KR101208137B1

KR101208137B1 - 프로브 장치

Info

Publication number: KR101208137B1
Application number: KR1020100005275A
Authority: KR
Inventors: 다다시 오비카네
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2012-12-04
Also published as: JP2010171139A; JP5381118B2; KR20100085877A; CN101783305A; TW201029088A; TWI466208B; CN101783305B

Abstract

본 발명은 보수용 기판을 이용하여 검사부의 보수 작업을 행하는 경우에 있어서, 작업 처리량의 저하를 억제할 수 있는 프로브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아암체[35(36)]를 갖는 웨이퍼 반송 아암(3)과, FOUP(100)로부터 취출된 웨이퍼(W)의 방향과 중심을 정렬하는 프리얼라인먼트 기구(40)와, 웨이퍼 반송 아암(3)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하고 흡착하여 유지하는 흡착부(73)를 갖는 기판 유지 장치(70)를 구비하고, 검사부(21)의 인터럽트 처리가 발생했을 때에, 아암체(35, 36)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)를 기판 유지 장치(70)에 유지시키고, 아암체[35(36)]에 의해 기판 수납부(60)로부터 침 연마 웨이퍼(Wb)를 취출하여 웨이퍼 척(4)의 웨이퍼(W)와 교환한다. 이것에 의해 침 연마 처리를 행할 때의 검사부(21)의 대기 시간을 단축하여, 테스트의 작업 처리량을 향상시킨다.

Description

프로브 장치{PROBE DEVICE}

본 발명은, 프로브 카드의 프로브에 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 함) 등의 기판의 피검사부의 전극 패드를 접촉시켜 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치에 관한 것이다.

종래, 프로브 장치에서는, 프로브 카드의 프로브 침 등의 프로브를 IC 칩의 전극 패드에 접촉시켜 전기적 특성을 조사하는 프로브 테스트를 행하고 있다. 이 프로브 장치는, 로드 포트와, 프로브 카드 및 배치대를 갖는 검사부와, 로드 포트 및 검사부 사이에서 웨이퍼를 반송하는 웨이퍼 반송 기구가 설치된 반송실을 구비하고 있다. 그리고 로드 포트 안에 반입된 반송 용기인 웨이퍼 캐리어로부터 웨이퍼 반송 기구가 웨이퍼를 취출하고, 반송실 안의 프리얼라인먼트 기구, 또는 웨이퍼 반송 기구에 설치된 프리얼라인먼트 기구에 의해, 프리얼라인먼트를 행한 후, 이 웨이퍼를 검사부 안의 배치대에 반송하고 있다.

웨이퍼 반송 기구로서는, 예컨대 2장의 기판 지지 부재인 아암체를 구비한 것이 이용되고, 검사부에서 웨이퍼의 프로브 테스트가 행해지고 있는 동안에, 한쪽 아암체에 의해 다음에 검사할 웨이퍼를 취출하여 프리얼라인먼트를 행하고, 검사부 안의 웨이퍼에 대한 검사가 종료할 때까지, 웨이퍼를 배치한 채 반송실 안에서 대기한다. 그리고 검사부 안의 웨이퍼에 대한 검사가 종료하면, 다른쪽 아암체에 의해 검사 완료 웨이퍼를 수취하고, 한쪽 아암체에 지지되어 있는 미검사 웨이퍼를 배치대에 전달한다.

그런데 프로브(probe)로서 프로브 침을 사용한 경우에는, 프로브 테스트를 계속하고 있으면, 프로브 침의 선단에 전극 패드의 절삭칩 등의 이물이 부착되기 때문에, 프로브 침을 연마하여 그 이물을 제거하는, 소위 침 연마 처리를 행해야 한다. 침 연마 처리를 행하는 타이밍은, 주로 매수를 관리하는 경우와 프로브 테스트의 결과가 연속해서 불합격(fail)으로 된 경우의 2 종류가 있고, 제어부는 연속 불합격이 검출된 경우, 인터럽트 명령을 내려 침 연마 처리를 행하고 있다.

이 침 연마 처리는, 프로브 침을 연마하는 세라믹스 등으로 이루어지는 전용 웨이퍼(소위 침 연마 웨이퍼)를 배치대에 얹고, 프로브 침과 침 연마 웨이퍼를 접촉시킴으로써 행해진다. 이 때 웨이퍼 반송 기구는, 반송실 안의 로드 포트의 하부 안쪽에 있는 기판 수납부에 놓여 있는 침 연마 웨이퍼를, 한쪽의 아암체에 의해 취출하여 검사부에 반송하고, 다른쪽 아암체에 의해 검사부 안의 검사 완료 웨이퍼를 수취하며, 한쪽 아암체의 침 연마 웨이퍼를 배치대에 전달하도록 하고 있다.

이 때문에, 인터럽트 요구가 발생했을 때에는, 미검사 웨이퍼가 한쪽의 아암체에 지지되어 있는 경우가 있다. 이 경우에, 다른쪽 아암체는 검사부 안의 검사 완료 웨이퍼를 수취하는데 이용되기 때문에, 웨이퍼 반송 기구에 의해 침 연마 웨이퍼를 취출할 수 없다. 이 때문에 웨이퍼 반송 아암에 지지되어 있는 미검사 웨이퍼를 일단 캐리어로 복귀시키고, 침 연마 웨이퍼의 취출, 침 연마 웨이퍼에 의한 프로브 침의 연마, 기판 수납부로의 침 연마 웨이퍼의 전달을 포함하는 일련의 인터럽트 처리의 종료 후에, 재차 캐리어로부터 미검사 웨이퍼를 취출하고 있었다.

또한 검사부가 복수, 예컨대 2대이고, 웨이퍼 반송 기구가 3개의 아암체를 갖고 있는 경우, 3개의 아암체 중 2개의 아암체는 항상 미검사 웨이퍼나 검사 완료 웨이퍼를 지지하고, 하나의 아암체만이 빈 상태가 된다. 이 때문에 아암체의 수가 증가하여도 이미 전술한 2개의 아암체를 갖는 웨이퍼 반송 기구의 경우와 마찬가지로, 웨이퍼를 일단 캐리어로 복귀시켜야 했다.

그러나 캐리어 안의 슬롯은 좁기 때문에, 이 안에 미검사 웨이퍼를 복귀시키면, 웨이퍼의 외측 가장자리와 캐리어의 내부가 접촉하여 웨이퍼가 아암체 위에서 움직이거나, 웨이퍼를 캐리어의 선반에 두었을 때에 캐리어와 웨이퍼가 충돌하거나 하여 웨이퍼의 방향이나 중심이 어긋나는 경우가 있다. 이 때문에 이미 프리얼라인먼트가 행해진 웨이퍼를 캐리어에 복귀시키면, 이 프리얼라인먼트가 무효가 될 우려가 있고, 그에 따라, 인터럽트 처리가 종료된 후에, 그 웨이퍼에 재차 프리얼라인먼트를 행해야 했다. 따라서 프리얼라인먼트를 행하는 시간만큼 검사부의 대기 시간이 길어져, 프로브 테스트의 작업 처리량이 저하한다고 하는 문제가 생기고 있었다.

이에 대하여 특허문헌 1에는, 프로브 장치의 검사부 안에, 프로브 테스트용 배치대와는 별도로 침 연마 웨이퍼를 배치하기 위한 전용 배치대를 검사부 안에 설치하고, 이 전용 배치대에 항상 침 연마 웨이퍼를 배치하고 있는 프로브 장치가 기재되어 있다. 이 프로브 장치에서는, 프로브 카드의 침 연마시에 프로브 테스트용 배치대를 후퇴시키고 전용 배치대를 프로브 카드의 아래쪽 영역으로 이동시켜, 침 연마 웨이퍼와 프로브 카드의 프로브 침을 접촉시켜 프로브 카드의 침 연마를 행한다. 이 때문에 인터럽트 처리가 발생하여도, 웨이퍼 반송 아암은 다음에 검사할 웨이퍼를 지지한 채로 프로브 카드의 침 연마를 행할 수 있다. 그러나, 이러한 프로브 장치에서는 별도의 침 연마 웨이퍼 전용 배치대를 검사부 안에 설치해야 하고, 프로브 장치가 대형화한다고 하는 문제가 있다. 최근에는 프로브 장치의 소형화가 요구되고 있기 때문에, 장치의 대형화는 바람직하지 않다.

일본 특허 공개 제2006-128451호 공보(단락 번호 0022, 0035)

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 보수용 기판을 이용하여 검사부의 보수 작업을 행하는 경우에, 작업 처리량의 저하를 억제할 수 있는 프로브 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 프로브 장치는,

검사부의 배치대에 배치된 피검사 대상인 기판의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 기판의 피검사부의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치로서,

복수의 기판을 수납한 반송 용기를 배치하기 위한 로드 포트와,

상기 로드 포트에 배치된 상기 반송 용기와 상기 검사부의 배치대 사이에서 상기 기판을 전달하고, 서로 독립적으로 진퇴할 수 있는 복수의 기판 지지 부재를 구비하며, 미검사의 상기 기판을 지지하며 대기하고 있을 때에 상기 기판 지지 부재 중 1개가 비게 되는 것인 기판 반송 기구와,

상기 로드 포트와 상기 검사부를 접속하고, 상기 기판 반송 기구가 내부에서 이동하는 반송실과,

상기 반송 용기로부터 취출한 기판의 방향과 중심을 정렬하기 위해, 기판을 유지하며 회전하는 회전 스테이지와 이 회전 스테이지 위의 기판의 둘레 가장자리를 검출하는 둘레 가장자리 검출부를 갖고, 상기 반송실 안에 설치되는 프리얼라인먼트 기구와,

상기 반송실 안에 설치되고, 상기 검사부의 보수 작업을 행하기 위한 보수용 기판이 수납된 기판 수납부와,

상기 반송실 안에 설치되며, 상기 기판 반송 기구로부터 상기 기판을 수취하고 흡착하여 유지하는 흡착 기구를 갖는 기판 유지 장치와,

상기 검사부의 배치대에 기판이 배치되어 있을 때에, 이 검사부의 보수 작업의 인터럽트 처리가 발생했을 때에, 상기 기판 지지 부재에 지지되어 있는 상기 기판을 상기 기판 유지 장치에 유지시키고, 상기 기판 지지 부재에 의해 기판 수납부로부터 상기 보수용 기판을 취출하여 상기 배치대의 기판과 교환하도록, 상기 기판 반송 기구를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 프로브 장치에서, 예컨대 상기 보수용 기판은, 상기 프로브 카드의 프로브 침을 연마하는 전용 기판이다. 또한 본 발명의 프로브 장치에서, 예컨대 상기 기판 유지 장치는, 상기 기판 수납부의 상하 좌우에 인접하여 설치되어 있어도 좋다.

또한 본 발명의 프로브 장치에서, 예컨대 상기 검사부는 복수대 설치되어 있고, 상기 제어부는, 제1 검사부로부터 검사 완료된 상기 기판을 상기 기판 지지 부재로 반출했을 때에, 제2 검사부에서 상기 보수 작업의 인터럽트 처리가 발생한 경우, 상기 기판 지지 부재로 지지하고 있는 검사 완료된 상기 기판을 상기 기판 유지 장치에 유지시키고, 상기 보수 작업을 행하여도 좋다. 또한 본 발명의 프로브 장치에서는, 예컨대 상기 프리얼라인먼트 기구에 추가로, 상기 기판 유지 장치에 프리얼라인먼트 기구가 더 설치되고, 이 기판 유지 장치는 프리얼라인먼트를 위한 회전 스테이지로서 기능하며, 유지하고 있는 상기 기판의 프리얼라인먼트를 행하여도 좋다.

본 발명은, 로드 포트와 검사부 사이에서 기판을 반송하는 기판 반송 기구가 복수의 기판 지지 부재를 구비하며, 미검사 기판을 지지하고 있는 상태로 대기하고 있을 때에 기판 지지 부재 중 1개가 빈 상태가 되는 프로브 장치에 있어서, 검사부 안에 검사 완료된 기판이 놓여 있는 상태로, 보수용 기판을 이용하여 검사부의 보수 작업을 행하는 인터럽트 요구가 발생했을 때에, 기판 지지 부재에 지지되어 있는 프리얼라인먼트가 완료된 미검사 기판을, 흡착 기구를 구비한 기판 유지 장치에 일단 전달하도록 하고 있다. 이 때문에 미검사의 기판은, 기판 반송 기구에 전달된 자세(기판 중심 위치 및 방향)를 유지한 상태로 유지되기 때문에, 프리얼라인먼트를 재차 행하지 않고, 그대로 검사부에 반입할 수 있다. 이 때문에 검사부의 대기 시간을 단축할 수 있어, 작업 처리량의 저하를 억제할 수 있다.

도 1은 본 실시형태의 프로브 장치를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는 본 실시형태의 프로브 장치를 개략적으로 도시하는 평면도.
도 3은 본 실시형태의 프로브 장치를 개략적으로 도시하는 측면도.
도 4는 본 실시형태의 웨이퍼 반송 아암을 개략적으로 도시하는 사시도.
도 5는 본 실시형태의 기판 유지 장치를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 6은 본 실시형태의 기판 유지 장치를 개략적으로 도시하는 측면도.
도 7은 본 실시형태의 기판 유지 장치의 기능에 대해서 설명하기 위한 설명도.
도 8은 본 실시형태의 침 연마 처리의 제1 케이스에 대해서 설명하기 위한 제1 설명도.
도 9는 본 실시형태의 침 연마 처리의 제1 케이스에 대해서 설명하기 위한 제2 설명도.
도 10은 본 실시형태의 침 연마 처리의 제2 케이스에 대해서 설명하기 위한 제1 설명도.
도 11은 본 실시형태의 침 연마 처리의 제2 케이스에 대해서 설명하기 위한 제2 설명도.
도 12는 본 실시형태의 침 연마 처리의 제2 케이스에 대해서 설명하기 위한 제3 설명도.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태의 기판 유지 장치를 개략적으로 도시하는 사시도.
도 14는 본 발명의 다른 실시형태의 기판 유지 장치를 개략적으로 도시하는 측면도.
도 15는 다른 실시형태의 침 연마 처리에 대해서 설명하기 위한 제1 설명도.
도 16은 다른 실시형태의 침 연마 처리에 대해서 설명하기 위한 제2 설명도.

본 발명의 제1 실시형태인 프로브 장치에 대해서 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 프로브 장치는 다수의 피검사칩(피검사부)이 배열된 기판인 웨이퍼(W)(도 6 참조)를 전달하기 위한 로더부(1)와, 웨이퍼(W)에 대해 프로빙을 행하는 프로브 장치 본체(2)를 구비하고 있다. 우선, 로더부(1) 및 프로브 장치 본체(2)의 전체 레이아웃에 대해서 간단히 설명해 둔다.

로더부(1)는, 복수매의 웨이퍼(W)가 수납된 밀폐형 반송 용기(캐리어)인 FOUP(100)가 반입되고, 서로 Y 방향(도면에서의 좌우 방향)으로 이격되어 대향 배치되는, 제1 로드 포트(11) 및 제2 로드 포트(12)와, 이들 로드 포트(11, 12) 사이에 배치된 반송실(10)을 구비하고 있다. 로드 포트[11(12)]는 각각 케이싱[13(14)]을 구비하고, 도면에 있어서 X 방향으로 형성된 로드 포트[11(12)]의 반입구[15(16)]로부터 FOUP(100)가 케이싱[13(14)] 안으로 반입된다. 반입된 FOUP(100)는, 로드 포트[11(12)]에 구비되어 있는 덮개 개폐 수단(도시 생략)에 의해, 덮개가 벗겨져 로드 포트[11(12)] 안의 측벽에 덮개가 유지되도록 되어 있으며, 덮개가 벗겨진 FOUP(100)는 회전되어, 개구부가 반송실(10)측을 향한다.

로더부(1)에는, 도 2에 도시하는 바와 같이 프로브 장치를 제어하는 제어부(5)가 설치되어 있다. 제어부(5)는 예컨대 컴퓨터로 이루어지고, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 외에, 프로브 테스트 프로그램(50)이나, 인터럽트 제어 프로그램(51) 등의 프로그램을 구비하고 있다. 프로브 테스트 프로그램(50)에는, FOUP(100)가 로드 포트[11(12)]에 반입되고, FOUP(100)로부터 웨이퍼(W)가 프로브 장치 본체(2)에 반입되어 프로브 테스트가 행해지며, 그 후 웨이퍼(W)가 FOUP(100)에 복귀되고 FOUP(100)가 반출되기까지의 웨이퍼(W)의 반송 스케줄이나 일련의 각 부분의 동작을 제어하도록 단계군이 구비되어 있다. 또한 인터럽트 제어 프로그램(51)에는, 후술하는 프로브 테스트중에 발생하는 인터럽트 처리시의 프로브 장치의 동작을 제어하도록 단계군이 구비되어 있다. 이들 프로그램(처리 파라미터의 입력 조작이나 표시에 관한 프로그램도 포함함)은, 예컨대 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, MO(광자기 디스크), 하드디스크 등의 기억매체에 저장되어 제어부(5)에 설치된다.

프로브 장치 본체(2)는, 로더부(1)와 도면에 있어서 X축 방향으로 나열되도록 그 로더부(1)에 인접하여 배치되어 있고, Y축 방향으로 복수대, 예컨대 4대가 나열되어 있는 검사부(21)를 갖고 있다. 또한 도 2에서는, 후술하는 헤드 플레이트(25)가 개방된 상태의 검사부(21)를 도시하고 있다.

검사부(21)는, 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이 케이스(22)를 구비하고 있고, 케이스(22) 내부에 스테이지 유닛(24)과 상측 촬상부(9)가 설치되어 있다. 스테이지 유닛(24)은, X, Y, Z축(상하) 방향으로, 즉 수평면 상에서 종횡으로 이동할 수 있고 높이 방향으로 이동할 수 있으며, 아울러 상부가 수직축 둘레에서 회전한다. 상기 스테이지 유닛(24)의 상부에는, 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 배치대로서, 진공 흡착 기능을 갖는 웨이퍼 척(4)이 배치되어 있다. 그리고 스테이지 유닛(24)의 측부에는, 후술하는 프로브 카드(6)를 촬상하기 위한 마이크로 카메라 등을 구비한 하측 촬상부(8)가 설치되어 있다.

웨이퍼 척(4)은, 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 전달 위치와, 웨이퍼 표면의 촬상 위치와, 프로브 카드(6)의 프로브 침(7)에 웨이퍼(W)를 접촉시키는 접촉 위치(검사 위치) 사이에서 자유롭게 이동할 수 있도록 되어 있다. 또한 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 케이스(22)의 측면 중 반송실(10)과 밀착하는 측면에는, 반송실(10)의 내부와 케이스(22)의 내부를 접속하는 반입출구(23)가 형성되어 있다. 그리고 이 반입출구(23)를 통해, 웨이퍼(W)가 케이스(22) 안의 웨이퍼 척(4)에 반송된다. 그리고 상측 촬상부(9)는, 상기 웨이퍼 척(4)에 배치되어 있는 웨이퍼(W)를 촬상하기 위한 마이크로 카메라 등을 구비하고 있다.

웨이퍼 척(4) 및 상측 촬상부(9)의 이동 영역의 위쪽에는, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이 케이스(22)의 천장부를 이루는 헤드 플레이트(25)가 설치되어 있고, 이 헤드 플레이트(25)에 프로브 카드(6)가 장착 유지된다. 프로브 카드(6)의 상면측에는 도시하지 않는 테스트 헤드가 부착되고, 프로브 카드(6)와 테스트 헤드는 도시하지 않는 포고핀(Pogo-pin) 유닛을 통해 전기적으로 접속되어 있다. 또한 프로브 카드(6)의 하면측에는, 상면측의 전극군에 각각 전기적으로 접속된 프로브인 프로브 침(7)이, 웨이퍼(W)의 전극 패드의 배열에 대응하여, 예컨대 프로브 카드(6)의 전면에 설치되어 있다.

반송실(10)에는, 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이 기판 반송 기구인 웨이퍼 반송 아암(3)이 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 아암(3)은, 수직축 둘레에서 회전할 수 있고, 승강 가능하며, 도면에 있어서 Y 방향으로 이동할 수 있는 반송 베이스(30)에 진퇴 가능한 기판 지지 부재인 제1 아암체(35)와 제2 아암체(36)의 2개의 아암체가 설치되어 구성되어 있다. 여기서 33은 도면에 있어서 Y 방향으로 연장되는 레일을 따라 이동하는 베이스 이동부이고, 32는 베이스 이동부(33)에 대하여 승강하는 베이스 승강부이며, 31은 베이스 승강부(32)에 설치된 회전부이다.

도 4에 도시하는 바와 같이 제1 아암체(35)와 제2 아암체(36)에는, 선단측에 U자형의 절결부(55, 56)가 형성되어 있다. 그리고 반송 베이스(30)의 상면에 있어서 아암체[35(36)]의 좌우 양단에는 각각 2개의 가이드 레일(37)이 평행하게 설치되어 있고, 제1 아암체(35)와 제2 아암체(36)는, 각각 아암 가이드(38, 39)를 통해 이들 가이드 레일(37, 37)에 의해 전후로 안내되도록 되어 있다.

또한 반송 베이스(30)에는, 제1 아암체(35) 또는 제2 아암체(36)에 배치되어 있는 웨이퍼(W)에 대하여 프리얼라인먼트를 행하고, 웨이퍼(W)의 방향을 조정하며 중심 위치를 검출하는 프리얼라인먼트 기구(40)(도 4 참조)가 설치되어 있다. 이 프리얼라인먼트 기구(40)는, 도 4에 도시하는 바와 같이 척부(41), 센서 브릿지(42), 수광 센서(43), 광 투과부(44)를 구비하고 있고, 아암체(35, 36)의 아래쪽에는 도시하지 않는 발광부가 설치되어 있다.

척부(41)는 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전 스테이지이고, 척부(41)의 회전 중심은, 반송 베이스(30) 위에서 후퇴한 아암체[35(36)] 상의 웨이퍼(W)의 중심에 대응하는 위치로 설정되어 있다. 이 척부(41)는, 도면에 있어서 Z축 방향으로 승강하는 승강부를 구비하며, 프리얼라인먼트를 행하지 않는 대기 상태에 있을 때는, 하강하여 아암체(35, 36)의 진퇴에 간섭하지 않는 위치에서 정지한다. 그리고 프리얼라인먼트를 행할 때는, 상승하여 아암체(35, 36) 상으로부터 웨이퍼(W)를 약간 들어 올려 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

반송 베이스(30)의 상면에는, 아암체(35, 36)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)와 간섭하지 않는 센서 브릿지(42)가 설치되어 있고, 이 센서 브릿지(42)에는, 도시하지 않는 발광부로부터 조사되어 웨이퍼(W)를 투과한 광을 수취하는 수광 센서(43)가 탑재되어 있다. 그리고 아암체(35, 36)에는 도면에 있어서 X축 방향으로 연장되는 광 투과부(44)가 형성되어 있고, 발광부는 광 투과부(44)의 아래쪽에 설치되어 있다. 그리고 발광부의 광은 광 투과부(44)를 통과하여, 척부(41)에 의해 아암체(35, 36)로부터 들어 올려진 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부(단부)를 포함하는 영역에 하측으로부터 조사된다.

상기 프리얼라인먼트 기구(40)에 의한 프리얼라인먼트는 이하와 같이 행해진다. 우선, 척부(41)에 의해 제1 아암체(35) 또는 제2 아암체(36) 상의 웨이퍼(W)를 약간 들어 올려, 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 그리고 발광부로부터 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부(단부)를 포함하는 영역에 광을 조사하고, 수광 센서(43)에서 웨이퍼(W)를 투과한 광을 수광하여, 검출 신호를 제어부(5)에 송신한다. 제어부(5)는, 상기 검출 신호에 기초하여, 웨이퍼(W)가 편심되어 있는 경우에는, 웨이퍼(W)의 편심이 수정되도록 제1 아암체(35) 또는 제2 아암체(36)의 위치를 조정하고 척부(41)로부터 제1 아암체(35) 또는 제2 아암체(36)에 웨이퍼(W)를 전달하여, 편심에 의한 어긋난 만큼을 보정하여 웨이퍼(W)를 척부(41)에 복귀시킨다. 그 후, 노치 등이 제1 아암체(35) 또는 제2 아암체(36) 위에서 미리 정해진 방향이 되도록, 척부(41)를 회전시켜 웨이퍼(W)의 방향을 조정한다. 이에 의해 웨이퍼(W)의 방향 및 중심이 정렬된다.

또한 반송실(10)에는, 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 프로브 카드(6)의 프로브 침(7)을 연마하기 위한, 예컨대 세라믹스로 이루어지는 침 연마 웨이퍼(Wb)(도 6 참조)를 선반형으로 복수매 수납하는 기판 수납부(60)가 설치되어 있다. 기판 수납부(60)는 로드 포트(11)(도면 등을 참조)의 아래쪽에 있어서, 웨이퍼 반송 아암(3)의 아암체(35, 36)가 액세스할 수 있는 위치에 배치되어 있다.

상기 기판 수납부(60)는, 도 5, 도 6에 도시하는 바와 같이 베이스(61)와, 이 베이스(61)의 상면에 부착된 3개의 카세트 부재(62, 63, 64)를 구비하고 있다. 카세트 부재(62, 63, 64)는, 각각 복수개, 예컨대 6개의 클로부(65; claw portion)를 갖고 있고, 이 클로부(65)는 Z축 방향으로 일정한 간격을 두고 적층되어 있다. 그리고 클로부(65) 사이에 간극이 있으므로, 카세트 부재(62, 63, 64)의 종방향(Z축 방향)의 단면 형상은 빗살형으로 되어 있다. 또한 클로부(65)는, Z축 방향의 형성 위치가, 각 카세트 부재(62, 63, 64) 사이에서 대략 균일해지도록 형성된다.

아암체[(35(36)]의 진퇴 방향을 전후로 하면, 상기 카세트 부재(62, 63, 64)는, 베이스(61)의 상면에 있어서 우측 전후에 카세트 부재(62, 64)가 하나씩 나눠져 부착되어 있고, 좌측 중간부에 하나의 카세트 부재(63)가 부착되어 있다. 그리고 이미 설명한 침 연마 웨이퍼(Wb)는, 상기 카세트 부재(62, 63, 64)의 클로부(65)에 의해서, 둘레 가장자리부의 3점에서 지지된 상태로 배치된다. 즉, 기판 수납부(60)에서는, 각 카세트 부재(62, 63, 64)의 클로부(65)에 의해 침 연마 웨이퍼(Wb) 등을 수납하는 선반을 형성하고 있다. 또한 도 6에서는, 설명의 편의상 기판 수납부(60)의 선반에 1장의 침 연마 웨이퍼(Wb)가 수납되어 있지만, 본 실시형태에 있어서, 다른 선반에는 복수의 침 연마 웨이퍼(Wb)가 수납되어 있다.

또한 기판 수납부(60)의 위쪽에는, 아암체(35, 36)에 의해 지지되어 있는 반송 중인 웨이퍼(W)를 일시적으로 유지해 두기 위한 기판 유지 장치(70)가 설치되어 있다. 상기 기판 유지 장치(70)는, 베이스(61)의 후방측의 일측부에, 카세트 부재(62, 63, 64)의 높이 레벨보다 높은 위치까지 수직 방향으로 연장되게 부착되는 지지부(71)를 구비한다. 그리고 지지부(71)로부터는, 기판 수납부(60)의 위쪽의 대략 중앙부를 향해 아암부(72)가 수평으로 연장되어 있다. 이 아암부(72)의 선단에는, 대략 원반형의 웨이퍼(W)를 진공 흡착하는 흡착부(진공척)(73)가 아암부(72)와 일체로 설치되어 있고, 흡착부(73)의 상면에는 다수의 진공 흡착 구멍(74)이 형성되어 있다. 또한 아암부(72)와 흡착부(73)의 사이에는, 아암체(35, 36)가 기판 유지 장치(70)에 웨이퍼(W)를 전달하기 위하여 액세스했을 때에, 아암체(35, 36)와 아암부(72)가 간섭하지 않도록 오목부(75)가 형성되어 있다. 또한 웨이퍼 반송 아암(3)의 아암체[35(36)]는, 항상 동일 위치로부터 동일 각도로 기판 유지 장치(70)에 대하여 진퇴할 수 있도록, 액세스 위치와 진퇴시의 웨이퍼 반송 아암(3)의 각도가 설정되어 있기 때문에, 아암체[35(36)]와 기판 유지 장치(70)는, 진퇴를 여러번 반복하여도 접촉하여 간섭하지 않게 되어 있다.

상기 기판 유지 장치(70)는 흡착부(73)에 의해 웨이퍼(W)를 흡착 유지하기 때문에, 웨이퍼 반송 아암(3)과의 사이에서 웨이퍼를 전달할 때에, 웨이퍼(W)가 고정된 상태로 유지된다. 이 때문에 웨이퍼(W)의 중심 위치 및 방향이 어긋나지 않고 유지된다. 따라서 기판 유지 장치(70)는, 웨이퍼(W)의 자세 유지 장치로 지칭할 수도 있다.

다음에 웨이퍼 반송 아암(3)으로부터 상기 기판 유지 장치(70)에 웨이퍼(W)를 전달할 때의 아암체[35(36)]의 움직임에 대해서 도 7을 참조하여 설명한다. 우선, 웨이퍼 반송 아암(3)의 아암체[35(36)]가 기판 수납부(60)에 액세스할 수 있게 되는 위치까지 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시킨다. 계속해서, 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 지지하고 있는 아암체[35(36)]를 흡착부(73)의 위쪽 위치를 향해 진입시킨다. 이 때, 아암체[35(36)]는 이미 설명한 바와 같이 기판 유지 장치(70)에 대하여 항상 동일한 방향으로부터 액세스하도록 되어 있다. 그리고 도 5에 도시하는 바와 같이 아암체[35(36)]의 절결부[55(56)] 안에 흡착부(73)가 상대적으로 진입하고, 오목부(75)에 아암체[35(36)]의 돌출 부분이 진입하여, 웨이퍼(W)의 대략 중앙 부분이 흡착부(73)의 중앙부와 일치하는 위치에서, 아암체[35(36)]를 정지시킨다. 이 때, 웨이퍼(W)는 흡착부(73)로부터 약간 이격되어 있는 상태가 된다.

다음에 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 진공 흡착 구멍(74)(도 5 참조)으로부터 아암부(72) 안의 도시하지 않는 흡인로를 통해 흡인하면서, 아암체[35(36)]를 하강시켜, 웨이퍼(W)를 흡착부(73)에 흡착(진공 흡착)시킨다. 이 때문에, 웨이퍼(W)는 기판 유지 장치(70) 위에 움직이지 않은 상태로(자세를 유지한 상태로) 유지된다. 그 후 도 7의 (c)에 도시하는 바와 같이, 하강된 아암체[35(36)]는 흡착부(73)와 카세트 부재(62, 63, 64) 사이의 영역에서 정지한 후, 반송 베이스(30) 위로 후퇴한다. 이에 의해, 기판 유지 장치(70)에서는, 아암체[35(36)]에 지지되어 있던 웨이퍼(W)를, 그 자세를 유지한 채로 유지할 수 있다. 또한 기판 유지 장치(70)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)를 아암체[35(36)]에 의해 수취하는 경우에는, 이상의 설명과 반대의 순서로, 아암체[35(36)]와 기판 유지 장치(70)를 협동시켜 웨이퍼(W)를 수취한다.

다음에 상기 프로브 장치에서 행해지는 프로브 테스트의 일련의 흐름에 대해서 간단히 설명한다. 여기서 설명의 편의상 도 2에 도시하는 검사부(21)를, 로드 포트(11)측의 검사부(21)로부터 순서대로 제1 내지 제4 검사부(21)로 한다. 또한 상기 프로브 테스트에서는, 설명의 편의상 제1 아암체(35)에 의해 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행하도록 설정되어 있다.

우선 도 2에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)에 의해, 웨이퍼(W)를 로드 포트(11)에 배치되어 있는 FOUP(100)로부터 반출하고, 이미 설명한 바와 같이 웨이퍼 반송 아암(3)에 조합하여 설치된 프리얼라인먼트 기구(40)에 의해 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행한 후, 제1 검사부(21)의 웨이퍼 척(4)에 웨이퍼(W)를 반송한다. 그 후, 제1 검사부(21)와 마찬가지로 제2 내지 제4 검사부(21)에 웨이퍼(W)를 순차 반송한다. 전체 검사부(21)에 웨이퍼(W)를 반송하고, 전체 검사부(21)에서 프로브 테스트를 하고 있는 동안, 웨이퍼 반송 아암(3)은 제1 아암체(35)에 의해 다음에 검사할 웨이퍼(W)를 반출하여 프리얼라인먼트를 행하고, 반송실(10) 안에서 대기한다.

웨이퍼(W)가 반입된 제1 검사부(21)에서는, 하측 촬상부(8)에 의해 프로브 카드(6)를 촬상하고, 상측 촬상부(9)에 의해 웨이퍼 척(4) 위의 웨이퍼(W)를 촬상하여, 프로브 침(7)의 선단 위치와 웨이퍼(W) 표면의 도시하지 않는 전극 패드의 위치에 대한 촬상 데이터를 얻고, 그 촬상 데이터를 기초로 프로브 침(7)과 전극 패드를 접촉시키는 접촉 좌표를 구하여 웨이퍼(W)를 그 접촉 좌표로 이동시킨다. 그리고, 프로브 침(7)과 전극 패드를 접촉(콘택트)시켜 프로브 테스트를 행한다.

프로브 테스트가 종료되면, 웨이퍼 척(4)이 반입출구(23)의 근방으로 이동한다. 이 때, 웨이퍼 반송 아암(3)의 제2 아암체(36)에는, 웨이퍼(W)가 놓여 있지 않기 때문에, 제2 아암체(36)에 검사 완료된 웨이퍼(W)를 수취하고, 제1 아암체(35)에 지지되어 있는 미검사 웨이퍼(W)를 웨이퍼 척(4)에 전달한다. 그 후, 웨이퍼 반송 아암(3)은 검사 완료 웨이퍼(W)를 FOUP(100)에 복귀시키고, FOUP(100)에 아직 미검사 웨이퍼(W)가 수납되어 있는 경우에는, 다음의 검사 대상이 되는 웨이퍼(W)를 반출한다. 이러한 일련의 공정은, 다른 제2 내지 제4 검사부(21)에서도 마찬가지로 행해진다. 본 실시형태의 프로브 장치에서는, 이상의 공정을 통하여 하나의 웨이퍼 반송 아암(3)에 의해 4대의 검사부(21)에 웨이퍼(W)를 순차 반송하여 프로브 테스트를 행한다.

전술한 프로브 테스트는, 프로브 테스트 프로그램(50)에 기초하여 제어부(5)가 각 유닛을 제어함으로써 행해지고 있다. 그리고 제어부(5)는, 프로브 테스트의 결과로부터 프로브 침(7)을 연마하기 위한 인터럽트 처리를 행할지의 여부를 판정하고, 필요에 따라서 프로브 침(7)을 연마하기 위한 인터럽트 제어 프로그램(51)에 기초하여 인터럽트 처리를 행한다. 다음에, 이 인터럽트 처리인, 프로브 침(7)의 연마 처리(침 연마 처리) 방법에 대해서 도 8 내지 도 12를 참조하여 설명한다.

프로브 침(7)의 침 연마 처리를 행하는 경우, 주로 2 가지의 케이스가 생각된다. 제1 케이스는 웨이퍼 반송 아암(3)이 반송실(10) 안에서 미검사 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 대기하고 있을 때에 침 연마 처리를 행하는 경우이고, 제2 케이스는, 제1 검사부(21)에서 미검사 웨이퍼(W)와 검사 완료 웨이퍼(W)를 교환한 직후에, 제2 검사부(21)에서 침 연마 처리를 행하는 경우이다. 우선 제1 케이스에 대해서 도 8, 도 9를 참조하여 설명한다. 또한 제1 케이스의 설명에서는, 웨이퍼 반송 아암(3)에 배치되어 있는 미검사 웨이퍼를 W1로 하고, 검사부(21)의 웨이퍼 척(4)에 배치되어 있는 검사가 완료된 웨이퍼를 W2로 하고, 기판 수납부(60)에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼를 Wb로 하여 설명한다.

우선 도 8의 (a)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)이 프리얼라인먼트가 완료된 미검사 웨이퍼(W1)를 지지하고 반송실(10) 안에서 대기하고 있을 때에 침 연마 처리를 행하는 경우에, 웨이퍼 반송 아암(3)을 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시킨다(화살표 1). 이어서, 도 8의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 아암체(35)에 지지되어 있는 미검사 웨이퍼(W1)를 기판 유지 장치(70)에 유지시키고, 계속해서 기판 수납부(60)에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 제1 아암체(35)에 의해 취출한다(화살표 2). 그리고 통상의 웨이퍼(W)와 마찬가지로 침 연마 웨이퍼(Wb)에 대하여, 웨이퍼 반송 아암(3)의 프리얼라인먼트 기구(40)에 의해 프리얼라인먼트를 행하고, 침 연마 처리를 행하는 검사부(21)에 맞춰 침 연마 웨이퍼(Wb)의 방향을 조정하고 중심을 정렬한다. 그 후 침 연마 처리를 행하는 검사부(21)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞으로 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시킨다(화살표 3).

다음에 도 8의 (c)에 도시하는 바와 같이 침 연마 처리를 행할 검사부(21)의 웨이퍼 척(4)으로부터 웨이퍼 반송 아암(3)의 제2 아암체(36)에, 검사 완료 웨이퍼(W2)를 반출하고, 제1 아암체(35)에 지지되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 웨이퍼 척(4)에 반입시킨다(화살표 4). 그 후 검사부(21)에서는, 웨이퍼 척(4)을 이동시켜 웨이퍼 척(4)에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)와 프로브 침(7)을 접촉시켜 프로브 침(7)의 침 연마 처리를 행한다. 한편, 프로브 침(7)의 침 연마 처리를 하고 있는 동안에, 웨이퍼 반송 아암(3)을 FOUP(100)에 액세스하는 위치로 이동시키고, 검사 완료 웨이퍼(W2)를 FOUP(100)에 반입시킨다(화살표 5).

웨이퍼(W2)를 FOUP(100)에 반입한 후, 도 9의 (a)에 도시하는 바와 같이, FOUP(100)로부터 미검사 웨이퍼(W)를 반출시키지 않고 웨이퍼 반송 아암(3)을 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시킨다(화살표 6). 이어서, 기판 유지 장치(70)에 유지되어 있는 웨이퍼(W1)를 제1 아암체(35)에 의해 수취하고(화살표 7), 웨이퍼 반송 아암(3)을 도 9의 (b)에 도시하는 바와 같이 침 연마 처리 중의 검사부(21)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞으로 이동시킨다(화살표 8). 그리고 검사부(21)의 침 연마 처리가 종료된 후, 웨이퍼 척(4) 위에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 제2 아암체(36)에 반출시키고, 지지하고 있는 웨이퍼(W1)를 제1 아암체(35)에 의해 웨이퍼 척(4)에 반입한다(화살표 9).

그 후 검사부(21)에서는, 도 9의 (c)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 척(4)에 배치되어 있는 웨이퍼(W1)에 대하여 프로브 테스트를 시작한다. 그리고 프로브 테스트가 행해지고 있는 동안에, 웨이퍼 반송 아암(3)을 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시키고(화살표 10), 침 연마 웨이퍼(Wb)를 기판 수납부(60)에 반입한다(화살표 11). 이것에 의해, 인터럽트 처리로서 행해진 침 연마 처리의 일련의 공정이 종료되고, 그 후는 프로브 테스트 프로그램(50)에 기초하여 프로브 테스트가 속행된다.

이와 같이 제1 케이스에서는, 인터럽트 처리로서의 침 연마 처리가 프로브 테스트의 처리에 인터럽트했을 때에, 웨이퍼 반송 아암(3)에 지지되어 있는 프리얼라인먼트가 완료된 웨이퍼(W1)를 기판 유지 장치(70)에 일시적으로 유지시킨 후에 침 연마 처리를 행할 수 있다. 그리고 침 연마 처리가 종료된 후에는, 기판 유지 장치(70)로부터 웨이퍼(W1)를 수취하여 검사부(21)에 반입하지만, 기판 유지 장치(70)에서는 웨이퍼(W1)의 자세를 웨이퍼 반송 아암(3)으로부터 수취했을 때의 상태를 유지한 채로 유지할 수 있기 때문에, 웨이퍼 반송 아암(3)이 기판 유지 장치(70)로부터 수취하는 웨이퍼(W1)에 대해서는, 이미 행해진 프리얼라인먼트가 유효하여, 프리얼라인먼트를 행하지 않고 직접 검사부(21)에서 반입할 수 있다.

다음에 제2 케이스에 대해서 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 또한 제2 케이스의 설명에서는, 제1 검사부(21b)의 웨이퍼 척을 4b로, 제2 검사부(21c)의 웨이퍼 척을 4c로, 제3 검사부(21d)의 웨이퍼 척을 4d로, 웨이퍼 반송 아암(3)에 배치되어 있는 검사가 완료된 웨이퍼를 W3로, 웨이퍼 척(4b)에 배치되어 있는 미검사 웨이퍼를 W4로, 웨이퍼 척(4c)에 배치되어 있는 검사 완료 웨이퍼를 W5로, 웨이퍼 척(4d)에 배치되어 있는 검사중의 웨이퍼를 W6으로, FOUP(100)로부터 웨이퍼 척(4d)에 반송되는 웨이퍼를 W7로, FOUP(100)로부터 웨이퍼 척(4c)에 반송되는 웨이퍼를 W8로 하고, 제1 검사부(21b)에서 프로브 테스트가 종료되고 웨이퍼(W3)와 웨이퍼(W4)의 교환이 종료된 직후에, 제2 검사부(21c)에서 침 연마 처리가 시작된 것으로 한다.

웨이퍼 반송 아암(3)에 의해 제1 검사부(21b)의 검사 완료된 웨이퍼(W3)를 수취하고, 미검사 웨이퍼(W4)를 웨이퍼 척(4b)에 전달한 시점에서, 제어부(5)에서 제2 검사부(21c)에서 침 연마 처리를 행하는 것을 결정한 경우, 우선 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 반송 아암(3)을 FOUP(100)가 아니라, 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시킨다(화살표 20). 이어서, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제2 아암체(36)에 지지되어 있는 검사 완료된 웨이퍼(W3)를 기판 유지 장치(70)에 유지시키고, 기판 수납부(60)에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 제1 아암체(35)에 의해 반출한다(화살표 21).

그리고 제1 케이스와 마찬가지로 침 연마 웨이퍼(Wb)에 대하여 프리얼라인먼트를 행하고, 침 연마 처리를 행하는 검사부(21c)에 맞춰 침 연마 웨이퍼(Wb)의 방향을 조정하고 중심을 정렬한다. 그 후 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이 침 연마 처리를 행하는 검사부(21c)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞으로 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시킨다(화살표 22). 그리고 침 연마 처리를 행해야 하는 검사부(21c)의 웨이퍼 척(4c)으로부터 검사 완료된 웨이퍼(W5)를 웨이퍼 반송 아암(3)의 제2 아암체(36)에 반출시키고, 제1 아암체(35)가 지지하고 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 웨이퍼 척(4c)에 반입한다(화살표 23). 그 후 검사부(21c)에서는, 웨이퍼 척(4c)을 이동시켜 웨이퍼 척(4c)에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)와 프로브 침(7)을 접촉시켜 프로브 침(7)의 침 연마 처리를 행한다.

한편 검사부(21c)에서 프로브 침(7)의 침 연마 처리가 행해지고 있는 동안에, 도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 FOUP(100)에 액세스하는 위치로 이동시키고(화살표 24), 제2 아암체(36)에 지지되어 있는 웨이퍼(W5)를 FOUP(100)에 반입하며, 웨이퍼(W7)를 FOUP(100)로부터 제1 아암체(35)에 반출시킨다(화살표 25). 이어서, 웨이퍼(W7)에 대하여 프리얼라인먼트를 행하고, 검사부(21d)에 맞춰 웨이퍼(W7)의 방향을 조정하고 중심을 정렬한 후, 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이 검사부(21d)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞으로 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시킨다(화살표 26). 그리고 검사부(21d)의 웨이퍼 척(4d)으로부터 검사 완료 웨이퍼(W6)를 제2 아암체(36)에 반출시키고, 제1 아암체(35)가 지지하고 있는 웨이퍼(W7)를 웨이퍼 척(4d)에 반입한다(화살표 27). 그 후 검사부(21d)에서는 웨이퍼(W7)에 대한 프로브 테스트를 시작한다.

한편 검사부(21d)에서 웨이퍼(W7)의 프로브 테스트가 행해지고 있는 동안에, 도 11의 (c)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 FOUP(100)에 액세스하는 위치로 이동시켜(화살표 28), 제2 아암체(36)에 지지하고 있는 웨이퍼(W6)를 FOUP(100)에 반입시키고, 제1 아암체(35)에 의해 웨이퍼(W8)를 FOUP(100)로부터 반출한다(화살표 29). 이어서, 웨이퍼(W8)에 대하여 프리얼라인먼트를 행하고, 검사부(21c)에 맞춰 웨이퍼(W8)의 방향을 조정하고 중심을 정렬한 후, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이 침 연마 처리를 행하고 있던 검사부(21c)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞으로 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시킨다(화살표 30). 그리고 검사부(21c)의 침 연마 처리가 종료된 후, 침 연마 웨이퍼(Wb)를 웨이퍼 척(4c)으로부터 제2 아암체(36)에 반출시키고, 제1 아암체(35)가 지지하고 있는 웨이퍼(W8)를 웨이퍼 척(4c)에 반입한다(화살표 31). 그 후 검사부(21c)에서는, 웨이퍼(W8)에 대한 프로브 테스트를 시작한다.

그 후 검사부(21c)에서 웨이퍼(W7)의 프로브 테스트가 행해지고 있는 동안에, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시켜(화살표 32), 제2 아암(36)에 지지되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 기판 수납부(60)에 반입시키고, 제1 아암체(35)에 의해, 기판 유지 장치(70)에 유지되어 있는 검사 완료된 웨이퍼(W3)를 수취한다(화살표 33). 그 후 웨이퍼(W3)를 FOUP(100)에 반입한다(화살표 34). 이것에 의해, 인터럽트 처리로서 행해진 제2 케이스의 침 연마 처리의 일련의 공정이 종료되고, 그 후는 프로브 테스트 프로그램(50)에 기초하여 프로브 테스트가 속행된다.

이와 같이 제2 케이스에서는, 인터럽트 처리로서의 침 연마 처리가 프로브 테스트의 처리에 인터럽트했을 때에, 검사가 완료된 웨이퍼(W3)를 FOUP(100)에 복귀시키는 것이 아니고, 기판 수납부(60)의 위쪽에 설치된 기판 유지 장치(70)에 일시적으로 유지시켜 침 연마 처리를 시작한다. 이 때문에, 검사가 완료된 웨이퍼(W3)를 FOUP(100)에 반입한 후 침 연마 웨이퍼(Wb)를 반출시키는 경우에 비교하여, 웨이퍼(W3)를 유지시킨 후 침 연마 웨이퍼(Wb)를 반출시킬 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 또한 웨이퍼(W3)를 FOUP(100)에 복귀시켜 침 연마 처리를 행하는 경우에는, 웨이퍼 반송 아암(3)이 웨이퍼(W)를 전혀 지지하지 않는 상태로 이동하는 불필요한 공정이 필요한 것에 비하여, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 반송 아암(3)에 항상 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 할 수 있어, 불필요한 공정이 없어져 작업성이 향상되는 것을 기대할 수 있다.

전술한 제1 및 제2 케이스에서 인터럽트 명령에 의한 침 연마 처리를 행하는 본 실시형태의 프로브 장치에서는, 검사부(21) 안에 검사가 완료된 웨이퍼(W)가 놓여 있는 상태에서, 침 연마 웨이퍼(Wb)를 이용하여 검사부(21)의 보수 작업인 침 연마 처리를 행하는 인터럽트 요구가 발생했을 때에, 제1 아암체(35)에 지지되어 있는 프리얼라인먼트가 완료된 미검사 웨이퍼(W)를, 흡착부(73)를 구비한 기판 유지 장치(70)에 일단 전달하도록 하고 있다. 이 때문에, 미검사 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 아암(3)에 전달된 그 자세(웨이퍼 중심 위치 및 방향)를 유지한 상태로 유지되기 때문에, 프리얼라인먼트를 재차 행하지 않고, 그대로 검사부(21)에 반입할 수 있다. 이 때문에 검사부(21)의 대기 시간을 단축할 수 있어, 작업 처리량의 저하를 억제할 수 있다.

또한 기판 유지 장치(70)는, 1장의 웨이퍼(W)의 자세를 유지한 채로 유지될 수 있으면 좋기 때문에, 기판 유지 장치(70)를 작게 구성할 수 있고, 반송실(10) 등의 여유가 있는 장소에 기판 유지 장치(70)를 배치할 수 있다. 이 때문에 침 연마 처리 전용 웨이퍼 척 등을 설치한 경우와 비교하여, 장치의 대형화를 억제하는 것이 가능해진다.

[제2 실시형태]

본 발명의 제2 실시형태에 따른 프로브 장치에 대해서 도 13 내지 도 16을 참조하여 설명한다. 제2 실시형태의 프로브 장치는, 기판 유지 장치(170)의 구조를 제외하고는, 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 제1 실시형태와 동일 부분 또는 상당 부분에는, 동일한 부호를 붙여 설명한다. 제1 실시형태에서는, 기판 유지 장치(70)가 웨이퍼(W)를 흡착하여 유지할 뿐이었지만, 제2 실시형태의 기판 유지 장치(170)에서는, 유지하고 있는 웨이퍼(W)에 대하여 필요에 따라 프리얼라인먼트를 행할 수 있게 되어 있다.

본 실시형태에서는, 도 13, 도 14에 도시하는 바와 같이 기판 수납부(60)의 베이스(61)의 상면에 설치부(168)가 마련되어 있다. 이 설치부(168)는 기판 수납부(60)의 위쪽 영역에서 수평면을 형성하는 평판(169)을 구비하고 있고, 이 평판(169) 위에 기판 유지 장치(170)가 설치되어 있다. 또한 기판 수납부(60)와 평판(169) 사이의 폭은, 기판 수납부(60)의 최상단의 선반에 배치되어 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 취출할 수 있는 폭으로 설정되어 있다.

설치부(168)에는, 기판 유지 장치(170)의 척부(171), 센서 브릿지(172), 발광부(175) 등이 설치되어 있고, 센서 브릿지(172)에는 수광 센서(173)가 부착되어 있다. 척부(171)는 회전 기능과 배치된 웨이퍼(W)를 흡착(진공 흡착)하는 흡착 기능을 가지며, 흡착 유지한 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전 스테이지로서 기능한다. 그리고 상기 척부(171)는 평판(169)의 대략 중앙에 있고, 아암체(35, 36)가 기판 유지 장치(170)를 향해 전진했을 때에, 아암체[35(36)]의 절결부(55, 56)가 상대적으로 진입하여, 아암체(35, 36)와 간섭하지 않는 위치에 설치되어 있다.

센서 브릿지(172)는 설치부(168)의 후측에 설치되어 있고, 상부에 수광 센서(173)가 평판(169)에 대하여 수평이 되도록 부착되어 있다. 또한 발광부(175)는, 척부(171)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 아래쪽 위치에 설치되어 있고, 위쪽에 있는 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부(단부)를 포함하는 영역에 아래쪽으로부터 광을 조사하며, 수광 센서(173)에서 웨이퍼(W)를 투과한 광을 수광한다. 이 때문에, 수광 센서(173)가 부착된 센서 브릿지(172)는, 발광부(175)의 위쪽에 있어서, 척부(171)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)보다 높이 레벨이 높은 위치에 수광 센서(173)를 고정할 수 있도록 형성되어 있다.

그리고 상기 기판 유지 장치(170)에서는, 도 7에 도시하는 제1 실시형태의 흡착부(73)에 대한 웨이퍼 반송 아암(3)의 진퇴 및 승강 동작에 의해, 척부(171)에 웨이퍼(W)가 전달되고, 이 전달된 웨이퍼(W)를 흡착 유지할 수 있다. 추가로 수광 센서(173)와 발광부(175)를 구비하고 있고, 척부(171)를 회전하는 회전 스테이지로서 기능하도록 구성하고 있기 때문에, 프리얼라인먼트 기구(40)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)에 대하여 프리얼라인먼트를 행할 수 있게 되어 있다.

이러한 기판 유지 장치(170)를 구비하는 본 실시형태의 프로브 장치에서는, 기판 유지 장치(170)에 유지시킨 웨이퍼(W)에 대하여 프리얼라인먼트를 행할 수 있기 때문에, 침 연마 처리시에, 예컨대 제1 검사부(21)의 웨이퍼 척(4)에 침 연마 웨이퍼(Wb)를 반입했을 때에, 제2 검사부(21)에서 프로브 테스트가 종료된 경우에, 기판 유지 장치(170)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)에 프리얼라인먼트를 행하고, 제2 검사부(21)에 맞춰 웨이퍼(W)의 방향을 조정하고 중심을 정렬하여, 웨이퍼(W)를 제2 검사부(21)에 반입할 수 있게 된다.

다음에 이 침 연마 처리의 방법에 대해서, 도 15, 도 16을 참조하여 설명한다. 또한 이 설명에서는, 제1 검사부(21b)의 웨이퍼 척을 4b로, 제2 검사부(21c)의 웨이퍼 척을 4c로, 기판 유지 장치(170)에 유지되어 있는 미검사 웨이퍼를 W10으로, 웨이퍼 반송 아암(3)에 지지되어 있는 검사 완료된 웨이퍼를 W11로, 웨이퍼 척(4c)에 배치되어 있는 검사 완료된 웨이퍼를 W12로, FOUP(100)로부터 웨이퍼 척(4b)에 반송되는 웨이퍼를 W13으로 한다. 그리고 검사부(21b)의 웨이퍼 척(4b)으로부터 검사 완료된 웨이퍼(W11)를 반출시키고, 침 연마 웨이퍼(Wb)를 웨이퍼 척(4b)에 반입시켜 침 연마 처리를 시작했을 때에, 제2 검사부(21c)에서 프로브 테스트가 종료된 것으로 한다[도 8(c) 참조).

우선 도 15의 (a)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시킨다(화살표 41). 그 사이에, 기판 유지 장치(170)는 유지하고 있는 웨이퍼(W10)의 프리얼라인먼트를 행하여, 기판 유지 장치(170)에 유지되어 있는 미검사 웨이퍼(W10)의 방향을 조정하고 중심을 정렬한다. 이어서, 제1 아암체(35)에서 기판 유지 장치(170)로부터 웨이퍼(W10)를 수취하고, 제2 아암체(36)에서 지지하고 있는 검사 완료된 웨이퍼(W11)를 기판 유지 장치(170)에 유지시킨다(화살표 42). 그 후 도 15의 (b)에 도시하는 바와 같이 검사부(21c)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞으로 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시켜(화살표 43), 웨이퍼 반송 아암(3)의 제2 아암체(36)에 의해 검사부(21c)의 웨이퍼 척(4c)으로부터 검사 완료된 웨이퍼(W12)를 반출시키고, 제1 아암체(35)가 지지하고 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 웨이퍼 척(4c)에 반입한다(화살표 44). 그리고 검사부(21c)에서는 웨이퍼 척(4c)을 이동시켜 웨이퍼 척(4c)에 배치되어 있는 웨이퍼(W10)에 대한 프로브 테스트를 행한다.

한편 검사부(21c)에서 웨이퍼(W10)의 프로브 테스트가 행해지고 있는 동안에, 도 15의 (c)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 FOUP(100)에 액세스하는 위치로 이동시켜(화살표 45), 제2 아암체(36)에서 지지하고 있는 웨이퍼(W12)를 FOUP(100)에 반입하고, 제1 아암체(35)에 의해 FOUP(100)로부터 웨이퍼(W13)를 반출한다(화살표 46). 계속해서, 웨이퍼(W13)에 대하여 프리얼라인먼트를 행하여, 검사부(21b)에 맞춰 웨이퍼(W13)의 방향을 조정하고 중심을 정렬한 후, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이 침 연마 처리를 행하고 있던 검사부(21b)의 반입출구(23)(도 3 참조) 앞에 웨이퍼 반송 아암(3)을 이동시킨다(화살표 47). 그리고 검사부(21b)의 침 연마 처리가 종료된 후, 침 연마 웨이퍼(Wb)를 웨이퍼 척(4b)으로부터 제2 아암체(36)에 반출시키고, 제1 아암체(35)가 지지하고 있는 웨이퍼(W13)를 웨이퍼 척(4b)에 반입한다(화살표 48). 그 후 검사부(21b)에서는, 웨이퍼(W8)에 대한 프로브 테스트를 시작한다.

그 후 검사부(21b)에서 웨이퍼(W13)의 프로브 테스트가 행해지는 동안에, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 기판 수납부(60)에 액세스하는 위치로 이동시켜(화살표 49), 제2 아암(36)에서 지지하고 있는 침 연마 웨이퍼(Wb)를 기판 수납부(60)에 반입하고, 제1 아암체(35)에 의해 기판 유지 장치(170)에 유지되어 있는 검사 완료된 웨이퍼(W11)를 수취한다(화살표 50). 그 후 도 16의 (c)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 아암(3)을 FOUP(100)에 액세스하는 위치로 이동시켜(화살표 51), 웨이퍼(W11)를 FOUP(100)에 반입한다(화살표 52). 이것에 의해 침 연마 처리의 일련의 공정이 종료되고, 그 후는 프로브 테스트 프로그램(50)에 기초하여 프로브 테스트가 속행된다.

전술한 본 실시형태의 프로브 장치에서는, 기판 유지 장치(170)를 구비함으로써, 제1 실시형태와 마찬가지로, 미검사 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 아암(3)에 전달된 그 자세(웨이퍼의 중심 위치 및 방향)를 유지한 상태로 유지해 둘 수 있어, 프리얼라인먼트를 재차 행하지 않고, 그대로 검사부(21)에 반입할 수 있다. 이 때문에 검사부(21)의 대기 시간을 단축할 수 있어, 작업 처리량의 저하를 억제할 수 있다. 또한 기판 유지 장치(170)에서는, 유지하고 있는 웨이퍼(W)의 프리얼라인먼트를 행할 수 있기 때문에, 웨이퍼 반송 아암(3)이 대기시에 반송하고자 했던 검사부(21)와는 상이한 검사부(21)에 맞춰 유지하고 있는 웨이퍼(W)의 방향을 변경하고 중심을 정렬하여, 그 웨이퍼(W)를 그대로 다른 검사부(21)에 반송할 수 있다. 이것에 의해, 침 연마 처리에 의해 다른 검사부에서 발생하는 대기 시간을 단축할 수 있어, 작업 처리량의 저하를 더 억제할 수 있게 된다.

또한 본 실시형태에서는, 기판 수납부(60)에는 보수용 기판으로서 침 연마 웨이퍼(Wb)가 수납되어 있지만, 본 발명의 실시형태로서는, 보수용 기판으로서 복수의 검사부마다 프로브 테스트의 오차에 기초하는 상호 관계를 계측하기 위한 상관 웨이퍼를 수납하고 있어도 좋다.

또한 본 발명의 본 실시형태로서, 프리얼라인먼트 기구(40)는 웨이퍼 반송 아암(3)에 탑재되는 것으로 한정되지 않고, 반송실(10) 안의 웨이퍼 반송 아암(3)의 이동 영역 내(액세스 가능 영역 내)에 설치하여도 좋지만, 웨이퍼 반송 아암(3)을 프리얼라인먼트할 때마다 프리얼라인먼트 기구까지 반송해야 하고 프리얼라인먼트의 스테이지와 웨이퍼 반송 아암(3) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달해야 하기 때문에, 본 예의 구성이 유리하다. 또한 프리얼라인먼트 기구(40)를 반송실(10) 안에 설치하는 위치의 예로서는, 예컨대 도 2에서 반송실(10)의 Y 방향의 중앙부에 있어서, 웨이퍼 반송 아암(3)이 검사 완료된 웨이퍼(W)를 반송할 때에 방해되지 않는 위치나 로드 포트[11(12)]의 아래쪽 위치 등을 들 수 있다.

또한 본 실시형태의 웨이퍼 반송 아암(3)은 2개의 아암체(35, 36)를 구비하고 있지만, 본 발명의 실시형태로서는, 예컨대 기판 반송 기구가 3개의 기판 지지 부재를 구비하고 있어도 좋다. 3개의 기판 지지 부재를 구비한 경우에, 3개 중 2개의 기판 지지 부재는 항상 웨이퍼를 지지하고 있기 때문에, 침 연마 처리를 행할 때에는, 하나의 기판 지지 부재에 지지되어 있는 웨이퍼를 내려 놓아야 하지만, 본 실시형태의 각 기판 유지 장치를 구비함으로써, 웨이퍼를 캐리어에 복귀시키지 않고 내릴 수 있어, 검사부(21)의 대기 시간을 단축하여, 작업 처리량의 저하를 억제할 수 있게 된다.

또한 본 실시형태의 기판 유지 장치(70, 170)는, 기판 수납부(60)의 위쪽 영역에 설치되어 있지만, 본 발명의 실시형태는 이로 한정되지 않고, 예컨대 기판 수납부에 인접하는 영역이면, 아래쪽 영역, 또는 좌우 어느 한쪽 영역에 설치될 수도 있다.

3: 웨이퍼 반송 아암(기판 반송 기구)
4: 웨이퍼 척(배치대)
5: 제어부
6: 프로브 카드
7: 프로브 침
8: 하측 촬상부
9: 상측 촬상부
10: 반송실
11, 12: 로드 포트
21: 검사부
24: 스테이지 유닛
35: 제1 아암체
36: 제2 아암체
40: 프리얼라인먼트 기구
50: 프로브 테스트 프로그램
51: 인터럽트 처리 프로그램
60: 기판 수납부
61: 베이스
70: 기판 유지 장치
71: 지지부
72: 아암부
73: 흡착부
74: 진공 흡착 구멍
75: 오목부
168: 설치부
169: 평판
170: 기판 유지 장치
171: 척부
172: 센서 브릿지
173: 수광 센서
174: 발광부
100: FOUP(캐리어)
W: 웨이퍼
Wb: 침 연마 웨이퍼

Claims

검사부의 배치대에 배치된 피검사 대상인 기판에 배열된 피검사부의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 기판의 피검사부의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치로서,
복수의 기판을 수납한 반송 용기를 배치하기 위한 로드 포트와,
상기 로드 포트에 배치된 상기 반송 용기와 상기 검사부의 배치대 사이에서 상기 기판을 전달하고, 서로 독립적으로 진퇴할 수 있는 복수의 기판 지지 부재를 구비하며, 미검사의 상기 기판을 지지하며 대기하고 있을 때에 상기 기판 지지 부재 중 1개가 비게 되는 것인 기판 반송 기구와,
상기 로드 포트와 상기 검사부를 접속하고, 상기 기판 반송 기구가 내부에서 이동하는 반송실과,
상기 반송 용기로부터 취출한 기판의 방향과 중심을 정렬하기 위해, 기판을 유지하며 회전하는 회전 스테이지와 이 회전 스테이지 위의 기판의 둘레 가장자리를 검출하는 둘레 가장자리 검출부를 갖고, 상기 반송실 안에 설치되는 프리얼라인먼트 기구와,
상기 반송실 안에 설치되고, 상기 검사부의 보수 작업을 행하기 위한 보수용 기판이 수납된 기판 수납부와,
상기 반송실 안에 설치되며, 상기 기판 반송 기구로부터 상기 기판을 수취하고 흡착하여 유지하는 흡착 기구를 구비하는 기판 유지 장치와,
상기 검사부의 배치대에 기판이 배치되어 있을 때에, 이 검사부의 보수 작업의 인터럽트 처리가 발생했을 때에, 상기 기판 지지 부재에 지지되어 있는 상기 기판을 상기 기판 유지 장치에 유지시키고, 상기 기판 지지 부재에 의해 기판 수납부로부터 상기 보수용 기판을 취출하여 상기 배치대의 기판과 교환하도록, 상기 기판 반송 기구를 제어하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항에 있어서, 상기 보수용 기판은, 상기 프로브 카드의 프로브 침을 연마하는 전용 기판인 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판 유지 장치는, 상기 기판 수납부의 상하 좌우에 인접하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 검사부는 복수대 설치되어 있고, 상기 제어부는, 제1 검사부로부터 검사 완료된 상기 기판을 상기 기판 지지 부재로 반출했을 때에, 제2 검사부에서 상기 보수 작업의 인터럽트 처리가 발생한 경우, 상기 기판 지지 부재로 지지하고 있는 검사 완료된 상기 기판을 상기 기판 유지 장치에 유지시키고, 상기 보수 작업을 행하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
제4항에 있어서, 상기 프리얼라인먼트 기구에 추가로, 상기 기판 유지 장치에 프리얼라인먼트 기구가 더 설치되고, 이 기판 유지 장치는 프리얼라인먼트를 위한 회전 스테이지로서 기능하며, 유지하고 있는 상기 기판의 프리얼라인먼트를 행하는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.