JPH02272370A - 半導体検査装置 - Google Patents

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） 本発明は半導体検査装置に関する。

（従来の技術） 従来、パッケージング済みの半導体の電気的諸特性を検
査する工程では、半導体素子のパッケージが多種多用に
わたるため、夫々のパッケージの種類に合わせた専用検
査装置（ＩＣハンドラ）が必要とされていたが、近年の
半導体素子の多品種少量生産化に対応し、測定部のユニ
ット等を交換することで１台で多くの形状の半導体素子
の測定が可能ないわゆるユニバーサルハンドラが開発さ
れている。

このヨウなユニバーサルハンドラへの半導体素子供給形
態として、トレ一方式が知られている。

このトレ一方式のＩＣハンドラは、トレー上に多数例え
ば格子状に素子収容部を設け、この素子収容部内にパッ
ケージ済みの半導体素子例えばＱＦＰ、ＳＯＰ等を収容
し、該トレーから半導体素子を１つずつ取出して、ＩＣ
ハンドラのテストヘッドに設けられたプローブ針等の検
査端子に上記トレー上の各半導体素子を順次当接して検
査するように構成されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年半導体素子は、急速に高集積化され
ており、これに伴い、例えばＱＦＰ、ＳＯＰ等の半導体
素子の端子も多端子化、端子の狭ピッチ化が進んでいる
。このため、半導体検査装置においては、多端子化、狭
ピッチ化された半導体素子のａ定に対応可能な高い位置
合せ精度が要求されるようになってきている。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、多端子化、狭ピッチ化された半導体素子のｎ１定に対
応可能な高い位置合せ精度を有するとともに、多品種少
量生産化に対応可能なフレキシビイリティーを備えた半
導体検査装置を提供しようとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明の半導体検査装置は、トレーに収容された半導体
素子を位置決めしてＡｐＪ定ステージにロド・アンロー
ドするローター系と、このローター系とは別の基体上に
構成され前記測定ステージ上に設けられた前記半導体素
子に検査端子を接触させて電気的な導通を得る１ｌＦ１
定ステージ系とを有し、このｎ１定ステージ系と前記ロ
ーター系とを防振機構を介して接続したことを特徴とす
る。

（作　用） 本発明の半導体検査装置では、トレーに収容された半導
体素子を位置決めして測定ステージにロード・アンロー
ドするローター系と、測定ステージ上に設けられた前記
半導体素子に検査端子を接触させて電気的な導通を得る
測定ステージ系とが別の基体上に構成されており、この
ローター系と７１１１定ステージ系とが防振機構を介し
て接続されているので、ローター系およびΔｌｌｊ定ス
テージ系で発生する振動が相互に伝搬することを防止す
ることができ、振動により位置合せ精度が損われること
を防止することができるので、高い位置合せ精度を確保
することができる。また、例えばローダ系の交換等も容
易に行うことができ、例えばロジック、メモリ等異なる
品種の半導体素子の７ｐ１定にも対応することができる
。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図を参照して説明する
。

この実施例の半導体検査装置は、ローター系１と、この
ローター系１とは別の基体（フレーム）上に構成された
測定ステージ系２とから構成されており、これらのロー
ター系１と測定ステージ系２とは、これらの間で振動が
伝搬することを防止する防振機構を有する複数の接続部
材３によって接続固定されている。

この接続部材３は、例えば第２図および第３図に示すよ
うに構成されている。

すなわち第２図に示す接続部材３ａは、材質例えば金属
等から円筒状に構成された枠体５ｏ内に充填された防振
ゴム５１の中央部に埋設されたボルト５２と、このボル
ト５２より大径の透孔５３を有する材質例えば金属等か
らなるＬ字状部材５４から構成されている。そして、上
記枠体５ｏを例えば測定ステージ系２の基体にねじまた
は溶接等で固定し、Ｌ字状部材５４を他方のローター系
１の基体に同様に固定し、ナツト５５でこれらを固定す
ることにより、ローター系１と測定ステージ系２とを接
続するよう構成されている。

また、第３図に示す接続部材３ｂでは、複数の長穴６０
を有する材質例えば金属等からなるＬ字状部材６１を例
えばローター系１の基体にねじまたは溶接等で固定し、
ａｔ＋１定ステージ系２の基体に対して複数例えば２枚
の板状防振ゴム６２と、押え板６３を介して複数のボル
ト６４およびナツト６５で固定することにより、ロータ
ー系１と測定ステージ系２とを接続するよう構成されて
いる。

そして、この実施例では、上記接続部材３ａおよび接続
部材３ｂをそれぞれ複数例えば４個ずつ用いて、ロータ
ー系１で生じた振動が測定ステージ系２に伝搬しないよ
うに、あるいは、１ｌｌｌｌ＋定ステージ系２で生じた
振動がローター系１に伝搬しないようにして、ローター
系１とΔ１定ステージ系２とが所定位置に接続固定され
ている。

次に、上記ローター系１および測定ステージ系２の構成
について説明する。

ローター系１には、検査測定を行う半導体素子（以下、
チップと呼ぶ）４を多数例えば格子状に配列収容したト
レー５を多数棚積み栢層する如く収容する昇降自在のセ
ンダー機構６、空トレーを−時保管するためのトレーバ
ッファ機構７、検査の終了したチップ４を収容したトレ
ー５を多数棚積み積層する如く収容する昇降自在のレシ
ーバ機構８が、この順で図示矢印Ｙ方向に沿って直線上
に設けられている。また、これらのセンダー機構６、ト
レーバッファ機構７、レシーバ機構８の上部に設けられ
た基台９には、この基台９の長手方向（Ｙ方向）および
上下方向（Ｚ方向）に移動自在なトレー移載機構１０が
配設されており、このトレー移載機構１０により、トレ
ー５を、センダー機構６からトレーバッファ機構７へ、
トレーバッファ機構７からレシーバ機構８へと搬送可能
に構成されている。

また、基台９のセンダー機構６側端部には、センダー機
構６の最上段に棚積みされたトレー５から一つずつチッ
プ４を保持してプリアライメントステージ１１へ搬送す
るチップ搬入機構１２が設けられており、−刃基台９の
レシーバ機構８側端部には、アンロードステージ１３上
に設けられた検査の終了したチップ４を保持してレシー
バ機構８の最上段に棚積みされたトレー５へ搬送するチ
ップ搬出機構１４が設けられている。

これらチップ搬入機構１２およびチップ搬出機構１４は
、夫々、Ｙ方向へ突出した搬送腕１５をＸ−Ｚ方向に移
動させるための例えばＬＭガイドとボールスクリュー等
から構成されるＸ−２ステージ１６と、搬送腕１５の側
面にＹ方向に対して移動自在に設けられチップ４を例え
ば真空チャックにより吸着保持する保持部１７とから構
成されている。

さらに、上記基台９の測定ステージ系２側には、チップ
４を例えば真空チャックにより吸着保持する保持部１８
ａ、１８ｂが所定の間隔をおいて２個設けられ、Ｙ−Ｚ
方向に移動自在に構成されたダブル移載機構１８が配設
されている。すなわち、このダブル移載機構１８は、一
方の保持部１８ａでプリアライメントステージ１１のチ
ップ４を／ｌ１ｌｊ定ステージ系２の測定ステージ１９
上へと移載すると同時に、他方の保持部１８ｂでＡ１１
ｌ定ステージ１９上の検査終了済みのチップ４をアンロ
ードステージ１３へと移載可能に構成されている。

また、測定ステージ系２は、チップ４を載置され、ｘ−
ｙ−ｚ−θ方向に移動可能に構成された測定ステージ１
９と、チップ４のリードに合せて多数の検査端子を設け
られたコンタクタ（図示せず）が固定される検査部２０
が設けられており、チップ４を載置された測定ステージ
１９を駆動して検査部２０に固定されたコンタクタの検
査端子にチップ４のリードを接触させ、電気的な導通を
得て図示しないテスタによってチップ４の検査を行うよ
う構成されている。

次に、上記構成のこの実施例の半導体検査装置の動作に
ついて以下に説明する。

まず、チップ搬入機構１２により、トレー５上のチップ
４をプリアライメントステージ１１上に搬送移載する。

次に、プリアライメントステージ１１上に設けられたプ
リアライメント用画像認識機構２１によりチップ４の画
像を撮像して正規の基準位置とのずれ量を検出する。

なお、この時、例えばチップ４の画像を撮像中に測定ス
テージ系２の測定ステージ１９が駆動されるようなこと
があっても、前述したように測定ステージ系２の振動が
ローター系１に伝わらないよう構成されているので、プ
リアライメント用画像認識機構２１によるずれ量の検出
を正確に行うことができ、精度の高い位置合せを行うこ
とができる。

こうして、プリアライメント用の位置情報をａｌ１１定
した後、ダブル移載機構１８の一方のチップ保持部１８
ａにてプリアライメントステージ１１上のチップ４を保
持し、７Ｉｌ１１定ステージ系２の測定ステージ１９上
へと搬送移載するとともに、ダブル移載機構１８の他方
のチップ保持部１８ｂにて測定ステージ１９上の検査終
了済みチップ４をアンロードステージ１３上へ搬送移載
する。

このプリアライメントステージ１１から測定ステージ１
８へのチップ移載動作の際には、測定ステージ１つは予
め所定の受渡し位置すなわち基台９の中央下部にて待機
しているが、上記ブリアライメント用画像認識機構２１
によりチ・ノブ４の位置ずれが検出された場合には、こ
の位置ずれ情報に基づいて、チップ４が測定ステージ１
つの予め定められた基準位置上に載置されるように位置
ずれ分秒動補正した状態で待機する。こうして、チップ
４は、常に、測定ステージ１９の定められた位置上に搭
載される。

この後、ファインアライメント用画像認識機構２２によ
って７１１１１定ステージ１９上のチ・ツブ４を撮像し
、例えばチップ４のリードの位置の所定位置からのずれ
を認識する。

なお、この時も前述したプリアライメントの時と同様に
、例えばチップ４の画像を撮像中にローター系１の各駆
動機構が駆動されるようなことがあっても、前述したよ
うにローター系１の振動が測定ステージ系２に伝わらな
いよう構成されているので、ファインアライメント用画
像認識機構２２によるずれ量の検出を正確に行うことが
でき、精度の高い位置合せを行うことができる。

しかる後、測定ステージ１９を、検査部２０に移動させ
、上記ファインアライメント用画像認識機構２２によっ
て認識されたずれに応じて測定ステージ１９の位置調整
を行った状態で測定ステージ１９を上昇させ、検査部２
０に固定されたコンタクタの検査端子にチップ４のリー
ド列を接触させ、電気的な導通を得て図示しないテスタ
によってチップ４の検査を行う。

検査終了後は、測定ステージ１９を再び移載位置まで移
動させて、ここで、ダブル移載機ｔ１■１８の一方のチ
ップ保持部１８ｂにてｉ’１ｌｌＪ定ステージ１９上の
検査済みチップ４を保持し、アンロードステージ１３へ
搬送移載するとともに、他方のチップ保持部１８ａにて
プリアライメントステージ１１上の次のチップ４を保持
し、測定ステージ１つ上へ搬送移載する。

そして、アンロードステージ１３上の検査済みチップ４
は、チップ搬出機構１４によって、レシーバ機構８のト
レー５に移動するが、このとき、検査により不良と判定
されたチップ４は、チップ搬出機構１４の搬送経路の下
方に配置された不良品収容箱２３内に落とされる。

上述した一連の動作を繰返すことにより、センダー機構
６のトレー５に収容されたチップ４が順次検査されてレ
シーバ機構８のトレー５へと収容される。

また、センダー機構６のトレー５上のチップ４が全て取
り出されると、トレー移載機構１０によりこの空トレー
５を保持搬送し、トレーバッファ機構７上にて待機する
。そして、レシーバ機構８のトレー５がチップ４を満載
した状態となると、この空トレー５をレシーバ機構８の
チップ４を満載したトレー５上に載置する。ここで、不
良のチップ４が多数存在し、レシーバ機構８のトレー５
がチップ４を満載した状態となる前にセンダー機構６の
トレー５が空となった場合は、トレー移載機構１０は、
トレーバッファ機構７内に空トレー５を落下させて、セ
ンダー機構６の空トレー５を保持搬送し、トレーバッフ
ァ機構７上にて待機する。

以上説明したように、この実施例の半導体検査装置では
、ローター系１と測定ステージ系２とが別の基体（フレ
ーム）上に構成されており、これらのローター系１と測
定ステージ系２とが、防振機構を有する接続部材３によ
って接続固定されているので、例えば、プリアライメン
ト用画像認識機構２１あるいはファインアライメント用
画像認識機構２２によってチップ４を撮１象し、所定位
置からのずれを認識中に、駆動機構による振動か生じて
も、ローター系１とｎ１定ステージ系２との間で振動か
伝わらないよう構成されているので、ずれ量の検出を正
確に行うことができ、精度の高い位置合せを行うことが
できる。

また、例えばローター系１の交換等も容易に行うことが
でき、例えばロジック、メモリ等異なる品種の半導体素
子の測定にも対応することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の半導体検査装置によれば
、半導体素子の位置合せを高精度で行うことができ、多
端子化、狭ピッチ化された半導体素子の測定に対応する
ことができる。また、ローター系の交換等も容易に行う
ことができ、異なる品種の半導体素子に対応可能な高い
フレキシビイリティーを備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の半導体検査装置の構成を示
す平面図、第２図および第３図は第１図の半導体検査装
置の防振機構を有する接続部材の構成を示す断面図であ
る。 １・・・・・・ローター系、２・・・・・・測定ステー
ジ系、３・・・・・・接続部材、４・・・・・・チップ
、５・・・・・・トレー　６・・・・・・センダー機構
、７・・・・・・トレーバッファ機構、８・・・・・・
レシーバ機構、９・・・・・・基台、１０・・・・・・
トレー搬送機構、１１・・・・・・プリアライメントス
テージ、１２・・・・・・チップ搬入機構、１３・・・
・・・アンロードステージ、１４・・・・・・チップ搬
出機構、１５・・・・・・搬送腕、１６・・・・・・Ｘ
−Ｚステージ、１７・・・・・・保持部、１８・・・・
・・ダブル移載機構、１９・・・・・・ｎ１定ステージ
、２０・・・・・・測定部、２１・・・・・・プリアラ
イメント用画像認識機構、２２・・・・・・ファインア
ライメント用画像認識機構、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トレーに収容された半導体素子を位置決めして測
   定ステージにロード・アンロードするローター系と、こ
   のローター系とは別の基体上に構成され前記測定ステー
   ジ上に設けられた前記半導体素子に検査端子を接触させ
   て電気的な導通を得る測定ステージ系とを有し、この測
   定ステージ系と前記ローター系とを防振機構を介して接
   続したことを特徴とする半導体検査装置。