JPH01143981A

JPH01143981A - プローブ装置

Info

Publication number: JPH01143981A
Application number: JP62303761A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Obikane; 正帯金; Hisashi Koike; 小池　久; Kiyoshi Tanaka; 澄田中
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-06-06
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: KR970011745B1; JPH0833433B2; KR890008960A; US4950982A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、測定部とローダ部とを有して被測定体を測定
するプローブ装置に関する。

（従来の技術）この杜のプローブ装置の一例として、半専体ウェハの電
気的特性を検査するためのプローブ装置を挙げることが
できる。

このプローブ装置は大別して、ウェハの電気的特性をプ
ローブカード、テスタ等によって測定する測定部と、こ
の測定部に対して測定対象であるウェハを搬入出するロ
ーダ部とを有している。

前記ローダ部は、ウェハを複数枚積層して収納するカセ
ットと、このカセットに対してウェハを吸着して搬入出
するための吸着アームと、ウェハを測定部に搬出する前
にプリアライメントするプリアライメントステージ等を
有して構成されている。

そして、前記ローダ部は測定部の側面に配置され、近年
では、一つのローダ部に対し、その両側面にそれぞれ測
定部を備えた１ローダ・２ステー・ジのプローブ装置も
提供されている。

（発明が解決しようとする問題点）上述したプローブ装置では、測定部の側面にローダ部が
存在するので、測定部、ローダ部のメインテナンス作業
が大変困難であるという問題があった。

すなわち、ローダ部の内部機構の調整作業等を行う際に
は、ローダ部の前側からか、あるいは測定部を有しない
一側面側からしか行わざるを得す、特に測定部を有する
面側に近い位置に存在する機構の調整が困難となってい
た。

さらに、前述した１ローダ・２ステージのプローブ装置
にあっては、ローダ部の両側面に測定部が存在するので
、前記メインテナンス作業をローダ部の前側しか行わざ
るを得す、メインテナンスを行うべき作業位置まで作業
者の手が届かない事態も生じていた。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、ローダ部、測定部のメインテナンスを
より容易に実行することができるブ１７−ブ装置を提供
することにある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、被測定体を測定する測定部と、この測定部の
側面に配置され、被測定体を収納する収納容器、前記測
定部間で被測定体を搬送するローダ部とを有するプロー
ブ装置において、ローダ部を前記測定部の側面より離脱
移動可能に構成している。

（作用）ローダ部を測定部の側面より離脱移動させることで、ロ
ーダ部の両側面に作業空間を確保することができるので
、ローダ部の内部のメインテナンス作業が容易となる。

また、ローダ部の離脱移動により、測定部の側面にも作
業空間を確保することができ、測定部のメインテナンス
作業も従来より容易となる。

特に、ローダ部の両側面に測定部を有した１ローダ・２
ステージのプローブ装置に本発明を適用した場合には、
２台の測定部の間に配置されるローダ部のメインテナン
ス作業を、従来はローダ部。

測定部を切り離さなければ事実上できなかったものが、
分解１組み立て作業を要せずにローダ部の離脱移動のみ
で容易に実行することができる。

（実施例）以下、本発明を半導体ウェハの電気的特性を検査する１
ローダ・２ステージのプローブ装置に適用した一実施例
について、図面を参照して具体的に説明する。

まず、プローブ装置の概要について、第５図。

第６図を参照して説明する。

このウエハプローバは、例えば一系統の独立筐体で形成
されたローダ部１に対して、複数系統例えば、第１のプ
ローバ部３０ａ及び第２のプローバ部３０ｂとから構成
されている。そして、前記第１．第２のブ１７−バ部３
０ａ、３０ｂは、ローダ部１の左右側面に位置して配設
され、それぞれローダ部１に対して着脱自在となってい
ると共に、各筐体の下部にはキャスター２が設けられ、
床面上を自由に移動できるようになっている。

独立筐体である前記ローダ部１の内部構成として、その
前面側にはカセット収納部３が設けられている。この収
納部３にはモータ４によって回動可能な例えば４本のガ
イド軸５が垂直に設置され、２つのカセット載置台６が
２本のガイド軸５にそれぞれ固定されている。そして、
前記ガイド軸５の回動によって載置台６を昇降移動する
ようになっている。また、このカセット載置台６にはカ
セット７が載置され、このカセット７には被測定体であ
るウェハ１０が各々適当な間隔を設けて２５枚収納され
るようになっている。

このカセット７からウェハ１０を搬入出するための真空
吸着ピンセット１１は、モータ１２に連結した水平に配
置された回転軸１３に支持棒１４を垂直に設け、回転軸
１３の回転により該軸方向に沿って移動する支持棒１４
に取り付けられている。そして、このビンセット１．１
の先端部は略コ字状に形成されて、この部分が吸着部１
１ａとなっている。

前記真空吸着ピンセット１１のスライド移動経路途上に
は、ウェハ１０を載置可能なプリアライメントステージ
１５が設けられ、モータ１６の駆動によってＺ方向、θ
方向の移動が可能となっている。

また、ローダ部１の動作を制御するためにＣＰＵ（図示
せず）が内蔵され、ローダ部１の筐体上部に着脱自在に
配置されたキーボード２２に接続されている。さらに、
筐体の底面部には電源部２３が配置され、第１．第２の
ブローバ部３０ａ。

３０ｂに給電可能となっている。

次に、第１．第２のプローバ部３０ａ、３０ｂについて
説明する。尚、第１．第２のプローバ部３０ａ、３０ｂ
は共に同一構成であるので、ここでは第１のプローバ部
３０ａについて説明する。

第１のブローバ部３０ａの内部構成として、測定ステー
ジ３２ａは周知の手段によってＸ方向。

Ｘ方向、２方向及びθ方向の駆動が可能であり、特にＸ
方向、Ｘ方向の駆動範囲は、第１のブローバ部３０ａの
中心点において前後左右で対称の動作が可能である。

また、測定位置において、測定ステージ３２ａと対向し
た位置には、プローブカード（図示せず）が設定されて
いて、周知の手段でウェハ１０の電気的特性の測定を行
うようになっている。

また、プリアライメントステージ１５より第１゜第２の
プローバ部３０ａ、３０ｂの測定ステージにウェハ１０
を真空吸着して回転搬送するハンドリングアーム１７が
設けられ、このハンドリングアーム１７はモータ１８の
駆動によって水平に３６０°回転可能となっている。尚
、このハンドリングアーム１７を上下に一対設け、測定
後のつエバ１０の測定ステージからプリアライメントス
テージ１５への１殻出と、新たなウェハ１０の１リアラ
イメントステージ１５から測定ステージへの搬入とを同
時に行うこともでき、このようにすればスルーブツトの
大幅な向上を図ることができる。

尚、前記第１のプローバ部３０ａの筐体上部には、支柱
１つが垂直に立設され、この支柱１９には水平に回転可
能なアーノ・２０が懸架されている。

そして、このアーム２０の先端にはチップを拡大して見
るためのマイクロスコープ２１が設置され、垂直方向に
例えば２０ＩＴｆｆ１１上下動可能となっている。

尚、第２のブローバ部３０ｂも同様な構成となっている
。

次に、本実施例装置の特徴的構成である、前記ローダ１
のスライド移動機構について第１図〜第４図を参照して
説明する。

まず、前記ローダ］、の内部構成の取り付は構造につい
て説明すると、このローダ部１の外部筐体４０には、固
定ベース４１が固着され、この固定ベース４１に対して
、第１−図に示す＾Ｗ脱方向Ａに沿って移動自在に支持
された可動ベース４２が設けられている。

この可動ベース４２は、例えば鋳物で形成され、前述し
たカセット６、真空吸着ピンセット１１゜プリアライメ
ントステージ１５等を支持するようになっている。

そして、前記固定ベース４１に対して前記可動ベース４
２を移動自在に支持する構成として、本実施例ではスラ
イドレール５０を採用している。

このスライドレール５０は、第１図に示すように、前記
固定ベース４１と可動ベース４２の対向面間に介在配置
され、前記可動ベース４２の両側面にそれぞれ設けられ
ている。

このスライドレール５０について第３図、第４図を参照
して詳細に説明する。

このスライドレール５０は、可動側メンバー５１と、固
定側メンバー５２と、中間メンバー５３と、スライド移
動を円滑に実行するためのボール５４とを有する構成と
なっている。

前記可動側メンバー５１は、前記可動ベース４２の両側
面に固定されるもので、前記ボール５４と転接するボー
ルガイド５１ａを上下に２段有した構成となっている。

前記固定側メンバー５２も前記可動側メンバー５１と同
様な構成であり、この固定側メンバー５２は前記固定ベ
ース４１に固定されるようになっていて、同様に、ボー
ルガイド５２ａを上下に２段有した構成となっている。

前記中間メンバー５３は、前記可動側メンバー５１と固
定側メンバー５２との間に配置されるもので、前記可動
側メンバー５１．固定側メンバー５２のボールガイド５
１ａ、５２ａと対向して、ボールガイド５３ａを上下に
２段で、かつ、中間メンバー５３の両側面に配置固定し
、補強板５３ｂによってその支持を補強する構造となっ
ている。

上記の構成により、前記スライドレール５０は、前記固
定側メンバー５２に対して中間メンバー５３がボール５
４を介してスライド移動可能であり、かつ、前記中間メ
ンバー５３に対して前記可動側メンバー５１がボール５
４を介してスライド移動可能であることから、第４図に
示ずように、図示りの移動ストＩ７−りを確保すること
ができる。

ここで、本実施例の場合、前記ローダ部１の奥行き方向
の長さは］、０００ｍｍ程度となっていて、前記移動ス
トロークＬを７４０艶程度に設定している。尚、前記ス
ライドレール５０を最も短くした場合の長さは、７１０
ｍｍ程度であり、このスライドレール５０により前記可
動ベース４２及びその上に支持される相当重量の各部付
を確実に支持するため、前記スライドレール５０は、第
２図に示すように、プローブ装置のフロント面側にずら
して装着するようにしている。

また、前記可動ベース４２のフロント面側には、固定板
５５が例えば４本のボルト５６によって固定されている
。そして、この固定板５５は、前記ローダ部１を離脱し
た状態から復帰させる場合に、前記固定ベース４１のフ
ロント面に当接することで、ストッパー機能を果たすよ
うになっている。

そして、ローダ部１の離脱時すなわちメインテナンス作
業時以外は、この固定板５５を前記固定ベース４１のフ
ロント面にボルト５７によって固定するようになってい
る。

また、前記固定板５５の下端には、第１図の離脱方向Ａ
の移動の際にのみ回転が許容されたキャスター５８が床
面と転接可能に取り付けられ、前記ローダ１が離脱され
る場合に片持ち状態とならないように、前記可動ベース
４２の移動端側を支持すると共に、床面と転接すること
でローダ部１の離脱移動を円滑に実行できるようにして
いる。

尚、前記［７一ダ部１−は、第１．第２のプローバ部３
０ａ、３０ｂに対して、電気ケーブル及びバキュームケ
ーブルによって接続されているので、このローダ部１を
離脱移動する場合には、前記移動ストロークＬだけロー
ダ部１が移動しても支障のないように、予め延長ケーブ
ルを接続するか、あるいは、ケーブルを撓まぜて収納す
るか、螺旋状にして伸縮自在に収納している。

次に、作用について説明する。

この種のプローブ装置では、定期的又は不定期的に、メ
インテナンスを要し、このメインテナンスの例としては
下記の種々のものがある９回路基板上の各柱センサ例え
ば透過型センサの光強度を調整するためトリマーを回し
て調整する必要がある。また、前記カセット６の上昇下
降移動に際して、確実に前記真空吸着ビンセット］−１
がウェハ１０間に挿入できるように、搬送位置センサの
調整を要し、例えばフォトインターラプタの場合には、
シャッタの位置調整メインテナンスが必要となる。また
、前記プリアライメントステージ１５でウェハの偏心量
を検出するセンサの調整、’ｉｉＪ動部のグリスアップ
、搬送用ベルトの張力調整、部品の倒れ修正等、各機ｔ
Ｍにメインテナンスを要する９さらに、このメインテナンスは、ローダ部１に限られず
、特にローダ部１に近い側の第１．第２のブローバ部３
０ａ、３０ｂのメインテナンスついて言えば、前記ハン
ドリングアーム１７のための位置センサ調整、可動部へ
のグリスアップ等がメインテナンスとして必要となって
いる。

そして、この種のメインテナンスを実行する場合に、前
記ローダ部１を第１図の図示六方向に引き出し移動して
いる。

すなわち、まず、ローダ部１のフロント面側に固定され
た固定板５５をボルト５７の離脱により、この固定板５
５と前記ローダ部１の固定ベース４１との締結を解除す
る。この状態で、前記ローダ部１を第１図の図示六方向
に引き出し移動させる。

この際、ローダ部１の主要部品を搭載して固定している
可動ベース４２は、前記筐体４０に固定された固定ベー
ス４１との間に、スライドレール５０を備えているので
、このスライドレール５０の作用によって前記可動ベー
ス４２を円滑に移動させることができる。

すなわち、前記可動ベース４２を手前に引き出すと、こ
の可動ベース４２に固定されている可動側メンバー５１
が中間メンバー５３に対してボール５４を介して移動し
、また、前記中間メンバー５３が前記筐体４０に固定さ
れた固定側メンバー５２に対してボール５４を介して移
動することになる。このように、ボール５４を介在させ
て移動を行っているので、相当重量の部品が搭載される
可動ベース４２を円滑に移動させることができる。

尚、前記スライドレール５０は中間メンバー５３を有す
る桿１成であるので、スライドレール５０の全長よりも
長い移動ストロークを確保することができる。

さらに、このようにして可動ベース４２を手前に引き出
した場合、本実施例装置では、７４０Ｍの長さをも１．
″７−ダ部１を引き出し可能であるので、移動端側を支
持しなくては片持ち状態となり、相当重量を搭載する可
動ベース４２の支持をまかなうスライドレール５０が強
度的に耐えられないという問題がある。

そこで、本実施例では、前記可動ベース４２の移動端側
にキャスター５８を設け、上述した片持ち状態となる場
合の弊害を防止すると共に、このキャスター５８が床面
上を回転することで、相当重量の前記可動ベース４２の
移動をより円滑に実行することができるようにしている
。

このようにして前記可動ベース４２をプローブ装置の手
前側に引き出すことにより、前記ローダ部１の主要部品
はほぼ前記可動ベース４２に支持されているので、ロー
ダ部１の両側面に作業空間を確保することができる。従
って、前記ローダ部１の内部のメインテナンスを実行す
る場合、手前側及び両側面側より作業を実行することが
できるので、メインテナンス作業が著しく簡易化される
。

特に、本実施例のように１ローダ・２ステージのプロー
ブ装置の場合には、このようにローダ部１を離脱させな
い限り、ローダ部１の両側面がブローバ部３０ａ、３０
ｂによって占有されているため、極めて作業が困難であ
ったので、このように、本発明を１ローダ・２ステージ
のブＬ７−ブ装置に適用した場合に大きな効果を得るこ
とができる。

また、ローダ部１の離脱移動により、第１．第２のプロ
ーバ部３０ａ、３０ｂの内側側面にも作業空間を確保す
ることができ、ブローバ部３０ａ。

３０ｂのメインテナンス作業をも簡易化される。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

前記実施例の場合、１ローダ・２ステージのプｌ″１−
ブ装置を例に挙げたが、必ずしもこれに限らず、１ロー
ダ・１ステージの１１７−ブ装置にも本発明を適用する
ことが可能であることはいうまでもない。この場合には
、手前に離脱移動させるものに限らず、プローバ部と１
．７一ダ部との側面間距離を大きくするように移動させ
るものでも良い９尚、移動させる方向については、ロー
ダ部１の両側面に作業空間を確保できる種々の移動態様
を採用することができる。しかし、半尋木ウェハのプロ
ーブ装置の場合には、比鮫的狭いスペースのクリーンル
ーム内に配置されるので、ローダ部１の移動のためにの
み特別な作業空間を確保することが困難である場合が多
いので、前記実施例のように、もともと作業空間が確保
されているプローブ装置の手前側に引き出すものが最も
好ましいといえる。

また、前記ローダ部１の移動を確保するための機構につ
いては、上述したスライドレール５０に限らず、相当重
量のローダ部１を円滑に移動可能とするものならば他の
種々の機構を採用することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば測定部の側面に配
置されるローダ部を、メインテナンス時に前記側面より
離脱させることができ、ローダ部の両側面に作業空間を
確保することができるので、よりメインテナンス時業が
容易となる。

とくに、本発明を１ローダ・２ステージのプローブ装置
に適用した場合には、もともとローダ部の両側面が測定
部によって占有されているので、より大きな効果を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのローダ部の移動
機構を説明するためのフロント面側の概略説明図、第２図は第１図ローダ部の移動機構を側面より見た概略
説明図、第３図は本発明装置の実施例を説明するためのスライド
レールの断面図、第４図は第３図スライドレールの移動ストロークを示す
概略説明図、第５図は本発明が適用されるプローブ装置の一実施例で
ある１ローダ・２ステージのプローブ装置の平面図、第６図は第５図のプローブ装置におけるローダ部の内部
構成を示ず概略説明図である。１・・・ローダ部、６・・・収納容器、１０・・・被測定体、１１・・・真
空吸着ピンセット、１５・・・プリアライメントステージ、３０ａ、３０ｂ
−−−測定部、４２・・・可動ベース、５０・・・スライドレール、５８・・・キャスター。代理人　弁理士　井　上　　−（他１名）第１図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被測定体を測定する測定部と、この測定部の側面
に配置され、被測定体を収納する収納容器、前記測定部
間で被測定体を搬送するローダ部とを有するプローブ装
置において、ローダ部が前記測定部の側面より離脱移動
可能に構成され、ローダ部の離脱移動により、ローダ部
の両側面に作業空間を確保可能としたことを特徴とする
プローブ装置。
（２）ローダ部の両側面に測定部が配置された１ローダ
・２ステージのプローブ装置であって、ローダ部を２台
の測定部の間で手前に引き出し可能としたものである特
許請求の範囲第１項記載のプローブ装置。
（３）ローダ部は、少なくとも前記収納容器と、この収
納容器に被測定体を搬入出するアームと、測定部への受
け渡し前に被測定体をプリアライメントするプリアライ
メントステージとを可動ベース上に具備し、この可動ベ
ースを伸縮自在なレールに固定して移動可能に構成した
特許請求の範囲第１項又は第２項記載のプローブ装置。
（４）可動ベースの移動先端側には、床面と転接するキ
ャスターが設けられたものである特許請求の範囲第３項
記載のプローブ装置。