JPH02281157A - 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。

このよう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ＱＦＰＳＳＯＰ等を収容
し、該トレーがら半導体素子を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。

ところで、半導体素子の高集積化に伴い、このパッケー
ジングされた半導体素子の端子も多端子化、端子の狭ピ
ッチ化が進んでおり、このような多端子化、狭ピッチ化
された半導体素子の測定を行う場合には、高精度の位置
合せが必要とされ、上述のように、各半導体素子を１個
ずつ搬送して位置合せすることが必要とされる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、近年半導体製造装置においては、半導
体素子の高集積化に伴う端子の狭ピッチ化に対応するた
め、各半導体素子を１個ずつ搬送して高精度で位置合せ
することが必要とされている。

しかしながら、このような半導体検査装置においても、
高い位置合せ精度を確保しつつ、低コストでかつ高スル
ープツト化を実現することが当然要求される。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、高い位置合せ精度を有するとともに、低コストでかつ
高スループツトの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］ （課題を解決するための手段） すなわち、本発明の半導体検査装置は、測定ステージ上
に設けた半導体素子のリードに測定端子を接触させて電
気的な測定を行う半導体検査装置において、前記測定ス
テージ上の半導体素子の検査終了後検査済み半導体素子
をアンロードする手段と、この手段と同時に次の被測定
半導体素子を上記測定ステージヘロードする手段とを備
えたことを特徴とする。

（作　用） 上記構成の本発明の半導体検査装置では、半導体素子を
吸着保持して測定ステージ上にロードする第１の吸着保
持機構を駆動する駆動機構に、この第１の吸着保持機構
と所定の間隔を設けて半導体素子を吸着保持して測定ス
テージ上からアンロードする第２の吸着保持機構が設け
られている。

したがって、１つの駆動機構によって、第１および第２
の吸着保持機構を駆動することができ、かつ、半導体素
子の測定ステージ上へのロードと半導体素子の測定ステ
ージ上からアンロードとを同時に実行することができる
ので、製造コストの低減および高スループツト化を図る
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図に示すように、この実施例の半導体検査装置は、
ローダ−系１と、測定ステージ系２とから構成されてお
り、これらは、防振機能を有する複数の接続部材３によ
って接続されている。

上記ローダ−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センダー機構６、
空トレー５を一時保管する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、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
れらの機構６．７．８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）に移動可能に構成され、複数例えば４つの保持部１
０　ａによって空トーレー５を吸着保持゛して搬送する
トレー移載機構１０が配設されている。

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ま
たはベルトタイミング等から構成されるＸ−Ｚ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を真空チャックにより吸着保持する　２つの保持部１
８ａ、１８ｂを備えたダブル移載機構１８か配設されて
いる。すなわち、第１図に示すように、基台９の測定ス
テージ系２側には、その長手方向（図示Ｙ方向）に沿っ
て設けられたＬＭガイド３０およびモータ３１によって
駆動されるベルト３２によってＹ方向に移動自在とされ
た支持アーム３３が設けられている。そして、この支持
アーム３３には、シリンダ３４ａ、３４ｂによって、そ
れぞれ上下（Ｚ方向）に移動自在に構成された保持部１
８ａ、１．８ｂがＹ方向に所定間隔Ａを設けて配設され
ている。この間隔Ａは、測定ステージ］９が所定の基準
位置に停止した場合に、この測定ステージ１９とプリア
ライメントステジ１１との間隔および測定ステージ］９
とアンロドステージ１３との間隔と等しくなるよう設定
されており、保持部１．８　ａでプリアライメントステ
ージ１１上のチップ４を吸着保持するとともに、保持部
］−８ｂで測定ステージ１９上のチップ４を吸着保持し
、プリアライメントステージ１］がら測定ステージ１９
へのロードと、ｆｌｌｌｌ定ステージ１９からアンロー
ドステージ］３へのアンロードを同時に実行することが
できるよう構成されている。

なお、支持アーム３３は、例えば基台９および支持アー
ム３３に設けられた位置センサ３５によって検出される
所定位置（保持部１８ａ、１．８ｂか各ステージ上とな
る位置）に停止するよう構成されている。

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
ついて説明する。

まず、チップ搬入機構１２の保持部１７で、トレー５上
のチップ４を吸着保持し、このチップ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１］上に設けられたプ
リアライメント用画像認識機構２１によリチップ４の予
め定められた位置合せ用画像を撮像して正規の基準位置
とのずれ量例えば重心位置の位置ずれ量を検出する。

この後、このずれ量を修正するように測定ステージ１９
を位置修正する。次に前述のようにしてダブル移載機構
１８の一方のチップ保持部１８ａにてプリアライメント
ステージ１１上のチップ４を吸着保持し、測定ステージ
１９上へと搬送移載する。この時、既に検査を終了した
チップ４が７Ｉｌ１１定ステージ１９上に載置されてい
る場合は、先行してこの検査終了済みチップ４を他方の
チップ保持部１８ｂにて吸着保持し、アンロードステー
ジ１３上へ搬送移載する。このロード・アンロード操作
を時はとんど同じくして進める。

なお、ｆｌｌｌ＋定ステージ１９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
プリアライメント用画像認識機構２１によりチップ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か測定ステージ１９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て
待機している。

この後、この受は渡し位置でファインアライメント用画
像認識機構２２によって測定ステージ］９上のチップ４
を撮像し、例えばチップ４のリードの位置情報を撮像し
、この画像の重心を求めて基亭情報と比較し、所定位置
からのずれを認識する。

しかる後、測定ステージ］９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
を行う。次に、この状態で測定ステージ１９を上昇させ
、検査部２０に固定されたコンタクタの検査端子列にチ
ップ４であるフラットパッケージの側部に配列されたリ
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。この接触状態は角環
状に配列された検査端子列にフラットパッケージか嵌合
状態となる。

また、アンロードステージ１３上の検査部みチップ４は
、チップ搬出機構１４の保持部］７にょって吸着保持し
、レシーバ機構８のトレー５に移載するが、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、空になると、この空トレー５をトレー移載機
構１０の保持部１０．ａにより、吸着保持し、トレーバ
ッファ機構７上まで搬送して、ここで待機する。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。

すなわち、この実施例の半導体検査装置では、チップ４
を１つずつ搬送して位置決めするので、正確な位置決め
を行うことができ、狭ピッチのチップ４に対応すること
ができる。また、ダブル移載機構１８により、チップ４
のｌ１ｌ１１定ステージ１９上へのロードとチップ４の
測定ステージ１９上からアンロードとを同時に実行する
ことができ、さらに、このダブル移載機構１８は、晶体
９に設けられたＬＭガイド３０１モータ３１、ベルト３
２等からなる　１つの駆動機構によって駆動されるよう
構成されているので、装置の製造コストの低減および高
スループツト化を図ることができる。なお、ダブル移載
機構１８には、第３図にも示すように、例えば基体４１
内に設けられたスプリング４２によって付勢されたロー
ラ４３により、モータ３１の動力を伝達するための原動
ベルト４４を押圧するアイドラ機構４５が設けられてい
る。このアイドラ機構４５によって原動ベルト４４にテ
ンションを与え、原動ベルト４４の伸びを自動的に補正
し、バックラッシュを除去して繰り返し精度の向上を図
っている。

［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
、高い位置合せ精度を有するとともに、低コストでかつ
高スループツト化を実現することができる。

【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ダブル移
載機構の構成を示す図、第２図は第１図の半導体検査装
置の全体構成を示す図、第３図は第１図のアイドラ機構
を示す図である。 １・・・・・・ローダ−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、２−・・・・・
・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・・
・・・・アンロートステージ、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、１８ａ、１８ｂ・・・・・・保
持部、１９・・・・・・測定ステージ、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Ｉ・用画
像認識機構、２３・・・・・・不良品収容箱、３０・・
・・・・ＬＭガイド、３１・・・・・・モータ、３２・
・・・・・ベルト、３３・・・・・・支持アーム、３４
　ａ、３４ｂ・・・・・・シリンダ、３５・・・・・・
位置センサ、４４・・・・・・原動ベルト、４５・・・
・・・アイドラ機構。 出願人　　　　　東京エレクトロン株式会社代理人　弁
理士　須　山　佐　− （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）測定ステージ上に設けた半導体素子のリードに測
   定端子を接触させて電気的な測定を行う半導体検査装置
   において、 前記測定ステージ上の半導体素子の検査終了後検査済み
   半導体素子をアンロードする手段と、この手段と同時に
   次の被測定半導体素子を上記測定ステージヘロードする
   手段とを備えたことを特徴とする半導体検査装置。