JPH08297152A

JPH08297152A - 検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JPH08297152A
Application number: JP12446295A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saegusa; 健三枝
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】被検査体を検査する際に、被検査体を搬送する
搬送機構を簡素化して、スル−プットを向上することが
できる検査方法及び検査装置を提供する。【構成】被検査体１０１を所定の位置に位置決めし、検
査する検査方法であって、位置決めされた未検査の被検
査体１０１と検査された被検査体とを同時に保持する工
程と、位置決めされた被検査体を位置決めされた位置１
１から検査される位置９へ移動し、検査される位置に載
置する工程と検査された被検査体は検査済被検査体を収
納する収納手段に移動し載置する工程を具備するように
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、検査方法及び検査装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検査体、例えば素子の外部を樹脂など
の絶縁体によりモールドされた半導体デバイスの電気的
特性を検査する検査装置の１つとして、ハンドラが一般
に知られている。この検査装置の技術の一例として、特
開昭６１−２３３３３号に技術が開示されている。この
技術は、被検査体である半導体デバイスを複数のアーム
により保持し、搬送して検査部の下方位置の所定位置に
位置決めし、デバイスの電気的特性について検査を行う
様に構成された技術である。又、この半導体デバイスを
デバイスの供給部から位置決め部、位置決め部から回収
部へと搬送する搬送機構の技術の一例としては、特開昭
６２−１０４１３０号に技術が開示されている。この技
術は、デバイスを供給部から位置決め部へ搬送する際、
デバイスを保持する保持部が１つずつ吸着保持し、検査
装置上のＸ，Ｙ方向の２軸のレール上を駆動して、デバ
イス供給部から位置決め部に搬送し、又、検査済のデバ
イスを位置決め部から回収部へ、保持部で保持して１つ
ずつ搬送する技術である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検査装
置において、デバイスを保持して搬送する搬送アーム
が、複数のアームにより構成されていたので、複数のア
ームを駆動させる駆動機構が必要となり、駆動機構が単
純化できないという問題があった。更に、デバイスを吸
着保持する吸着部を備えた搬送アームが両端側で駆動さ
れ、所定方向、例えばＹ軸方向に移動する場合、複数の
駆動機構が必要となるという問題があった。又、デバイ
スを１つずつ保持して搬送するために、搬送時間を要し
ていたので、スループットが低下するという問題があっ
た。

【０００４】本発明の目的は、被検査体を検査する際
に、被検査体を搬送する搬送機構を簡素化して、スルー
プットを向上することができる検査方法及び検査装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被検
査体を所定の位置に位置決めし、検査する検査方法であ
って、前記位置決めされた未検査の被検査体と、前記検
査された被検査体とを同時に保持する工程と、前記位置
決めされた被検査体を、前記位置決めされた位置から検
査される位置へ移動し、検査される位置に載置する工程
と、前記検査された被検査体は、検査済被検査体を収納
する収納手段に移動し載置する工程とを具備したことを
特徴とする。

【０００６】請求項２のの発明は、被検査体を位置決め
する位置決め部と、前記被検査体を検査する検査部と、
この検査部の所定位置で検査された検査済の被検査体
と、前記位置決め部の所定位置で位置決めされた被検査
体とを、同時に保持する保持部を備えた搬送手段と、前
記位置決め部には被検査体を対向する側に押圧する手段
を備え、この押圧する手段によって押圧された被検査体
の押圧位置を検出する手段と、この検出手段によって押
圧手段のそれぞれの押圧力を変化させて、前記被検査体
に対する押圧位置を等しくなるように、前記被検査体を
所定の位置に調整する手段とを具備したことを特徴とす
る。

【０００７】請求項３の発明は、前記検査部には、前記
被検査体の表面に形成するパターンを認識し、その検出
パターンと同一のパターンを、予め記憶された少なくと
も１つのパターンと比較し、前記検出パターンと予め記
憶されたパターンを一致させて、前記被検査体を所定の
位置に位置決めする手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明は、被検査体を位置決めする位置から検
査される位置へ搬送する際に、検査部の所定位置で検査
済の被検査体と、位置決め部の所定位置で位置決めされ
た被検査体とを同時に保持し、検査前の被検査体と検査
済の被検査体を同時に搬送するので、搬送に要する時間
を短縮し、搬送効率を向上することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を被検査体１０１、
例えばベアチップ１０１の検査装置１００に適用した例
について、添付図面に基づいて説明する。図１は、本実
施例の検査装置１００、例えばチップハンドラの全体の
概略構成を示すもので、このチップハンドラ１００は、
検査前或いは良否判定のされた検査後のチップ１０１を
収納する収納手段１〜４、例えばトレイを載置する搬入
搬出部２００と、前記チップ１０１を装置主要部間で受
け渡しをする搬送手段７、例えばアームを備えた搬送部
２０１と、搬入搬出部２００から搬送部２０１により搬
送されたチップ１０１を所定の位置に位置決めする位置
決め部２０２と、前記チップ１０１を所定の位置に位置
決めしたのちに、所定の検査手順に従い検査する検査部
２０３とで主要部が構成されている。

【００１０】次に、上記主要部を順に説明していく。前
記搬入搬出部２００は、チップ１０１を収納可能に構成
された収納手段１〜４、例えばトレイが装置の所定方
向、例えばＸ方向に載置される様に構成されている。

【００１１】前記搬送部２０１は、チップ１０１が搬出
された空になったトレイ１を吸着保持し、搬送するトレ
イ吸着部６と、チップを吸着保持し、各主要部へ搬送す
る吸着部８とを備える搬送手段７、例えばアームと、収
納手段の上方にＹ方向に設けられたＹレール１２上を移
動可能に構成されたＸレール１３を備えた搬送機構によ
り構成されている。

【００１２】この搬送手段７は、図２に示す様に、搬入
搬出部２００に設けられ、チップ１０１が搬出され空に
なった空トレイを、吸着保持して搬送するトレイ吸着部
６を具備している。このトレイ吸着部６は、３層のガイ
ド板２２と、このガイド板２２の四方を保持し、上下方
向（Ｚ方向）に移動可能とするシリンダ２１及びピスト
ン部２５とを備えている。そしてこのシリンダ２１とピ
ストン部２５の上下動によって、トレイ上の凹部５でト
レイ吸着部６の吸着面が傾いてトレイに圧接しても吸着
保持できるように構成されている。又、ガイド板２２の
下方には、トレイ１を吸着保持する吸着パッド２３が設
けられている。この吸着パッド２３はトレイ１と当接し
た際に、吸着パッド２３自体が吸着作用を有し、且つ、
トレイ１の表面の凹凸形状を吸収可能な弾力性を持つ材
料、例えばシリコンラバーなどで形成されている。この
吸着パッド２３中央部には吸引孔２４を有し、この吸引
孔延長上の吸引手段４７により、エアーが吸引される様
に構成されている。又、吸着動作は、制御部４５によっ
て吸引経路上のバルブＶ₃を開閉することによって行わ
れる様に構成されている。又、この搬送手段７は、図３
（ａ）（ｂ）に示す様に、チップ１０１を吸着する吸着
部８を具備している。この吸着部８は、チップを吸着す
る吸着パッド５１と上下方向に移動可能なピストン（図
示せず）と、このピストン５０を駆動させるシリンダ５
２によって構成されている。又、チップ１０１を吸引す
る際に、エアー吸引する吸引手段４７と、チップ１０１
を吸引する圧力を検出する圧力センサ４８とが吸引経路
上に設けられ、制御部４５により制御されている。又、
チップ１０１の吸着は、制御部４５によって、吸引経路
上のバルブＶ₁及び／又はＶ₂を開閉することによって
行われる様に設定されている。

【００１３】又、前記位置決め部２０２は、搬入搬出部
２００の奥側、図１では手前側に位置している。そし
て、この位置決め部２０２の詳細を、図面に基づいて説
明する。図４に示す様に、検査前のチップを所定の位置
に位置合わせを行うアライメントステージ１１は、中央
部にチップ１０１を載置する凹部５を備え、この凹部５
底部には、チップ１０１の有無を認識して吸引固定する
吸引口（図示せず）が設けられている。又、この凹部５
の四方向（Ｘ，Ｙ方向）には、チップ１０１の姿勢を一
定にするためにチップに当接して、所定の圧力で押圧
し、チップ１０１の位置を所定の位置にする押圧部３４
を備えている。この押圧部３４は、レール３１上をエア
ーシリンダ（図示せず）の切り換えにより駆動する様に
構成されている。又、この押圧部３４の押圧位置を検出
する検出手段３２、例えばマグネスケ−ルが凹部５を挟
み、対向する位置（一方向のみ図示）に設けられてい
る。そして、この対向する位置のマグネスケ−ル３２
が、それぞれの表示が同じくなる様に、制御部４５によ
り制御されている。上述のように、チップ１０１の対向
する方向を同時に制御しているので、チップ１０１形状
が方形に限らず、長方形の場合も対応できる様に構成さ
れている。更に、この押圧部３４の押圧位置を調整する
エアシリンダ（図示せず）のエアーの開閉を行うバルブ
Ｖ₁６０及びＶ₂６１を、エアーを送る際に近い位置の
Ｖ₂６２の圧力又は、バルブの開放時間等を小さくし、
対向する押圧部３４の押圧位置が実質的に等しくなるよ
うに、制御部４５により制御されている。この押圧位置
の設定は、対向する位置のマグネスケ−ル３２の値が、
所定の範囲内に入る様に、例えば左右の値がそれぞれ１
０ｍｍとなるようにしてもよいし、１５ｍｍと５ｍｍと
なるように制御してもよい。

【００１４】又、前記検査部２０３は、位置決め部２０
２側方に移動可能に設けられている。そして、検査部２
０３が位置決め部２０２の側方に移動するので、搬送部
２０１がチップ１０１を搬送する際に、搬送距離を短縮
する様にされている。この検査部２０３の詳細を図面に
基づいて説明する。

【００１５】図５に示す様に、検査部はチップ１０１を
載置する載置台１０を備え、この載置台１０上には対向
する位置に設けられた凹形状の測定部４７にチップ１０
１が収容され、チップ１０１と測定部４７のプローブ針
４１とが接触可能となる様な凸形状のトレイ４６が設け
られている。又、このトレイ４６の中央部には、吸引パ
イプ４３が設けられ、下方の吸引機構４７により吸着固
定される様に構成されている。

【００１６】更に、チップ１０１の検査を行う測定部４
２には、チップ１０１の表面に形成されたパターンを認
識する検出手段４４、例えばカメラが設けられている。
そして、この検出手段４４により得られるチップ１０１
のパターンと、予め制御部４５に記憶された所定のパタ
ーンとを比較し、チップ１０１の位置の位置合わせを行
い、所定の検査位置でチップ１０１の検査を行う様に構
成されている。前述でチップ１０１は、予め位置決め部
２０２で位置決めを行ったが、この位置合わせでは、検
査部２０３とチップ１０１との当接する位置の位置合わ
せが行われる。

【００１７】次に、上記実施例の動作について説明す
る。まず、図１に示す様に、検査前のチップ１０１を収
納するトレイ１が、チップ１０１を供給する所定の位置
に搬入される。そして、トレイ１の凹部５上のチップ１
０１が、予め定められた順序によって、搬送部２０１に
備えられたアーム７の吸着部８により吸着保持され、ト
レイ１上の凹部５からチップ１０１を所定の位置に位置
決めするアライメントステージ１１上の凹部５へ移載さ
れる。

【００１８】そして、アライメントステージ１１の凹部
５に搬送されたチップ１０１は、アライメントが行われ
る。図４に示す様に、まず、アライメントステージ１１
の凹部下部の吸引口に設けられたセンサ（図示せず）に
より、チップ１０１の有無が確認されたのち、所定のア
ライメントが行われる。アライメント位置は、アライメ
ントされるチップ１０１の形状や大きさなどの違いによ
り、予めチップ１０１を押圧する押圧位置を検出するマ
グネスケ−ル３２の値を設定する。そして、バルブＶ₁
６０及びＶ₂６１が開放されエアーが送られるので、押
圧部３４がチップ１０１を所定の方向に押圧してアライ
メントが行われる。

【００１９】そして、アライメントが行われたチップ１
０１は、搬送部２０１により吸着保持されて、検査ステ
ージ９へ搬送される。この搬送の際、検査ステージ９が
アライメントステージ１１の側方に移動し、待機してい
る。この移動により、搬送部２０１の搬送経路が、図６
に示す様に短縮できるので、工程のスループットが向上
する。

【００２０】次に、載置台上のチップ１０１が、検査部
２０３に対して所定位置に位置合わせされる。この検査
部２０３の位置合わせ工程を、図５及び図７を用いて説
明する。まず、チップ１０１を載置した載置台１０が測
定部４７に設けられたカメラ４４で、チップ１０１表面
の回路パターンを検出できる所定の位置（図５では
（Ｂ）の位置）へ移動する。（Ｓ１）次に、カメラ４４でチップ１０１上に形成された所定の
回路パターンを検出する。（Ｓ２）そして、このカメラ４４で検出したチップ１０１の回路
パターンと、予め制御部４５の内部メモリーに記憶され
たチップの回路パターンとを比較する。（Ｓ３）そして、回路パターンを一致させるように制御部４５が
載置台１０を移動させて、チップの位置の補正が行われ
る。（Ｓ４）そして、載置台１０がチップの検査を行う所定の位置
（図５では（Ａ）の位置）へ移動する。（Ｓ５）上述のような、チップ１０１の正確な位置合わせが行わ
れることにより、チップ１０１の検査精度を向上するこ
とができる。

【００２１】前述の所定の位置合わせが行われ、所定の
検査位置へ搬送されたチップ１０１は、検査用のテスタ
（図示せず）の電気的信号の授受により、所定の検査が
行われる。この検査の際に、次回検査が行われるチップ
１０１がアライメントされて、アライメントステージ１
１上で待機している。そして、上記検査中のチップ１０
１の検査が終了すると、検査ステージ９は検査済のチッ
プ１０１を載置して、アライメントステージ１１側方に
移動する。そして、アライメントステージ１１上で待機
しているチップと、検査ステージ１上の検査済チップ１
０１が、同時に吸着できる位置に位置したのち、搬送部
１０２に設けられた搬送手段７の先端の吸着部６によ
り、同時に吸着される。

【００２２】この同時吸着動作を図３（ａ）及び（ｂ）
を用いて説明する。まず、アライメントステージ１１の
チップ１０１と検査ステージ９のチップ１０１を保持で
きる位置に吸着部８が下降する。そして、吸着部８がチ
ップ１０１と当接すると、吸着部８に設けられた吸引口
の延長線上にあるバルブＶ₁及びＶ₂が制御部４５によ
って開放され、吸引手段４７により、その吸引手段４７
の吸引経路のエアーが吸引され、それに伴ってチップ１
０１が搬送手段７に設けられた吸着部８によって吸着保
持される。そして、吸引手段４７に至る吸引経路上の圧
力センサー４８によって、チップ１０１を吸引する圧力
が所定の圧力値に達したのを検出した後、つまり、吸着
部８が搬送するチップ１０１を確実に吸着保持したと制
御部４５が判断した後、搬送手段７の吸着部８がチップ
１０１を保持する位置から上昇する。

【００２３】この吸着保持動作は、搬送手段７の吸着部
８が一方でのみチップ１０１を吸着保持して搬送する場
合、例えば検査される最初のチップ１０１が搬入搬出部
２００の収納手段１から位置決め部２０２へ搬送される
際、或いは最後に検査されたチップ１０１が検査部２０
３から搬入搬出部１００の収納手段３，４へ搬送される
際等においては、チップ１０１を吸着する吸着部８のう
ち、いずれか一方の吸着部８を吸引手段４７により吸引
するために、制御部４５により、その吸着部８に対応す
るバルブのみを開放し、チップ１０１を吸着保持を行う
ようにしても良く、又、上記吸引手段４７の吸引圧力を
圧力センサー４８で検出する際は、チップ１０１と吸着
部８との間で吸引漏れ等があって、圧力値が一定しなく
ても、所定の圧力範囲、例えばチップ１０１を吸着し、
自然落下しない程度に保持できれば、チップ１０１を搬
送しても良い。

【００２４】上述の様なチップ１０１の吸着保持を行う
ので、チップ１０１を搬送する際、吸着保持動作を行わ
ない吸着部８のバルブは閉じており、吸引手段４７によ
り吸引しないので、浮遊する粉塵等を吸引経路に引き込
むことを防ぐことができる。又、使用していない方の吸
引がないので、使用している方の吸引効率の低下、或い
は吸引量の変動等を制御することができる。又、吸引手
段４７を吸着部８に対応して２カ所設けた場合、一方の
みを制御部４５により駆動させれば良いので、駆動効率
が向上する。又、搬送手段７に設けられた吸着部８が、
検査済のチップ１０１を検査部２０３から搬入搬出部２
００へ搬送する際に、搬送手段７に設けられた吸着部８
が、位置決め部２０２と検査部２０３との距離分の移動
を行うことができるので、チップ１０１を１つづつ搬送
した場合に比べて、搬送時間が短縮できる。

【００２５】次に、本実施例の効果を説明する。チップ
１０１をアライメントする位置から検査する位置へ搬送
する際に、検査ステージ９がアライメントステージ１１
の側方へ移動するので、チップ１０１を搬送する吸着保
持部８が移動する移動距離が短縮される。従って、スル
ープットが上がるので、検査効率が向上する。

【００２６】又、検査前のチップ１０１と検査済のチッ
プ１０１を同時に吸着して搬送するので、吸着保持工程
も短縮でき、スループットが更に向上する。又、搬送手
段７を一軸上で支持し、駆動させているので、駆動機構
が簡素化でき、装置の小型化も可能となる。又、駆動機
構の軸数が減少するので、軸部から発生するミストを抑
制でき、チップ１０１への付着量を減少できるので、チ
ップ１０１の歩留りも良くなる。又、位置決め部２０２
でチップ１０１の位置合わせを行ったのちに、検査部１
０２で更に高精度な位置合わせを行っているので、チッ
プ１０１を検査する検査精度が向上する。

【００２７】なお、前述の実施例において、チップ１０
１を検査するチップハンドラに用いたが、パッケージン
グされたＩＣデバイスなどを検査するデバイスハンドラ
などに用いても良い。また、搬送するチップ１０１を１
個ずつにしているが、複数個同時に搬送できるようにし
ても良い。又、収納体１〜４は、垂直方向に複数枚積み
重ねる様に構成しても良い。

【００２８】

【発明の効果】位置決めされた被検査体と、検査後の被
検査体とを同時に保持して搬送するので、搬送に係る時
間を短縮でき、スループットが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるチップハンドラの概
略平面図である。

【図２】図１のチップハンドラの要部を示す概略斜視図
及び断面図である。

【図３】図１のチップハンドラの要部を示す概略斜視図
である。

【図４】図１のチップハンドラの要部を示す概略平面図
及び断面図である。

【図５】図１のチップハンドラの要部を示す概略断面図

【図６】図１のチップハンドラのチップの搬送工程にお
ける搬送経路の説明図

【図７】図１のチップハンドラのチップの検査位置合わ
せ工程の説明図

【符号の説明】

１０１チップ（被検査体）１００チップハンドラ（検査装置）７アーム（搬送手段）４４カメラ（検出手段）３４押圧部３２マイクロメータ（検出手段）９検査ステージ（検査部）１１アライメントステージ（位置決め部）

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【手続補正書】

【提出日】平成７年８月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わるチップハンドラの概
略平面図。

【図２】図１のチップハンドラの要部を示す概略斜視図
及び断面図。

【図３】（ａ）図１のチップハンドラの要部を示す概略
斜視図。（ｂ）図１のチップハンドラの要部を示す断面図。

【図４】図１のチップハンドラの要部を示す概略平面図
及び断面図。

【図５】図１のチップハンドラの要部概略断面図。

【図６】図１のチップハンドラのチップの搬送工程にお
ける搬送経路の説明図。

【図７】図１のチップハンドラのチップの検査位置合わ
せ工程の説明図。

【符号の説明】１０１チップ（被検査体）１００チップハンドラ（検査体）７アーム（搬送手段）４４カメラ（検出手段）３４押圧部３２マイクロメータ（検出手段）９検査ステージ（検査部）１１アライメントステージ（位置決め部）

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図５】

【図４】

【図６】

【図７】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査体を所定の位置に位置決めし、検
査する検査方法であって、位置決めされた未検査の被検
査体と、検査済の被検査体とを同時に保持する工程と、
前記位置決めされた被検査体を、前記位置決めされた位
置から検査位置へ移動し載置する工程と、前記検査済の
被検査体は、検査済被検査体を収納手段へ移動し収納す
る工程と、を具備したことを特徴とする検査方法。
【請求項２】被検査体を位置決めする位置決め部と、
前記被検査体を検査する検査部と、この検査部の所定位
置で検査された検査済の被検査体と、前記位置決め部の
所定位置で位置決めされた被検査体とを、同時に保持す
る保持部を備えた搬送手段と、前記位置決め部には被検
査体を対向する側に押圧する手段を備え、この押圧する
手段によって押圧された被検査体の押圧位置を検出する
手段と、この検出手段によって押圧手段のそれぞれの押
圧力を変化させて、前記被検査体に対する押圧位置を同
じくして、前記被検査体を所定の位置に調整する手段
と、を具備したことを特徴とする検査装置。
【請求項３】前記検査部には、前記被検査体の表面に
形成するパターンを認識し、その検出パターンを、予め
記憶された少なくとも１つのパターンと比較し、両者の
一致する位置を基準として、前記被検査体を所定の位置
に位置決めする手段を備えたことを特徴とする請求項２
の検査装置。