JPH10123209A - 半導体特性検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、半導体素子の特性検査を行う場合
に、半導体素子の収納および搬送を効率的に処理するこ
とができ、特性値の再現性の高い半導体特性検査装置を
提供することにある。 【解決手段】 ＦＥＴ素子４が搭載された複数のトレイ
２を収納しているマガジン６からトレイ２を１枚づつ送
り出し、送り出されたトレイ２をテーブル上に固定して
トレイ２を搬送する。次に、搬送されたトレイ２から特
性検査すべきＦＥＴ素子４を吸着して搬送し、搬送され
たＦＥＴ素子４を特性検査する前に位置決めを行う。次
に、位置決めされた後に、ＦＥＴ素子４の電気的特性を
検査する。ここで、検査終了後には、検査終了したＦＥ
Ｔ素子４が搭載されていた同一トレイ２の同一位置に戻
し、このトレイ２が収納されていた同一マガジン６の同
一位置に戻すように動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子の特性
検査を行う半導体特性検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体特性検査装置は、トレイの
収納したマガジンをマガジンローダ部に供給し、マガジ
ンローダ部でトレイを１枚づつ送り出し、トレイ搬送部
でトレイを搬送し、半導体ゲージ部で半導体素子の位置
決めおよび固定を行い、半導体特性検査部で半導体素子
の電気的特性を検査し、検査終了後、アンローダ部では
検査終了後の半導体素子を同一トレイに収納し、このト
レイをマガジン中に収納するようにしていた。

【０００３】また、品種ごとに適した条件で半導体素子
の電圧、周波数特性を検査するため、半導体検査部にお
ける半導体素子の供給位置精度や品種切換時に行う半導
体検査治具の取付位置精度が必要であった。

【０００４】従来の半導体特性検査としては、図１２に
示すものが知られている。このものは、品種ごとに適し
た半導体固定治具と半導体検査ブロックを使用し、半導
体素子を固定した状態で電圧、周波数特性を測定してい
た。しかし、半導体固定治具の交換には検査位置精度が
必要であり、また、半導体検査ブロックの交換に際して
は、配線の付け替えが必要であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体特性検査装置にあっては、ローダ部、アンローダ
部にそれぞれ検査前のトレイを収納するマガジンおよび
検査後のトレイを収納するマガジンを必要としていたの
で、部材コストを高めていた。

【０００６】また、上記マガジンを２カ所に置くように
していたので、装置寸法が大きくなり、メンテナンスが
困難であった。

【０００７】さらに、トレイの搬送時間や各装置内のユ
ニットに半導体素子を受渡す所要時間を必要としていた
ので、装置稼働効率を低下させていた。

【０００８】さらにまた、品種切換え時に半導体検査治
具の交換を行っていたので、検査結果である特性値の再
現性が低いといった不具合を生じていた。また、図１２
に示す従来の半導体特性検査装置にあっては、検査ユニ
ットは品種切替え時に半導体固定治具と半導体検査ブロ
ックの交換を行うため、測定結果を左右する特性の再現
性が低いという不具合を生じていた。

【０００９】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、半導体素子の特性検査を行う場合
に、半導体素子の収納および搬送を効率的に処理するこ
とができ、特性値の再現性の高い半導体特性検査装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、半導体素子が搭載された複数
のトレイを収納しているマガジンからトレイを１枚づつ
送り出すマガジンローダ部と、該マガジンローダ部から
送り出されたトレイをテーブル上に固定してトレイを搬
送するトレイテーブル部と、該トレイテーブル部で搬送
されたトレイから特性検査すべき半導体素子を吸着して
搬送する半導体搬送部と、該半導体搬送部で搬送された
半導体素子を特性検査する前に位置決めを行う半導体ゲ
ージ部と、該半導体ゲージ部で位置決めされた後に、半
導体素子の電気的特性を検査する半導体特性検査部と、
を備え、前記半導体特性検査部の検査終了後には、前記
半導体搬送部は検査終了した半導体素子を該半導体素子
が搭載されていた同一トレイの同一位置に戻し、前記ト
レイテーブル部は該トレイが収納されていた同一マガジ
ンの同一位置に戻すように動作することを要旨とする。

【００１１】請求項１記載の発明にあっては、半導体素
子が搭載された複数のトレイを収納しているマガジンか
らトレイを１枚づつ送り出し、送り出されたトレイをテ
ーブル上に固定してトレイを搬送する。次に、搬送され
たトレイから特性検査すべき半導体素子を吸着して搬送
し、搬送された半導体素子を特性検査する前に位置決め
を行う。次に、位置決めされた後に、半導体素子の電気
的特性を検査する。ここで、検査終了後には、検査終了
した半導体素子が搭載されていた同一トレイの同一位置
に戻し、このトレイが収納されていた同一マガジンの同
一位置に戻すように動作することで、検査前のトレイを
収納するマガジンおよび検査後のトレイを収納するマガ
ジンを兼用するという作用を有する。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記トレイテーブル部は、前記トレイを２枚搭
載することを要旨とする。

【００１３】請求項２記載の発明にあっては、トレイを
２枚搭載することで、トレイ交換を半導体検査時間中に
平行して行えるという作用を有する。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記トレイテーブル部は、前記トレイの位置出
しを行うトレイ押戻し機構を備えていることを要旨とす
る。

【００１５】請求項３記載の発明にあっては、トレイの
位置出しを行うトレイ押戻し機構を備えていることで、
この機構のストローク調整により品種の異なるトレイの
位置出しにも対応できるという作用を有する。

【００１６】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記半導体搬送部は、前記半導体素子を吸着す
るヘッドを複数備えていることを要旨とする。

【００１７】請求項４記載の発明にあっては、半導体素
子を吸着するヘッドを複数備えていることで、半導体素
子回収と供給を連続して行えるという作用を有する。

【００１８】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記半導体特性検査部は、前記半導体検査治具
を複数備えていることを要旨とする。

【００１９】請求項５記載の発明にあっては、半導体検
査治具を複数備えていることで、品種切換時に検査治具
の交換を行わなくても半導体素子の特性検査が行えると
いう作用を有する。

【００２０】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記半導体特性検査部は、検査ユニットをダイ
セットで構成することを要旨とする。

【００２１】請求項６記載の発明にあっては、検査ユニ
ットをダイセットで構成することで、ユニットの剛性と
精度を上げ、検査ユニット上部の半導体固定治具の交換
を容易にするという作用を有する。

【００２２】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記検査ユニットは、下部に品種により自動選
択される半導体検査ブロックを複数備えていることを要
旨とする。

【００２３】請求項７記載の発明にあっては、下部に品
種により自動選択される半導体検査ブロックを複数備え
ていることで、品種によって適した半導体検査ブロック
を自動的に選択し、品種交換に即応できるという作用を
有する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態
に係わる半導体特性検査装置に適応可能なＦＥＴ特性検
査装置１を示すシステム構成図である。同図において、
マガジンローダ３は、トレイ２を搭載したマガジン６を
保持かつ上下搬送し、トレイ２を１枚ずつトレイテーブ
ル５へ送り出す。測定が完了したＦＥＴ素子４を搭載し
たトレイ２をマガジン６に回収し、終了マガジンを排出
する。最大２ケのマガジン６が収納できるものである。

【００２５】トレイテーブル５は、マガジンローダ３か
ら送り出されたトレイ２をトレイテーブル５が受取り、
固定し、ＦＥＴ素子４受渡し位置へ移動する。トレイ２
上の全ＦＥＴ素子４の測定が終了した後、トレイ排出機
構がトレイ２をマガジン６内に押戻す。トレイ２はトレ
イテーブル５内に最大２枚まで収容できるものである。
トレイフィーダ７は、マガジンローダ３からトレイテー
ブル５に一部送り出されたトレイ２をトレイテーブル５
上の適切な位置まで搬送する。また、トレイ２上の全Ｆ
ＥＴ素子４の測定が終了した後に、トレイテーブル５か
らトレイ２をマガジン６内に引き込む。

【００２６】キャリアアーム９は、２ケのヘッドを装備
し、テスタテーブル１３にＦＥＴ素子４を供給又は回収
する。供給専用ヘッドはトレイテーブル５上のトレイ２
からＦＥＴ素子４を受取り、ゲージテーブル１１，テス
タテーブル１３へＦＥＴ素子４を搬送する。測定後に回
収専用ヘッドがテスタテーブル１３からＦＥＴ素子４を
受取り、ゲージテーブル１１を経て、トレイ２上の元あ
った位置へＦＥＴ素子４を搬送する。ゲージテーブル１
１は、ＦＥＴ素子４が測定用下治具へ供給される前とト
レイ２へ回収される前にＦＥＴ素子４の位置決めと姿勢
の修正を行う。

【００２７】テスタテーブル１３は、ＦＥＴ素子４を測
定用下治具内に受取った後、測定位置にＦＥＴ素子４を
搬送する。測定用下治具は最大４ケ搭載可能で、ＦＥＴ
素子外形が４品種以内なら品種交換時の段取りは必要な
い。テスタヘッド１５は、ＦＥＴ素子４を品種ごとに荷
重を最大２０００Ｎまで変えて測定用下治具に押付け
る。テスタヘッド１５は、ダイマチック構成のため上下
測定治具の高精度位置合わせを行う。また、この構成に
より、測定用上治具は品種ごとに用意され、ワンタッチ
で交換できるようになる。

【００２８】空圧制御部１７（図示しない）は、装置内
エアー機器の制御を行う。特に、加圧力コントローラは
テスタヘッド１５の加圧力の調整を行う。最大４ケの圧
力を別個に設定でき、品種別に自動切換を行う。電装制
御部１９（図示しない）はトレイテーブル５、キャリア
ヘッド、テスタテーブル１３、マガジンローダ３等の装
置各部の制御を行う。制御軸数としては、サーボモータ
を用いて、テスタテーブル１３、トレイテーブル５、キ
ャリアヘッドを３軸制御する。また、ステッピングモー
タを用いてマガジンローダ３を１軸制御する。なお、運
転状態表示やデータ入力は操作パネル２１で行うもので
ある。

【００２９】次に、図２は、ＦＥＴ特性検査装置１のト
レイおよびＦＥＴ素子４の搬送手順を説明するための図
であり、図１をトレイおよびＦＥＴ素子４に注目して見
たことを示す図である。図２に示すＦＥＴ特性検査装置
１では、トレイ２を収納したマガジン６をマガジンロー
ダ３に供給し、マガジン６から未検査のＦＥＴ素子４を
搭載したトレイ２を１枚づつトレイテーブル５に供給す
る。

【００３０】次に、トレイテーブル５はマガジンローダ
３から送り出されたトレイ２をトレイテーブル５上で位
置決めして固定した後、ＦＥＴ搬送部２３へ搬送する。
次に、ＦＥＴ搬送部２３はヘッド２５を２個装備し、こ
の内１番目のヘッド２５でＦＥＴ素子４を吸着し、トレ
イ２からＦＥＴ素子４をＦＥＴゲージ部２７，ＦＥＴ特
性検査部２９の検査治具３１へ搬送する。

【００３１】検査中には、別の未検査のＦＥＴ素子４を
同一工程でＦＥＴ搬送部２３の１番目のヘッド２５に供
給しておく。検査後、ＦＥＴ搬送部２３は２番目のヘッ
ド２５で検査後のＦＥＴ素子４を回収し、続いて１番目
のヘッド２５で未検査のＦＥＴ素子４を検査治具３１へ
供給する。検査後のＦＥＴ素子４は同一トレイ２の同一
位置へ搬送される。

【００３２】トレイテーブル５にはトレイ２を２枚搭載
することができ、トレイ交換をＦＥＴ素子４の検査中に
行うことができる。また、トレイテーブル５の各トレイ
搭載部にはトレイ押戻し機構が装備され、この機構のス
トローク調整により品種の異なるトレイの位置出しにも
対応することができる。ＦＥＴ特性検査部２９は、検査
治具１０を複数個搭載し、治具交換を数値制御ＮＣで対
応できる。このため、品種交換時の段取り時間を短縮で
き、品種切換作業による検査結果のばらつきを抑えるこ
とができる。

【００３３】次に、図３を用いてマガジンローダ３の動
作を説明する。同図において、マガジンローダ３は、ト
レイの入ったマガジン６を上下方向にピッチ送りし、ト
レイテーブル５上へトレイフィーダ７で送り出し、測定
後のＦＥＴ素子４の入ったトレイ２をマガジン６に回収
するユニットである。マガジン６中のトレイ２の位置を
検出し、トレイ押出ピン３３でトレイ２を送り出す。な
お、マガジン６の上下駆動にはステッピングモータを使
用している。マガジンローダ３には、最大２ケのマガジ
ン６を上方から段積み収納でき、装置前方へ下のマガジ
ン６から順に排出する。段積みされたマガジン６の分離
は、マガジン保持機構で行い、前方へ排出されたマガジ
ン６は最大２個まで払出し位置に置いておくことができ
る。払出し位置にマガジン６が２個ある場合、３個目を
排出しようとすると警告メッセージが操作パネル２１に
表示される。マガジンローダ稼働時（供給、位置出し、
回収時）にマガジンローダ３前に装備した人感センサが
作動すると、マガジンローダ３の動作は停止する。ただ
し、人感センサ解除スイッチを押し続ければ停止動作は
解除できる。

【００３４】次に、同図を用いて、マガジンローダ３の
トレイ押出ピン３３の調整方法を説明する。トレイ押出
ピン３３でトレイ２がマガジン６から６０〜７０ｍｍ出
る程度に調整し、トレイフィーダ７がトレイ２を保持で
きるまでトレイ押出し位置を調整する。ただし、このピ
ンが引込んでいる時、マガジン上下搬送時にマガジン６
と干渉しないようにする必要がある。また、トレイ２が
押出された後はトレイテーブル５のトレイ検出センサ４
１Ａ，Ｂの両方が「ＯＮ」する位置まで出るように調整
する。また、この調整にはトレイテーブル５のトレイ受
渡し位置の調整を伴うこともある。

【００３５】次に、図４を用いてトレイテーブル５の動
作を説明する。同図において、トレイテーブル５は、マ
ガジンローダ３から送り出されたトレイ２をトレイレー
ル４３上に受取り、固定し、ＦＥＴ素子４受取り位置へ
トレイ２を搬送する。搬送機構には１軸テーブル（ＡＣ
サーボモータ；左右方向）とシリンダテーブル（前後方
向）を使用し、２組のトレイレール４３で最大２枚のト
レイを収納でき、トレイ交換時間のロスを小さくしてい
る。トレイ２を位置決めし固定するには、２つのピンを
持つ固定用アームでトレイ右側のパーポレーション孔を
おさえて行う。

【００３６】２種類の異なったパーポレーション孔位置
に対応するため、マガジンローダ３から送り出されたト
レイ２をトレイ押戻しピン３３で押戻し、トレイ２のパ
ーポレーション孔位置を一定にする。トレイ押戻しピン
３３は２段階にストロークを変えられ、トレイ２をロー
ダ内に押戻す際にも使用する。トレイレール４３にはト
レイ検出センサ４１が各３ケ搭載され、トレイ２の有無
の検出、トレイ位置の補正の確認、トレイ固定位置まで
のトレイ移動の確認を行う。

【００３７】次に、図５を用いてトレイフィーダ７の動
作を説明する。同図において、トレイフィーダ７は、マ
ガジンローダ３から頭出しされたトレイ２をトレイテー
ブル５上のトレイ固定位置へ搬送する。ヘッド部に装備
したキャッチピン５３をパーポレーション孔に入れ、ト
レイ２を引出す。また、トレイ２上のＦＥＴ素子４の測
定が全て完了すると、トレイ２をマガジンローダ３内へ
回収する。

【００３８】次に、図４および図５を用いてトレイテー
ブル５およびトレイフィーダ７の調整方法を説明する。
トレイ引出し動作では、トレイ２のパーポレーション孔
の位置は２種類あり、品種によって調整が必要である。
これはマガジンローダ３から押出された状態でトレイフ
ィーダ７のキャッチピンとパーポレーション孔の位置が
合う場合、トレイテーブル５の押戻しピンで頭出しをし
た後、キャッチピンとパーポレーション孔の位置が合う
場合の２通りある。どちらもトレイ引出し工程前にはパ
ーポレーション孔とトレイテーブル５の位置が同一にな
る。トレイ引出しの調整をするときはまず前者の調整を
行う。

【００３９】また、トレイテーブル５はテーブル５１を
２組（手前のテーブルをテーブルＡ、奥のテーブルをテ
ーブルＢとする）搭載して、このため同一品種の調整は
各テーブルで別々に調整する必要がある。調整の際のシ
リンダ駆動はタッチパネルを使用し、マニュアル動作で
行う。まず、トレイテーブルＡの調整を行う場合、トレ
イテーブル５１Ａ上にマガジンローダ３からトレイ２が
押出されるよう、トレイテーブル前後シリンダの後位置
をショックアブソーバの位置調整で行う。次に、マガジ
ンローダ３からトレイ２をテーブル５１Ａへ押出す。こ
のときトレイ検出センサ１，２の両方が「ＯＮ」状態。
トレイテーブルのトレイ受渡し位置のティーチングまた
はマガジンローダの押出しピンの調整を行う。

【００４０】次に、トレイフィーダ７のキャッチピンが
トレイ２の右から２番目のパーポレーション孔に入るよ
うにトレイフィーダの左停止位置をショックアブソーバ
の位置調整で行う。次に、トレイフィーダ７のキャッチ
ピンを降ろし、パーポレーション孔に入れ、トレイ２を
左側へ移動させる。次に、トレイ２の右から１番目のパ
ーポレーション孔にテーブル５１Ａのトレイ固定ピン４
７が入るよう大まかな右停止位置の調整を行う。このと
き、トレイ検出センサ４１Ｃが「ＯＮ」状態になるよう
に調整する。次に、トレイ固定ピン４７を保持するコ型
プレート４９位置を調整し、右から１番目のパーポレー
ション孔にトレイ固定ピン（２ケ）が根元まで入るよう
にする。以上で、トレイテーブルＡの調整が終了する。

【００４１】次に、トレイテーブル５１Ｂの調整を行う
場合、トレイテーブル５１Ｂ上にマガジンローダ３から
トレイ２が押出されるよう、トレイテーブル前後シリン
ダの前位置のショックアブソーバの位置調整で行う。次
に、マガジンローダ３からトレイ２をテーブル５１Ｂへ
押出す。次に、トレイフィーダ７のキャッチピンを降ろ
し、パーポレーション孔に入れ、トレイ２を左側へ移動
させる。このときトレイ検出センサ４１Ｃが「ＯＮ」状
態になるように調整する。

【００４２】次に、トレイテーブル５１Ｂのトレイ固定
ピンを保持するコ型プレート４９位置を調整し、右から
１番目のパーポレーション孔にトレイ固定ピン（２ケ）
が根元まで入るようにする。以上で、トレイテーブルＢ
の調整が終了する。以上が頭出しを要しない場合であ
る。トレイ戻し動作では、この調整はトレイテーブル５
上にトレイ２を固定した状態から始める。なお、トレイ
種類による調整の違いはない。

【００４３】まず、トレイフィーダ７のキャッチピンを
右に移動した後に降ろし、トレイ２の右から２番目のパ
ーポレーション孔に入れ、トレイ固定ピン４７を上げ
る。

【００４４】次に、トレイを右側へ移動させ、キャッチ
ピンを上げる。次に、押戻しピン４５を上昇させる。次
に、トレイ押戻しピン４５の長さ調整、シリンダストロ
ークの調整を行い、トレイ２がマガジン６内に収納でき
るようにする。このとき、押戻しピン４５がトレイ２と
干渉しないことを確認する。

【００４５】この次に、まず、次項目の「トレイ戻し」
の調整をした後、頭出しが必要なトレイの引出し調整を
行う。この場合、テーブルＡ，Ｂの調整方法は前者調整
で完了している。まず、マガジンローダからトレイをテ
ーブルへ押出す。次に、押戻しピン４５を上昇させる。
次に、押戻しピン４５を用いてトレイフィーダ７のキャ
ッチピンが右から２番目のパーポレーション孔に入るよ
う頭出し調整を押出しピン前後用ピコシリンダのストッ
パボルトで行う。このとき、トレイ検出センサ４１Ａが
「ＯＮ」、４１Ｂが「ＯＦＦ」状態となる。

【００４６】次に、トレイフィーダ７のキャッチピンを
降ろし、パーポレーション孔に入れ、トレイ２を左側へ
移動させる。右から１番目のパーポレーション孔にトレ
イ固定ピン（２ケ）が根元まで入ることを確認する。入
らない場合は押戻しピン４５の頭出し位置を再調整す
る。

【００４７】次に、図６（ａ）（ｂ）を用いてキャリア
アーム９の動作を説明する。同図において、キャリアア
ーム７は、トレイ２上のＦＥＴ素子４をトレイテーブル
５，ゲージテーブル１１，テスタテーブル１３へ搬送す
る。搬送機構には１軸テーブル（ＡＣサーボモータ）を
使用している。

【００４８】ＦＥＴ素子４を吸着する上下機構を備えた
ヘッド５５を２ケ搭載し、テスタテーブル１３上におけ
るＦＥＴ素子４の交換を行う。操作盤基準に奥側のヘッ
ド（以下ヘッドＢ）はトレイ２からテスタテーブル１３
へＦＥＴ素子４を供給し、手前側のヘッド（以下ヘッド
Ａ）はテスタテーブル１３からトレイ２へＦＥＴ素子４
を回収する専用ヘッドである。ヘッド先端の吸着孔の内
部にファイバセンサを装備し、ＦＥＴ素子４の有無を検
出する。

【００４９】次に、同図を用いて、キャリアアーム９に
よるＦＥＴ搬送の調整方法を説明する。吸着ヘッド５５
Ａ，５５Ｂともに、ゲージテーブル１１上で調整を行
う。ヘッド上下ストロークを調整する場合、ストローク
最下点で、ゲージテーブル上面から１ｍｍ程離す。調整
後、ＦＥＴ素子４をゲージテーブル上に置き、素子吸着
の確認を行う。ファイバセンサを調整する場合、まず、
ファイバセンサはＦＥＴ素子４をテーブル上に置き、ヘ
ッド下降時にヘッド先端がＦＥＴ素子４に密着して「Ｏ
Ｎ」、テーブル上にＦＥＴ素子４がないときに「ＯＦ
Ｆ」になるようにアンプ感度を調整する。

【００５０】ストローク速度を調整する場合、ストロー
ク速度調整はシリンダ上部にあるスピコンで行う。な
お、ストローク速度が速すぎるとＦＥＴ素子４がストロ
ーク端で落下することがある。ＦＥＴ素子受取りおよび
供給位置を調整する場合、マニュアル動作でヘッド吸着
がＦＥＴ素子４中心、ゲージ中心、下治具中心にくるよ
うＮＣ値を調整する。

【００５１】次に、図７を用いてゲージテーブル１１の
動作を説明する。同図において、ゲージテーブル１１
は、ロータリーテーブル５９で構成され、ＦＥＴ素子４
をキャリアアーム９から受取り、ＦＥＴ素子４の位置決
め、姿勢修正を行う。ＦＥＴ素子４の位置決めはカム機
構とシリンダ駆動で動作する２対のゲージ爪５７の開閉
によりＦＥＴ素子４の中心位置を決める。また、このユ
ニットは９０°回転し、トレイ２上とテストテーブル１
３上のＦＥＴ素子４の姿勢を修正する。ゲージテーブル
上面の吸着機構は、回転時のＦＥＴ素子４のずれ防止、
ＦＥＴ素子４の有無の検出を行う。

【００５２】次に、同図を用いてゲージテーブル１１の
調整を説明する。ゲージテーブル１１の調整は、ゲージ
テーブル１１からテスタテーブル１３、ゲージテーブル
１１からトレイ２へＦＥＴ素子４を搬送し、そのＦＥＴ
素子４搬送後の状態で判断を行う。ＦＥＴ素子４の中心
位置を調整する場合、各ゲージ爪５７の固定ボルトを緩
め、ゲージ爪５７の開閉間隔とＦＥＴ素子センタリング
位置を調整する。ＦＥＴ素子姿勢（回転量）を調整する
場合、ユニットの下のロータリーテーブル５９のアジャ
スタボルト６１を調整して行う。

【００５３】このように、マガジンローダ３から供給さ
れた未検査のＦＥＴ素子４が搭載されたトレイ２を、Ｆ
ＥＴ素子４の検査終了後、再びマガジンローダ３の同一
マガジンへ送り返すような搬送経路にすることで、従来
用いていたアンローダ部を削除した。また、トレイ搬送
部はトレイを２枚同時に搭載、位置決め、固定のできる
トレイテーブル５とし、ＦＥＴ搬送部２３はＦＥＴ素子
４を吸着するヘッドを２個搭載した。さらに、ＦＥＴ特
性検査部のＦＥＴ検査治具の位置出し再現性を向上する
ため、ＦＥＴ検査治具を複数個装備し、品種によって数
値制御ＮＣで品種切換ができるようにしたので、装置の
小型化、低価格、部材コストの低減ができた。また、Ｆ
ＥＴ素子搬送およびトレイ交換をＦＥＴ素子検査中に可
能とするとともに、品種切換え時に発生する治具交換を
削除することにより、サイクルタイム、品種切換時間を
短縮し、かつ、品種切換作業による検査結果のばらつき
を抑えることができる。

【００５４】また、本発明ではＦＥＴ特性検査装置から
従来のようなアンローダ部を削除し、装置の小型化、マ
ガジン数の削減が行えた。また、トレイの交換やＦＥＴ
素子の搬送が検査中に行え、タクトタイムを短縮でき
た。その他、特性検査部にＦＥＴ検査治具を複数個装備
させ、品種切換時に発生する検査状態の再現不良を低減
させた。

【００５５】次に、図８を用いて、テスタテーブル１３
およびテスタヘッド１５の動作を説明する。テスタテー
ブル１３は、ゲージ終了後のＦＥＴ素子４をキャリアヘ
ッドから測定用下治具内に受取り、測定位置へＦＥＴ素
子４を搬送、位置決めする。搬送機構には１軸テーブル
（ＡＣサーボモータ）を使用する。

【００５６】テスタテーブル１３上には最大４ケの測定
用下治具６３を搭載でき、ＦＥＴ素子４品種までは自動
品種切換えを行い、段取作業無しで稼働を続行できる。
測定用下治具６３は治具内のリード部からＦＥＴ素子４
のリードに電気を供給し、電気特性を測定する。この下
治具６３は、供給電流を一定にするバイアス回路を介し
て測定機器、電源部と結線される。テスタヘッド１５
は、位置決め搬送された測定用下治具６３内のネジ締め
部とリード部に一定荷重をかける。なお、ネジ締め部に
は最大２０００Ｎ、リード部には２Ｎの荷重をかけられ
るものとする。

【００５７】ＦＥＴ素子４のネジ締め部に荷重を加える
測定用上治具はＦＥＴ素子４の品種によりその形状が異
なる。この上治具が加える荷重はシリンダ圧で決まり、
装置前面下部の加圧力コントローラ（図示しない）で調
整する。また、ダイマチック構成であり、測定用治具の
交換はワンタッチで行え、高い位置再現ができる。ま
た、測定用治具の段取りミスを防止するため品種検出セ
ンサを装備している。

【００５８】次に、図９を用いて、テスタテーブル１３
およびテスタヘッド１５の調整方法を説明する。測定用
上治具６７の交換は品種の変更時や測定用上治具６７に
不具合が生じた場合に行う必要がある。まず、調整作業
を始める前に、サーボ電源を「ＯＦＦ」状態にする。次
に、ダイマチックの２ケの固定ツマミを解放にし、上治
具を取外す。次に、上治具の品種検出ブロックの位置を
下治具６９と比較して確認する。本装置では、上治具検
出ブロックの位置により品種の合致を確認するようにし
ている。ブロックの設定位置は４ケ所あり、ブロック位
置を変更する場合は、２ケ所のボルトを緩め、目的位置
に移動させ、再度ボルトを締める。次に、測定用上治具
６７をダイマチックの一番奥に押付けてから固定ツマミ
（図示しない）を回し、固定状態にする。

【００５９】次に、図１０を用いて、測定用下治具６３
の交換方法を説明する。測定用下治具６３の交換は、５
品種以上の対応時や下治具６３に不具合が生じた場合に
行う必要がある。まず、作業を始める前に必ずサーボ電
源を「ＯＦＦ」状態にする。次に、バイアス回路６９と
測定用下治具６３に取付けられたプラグを取外す。次
に、下治具６３を測定ブロックごと取外し、バイアス回
路６９をプレート７１Ｂから取外す。次に、下治具６３
を止めるプレート７１Ｂをプレート７１Ａから外し、下
治具６３をプレート７１Ｂから外す。

【００６０】次に、プレート７１Ｂに交換すべき下治具
６３を取付け、プレート７１Ｂをプレート７１Ａに仮止
めし、測定ブロックをテーブルに取付ける。次に、適合
した上治具６７をシリンダでゆっくり下げながら下治具
６３の前後方向のズレをプレート７１Ｂを前後に動かし
て修正する。この時レギュレータはＯｋＰａから徐々に
加圧し、４０ｋＰａぐらいにしてヘッドを降ろすように
する。なお、この場合、決して測定圧でヘッドを降ろさ
ない。次に、プレート７１Ｂをプレート７１Ａに強く固
定し、バイアス回路６９をプレート７１Ｂから取付け、
バイアス回路６９と下治具６３に測定用プラグを取付け
る。

【００６１】次に、図１１を用いてＦＥＴ特性検査装置
１の検査ユニットの構成を説明する。図１では、検査ユ
ニット７３はＦＥＴ固定治具７７をユニット上部のシリ
ンダ７５で上下させ、特定の圧力をＦＥＴ素子４にかけ
た後、ＦＥＴ検査ブロック７９に電圧を加えて特性検査
を行う。検査ユニット７３全体をダイセットで構成し、
ＦＥＴ固定治具７７とＦＥＴ検査ブロック７９の位置精
度向上と検査時に発生するＦＥＴ素子４への加圧力が均
等かつ平行にあたるよう剛性向上を行う。ＦＥＴ固定治
具７７はユニット上部にワンタッチで取付け、取外しが
でき、かつ高い治具の位置精度が確保できる。このた
め、ＦＥＴ固定治具７７はＦＥＴ素子４の品種交換の度
毎に交換する必要があるが、ツール交換作業は容易とな
った。また、検査ユニット７３下部のＦＥＴ検査ブロッ
ク７９は品種交換の度毎につけ換える必要がないように
複数個搭載した。このように、３個搭載している場合、
下の１軸制御テーブル８１で３種類の品種のＦＥＴ検査
ブロック７９を検査位置に数値制御ＮＣで位置決めする
ことができる。

【００６２】このように、検査ユニット７３の位置出し
再現性を向上するため、検査ユニット７３をダイセット
で構成し、また、品種切替えを行うと、配線作業が必要
な検査ユニット７３下部のＦＥＴ検査ブロック７９は複
数個装備し、品種によって数値制御ＮＣで品種交換に即
応できるようにしたので、品種切替えを簡易にかつ位置
精度向上を図ることができ、品種交換の段取り時間を短
縮し、品種切替作業による検査結果のばらつきを抑える
ことができる。また、本発明ではＦＥＴ特性検査装置の
検査ユニットをダイセットで構成し、ＦＥＴ固定治具と
ＦＥＴ検査ブロックがＦＥＴ素子で加圧、測定するとき
に必要な剛性と精度を向上し、検査のばらつきを抑える
ことで、品種切り換えときに発生する測定状態の再現不
良を低減させることができる。

【００６３】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１記載の
本発明によれば、半導体素子が搭載された複数のトレイ
を収納しているマガジンからトレイを１枚づつ送り出
し、送り出されたトレイをテーブル上に固定してトレイ
を搬送する。次に、搬送されたトレイから特性検査すべ
き半導体素子を吸着して搬送し、搬送された半導体素子
を特性検査する前に位置決めを行う。次に、位置決めさ
れた後に、半導体素子の電気的特性を検査する。ここ
で、検査終了後には、検査終了した半導体素子が搭載さ
れていた同一トレイの同一位置に戻し、このトレイが収
納されていた同一マガジンの同一位置に戻すように動作
することで、検査前のトレイを収納するマガジンおよび
検査後のトレイを収納するマガジンを兼用するようにし
ているので、従来用いていたアンローダ部を削除するこ
とができ、半導体素子の収納および搬送を効率的に処理
することができる。また、装置の小型化、低価格、部材
コストを低減することができる。

【００６４】請求項２記載の本発明によれば、トレイを
２枚搭載することで、トレイ交換を半導体検査時間中に
平行して行えるようにしているので、トレイの交換が検
査中に行え、タクトタイムを短縮できた、半導体素子の
収納および搬送を効率的に処理することができる。

【００６５】請求項３記載の本発明によれば、トレイの
位置出しを行うトレイ押戻し機構を備えていることで、
この機構のストローク調整により品種の異なるトレイの
位置出しにも対応できるようにしているので、半導体素
子が収納されるトレイを多品種に渡って採用することが
できる。

【００６６】請求項４記載の本発明によれば、半導体素
子を吸着するヘッドを複数備えていることで、半導体素
子の回収と供給を連続して行えるようにしているので、
トレイの交換やＦＥＴ素子の搬送が検査中に行え、タク
トタイムを短縮でき、半導体素子の回収および供給を効
率的に処理することができる。

【００６７】請求項５記載の本発明によれば、半導体検
査治具を複数備えていることで、品種切換時に検査治具
の交換を行わなくても半導体素子の特性検査が行えるよ
うにしているので、半導体素子の特性検査を効率的に処
理することができる。

【００６８】請求項６記載の本発明によれば、検査ユニ
ットをダイセットで構成することで、ユニットの剛性と
精度を上げ、検査ユニット上部の半導体固定治具の交換
を容易にするようにしているので、半導体素子の特性検
査を高精度かつ効率的に処理することができる。

【００６９】請求項７記載の本発明によれば、下部に品
種により自動選択される半導体検査ブロックを複数備え
ていることで、品種によって適した半導体検査ブロック
を自動的に選択し、品種交換に即応できるようにしてい
るので、サイクルタイム、品種切換時間を短縮し、か
つ、品種切換作業による検査結果のばらつきを抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる半導体特性
検査装置に適応可能なＦＥＴ特性検査装置１を示すシス
テム構成図である。

【図２】ＦＥＴ特性検査装置１のトレイおよびＦＥＴ素
子の搬送手順を説明するための図である。

【図３】マガジンローダ３の動作を説明するための図で
ある。

【図４】トレイテーブル５の動作を説明するための図で
ある。

【図５】トレイフィーダ７の動作を説明するための図で
ある。

【図６】キャリアアーム９の動作を説明するための図で
ある。

【図７】ゲージテーブル１１の動作を説明するための図
である。

【図８】テスタテーブル１３およびテスタヘッド１５の
動作を説明するための図である。

【図９】テスタテーブル１３およびテスタヘッド１５の
調整方法を説明するための図である。

【図１０】測定用下治具６３の交換方法を説明するため
の図である

【図１１】ＦＥＴ特性検査装置１の検査ユニットの構成
を示す図である。

【図１２】従来のＦＥＴ特性検査装置の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

２ トレイ ３ マガジンローダ ４ ＦＥＴ素子 ５ トレイテーブル ６ マガジン ７ トレイフィーダ ９ キャリアアーム １１ ゲージテーブル １３ テスタテーブル １５ テスタヘッド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体素子が搭載された複数のトレイを
   収納しているマガジンからトレイを１枚づつ送り出すマ
   ガジンローダ部と、 該マガジンローダ部から送り出されたトレイをテーブル
   上に固定してトレイを搬送するトレイテーブル部と、 該トレイテーブル部で搬送されたトレイから特性検査す
   べき半導体素子を吸着して搬送する半導体搬送部と、 該半導体搬送部で搬送された半導体素子を特性検査する
   前に位置決めを行う半導体ゲージ部と、 該半導体ゲージ部で位置決めされた後に、半導体素子の
   電気的特性を検査する半導体特性検査部と、を備え、 前記半導体特性検査部の検査終了後には、前記半導体搬
   送部は検査終了した半導体素子を該半導体素子が搭載さ
   れていた同一トレイの同一位置に戻し、前記トレイテー
   ブル部は該トレイが収納されていた同一マガジンの同一
   位置に戻すように動作することを特徴とする半導体特性
   検査装置。
2. 【請求項２】 前記トレイテーブル部は、 前記トレイを２枚搭載することを特徴とする請求項１記
   載の半導体特性検査装置。
3. 【請求項３】 前記トレイテーブル部は、 前記トレイの位置出しを行うトレイ押戻し機構を備えて
   いることを特徴とする請求項１記載の半導体特性検査装
   置。
4. 【請求項４】 前記半導体搬送部は、 前記半導体素子を吸着するヘッドを複数備えていること
   を特徴とする請求項１記載の半導体特性検査装置。
5. 【請求項５】 前記半導体特性検査部は、 前記半導体検査治具を複数備えていることを特徴とする
   請求項１記載の半導体特性検査装置。
6. 【請求項６】 前記半導体特性検査部は、 検査ユニットをダイセットで構成することを特徴とする
   請求項１記載の半導体特性検査装置。
7. 【請求項７】 前記検査ユニットは、 下部に品種により自動選択される半導体検査ブロックを
   複数備えていることを特徴とする請求項６記載の半導体
   特性検査装置。