KR100960411B1 - 프로브 장치 - Google Patents

Abstract

프로브 카드를 이용하여 웨이퍼 상의 IC 칩의 전기적 특성을 조사하는 프로브 장치에 있어서, 소형화 및 고스루풋화를 도모한다.

서로 마주 향하도록 2개의 캐리어를 각기 탑재하기 위한 제 1 및 제 2 로드 포트(11, 12)와, 이들 로드 포트(11, 12)의 중간 위치에 회전 중심을 가지는 웨이퍼 반송 기구(3)와, 이들 로드 포트(11, 12)의 나열에 따라 배치되고 또한 서로 대칭인 제 1 및 제 2 검사부(21A, 21B)를 마련하고, 그리고 상기 캐리어와 검사부(21A)(또는 21B)의 웨이퍼 척(4A)(또는 4B)의 사이에서 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 웨이퍼의 수수를 직접 실행하도록 구성한다. 또한 웨이퍼 반송 기구(3)에 3개의 아암을 갖게 하여, 캐리어로부터 2장씩 웨이퍼를 반출하도록 한다.

Description

프로브 장치{PROBE APPARATUS}

본 발명은, 프로브를 피검사체의 전극 패드에 전기적으로 접촉시켜 해당 피검사체의 전기적 특성을 측정하는 기술에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 함) 상에 IC 칩이 형성된 후, IC 칩의 전기적 특성을 조사하기 위해서 웨이퍼 상태로 프로브 장치에 의한 프로브 테스트가 실행된다. 이 프로브 장치는, X, Y, Z 방향으로 이동이 자유롭고 또한 Z축을 중심으로 회전이 자유로운 웨이퍼 척에 웨이퍼를 탑재하여, 웨이퍼 척의 상방에 마련되어 있는 프로브 카드의 프로브 예컨대 프로브와 웨이퍼의 IC 칩의 전극 패드가 접촉하도록 웨이퍼 척의 위치를 제어하도록 구성되어 있다.

그리고 웨이퍼 상의 IC 칩의 전극 패드와 프로브를 정확히 접촉시키기 위해서는, 장치내의 카메라에 의해 웨이퍼의 표면을 촬상함과 동시에, 예컨대 웨이퍼 척측에 마련된 카메라에 의해 프로브를 촬상하고, 각 촬상시의 웨이퍼 척의 위치에 근거하여 전극 패드가 프로브에 접촉하는 웨이퍼 척의 위치를 구하는 이른바 파인 얼라이먼트가 실행된다. 이러한 얼라이먼트를 실행하기 위해서 웨이퍼 척의 이동 영역을 확보할 필요가 있으나, 웨이퍼가 대구경화함에 따라서 그 이동 영역도 넓어져, 프로브 장치의 대형화를 피할 수 없다. 또한 웨이퍼 척의 이동 영역이 넓어지면, 그 이동 시간도 길어져, 얼라이먼트에 요하는 시간도 길어진다. 한편, 스루풋을 높이기 위해 복수의 캐리어를 반입할 수 있도록 로더부를 구성하거나, 복수의 검사부에 대하여 로더부를 공통화하는 등의 연구가 실행되고 있지만, 고스루풋을 추구하면 장치의 점유면적이 커진다고 하는 트레이드 오프의 관계도 나타나고 있다.

종래 고스루풋을 겨냥한 프로브 장치로서 특허문헌 1에 기재된 장치가 알려져 있다. 이 장치는 로더부의 양측에, 웨이퍼 척이나 프로브 카드 등을 포함하는 2대의 검사부를 접속한 구성으로 되어있다. 그러나 검사부 자체는 소형화가 고려 되어 있지 않기 때문에, 로더부의 양측에 검사부를 마련함으로써 장치의 점유면적이 커지고, 또한 로더부에 반입된 캐리어와의 사이에서 웨이퍼의 수수(授受)를 실행하는 로더부의 길이 방향으로 진퇴가 자유로운 핀셋과, 이 핀셋과 좌우의 검사부의 사이에서 각기 웨이퍼의 수수를 실행하는 2대의 스윙암을 설치하고 있으므로, 웨이퍼의 반송 효율이 높다고는 하기 어렵고, 또한 이들 스윙암의 이동 궤적을 확보하지 않으면 안되므로, 장치 전체의 소형화의 과제를 해결할 수 있는 것은 아니다.

(특허문헌1) 일본 특허 공고 평성 제6-66365호 공보: 도 1

본 발명의 이러한 사정하에 행해진 것으로서, 그 목적은 장치의 소형화를 도모하고 또한 높은 스루풋을 얻을 수 있는 프로브 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 프로브 장치는, 다수의 피검사 칩이 배열된 기판을 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 가능한 기판 탑재대에 탑재하여, 프로브 카드의 프로브에 상기 피검사 칩의 전극 패드를 접촉시켜 피검사 칩의 검사를 실행하는 프로브 장치에 있어서, 기판을 반입하기 위한 로더부와, 이 로더부에 인접하여 마련되어, 상기 기판의 피검사 칩의 검사를 실행하기 위한 프로브 장치 본체를 구비하고, 상기 로더부는, 복수의 기판이 수납된 캐리어가 외부로부터 반입되어, 기판의 수수구가 서로 떨어져 마주 향하도록 2개의 상기 캐리어를 각각 탑재하기 위한 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트와, 이들 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 중간 위치에 회전 중심을 갖고, 연직축을 중심으로 회전이 가능하고, 진퇴 및 승강이 자유로운 기판 반송 기구를 구비하고, 상기 프로브 장치 본체는, 상기 회전 중심을 지나고 또한 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트를 연결하는 라인과 직교하는 수평 라인의 양측에 배치되고, 또한 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 나열에 따라 배열되는 제 1 검사부 및 제 2 검사부로 이루어지고, 이들 검사부의 각각은, 기판 탑재대와, 프로브 카드와, 상기 기판 탑재대 및 프로브 카드의 사이의 높이 위치에서 수평 방향으 로 이동 가능하게 마련되어, 기판 표면을 촬상하기 위한 시야가 하향인 기판 촬상용의 촬상 수단을 포함하는 촬상 유닛을 구비하고, 상기 기판 반송 기구는, 상기 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트에 각기 탑재된 캐리어와 상기 기판 탑재대의 사이에서 기판의 수수를 직접 실행하도록 구성되고, 상기 제 1 검사부 및 제 2 검사부는, 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치, 기판 수수시에 있어서의 기판 탑재대의 위치 및 프로브 카드의 위치가 상기 수평 라인을 거쳐서 대칭인 것을 특징으로 한다.

상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치와 프로브 카드가 상기 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 나열에 따라 배열되고, 혹은 상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치와 프로브 카드가 상기 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 나열과 직교하여 배열되고,

기판 수수시에 있어서의 기판 탑재대의 위치가 상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치 및 프로브 카드보다도 상기 수평 라인측에 가까이 있는 것이 바람직하다.

상기 기판 반송 기구는, 각각 서로 독립하여 진퇴 가능한 3개의 기판유지 부재를 구비하고, 상기 캐리어로부터 검사전의 기판을 2장 받아들여, 이들 2장의 기판을 상기 제 1 검사부의 기판 탑재대 및 제 2 검사부의 기판 탑재대의 한쪽 및 다른쪽에 순차적으로 수수하는 것이 바람직하다.

상기 기판 반송 기구는, 상기 캐리어로부터 받아들인 검사전의 기판을 유지하여 회전시키는 승강 가능한 회전 스테이지와, 이 회전 스테이지에 의해 회전되는 기판의 둘레를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 회전 스테이지는, 상기 검출부에 의한 검출 결과에 기하여 기판의 방향을 미리 설정한 방향에 맞추도록 회전하도록 해도 좋다.

상기 기판 촬상용의 촬상 수단은, 기판 표면이 넓은 영역을 촬상하는 저배율 카메라와, 기판 표면이 좁은 영역을 촬상하기 위한, 상기 저배율 카메라보다도 배율이 높은 복수의 고배율 카메라를 포함하고 있어도 좋다. 상기 고배율 카메라는, 3개 이상 배열되어 있어도 좋다. 상기 기판의 모든 피검사 칩의 전극 패드를 상기 프로브 카드의 프로브에 일괄해서 접촉시키거나 또는 4분할하여 상기 프로브에 순차적으로 접촉시키도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 기판 탑재대는, 상기 프로브를 촬상하기 위한 시야가 상향의 프로브 촬상용의 촬상 수단을 구비하고, 상기 프로브 촬상용의 촬상 수단은, 프로브 카드의 넓은 영역을 촬상하는 저배율 카메라와, 프로브 카드의 좁은 영역을 촬상하기 위한, 고배율 카메라를 포함하고 있어도 좋다.

또한, 상기 기판 탑재대는, 상기 프로브를 촬상하기 위한 시야가 상향의 프로브 촬상용의 촬상 수단을 구비하고, 상기 프로브 촬상용의 촬상 수단은, 프로브 카드의 넓은 영역을 촬상하는 저배율 카메라와, 프로브 카드의 좁은 영역을 촬상하기 위한, 고배율 카메라를 각각 포함하는 제 1 촬상 유닛 및 제 2 촬상 유닛을 구비하고, 이들 제 1 촬상 유닛 및 제 2 촬상 유닛은, 기판 탑재대의 기판 탑재 영역을 사이에 두고 대향하고 있어도 좋다.

상기 기판 탑재대는, 상기 프로브를 촬상하기 위한 시야가 상향의 프로브 촬 상용의 촬상 수단을 구비하고, 상기 기판 촬상용의 촬상 수단에 의해 기판을 촬상할 때에 있어서의 상기 기판 탑재대의 이동 영역의 중심위치는, 상기 프로브 촬상용의 촬상 수단에 의해 상기 프로브를 촬상할 때에 있어서의 상기 기판 탑재대의 이동 영역의 중심위치와 일치하고 있던지 또는 그 중심위치의 근방 영역에 위치하고 있어도 좋다.

상기 로더부에 있어서의 상기 프로브 장치 본체와 반대측에, 해당 프로브 장치 본체와 동일한 구성으로 또한 상기 기판 반송 기구의 회전 중심에 대하여 대칭으로 배치된 프로브 장치 본체를 접속하도록 해도 좋다.

또한 기판 반송 기구의 하나의 아암에 상기 2개의 캐리어 중 한쪽의 캐리어로부터 반출된 기판이 탑재되어 있을 때에, 그 기판이 검사부에 반입되기 전에 다른쪽의 캐리어의 기판이 다른 아암에 의해 반출되는 기능을 선택하는 수단을 구비하고 있는 구성으로 하여도 좋다.

상기 프로브 장치 2대를 이용하여, 한쪽의 프로브 장치의 프로브 장치 본체와 다른쪽의 프로브 장치의 프로브 장치 본체가 인접하도록 또한 2대의 프로브 장치가 서로 경면 대칭이 되도록 구성해도 좋다.

또한 시야가 하향인 기판 촬상용의 촬상 수단을 포함하는 촬상 유닛에 있어서는, 상기 고배율 카메라는, 2개가 배열되어 있도록 해도 좋고, 이 경우, 상기 저배율 카메라는 2개를 배열하더라도 좋다. 그리고 이들 2개의 저배율 카메라는, 상기 2개의 고배율 카메라로부터 등거리에 있는 점을 연결한 직선에 대하여 대칭이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명은, 기판의 수수구가 서로 떨어져서 마주 향하도록 2개의 캐리어를 각각 탑재하기 위한 제 1 및 제 2 로드 포트와, 이들 로드 포트의 중간 위치에 회전 중심을 갖는 기판 반송 기구와, 이들 로드 포트의 나열에 따라 배치되고 또한 서로 대칭인 제 1 및 제 2 검사부를 마련하고, 그리고 상기 캐리어와 제 1 또는 제 2 검사부의 기판 탑재대의 사이에서 기판 반송 기구에 의해 기판의 수수를 직접 실행하도록 구성하고 있기 때문에, 장치의 소형화를 도모할 수 있고, 또한 제 1 및 제 2 검사부에서 기판의 검사를 병행하여 실행할 수 있음과 동시에 캐리어와 기판 탑재대의 사이의 직접 반송을 실행하고 있으므로, 기판의 검사 효율, 반송 효율이 높고, 이 때문에 고스루풋화를 도모할 수 있다.

[제 1 실시의 형태]

본 발명의 제 1 실시의 형태인 프로브 장치는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이 다수의 피검사 칩이 배열된 기판인 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위한 로더부(1)와, 웨이퍼(W)에 대하여 프로빙을 실행하는 프로브 장치 본체(2)를 구비하고 있다. 우선, 로더부(1) 및 프로브 장치 본체(2)의 전체의 레이아웃에 대하여 간단히 설명한다.

로더부(1)는, 복수매의 웨이퍼(W)가 수납된 반송용기인 제 1 캐리어(C1) 및 제 2 캐리어(C2)가 각기 반입되는 제 1 로드 포트(11) 및 제 2 로드 포트(11, 12) 와, 이들 로드 포트(11, 12)의 사이에 배치된 반송실(10)을 구비하고 있다. 제 1 로드 포트(11) 및 제 2 로드 포트(12)에는, Y 방향으로 서로 사이 간격을 띄어 배치되고, 제 1 캐리어(C1) 및 제 2 캐리어(C2)의 수수구(전면의 개구부)가 서로 대향하도록, 이들 캐리어(C1, C2)를 각기 탑재하기 위한 제 1 탑재대(13) 및 제 2 탑재대(14)가 마련되어 있다. 또한 상기 반송실(10)에는, 기판 유지 부재인 아암(30)에 의해 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 웨이퍼 반송 기구(기판 반송 기구)(3)가 마련되어 있다.

프로브 장치 본체(2)는, 로더부(1)와 X 방향으로 나열하도록 해당 로더부(1)에 인접하여 배치되고, 프로브 장치 본체(2)의 외장 부분을 구성하는 하우징(22)을 구비하고 있다. 이 하우징(22)은 칸막이 벽(20)을 거쳐서 Y 방향으로 2분할되어 있고, 한쪽의 분할 부분 및 다른쪽의 분할 부분은, 각기제 1 검사부(21A) 및 제 2 검사부(21B)를 구획 형성하는 외장체에 해당한다. 제 1 검사부(21A)는, 기판 탑재대인 웨이퍼 척(4A)과, 이 웨이퍼 척(4A)의 상방 영역을 Y 방향(로드 포트(11, 12)를 연결하는 방향)으로 이동하는 카메라를 구비한 촬상 유닛인 얼라이먼트 브리지(5A)와, 하우징(22)의 천장부를 이루는 헤드 플레이트(201)에 마련된 프로브 카드(6A)를 구비하고 있다. 제 2 검사부(21B)에 관해서도 동일하게 구성되어, 웨이퍼 척(4B), 얼라이먼트 브리지(5B) 및 프로브 카드(6B)를 구비하고 있다.

다음에 로더부(1)에 관하여 상술한다. 제 1 로드 포트(11) 및 제 2 로드 포트(12)는, 서로 대칭으로 또한 동일하게 구성되어 있기 때문에, 제 1 로드 포트(11)의 구조를 도 4에 대표하여 나타낸다. 로더부(1)는, 도 3 및 도 4에 도시하 는 바와 같이 칸막이 벽(20a)에 의해 상기 반송실(10)로부터 구획되어 있고, 이 칸막이 벽(20a)에는, 셔터(S)와 이 셔터(S)와 함께 제 1 캐리어(C1)의 수수구를 일체적으로 개폐하기 위한 개폐기구(20b)가 마련되어 있다. 또한, 제 1 탑재대(13)는, 제 1 탑재대(13)의 하방측에 마련된 도시하지 않는 회전 기구에 의해, 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 90도씩 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 이 제 1 탑재대(13)는, 예컨대 프로브 장치의 정면측(도면중 X 방향 우측)으로부터, 후프(FOUP)라고 불리는 밀폐형의 캐리어(C1)가 전면의 개구부를 프로브 장치측(X 방향좌측)을 향해서, 클린 룸내의 도시하지 않는 자동 반송차(AGV)에 의해 제 1 탑재대(13)에 탑재되면, 이 제 1 탑재대(13)가 시계 방향으로 90도회전하여, 개구부를 상술한 셔터(S)에 서로 대향시키고, 또한 동일하게 제 1 캐리어(C1)를 제 1 탑재대(13)로부터 반출할 때에는, 제 1 캐리어(C1)를 반시계 방향으로 90도 회전시키도록 구성되어 있다. 제 1 캐리어(C1)와 웨이퍼 반송 기구(3)의 사이에 있어서의 웨이퍼(W)의 수수는, 제 1 캐리어(C1)의 개구부를 셔터(S)측으로 서로 대향시켜, 기술한 개폐 기구(20b)에 의해 셔터(S)와 제 1 캐리어(C1)의 수수구를 일체적으로 개방하여, 반송실(10)과 제 1 캐리어(C1)내를 연통시켜, 웨이퍼 반송 기구(3)를 제 1캐리어(C1)에 대하여 진퇴시킴으로써 실행된다.

웨이퍼 반송 기구(3)는, 반송기대(35)와, 이 반송기대(35)를 연직축을 중심으로 회전시키는 회전축(3a)과, 이 회전축(3a)을 승강시키는 도시하지 않는 승강 기구를 구비함과 동시에, 반송기대(35)에는, 3개의 아암(30)이 진퇴가 자유롭게 마련되어 있고, 각각의 아암(30)이 서로 독립하여 진퇴하고, 웨이퍼(W)의 반송을 실 행하는 역할을 가지고 있다. 회전축(3a)의 회전 중심은, 제 1 캐리어(C1)와 제 2 캐리어(C2)의 중간, 즉 제 1 캐리어(C1) 및 제 2 캐리어(C2)로부터 등거리 위치에 설정되어 있다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(3)는, 제 1 캐리어(C1) 또는 제 2 캐리어(C2)의 사이에서 웨이퍼(W)를 수수하기 위한 상부위치와, 제 1 검사부(21A) 또는 제 2 검사부(21B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 수수하기 위한 하부위치 사이에서 승강할 수 있게 된다.

또한, 도 5(a) 및 5(b)를 참조하면, 웨이퍼 반송 기구(3)는, 웨이퍼(W)의 프리 얼라이먼트를 실행하기 위한 프리 얼라이먼트 기구(39)를 구비하고 있다. 이 프리 얼라이먼트 기구(39)는, 반송기대(35)내를 관통하여 승강하고 또는 회전이 자유로운 축부(36a)와, 이 축부의 정상부에 마련되어, 통상시에는 반송기대(35)의 표면의 오목부에 감합(嵌合)되어 해당 표면과 면이 일치되는 회전 스테이지인 척부(36)를 구비하고 있다. 이 척부(36)는, 도중까지 축퇴(縮退)된 상태에 있는 아암(30) 상의 웨이퍼(W)의 중심 위치에 대응하는 위치에 설정되어, 각 단의 아암(30) 상의 웨이퍼(W)를 그 아암(30)으로부터 조금 들어 올려 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 프리 얼라이먼트 기구(39)는, 척부(36)에 의해 회전되는 웨이퍼(W)의 둘레를 검출하는 발광 센서 및 수광 센서로 이루어지는 검출부인 광 센서(37, 38)를 구비하고 있다. 이 광센서(37, 38)는, 아암(30)의 이동 영역으로부터 옆으로 빠진 위치에서 반송기대(35)를 거쳐서 고정되어 있고, 이 예에서는, 프리 얼라이먼트의 대상이 되는 웨이퍼(W)를 하단 아암(33) 상의 웨이퍼(W) 및 중단 아암(32) 상 의 웨이퍼(W)라고 하고 있기 때문에, 광센서 (37, 38)은 척부(36)에 의해 들어 올려진 각 웨이퍼(W)의 둘레의 상하에 위치하고, 또한 웨이퍼(W)의 액세스시에 웨이퍼(W)와 간섭하지 않는 높이 레벨로 설정되어 있다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 로더부(1)에는, 광센서(37, 38)로부터의 검출 신호에 기하여 웨이퍼(W)의 노치나 오리엔테이션 플랫 등의 방향 기준부와 웨이퍼(W)의 중심위치를 검출하여, 그 검출 결과에 기하여 노치 등이 소정의 방향을 향하도록 척부(36)를 회전시키는 컨트롤러가 부설되어 있다.

광센서(37, 38)와 척부(36)로 이루어지는 프리 얼라이먼트 기구(39)에 의한 웨이퍼(W)의 방향의 조정(프리 얼라이먼트)에 대하여, 하단 아암(33) 상의 웨이퍼(W)를 예로 들어, 이하에서 간단히 설명한다. 우선, 척부(36)에 의해 하단 아암(33) 상의 웨이퍼(W)를 조금 들어 올려, 웨이퍼(W)를 회전시킴과 동시에, 광센서(38)의 발광부로부터 웨이퍼(W)의 둘레부(단부)를 포함하는 영역을 거쳐서 수광부를 향해서 빛을 조사한다. 그리고, 웨이퍼(W)의 방향이 하단 아암(33) 상에 있어서 소정의 방향이 되도록 척부(36)를 정 지시켜, 척부를 하강시키고, 하단 아암(33) 상에 웨이퍼(W)를 수수하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 방향을 조정한다. 그 후, 예컨대 제 1 검사부(21A)의 웨이퍼 척(4A)에 웨이퍼(W)를 탑재할 때에, 웨이퍼(W)의 편심이 수정되도록, 웨이퍼 반송 기구(3)의 위치를 조정한다. 그리하여, 웨이퍼(W)의 방향 및 편심의 조정이 실행된다. 또한, 도 3에서는, 이 광센서(37, 38)의 도시를 생략하고 있다.

다음에, 프로브 장치 본체(2)에 대하여 상술한다. 이 프로브 장치 본체(2) 의 하우징(22)에 있어서 로더부(1)측의 측벽에는, 제 1 검사부(21A) 또는 제 2 검사부(21B)와 웨이퍼(W)를 수수하기 위해서, 가로 방향(Y 방향)으로 긴 띠형의 반송구(22a)가 개구되어 있다. 또한, 이들 제 1 검사부(21A)와 제 2 검사부(21B)는, 웨이퍼 반송 기구(3)의 회전 중심을 지나, 제 1 로드 포트(11)와 제 2 로드 포트(12)를 연결하는 직선으로 직교하는 수평 라인(HL)에 대하여, 각각의 웨이퍼(W)의 수수 위치, 웨이퍼(W) 표면의 촬상 위치 및 프로브 카드(6A)의 설치 위치 등이 좌우대칭이 되고, 또한 동일한 구성으로 되어있기 때문에, 설명의 중복을 피하기 위해서, 제 1 검사부(21A)에 대하여, 도 3, 도 6, 도 7(a) 및 도 7(b)를 참조하여 설명한다.

검사부(21A)는, 기대(23)를 구비하고 있고, 이 기대(23) 상에는, Y 방향으로 긴 가이드 레일을 따라, 예컨대 볼나사 등에 의해 Y 방향으로 구동되는 Y 스테이지(24)와 X 방향으로 긴 가이드 레일에 따라, 예컨대 볼나사에 의해 X 방향으로 구동되는 X 스테이지(25)가 아래로부터 이 순서로 마련되어 있다. 이 X 스테이지(25)와 Y 스테이지(24)에는, 각각 인코더가 조합된 모터가 마련되어 있지만, 여기서는 도시를 생략하고 있다.

X 스테이지(25) 상에는, 인코더가 조합된 도시하지 않는 모터에 의해 Z 방향으로 구동되는 Z 이동부(26)가 마련되어 있고, 이 Z 이동부(26)에는, Z축의 주위에 회전이 자유로운(θ 방향으로 이동이 자유로운) 기판 탑재대인 웨이퍼 척(4A)이 마련되어 있다. 따라서 이 웨이퍼 척(4A)은, X, Y, Z, θ 방향으로 이동할 수 있게 된다. X 스테이지(25), Y 스테이지(24) 및 Z 이동부(26)는, 구동부를 이루고, 웨 이퍼 반송 기구(3)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행하기 위한 수수 위치와, 후술하는 바와 같이, 웨이퍼(W) 표면의 촬상 위치와, 프로브 카드(6A)의 프로브(29)에 콘택트하는 콘택트 위치(검사 위치)의 사이에서 웨이퍼 척(4A)를 구동할 수 있도록 구성되어 있다.

웨이퍼 척(4A)의 이동 영역의 상방에는, 프로브 카드(6A)가 헤드 플레이트(201)에 장착 및 분리가 자유롭도록 부착되어 있다. 또한, 프로브 카드(6A)의 부착 구조나 교환 방법 등에 대해서는, 후에 상술한다. 프로브 카드(6A)의 상면측에는, 전극군이 형성되어 있고, 이 전극군과 도시하지 않는 테스트 헤드의 사이에서 전기적 도통(導通)을 취하기 위해서, 프로브 카드(6A)의 상방에는, 프로브 카드(6A)의 전극군의 배치 위치에 대응하도록 전극부인 포고핀(28a)이 하면에 다수 형성된 포고핀 유닛(28)이 마련되어 있다. 이 포고핀 유닛(28)의 상면에는, 통상은 도시하지 않는 테스트 헤드가 위치하지만, 이 예에서는 테스트 헤드는 프로브 장치 본체(2)와는 별도의 위치에 배치되어, 포고핀 유닛(28)과 테스트 헤드는 도시하지 않는 케이블로 접속되어 있다.

또한, 프로브 카드(6A)의 하면측에는, 상면측의 전극군에 각기 전기적으로 접속된, 프로브 예컨대 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 수직으로 긴 수직침(선재 프로브)이, 웨이퍼(W)의 전극 패드의 배열에 대응하여, 예컨대 프로브 카드(6A)의 전면에 마련되어 있다. 프로브로서는, 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 비스듬히 하방으로 긴 금속선으로 이루어지는 프로브(29)나, 플렉한 필름에 형성된 금(金)범프 전극 등이더라도 좋다. 프로브 카드(6A)는, 이 예에서는 웨이퍼(W) 표면의 피검사 칩(IC 칩)의 모든 전극 패드에 일괄하여 콘택트할 수 있도록 구성되어 있고, 따라서 한번의 콘택트로 전기적 특성의 측정이 종료한다.

기술한 Z 이동부(26)에 있어서의 웨이퍼 척(4A)의 칸막이 벽(20)측에서의 측쪽 위치에는, 프로브(29) 촬상용의 제 1 촬상 수단인, 시야가 상향의 마이크로 카메라(41)가 고정판(41a)을 거쳐서 고정되어 있다. 이 마이크로 카메라(41)는, 프로브(29)의 선단이나 프로브 카드(6A)의 얼라이먼트 마크를 확대하여 찍을 수 있도록, CCD 카메라를 포함하는 고배율의 카메라로서 구성되어 있다. 이 마이크로 카메라(41)는, 웨이퍼 척(4A)에서의 X 방향의 대강 중간점에 위치하고 있다. 또한, 마이크로 카메라(41)는, 얼라이먼트시에 프로브(29)의 배열의 방향 및 위치를 조사하기 위해서, 특정한 프로브(29) 예컨대 X 방향의 양쪽 단부의 프로브(29) 및 Y 방향의 양쪽 단부의 프로브(29)를 촬상하고, 또한 정기적으로 각 프로브(29)의 상태를 관찰하기 위해서, 모든 프로브(29)를 순차적으로 촬상한다는 역할을 가지고 있다.

또한, 고정판(41a) 상에는, 마이크로 카메라(41)에 인접하여, 프로브(29)의 배열을 넓은 영역에서 찍기 위한 저배율의 카메라인 마이크로 카메라(42)가 고정되어 있다. 또한 고정판(41a)에는 마이크로 카메라(41)의 합초(合焦)면에 대하여 광축과 교차하는 방향으로 진퇴 기구(43)에 의해 진퇴할 수 있도록, 타겟(44)이 마련되어 있다. 이 타겟(44)은, 마이크로 카메라(41) 및 후술하는 마이크로 카메라(45)에 의해 화상 인식할 수 있도록 구성되어 있고, 예컨대 투명한 유리판에, 위치 정렬용의 피사체인 원형의 금속막 예컨대 직경 140 미크론의 금속막이 증착되어 있다. 도 7(a), (b)는, 각각 웨이퍼 척(4A)과 마이크로 카메라(41) 및 마이크로 카메라(42)의 위치관계를 개략적으로 도시하는 평면도 및 측면도이다. 또한, 이 도 7에 있어서는, 기술한 타겟(44)이나 진퇴 기구(43)의 도시를 생략하고 있다.

웨이퍼 척(4A)과 프로브 카드(6A)의 사이의 영역에서의 하우징(22)의 내벽면의 X 방향의 양측에는, Y 방향을 따라 가이드 레일(47)이 마련되어 있다. 가이드 레일(47)을 따라, 도 8에 도시하는 바와 같이 촬상 유닛인 얼라이먼트 브리지(5A)가 후술하는 표준 위치 및 촬상 위치의 사이에서 Y 방향으로 이동이 자유롭게 마련되어 있다.

얼라이먼트 브리지(5A)에는, 기판 촬상용의 제 2 촬상 수단을 이루는 시야가 하향의 마이크로 카메라(45)가 예컨대 X 방향을 따라서, 일렬로 등간격으로 복수 예컨대 3개가 마련되어 있다. 3개의 마이크로 카메라(45) 중 중앙의 마이크로 카메라(45)는, X 방향에 있어서의 웨이퍼 척(4A)의 이동 범위의 중앙에 위치하고, 양쪽 단부의 마이크로 카메라(45)는, 웨이퍼 척(4A)의 중심과 웨이퍼(W)의 가장 외쪽의 피검사 칩의 거리와 동일하거나 그것보다도 짧은 거리 예컨대 웨이퍼(W)의 직경의 1/3의 거리만큼 중앙의 마이크로 카메라(45)로부터 떨어져 있다. 또한 마이크로 카메라(45)는, 웨이퍼(W)의 표면을 확대하여 촬상할 수 있도록, CCD 카메라를 포함하는 고배율의 카메라로서 구성되어 있다. 이 마이크로 카메라(45)의 측쪽에 있어서의 얼라이먼트 브리지(5A)에는, 웨이퍼(W)를 넓은 시야로 확인하기 위한 저배율 카메라(46)가 마련되어 있다. 또한, 저배율 카메라(46)에 대해서는, 도 2 이외에서는 도시를 생략한다.

상기한 얼라이먼트 브리지(5A)의 정지 위치인 표준 위치는, 웨이퍼 척(4A)과 웨이퍼 반송 기구(3)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 실행할 때, 웨이퍼(W)가 프로브 카드(6A)에 콘택트하고 있을 때 및 상기 제 1 촬상 수단(마이크로 카메라(41))에 의해 프로브(29)의 촬상을 실행하고 있을 때에, 웨이퍼 척(4A)이나 웨이퍼 반송 기구(3)에 얼라이먼트 브리지(5A)가 간섭하지 않도록 퇴피하는 위치이다. 또한, 상기 촬상 위치는, 얼라이먼트 브리지(5A)의 마이크로 카메라(45) 및 저배율 카메라(46)에 의해 웨이퍼(W)의 표면을 촬상할 때의 위치이다. 이 마이크로 카메라(45) 및 저배율 카메라(46)에 의한 웨이퍼(W)의 표면의 촬상은, 촬상 위치에 얼라이먼트 브리지(5A)를 고정하여, 웨이퍼 척(4A)을 이동시키는 것에 의해 실행된다.

그리고, 이 촬상 위치는, 도 8 및 도 9의 하측에 도시하는 바와 같이, 프로브 카드(6A)의 중심 위치보다도 Y축 방향의 내측(프로브 장치 본체(2)의 중심측)으로 편이하고 있다. 그 이유는, 이하와 같다.

기술한 바와 같이, 마이크로 카메라(41)가 웨이퍼 척(4A)의 측면(Y축 방향에 있어서의 칸막이벽(20)측)에 마련되어 있고, 이 마이크로 카메라(41)에 의해 프로브(29)를 촬상할 때에는, 도 9의 중단에서도 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 척(4A)의 Y축 방향에 있어서의 이동 스토로크(D2)(웨이퍼 척(4A)의 중심위치(O1)의 이동범위)가 프로브 카드(6A)의 중심 위치(O2)로부터 Y축 방향의 칸막이벽(20)측으로 어긋나 있다. 한편, 도 9의 상단에 도시하는 바와 같이 콘택트시(웨이퍼(W)와 프로브(29)를 접촉시킬 때)에 있어서의 웨이퍼 척(4A)의 이동 스토로크(D1)는, 예컨대 프로브 카드(6A)의 하면에 웨이퍼(W)와 프로브(29)를 일괄해서 접촉시키기 위해서, 다수의 프로브(29)가 형성되어 있기 때문에, 매우 짧은 거리로 되어있다. 그 때문에, 얼라이먼트 브리지(5A)의 촬상 위치를 프로브 카드(6A)의 중심 위치(O2)와 맞추면, 마이크로 카메라(45)에 의해 웨이퍼(W)의 표면을 촬상할 때의 웨이퍼 척(4A)의 이동 스토로크(D3)가 상술한 이동 스토로크(D1)의 우측으로 뛰어나가 버린다.

그래서, 얼라이먼트 브리지(5A)의 촬상 위치를 Y축 방향의 칸막이벽(20)측으로 편이시켜, 이동 스토로크(D2, D3)가 겹치도록 하여, 웨이퍼 척(4A)의 이동 스토로크(D1∼D3)를 포함하는 영역인 가동 스토로크(이동 가능한 범위)(D4)가 짧아지도록, 즉 프로브 장치 본체(2)의 Y축 방향의 길이가 짧아지도록 하고 있다. 또한, 이동 스토로크(D2, D3)가 동일한 범위가 아니더라도, 얼라이먼트 브리지(5A)의 촬상 위치가 프로브 카드(6A)의 중심 위치(O2)보다도 Y축 방향의 칸막이벽(20)측으로 어긋나 있으면 된다.

여기서, 프로브 카드(6A)를 교환하기 위한 기구 및 포고핀 유닛(28)의 주변 부분에 대하여, 도 10∼도 12를 참조하면서 설명한다.

헤드 플레이트(201)에는, 웨이퍼(W)의 검사를 실행하기 위한 검사위치(포고핀 유닛(28)의 바로 아래 위치)와, 하우징(22)의 외부(칸막이 벽(20)과는 반대측의 측쪽부)에 있어서의 교환 위치의 사이에서 프로브 카드(6A)를 안내하기 위한 한 쌍의 가이드 레일(80)이 Y 방향으로 길게 마련되어 있다. 이 가이드 레일(80)에는, 트레이(82)의 단부가 감합되어 있고, 이 트레이(82)는, 트레이(82) 상에 고정된 카드 홀더(81)와 함께 가이드 레일(80)을 따라서 Y 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이 카드 홀더(81)에는, 프로브 카드(6A)가 클램프되어 있고, 예컨대 트레이(82)에 대하여 프로브 카드(6A)와 카드 홀더(81)를 소정의 방향으로 회전시키는 것에 의해, 프로브 카드(6A)와 카드 홀더(81)를 일체적으로 장착 및 분리할 수 있도록, 트레이(82)는 도시하지 않는 장착 및 분리 기구 등을 구비하고 있다.

한편, 포고핀 유닛(28)은, 헤드 플레이트(201)의 개구부에 마련된 승강부(83)에 의해, 도 10에 도시하는 프로브 카드(6A)에 접촉하는 위치와, 도 11에 도시하는 상방위치의 사이에서 승강할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 프로브 카드(6A)의 교환시에는, 포고핀 유닛(28)을 상승시킨 후, 도 12에 도시하는 바와 같이 트레이(82)를 교환 위치까지 끌어내어, 프로브 카드(6A) 혹은 프로브 카드(6A)와 카드 홀더(81)를 소정의 방향으로 회전시켜, 프로브 카드(6A)를 분리한다. 그리고, 새로운 프로브 카드(6A)를 트레이(82)에 탑재하여, 소정의 방향으로 위치 설정하고, 분리할 때와 반대의 경로로 트레이(82)를 거쳐서 가이드 레일(80) 상을 검사 위치까지 안내하여, 포고핀 유닛(28)을 하강시킨다.

또한, 프로브 카드(6A) 교환시에 있어서의 카드 홀더(81)의 이동 영역과, 얼라이먼트 브리지(5A)의 이동 영역은 각각이 간섭하지 않도록 상하로 분리되어 있고, 프로브 카드(6A)의 교환시에는, 얼라이먼트 브리지(5A)는 예컨대 도 2에 도시하는 실선 위치에 설정된다. 이와 같이, 얼라이먼트 브리지(5A)와 프로브 카드(6A)가 간섭하지 않기 때문에, 얼라이먼트 브리지(5A)의 위치에 관계없이 프로브 카드(6A)의 교환을 실행할 수 있다. 또한 헤드 플레이트(201)와 프로브 카드(6A)의 교환 기구(가이드 레일(80) 등)가 일체화되어 있기 때문에, 헤드 플레이트(201) 를 열어 메인터넌스를 실행할 수 있다. 또한, 제 2 검사부(21B)에 있어서도, 동일하게 프로브 카드(6B)의 교환 기구가 마련되어 있다.

또한, 이러한 프로브 카드(6A)의 교환 방법 외에도, 예컨대 도 13에 도시하는 바와 같이 검사 위치와 교환 위치의 사이에서 수평 방향으로 스윙 가능한 반송대(90a)를 구비하고, 또한 승강 가능한 교환 부재(90)에 의해, 검사 위치에 위치하는 프로브 카드(6A)를 하강시켜, 그 후 이 교환 부재(90)를 하우징(22)의 외측으로 스윙시켜 프로브 카드(6A)를 교환 위치로 취출하는 것에 의해, 프로브 카드(6A)의 교환을 실행하도록 해도 좋다. 그러나, 이 경우에는, 헤드 플레이트(201)를 열고, 또한 교환 부재(90)를 밖으로 퇴피시키지 않으면 메인터넌스를 실행하기 어려우므로, 도 10∼도 12의 교환 기구를 이용하는 편이 유리하다.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이 프로브 장치에는, 예컨대 컴퓨터로 이루어지는 제어부(15)가 마련되어 있고, 이 제어부(15)는, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비하고 있다. 이 프로그램은, 캐리어(C)가 로드 포트(11) (12)에 반입된 후, 웨이퍼(W)에 대하여 검사가 실행되어, 그 후 웨이퍼(W)가 캐리어(C)로 되돌려져 캐리어(C)가 반출되기까지의 일련의 각부의 동작을 제어하도록 스텝군이 구성되어 있다. 이 프로그램(처리 파라미터의 입력 조작이나 표시에 관한 프로그램도 포함한다)은, 예컨대 플렉시블 디스크, 컴팩트 디스크, MO(광자기디스크), 하드 디스크 등의 기억 매체(16)에 저장되어 제어부(15)에 인스톨된다.

다음에, 상기 프로브 장치의 작용에 대하여, 이하에 설명한다. 우선, 클린 룸내의 자동 반송차(AGV)에 의해, 로드 포트(11) (12)에 있어서의 프로브 장치 본체(2)와는 반대측에서 해당 로드 포트(11)에 캐리어(C)가 반입된다. 이 때 캐리어(C)의 수수구는 프로브 장치 본체(2)를 향하고 있지만, 탑재대(13) (14)가 회전하여 셔터(S)와 대향한다. 그 후 탑재대(13)가 전진하여 캐리어(C)가 셔터(S)측으로 눌러져, 캐리어(C)의 덮개와 셔터(S)가 분리된다.

이어서, 캐리어(C)내에서 웨이퍼(W)가 반출되어, 검사부(21A) (21B)로 반송되지만, 이 이후의 작용 설명에 대해서는, 이미 2장의 웨이퍼(W1, W2)가 각각 제 1 검사부(21A) 및 제 2 검사부(21B)에서 검사되어 있어, 이 상태에서 후속의 웨이퍼(W3) 및 웨이퍼(W4)가 캐리어(C)로부터 반출되어, 일련의 공정이 실행되는 상황에 대하여 설명한다.

우선 도 14에 도시하는 바와 같이 중단 아암(32)이 제 2 캐리어(C2)내로 진입하여, 웨이퍼(W3)를 받아들여 프리 얼라이먼트를 실행하는 위치까지 후퇴한다. 이어서, 척부(36)가 상승하여 웨이퍼(W3)를 상승시킴과 동시에, 회전하여 광센서(37)의 검출 결과에 기하여, 제 1, 제 2 검사부(21A, 21B) 중, 이 웨이퍼(W3)가 반입되는 검사부(21A), (21B)에 대응한 노치의 방향이 되도록, 웨이퍼(W)의 방향이 조정되고, 또한 편심에 대해서도 검출되어, 프리 얼라이먼트가 실행된다. 이어서, 동일하게 하단 아암(33)이 제 2 캐리어(C2)내로 진입하여, 도 15에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W4)를 받아들여 이 웨이퍼(W4)가 반입되는 검사부(21A) (21B)에 대응한 노치의 방향이 되도록 웨이퍼(W4)의 방향의 조정과 편심의 검출을 실행한다. 그리고, 웨이퍼(W3, W4)와 웨이퍼(W1, W2)의 교환을 실행하기 위해서, 웨이퍼 반송 기구(3)가 하강한다.

다음에, 제 1 검사부(21A) 내의 웨이퍼(W1)와 웨이퍼 반송 기구(3) 상의 웨이퍼(W3)의 교환을 실행한다． 웨이퍼(W1)의 검사가 종료되어 있을 경우에는, 웨이퍼 척(4A)이 도 16에 도시하는 바와 같이 칸막이 벽(20)에 가까운 수수 위치로 이동한다. 그리고, 웨이퍼 척(4A)의 배큐엄 척이 해제되어, 웨이퍼 척(4A) 내의 리프트핀이 상승하여, 웨이퍼(W1)를 상승시킨다. 이어서, 빈 상태의 상단 아암(31)이 웨이퍼 척(4A) 상에 진입하여, 리프트핀이 하강함으로써 웨이퍼(W1)를 수취하여, 후퇴한다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(3)가 약간 상승하여, 중단 아암(32)이 웨이퍼 척(4A) 상에 진입하여, 먼저의 프리 얼라이먼트에 의해 웨이퍼(W3)의 중심 위치가 어긋나 있었다고 판단된 경우에는, 웨이퍼(W3)의 편심을 수정하도록, 도시하지 않는 상기 리프트핀과 중단 아암(32)의 협동 작용에 의해, 웨이퍼 척(4A) 상에 웨이퍼(W3)를 탑재한다.

그리고, 도 17에 도시하는 바와 같이 제 1 검사부(21A)에 웨이퍼(W3)를 수수하여 빈 상태가 된 중단 아암(32)을 제 2 검사부(21B)에 진입시키고, 웨이퍼 척(4B)에서 동일하게 하여 검사 완료된 웨이퍼(W2)를 수취하여, 후퇴시킨 후, 하단 아암(33)을 웨이퍼 척(4B) 상에 진입시켜, 검사전의 웨이퍼(W4)를 하단 아암(33)으로부터 웨이퍼 척(4B)으로 수수한다.

그 후, 웨이퍼 반송 기구(3)가 상승하여, 웨이퍼(W1)와 웨이퍼(W2)를 예컨대 제 1 캐리어(C1)로 되돌리고, 또한 다음 웨이퍼(W)(웨이퍼(W5, W6))에 관해서도 동일하게 하여 2장씩 캐리어(C)로부터 반출하여, 동일하게 처리가 실행된다.

한편, 제 1 검사부(21A)에서는, 웨이퍼 척(4A)에 웨이퍼(W3)가 인도된 후, 웨이퍼 척(4A)에 마련된 마이크로 카메라(41)에 의해, 프로브 카드(6A)의 프로브(29)의 촬상을 실행한다. 구체적으로는 예컨대 X 방향으로 가장 떨어져 있는 양쪽 단부의 프로브(29) 및 Y 방향으로 가장 떨어져 있는 양쪽 단부의 프로브(29)를 촬상하여 프로브 카드(6A)의 중심과 프로브(29)의 나열 방향을 파악한다. 이 경우, 웨이퍼 척(4A)에 마련된 마이크로 카메라(42)에 의해, 목표 위치 근방의 에어리어를 찾아내어, 그 후 마이크로 카메라(41)에 의해 목표의 프로브(29)의 침끝 위치를 검출한다. 또한, 이 때 얼라이먼트 브리지(5A)는, 도 8에 도시하는 표준 위치로 퇴피하고 있다.

다음에, 얼라이먼트 브리지(5A)를 웨이퍼(W3)의 촬상 위치까지 이동시킴(도 8참조)과 동시에, 타겟(44)(도 6 참조)을 웨이퍼 척(4A)측의 마이크로 카메라(41)와 얼라이먼트 브리지(5A)측의 마이크로 카메라(45)의 사이의 영역으로 돌출시키고, 양쪽 카메라(41, 45)의 초점 및 광축을 타겟(44)의 타겟 마크에 일치하도록 웨이퍼 척(4A)의 위치를 정렬하여, 이른바 양쪽 카메라(41, 45)의 원점 위치검출 실행한다.

계속해서 타겟(44)을 퇴피시킨 후, 웨이퍼 척(4A)를 얼라이먼트 브리지(5A)의 하방측에 위치시켜, 웨이퍼(W3) 상에 형성된 복수의 특정점이 얼라이먼트 브리지(5A)의 3개의 마이크로 카메라(45) 중 어느 하나에 의해 촬상될 수 있도록 웨이퍼 척(4A)을 이동시킨다. 또한 이 경우에도, 마이크로 카메라(46)의 촬상 결과에 의해 웨이퍼 척(4A)을 웨이퍼(W) 상의 목표 영역부근까지 유도한다. 이 예에서는 기술한 바와 같이 3개의 마이크로 카메라(45)의 서로의 간격이 웨이퍼(W3)의 직경의 1/3로 설정되어 있기 때문에, 이들 마이크로 카메라(45)에 의해 가령 웨이퍼(W)의 전면을 순차적으로 촬상했다고 해도, X 방향으로의 웨이퍼(W3)의 이동거리(X 스테이지(25)를 이동시키기 위해서 필요한 볼나사의 구동량)는, 도 18에 도시하는 바와 같이 한쪽 단부측의 마이크로 카메라(45)와 웨이퍼(W3)의 한쪽 단부(동 도면 중의 둘레의 왼쪽 단부)가 겹치는 위치와 다른 쪽 단부측의 마이크로 카메라(45)와 웨이퍼(W3)의 다른쪽 단부측이 겹치는 위치의 사이에서, 웨이퍼 척(4A)의 중심부가 이동하는 거리(L1)가 되어, 웨이퍼(W3)의 직경에 비해 대강 1/3의 거리로 된다. 이 때문에 웨이퍼(W3) 상의 특정점이 웨이퍼(W3)의 둘레부에 위치하고 있어도, 웨이퍼 척(4A)의 X 방향의 이동거리는 작아진다.

이리하여 각 촬상을 실행한 웨이퍼 척(4A)의 위치 및 상기의 원점검출을실행했을 때의 웨이퍼 척(4A)의 위치로부터, 제어부(15)측에서는 웨이퍼(W3) 상의 각 전극 패드와 프로브 카드(6A)의 각 프로브(29)가 콘택트하는 웨이퍼 척(4A)의 좌표가 계산될 수 있게 된다. 그리고 계산된 콘택트 좌표 위치에 웨이퍼 척(4A)을 이동시켜, 웨이퍼(W3) 상의 각 전극 패드와 프로브 카드(6A)의 각 프로브(29)를 일괄하여 콘택트시킨다. 그리고 도시하지않은 테스트헤드로부터 포고핀 유닛(28) 및 프로브 카드(6A)를 거쳐서 웨이퍼(W3) 상의 각 IC 칩의 전극 패드에 소정의 전기적 신호를 보내어, 이에 의해 각 IC 칩의 전기적 특성의 검사를 실행한다. 그 후, 기술한 웨이퍼(W1)와 동일하게, 웨이퍼 척(4B)를 수수위치로 이동시켜, 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 웨이퍼 척(4B)으로부터 웨이퍼(W3)를 반출한다. 또한 제 2 검사 부(21B)에 반입된 웨이퍼(W4)에 관해서도 동일하게 하여 검사가 실행된다.

상술한 실시의 형태에 의하면, 서로 마주 향하도록 2개의 캐리어(C)를 각기 탑재하기 위한 제 1 및 제 2 로드 포트(11, 12)와, 이들 로드 포트(11, 12)의 중간 위치에 회전 중심을 갖는 웨이퍼 반송 기구(3)와, 이들 로드 포트(11, 12)의 나열에 따라 배치되고 또한 서로 대칭인, 즉 웨이퍼(W)의 수수시의 웨이퍼 척(4A, 4B)의 위치, 웨이퍼(W) 촬상시의 웨이퍼 척(4A, 4B)의 이동 영역 및 프로브 카드(6A, 6B)의 위치가 상기 수평 라인HL(도 2참조)에 대하여 대칭인 제 1 및 제 2 검사부(21A, 21B)를 마련하고, 그리고 상기 캐리어(C)와 검사부(21A)(또는 21B)의 웨이퍼 척(4A)(또는 4B)의 사이에서 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 웨이퍼(W)의 수수를 직접 실행하도록 구성하고 있다. 이 때문에, 장치의 소형화를 도모할 수 있고, 또한 제 1 및 제 2 검사부(21A 및 21B)에 의해 웨이퍼(W)의 검사를 병행하여 실행할 수 있음과 동시에, 캐리어(C)와 웨이퍼 척(4A, 4B)의 사이에서 직접 반송을 실행하고 있으므로, 기판의 검사 효율, 반송 효율이 높고, 이 때문에 고스루풋화를 도모할 수 있다.

그리고, 웨이퍼 반송 기구(3)는 3개의 아암(31∼33)을 구비하고, 이들 아암(31∼33)을 이용하여 캐리어(C)에서 2장의 웨이퍼(W)를 반출하여, 제 1 및 제 2 검사부(21A 및 21B)에 순차적으로 웨이퍼(W)를 수수함과 동시에 검사 완료된 웨이퍼(W)를 받아들이도록 하고 있기 때문에, 반송 효율이 높다. 또한 웨이퍼 반송 기구(3)에 프리 얼라이먼트를 실행하기 위한 척부(36) 등의 프리 얼라이먼트 기구(39)를 조립하여 마련하고 있기 때문에, 웨이퍼 반송 기구(3)가 웨이퍼(W)를 반 출한 후, 프리 얼라이먼트 기구(39)가 마련되어 있는 장소까지 이동하지 않아도 되기 때문에, 이 점에서도 웨이퍼(W)의 반송 효율이 높고, 또한 프리 얼라이먼트 기구(39)의 설치 스페이스를 별도로 마련하지 않아도 되는 이점도 있다.

또한, 얼라이먼트 브리지(5A) (5B)에 X 방향을 따라서 3개의 마이크로 카메라(45)를 예컨대 웨이퍼(W)의 직경의 1/3의 간격으로 배열하고 있기 때문에, 기술한 바와 같이 이들 카메라(45)에 의한 웨이퍼(W)의 표면의 촬상시에 있어서, 웨이퍼 척(4A) (4B)의 이동 영역이 적어도 된다.

그런데, 상기한 일괄하여 콘택트를 실행하는 경우에 반하여, 예컨대 다수회 콘택트를 실행하는 경우에는, 도 19에 도시하는 바와 같이 콘택트시에 있어서의 웨이퍼 척(4A)의 이동 스토로크(D1')의 중심 위치는, 프로브 카드(50)의 중심 위치(O2)와 거의 합치시키고 있었다. 또한, 얼라이먼트 브리지(5A)의 촬상 위치를 이 이동 스토로크(D1')의 중심 위치(프로브 카드(6A)의 중심 위치(O2))에 맞추고 있었기 때문에, 웨이퍼(W) 촬상시의 이동스토로크(D3')는, 콘택트시의 이동 스토로크(D1')와 동일한 범위로 되어있었다. 이 때는, 프로브(29)의 배열 영역이 좁기 때문에, 이 프로브(29)를 촬상하기 위해서 필요한 웨이퍼 척(4A)의 이동 스토로크(D2')가 꽤 짧으므로, 이들 이동 스토로크(D1'∼D3')를 포함하는 웨이퍼 척(4A)의 가동 스토로크(D4')는, 기술한 프로브 카드(6A)를 이용했을 때의 가동 스토로크(D4)와 거의 같은 정도로 되어 있고, 그 길이가 최소한으로 억제되어 있었다.

그러나, 이 상태(콘택트시의 이동 스토로크(D1')와 웨이퍼(W) 촬상시의 이동 스토로크(D3')에 있어서의 중심 위치를 맞춘 상태)로 웨이퍼(W)의 전면에 대응하는 영역에 형성된 프로브(29)를 촬상하고자 하면, 프로브(29)를 촬상할 때의 이동스토로크(D2)를 포함하도록, 웨이퍼 척(4A)의 가동 스토로크(D4')를 널리 해야 할 필요가 있어, 결과적으로 프로브 장치 본체(2)가 커져 버린다. 그래서, 이 실시의 형태에서는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 프로브 장치 본체(2)를 일괄하여 콘택트의 프로브 카드(6A)에 특화하도록, 프로브(29) 촬상시의 이동 스토로크(D2)와 웨이퍼(W) 촬상시의 이동 스토로크(D3)에 있어서의 웨이퍼 척(4A)의 중심 위치를 맞추도록 하고 있어, 이에 의해서 웨이퍼 척(4A)의 가동 스토로크(D4)를 짧게 할 수 있어, 프로브 장치 본체(2)를 작게 할 수 있다.

[제 1 실시의 형태의 응용예]

다음에, 상술한 제 1 실시의 형태의 응용예를, 도 20∼도 23에 나타내 둔다.

도 20의 예에서는, 제 1 실시의 형태에 따른 프로브 장치 본체(2)를, 로더부(1)의 양측(X축 방향)으로 나열하고 있다. 웨이퍼 반송 기구(3)의 아암(20)의 매수는 3개이라도 좋지만, 이 경우 4개의 검사부에 대하여 웨이퍼반송 기구(3)가 공통으로 되기 때문에, 5장(4+1)의 아암을 웨이퍼 반송 기구(3)에 갖게 하여, 4장의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 반출하여 순차적으로 4개의 검사부에 반입하도록 해도 좋다. 또한 도 21의 예에서는, 제 1 실시의 형태에 있어서의 프로브 장치 본체(2)와 로더부(1)를 2세트 마련하여, 각각의 프로브 장치 본체(2)측이 인접하도록 나열하고 있다.

또한 도 22의 예에서는, 제 1 실시의 형태에 따른 프로브 장치(300)를, 프로브 장치 본체(2)측이 서로 대향하도록, X 방향으로 간격을 두고 2대 나열함과 동시 에, 이 2세트를 Y 방향으로 간격을 두고 나열하고 있다. 이 프로브 장치(300, 300)사이의 공간은 예컨대 클린 룸내에서, 캐리어(C)를 반송하기 위한 도시하지 않는 반송 수단의 이동이나, 혹은 프로브 카드(6A, 6B)의 교환을 위한 스페이스로서 이용된다.

또한, 도 23의 예에서는, 웨이퍼 척(4A, 4B)의 온도 조정을 실행하는 경우에, X 방향으로 나열하는 2대의 프로브 장치(300)의 사이에, 그 이간 영역의 중심에 대하여 점대칭으로 각각의 틸러 등의 온도 조절기(60, 60)를 설치하여, 이 온도 조절기(60)와 프로브 장치(300)를 온도 조절 매체(61)에 의해 접속하고 있다. 이러한 레이아웃을 이용하면, 클린 룸내에서의 프로브 장치(300)의 설치 스페이스가 확보된다.

[제 2 실시의 형태]

이 실시의 형태는, 도 24에 도시하는 바와 같이 검사부(21)의 방향을 90도 바꿔, 얼라이먼트 브리지(5A, 5B)의 이동 방향이 기술한 이동 방향에 대하여 직각이 되도록 프로브 장치 본체(2)를 로더부(1)에 접속한 구성이며, 그 이외의 구성은 제 1 실시의 형태와 동일하다. 따라서, 이 경우에 있어서도, 제 1 검사부(21A) 및 제 2 검사부(21B)는, 상기 수평 라인 HL에 대하여 대칭으로 구성되어 있다. 또한, 이 프로브 장치에서는, 기술한 도 13에 도시하는 스윙 방식에 의해 프로브 카드(6A)의 교환을 실행하도록 하고 있어, 이 경우 프로브 카드(6A)의 교환 부재(90)와 얼라이먼트 브리지(5A)가 간섭하기 때문에, 프로브 카드(6A)의 교환시에는, 예컨대 도 25에 도시하는 바와 같이 얼라이먼트 브리지(5A)를 로더부(1)측에 가깝게 한 퇴피 위치로 퇴피시키도록 하고 있다. 200은 프로브 카드(6A)의 교환 에어리어이다. 또한, 도 26에 도시하는 바와 같이 이러한 구성의 프로브 장치에 있어서도, 기술한 도 20과 같이, 프로브 장치 본체(2)를 로더부(1)의 양측(X축 방향)으로 나열하도록 해도 좋다. 이 경우에 있어서도, 동일하게 아암(20)의 수를 5개으로 늘려도 좋다.

또한, 상술한 실시의 형태에 있어서, 도 27(a), 27(b)에 도시하는 바와 같이 프로브 장치 본체(2)의 측면의 2개의 반송구(22a)를 독립하여 개폐하는 셔터(120)를 마련해도 좋다. 구체적으로는 반송구(22a)는, 로더실(1)측에서 그 주위가 수지제의 시일체(123)에 의해 둘러싸여 있고, 셔터(120)는, 승강축(122)을 거쳐서 승강 기구(121)에 의해 반송구(22a)를 개폐하도록 구성되어 있다. 이러한 예에 있어서는, 웨이퍼(W)를 반송 이외의 경우, 반송구(22a)를 시일체(123)를 거쳐서 닫도록 하면, 검사부(21A, 21B)끼리의 사이 혹은 검사부(21A, 21B)와 로더실(1)의 사이에 있어서의 분위기(환경)의 상호의 영향을 작게 억제할 수 있다. 이 때문에, 검사부(21A, 21B)내에서, 예컨대 한쪽의 검사부(21A) 또는 (21B)에 있어서 웨이퍼(W)의 검사를 실행하고 있을 때에, 다른쪽의 검사부(21B) 또는 (21A)에 있어서 메인터넌스 예컨대 프로브 카드(6)의 교환을 실행하는 경우라도, 검사를 실행하고 있는 분위기가 메인터넌스를 실행하고 있는 분위기의 영향을 받지 않는다. 또한, 검사부(21A, 21B)내의 각각의 온도나 습도 등의 환경을 바꾸는 경우이더라도, 그 환경을 유지하고, 또한 상호의 환경의 영향을 억제한 상태로 웨이퍼(W)의 검사를 실행할 수 있다.

[그 밖의 변형예]

이상의 예에서는, 기술한 도 7에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 척(4A)에 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)를 각각 1대씩 마련했으나, 예컨대 도 28(a), 28(b)에 도시하는 바와 같이 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)의 조를 사이(X축 방향)에 유지하도록 마이크로 카메라(70)를 복수대 예컨대 2대 설치하도록 해도 좋다. 이들 마이크로 카메라(70)는, 상기 마이크로 카메라(41)와 동일하게, 프로브(29)의 침끝을 확인하기 위한 것이다. 이러한 구성에 있어서는, 프로브(29)를 촬상할 때에 웨이퍼 척(4A)이 X축 방향으로 이동하는 영역을 좁게 할 수 있어, 그 결과 프로브 장치 본체(2)의 크기를 작게 할 수 있다. 도 29 및 도 30은, 각각 마이크로 카메라(41)를 1개 마련한 경우와, 도 28(a), 28(b)와 같이 3개 마련한 경우에 있어서, 프로브 카드(6A) (6B)의 X 방향의 양쪽 단부의 프로브(29, 29)를 촬상할 때의 웨이퍼 척(4A) (4B)의 중심의 이동 스토로크(D10, D20)를 나타내고 있다. 후자의 경우인 이동 스토로크(D20)는, 전자의 경우인 이동 스토로크(D10)보다도 대폭 짧아져 있는 것을 알 수 있다. 또한, 도 28에서는, 타겟(44)이나 진퇴 기구(43)의 도시를 생략하고 있다.

또한, 각각의 카메라(마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(70))가 촬상하는 프로브(29)의 영역을 나누고 있기 때문에, 복수의 프로브(29)를 촬상할 때의 웨이퍼 척(4A)의 이동량을 적게 할 수 있다.

또한, 도 31(a), 31(b)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 척(4A) 상의 웨이퍼(W)의 탑재 영역을 사이에 두고 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)로 이루어 지는 제 1 촬상 유닛(210)에 대하여, 웨이퍼 척(4A) 또는 (4B)의 중심에 대하여 점대칭이 되도록, 이 제 1 촬상 유닛(210)과 동일한 구성의 제 2 촬상 유닛(211)을 배치하도록 해도 좋다. 이 예에 있어서는, 제 1 촬상 유닛(210)의 마이크로 카메라(41)와 제 2 촬상 유닛(211)의 마이크로 카메라(41)가 X축 방향으로 떨어져 배치되기 때문에, 웨이퍼 척(4A) 또는 (4B)의 X 방향의 이동 스토로크가 작아짐과 동시에, 양 마이크로 카메라(41, 41)는 Y 방향으로는 웨이퍼 척(4A) 또는 (4B)의 직경만큼 떨어져 있기 때문에, 웨이퍼 척(4A) 또는 (4B)의 Y 방향의 이동 스토로크는, 제 1 촬상 유닛(210)이 1개인 경우에 비해 대강 절반이 되어, 프로브 장치 본체(2)의 크기를 작게 할 수 있다. 또한, 도 31(b)에서는, 배치 관계를 명확히 하기 위해서, 쌍방(지면 내측 및 앞측)의 제 1 촬상 유닛(210)과 제 2 촬상 유닛(211)을 각각 실선과 점선으로 나타내고 있다.

또한, 이 두 대의 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)를 사이에 두도록, 각각 두 대의 도 28에 도시하는 마이크로 카메라(70)를 마련하도록 해도 좋다.

기술한 프로브 카드(6A)로서는, 일괄하여 콘택트를 실행하는 경우뿐 만아니라, 예컨대 웨이퍼(W)의 직경방향으로 2분할한 영역의 전극 패드군의 배치에 대응하도록 프로브(29)를 마련하여, 2회에 나눠 웨이퍼(W)와 프로브(29)의 콘택트를 실행하는 경우나, 혹은 웨이퍼(W)를 둘레 방향으로 4분할한 영역의 전극 패드군의 배치에 대응하도록 프로브(29)를 마련하여, 이 4분할된 영역에 순차적으로 웨이퍼(W)를 콘택트시키는 경우 등이더라도 좋다. 이러한 경우에는, 웨이퍼 척(4A)을 회전 시킴으로써 프로브(29)와 웨이퍼(W)의 콘택트가 실행된다. 본 발명의 프로브 장치에 있어서는, 1회∼4회의 콘택트에 의해 웨이퍼(W)의 검사가 종료하는 구성에 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 예에 있어서는, 마이크로 카메라(45)를 3개로 했으나, 2개 혹은 4개라도 좋고, 그 경우에는, 예컨대 마이크로 카메라(45)의 개수가 n 개라면, 서로의 간격을 웨이퍼(W)의 직경의 1/n로 하는 것이 바람직하다.

상기한 각 예에 있어서는, 아암(30)의 수를 3개로 하여, 동시에 2장 혹은 3장의 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 반송에 요하는 시간을 단축하고 있지만, 아암(30)의 수가 3개보다도 적은 경우 예컨대 1장이더라도, 각 검사부(21)에 반입하는 방향에 따라서, 프리 얼라이먼트 기구(39)에 의해 웨이퍼(W)의 방향의 조정과 편심의 수정을 실행하도록 해도 좋다.

또한, 프로브 장치 본체(2)에 있어서의 각 웨이퍼(W)의 처리(파인 얼라이먼트나 전기적 특성의 평가 시험)가 설정 시간대로 끝나는 경우에는, 상기 한 바와 같이, 각 웨이퍼(W)에 대하여 순차적으로 처리되어 가지만, 예컨대 반송 예정의 제 1 검사부(21A) 혹은 제 2 검사부(21B)에서의 웨이퍼(W)의 처리가 예컨대 트러블 등에 의해 오래 끌어버려, 다음에 그 반송예정의 제 1 검사부(21A) 혹은 제 2 검사부(21B)에서 처리를 실행할 예정의 웨이퍼(W)를 반송할 수 없을 때 등에는, 기술한 바와 같이 웨이퍼 반송 기구(3)에 프리 얼라이먼트 기구(39)가 마련되어 있기 때문에, 예컨대 아래와 같이 반송처를 변경하여, 처리를 밀리지 않도록 계속하도록 해도 좋다.

그러한 상황으로서는, 구체적으로는 예컨대 제 1 검사부(21A)에서 처리하기 위해서, 웨이퍼 반송 기구(3)가 아래 위치에서 미처리의 웨이퍼(W)를 유지하고 있지만, 제 1 검사부(21A)내에서의 웨이퍼(W)의 처리가 끝나 있지 않고, 한편에서 제 2 검사부(21B)내에서의 웨이퍼(W)의 처리가 끝나 있는 경우 등을 들 수 있다.

웨이퍼 반송 기구(3)에 유지된 웨이퍼(W)는, 기술한 바와 같이, 예컨대 제 1 캐리어(C1)로부터 반출되어 웨이퍼 반송 기구(3)가 하강하고 있을 때에는, 예정된 반송처(제 1 검사부(21A))에 따라서, 웨이퍼(W)의 방향이 이미 조정되어 있다. 그래서, 상술과 같이, 웨이퍼(W)의 반송처를 변경하는 경우는, 그 변경처(제 2 검사부(21B))에 따른 방향이 되도록, 캐리어(C)로부터 반출했을 때와 동일하게, 웨이퍼(W)의 방향을 변경하여, 변경처의 제 2 검사부(21B)에 웨이퍼(W)를 반입한다. 이와 같이, 실제의 웨이퍼(W)의 처리에 요하는 시간에 따라 수시로 반송처를 변경함으로써, 프로브 장치 본체(2)가 처리를 하지 않고서 대기하고 있는 만큼의 불필요한 시간을 생략할 수 있다.

다음에, 포고핀 유닛(28)의 상방에 위치하는 테스터(100)의 힌지 기구의 일례에 대하여 설명한다. 도 32(a), 32(b)는, 프로브 장치 본체(2) 상에 있어서 테스터(100)가 설치되어 있는 상태를 도시하는 평면도이다. 각 테스터(100)의 측면에는, L 자형의 회동용 플레이트(101)가 접속되어 있다. 이들 회동용 플레이트(101)에 있어서의 테스터(100)로부터 길게 나와있는 부분의 사이에는, 모터(102)에 의해 수평축 주위를 회동하는 구동 부재(103)가 마련되어 있다. 또한, 각각의 플레이트(101)에는, 구동 부재(103)와 연결 가능하고 도시하지 않는 구동부에 의해 Y 방향으로 진퇴 가능한 연결부재(104)가 마련되어 있다. 이 연결 부재(104)의 한쪽을 구동 부재(103)에 대하여 전진시켜 구동 부재(103)와 연결하고, 또한 다른쪽의 연결 부재(104)를 후퇴시켜 연결해제 상태로 하는 것에 의해, 공통된 구동부인 1개의 모터(102)에 의해, 한쪽의 테스터(100) 및 다른쪽의 테스터(100)가 포고핀 유닛(28)에 접촉하는 위치와, 포고핀 유닛(28)과 떨어지는 위치의 사이에서 이동할 수 있게 된다.

여기서 웨이퍼 반송 기구(3)의 웨이퍼 반송의 일례에 대하여 도 33, 도 34에 도시한다. 이들 도는 캐리어(C1) (C2)로부터 웨이퍼를 순차적으로 반출하여 검사부(21A, 21B)에 반입하고, 검사를 실행하여 캐리어(C1) (C2)에 되돌려지는 일련의 흐름을 나타내고 있다. 　세로 방향은 시간의 흐름을 나타내고 있고, 왼쪽 끝행은 처리의 상태를 나타내고 있다. 왼쪽 끝행에 있어서의 LotStart는, 캐리어로부터의 웨이퍼의 반출, 검사를 포함하는 일련의 흐름의 개시를 나타내고, 「Waf.1Start」는 Waf. 1이 테스터에 의해 검사되어 있는 것을 나타내고, 「Waf.1End」는 Waf. 1의 테스터의 검사 종료를 나타내고 있다. 왼쪽으로부터 2행 및 오른쪽 끝행은, 각기 Stage1, 2, 즉 웨이퍼 척(4A, 4B)의 상태를 나타내고 있고, 「Waf. 1」은 Waf. 1이 해당하는 웨이퍼 척에 탑재되어 있는 것을 나타내고, 「Alignment」는 웨이퍼(W) 및 프로브(29)를 촬상하여 콘택트 위치의 계산을 할 때까지의 상태를 나타내고, 「Test」는 웨이퍼가 검사되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한「Waf. 1」등의 번호는, 캐리어(C1) (C2)내의 웨이퍼에 대하여 반출의 순서에 부여한 편의상의 번호이다.

또한 왼쪽으로부터 3행, 4행 및 5행은 각기 UpperArm(상단 아암(31)), MiddleArm(중단 아암(32)) 및 LowerArm(하단 아암(33))의 상태를 나타내고 있고, 이들 란에 있어서「Waf. 1」은 Waf. 1을 유지하고 있는 상태, Carrier은, 유지하고 있는 웨이퍼를 캐리어(C1) (C2)내에 수수하는 것을 나타내고 있다.

따라서, 각 행은 어떤 시간대에 있어서의 웨이퍼 척(4A, 4B)의 상태, 각 아암(31∼33)의 유지의 상태, 즉 순차 프로그램에 있어서의 스케쥴의 각 스텝을 나타내고 있어, 결국 도 33은, 장치의 플로를 나타내고 있는 것이 된다. 시간에 따라 설명하면 우선 제어부(15)(도 2 참조)로부터「LotStart」의 지시가 행해지고, 웨이퍼 반송 기구(3)의 상단 아암(31) 및 중단 아암(32)에 의해 각기 Waf. 2 및 Waf. 1이 예컨대 캐리어(C1)로부터 반출된다. 이어서 Waf. 1은 스테이지(1)에 수수되어, 얼라이먼트가 실행되는 한편, Waf. 2는 스테이지(2)에 수수된다.

이어서 Waf. 1에 있어서는 검사가 실행됨과 동시에 Waf. 2에 있어서는 얼라이먼트가 실행되지만, 이 때 3개의 아암(31∼33)은 비어 있기 때문에, 캐리어(C1)에 다음의 Waf. 3 및 Waf. 4를 취하러 간다. 이 결과 상단 아암(31)에는 Waf. 4가, 중단 아암(32)에는 Waf. 3이 유지되게 된다. 그리고 Waf. 2에 대하여 검사가 시작되고, 그 후, 먼저 검사가 시작된 Waf. 1의 검사가 종료한다. 이 때 하단 아암(33)은 빈 상태이므로, 이 하단 아암(33)에 의해 스테이지(1)에 Waf. 1을 취하러 가서, 해당 스테이지(1)에 대하여 중단 아암(32) 상의 Waf. 3을 수수한다.

계속해서 이 Waf. 3에 대하여 얼라이먼트가 실행되는 한편, 하단 아암(33) 상의 Waf. 1을 캐리어(C1)에 되돌림과 동시에, 빈 상태가 된 중단 아암(32)에 의해 캐리어(C1)내에 다음의 Waf. 5를 취하러 간다. 그리고 스테이지(1) 상의 Waf. 3의 검사가 개시되고, 또한 스테이지(2) 상의 Waf. 2의 검사가 종료한다. 그래서 빈 상태로 되어 있는 하단 아암(33)에 의해 해당 Waf. 2를 수취하여, 상단 아암(31)에 유지되어 있던 Waf. 4를 스테이지(2)에 수수한다. 이 Waf. 4에 있어서는 얼라이먼트가 개시되는 한편, 하단 아암(33) 상의 Waf. 2를 캐리어(C1)로 되돌림과 동시에, 빈 상태가 된 상단 아암(31)에 의해 캐리어(C1)내의 다음의 Waf. 6을 취하러 간다. 그리고 Waf. 4에 대하여 검사가 개시된다. 여기까지가 Waf. 4 스타트까지의 설명이다. 이후 동일하게 하여 웨이퍼의 반송, 검사가 실행되게 된다.

이상에서 알 수 있듯이 이 예에 있어서는, 3개의 아암(31∼33)에 대하여, 상단 아암(31) 및 중단 아암(32)에 의해 캐리어(C1)로부터 스테이지(1, 2)까지의 웨이퍼의 반송을 실행하여, 하단 아암(33)에 의해 스테이지(1, 2)에서 캐리어(C1)까지의 검사 완료된 웨이퍼의 반송을 실행하고 있다.

다음에 도 33의 하부에 있어서의 블록내의 스텝은, 스테이지(1)에 트러블이 발생하여, 오퍼레이터의 대응에 의해 해제한 상태를 나타내고 있다. 「Stage1Assist 발생」및「Stage1Assist 해제」는, 각기 이 트러블 발생 및 해제에 해당한다. 해당 블록내의 스텝은, 그 전의 Waf. 10Start에서 계속되는 스텝이다. 또한 도 34는, 도 33에서 계속되는 스텝이며, 이들 스텝군이 길기 때문에 도면을 2개로 분할하고 있다. 그리고 도 34에 있어서의 「Stage1Error 발생」(분리)이란, 스테이지(1)에 오퍼레이터로는 대응을 할 수 없는 트러블이 발생하여, 해당 스테이지(1)를 시스템의 운용으로부터 분리한 상태를 나타내고 있다. 또한 이니셜스타트 /엔드는, 이 시퀀스표의 경우, Stage1에서 오류가 발생하여, 그 해제를 위해 초기화를 실행한다. (초기화는 오퍼레이터가 스위치에 의해 실행되고, 처리로서는, 내부 데이터의 초기화, 스테이지 관계의 초기화를 실행한다.) 이 초기화의 개시를 이니셜 스타트, 종료를 이니셜엔드라고 하고 있다. 또한「If Waf. 9 Tested」 및「If Waf. 9 Untested」는, 각기 Waf. 9가 검사된 경우 및 검사되지 않는 경우를 나타내고 있다. 또한 도 34의「Stage1/2 동시 Cleaning」이란, 스테이지(1, 2)를 연속하여 클리닝하는 것이고, 또한 클리닝은 전용의 웨이퍼NPW를 이용하여 프로브의 침을 연마(Polish)하는 것이다.

또한 도 35 및 도 36은, 도 33, 도 34의 시퀀스를 실시하는 장치 예컨대 제 1 실시의 형태의 장치에 있어서, 웨이퍼 반송 기구(3)의 아암의 수를 2장으로 한 경우의 시퀀스이다. 이들 시퀀스로부터 알 수 있듯이, 검사부(21) (21B)에 트러블이 있었을 경우 예컨대 스테이지(1 또는 2)에 트러블이 있어 웨이퍼를 그 스테이지에 반입할 수 없게 되었다가, 그 후 그 스테이지의 트러블이 해소된 경우, 혹은 검사부(21) (21B)에 있어서의 프로브의 클리닝을 실행하는 경우 등이 있으면, 웨이퍼 반송 기구(3)의 아암의 수가 2개인 것보다도 3개인 쪽이 스루풋이 높은 것을 알 수 있다.

여기서 도 2에 도시한 제어부(15)의 구성의 일례를 도 37에 도시한다. 151은 CPU, 152는 프로브 장치의 일련의 동작을 실행하기 위한 프로그램, 153은 검사부(21A) (21B)에서 실행되는 검사의 레시피를 저장하는 레시피 저장부, 154는 프로브 장치의 파라미터나 운전 모드의 설정, 혹은 운전에 관한 각 조작을 실행하기 위 한 조작부, 155는 버스이다. 조작부(154)는, 예컨대 터치 패널 등의 화면에 의해 구성되어 있고, 그 조작 화면의 일부의 일례를 도 38에 도시한다.

도 38 중, 160은 웨이퍼 반출 기능의 하나인 연속 로트 기능을 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 이 스위치(160)를 온으로 하면 다음과 같은 운용이 행해진다. 즉, 하나의 로트에 대응하는 캐리어(C1)내의 웨이퍼가 순차적으로 반출되어, 마지막의 미검사 웨이퍼가 예컨대 중단 아암(32)에 의해 반출된다고 하면, 이 중단 아암(32)에 상기 미검사 웨이퍼가 탑재되어 있는 상태로 로트에 대응하는 캐리어(C2)내의 선두 미검사 웨이퍼가 예컨대 상단 아암(31)에 의해 반출된다. 편의적인 설명을 하면, 도 33에 있어서의 Waf. 9가 캐리어(C1)내의 마지막 웨이퍼라고 하면, Waf. 10이 캐리어(C2)내의 선두 미검사 웨이퍼에 상당하는 경우라고 할 수 있다.

즉 웨이퍼 반송 기구(3)의 하나의 아암에 앞의 로트(예컨대 캐리어(C1))의 웨이퍼가 탑재되어 있을 때에, 그 웨이퍼가 검사부에 반입되기 전에 다음 로트(예컨대 캐리어(C2))의 웨이퍼가 다른 아암에 의해 반출된다고 하는 운용이 실행된다. 이러한 운용을 실행하면, 서로 다른 로트를 연속 처리할 때에 높은 스루풋를 얻을 수 있다.

또한 이 연속 로트 기능이 설정되어 있지 않을 때에는, 웨이퍼 반송 기구(3)의 아암 상에 앞의 로트(캐리어)의 웨이퍼가 검사부에 반입된 후, 다음 로트(캐리어)의 웨이퍼가 반출되게 된다.

또한 161은 웨이퍼 반출 모드의 하나인 연속 반입 기능을 설정하기 위한 소 프트 스위치다. 이 스위치(161)를 온으로 하면 다음과 같은 운용이 행해진다. 즉 하나의 캐리어내의 웨이퍼가 웨이퍼 척(4A, 4B)의 한쪽에 탑재되어 있을 때에, 다른쪽의 웨이퍼 척이 비어져 있으면, 다른 캐리어내의 웨이퍼를 그 빈 웨이퍼 척에 반입하는 운용을 실행한다. 예컨대 하나의 캐리어의 마지막의 미검사 웨이퍼가 한쪽의 웨이퍼 척에 의해 검사가 실행되고 있어도, 다른 캐리어의 선두의 미검사 웨이퍼가 다른쪽의 웨이퍼 척 상에 반입되는 운용이 실행된다.

162는 캐리어 분배 기능을 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 이 스위치(162)를 온으로 하면, 2개의 로드 포트(12, 13)에 대하여 검사부를 할당하는 화면이 표시되어, 그 할당을 실행할 수 있다. 예컨대 로드 포트(12) 상에 놓여진 캐리어내의 웨이퍼는 제 1 검사부(21A)에 반송하고, 로드 포트(13) 상에 놓여진 캐리어내의 웨이퍼는 제 2 검사부(21B)에 반송한다는 방식으로 분배를 실행할 수 있다.

163은 로트 분배 기능을 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 이 스위치(163)를 온으로 하면, 하나의 로드 포트(12) 또는 (13)에 놓인 캐리어로부터 비어 있는 웨이퍼 척에 순차적으로 웨이퍼가 반송된다. 이 기능은 예컨대 로드 포트(12, 13)의 양쪽에 적용하도록 해도 좋고, 별도의 화면에 의해 그 기능을 한쪽의 로드 포트에만 적용하도록 해도 좋다.

164는 검사부에 있어서의 레시피를 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 이 스위치(164)를 온으로 하면, 레시피 설정 화면이 표시되어, 각 검사부마다 레시피를 설정할 수 있다. 검사부(21A, 21B)에서 공통의 레시피를 설정할 수도 있고, 서로 다른 레시피를 설정할 수도 있다. 레시피의 설정예로서는, 예컨대 웨이퍼 척의 온도의 설정, 웨이퍼 상의 모든 칩을 검사하든지 아니면 일부의 칩 예컨대 불량이라고 판정된 칩만을 검사하든지 하는 설정 등을 들 수 있다.

165는 연속 검사 기능을 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 이 스위치(165)를 온하면, 상세 설정 화면이 표시되고, 검사부의 순서가 결정되어, 그 순서에 따라서 웨이퍼가 2개의 검사부(21A) (21B)의 한쪽으로부터 다른쪽으로 반송된다. 예컨대 웨이퍼는 검사부(21A)에서 검사되고, 이어서 캐리어에 되돌려지는 일없이 검사부(21B)에서 검사된다. 이 경우, 예컨대 검사부(21A)에서는 모든 칩에 대하여 검사되고, 검사부(21B)에서는 검사부(21A)에서 불량이라고 판단된 칩에 대해서만 검사되는 예를 들 수 있다. 또한 이 경우 예컨대 검사부(21B)에서, 불량 칩에 마킹을 하는 운용을 실행하는 것도 가능하다. 또한 검사부(21A)에서는 제 1 온도에서 검사가 실행되고, 검사부(21B)에서는 제 2 온도에서 검사가 실행되는 경우도 있다. 또한 스위치(165)를 오프로 하고 있을 때에는, 웨이퍼는 한쪽의 검사부에서만 검사되게 된다.

166은 웨이퍼 척 대체 기능을 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 이 스위치(166)를 온으로 하면, 한쪽의 검사부(21A) 또는 (21B)에 불량이 발생했을 때에는, 다른쪽의 검사부(21B) (21A)에 의해 처리를 대체하는 운용이 실행된다.

또한 본 발명에서는, 2개의 검사부(21A, 21B)에 대하여 공통의 테스터를 이용하여, 2개의 웨이퍼 척(4A, 4B)에 웨이퍼를 탑재하여, 상기 테스터에 의해 동시에 검사를 실행하도록 해도 좋다. 이 경우에는 예컨대 프로브 장치 본체(2)와는 별도로 공통의 테스터를 설치하고, 프로브 카드(6A, 6B)의 각각과 테스터를 케이블 로 접속하는 구성이 채용된다.

여기서 도 2, 도 3 및 도 5 등에 도시한 얼라이먼트 브리지(5A, 5B)에 탑재한 제 2 촬상 수단에 대하여 바람직한 예를 설명한다. 앞에서의 예에서는 도 18 등에 도시하는 바와 같이 고배율 카메라인 마이크로 카메라(45) 3개가 마련되어 있지만, 이하의 예에서는 2개의 마이크로 카메라를 마련하고 있다. 얼라이먼트 브리지(5A, 5B)는, 동일한 구성이므로 한쪽의 얼라이먼트 브리지(5A)에 대하여 말한다. 이하의 설명에서는, 편의상, X 방향(도 2 참조)을 좌우 방향이라는 것으로 한다.

얼라이먼트 브리지(5A)에는, 도 39에 도시하는 바와 같이 해당 얼라이먼트 브리지(5A)를 좌우로 2등분하는 중심선(300)에 대하여 대칭으로 마이크로 카메라(301, 302)와, 마이크로 카메라(401, 402)가 마련되어 있다 (도2 참고). 마이크로 카메라(301, 302)는, 마이크로 카메라(401, 402)보다도, 제 1 검사부(21A) 및 제 2 검사부(21B)의 경계인 수평 라인 HL 측에 위치하고 있다. 또한 마이크로 카메라(301, 302)와 중심선(300)의 거리(I)는 예컨대 73mm이며, 마이크로 카메라(401, 402)와 중심선(300)의 거리(r)는 예컨대 45mm이다.

이러한 구성으로 하면, 다음과 같이 웨이퍼 척(4A)의 이동 영역이 좁혀진다. 웨이퍼(W)와 프로브(29)의 위치 정렬을 실행하기 위한 작업의 하나로서, 마이크로 카메라(301, 302)에 의해 웨이퍼(W)의 좌우 양단부 부분의 얼라이먼트 마크를 관찰하거나, 혹은 검사후에 웨이퍼(W) 상의 침적(針跡)을 보는 경우가 있다. 그 때문에 마이크로 카메라(301, 302)의 바로 아래에 웨이퍼(W)의 좌우 양쪽 단부를 위치시키는 일이 있다. 도 40(a), 40(b)는 이러한 조작을 실행할 때의 웨이퍼 척(4A) 의 이동의 모양을 도시한 것이다. 도 40(a)에 도시하는 바와 같이 얼라이먼트 브리지(5A)의 하방 위치에서, 얼라이먼트 브리지(5A)의 중심선(300)과 웨이퍼(W)의 중심(C)이 겹치도록 웨이퍼(W)가 위치하고 있는 것으로 한다. 여기에서 웨이퍼(W)를 향해서 좌측 영역을 마이크로 카메라(301)에 의해 촬상하고자 하면, 도 40(b)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 향해서 좌측 단부을 마이크로 카메라(301)의 바로 아래에 위치하도록 웨이퍼 척(4A)을 X 방향으로 이동시키게 된다. 이 때의 도 40(a)에서의 웨이퍼 척(4A)의 이동량은 M1이 된다. 여기서 300mm 웨이퍼(W)라면 M1은 77mm가 된다.

도 41에 X 방향의 웨이퍼(W)의 전체의 이동량을 도시한다. 도 41에 도시하는 바와 같이 얼라이먼트 브리지(5A)의 중심선(300)에 웨이퍼(W)의 중심(C)이 위치하고 있는 상태를 기준으로 하여, 이 상태에서 웨이퍼(W)가 좌측 영역 및 우측 영역으로 이동하는 량은 각기 M1이다. 이 예에서는 300mm 웨이퍼(W)를 이용하고 있기 때문에, M1은 77mm이며, 웨이퍼(W)의 전체의 이동량은 154mm가 된다.

도 42는, 얼라이먼트 브리지(5A)에 1개의 마이크로 카메라(301)를 부착한 경우이며, 이 경우에는 우선 마이크로 카메라(301)의 바로 아래에 웨이퍼(W)의 중심을 위치시킨 후, 웨이퍼 척(4A)을 X 방향으로 이동시켜 웨이퍼(W)의 좌우 양쪽 단부를 마이크로 카메라(301)의 바로 아래에 각기 위치시키므로, 도 42에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)가 좌측 영역 및 우측 영역으로 이동하는 량(M2)은, 해당 웨이퍼(W)의 반지름분에 상당한다. 이 예에서는 300mm 웨이퍼(W)를 이용하고 있기 때문에, M2는 150mm이며, 웨이퍼(W)의 전체의 이동량은 300mm가 된다.

또한 웨이퍼(W) 상의 이상(理想) 좌표(웨이퍼의 중심을 원점으로 한 각 칩의 전극 패드의 좌표)와 웨이퍼 척(4A)의 구동계에 있어서의 실좌표(X, Y 방향으로 소정량 이동시킬 때의 모터의 인코더의 펄스수)의 관계를 구하기 위해서, 웨이퍼(W) 상의 복수 포인트를 촬상하는 것이 실행된다. 이 경우, 이들 복수 포인트는, 예컨대 웨이퍼(W)의 중심과, X 방향 및 Y 방향으로 각기 긴 웨이퍼(W)의 직경을 지나는 다이싱 라인에 따른 칩의 둘레부에 마련된 합계 4개의 얼라이먼트 마크와의 합계 5점이며, 이들 위치 정렬용의 5점을 마이크로 카메라(301, 302)에 의해 분담하여 촬상함으로써, 1개의 마이크로 카메라를 이용하는 경우에 비해서 웨이퍼(W) 척(4A)의 이동량이 적어도 되고, 또한 이동에 요하는 시간이나 줄어든다.

다음에 마이크로 카메라(401, 402)의 사용 방법을 도 43∼도 45(b)에 나타내 둔다. 도 43은, 웨이퍼(W)의 4점 E1∼E4를 촬상하여 각각의 좌표위치를 구하고, 이들 4점 중 E1과 E3의 2점을 연결하는 직선 및 E2와 E4의 2점을 연결하는 직선의 교점을 구하는 모양을 나타내고, 이 교점이 웨이퍼(W)의 중심점(중심 좌표)(C)이 된다. 또한 E1와 E3, E2와 E4를 연결하는 각각의 직선의 길이는 웨이퍼(W)의 직경이 된다. 예컨대 300mm 웨이퍼(W)라고 해도, 실제로는 웨이퍼(W)의 직경은 300mm에 대하여 약간의 오차를 포함하므로, 웨이퍼(W) 상의 칩의 맵(각 전극 패드의 좌표)을 정확히 작성하기 위해서는, 웨이퍼(W)의 중심 좌표와 직경을 파악해 둘 필요가 있다. 또한 웨이퍼상의 좌표계(이른바 이상 좌표계)에 있어서의 각 칩의 전극 패드의 등록 위치는, 웨이퍼(W)의 중심 좌표로부터의 상대 위치로 기억하고 있으므로, 웨이퍼(W)의 중심 좌표를 구할 필요가 있다.

도 43에 도시하는 바와 같이 E2, E3은, 미리 정한 거리만큼 떨어져 있어, 웨이퍼(W)를 Y 방향으로 이동시키는 것에 의해 이 E2, E3간의 선분을 Y 방향으로 이동시켜 해당 선분과 웨이퍼(W)의 둘레가 교차한 점이 E1, E4이다. 이 예에서는, 도 44(a), 44(b)에 도시하는 바와 같이 마이크로 카메라(401, 402)에 의해 순차적으로 웨이퍼(W)의 도 44(a), (b) 중의 하반부의 좌우를 촬상하여, E2, E3의 위치를 구한다. 이어서 웨이퍼(W)를 Y 방향으로 이동시켜 도 45(a), 45(b)에 도시하는 바와 같이 마이크로 카메라(401, 402)에 의해 순차적으로 웨이퍼(W)의 도 45(a), 45(b) 중의 상반부의 좌우를 촬상하여, E1, E4의 위치를 구한다.

한편, 마이크로 카메라가 1개이면 웨이퍼(W) 상의 4점의 각 점에 대응하는 위치에 순차적으로 척을 이동시키지 않으면 안되지만, 이 예에서는 E1, E3(혹은 E2, E4)의 2포인트의 조를 마이크로 카메라(401, 402)를 전환함으로써 거의 동시에 확인할 수 있어, 웨이퍼 척(4A)의 이동은 E1, E3의 확인을 실행한 후, 한 번만 Y 방향으로 이동시키는 것만으로 된다. 따라서 웨이퍼(W)의 둘레 위치인 4점의 촬상을 단 시간에 실행할 수 있다. 그리고 2개의 마이크로 카메라(401, 402)를 이용하는 경우에는, 상기 중심선(300)에 대하여 좌우 대칭으로 마련하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 마이크로 카메라(401, 402)에 의해 웨이퍼(W)의 좌우 영역의 촬상을 각기 분담시키는 경우에, 중심선(300)에 대하여 웨이퍼 척(4A)의 이동 영역이 좌우 대칭이 되어, 마이크로 카메라(301, 302)에 의해 웨이퍼(W)를 촬상할 때의 이동 영역과 중첩시키면, 결과적으로 웨이퍼 척(4A)의 이동 영역이 비대칭의 경우에 비해서 좁아진다. 또한, 마이크로 카메라(401, 402)의 배치는 상기 중심선(300)에 대하여 비대칭이더라도 좋다.

또한 마이크로 카메라(301, 302)는, 광학계의 광로상에 변배(倍) 기구가 마련되어 있고, 변배 기구를 제어함으로써 고배율 카메라로서 이용될 때의 배율보다도 조금 낮은 배율의 시야(미들 시야)를 얻을 수 있다. 또한 고배율 카메라로서 이용될 때의 배율이란, 전극 패드 상의 침적을 확인할 수 있는 정도의 배율이며, 예컨대 전극 패드 1개만이 시야내에 들어오는 배율이다. 검사후에 오퍼레이터가 전극 패드 상의 침적을 확인할 때에 마이크로 카메라(401, 402)로는 침적이 보이지 않고, 또한 마이크로 카메라(301, 302)로는 전극 패드를 1개만 확인할 수 있고 긴 시간이 걸리기 때문에, 미들 시야에 의해 복수의 전극 패드를 한번에 볼 수 있도록 하여, 침적의 유무를 효율적으로 확인할 수 있도록 하고 있다. 또한 기술한 웨이퍼(W) 상의 위치 정렬용의 예컨대 5점을 촬상하는데 있어서는, 이 미들 시야를 이용해도 좋다.

이상으로, 2개의 마이크로 카메라로 이루어진 카메라 조를 2조 이용하는 것에 의해, 프로브(29)에 대한 웨이퍼(W)의 위치 결정을 실행할 때의 웨이퍼 척(4A)의 이동량을이 1조를 이용하는 경우보다도 적어져, 스루풋의 향상이 도모됨과 동시에 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한 웨이퍼 척의 이동량이 적은 장치 방법의 경우, 2개의 마이크로 카메라로 이루어진 조가 1조 일때는 웨이퍼 전역을 관찰할 수 없지만, 2조를 이용함으로써 그와 같은 장치 방법에도 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시의 형태에 있어서의 프로브 장치의 일례의 전체를 도시하는 개관 사시도

도 2는 상기의 프로브 장치의 일례를 도시하는 개략 평면도

도 3은 상기의 프로브 장치의 일례를 도시하는 종단면도

도 4는 상기의 프로브 장치에 있어서의 로드 포트의 일례를 도시하는 사시도

도 5(a), 5(b)는 상기의 프로브 장치에 있어서의 웨이퍼 반송 기구의 일례를 도시한 개략도

도 6은 상기의 프로브 장치에 있어서의 검사부의 일례를 도시하는 사시도

도 7(a), 7(b)는 상기의 검사부의 일례를 도시한 개략도

도 8은 상기의 검사부에서의 얼라이먼트 브리지의 위치를 도시하는 평면도

도 9는 상기의 검사부에서의 웨이퍼 척의 이동 스토로크의 일례를 도시한 개략도

도 10은 상기의 검사부에서의 프로브 카드의 교환 기구의 일례를 도시하는 프로브 카드의 측면도

도 11은 상기의 프로브 카드의 교환 기구의 일례를 도시하는 프로브 카드의 측면도

도 12는 상기의 프로브 카드의 교환 기구의 일례를 도시하는 프로브 카드의 측면도

도 13은 종래의 프로브 카드의 교환 기구의 일례를 도시하는 프로브 카드의 측면도

도 14는 상기의 프로브 장치의 작용의 일례를 도시하는 평면도

도 15는 상기의 프로브 장치의 작용의 일례를 도시하는 평면도

도 16는 상기의 프로브 장치의 작용의 일례를 도시하는 평면도

도 17은 상기의 프로브 장치의 작용의 일례를 도시하는 평면도

도 18은 제 2 촬상 수단에 의해 웨이퍼 상의 특정점을 촬상할 때의 웨이퍼 척의 이동 범위를 도시하는 평면도

도 19는 종래의 다수회 콘택트용의 프로브 카드를 이용했을 때의 웨이퍼 척의 이동 스토로크를 도시한 개략도

도 20은 상기의 프로브 장치의 다른 구성예를 도시하는 평면도

도 21은 상기의 프로브 장치의 다른 구성예를 도시하는 평면도

도 22는 상기의 프로브 장치의 레이아웃의 일례를 도시하는 평면도

도 23은 상기의 프로브 장치의 레이아웃의 일례를 도시하는 평면도

도 24는 상기의 프로브 장치의 다른 구성예를 도시하는 평면도

도 25는 상기의 프로브 장치의 검사부에서의 얼라이먼트 브리지의 위치를 도시하는 평면도

도 26은 상기의 프로브 장치의 다른 구성예를 도시하는 평면도

도 27(a), 27(b)는 상기의 프로브 장치에 있어서의 셔터의 일례를 도시한 개략도

도 28(a), 28(b)는 상기의 검사부의 다른 예를 도시하는 개략도

도 29는 상기의 제 1 실시의 형태에 있어서의 마이크로 카메라의 이동 스토로크를 도시하는 평면도

도 30은 상기의 다른 구성예에 있어서의 마이크로 카메라의 이동 스토로크를 도시하는 평면도

도 31(a), 31(b)는 상기의 검사부의 다른 예를 도시하는 개략도

도 32(a), 32(b)는 상기의 프로브 장치 본체에 있어서의 프로브 카드를 교환할 때의 형상의 일례를 도시하는 평면도

도 33은 상기 실시의 형태에서 이용되는 웨이퍼 반송기구에 의한 웨이퍼의 반송 시퀀스를 도시하는 설명도

도 34는 상기 실시의 형태에서 이용되는 웨이퍼 반송기구에 의한 웨이퍼의 반송 시퀀스를 도시하는 설명도

도 35는 웨이퍼 반송 기구가 2개의 아암을 구비한 경우에 있어서의 웨이퍼의 반송 시퀀스를 도시하는 설명도

도 36은 웨이퍼 반송 기구가 2개의 아암을 구비한 경우에 있어서의 웨이퍼의 반송 시퀀스를 도시하는 설명도

도 37은 상기 실시의 형태에서 이용되는 제어부의 구성의 일례를 도시하는 구성도

도 38은 제어부에서 이용되는 조작 화면의 일부의 예를 도시하는 설명도

도 39는 본 발명의 실시의 형태에 따른 얼라이먼트 브리지의 다른 예를 도시하는 평면도

도 40(a), (b)는 상기 얼라이먼트 브리지를 이용한 경우의 웨이퍼 척의 이동의 상황을 도시하는 설명도

도 41은 상기 얼라이먼트 브리지를 이용한 경우의 X 방향의 웨이퍼(W)의 전체의 이동량을 도시하는 설명도

도 42는 얼라이먼트 브리지에 1개의 마이크로 카메라를 부착한 경우의 X 방향의 웨이퍼의 전체의 이동량을 도시하는 설명도

도 43은 상기 얼라이먼트 브리지의 마이크로 카메라의 사용 방법을 도시하는 설명도

도 44(a), 44(b)는 상기 얼라이먼트 브리지의 마이크로 카메라의 사용 방법을 도시하는 설명도

도 45(a), 45(b)는 상기 얼라이먼트 브리지의 마이크로 카메라의 사용 방법을 도시하는 설명도

Claims (17)

1. 다수의 피검사 칩이 배열된 기판을 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 가능한 기판 탑재대에 탑재하고, 프로브 카드의 프로브에 상기 피검사 칩의 전극 패드를 접촉시켜 피검사 칩의 검사를 실행하는 프로브 장치에 있어서,

   기판을 반입하기 위한 로더부와, 이 로더부에 인접하여 마련되어, 상기 기판의 피검사 칩의 검사를 실행하기 위한 프로브 장치 본체를 구비하고,

   상기 로더부는, 복수의 기판이 수납된 캐리어가 외부로부터 반입되어, 기판의 수수구가 서로 떨어져서 마주 향하도록 2개의 상기 캐리어를 각각 탑재하기 위한 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트와, 이들 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 중간 위치에 회전 중심을 갖고, 연직축을 중심으로 회전이 가능하고, 진퇴 및 승강이 자유로운 기판 반송 기구를 구비하고,

   상기 프로브 장치 본체는, 상기 회전 중심을 지나고 또한 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트를 연결하는 라인과 직교하는 수평 라인의 양측에 배치되고, 또한 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 나열에 따라 배열되는 제 1 검사부 및 제 2 검사부로 이루어지고,

   이들 검사부의 각각은, 기판 탑재대와, 프로브 카드와, 상기 기판 탑재대 및 프로브 카드의 사이의 높이 위치에서 수평 방향으로 이동 가능하게 마련되어, 기판 표면을 촬상하기 위한 시야가 하향인 기판 촬상용의 촬상 수단을 포함하는 촬상 유닛을 구비하고,

   상기 기판 반송 기구는, 상기 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트에 각기 탑재된 캐리어와 상기 기판 탑재대의 사이에서 기판의 수수를 직접 실행하도록 구성되고,

   상기 제 1 검사부 및 제 2 검사부는, 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치, 기판 수수시에 있어서의 기판 탑재대의 위치 및 프로브 카드의 위치가 상기 수평 라인을 거쳐서 대칭인 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치와 프로브 카드가 상기 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 나열에 따라 배열되고,

   기판 수수시에 있어서의 기판 탑재대의 위치가 상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치 및 프로브 카드보다도 상기 수평 라인측에 가까이 있는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치와 프로브 카드가 상기 제 1 로드 포트 및 제 2 로드 포트의 나열과 직교하여 배열되고,

   기판 수수시에 있어서의 기판 탑재대의 위치가 상기 기판 촬상시에 있어서의 촬상 유닛의 위치 및 프로브 카드보다도 상기 수평 라인측에 가까이 있는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
4. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판 반송 기구는, 각각 서로 독립하여 진퇴 가능한 3개의 기판유지 부재를 구비하고, 상기 캐리어로부터 검사전의 기판을 2장 받아들여, 이들 2장의 기판을 상기 제 1 검사부의 기판 탑재대 및 제 2 검사부의 기판 탑재대의 한쪽 및 다른쪽에 순차적으로 수수하는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
5. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판 반송 기구는, 상기 캐리어로부터 받아들인 검사전의 기판을 유지하여 회전시키는 승강이 자유로운 회전 스테이지와, 이 회전 스테이지에 의해 회전되는 기판의 둘레를 검출하는 검출부를 구비하고, 상기 회전 스테이지는, 상기 검출부에 의한 검출 결과에 근거하여 기판의 방향을 미리 설정한 방향에 맞추도록 회 전하는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
6. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기판 촬상용의 촬상 수단은, 기판 표면이 넓은 영역을 촬상하는 저배율 카메라와, 기판 표면이 좁은 영역을 촬상하기 위한, 상기 복수의 고배율 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 고배율 카메라가 적어도 3개소에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 고배율 카메라가 2개소에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 저배율 카메라가 2개소에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 2개의 저배율 카메라는, 상기 2개의 고배율 카메라로부터 등거리에 있는 점을 연결한 직선에 대하여 대칭이 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
11. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판의 모든 피검사 칩의 전극 패드를 상기 프로브 카드의 프로브에 일괄하여 접촉시키거나 또는 4분할하여 상기 프로브에 순차적으로 접촉시키도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
12. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판 탑재대는, 상기 프로브를 촬상하기 위한 시야가 상향의 프로브 촬상용의 촬상 수단을 구비하고,

    상기 프로브 촬상용의 촬상 수단은, 프로브 카드의 넓은 영역을 촬상하는 저배율 카메라와, 프로브 카드의 좁은 영역을 촬상하기 위한, 복수의 고배율 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
13. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판 탑재대는, 상기 프로브를 촬상하기 위한 시야가 상향의 프로브 촬상용의 촬상 수단을 구비하고,

    상기 프로브 촬상용의 촬상 수단은, 프로브 카드의 넓은 영역을 촬상하는 저배율 카메라와, 프로브 카드의 좁은 영역을 촬상하기 위한, 고배율 카메라를 각각 포함하는 제 1 촬상 유닛 및 제 2 촬상 유닛을 구비하고,

    이들 제 1 촬상 유닛 및 제 2 촬상 유닛은, 기판 탑재대의 기판 탑재 영역을 사이에 두고 대향하고 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
14. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기판 탑재대는, 상기 프로브를 촬상하기 위한 시야가 상향의 프로브 촬상용의 촬상 수단을 구비하고,

    상기 기판 촬상용의 촬상 수단에 의해 기판을 촬상할 때에 있어서의 상기 기판 탑재대의 이동 영역의 중심위치는, 상기 프로브 촬상용의 촬상 수단에 의해 상기 프로브를 촬상할 때에 있어서의 상기 기판 탑재대의 이동 영역의 중심위치와 일치하고 있거나 또는 그 중심위치의 근방 영역에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
15. 제 4 항에 있어서,

    기판 반송 기구의 하나의 아암에 상기 2개의 캐리어 중의 한쪽의 캐리어로부터 반출된 기판이 탑재되어 있을 때에, 그 기판이 검사부에 반입되기 전에 다른쪽의 캐리어의 기판이 다른 아암에 의해 반출되는 기능을 선택하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
16. 제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 로더부에 있어서의 상기 프로브 장치 본체와 반대측에는, 해당 프로브 장치 본체와 같이 구성되고 상기 기판 반송 기구의 회전 중심에 대하여 대칭으로 배치된 프로브 장치 본체가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 장치.
17. 제 1 항에 기재된 프로브 장치 2대를 포함하는 프로브 시스템에 있어서,

    한쪽의 프로브 장치의 프로브 장치 본체와 다른쪽의 프로브 장치의 프로브 장치 본체가 인접하게 배치 되고, 또한 2대의 프로브 장치가 서로 경면 대칭이 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는

    프로브 시스템.

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