JPH11509981A - 沿直の面内でドッキングされて保持された集積回路を含むウエーファーに対する小型のインターフェースをもった検知器および試験器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 Ｄ／Ａ変換器（４３）が取り付けられた沿直に配置された作動試験ボード（４２）およびそのすぐ後方に連結されたピン（３８）を含んだ積回路を含む半導体ウエーファーまたは基質（８４）を試験する試験器（４０）。連結子のピン（１２）の沿直の配列を含む検知器（１０）には沿直の検知カード（５０）、および沿直に配置されたウエーファーまたは基質（８４）が保持されている沿直に配置されたチャック（３２）が取り付けられている。試験器（４０）および検知器（１０）の一つはお互いに関して動いてドッキングし、試験器（４０）と検知器（１０）は一緒に掛け金が掛けられた状態で固定される。同時に連結子のピンの配列（２２）は作動試験ボード（４２）の上の電気的連結子に対し電気的に連結され、検知カード（５０）から延び出している検知針（５１）はウエーファーまたは基質（８４）の上にある集積回路の接触パッドと接触して試験を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 沿直の面内でドッキングされて保持された集積回路を含むウエーファーに対する 小型のインターフェースをもった検知器および試験器 本発明の背景 本発明の分野 本発明は珪素または他の半導体のウエーファー、或いは他の基質の上に製作さ れた集積回路（ＩＣ）の電気的特性を試験し、どのＩＣが作動しているかを決定 する検知器（ｐｒｏｂｅｒ）および試験器に関する。特に本発明は検知器を試験 器に対し必要な精度で簡単にドッキングさせることができ、沿直の向きでウエー ファーの試験を行い得る装置に関する。 関連技術 集積回路（ＩＣ）は珪素のウエーファー上に作られ、通常該ウエーファー上に おいてＩＣが作動しているかどうかを決定するための試験が行われる。試験後、 該ウエーファーを壊して個々の打ち抜き品（ｄｉｅ）にし、作動する各打ち抜き 品を、セラミックス、プラスティックスまたは他のパッケージの中に、他のデバ イスに連結できる外部導線を用いて取り付ける。ＩＣを製造するためにウエーフ ァーについて試験を行うことの操作上の目的は、ＩＣの組み込みを行うために、 どれが作動するか、即ちどれがこの試験に合格するかについて調べることだけで ある。試験の際、「不合格」とされたＩＣには適当にマークを付け、「合格」し たＩＣの組み込みを行う前にこれを廃棄する。 集積回路中の個々のデバイスの幾何学的形状が小さくなり、ほぼそれ に比例して通常デバイスのクロック速度と呼ばれるデバイス中の電気信号の周波 数は増加するので、このような試験は次第に困難になって来た。さらにウエーフ ァーの検知器の所での試験は出来るだけ最終的な用途に似せて行わなければなら ない。その結果、試験装置もまた次第に高い周波数で動作させねばならなくなっ て来る。 従来法の最も最新型の検知器においては、試験器の試験ヘッドは、米国特許４ ，５１７，５１２号に典型的に見られるように、ヘッド板に取り付けられている 。挿入リングの上表面には接触ボードが配置され、底面にはカード・ソケットが 取り付けられている。これらはケーブルによって連結され、検知カードがポゴ・ ピン（ｐｏｇｏ ｐｉｎ）またはソケットによりカード・ソケットに取り付けら れている。試験ヘッドがヘッド板の上方に配置され、その間に作動試験ボード（ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｂｏａｒｄ）がある。作動試験ボードと接触ボードは ポゴ・ピンによって連結されている。ＩＣを含むウエーファーが取り付けられて いるチャックが検知カードの下方に配置され、検知カードから出た針状の接触子 が各ＩＣの上にある一定の接合パッドと接触している。 試験を最終用途に似せて行う場合の主な問題は、組み込まれたＩＣが最終段階 においてはプリント回路板の上において細い銅線により数ｍｍの間隔で連結して 取り付けられていることである。試験を行う際ＩＣへの連結は、論理的な試験パ ターンを発生する試験用コンピュータから、一組の連結部材、典型的にはケーブ ルにより、該論理信号を時間と共に変動する電気信号に変換するＤ／Ａ（ディジ タルからアナログへの）変換器へ、さらに検知カードを経て、最終的にはＩＣへ と連結を行わなければならない。伝統的な試験の形では、ウエーファーの上に配 置された 検知カードからＤ／Ａ変換器を含む筺体へとケーブルが延びている。米国特許４ ，５１７，５１２号においては、Ｄ／Ａ変換器が試験ヘッドの検知カード上に配 置され、ケーブルはＤ／Ａ変換器から試験器へと延びている。検知カードは集積 回路上のパッドと接触するように位置された一組の検知針を含んでいる。このよ うに、このシステムはソフトウエアの制御の下にホスト・コンピュータ上に特殊 な試験条件を生成し得るように設計されている。試験器は出来るだけ多くの組の 条件によりチップを検査しなければならない。 実際の試験法では試験器と検知器との両方を使用する。米国カルフォルニア州 Ｓａｎｔａ ＣｌａｒａのＥｌｅｃｔｒｏｇｌａｓ Ｉｎｃ．社製の４０８０ま たは４０８５型のような検知器は、ウエーファーを検知カードの下方の周りで動 かし、各ＩＣ上の多数の小さいパッドと検知針との間で繰り返し接触を行わせる ことにより水平に配置されたウエーファー上のＩＣを検査する機器である。同様 なシステムは米国特許５，１７０，０５３号にも記載されている。検知器の底部 は電子回路、および検知カードに対する孔をもった金属板から成るリング・キャ リアーを含んでおり、該リング・キャリアーは一連の支柱の中へねじ込まれたネ ジにより該底部に取り付けられている。検知カードはリング・キャリアーの孔の 中に取り付けられている。ウエーファーは一組みの真空リングを介しＸＹステー ジのチャック、特にチャックの頭部に保持されている。チャックの頭部はネジを 用いてＺ／θステージに取り付けられ、該Ｚ／θステージは米国特許４，０６６ ，９４３号記載のように、沿直に動くことができ、また親ネジに連結されたステ ップ・モーターを使用して回転することができる。Ｚステージはまた、下記に説 明するようにウエー ファーを移動させるのに使用される真空ピンを有している。Ｚ／θステージはＸ Ｙステージに取り付けられ、Ｚ／θステージは検知針を次々に配置された各ＩＣ 上のパッドと接触させるのに使用される。ウエーファー上のＩＣはどれでも試験 することができる。Ｅｌｅｃｔｒｏｇｌａｓ社によって使用されているように、 Ｚ／θステージは米国特許５，３４４，２３８号に記載されＥｌｅｃｔｒｏｇｌ ａｓ社から＃ＰＺ７型として市販されているようなボールベアリング・アセンブ リーであることができ、またＸＹモーターは米国特許３，９４０，６７６号記載 のような線形ステップ・モーターであることができる。Ｅｌｅｃｔｒｏｇｌａｓ 社の４０８０型および４０８５型におけるように、カセットからウエーファーを 自動的に取り出し、またこれをチャックの頂部に装着するロボットが検知器に付 加されていることも多い。 従来法のデバイスにおける最も初期の試験器における連結は、試験器の中に埋 め込まれたＤ／Ａ変換器から試験器から出る一連のケーブルを通り検知器に至る ような連結である。試験周波数が高くなるにつれ、Ｄ／Ａ変換器および検知カー ドからのケーブルの長さによっで最高試験周波数が制限される。米国特許４，５ １７，５１２号に記載されたような一つの解決法は、Ｄ／Ａ変換器を試験ヘッド の中で検知器の真上に置き、検知カードに対するケーブルの連結が非常に短くな るようにすることである。これらのケーブルは非常に僅かの電流しか運ばないか ら、従来法のデバイスで見られるような検知カードに対しもともと使用されてい たケーブルよりも高い周波数で試験を行うことができる。 使用出来るケーブルの長さおよび連結の種類に対しては実用上の制約が多数存 在する。 （１）試験器は上記のような検知器および組み込まれたＩＣを取り扱う他の型 の機器に連結することができなければならないか、或いは手動で装着される個々 の組み込まれたＩＣの試験に使用できなければならない。 （２）インターフェースの高さおよび位置に対する共通の基準はない。 （３）検知器は種々の試験器の間を動くことができ、保守のために利用できな ければならない。保守または調節はＺ、Ｘ、およびＹステージを含んでいる。適 切な接触をさせるためには、チャックの頭部は水平のＸＹステージの高さの所に あり、検知カードの針はチャックの頂部の高さの所になければならない。通常ネ ジを取り付けるか、または金属の薄片を付加する、即ち「シミング（ｓｈｉｍｍ ｉｎｇ）」を行うことにより、チャックの頭部の下方またはＺステージの下方に おいてパッドを圧縮して調節を行う。リング・キャリヤーの隅に取り付けられた リング・キャリヤーのネジにより検知カードの高さが与えられる。 （４）保守のためにはＤ／Ａ変換器が使用できなければならない。Ｄ／Ａ変換 器は調節または交換が必要である。 （５）試験ヘッドは検知器の中にドッキングされなければならないか、或いは Ｄ／Ａ変換器と検知カードの間で電気的に連結されていなければならない。作動 試験ボードの外側の表面は典型的には半径方向の連結点から成っている。検知カ ードの上面はそれと合った連結パッドの組から成っている。ポゴ・ピンのリング を使用して電気的な連結を行うことができる。ポゴ・ピンは小型の圧縮し得る連 結器であり、典型的には内部のバネをもった二片から成る構造をもち、二つの平 らでない表面の間で多重接触を行わせることができる。同じ動作目的をもったも っと複雑な 構造物が米国特許５，１８７，４３１号に記載されており、この場合ポゴ・ピン は典型的にはリング・キャリヤーの頭部に取り付けられたプラスティックスのリ ングの中に保持されている。 作動試験ボードがポゴ（ｐｏｇｏ）・ピンと接触すると、半径方向の接触点は ポゴ・ピンと同一線上に並ばなければならない。このことは試験ヘッドの中の孔 と合致するピンのような機械的な鍵を用いることによって達成される。通常この 方法はドッキング（ｄｏｃｋｉｎｇ）と呼ばれる。接触点は直径が１〜２ｍｍで あり、これによりドッキングに要求される精度が規定される。 米国特許５，３２９，２２６号に記載されているように、さらに他の層を含み ポゴ・ピン以外の連結子を用いるような他の複雑なインターフェースも存在する 。しかし試験ヘッドを検知器と正確にドッキングさせることが一般的にはなお必 要である。すべての場合において試験ヘッドにはすべての軸方向に動き検知器に 対して位置決めが出来るような機械的自由度が備えられている。 試験ヘッドは直径が最大９１ｃｍ、重さが２２７ｋｇであることができる。試 験ヘッドには信号を発生する極めて高性能のＤ／Ａ変換器の多数の集合が含まれ る。これらの試験ヘッドは次第に大きく、扱いにくくなり、それを動かし方向を 変えるのにそれ自身を操作する装置を必要とするようになった。 操作装置は米国特許５，２４１，８７０号に記載されている。試験ヘッド、操 作装置およびケーブルは次第に価格のかかる設備空間となっている。或る製造業 者は、床空間を使用することなく試験ヘッドを動き回らせるためには検知器の上 方に信号機を取り付けるような極端なことを行っ ている。 最近の試験ヘッドが導入されて以来試験周波数は少なくとも１０倍に増加した 。試験器からＤ／Ａ変換器へ至るケーブルは今や再び試験周波数の因子となった のである。従って非常に高速度の試験器のインターフェースをつくるためにはも っと価格的に効率の良い解決を図る必要がある。 米国カリフォルニア州ＲｉｃｈｍｏｎｄｏのＫｅｎｓｉｎｇｔｏｎ Ｌａｂｏ ｒａｔｏｒｉｅｓは沿直に取り付けられた挿入し得るウエーファー半導体を検査 するための顕微鏡が取り付けられたウエーファーを検査し欠陥を見ることができ るステーションを開発した。 本発明の概要 本発明の一態様に従えば、重要なＤ／Ａ変換器が試験器に組み込まれ、試験器 の制御部からＤ／Ａ変換器および試験すべき装置へと至る連結経路が短くなって いる検知器および試験器が提供される。連結が短いことは高周波での試験を行う ために必要な鍵である。 さらに本発明の装置には試験器の試験ヘッド、および試験ヘッドの作動試験ボ ートが具備され、Ｄ／Ａ変換器は作動試験ボートの後方に沿直に取り付けられて いる。同様にＸ方向において直線ベアリング上を水平に移動するＹＺステージ・ アセンブリーをもった底部を含む検知器が備えられている。このステージ・アセ ンブリーは沿直に配置され、検知器は全体としては水平に移動し試験器の沿直に 配置された試験ヘッドに関しドッキングするようになっている。検知器を試験器 とドッキングさせるためには、検知器を水平に移動させて（転がして）試験器に 対し大体の位置決めを行い、またＺ方向の高さに対しても大体の調節を行う。次 いでＹＺステージ・アセンブリーを、手動で操作されるか或いはモータ ー駆動の親ネジで駆動される直線ベアリングの上をＸ方向に動かす。検知器の位 置決め用のピンが試験器の孔と係合し、リング・キャリヤーのサブステージはＹ およびＺ方向に動き、作動試験ボート上の接触点に対して検知カードに取り付け られたポゴ・ピンの位置決めを行う。ステージが試験器の方への相対運動を完了 し、ラッチがかけられると、検知器は試験器の直前において沿直にドッキングさ れ、作動試験ボートおよび検知カードはポゴ・ピン・アセンブリーを通して電気 的に接触する。従って非常に高速度で試験を行うための極めて小型のインターフ ェースが得られる。 上記の配置の利点は次の通りである： （１）Ｄ／Ａ変換器は試験器の中に取り付けられ、従ってＤ／Ａ変換器アセン ブリーに必要とされる運動の範囲を最小限度にすることができ、ケーブルの長さ を減少できるか、或いはすべてのケーブルの代わりにピンによる連結を用いて外 部のケーブルの必要を完全に無くすことができる。その結果著しく高速の電気的 インターフェースを得ることができる。 （２）検知器と試験器との組み合わせがもつ床面積は従来法による試験ヘッド に対する解決法に比べ著しく減少する。将来ウエーファーの大きさおよび検知器 は益々大きくなると思われるから、このことは特別な利点である。 本発明の重要な要素は、リング・キャリヤーの中にあるリング・キャリヤーの サブステージの運動であり、これによってリング・キャリヤーのサブステージは ウエーファーの運動面内（ＹおよびＺ）を比較的自由に動くことができ、しかも ウエーファーの運動に直交する方向（Ｘ）の運動はほとんど行わず、従って検知 針はウエーファーの高さの所に留まっ ている。ウエーファーはチャックの頭部に取り付けられている。 本発明の装置はその沿直の表面から自由に到達し得る電気的連結子を含む沿直 に配置された作動試験ボードを有する試験ヘッドを含んだ試験器；および該試験 器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な配列、一 連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導体のウエ ーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み、該集積 回路の各々は接触パッドを含む検知器を有し、該試験器および該検知器の少なく とも一つは、お互いに関して水平の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒 になってドッキングし、同時に該連結子のピンの中の選ばれたものを該電気的な 連結子の中の選ばれたものに対して、また検知針をウエーファーの接触パッドに 対して電気的に連結させる装置である。 図面の簡単な説明 図１は沿直に配置された試験器とドッキングする前の沿直に配置された検知器 の模式的側面図である。 図２は試験器とドッキングを行った後の模式的側面図であり、一部を取り去っ てＤ／Ａ変換器の内部の位置を示している。 図３はポゴ・ピンの配列を示す検知器の模式的側面図である。 図４は試験器の模式的部分見取り図であり、露出した作動試験ボードを取り去 ってＤ／Ａ変換器の位置を示している。 図５はリング・キャリヤーおよび試験器のサブステージの模式的端面図であり 、一部を切り取ってその間にある剪断ベアリングの連結を示している。 図６は図５の６−６の線で切った剪断ベアリングの連結の模式的側面 図であり、これは検知器のドッキングの際細かい位置決めを行うためにリング・ キャリヤーとサブステージとの間に延びている。 図７は直交するＺおよびＹ軸の直線ベアリングを含むリング・キャリヤーの第 ２の具体化例の模式的端面図である。 図８は図７の８−８の線で切った模式的側面図である。 図９はステージのチャック、それに取り付けられたウエーファー、およびステ ージのＸ−Ｙ直線駆動装置の模式的見取り図である。 図１０は図９のステージに使用できる磁気的空気ベアリングの模式的側面図で ある。 図１１は図１０の１１−１１の線で切った図１０の空気ベアリングの模式的側 面図である。 図１２はＩＣを含むウエーファーをウエーファー保持用のカセットから沿直に 配置されたチャックを有するインターフェースへと移動させる付属のロボット・ システムを含む検知器の模式的見取り図である。 図１３は試験器の作動試験ボート、および図１の検知器に使用できるポゴ・ピ ンのリングから延び出したポゴ・ピンを示す一部を取り去った見取り図である。 図１４はポゴ・ピンのリングからウエーファーへ至る針の連結を示す模式的側 面図である。 図１５はポゴ・ピンの断面図である。 詳細な説明 次に添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。 図１は底部１５および沿直の壁３５を含む検知器１０を示し、この壁にはＹＺ ステージ・アセンブリー３０が動き得るように取り付けられ、 直線ベアリング３６の上を移動する。該ベアリングはレール３６ａおよびローラ を含むキャップ３６ｂを含み、Ｘ方向に移動してドッキングの部を果たすことが できる。適切な直線ベアリングの一例は日本の岐阜にあるＮｉｐｐｏｎ Ｐｒｅ ｃｉｓｉｏｎ社製の交叉したローラ・ウエイ（ｒｏｌｌｅｒ ｗａｙ） ＩＫＯ ＃ＣＲＥＷＵ−６０−２０５型であり、これは使用の際約１００ｍｍ移動する ことができる。同等な製品は米国コネチカット州ＢｅｔｈｅｌのＤｅｌ−Ｔｒｏ ｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ社で製造されている。これらのベアリングは図３にもっ と詳細に示されている。ＹＺステージ・アセンブリー３０はチャック３２、直線 ベアリング３６を有するＹＺステージ２３、およびリング・キャリヤー１９から 成っている。リング・キャリヤーは、検知器の沿直の壁３５から延びている隅の 支柱３７に取り付けられていることができる。従来の検知器の前述の例と同様に 、ウエーファーは典型的な真空によりチャックの頭部３１に保持される。チャッ ク３２はＹＺステージに取り付けられている。例えばポゴ・ピンのような水平の 連結器のピンの配列２２がリング・キャリヤーの検知カード（隠れている）の上 に取り付けられている。リング・キャリヤーの内部にはサブステージ２１が存在 する。このサブステージの上に３本の位置決めのピン１１が取り付けられている 。サブステージ２１は、ＹＺステージを約２〜約５ｃｍ動かし、位置決めのピン が試験器４０の位置決め用の孔４４（図４）の中に滑り込み、試験器４０に対す る検知器１０の位置を細かく調節出来るように取り付けられている。 検知器１０を試験器４０にドッキングさせるには、検知器をキャスター１６に 載せて移動させ、大体の位置決めを行う。適当な装置の例とし ては、米国カリフォルニア州Ｕｎｉｏｎ ＣｉｔｙのＣａｓｔｅｒ Ｔｅｃｈｎ ｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ．製の＃７５型があり、検知器が移動する固定した水平の 床面２０の所まで一組の固定した脚１７が下げられるようになっている。適当な 脚のユニットの例としては、メトリック・スタッド（ｍｅｔｒｉｃ ｓｔｕｄ） 型として知られている米国マサチューセッツ州ＢｒｉｇｈｔｏｎのＶｌｉｅｒ製 のものがある。脚１７はＺ方向の大体の高さを決定するために使用される。図１ に示すように検知器をドッキングさせる準備ができると、ＹＺステージ・アセン ブリーを直線ベアリング３６の上でＸ方向に動かす。検知器から延びている位置 決め用のピン１１が試験器の孔４４（図４）の中に差込まれる。ドッキングさせ るためには、リング・キャリアーのサブステージ２１をＹおよびＺ方向に動かし 、例えばサブステージとリング・キャリアーとの間にあるゴムの詰め物の可撓性 を利用し、試験器４０の作動試験ボード４２（矢印４６で示す）の上の電気的連 結子または接触点４５に対しインターフェース１４（図１３）の所で配列２２の 中のすべての水平のポゴ・ピンの位置決めを行う。検知器はリング・キャリヤー １９の中にピボット回転する掛け金状のアーム９６（図１４）を有し、試験器に 取り付けられた掛け金の受け９７の中に掛けられ、ドッキングが完成する。ここ では試験器の方へ水平方向に動く検知器を例として本発明を説明しているが、試 験器ユニット４０または両方のユニットが動いて掛け金が掛かった状態になるか 、或いは片方のユニットが沿直の軸の上でピボット運動し、他のユニットの上に （扉のように）近付くようにすることもできる。 ＹＺステージ・アセンブリー３０が前方へと動き、インターフェース１４の所 で試験器の直前でドッキングが行われ、作動試験ボード４２と ポゴ・ピンの配列２２の中にあるポゴ・ピン１２とは電気的に接触し、非常に高 速度の試験、即ちウエーファーの試験の場合には好ましくは約２００〜約５００ ＭＨｚの範囲の速度の試験に対し非常に小型化されたインターフェース１４が形 成される。検知器１０の底部の延長部分１８は、図１２に示されているようなウ エーファー・カセットを含むロボット装着アセンブリーが取り付けられるように 設計されている。 Ｄ／Ａ変換器は試験器からディジタルの指令を受け取り、試験されている電気 回路を実際に動かすアナログの信号に変換する。これらのボードに対する電気的 な連結の性能によって試験の性能が決定される。Ｄ／Ａ変換器４３は試験器に取 り付けられており（図４）、従来法のＤ／Ａ変換器に必要な或る範囲に亙る運動 を必要とせず、ケーブルの長さを減少させるか、または完全にケーブルを除去す ることができる。その結果著しく高速の電気的インターフェースが得られる。 検知器と試験器との組合せが占める床面積は従来の試験ヘッドに対する解決法 に比べ著しく減少している。将来ウエーファーの大きさおよび検知器の大きさが 大きくなるにつれて、このことは特に有利となるであろう。 作動試験ボード４２は試験器４０の沿直の表面４７の上に沿直に取り付けられ ている。試験器４０は脚４１によって床の支持表面２０に対し横方向に固定され ている。Ｄ／Ａ変換器４３は図２、４および１４から判るように作動試験ボード ４２のすぐ後方に取り付けられている。 図５および６に示されているように、リング・キャリヤーのサブステージはウ エーファーの運動面（ＹおよびＺ）内において比較的自由な運動を行い、ウエー ファーの運動と直交する方向（Ｘ）では殆ど運動を行 わず、検知針はウエーファーと同じ高さに留まる。第１の実施例においては二つ の重なり合った唇状部２５および２６がつくられ、その一つはリング・キャリヤ ー１９の上に、他の一つはサブステージ２１の上につくられている。ゴムの詰め 物２７は、唇状部の間でこの詰め物の末端部において金属またはプラスティック スの板２８ａにネジ２８により取り付けられている。ゴムの詰め物は唇状部の周 りの数箇所に配置されている。詰め物の数および大きさは使用される力、および Ｘ方向の運動を最小限度に抑制する必要性によって決定される。例えばリング・ キャリヤーおよびサブステージの周辺部に８個の詰め物を等間隔で位置させるこ とができる。典型的なゴムの詰め物は非常に小さい剪断モジュラスをもっている が、圧縮モジュラスは大きい。ゴムの詰め物はそれぞれのモジュラスが約１０^-3 ＧＰａおよび約１０ＧＰａの天然ゴムからつくられる。ＹおよびＺ方向の運動は ゴムを剪断方向に動かす傾向があり、Ｘ方向ではゴムを圧縮させる傾向がある。 ゴムの詰め物は検知器をドッキングさせる際細かい位置決めを行い得る特殊な機 能をもった剪断ベアリングになる。 図５および６に示したのと同じ機能を与える図７および８に示した他のアセン ブリーでは、ＹＺステージ・アセンブリーの下方で第２の対の直線ベアリングを 使用し、５００ｍｍより小さいＹ方向の運動を行わせる。リング・キャリヤーの サブステージ２１はＺ方向の運動を許す一対のベアリング３４を有している。こ のベアリングは直線ベアリング・アセンブリーであることができる。適当なベア リングの例はＤｅｌ−Ｔｒｏｎ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ製の交叉した直線ローラ・ ベアリングである。サブステージはゴム片３３によって吊り下げられている。２ 対の直線ベ アリング２９、３４はリング・キャリヤーのサブステージに対する直交したＹＺ 運動を与え、ゴム片３３はリング・キャリヤーのサブステージに対し重力に抗す る拮抗力を与える。従ってサブステージは一対のゴム片によりつくられた上方の 吊り部材を有している。 リング・キャリヤーのサブステージの中のアセンブリーは作動試験ボードおよ びＤ／Ａ変換器を試験器に取り付けるためにも同等に使用することができる。こ の場合作動試験ボードおよびＤ／Ａ変換器は位置決め用のピンの力の下でＹおよ びＺ方向に動き、細かい位置決めを行うことができる。 チャックの頭部３１に取り付けられたウエーファー８４に対し試験器４０の方 から接触を行う際の次の操作は、リング・キャリヤー１９に取り付けられた検知 カード５０によって行われる。リング・キャリヤーの後にはＹ−Ｚステージ・ア センブリーが存在するが、これはＹＺ面内では検知カード５０の前方でチャック ３１に取り付けられたウエーファーを動かし（図１４）、Ｘ方向においてはウエ ーファーを動かして検知針５１と接触させる。各チップが試験された後、ウエー ファーはウエーファーの上の次のチップへとＹおよびＺ方向に動く。この操作は 関連した技術の項で５番目の節に記載した従来の操作と同様であるが、運動面は 異っている。 本発明のＹＺステージは最高速度２５０ｍｍ／秒、最高加速度１Ｇにおいて沿 直面内において動作することが好ましい。これは運動面に沿直なＸ方向において は最高１００ｋｇの大きな力に対する抵抗を与える。この力は、最高２０００個 の検知針をＩＣまたはＩＣ群の接触パッドと接触させなければならない時に発生 する。ＹＸステージは負荷をかけた 場合Ｘ方向において２μ以内しか動かないことが好ましい。 この用途に適した従来のＹＺステージ・アセンブリーは２個の連結された線形 モーターから成り、該モーターは一つが或る軸に他の一つが他の軸にあってＨ型 の架橋の形をしているものである。このステージはＮｅｗ Ｅｎｇｌａｎｄ Ａ ｓｓｏｃ．製のＯＦＳ型におけるようにＨ形の架橋のアームの上に載っている。 空気ベアリングに支持されたステージを動かすために親ネジを使用するシステム は米国特許４，６７７，６４９号に記載されている。直流サーボモーターおよび 空気ベアリングはＤｏｖｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＸＨ型のステージ におけるように使用することができる。また沿直の親ネジをベースにしたステー ジは米国特許５，２４１，１８３号に記載されている。 このような架橋システムの欠点は、検知針の圧縮によって生じるステージの運 動面に沿直な力をＨ形の架橋によって支えなければならないことである。また加 速または減速の際の捩り力もＨ形の架橋ベアリングによって支えられなければな らない。最後にＨ形アセンブリー全体によって運動の平らさが与えられなければ ならない。直交する力が運動の負荷に比べて著しく大きい場合には、この力だけ を支えるためにＨ架橋を強化しなければならない。 水平面内で動作するモーターの場合、制御を行う平らな表面上にある空気ベア リングの上に負荷を載せ、非常に平らな運動を行わせるか、または直交する荷重 に対する抵抗を与えることができる（米国特許５，０４０，４３１号）。空気ベ アリングの基準面および二つの連結されたステージを有する複雑な沿直ステージ はマイクロ平版印刷システムにおいてウエーファーの位置決めを行う米国特許５ ，２８５，１４２号に記載 されている。単一ステージを使用する空気ベアリング・システムは、空気ベアリ ングを補償する重力が存在しないから、沿直面内ではうまく動作しない。 図９〜１１は、直交する負荷および捩りの負荷に対して抵抗性がある沿直面で 操作されるステージ・アセンブリーとして特に効果的なステージ・アセンブリー を示している。このステージ・アセンブリーは磁気的に予め負荷がかけられた空 気ベアリング・ステージを含んでいる。図１０に示されているように、ステージ ３２はステージ中間部材７２とステージの底部６０との間にある空気通路６３、 圧縮空気（矢印６６）を導入するためのステージの底部６０にある空気通路６４ 、およびステージの底部６０に取り付けられた永久磁石６２を含んでいる。チャ ックの頭部３１を含むステージのカバー７１はステージの中間部材７２にネジで 連結されている。ＸＹステージ・アセンブリー３０は直線駆動システム６７に取 り付けられ、該システムは該ステージを棒６７ａの上で一つの（Ｙ）方向に動か す。これらの直線駆動システムは正確な運動を行うためのエンコーダー（図示せ ず）を含んでいることができ、また空気または直線ボール・ベアリングの支持材 、および直線ステップ・モーター、直線直流サーボ・モーター、ボールネジまた は親ネジの駆動装置を含んでいることができる。最も効果的な解決法は、Ｄｏｖ ｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製の例えばＥＳ−６００−Ｓ−２５０−ＣＬＳ 型の空気ベアリングで支持された直流サーボ・モーターである。 ステージ・アセンブリーの底部、特に壁３５は鉄または鋼のような強磁性体の シートで覆われている。ステージの底部６０の底のレイアウトは磁石６２および 空気ノズル６９から成る正方形のパターンをなしてい る。永久磁石は磁石のシートを引き付け、圧縮空気は間隙６５の中につくられた 磁気的に予め負荷がかけられた空気ベアリングの上にステージを浮遊させる。圧 縮空気は、やはりＹ方向の直線駆動装置へのまた該装置からの信号を伝える臍部 （図示せず）の中のホースを通り通路６３へ供給される。磁石６２を使用すると 、ステージを任意の面内で操作することができ、上側を下向きにすることさえで きる。空気ベアリングに対し予めかけられる負荷は、磁石の数と強さによって設 定される。希土類コバルト磁石、例えば米国ニュージャージー州Ｂａｒｒｉｎｇ ｔｏｎのＲｄｗａｒｄｓ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製のＭ３０，７９９のような 磁石を使用することができる。以前の装置ではモーターの一体となった要素とし て例えば米国特許３，９４０，６７６号記載の磁気性空気ベアリング、または永 久磁石を含むプラテンの上を走行する直流サーボ・モーター（米国特許４，６５ ４，５７１号および同４，７４２，２４６号）を使用した。従って本発明におい ては、低価格で高精度の長区間を移動するステージにおいて、直交する捩り負荷 に対する抵抗としてのみ磁気的に拘束された空気ベアリングを使用することが好 ましい。 他の実施例としては、米国特許４，６４５，５７１号記載のようなステージと して２個の軸モーターを使用する。このモーターは物理的にＨ形の棒機構に連結 されている。直線ＹおよびＺモーターの代りに直線運動エンコーダーを用いるこ ともできよう。これらの要素の組み合わせにより、駆動要素が負荷の重心近くに あり、捩りの負荷を最小限度に抑制し得るモーターが得られる。低価格で運動の エンコードを行うことによりステップ・モータの位置をプラテンのステップに対 し性格且つ自動的に決めることができる。位置決めに対する必要事項は米国特許 ３，９４ ０，６７５号に示されている。位置決めはＥｌｅｃｔｒｏｇｌａｓ社の４０８０ および４０８５型の検知器に使用されているように現在では手動で操作されてい る。 ドッキング機構、リング・キャリヤーおよびＹＺステージをもっている他に、 このシステムはウエーファーを自動的に装着し、また取外す装置を含んでいる。 Ｋｅｎｓｉｎｇｔｏｎ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙのＥｃｏｎｏｍｉｃ Ｖｅｒｔｉ ｃａｌ ウエーファー／ＰＦＤ検査工具に使用されているようなロボット・シス テムが市販製品として得られる。図１２に示されているような通常のロボット・ システムにより、ＸＺロボット７９、予備位置決めステーション８０、Ｙ軸移送 ロボット８１、および緩衝ステーション８２を含む機能が最小の床面積で与えら れる。ＸＺロボットはＳＴＡＲ ＬＩＮＥＡＲ ＳＹＳＴＥＭＳ製のような二個 の直線運動システムを含んでいる。これらの運動システムはボールネジまたはベ ルト駆動装置のいずれかを使用し、ボール・レール・システムの中で台を動かす 。ＸＺロボットはＺ方向に下方に動き、次いでＸ方向に前方に動くことによりカ セット８５からウエーファー８４を拾い上げる。ワンド（ｗａｎｄ）８６は十分 薄く、カセットの中にあるウエーファーの間を通ることができる。ワンドの前方 にある真空の孔８７はワンドの中にある通路を通して真空源に連結されたポート （図示せず）に連結されている。このような真空拾い上げシステムはウエーファ ー・ロボット工業において標準的なものであり、Ｋｅｎｓｉｎｇｔｏｎ Ｌａｂ ｏｒａｔｏｒｉｅｓによって使用されている。ワンドがウエーファーと接触する と、真空がかけ始められ、ウエーファーがしっかりと保持される。ＸＺロボット はＺ方向を上方へ、またＸ方向を前方へと動き検知器の前 に至る。次いでこれは下方へ動いて戻り、予備位置決めを行うチャック８８の上 にウエーファーを落とす。この予備位置決めを行うチャックはワンドにおけると 同様な真空孔および連結部を有している。予備位置決めを行うチャックまたはス テーションは、ノッチのような機械的なキーによりウエーファーの中心およびウ エーファーの方向を見出すのに使用される普通の装置である。この目的のための ステーションは高速光学的ウエーファー予備位置決め装置（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅ ｄ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｗａｆｅｒ Ｐｒｅａｌｉｇｎｅｒ）の名称でＫｅｎｓｉ ｎｇｔｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社から、或いは米国マサチューセッツ州 ＮｅｗｔｏｎのＡＤＥ社により非接触型ウエーファー予備位置決め装置（Ｎｏｎ −ｃｏｎｔａｃｔ Ｗａｆｅｒ Ｐｒｅａｌｉｇｎｅｒ）ＰＡ−４０８／４２８ 型として市販されている。典型的にはこれらのシステムはウエーファーを使用し て検出器の配列に当たる光源を遮蔽する。 一度ウエーファーの中心および方向が見出されると、ウエーファーは所望の方 向へと回転し、移送ロボットのワンド８９は前方へと動いて予備位置決めステー ションからウエーファーを拾い上げる。移送ロボットが予備位置決めチャックの 後方に来た後、ウエーファーが予備位置決めチャックの前に来る。移送ロボット のワンドのＸ方向の運動は、直線運動をする台に取り付けられたＸ方向へ約１ｃ ｍ移動する小さいモーター付きのステージ９０によって与えられる。適当なステ ージの例としては、米国カリフォルニア州ＩｒｖｉｎｅのＮＥＷＰＯＲＴ社製の ８５０Ａ−０５−ＨＳ型モーターが付属した４３３型のステージを挙げることが できよう。移送ロボットのワンドはまたＸＺロボットのワンドと同様に真空孔を 有している。移送ロボットは米国ノースカロライナ州Ｃｈａｒｌ ｏｔｔｅのＳＴＡＲ ＬＩＮＥＡＲ ＳＹＳＴＥＭＳ社製の他の直線運動システ ムまたは同等物であることができる。 もしこれが新しいカセットの第１のウエーファーである場合には、移送ロボッ トのワンドがＹＺステージ２３の上に来るまでＹ方向に動く。ＹＺステージのチ ャックの頭部３１は真空ピン９３が露出するまでＸ方向に動く。このピンの上で 真空に引かれ、ウエーファーが保持されるまで移送ロボットのアームはＸ方向に 動く。ウエーファーはアウトライン９４で示されている。移送ロボットに対して 真空が緩められ、ＹＺステージがＺ方向に動くと、チャックの頭部はワンドを離 す。次いでチャックの頭部は上昇してウエーファーを支持し、ウエーファーは検 知の準備が整う。次いで移送ロボットはＹ方向に動いて予備位置決めステーショ ンへ戻り、次のウエーファーに対する準備をする。 チャックの頭部の上のウエーファーの試験がなされた後、チャックの頭部は引 っ込み、ウエーファーはピン上に支持される。ＹＺステージはウエーファーをや はり真空孔をもっている緩衝部材のアーム９５の上で動かす。緩衝部材のアーム は移送ロボットの上のものと同様な小さい移動ステージ９１の上をＸ方向に動き 、ウエーファーを拾い上げる。この時移送アームはＹＺステージの上で次のウエ ーファーを動かし、上記に説明したようにしてウエーファーを移送する。ＹＺス テージが去った後、緩衝部材のアームは戻るか、および／または移送ロボットは 前方へ動いてウエーファーを移送ロボットの方へ戻す。移送ロボットは予備位置 決めステーションへと戻り、ここでＸＹロボットがウエーファーを拾い上げ、こ れをカセットへと戻す。 ワンドは一緒に作動して目的を達成するように選ばれる。使用出来る 大きさおよび形には他にも多くの可能性がある。実質的な機能はウエーファーを 拾い上げ、これの予備的な位置決めを行い、遅延時間を最小にしてＹＺステージ に装着することである。 以上チャックに取り付けられたウエーファーを用いて本発明の説明を行ったが 、試験の目的で検知される接触パッドを含む電子回路が搭載されたガラスまたは 他の材料基質、例えば活性マトリックス液晶ディスプレーを取り付けることもで きる。従って本発明で使用される「ウエーファー」という言葉はこのような基質 を含むものとする。 図１３は、ドッキングおよびドッキング解除（矢印４６）の際、それぞれ作動 試験ボード４２の接触点４５と接触しまたそれから離れるポゴ・ピン１２の接触 を示す。図１５は典型的なポゴ・ピンを示し、これは第１の円筒形の端が閉じた 外殻５５、それと入れ子になった内側の円筒形の端が閉じた外殻５６、および外 殻の内部において閉じた端の間に延びたバネ５７から成っている。 図１４はインターフェース１４の詳細を示すが、ここでポゴ・ピンの配列２２ は作動試験ボード４２と接触している。ピボット回転するラッチのアーム９６の 一端９６ａを（ピン３９により）ピボット回転するように取り付けるリング・キ ャリヤーにより掛け金機構が備えられている。キャリヤーが動き掛け金状に係合 してラッチのアーム９６が受け９７掛けられると、アーム９６は作動試験ボード に取り付けられたラッチの受け９７の外側の表面９７ａを持ち上げる。試験後、 ピストン棒９９、およびこのピストン棒が下向きに動くことによってアーム９６ を受け９７から外側へピボット回転させるための、アーム９６の端９６ａに取り 付けられたピンを有する油圧シリンダー９８の働きにより掛け金が外され る。配列３８の中に位置する第２の組のポゴ・ピンは、作動試験ボード４２の適 切な接触点４５をその中にあるメッキされた貫通孔（図示せず）により直接１個 またはそれ以上のＤ／Ａ変換器４３の縁の連結器に連結する。従ってケーブルは 必要でない。 検知針５１は通常の構造または例えば米国カリフォルニア州Ｓａｎｔａ Ｃｌ ａｒａのＰｒｏｂｅ Ｔｅｃｈ社製の膜状検知カードのような他の構造をもって いることができる。この針は検知カード５０から伸び出し、チャックの頭部３１ に取り付けられたウエーファー上のＩＣ接触パッドと接触している。この二つの 部材をもっと明らかに示すように、チャックの頭部とウエーファーとの間には僅 かな間隙が示されている。検知カードはリング・キャリヤーの孔の中に取り付け られている。ウエーファーはＸＹステージのチャック、特にチャックの頭部に一 組の真空リングを介して保持されている。チャックの頭部はネジを用いＸ／θス テージに取り付けられている。このＸ／θステージは米国特許４，０６６，９４ ３号に記載されているように、親ネジに連結されたステップ・モーターを使用し てＸ方向に動き、且つ回転することができる。Ｘステージはまたウエーファーを 移動させるのに使用される真空ピンを有している。Ｘ／θステージはＹＺステー ジ３２に取り付けられ、Ｘ／θステージは検知針をそれぞれ相連続して配置され たＩＣ上のパッドと接触させるのに使用される。ウエーファー上のどのＩＣを試 験することができる。 図１４においては、ポゴ・ピン・アセンブリー２２はリング・キャリヤーの基 質２１に連結されているように示されているが、このアセンブリーは作動試験ボ ード４２に連結されていることもできる。同様に、図 ３および４は細かい位置決めに使用するものとしてサブステージを示しているが 、作動試験ボードおよびＤ／Ａ変換器はＹＺ方向に少しの量だけ、即ち約２〜５ ｃｍだけ動き、検知器に対してポゴ・ピン・アセンブリーの細かい位置決めを行 い得るように配置することができるものと了解されたい。 本発明の上記具体化例の説明は例示のためのものであり本発明を限定するもの ではない。上記の説明から当業界の専門家には本発明の他の具体化例も明白であ ろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９６年１１月１２日 【補正内容】 請求の範囲 １．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連 結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連結子の中の選ばれ たものに対し、また該検知針に対し、電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られることを特徴とする集積回路を含む半導体ウ エーファーを試験する装置。 ２．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り 付けられたチャックを含み、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャック および取り付けられたウエーファーは該検知カードに関して動くことができる検 知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連 結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連結子の中の選ばれ たものに対し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られ； さらに該試験器には少なくとも一つのＤ／Ａ変換器が含まれ、該少なくとも一 つの変換器は該作動試験ボードの後方に配置され、それに電気的に連結されてい ることを特徴とする集積回路を含む半導体ウエーファーを試験する装置 ３．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキ ングして水平の連結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連 結子の中の選ばれたものに対し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られ； さらに該試験器には少なくとも一つのＤ／Ａ変換器が含まれ、該少なくとも一 つの変換器は該作動試験ボードの後方に配置され、それに電気的に連結され； 少なくとも一つの変換器は第２のポゴ・ピンの配列により作動試験ボードに連 結されていることを特徴とする集積回路を含む半導体ウエーファーを試験する装 置。 ４．該検知器は底部を含み、該チャックはＹＺステージ・アセンブリーに取 り付けられ、該底部はＸ方向に移動して該試験器とドッキングすることを特徴と する請求項１記載の装置。 ５．該底部は一組のローラ型キャスターを含み、該検知器は該キャスターで 転がされて該試験器に対し大体の位置決めを行い得ることを特徴とする請求項４ 記載の装置。 ６．該底部は一組の調節可能な脚を含み、該脚はこれを固定した支持表面の 所まで下降させて該試験器に対しＺ方向の大体の高さを決定することを特徴とす る請求項５記載の装置。 ７．該ＹＺステージ・アセンブリーは該電気的連結子に対し水平の連結子の ピンの該配列の位置を決めるように作動し、またＸ方向においては該検知針を第 １の集積回路の該接触パッドに接触させ、次いで該取り付けられたウエーファー の他の集積回路と次々に接触させるように作動し得ることを特徴とする請求項４ 記載の装置。 ８．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連 結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連結子の中の選ばれ たものに対し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られ； 該検知器は底部を含み、該チャックはＹＺステージ・アセンブリーに取り付け られ、該底部はＸ方向に移動して該試験器とドッキングし； 該検知器は強磁性体材料のシートを取り付ける沿直の壁を含み、該ＹＺステー ジ・アセンブリーはステージの底部、該ステージの底部にある或るパターンをな した永久磁石、空気通路および該ステージの底部にある空気ノズルから成り、該 ノズルは供給される圧縮空気を放出し、磁気的に予備負荷がかけられた空気ベア リングとして該シートの上にステージの底部を浮遊させ、該空気ベアリングが該 沿直に取り付けられたチャックにかかる直交したおよび捩りの負荷に抵抗するよ うになっていること を特徴とする集積回路を含む半導体ウエーファーを試験する装置。 ９．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連 結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連結子の中の選ばれ たものに対し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られ； 該検知器は底部を含み、該チャックはＹＺステージ・アセンブリーに取り付け られ、該底部はＸ方向に移動して該試験器とドッキングし； 該ＹＺステージ・アセンブリーはＹＺステージおよびサブステージを含むリン グ・キャリヤーから成り、該サブステージはＹＺ方向に運動して該試験器に対し 該検知器の細かい位置決めを行うことができることを特徴とする集積回路を含む 半導体ウエーファーを試験する装置。 １０．該サブステージはウエーファーの運動のＹＺ面内で自由に運動すること ができ、同時に検知針がチャックに取り付けられたウエーファ ーの高さの所に留まるようにウエーファーのＸ方向の運動に対して直交する運動 を制限していることを特徴とする請求項９記載の装置。 １１．該サブステージおよび該リング・キャリヤーは重なった唇状部を含み、 該唇状部の間には剪断モジュラスが小さく圧縮モジュラスが大きい機械的な連結 部材が延びていることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２．該機械的な連結部材は一連のゴムの詰め物であることを特徴とする請求 項１１記載の装置。 １３．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連 結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連結子の中の選ばれ たものに対し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られ； 該検知器は底部を含み、該チャックはＹＺステージ・アセンブリーに 取り付けられ、該底部はＸ方向に移動して該試験器とドッキングし； 該ＹＺステージ・アセンブリーはＹ方向に運動し、また該ＹＺステージ・アセ ンブリーはＹＺステージおよびサブステージを含むリング・キャリヤーから成り 、該サブステージはＺ方向に運動することができ、ＹＺステージのＹ方向の運動 およびＹＺステージのＺ方向の運動は一緒になって該試験器に対して該検知器の 細かい位置決めを行い得ることを特徴とする集積回路を含む半導体ウエーファー を試験する装置。 １４．該サブステージは該リング・キャリヤーに取り付けられ、該リング・キ ャリヤーとゴム片を含む該サブステージとの間にある上方の吊り部材、および一 対のＺ軸の直線ベアリングおよびＹ軸方向の調節を行うためのＹＺステージの底 部にある直線ベアリングをさらに含んでいることを特徴とする請求項１３記載の 装置。 １５．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは該試験器の沿直の表面から自由に到達し得る電気的 連結子を含んでいる試験器； 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して固定された水平 の経路を動いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連 結子のピンの該沿直の配列の中の選ばれたものを該電 気的な連結子の中の選ばれたものに対し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドと該 検知針との間で電気的接触が得られ； 該検知器は掛け金状のアームを含み、該試験器は掛け金状の受けを含み、該検 知器と該試験器とがドッキングを行う際該アームは該受けに掛かることができる ことを特徴とする集積回路を含む半導体ウエーファーを試験する装置。 １６．当該試験器に関し固定されて位置する沿直に配置された作動試験ボード を有し、該作動試験ボードは電気的連結子を含むる試験器を準備し、 水平の連結子のピンから成る沿直の配列およびウエーファーを取り付けたチャ ックを含む検知器を準備し、 接触パッドを含んだ集積回路を含む半導体ウエーファーを該チャックに取り付 け、 試験器および検知器の一つを固定された水平の予め定められた経路に沿って他 の一つへと動かし、 試験器と検知器とを一緒にドッキングさせ、該電気的連結子を該水平の連結子 のピンから成る配列と電気的に接触させ、 一連の検知針を取り付けた沿直の検知カードをつくり、 ドッキング工程の後に該チャックおよび取り付けられたウエーファーを動かし 、該チャックに取り付けられたウエーファーの上の集積回路の接触パッドと該一 連の検知針との間を電気的に接触させる工程をさらに含んでいることを特徴とす る集積回路を含む半導体ウエーファーを試験する方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．その沿直の表面から自由に到達し得る電気的連結子を含む沿直に配置さ れた作動試験ボードを有する試験器；および 該試験器の電気的連結子に連結されるようになっている水平の連結子の沿直な 配列、一連の検知針を取り付ける沿直の検知カード、および集積回路を含む半導 体のウエーファーを取り付ける調節可能な沿直に取り付けられたチャックを含み 、該集積回路の各々は接触パッドを含み、該チャックおよび取り付けられたウエ ーファーは該検知カードに関して動くことができる検知器から成り； 該試験器および該検知器の少なくとも一つは、お互いに関して水平の経路を動 いて該試験器および該検知器が一緒になってドッキングして水平の連結子のピン の該沿直の配列の中の選ばれたものを該電気的な連結子の中の選ばれたものに対 し電気的に連結させ； 該チャックおよび取り付けられたウエーファーの運動により該接触パッドは該 検知針に電気的に接触させられることを特徴とする集積回路を含む半導体のウエ ーファーを試験する装置。 ２．該試験器の中に少なくとも一つのＤ／Ａ変換器をさらに含み、該少なく とも一つの変換器は該作動試験ボードの後方に配置され、それに電気的に連結さ れていることを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．該少なくとも一つの変換器はポゴ・ピンの配列により作動試験ボードに 連結されていることを特徴とする請求項２記載の装置。 ４．該検知器は底部を含み、該チャックはＹＺステージ・アセンブリーに取 り付けられ、該底部はＸ方向に移動して該試験器とドッキングすることを特徴と する請求項１記載の装置。 ５．該底部は一組のローラ型キャスターを含み、該検知器は該キャスターで 転がされて該試験器に対し大体の位置決めを行い得ることを特徴とする請求項４ 記載の装置。 ６．該底部は一組の調節可能な脚を含み、該脚はこれを固定した支持表面の 所まで下降させて該試験器に対しＺ方向の大体の高さを決定することを特徴とす る請求項５記載の装置。 ７．該ＹＺステージ・アセンブリーは該電気的連結子に対し水平の連結子の ピンの該配列の位置を決めるように作動し、またＸ方向においては該検知針を第 １の集積回路の該接触パッドに接触させ、次いで該取り付けられたウエーファー の他の集積回路と次々に接触させるように作動し得ることを特徴とする請求項４ 記載の装置。 ８．該検知器は強磁性体材料のシートを取り付ける沿直の壁を含み、該ＹＺ ステージ・アセンブリーはステージの底部、該ステージの底部にある或るパター ンをなした永久磁石、空気通路および該ステージの底部にある空気ノズルから成 り、該ノズルは供給される圧縮空気を放出し、磁気的に予備負荷がかけられた空 気ベアリングとして該シートの上にステージの底部を浮遊させ、該空気ベアリン グが該沿直に取り付けられたチャックにかかる直交したおよび捩りの負荷に抵抗 するようになっていることを特徴とする請求項４記載の装置。 ９．該ＹＺステージ・アセンブリーはＹＺステージおよびサブステージを含 むリング・キャリヤーから成り、該サブステージはＹＺ方向に運動して該試験器 に対し該検知器の細かい位置決めを行うことができることを特徴とする請求項４ 記載の装置。 １０．該サブステージはウエーファーの運動のＹＺ面内で自由に運動 することができ、同時に検知針がチャックに取り付けられたウエーファーの高さ の所に留まるようにウエーファーのＸ方向の運動に対して直交する運動を制限し ていることを特徴とする請求項９記載の装置。 １１．該サブステージおよび該リング・キャリヤーは重なった唇状部を含み、 該唇状部の間には剪断モジュラスが小さく圧縮モジュラスが大きい機械的な連結 部材が延びていることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １２．該機械的な連結部材は一連のゴムの詰め物であることを特徴とする請求 項１１記載の装置。 １３．該ＹＺステージ・アセンブリーはＹ方向に運動し、また該ＹＺステージ ・アセンブリーはＹＺステージおよびサブステージを含むリング・キャリヤーか ら成り、該サブステージはＺ方向に運動することができ、ＹＺステージのＹ方向 の運動およびＹＺステージのＺ方向の運動は一緒になって該試験器に対して該検 知器の細かい位置決めを行い得ることを特徴とする請求項４記載の装置。 １４．該サブステージは該リング・キャリヤーに取り付けられ、該リング・キ ャリヤーとゴム片を含む該サブステージとの間にある上方の吊り部材、および一 対のＺ軸の直線ベアリングおよびＹ軸方向の調節を行うためのＹＺステージの底 部にある直線ベアリングをさらに含んでいることを特徴とする請求項１３記載の 装置。 １５．該検知器は掛け金状のアームを含み、該試験器は掛け金状の受けを含み 、該検知器と該試験器とがドッキングを行う際該アームは該受けに掛かることが できることを特徴とする請求項１３記載の装置。 １６．電気的連結子を含む沿直に配置された作動試験ボードを有する 試験器を準備し、 水平の連結子のピンから成る沿直の配列およびウエーファーを取り付けたチャ ックを含む検知器を準備し、 試験器および検知器の一つを予め定められた経路に沿って他の一つへと動かし 、 試験器と検知器とを一緒にドッキングさせ、該電気的連結子を該水平の連結子 のピンから成る配列と電気的に接触させ、 この際検知器はさらに一連の検知針を取り付けた沿直の検知カードを含んでお り、 ドッキング工程の後に該チャックおよび取り付けられたウエーファーを動かし 、該チャックに取り付けられたウエーファーの上の集積回路の接触パッドを該一 連の検知針と電気的に接触させる工程をさらに含んでいることを特徴とする集積 回路を含む半導体のウエーファーを試験する方法。 １７．該ドッキングの前に検知器と試験器との大体の位置決めを行い； 検知器と試験器とを互いに掛け金状に固定して該ドッキング工程を行うことを 特徴とする請求項１６記載の方法。