ウエハチャック34にウエハWが保持される。
ウエハチャック34にウエハWが保持されると、アライメントカメラ46によりウエハWの各チップの電極パッドの位置を検出する。1チップのすべての電極パッドの位置を検出する必要はなく、いくつかの電極パッドの位置を検出すればよい。また、ウエハW上のすべてのチップの電極パッドを検出する必要はなく、いくつかのチップの電極パッドの位置が検出される。そして、チップの電極パッドの配列方向とプローブの配列方向が一致するように、回転昇降部材42によりウエハチャック34を回転させた後、電極パッドが対応するプローブの真下に位置するように、XYステージ44によりウエハチャック34を移動させた後、回転昇降部材42によりウエハチャック34を上昇させて、電極パッドをプローブ40に接触させる。そして、テストヘッド36から、コンタクト部36aを介して電極に電源及びテスト信号を供給し、電極に出力される信号を検出して正常に動作するかを確認する。
第1の実施形態のプローバ10では、ローダ部14とウエハチャック34との間でウエハWが受け渡されるときのウエハチャック34の受け渡し位置(以下、単に「受け渡し位置」ともいう。)を自動的に調整する受け渡し調整処理を行う機能を備えている。この受け渡し調整処理では、アライメントカメラ46を利用してウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量が許容範囲となるように受け渡し位置を自動的に調整するものである。
図3は、第1の実施形態のプローバ10の制御装置50の要部構成を示した機能ブロック図である。なお、図3では、本発明の要部である受け渡し調整処理に関する構成要素のみを図示している。
制御装置50は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータなどの汎用のコンピュータによって実現されるものである。制御装置50は、CPU(Central Processing Unit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリ、その他の周辺回路等を含んで構成され、これらを用いて所定の動作プログラムを実行することで、図3に示す制御装置50の各部の機能を実現する処理を行う。
図3に示すように、制御装置50は、メモリ部52と、算出部54と、制御部58として機能する。
メモリ部52は、プローバ10における各種設定情報を記憶するものである。具体的には、メモリ部52には、受け渡し位置としてウエハチャック34の設定位置(基準位置)が記憶されるとともに、後述の算出部54で算出された位置ずれ量が記憶される。また、メモリ部52には、後述のカウンタ値K(図4参照)が記憶される。
算出部54は、アライメントカメラ46が撮像した測定対象物(ウエハチャック34及びその上に載置されたウエハWを含む)の画像データを取得する。そして、算出部54は、アライメントカメラ46が撮像した画像データに基づいて、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出処理を行う。また、算出部54は、位置ずれ量算出処理により算出した位置ずれ量をメモリ部52に記憶させる書き込み処理を行う。なお、アライメントカメラ46は、本発明の「センサ」の一例であり、ウエハチャック34とウエハWとの相対的な位置関係を検出するためのセンサを構成するものである。
制御部58は、プローバ10の各部の動作を制御するものである。また、制御部58は、メモリ部52に記憶された位置ずれ量(すなわち、算出部54が算出した位置ずれ量)に基づいて受け渡し位置を補正する補正処理を行う。
次に、第1の実施形態のプローバ10で実行される受け渡し調整処理について詳細に説明する。図4は、第1の実施形態における受け渡し調整処理の手順を示したフローチャートである。図5は、第1の実施形態における受け渡し調整処理を説明するための図である。なお、受け渡し調整処理は、プローバ10の出荷前の製造段階、あるいは出荷後のメンテナンス段階等において実行される処理である。
受け渡し調整処理が開始されると、まず、ウエハチャック移動処理が行われる(ステップS10)。ウエハチャック移動処理では、制御部58は、XYステージ44の動作を制御して、ウエハチャック34を受け渡し位置に移動させる。その際、制御部58は、メモリ部52に記憶された受け渡し位置(ウエハチャック34の設定位置)を読み出して、その受け渡し位置にウエハチャック34が移動するように制御を行う。
次に、カウンタ初期化処理が行われる(ステップS12)。カウンタ初期化処理では、制御部58は、メモリ部52に記憶されたカウンタ値Kを1に初期化する(ステップS12)。カウンタ値Kは、後述の補正処理(ステップS22)が行われた回数をカウントするための変数である。なお、制御部58は、補正処理を行うたびにカウンタ値Kをアップしてメモリ部52に記憶する機能を有している。
次に、ウエハ受け渡し処理(ウエハロード)が行われる(ステップS14)。ウエハ受け渡し処理では、制御部58は、ローダ部14のローダ動作を制御して、ローダ部14からウエハチャック34にウエハWを受け渡す。具体的には、制御部58は、ウエハ搬送ユニット22の各部(Xステージ26、回転昇降部材28、及び搬送アーム24)の動作を制御して、搬送アーム24によってウエハカセット20内のウエハWを取り出し、搬送アーム24の吸着面に保持した状態でウエハWを搬送し、ウエハWをウエハチャック34に受け渡す。そして、制御部58は、吸引装置の動作を制御して、ウエハチャック34の保持面34aの吸引口に負圧を生じさせる。これにより、ウエハチャック34上にウエハWが真空吸着により保持される。
次に、センサ検出処理が行われる(ステップS16)。センサ検出処理では、制御部58は、アライメントカメラ46の撮像動作を制御して、アライメントカメラ46で測定対象物(ウエハチャック34及びその上に載置されたウエハWを含む)を撮像する。アライメントカメラ46が撮像した画像データは算出部54に対して出力される。
次に、位置ずれ量算出処理が行われる(ステップS18)。位置ずれ量算出処理では、算出部54は、アライメントカメラ46が撮像した画像データに画像処理等を行い、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を算出する。算出部54で算出された位置ずれ量はメモリ部52に対して出力される。
ここで、位置ずれ量算出処理について図5を参照して詳しく説明する。図5は、アライメントカメラ46で撮像された測定対象物の画像を概略的に示した図である。
本実施形態において、算出部54は、アライメントカメラ46が撮像した画像データに対して、公知のエッジ検出処理を行い、図5に示すように、ウエハチャック34の輪郭に相当するエッジ部分(ウエハチャック34の外縁部の位置)を検出するとともに、ウエハWの輪郭に相当するエッジ部分(ウエハWの外縁部の位置)を検出する。なお、図5では、エッジ検出された点を白抜き円で示している。そして、算出部54は、ウエハチャック34の輪郭(エッジ部分)を円近似し、近似円の中心座標をウエハチャック34の中心位置C1として算出するとともに、ウエハWの輪郭(エッジ部分)を円近似し、近似円の中心座標をウエハWの中心位置C2として算出する。
ここで、ウエハチャック34の中心位置C1のX座標、Y座標をX1、Y1とし、ウエハWの中心位置C2のX座標、Y座標をX2、Y2とする。また、ウエハチャック34の中心位置C1とウエハWの中心位置C2とのX方向の位置ずれ量をΔxとし、Y方向の位置ずれ量をΔyとすると、以下の式(1)及び(2)が成り立つ。
Δx=X2-X1 ・・・(1)
Δy=Y2-Y1 ・・・(2)
となる。
算出部54は、式(1)及び式(2)を用いて、ウエハチャック34の中心位置C1とウエハWの中心位置C2との間の中心ずれ量(すなわち、X方向の位置ずれ量Δx及びY方向の位置ずれ量Δy)を、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量として算出する。そして、算出部54は、算出した中心ずれ量(Δx、Δy)を位置ずれ量としてメモリ部52に記憶する。
このようにして位置ずれ量算出処理が行われた後、ウエハ回収処理(ウエハアンロード)が行われる(ステップS20)。ウエハ回収処理では、制御部58は、ローダ部14のローダ動作を制御して、ウエハチャック34上のウエハWをローダ部14により回収する。具体的には、制御部58は、吸引装置の動作を制御して、ウエハチャック34において真空吸着によるウエハWの保持を解除した後、ウエハ搬送ユニット22の各部(Xステージ26、回転昇降部材28、及び搬送アーム24)の動作を制御して、搬送アーム24によってウエハチャック34上のウエハWを受け取り、搬送アーム24の吸着面に保持した状態でウエハWを搬送し、ウエハWをウエハカセット20内に戻す。
次に、補正処理が行われる(ステップS22)。補正処理では、制御部58は、メモリ部52に記憶された位置ずれ量(すなわち、算出部54が算出した位置ずれ量)と受け渡し位置とを読み出し、これらに基づいて受け渡し位置の補正を行う。具体的には、制御部58は、メモリ部52から読み出した位置ずれ量を相殺する方向に、位置ずれ量の分だけ受け渡し位置を補正する。そして、制御部58は、メモリ部52に記憶された受け渡し位置を補正後の受け渡し位置に更新する処理を行うとともに、XYステージ44を介してウエハチャック34が補正後の受け渡し位置に移動するように制御を行う。
次に、カウンタ判定処理が行われる(ステップS24)。カウンタ判定処理では、制御部58は、メモリ部52に記憶されたカウンタ値Kが予め設定した基準回数T(Tは1以上の整数)と等しいか否かを判定する。なお、基準回数Tは、メモリ部52に記憶されており、プローバ10の管理者等が入力装置(不図示)を用いて適宜設定又は変更することが可能となっている。
カウンタ判定処理においてカウンタ値Kが基準回数T未満であると判定された場合(ステップS24においてNoの場合)には、カウンタ値Kをインクリメントする処理(すなわち、カウンタ値Kに1を加算する処理)を行い(ステップS26)、ステップS14に戻る。そして、カウンタ判定処理においてカウンタ値Kが基準回数Tと等しいと判定されるまで、ステップS14からステップS24までの処理を繰り返し行う。
一方、カウンタ判定処理においてカウンタ値Kが基準回数Tと等しいと判定された場合(ステップS24においてYesの場合)には、位置ずれ量判定処理を行う(ステップS28)。位置ずれ量判定処理では、制御部58は、直近(最新)の位置ずれ量算出処理で算出された位置ずれ量をメモリ部52から読み出し、その位置ずれ量が予め設定した規定値以下であるか否かを判定する。なお、規定値は、メモリ部52に記憶されており、プローバ10の管理者等が入力装置(不図示)を用いて適宜設定又は変更することが可能となっている。
位置ずれ量判定処理において位置ずれ量が規定値以下であると判定された場合(ステップS28においてYesの場合)には、補正した受け渡し位置を保存する(ステップS30)。
一方、位置ずれ量判定処理において位置ずれ量が規定値以下でないと判定された場合(ステップS28においてNoの場合)には、補正した受け渡し位置の保存処理は行わず初期値に戻す(ステップS32)。
第1の実施形態では、複数の測定部16を有しているため、位置ずれ量判定処理後(ステップS28)、未調整の測定部16の有無の判定を行う(ステップS34)。未調整の測定部16が有りと判定された場合(ステップS34においてNoの場合)には、ウエハ搬送ユニット22が未調整の測定部16へ移動し(ステップS36)、ステップS10に戻る。そして、未調整の測定部16が無くなるまで、ステップS10からステップS36を繰り返し行う。
一方、未調整の測定部16が無しと判定された場合(ステップS34においてYesの場合)には、フローチャートは終了となる。
図6は、第1の実施形態における受け渡し調整処理を適用した場合にウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量(X方向の位置ずれ量Δx及びY方向の位置ずれ量Δy)の変化の様子を示したグラフである。
第1の実施形態では、アライメントカメラ46を利用してウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量に基づいて受け渡し位置(ウエハチャック34の設定位置)を更新しながら補正が行われるので、例えば図6に示すように、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を少ない補正回数で短時間に正確に許容範囲R内に収めることが可能となる。
これにより、例えば、従来における手動での調整処理による作業時間(5時間以上)よりも短時間(例えば10~15分)で受け渡し位置の調整作業を完了させることが可能である。また、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を許容範囲R内に容易に収めることが可能である。
したがって、第1の実施形態によれば、多大な手間を要することなく、短時間で効率よく高精度に受け渡し位置の調整を行うことが可能となる。特に、第1の実施形態のように複数の測定部16を備えたプローバ10においては、その効果がより一層顕著なものとなる。
また、第1の実施形態では、受け渡し位置の調整が自動的に行われるため、作業者が調整作業に拘束されることなく他の作業を行うことが可能となるので、作業効率が向上する。
なお、第1の実施形態では、受け渡し位置として、ローダ部14の搬送アーム24からウエハWを受け渡されるときウエハチャック34の設定位置を調整するようにしたが、これに限らず、ウエハチャック34に対してウエハWを受け渡すときの搬送アーム24の設定位置を調整するようにしてもよい。また、ウエハチャック34及び搬送アーム24の両方の設定位置を調整するようにしてもよい。後述する第2の実施形態においても同様である。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。以下、第1の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
図7は、第2の実施形態のプローバ10Aの要部構成を示した概略図である。図7に示すように、第2の実施形態のプローバ10Aは、第1の実施形態のプローバ10の構成(図2参照)に加え、さらに静電容量センサ48を備えている。
静電容量センサ48は、アライメントカメラ46とユニット化された状態でヘッドステージ30の下面に取り付けられている(図2参照)。なお、アライメントカメラ46とはユニット化されずに、例えば、アライメントカメラ46に隣接した位置に取り付けられている構成であってもよい。なお、静電容量センサ48は、本発明の「センサ」の一例であり、ウエハチャック34とウエハWとの相対的な位置関係を検出するためのセンサを構成するものである。
静電容量センサ48は、測定対象物(ウエハチャック34及びその上に載置されたウエハWを含む)に対して水平方向(X方向及びY方向)に相対的に移動しながら、測定対象物との距離に応じた静電容量の変化を示す静電容量データを検出する。具体的には、静電容量センサ48は、ウエハチャック34に対してX方向に相対的に移動しながら、測定対象物との距離に応じた静電容量の変化を示す第1静電容量データを検出するとともに、ウエハチャック34に対してY方向に相対的に移動しながら、測定対象物との距離に応じた静電容量の変化を示す第2静電容量データを検出する。なお、ウエハチャック34と静電容量センサ48との相対移動は、XYステージ44によりウエハチャック34を水平方向に移動させることによって実現されるが、静電容量センサ48を水平方向に対して移動可能に構成してもよい。静電容量センサ48が検出した静電容量データ(第1静電容量データ及び第2静電容量データ)は、後述の算出部54A(図8参照)に対して出力される。
図8は、第2の実施形態のプローバ10Aの制御装置50の要部構成を示した機能ブロック図である。なお、図8では、図3と同様に、本発明の要部である受け渡し調整処理に関する構成要素のみを図示している。
図8に示すように、算出部54Aは、静電容量センサ48が検出した静電容量データを取得し、その静電容量データに基づいて、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出処理を行う。
ここで、第2の実施形態における位置ずれ量算出処理について詳しく説明する。図9は、第2の実施形態における位置ずれ量算出処理を説明するための図である。図9に示すように、静電容量センサ48は、測定対象物(ウエハチャック34及びその上に載置されたウエハWを含む)に対してX方向に相対的に移動しながら、X方向に平行な第1走査ラインL1に沿って測定対象物との距離に応じた静電容量の変化を示す第1静電容量データを検出する。また、静電容量センサ48は、測定対象物に対してY方向に相対的に移動しながら、Y方向に平行な第2走査ラインL2に沿って測定対象物との距離に応じた静電容量の変化を示す第2静電容量データを検出する。なお、図8では、第1走査ラインL1及び第2走査ラインL2は、ウエハチャック34の中心位置からずれた位置に設定されているが、これに限らず、ウエハチャック34の中心位置を通過するように設定されてもよい。
算出部54Aは、静電容量センサ48が検出した第1静電容量データ及び第2静電容量データを用いて、静電容量の変化(すなわち、測定対象物との距離の変化)からX方向及びY方向のエッジを検出する。すなわち、算出部54Aは、図9に示すように、第1走査ラインL1上においてウエハチャック34の輪郭に相当するエッジ部分(ウエハチャック34の外縁部の位置M1~M4)と、第2走査ラインL2上においてウエハWの輪郭に相当するエッジ部分(ウエハWの外縁部の位置N1~N4)とを検出する。そして、算出部54Aは、これらの位置M1~M4、N1~N4に基づいて、ウエハチャック34とウエハWとの間のX方向の隙間量Xa、Xbを算出するとともに、Y方向の隙間量Ya、Ybを算出する。
さらに算出部54Aは、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量として、以下の式(3)及び式(4)を用いて、X方向の位置ずれ量(X方向の隙間量の差)ΔxとY方向の位置ずれ量(Y方向の隙間量の差)Δyとを算出する。算出部54Aは、算出した位置ずれ量(Δx、Δy)をメモリ部52に記憶する。
Δx=(Xa-Xb)/2 ・・・(3)
Δy=(Ya-Yb)/2 ・・・(4)
制御部58Aは、メモリ部52に記憶された位置ずれ量(すなわち、算出部54Aが算出した位置ずれ量)に基づいて受け渡し位置を補正する補正処理を行う。補正処理の具体的な処理については、第1の実施形態と同様である。
なお、第2の実施形態では、静電容量センサ48を利用して位置ずれ量を算出している点以外は基本的に第1の実施形態と同様である。すなわち、図4のフローチャートに示される処理は第2の実施形態においても同様に実行される。
第2の実施形態によれば、静電容量センサ48を利用してウエハチャック34の外縁部とウエハWの外縁部との間の隙間量に基づいて位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量に基づいて受け渡し位置を更新しながら補正が行われるので、第1の実施形態と同様に、ウエハチャック34とウエハWとの間の位置ずれ量を少ない補正回数で短時間に正確に許容範囲内に収めることが可能となる。したがって、多大な手間を要することなく、短時間で効率よく高精度に受け渡し位置の調整を行うことが可能となる。
なお、第1の実施形態では、アライメントカメラ46が撮像した画像データに基づいて、ウエハチャック34の中心位置C1とウエハWの中心位置C2との間の中心ずれ量を位置ずれ量として算出するようにしているが、これに代えて、第2の実施形態と同様に、アライメントカメラ46が撮像した画像データに対してエッジ検出処理を行い、ウエハチャック34とウエハWとの間のX方向及びY方向の隙間量を算出し、その隙間量に基づいて位置ずれ量を算出するようにしてもよい。
以上、本発明に係るプローバについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。