KR20080101709A - 프로브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로브 카드를 이용하여 웨이퍼 상의 IC 칩의 전기적 특성을 조사하는 프로브 장치로서, 소형화 및 고스루풋화를 도모하는 것이다.

복수의 웨이퍼가 수납된 캐리어를 탑재하는 로드 포트와, 하면에 프로브가 형성된 프로브 카드를 구비한 복수의 프로브 장치 본체와, 연직축 주위에 회전 자유롭게 및 승강 자유롭게 구성되고, 상기 로드 포트와 상기 프로브 장치 본체와의 사이에 있어서 상기 웨이퍼의 수수를 행하기 위한 기판 반송 기구를 프로브 장치에 마련하고, 이 기판 반송 기구에 서로 독립해서 진퇴 자유로운 적어도 3개 이상의 기판 유지 부재를 마련한다. 그리고 기판 반송 기구에 의해 캐리어로부터 적어도 2장의 웨이퍼를 수취하고, 이들 적어도 2장의 웨이퍼를 복수의 프로브 장치 본체 내에 순차적으로 반입한다.

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 칩을 형성한 후, 이 IC 칩의 전기적 특성을 조사하기 위해서, 웨이퍼의 상태로 프로브 장치에 의한 프로브 테스트를 행하도록 하고 있다. 이 프로브 장치에 있어서의 웨이퍼의 흐름을 간단히 설명하면, 우선 복수매의 웨이퍼가 수납된 캐리어로부터 반송 기구에 의해 웨이퍼를 취출하고, 이 웨이퍼에 대하여 프리 얼라이먼트 공정이라 불리는 위치 정렬 공정 및 OCR 공정으로 불리는 웨이퍼 위에 형성된 예를 들면 ID 등을 취득하는 공정을 행한다. 그리고, 프로브 장치 본체 내에 웨이퍼를 반입하고, X, Y, Z 방향으로 이동 자유롭게 또한 Z축 주위에 회전 자유 자유로운 웨이퍼 척에 이 웨이퍼를 탑재하고, 예를 들면 웨이퍼 척에 마련된 하부 카메라와, 이 웨이퍼 척에 대향하도록 프로브 장치 본체의 위쪽에 마련된 상부 카메라에 의해서 예를 들면 웨이퍼 척의 위쪽에 마련된 프로브 카드의 프로브와, 웨이퍼 위에 형성된 전극 패드를 각기 촬상하고, 이 전극 패드와 프로브의 위치를 정확하게 일치시키는 파인 얼라이먼트 공정을 실행한다. 그 후, 프로브 예를 들면 프로브와 웨이퍼의 IC 칩의 전극 패드를 접촉시켜, 이 프로브로부터 소정의 전기 신호를 전극 패드에 공급함으로써, 상기의 전기적 특성의 검사를 행하도록 하고 있다.

이 전기적 특성의 검사는, 예를 들면 다방면의 내용에 걸쳐서 행하기 때문에 장시간을 필요로 한다. 그 때문에 스루풋(throughput)을 높이기 위해서 프로브 장치 본체의 대기 시간(검사를 행하지 않고 있는 시간)을 상당히 감하는 것이 바람직하다. 그래서, 캐리어로부터 미검사의 웨이퍼를 취출해서 프로브 장치 본체 내에 반입하기 위한 반입 아암과, 프로브 장치 본체 내로부터 검사필의 웨이퍼를 취출해서 캐리어에 돌려주기 위한 반출 아암을 상기의 반송 기구에 독립적으로 진퇴 자유롭게 마련하고, 웨이퍼의 검사중에 미검사의 웨이퍼를 캐리어로부터 취출하고, 이 웨이퍼에 대하여 미리 상기의 프리 얼라이먼트 공정이나 OCR 공정을 실행해 두고, 프로브 장치 본체 내로부터 검사필의 웨이퍼를 취출한 후 즉시 미검사의 웨이퍼를 프로브 장치 본체 내에 반입함으로써, 웨이퍼의 교환을 행할 때의 프로브 장치 본체의 대기 시간을 될 수 있는 한 단축하도록 하고 있다.

또, 이러한 프로브 장치에 있어서는, 장치의 설치 면적(풋 스페이스)을 감하기 위해서, 예를 들면 1기의 반송 기구에 대하여 복수대 예를 들면 2대의 프로브 장치 본체를 마련하고, 이 2대의 프로브 장치 본체에 대하여 1기의 공통인 반송 기구에 의해 웨이퍼를 반송하는 장치가 알려져 있다. 구체적으로는, 예를 들면 2대의 프로브 장치 본체 내에 있어서 각기 이미 웨이퍼의 검사를 행하고 있는 예에 대 해서 설명하면, 예를 들면 캐리어로부터 1장의 웨이퍼를 취출하고, 이 웨이퍼에 대하여 상기의 프리 얼라이먼트 공정 및 OCR 공정을 행한 후, 이 웨이퍼와 예를 들면 한쪽의 프로브 장치 본체 내의 검사필의 웨이퍼를 교환한다. 계속해서 캐리어에 검사필의 웨이퍼를 되돌림과 동시에, 미검사의 웨이퍼를 취출해서 마찬가지로 프리 얼라이먼트 공정과 OCR 공정을 행하고, 이 웨이퍼와 예를 들면 다른 쪽의 프로브 장치 본체 내의 검사필의 웨이퍼를 교환하도록 하고 있다. 이러한 구성의 프로브 장치에서는, 2대의 프로브 장치 본체에 대하여 1기의 공통인 반송 기구에서 웨이퍼를 반송하도록 하고 있으므로, 1기분의 반송 기구의 설치 스페이스를 감할 수 있기 때문에, 프로브 장치의 설치 면적을 저감할 수 있다.

그러나, 상기의 한쪽의 프로브 장치 본체 내의 웨이퍼를 교환한 후에 다른 쪽의 프로브 장치 본체 내의 웨이퍼를 교환할 때까지는, 캐리어에의 액세스나 상기의 프리 얼라이먼트 공정 혹은 OCR 공정을 행하는 필요가 있어서 장시간을 필요로 한다. 그 때문에, 예를 들면 한쪽의 프로브 장치 본체에 있어서 검사가 종료되서 이 한쪽의 프로브 장치 본체 내의 웨이퍼의 교체를 행하고 있을 때에, 다른 쪽의 프로브 장치 본체에서도 검사가 끝난 경우에는, 그 후 이 다른 쪽의 프로브 장치 본체의 웨이퍼를 교환할 때까지의 긴 시간을 해당 다른 쪽의 프로브 장치 본체가 대기하는 것으로 되어, 스루풋의 저하로 이어진다.

한편, 상기의 반입 아암과 반출 아암이 개별적으로 독립해서 이동할 수 있도록 각기의 아암에 구동 장치를 마련하여, 캐리어에의 웨이퍼의 반출입과 프로브 장치 본체에의 웨이퍼의 반출입을 각기 다른 아암에 의해 행하는 수법이 알려져 있 다. 구체적으로는, 반출 아암이 캐리어로부터 웨이퍼를 취출하고, 이 반출 아암으로부터 반입 아암에 웨이퍼를 인도하고, 그리고 반입 아암에 의해 프로브 장치 본체 내에 웨이퍼를 반입하도록 하고 있다. 그 때문에, 반입 아암이 프로브 장치 본체에 액세스하고 있는 사이에 반출 아암이 다음 웨이퍼를 캐리어로부터 취출할 수 있으므로, 웨이퍼의 반송 시간이 짧아지고, 나아가서는 프로브 장치 본체의 대기 시간이 짧아진다. 그러나, 이러한 구성에서는, 상기한 바와 같이 반입 아암과 반출 아암에 개별적으로 구동 장치를 마련할 필요가 있어서, 프로브 장치의 비용이 높아져 버리고, 또한 아암의 동작 시퀸스가 복잡해져 버린다.

특허 문헌 1에는, 복수매의 아암을 구비한 기판 반송 수단이 기재되어 있지만, 상기의 프로브 장치에 있어서의 구체적인 아암의 동작 시퀸스 등에 대해서는 어떠한 검토도 되어 있지 않다.

또, 상기의 파인 얼라이먼트를 실행하는 것에 있어서, 프로브 장치 본체 내에 있어서 웨이퍼 척의 이동 영역을 확보할 필요가 있지만, 웨이퍼가 대구경화함에 따라서 그 이동 영역도 넓어져, 장치의 대형화를 피할 수 없다. 더욱이, 웨이퍼 척의 이동 영역이 넓어지면, 그 이동 시간도 길어져, 얼라이먼트에 요하는 시간도 길어진다. 한편, 스루풋을 높이기 위해, 복수의 캐리어를 반입할 수 있도록 로더(loader)부를 구성하거나, 복수의 검사부에 대하여 로더부를 공통화하는 등의 연구가 행하여지고 있지만, 고스루풋을 추구하면 장치의 점유 면적이 커져 버린다고 하는 트레이드 오프의 관계가 있다.

종래 고스루풋을 겨냥한 프로브 장치로서, 특허 문헌 2에 기재된 장치가 알 려져 있다. 이 장치는 로더부의 양측에, 웨이퍼 척이나 프로브 카드 등을 포함하는 2대의 검사부를 접속한 구성으로 되어 있다. 그러나 검사부 자체에는 소형화의 연구가 되어 있지 않기 때문에, 로더부의 양측에 검사부를 마련함으로써 장치의 점유 면적이 커지고, 또한 로더부에 반입된 캐리어와의 사이에서 웨이퍼의 수수를 행하는 로더부의 길이 방향으로 진퇴가 자유로운 핀셋과, 이 핀셋과 좌우의 검사부의 사이에서 각기 웨이퍼의 수수를 행하는 2대의 스윙암을 설치하고 있으므로, 웨이퍼의 반송 효율이 높다고는 말하기 어렵고, 또한 이들 스윙암의 이동 궤적을 확보하지 않으면 안되므로, 장치 전체의 소형화의 과제를 해결할 수 있는 것은 아니다.

(특허 문헌 1)

일본 특허 공개 공보 평 2001-250767 호 : 단락 0031, 도 6

(특허 문헌 2)

일본 특허 공고 평성 제6-66365호 공보 : 도 1

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 웨이퍼의 반송 효율을 높임으로써 스루풋을 향상시키고, 또한 장치의 소형화를 도모하고 또한 그 소형화에 의해 높은 스루풋을 얻을 수 있는 프로브 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 프로브 장치는, 다수의 피검사 칩이 배열된 기판을 수평 방향 및 연직 방향으로 이동가능한 기판 탑재대에 싣고, 프로브 카드의 프로브에 상기 피검사 칩의 전극 패드를 접촉시켜서 피검사 칩의 검사를 행하는 프로브 장치로서, 복수의 기판이 수납된 캐리어를 탑재하는 로드 포트와, 하면에 프로브가 형성된 프로브 카드를 구비한 복수의 프로브 장치 본체와, 연직축 주위에 회전 자유롭게 및 승강 자유롭게 구성되어, 상기 로드 포트와 상기 프로브 장치 본체의 사이에서 상기 기판의 수수를 행하기 위한 기판 반송 기구와, 상기 프로브 장치 본체 및 상기 기판 반송 기구에 대하여 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하되, 상기 기판 반송 기구는 서로 독립해서 진퇴 자유로운 적어도 3개의 기판 유지 부재를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 기판 반송 기구에 의해 캐리어로부터 적어도 2장의 기판을 수취하고, 이들 적어도 2장의 기판을, 비어 있는 기판 유지 부재를 이용해서 복수의 프로브 장치 본체 내의 검사필의 기판과 순차적으로 교환하도록 제어 신호를 출력하 는 것을 특징으로 한다.

상기 기판 반송 기구는, 기판의 위치 정렬을 행하기 위해서, 상기 기판 유지 부재로부터 수취한 기판을 회전시키는 회전부와, 상기 회전부 상의 기판의 둘레부를 포함하는 영역에 광을 조사하여, 해당 영역을 거쳐서 통과한 광을 수광하는 검출부로 이루어지는 프리 얼라이먼트 기구를 구비하고 있어도 좋다.

본 발명은, 복수의 기판이 수납된 캐리어를 탑재하는 로드 포트와, 하면에 프로브가 형성된 프로브 카드를 구비한 복수의 프로브 장치 본체와, 상기 로드 포트와 상기 프로브 장치 본체와의 사이에 있어서 기판의 수수를 행하기 위한 기판 반송 기구를 구비한 프로브 장치로서, 서로 독립해서 진퇴 자유로운 적어도 3개의 기판 유지 부재를 상기 기판 반송 기구에 마련하고 있다. 그리고, 기판 반송 기구에 의해 캐리어로부터 적어도 2장의 기판을 수취하도록 하고 있으므로, 이들 적어도 2장의 기판을, 비어 있는 기판 유지 부재를 이용해서 복수의 프로브 장치 본체 내의 검사필의 기판과 순차적으로 교환할 수 있다. 이 때문에 프로브 장치 본체의 대기 시간을 감할 수 있기 때문에, 스루풋을 높일 수 있다.

[제 1 실시예]

본 발명의 제 1 실시형태인 프로브 장치는, 도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 다수의 피검사 칩이 배열된 기판인 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 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 반송 용기인 제 1 캐리어(C1) 및 제 2 캐리어(C2)가 각기 반입되는 제 1 로드 포트(11) 및 제 2 로드 포트(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 간격을 두고 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 구획 벽(20)을 거쳐서 Y 방향으로 2분할되어 있고, 한쪽의 분할 부분 및 다른쪽의 분할 부분은, 각기 제 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 위쪽 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 구성되고, 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 도시하는 바와 같이 구획 벽(20a)에 의해 상기 반송실(10)로부터 구획되어 있고, 이 구획 벽(20a)에는, 셔터(S)와 이 셔터(S)와 함께 제 1 캐리어(C1)의 수수구를 일체적으로 개폐하기 위한 도시하지 않은 개폐 기구가 마련되어 있다. 또한, 제 1 탑재대(13)는, 제 1 탑재대(13)의 아래쪽측에 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: Front Opening Unified Pod)라고 불리는 밀폐형의 캐리어(C1)가 전면의 개구부를 프로브 장치측(X 방향 좌측)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 90도 회전하고, 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 수 수는, 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 개방하고, 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, 도 5에 도시된 바와 같이, 반송 기대(35)와, 이 반송 기대(35)를 연직축 주위로 회전시키는 회전축(3a)과, 이 회전축(3a)을 승강시키는 승강 기구(3b)를 구비하고 있다. 이 반송 기대(35) 상에는, 선단부가 사각형으로 노치된 3개의 아암(30)(상단 아암(31), 중단 아암(32), 하단 아암(33))이 진퇴가 자유롭게 마련되어 있고, 각각의 아암(30)이 서로 독립하여 진퇴하고, 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 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 상부 위치와, 제 1 검사부(21A) 또는 제 2 검사부(21B)의 사이에서 웨이퍼(W)를 수수하기 위한 하부 위치의 사이에서 승강할 수 있게 구성되어 있다.

이 반송실(10) 내의 아래쪽으로는, 상기의 웨이퍼 반송 기구(3)의 동작(회전 및 승강)과 간섭하지 않는 위치 예를 들면 이 웨이퍼 반송 기구(3)의 회전 중심으로부터 제 2 탑재대(14) 측에 떨어진 위치에, 웨이퍼(W)의 프리 얼라이먼트를 실행하기 위한 프리 얼라이먼트 기구(39)가 마련되어 있다. 이 프리 얼라이먼트 기구(39)는, 웨이퍼(W)를 탑재해서 연직축 주위에 회전시키는 회전 탑재대(500)와, 이 회전 탑재대(500) 상에 탑재되는 웨이퍼(W)의 둘레부를 포함하는 영역을 상하 사이에 두도록 마련된 발광부 및 수광부로 이루어지는 검출부인 광 센서(37)와, 이들의 회전 탑재대(500) 및 광 센서(37)를 아래쪽에서 지지해야 하는 베이스(501)를 구비하고 있다. 이 회전 탑재대(500)는, 해당 회전 탑재대(500)가 아암(30)의 선단의 노치부 내에 들어가도록, 이 노치부의 개구 치수보다도 폭 치수가 가늘게 되도록 구성되어 있다. 또한，도시하지 않고 있지만, 로더부(1)에는, 광 센서(37)로부터의 검출 신호에 근거하여 웨이퍼(W)의 노치나 오리엔테이션 플랫(orientation flat) 등의 방향 기준부와 웨이퍼(W)의 중심 위치를 검출하고, 그 검출 결과에 근거하여 노치 등이 소정의 방향을 향하도록 회전 탑재대(500)를 회전시키는 콘트롤러가 부설되어 있다.

광 센서(37)과 회전 탑재대(500)로 이루어지는 프리 얼라이먼트 기구(39)에 의한 웨이퍼(W)의 배향의 조정(프리 얼라이먼트)에 대해서, 이하에 간단히 설명한다. 우선, 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 회전 탑재대(500) 위에 웨이퍼(W)를 탑재하고, 회전 탑재대(500)에 의해 웨이퍼(W)를 회전시키고 동시에, 광 센서(37)의 발광부로부터 웨이퍼(W)의 둘레부(단부)를 포함하는 영역을 거쳐서 수광부를 향해서 광을 조사한다. 이 광 센서(37)에 의해 웨이퍼(W)의 외둘레의 궤적이 판독되어서, 웨이퍼(W)의 방향과 중심 위치가 파악된다. 그리고, 웨이퍼(W)가 회전 탑재대(500) 위에서 소정의 방향으로 되도록 이 회전 탑재대(500)를 정지시키고, 다음에 웨이퍼 반송 기구(3)에 웨이퍼(W)를 인도함으로써, 웨이퍼(W)의 방향을 조정한다. 그 후, 예를 들면 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. 이렇게 해서, 웨이퍼(W)의 방향 및 편심의 조정이 행하여진다.

또한, 도시를 생략하고 있지만, 예를 들면 반송실(10) 내에는, 예를 들면 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 개체 식별용의 표식 등의 ID를 판별하기 위한 예를 들면 카메라 등으로 이루어지는 OCR 기구(카세트)가 마련되고 있어, 예를 들면 상기의 프리 얼라이먼트 공정 다음에, 상기의 ID가 취득되도록 구성되어 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)의 사이에서 웨이퍼(W)를 수수하기 위해서, 가로 방향(Y 방향)으로 연장하는 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 좌우 대칭으로 되고, 또한 동일한 구성으로 되어 있기 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 연장하는 가이드 레일을 따라, 예컨대 볼 나사 등에 의해 Y 방향으로 구동되는 Y 스테이지(24)와 X 방향으로 연장하는 가이드 레일을 따라, 예컨대 볼 나사에 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, Z축을 중심으로 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, 웨이퍼 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)을 구동할 수 있도록 구성되어 있다.

웨이퍼 척(4A)의 이동 영역의 위쪽에는, 프로브 카드(6A)가 헤드 플레이트(201)에 장착 및 분리가 자유롭게 부착되어 있다. 또한, 프로브 카드(6A)의 부착 구조나 교환 방법 등에 대해서는, 나중에 상술한다. 프로브 카드(6A)의 상면측에는, 전극군이 형성되어 있고, 이 전극군과 도시하지 않는 테스트 헤드의 사이에서 전기적 도통을 취하기 위해서, 프로브 카드(6A)의 위쪽에는, 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 배치되고, 포고핀 유닛(28)과 테스트 헤드는 도시하지 않 는 케이블로 접속되어 있다.

또한, 프로브 카드(6A)의 하면측에는, 상면측의 전극군에 각기 전기적으로 접속된, 프로브 예컨대 웨이퍼(W)의 표면에 대하여 수직으로 연장하는 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 아래쪽으로 연장하는 금속선으로 이루어지는 프로브(29)나, 플렉시블한 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 1회의 콘택트로 전기적 특성의 측정이 종료한다.

기술한 Z 이동부(26)에 있어서의 웨이퍼 척(4A)의 구획 벽(20)측에서의 측방 위치에는, 프로브(29) 촬상용의 제 1 촬상 수단인, 시야가 상향인 마이크로 카메라(41)가 고정판(41a)을 거쳐서 고정되어 있다. 이 마이크로 카메라(41)는, 프로브(29)의 침끝이나 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, 특정의 프로브(29) 예컨대 X 방향의 양단의 프로브(29) 및 Y 방향의 양단의 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), 도7 (b)는, 각각 웨이퍼 척(4A)과 마이크로 카메라(41) 및 마이크로 카메라(42)의 위치 관계를 개략적으로 도시하는 평면도 및 측면도이다. 또한, 이 도 7(a), 7(b)에 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 양측(앞쪽과 내측)에는, 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 하향인 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, 양단의 마이크로 카메라(45)는, 웨이퍼 척(4A)의 중심과 웨이퍼(W)의 가장 외쪽의 피 검사 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 측면에 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.

상기의 얼라이먼트 브리지(5A)의 정지 위치인 표준 위치는, 웨이퍼 척(4A)과 웨이퍼 반송 기구(3)의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 행할 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 방향 앞쪽)에 마련되어 있고, 이 마이크로 카메라(41)에 의해 프로브(29)를 촬상할 때에는, 도 9의 중단(中段)에서도 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 척(4A)의 Y축 방향에 있어서의 이동 스토로크(D2)(웨이퍼 척(4A)의 중심 위치(O1)의 이동 범위)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)을 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 되어 있다. 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 벗어나게 된다.

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.

또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 프로브 장치에는, 예컨대 컴퓨터로 이루 어지는 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 실행되고, 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, 클린룸내의 자동 반송차(AGV)에 의해, 로드 포트(11) (12)에 있어서의 프로브 장치 본체(2)와는 반대측으로부터 해당 로드 포트(11)에 캐리어(C)가 반입된다. 이때 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)내로부터 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 있고, 이 상태에서 후속의 웨이퍼(W3) 및 웨이퍼(W4)가 캐리어(C)로부터 반출되어, 일련의 공정이 실행되는 상황에 대하여 설명한다.

우선 도 10에 도시하는 바와 같이 중단 아암(32)이 제 2 캐리어(C2) 내로 진 입하고, 웨이퍼(W3)를 수취하여 후퇴한다. 다음에, 마찬가지로 중단 아암(32)이 제 2 캐리어(C2) 내에 진입하여, 웨이퍼(W4)를 수취하여 후퇴한다. 그리고, 웨이퍼 반송 기구(3)는, 하부 위치로 하강함과 동시에, 아암(31) (32)가 회전 탑재대(500)에 대하여 액세스가능한 방향으로 되도록 회전한다. 계속해서, 도 11에 도시한 바와 같이 예를 들면 상단 아암(31) 상의 웨이퍼(W3)가 회전 탑재대(500)의 상방 위치에 위치하기까지 상단 아암(31)이 회전 탑재대(50) 측으로 연장하여 나와서, 다음에 웨이퍼 반송 기구(3)가 약간 하강하여 회전 탑재대(500) 상에 웨이퍼(W3)를 탑재한다. 그리고, 회전 탑재대(500)가 회전함과 동시에 광 센서(37)에 의해 웨이퍼(W3)의 둘레부를 포함하는 영역에 광을 조사하고, 해당 둘레부를 포함하는 영역을 거쳐서 통과한 광을 수광한다. 이 광 센서(37)의 검출 결과에 근거하여, 제 1, 제 2 검사부(21A, 21B) 중, 이 웨이퍼(W3)이 반입되는 검사부(21A) (21B)에 대응한 노치의 방향으로 되도록, 웨이퍼(W3)의 방향이 조정되고, 또 편심에 대해서도 검출되어, 프리 얼라이먼트가 실행된다. 그리고, 웨이퍼 반송 기구(3)가 상승하여 웨이퍼(W3)를 수취한다. 또한, 마찬가지로 웨이퍼(W4)에 대해서도, 이 웨이퍼(W4)가 반입되는 검사부(21A) (21B)에 대응한 노치의 방향으로 되도록, 웨이퍼(W4)의 방향 조정과 편심의 검출을 실행한다. 그리고, 기술한 도시하지 않은 OCR 기능에 의해, 이들 웨이퍼(W3, W4)의 표면에 형성된 ID를 취득한다.

다음에, 제 1 검사부(21A) 내의 웨이퍼(W1)와 웨이퍼 반송 기구(3) 상의 웨이퍼(W3)의 교환을 행한다. 후술하는 실시예에 대해서도 도 49에, 이때의 웨이퍼 반송 기구(3)의 일련의 동작을 개략적으로 나타낸다. 웨이퍼(W1)의 조사가 종료하 고 있는 경우에는, 웨이퍼 척(4A)이 도 12에 도시한 바와 같이, 구획 벽(20)에 의해 수수한 위치로 이동한다. 그리고, 웨이퍼 척(4A)의 배큐엄 척이 해제되어, 웨이퍼 척(4A) 내의 리프트 핀이 상승하고, 웨이퍼(W1)를 상승시킨다. 이어서, 빈 하단 아암(33)이 웨이퍼 척(4A) 상에 지입하고, 웨이퍼 반송 기구(3)가 상승함으로써 웨이퍼(W)를 수취하고, 후퇴한다. 또한, 웨이퍼 반송 기구(3)가 약간 하강하고, 상단 아암(31)이 웨이퍼 척(4A) 상에 진입하고, 앞선 프리 얼라이먼트에 의해 웨이퍼(W3)의 중심 위치가 어긋나 있었다고 판단된 경우에는, 웨이퍼(W3)의 편심을 수정함으로써, 도시하지 않은 상기 리프트 핀과 상단 아암(31)의 협동 작용에 의해, 웨이퍼 척(4A) 상에 웨이퍼(W3)를 탑재한다.

그리고, 도 13에 도시하는 바와 같이, 제 1 검사부(21A)에 웨이퍼(W3)를 인도하여 빈 상태가 된 중단 아암(32)을 제 2 검사부(21B)에 진입시키고, 웨이퍼 척(4B)으로부터 동일하게 하여 검사필 웨이퍼(W2)를 수취하여, 후퇴시킨 후, 중단 아암(32)을 웨이퍼 척(4B) 상에 진입시켜, 검사전의 웨이퍼(W4)를 중단 아암(32)으로부터 웨이퍼 척(4B)으로 인도한다.

그 후, 웨이퍼 반송 기구(3)가 상승하고, 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 취출하여, 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 양 단의 프로브(29) 및 Y 방향으로 가장 떨어져 있는 양단의 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, 이때 얼라이먼트 브리지(5A)는, 도 8에 도시하는 표준 위치로 퇴피하고 있다.

다음에, 얼라이먼트 브리지(5A)를 웨이퍼(W3)의 촬상 위치까지 이동시킴(도 8 참조)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 (original point) 위치 검출을 실행한다.

계속해서 타겟(44)을 퇴피시킨 후, 웨이퍼 척(4A)을 얼라이먼트 브리지(5A)의 아래쪽측에 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 영역 부근까지 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 이동 거 리(X 스테이지(25)를 이동시키기 위해서 필요한 볼 나사의 구동량)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 한쪽 단부측의 마이크로 카메라(45)와 웨이퍼(W3)의 한쪽 단부(동 도면 중의 둘레를 향해서 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 이동 거리는 작아진다.

이리하여 각 촬상을 실행한 웨이퍼 척(4A)의 위치 및 상기 원점 위치 검출을 실행했을 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 도시하지 않은 테스트 헤드로부터 포고핀 유닛(28) 및 프로브 카드(6A)를 거쳐서 웨이퍼(W3) 상의 각 IC 칩의 전극 패드에 소정의 전기적 신호를 보내고, 이에 의해 각 IC 칩의 전기적 특성의 검사를 실행한다. 그 후, 기술한 웨이퍼(W1)와 동일하게, 웨이퍼 척(4B)을 수수 위치로 이동시켜, 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 웨이퍼 척(4B)으로부터 웨이퍼(W3)를 반출한다. 또한 제 2 검사부(21B)에 반입된 웨이퍼(W4)에 관해서도 동일하게 하여 검사가 실행된다.

상술의 실시예에 의하면，웨이퍼 반송 기구(3)에 3개의 아암(30)(31∼33)을 마련하고, 이 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 2장의 미검사의 웨이퍼(W)를 캐리어(C) 로부터 수취하도록 하고 있다. 그 때문에, 2대의 검사부(2l)에 웨이퍼(W)를 순차적으로 반송할 수 있으므로, 검사부(21)의 대기 시간을 감할 수 있고, 프로브 장치의 스루풋을 높일 수 있다. 따라서, 예를 들면 웨이퍼(W1) 및 웨이퍼(W2)를 반송할 때(프로브 장치에 있어서 웨이퍼(W)의 검사를 시작할 때)에 있어서도, 웨이퍼(W1)과 (W2)를 2대의 검사부(21)에 순차적으로 반송할 수 있으므로, 검사부(21)에서의 검사를 일찍 개시할 수 있고, 그 결과 스루풋을 높일 수 있다. 또한, 예를 들면 기술의 예와 같이 웨이퍼(W)의 교환을 행할 때에는, 검사부(21)에 있어서 웨이퍼(W)를 검사하고 있는 동안에 미검사의 웨이퍼(W)에 대하여 프리 얼라이먼트 공정 등을 해 둘 수 있으므로, 검사 종료후에 즉시 웨이퍼(W)를 교환할 수 있고, 더욱이 검사부(21)의 대기 시간을 단축할 수 있다.

또, 종래의 예와 달리, 웨이퍼(W)를 검사부(21)에 반송하는 아암과 검사부(21)로부터 웨이퍼(W)를 회수하는 아암을 구별하지 않고, 예컨대 3개의 아암(30) 중 웨이퍼(W)를 반송하지 않는 (비어 있는) 아암(33)을 이용해서 검사필의 웨이퍼(W)를 회수하도록 하고 있다. 즉, 상기의 예에서는 제 1 검사부(21A)에 있어서는 하단 아암(33)에는 웨이퍼(W)가 탑재되어 있지 않기 때문에 이 하단 아암(33)에 의해 웨이퍼(W1)를 수취할 수 있고, 또한 이 웨이퍼(W1)로 바꿔서 제 1 검사부(21A)에 상단 아암(31) 상의 웨이퍼(W3)를 반입하므로, 이 상단 아암(31) 위에는 웨이퍼(W)가 없어지기 때문에, 제 2 검사부(21B)에 있어서는 상단 아암(31)에 의해 검사필의 웨이퍼(W2)를 수취할 수 있다. 그 때문에, 상기한 바와 같이 웨이퍼(W)의 반송 효율을 높일 수 있다(웨이퍼(W)의 반송 시간을 단축할 수 있다). 또한, 이렇게 비어 있는 아암(33)을 이용함으로써， 반송하는 웨이퍼(W)의 매수에 대하여 아암(33)의 매수를 1장 늘리는 것만으로 복수매의 웨이퍼(W)의 교환을 행할 수 있으므로, 웨이퍼 반송 기구(3)의 대형화를 억제할 수 있다.

또한, 서로 마주하도록 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 배열을 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 라인 HL(도 2 참조)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.

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 적어진다.

그런데, 상기의 일괄 콘택트를 실행하는 경우에 반하여, 예컨대 다수회 콘택 트를 실행하는 경우에는, 도 15에 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 이동 스토로크(D3')는, 콘택트시의 이동 스토로크(D1')와 동일한 범위로 되어 있었다. 이 때에는, 프로브(29)의 배열 영역이 좁기 때문에, 이 프로브(29)를 촬상하기 위해서 필요한 웨이퍼 척(4A)의 이동 스토로크(D2')가 상당히 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 이동 스토로크(D2)를 포함하도록, 웨이퍼 척(4A)의 가동 스토로크(D4')를 넓게 할 필요가 있고, 결과적으로 프로브 장치 본체(2)가 커져 버린다. 그래서, 이 실시예에서는, 도 9에서 상술한 바와 같이, 프로브 장치 본체(2)를 일괄 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 실시예의 변형예]

다음에, 상술한 제 1 실시예의 변형예를, 도 16 및 도 17(a), 17(b)를 참조하여 설명한다.

이 예에서는, 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, 반송 기대(35) 내를 관통하여 승강하면서 회전 자유로운 축부(36a)와, 이 축부의 정상부에 마련되고, 평상시는 반송 기대(35)의 표면의 오목부에 감합해서 해당 표면과 면일로 되는 회전 스테이지인 척부(36)를 구비하고 있다. 이 척부(36)는, 도중까지 축퇴한 상태에 있는 아암(30) 상의 웨이퍼(W)의 중심 위치에 대응하는 위치로 설정되고, 각단의 아암(30) 상의 웨이퍼(W)를 그 아암(30)로부터 간신히 들어 올려서 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

또, 프리 얼라이먼트 기구(39)는, 척부(36)에서 회전되는 웨이퍼(W)의 둘레를 검출하는 발광 센서 및 수광 센서로 이루어지는 검출부인 광 센서(37, 38)를 구비하고 있다. 이 광 센서(37, 38)는, 아암(30)의 이동 영역으로부터 옆으로 벗어난 위치에서 반송 기대(35)를 거쳐서 고정되고 있어, 이 예에서는, 프리 얼라이먼트의 대상으로 되는 웨이퍼(W)를 하단 아암(33) 상의 웨이퍼(W) 및 중단 아암(32) 상의 웨이퍼(W)로 하고 있기 때문에, 광센서(37, 38)은 척부(36)에 의해 올려진 각 웨이퍼(W)의 둘레의 상하에 위치하고, 또한 웨이퍼(W)의 액세스시에 웨이퍼(W)와 간섭하지 않는 높이 레벨로 설정되고 있다.

이 실시예의 프리 얼라이먼트 기구(39)에 의한 웨이퍼(W)의 배향의 조정(프 리 얼라이먼트)을 포함시킨 작용에 대해서, 하단 아암(33) 상의 웨이퍼(W)를 예로 하여, 이하에 간단히 설명한다. 또한，이 예에 있어서는, 프리 얼라이먼트 이외의 공정에 대해서는 기술한 예와 같은 공정이기 때문에, 설명을 생략한다.

우선, 예를 들면 하단 아암(33)이 캐리어(C) 내에 진입하고, 웨이퍼(W)를 수취하여 프리 얼라이먼트를 실행하는 위치까지 후퇴한다. 그리고, 도 18에 도시하는 바와 같이, 척부(36)에 의해 하단 아암(33) 상의 웨이퍼(W)를 간신히 들어올리고, 웨이퍼(W)를 회전시키고 동시에, 광 센서(38)의 발광부로부터 웨이퍼(W)의 둘레부(단부)를 포함하는 영역을 거쳐서 수광부를 향해서 광을 조사한다. 그리고, 이 광 센서(38)의 검출 결과에 근거하여, 제 1, 제 2 검사부(21A, 21B) 중, 이 웨이퍼(W)가 반입되는 검사부(21A)(21B)에 대응한 노치의 방향으로 되도록 척부(36)을 정지시켜, 또 척부(36)를 하강시켜서, 하단 아암(33) 위로 웨이퍼(W)를 인도함으로써 웨이퍼(W)의 방향을 조정한다. 그 후, 예를 들면 검사부(21A) (21B)의 웨이퍼 척(4A)에 웨이퍼(W)를 탑재할 때에, 웨이퍼(W)의 편심이 수정되도록, 웨이퍼 반송 기구(3)의 위치를 조정한다. 이렇게 해서, 웨이퍼(W)의 방향 및 편심의 조정이 행하여진다. 또한，도 16에서는, 이 광 센서(37, 38)의 도시를 생략하고 있다.

이 실시예에 의하면， 상술의 제 1 실시예의 효과에 더해, 이하의 효과를 얻을 수 있다. 즉, 웨이퍼 반송 기구(3)에 프리 얼라이먼트를 실행하기 위한 척부(36) 등의 프리 얼라이먼트 기구(39)를 조합해서 마련하고 있으므로, 웨이퍼 반송 기구(3)가 웨이퍼(W)를 취출한 후, 프리 얼라이먼트 기구(39)가 마련되어 있는 장소까지 이동하지 않아도 되기 때문에, 웨이퍼(W)의 반송 효율을 높일 수 있다(웨 이퍼(W)의 반송 시간을 단축할 수 있다). 또한, 프리 얼라이먼트 기구(39)의 설치 스페이스를 별도 마련하지 않아도 좋으므로, 장치의 설치 면적을 억제할 수 있다.

여기서, 프로브 카드(6A)를 교환하기 위한 기구 및 포고핀 유닛(28)의 주변부분에 대해서, 도 19~도 21을 참조하면서 설명한다.

헤드 플레이트(201)에는, 웨이퍼(W)의 검사를 실행하기 위한 검사 위치(포고핀 유닛(28)의 바로 아래 위치)와, 하우징(22)의 외부(구획 벽(20)과는 반대측의 측방부)에 있어서의 교환 위치 사이에서 프로브 카드(6A)를 안내하기 위한 한 쌍의 가이드 레일(80)이 Y 방향으로 연장하도록 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 따라 Y 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이 카드 홀더(81)에는, 프로브 카드(6A)가 클램프되어 있고, 예를 들면 트레이(82)에 대하여 프로브 카드(6A)와 카드 홀더(81)를 소정의 방향으로 회전시킴으로써, 프로브 카드(6A)와 카드 홀더(81)를 일체적으로 착탈할 수 있도록, 트레이(82)는 도시하지 않는 착탈 기구 등을 구비하고 있다.

한편, 포고핀 유닛(28)은, 헤드 플레이트(201)의 개구부에 마련된 승강부(83)에 의해, 도 19에 나타내는 프로브 카드(6A)에 접촉하는 위치와, 도 20에 나타내는 위쪽 위치의 사이에서 승강할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 프로브 카드(6A)의 교환 시에는, 포고핀 유닛(28)을 상승시킨 후, 도 21에 도시하는 바와 같이, 트레이(82)를 교환 위치까지 인출하고, 프로브 카드(6A) 혹은 프로브 카드(6A)와 카드 홀더(81)를 소정의 방향으로 회전시키고, 프로브 카드(6A)를 분리한 다. 그리고, 새로운 프로브 카드(6A)를 트레이(82)에 싣고, 소정의 방향으로 위치 설정하고, 분리시와 역의 경로로 트레이(82)를 거쳐서 가이드 레일(80) 상을 검사 위치까지 안내하고, 포고핀 유닛(28)을 하강시킨다.

또한, 프로브 카드(6A) 교환시에 있어서의 카드 홀더(81)의 이동 영역과, 얼라이먼트 브리지(5A)의 이동 영역은 제각기가 간섭하지 않도록 상하로 분리되어 있어, 프로브 카드(6A) 교환 시에는, 얼라이먼트 브리지(5A)는 예를 들면 도 2에 나타내는 실선 위치로 설정된다. 이렇게, 얼라이먼트 브리지(5A)와 프로브 카드(6A)가 간섭하지 않으므로, 얼라이먼트 브리지(5A)의 위치에 관계없이 프로브 카드(6A)의 교환을 행할 수 있다. 또 헤드 플레이트(201)와 프로브 카드(6A)와의 교환 기구(가이드 레일(80) 등)가 일체화하고 있으므로, 헤드 플레이트(201)를 열어서 유지 보수를 실행할 수 있다. 또한， 제 2 검사부(21B)에 있어서도, 마찬가지로 프로브 카드(6B)의 교환 기구가 설치된다.

또, 이러한 프로브 카드(6A)의 교환 방법 외에도, 예를 들면 도 22에 도시하는 바와 같이, 검사 위치와 교환 위치와의 사이에서 수평 방향으로 스윙가능한 반송대(90a)를 구비하고, 또한 승강가능한 교환 부재(90)에 의해, 검사 위치에 위치하는 프로브 카드(6A)를 하강시키고, 그 후 이 교환 부재(90)를 하우징(22)의 외측에 스윙시켜서 프로브 카드(6A)를 교환 위치로 취출함으로써, 프로브 카드(6A)의 교환을 실행하도록 해도 좋다. 그러나, 이 경우에는, 헤드 플레이트(201)를 열고, 또한 교환 부재(90)를 외부로 퇴피시키지 않으면 유지 보수를 실행하기 어렵기 때문에, 도 19~도 21의 교환 기구를 이용하는 쪽이 유리하다.

[제 1 실시예의 응용예]

다음에, 상술한 제 1 실시예의 응용예를, 도 23∼도 26에 나타낸다. 또한，도시의 번잡화를 피하기 위해서, 기술한 프리 얼라이먼트 기구(39)의 기재에 대해서는 생략한다. 이하의 예에 관해서도 마찬가지로 한다.

도 23의 예에서는, 제 1 실시예에 따른 프로브 장치 본체(2)를, 로더부(1)의 양측(X축 방향)에 정렬하고 있다. 웨이퍼 반송 기구(3)의 아암(20)의 매수는 3개으로도 좋지만, 이 경우 4개의 검사부에 대하여 웨이퍼 반송 기구(3)가 공통이기 때문에, 5장(4+1)의 아암을 웨이퍼 반송 기구(3)에 갖게 하고, 4장의 웨이퍼(W)를 웨이퍼 반송 기구(3)에 의해 인출하여 순차적으로 4개의 검사부에 반입하도록 해도 좋다. 이렇게, 복수대의 검사부에 대하여 복수매의 아암을 웨이퍼 반송 기구(3)에 갖게 하고, 복수매의 웨이퍼(W)의 반송을 행하도록 해도 좋다. 이 복수대의 검사부를 구비한 프로브 장치에 본 발명을 적용함으로써, 또한 웨이퍼(W)의 반송 효율을 높일 수 있고, 또 프로브 장치의 스루풋을 높일 수 있다. 또한， 이 경우에는, 복수매 예를 들면 아암의 매수보다도 1장 적은 매수의 웨이퍼(W)를 캐리어(C)로부터 취출하도록 해도 좋다. 또한, 도 24의 예에서는, 제 1 실시예에 있어서의 프로브 장치 본체(2)와 로더부(1)를 2조 마련하고, 각각의 프로브 장치 본체(2) 측이 인접하도록 배열하고 있다.

또한 도 25의 예에서는, 제 1 실시예에 따른 프로브 장치(300)를, 프로브 장치 본체(2)측이 서로 대향하도록, X 방향으로 간격을 두고 2대 나열함과 동시에, 이 2대의 세트를 Y 방향으로 간격을 두고 나열하고 있다. 이 프로브 장치(300, 300) 사이의 공간은 예컨대 클린 룸 내에서, 캐리어(C)를 반송하기 위한 도시하지 않는 반송 수단의 이동이나, 혹은 프로브 카드(6A, 6B)의 교환을 위한 스페이스로서 이용된다.

또한, 도 26의 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 매체로(61)에 의해 접속하고 있다. 이러한 레이아웃을 이용하면, 클린 룸 내에서의 프로브 장치(300)의 설치 스페이스가 확보된다.

[제 2 실시예]

이 실시예는, 도 27에 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 실시예와 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, 이미 기술한 도 22에 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 28에 도시하는 바와 같이, 얼라이먼트 브리지(5A)를 로더부(1)측에 가깝게 한 퇴피 위치로 퇴피시키도록 하고 있다. 200은 프로브 카드(6A)의 교환 에어리어이 다. 또한, 도 29에 도시하는 바와 같이, 이러한 구성의 프로브 장치에 있어서도, 기술한 도 23과 같이, 프로브 장치 본체(2)를 로더부(1)의 양측(X축 방향)으로 나열하도록 해도 좋다. 이 경우에 있어서도, 동일하게 아암(20)의 수를 5개로 늘려도 좋다.

또한, 상술한 실시예에 있어서, 도 30(a), 30(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 반송하는 이외에는 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) (21B)에 있어서 웨이퍼(W)의 검사를 실행하고 있을 때에, 다른쪽의 검사부(21B) (21A)에 있어서 보수 예컨대 프로브 카드(6)의 교환을 실행하는 경우에도, 검사를 실행하고 있는 분위기가 보수를 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 7(a), 7(b)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 척(4A)에 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)를 각각 1대씩 마련했으나, 예컨대 도 31(a), (b)에 도시하는 바와 같이, 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)의 조를 양측(X축 방향) 사이에 유지하도록, 또한 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 32 및 도 33은, 각각 마이크로 카메라(41)를 1개 마련한 경우와, 도 31(a), 31(b)와 같이 3개 마련한 경우에 있어서, 프로브 카드(6A) (6B)의 X 방향의 양단의 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 31(a), 31(b)에서는, 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 34(a), (b)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 척(4A) 상의 웨이퍼(W)의 탑재 영역을 사이에 두고 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)로 이루어지는 제 1 촬상 유닛(210)에 대하여, 웨이퍼 척(4A) 또는 (4B)의 중심에 대하여 점대 칭이 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 34(b)에서는, 배치 관계를 명확히 하기 위해서, 쌍방(지면 안쪽 측 및 앞쪽 측)의 제 1 촬상 유닛(210)과 제 2 촬상 유닛(211)을 각각 실선과 점선으로 나타내고 있다.

또한, 이 2대의 마이크로 카메라(41)와 마이크로 카메라(42)를 양측(X축측) 사이에 유지하도록, 각각 2대의 도 31(a), 31(b)에 도시하는 마이크로 카메라(70)를 마련하도록 해도 좋다.

기술한 프로브 카드(6A)로서는, 일괄 콘택트를 실행하는 경우뿐만 아니라, 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 회전시킴으로써 프로브(29)와 웨이퍼(W)의 콘택트가 실행된다. 본 발명의 프로브 장치에 있 어서는, 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 매수를 3개으로 하여, 동시에 2장 혹은 3장의 웨이퍼(W)의 반송을 실행하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 반송에 필요한 시간을 단축하고 있지만, 아암(30)의 수가 3개보다도 적은 경우 예컨대 1장이더라도, 각 검사부(21)에 반입하는 방향을 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, 상기한 바와 같이, 각 웨이퍼(W)에 대하여 순차적으로 처리되지만, 예컨대 반송 예정의 제 1 검사부(21A) 혹은 제 2 검사부(21B)에서의 웨이퍼(W)의 처리가 예컨대 트러블 등에 의해 오래 걸려, 다음에 그 반송 예정의 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, 처리가 밀리지 않도록 계속하도록 해도 좋다.

그러한 상황에서는, 구체적으로는 예컨대 제 1 검사부(21A)에서 처리하기 위 해서, 웨이퍼 반송 기구(3)가 아래 위치에서 미처리의 웨이퍼(W)를 유지하고 있지만, 제 1 검사부(21A)내에서의 웨이퍼(W)의 처리가 끝나지 않고, 한편으로 제 2 검사부(21B)내에서의 웨이퍼(W)의 처리가 끝나는 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))를 따라서, 웨이퍼(W)의 방향이 이미 조정되어 있다. 그래서, 상술과 같이, 웨이퍼(W)의 반송처를 변경하는 경우는, 그 변경처(제 2 검사부(21B))를 따르는 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 필요한 시간에 따라 수시로 반송처를 변경함으로써, 프로브 장치 본체(2)가 처리를 하지 않고서 대기하고 있는 만큼의 쓸데없는 시간을 생략할 수 있다.

다음에, 포고핀 유닛(28)의 위쪽에 위치하는 테스터(100)의 힌지 기구의 일례에 대하여 설명한다. 도 35(a), (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 나와 있는 부분의 사이에는, 모터(102)에 의해 수평축 주위에 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 연결 부재(104)가 마련되어 있다. 이 연결 부재(104)의 한 쪽을 구동 부재(103)에 대하여 전진시켜 구동 부재(103)와 연결하고, 또한 다른쪽의 연결 부재(104)를 후퇴시켜 연결 해제 상태로 하는 것에 의해, 공통의 구동부인 1기의 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 36, 도 37에 도시한다. 이들 도면은 캐리어(C1) (C2)로부터 웨이퍼를 순차적으로 취출하여 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 「LotStart」는, 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 2번째 행 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 취출의 순서에 부여한 편의상의 번호이다.

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

따라서, 각 행은 어떤 시간대에 있어서의 웨이퍼 척(4A, 4B)의 상태, 각 아암(31∼33)의 유지의 상태, 즉 시퀀스 프로그램에 있어서의 스케쥴의 각 스텝을 나타내고 있어, 결국 도 36은, 장치의 플로우를 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 취출된다. 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, 이때 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 실행하고, 하단 아암(33)에 의해 스테이지(1, 2)에서 캐리어(C1)까지의 검사필 웨이퍼의 반송을 실행하고 있다.

다음에 도 36의 하부에 있어서의 범위내의 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 상당한다. 해당 범위 내의 스텝은, 그 전의 Waf. 10Start에서 계속되는 스텝이다. 또한 도 37은, 도 36에서 계속되는 스텝이며, 이들 스텝군이 길기 때문에 도면을 2개로 분할하고 있다. 그리고 도 37에 있어서의 「Stage1Error 발생」(분리)은, 스테이지(1)에 오퍼레이터가 대응할 수 없는 트러블이 발생하여, 해당 스테이지(1)를 시스템의 운용으로부터 분리한 상태를 나타내고 있다. 또한 이니셜 스타트/엔드 는, 이 시퀀스표의 경우, Stage1에서 오류가 발생하고, 그 해제를 위해 초기화를 실행한다. (초기화는 오퍼레이터가 스위치로 실행하고, 처리로서는, 내부 데이터의 초기화, 스테이지 관계의 초기화를 실행한다.) 이 초기화의 개시를 이니셜 스타트, 종료를 이니셜 엔드라고 한다. 또한「IfWaf.9Tested」 및「IfWaf.9Untested」는, 각기 Waf. 9가 검사된 경우 및 검사되지 않는 경우를 나타내고 있다. 또한 도 37의「Stage1/2동시Cleaning」는, 스테이지(1, 2)를 연속하여 클리닝하는 것이고, 또한 클리닝은 전용의 웨이퍼(NPW)를 이용하여 프로브의 침끝을 연마(Polish)하는 것이다.

또한 도 38 및 도 39는, 도 36, 도 37의 시퀀스를 실시하는 장치 예컨대 제 1 실시예의 장치에 있어서, 웨이퍼 반송 기구(3)의 아암의 수를 2개으로 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 40에 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 41에 도시한다.

도 41 중, 160은 웨이퍼 취출 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 취출되어, 마지막의 미검사 웨이퍼가 예컨대 중단 아암(32)에 의해 취출된다고 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 취출된다. 편의적인 설명을 하면, 도 36에 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 취출된다고 하는 운용이 실행된다. 이러한 운용을 실행하면, 서로 다른 로트를 연속 처리할 때에 높은 스루풋을 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 취출되게 된다.

또한 161은 웨이퍼 취출 모드의 하나인 연속 반입 기능을 설정하기 위한 소프트 스위치이다. 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 비어 있으면, 다른 캐리어내의 웨이퍼를 그 빈 웨이퍼 척에 반입하는 운용을 실행한다. 예컨대 하나의 캐리어의 마지막의 미검사 웨이퍼가 한쪽의 웨이퍼 척으로 검사가 실행되고 있어도, 다른 캐리어의 선두의 미검사 웨이퍼가 다른쪽의 웨이퍼 척 상에 반입되는 운용이 실행된다.

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

163은 로트 배분 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, 서 로 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 문제점이 발생했을 때에는, 다른쪽의 검사부(21B) 또는 (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 케이블로 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. 앞의 예에서는 도 14 등에 도시하는 바와 같이 고배율 카메라인 마이크로 카메라(45)가 3개 마련되어 있지만, 이하의 예에서는 2개의 마이크로 카메라를 마련하고 있다. 얼라이먼트 브리지(5A, 5B)는, 동일한 구성이므로 한쪽의 얼라이먼트 브리지(5A)에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 편의상, X 방향(도 2 참조)을 좌우 방향이라 한다.

얼라이먼트 브리지(5A)에는, 도 42에 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. 마이크로 카메라(301, 302)는, 도 2에서 나타내면 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 양단 부분의 얼라이먼트 마크를 관찰하거나, 혹은 검사후에 웨이퍼(W) 상의 침적을 보는 경우가 있다. 그 때문에 마이크로 카메라(301, 302)의 바로 아래에 웨이퍼(W)의 좌우 양단 부위를 위치시키는 일 이 있다. 도 43(a), 43(b)는 이러한 조작을 실행할 때의 웨이퍼 척(4A)의 이동의 모양을 도시한 것이다. 도 43(a)에 도시하는 바와 같이 얼라이먼트 브리지(5A)의 아래쪽 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 43(b)에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 향해서 좌측 단부를 마이크로 카메라(301)의 바로 아래에 위치하도록 웨이퍼 척(4A)을 X 방향으로 이동시키게 된다. 이 때의 도 43(a)으로부터의 웨이퍼 척(4A)의 이동량은 M1이 된다. 여기서 300mm 웨이퍼(W)이면 M1은 77mm가 된다.

도 44에 X 방향의 웨이퍼(W)의 전체의 이동량을 도시한다. 도 44에 도시하는 바와 같이 얼라이먼트 브리지(5A)의 중심선(300)에 웨이퍼(W)의 중심(C)이 위치하고 있는 상태를 기준으로 하여, 이 상태로부터 웨이퍼(W)가 좌측 영역 및 우측 영역으로 이동하는 양은 각기 M1이다. 이 예에서는 300mm 웨이퍼(W)를 이용하고 있기 때문에, M1은 77mm이며, 웨이퍼(W)의 전체의 이동량은 154mm가 된다.

도 45는, 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 양단 부위를 마이크로 카메라(301)의 바로 아래에 각기 위치시키므로, 도 45에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)가 좌측 영역 및 우측 영역으로 이동하는 양(M2)은, 해당 웨이퍼(W)의 반지름분에 상당한다. 이 예에서는 300mm 웨이퍼(W)를 이용하고 있기 때 문에, 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 연장하는 웨이퍼(W)의 직경을 지나는 다이싱 라인을 따르는 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 적어지고, 또한 이동에 필요한 시간도 짧아진다.

다음에 마이크로 카메라(401, 402)의 사용 방법을 도 46∼도 48(b)에 나타낸다. 도 46은, 웨이퍼(W)의 4점(E1∼E4)을 촬상하여 각각의 좌표 위치를 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 E1 과 E3, E2 와 E4를 연결하는 각각의 직선의 길이는 웨이퍼(W)의 직경이 된다. 예컨대 300mm 웨이퍼(W)라도, 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 웨이퍼 상의 좌표계(이른바 이상 좌표계)에 있어서의 각 칩의 전극 패드의 등록 위치는, 웨이퍼(W)의 중심 좌표로부터의 상대 위치로 기억하고 있으므 로, 웨이퍼(W)의 중심 좌표를 구할 필요가 있다.

도 46에 도시하는 바와 같이 E2, E3은, 미리 정한 거리만큼 떨어져 있고, 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 47(a), 47(b)에 도시하는 바와 같이 마이크로 카메라(401, 402)에 의해 순차적으로 웨이퍼(W)의 도 47(a), 47(b) 중의 하반부의 좌우를 촬상하여, E2, E3의 위치를 구한다. 이어서 웨이퍼(W)를 Y 방향으로 이동시켜 도 48(a), 48(b)에 도시하는 바와 같이 마이크로 카메라(401, 402)에 의해 순차적으로 웨이퍼(W)의 도 48(a), 48(b) 중의 상반부의 좌우를 촬상하여, E1, E4의 위치를 구한다.

한편, 마이크로 카메라가 1개이면 웨이퍼(W) 상의 4점의 각 점에 대응하는 위치에 순차적으로 척을 이동시켜야 하지만, 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, 1회만 Y 방향으로 이동시키는 것만으로 된다. 따라서 웨이퍼(W)의 둘레 위치인 4점의 촬상을 단시간에 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 되고, 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 배율 변경 기구가 마련되어 있고, 배율 변경 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 시야 내에 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 1개씩의 확인밖에 할 수 없어 장시간이 걸리기 때문에, 미들 시야에 의해 복수의 전극 패드를 한 번에 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, 마이크로 카메라 및 마이크로 카메라의 조를 2조 이용하는 것에 의해, 프로브(29)에 대한 웨이퍼(W)의 위치 결정을 실행할 때의 웨이퍼 척(4A)의 이동량이 1조의 경우보다도 적어져, 스루풋의 향상이 도모됨과 동시에 장치의 소형화를 도모할 수 있다. 또한 웨이퍼 척의 이동량이 적은 장치 사양의 경우, 마이크로 카메라 및 마이크로 카메라의 조가 1조에서는 웨이퍼 전역을 관찰할 수 없지만, 2조를 이용함으로써 그와 같은 장치 사양에도 적용할 수 있다.

(실시예)

기술한 제 1 실시예에 있어서 설명한 웨이퍼(W)의 교환시의 웨이퍼 반송 기구(3)의 동작 시퀸스에 대해서, 아암(30)의 매수가 3개인 경우(본 발명)와, 2개인 경우(종래 예)의 차를 비교했다. 또한， 아암(30)의 매수 이외의 장치 등에 대해서는 동일 구성으로 했다.

기술한 같이, 아암(30)의 매수가 3개인 경우에는, 카세트(C)나 프리 얼라이먼트 기구(39)를 거치는 일없이 제 1 검사부(21A)와 제 2 검사부(21B)에 대하여 연속해서 순차적으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있지만, 아암(30)이 2개인 경우에는, 제 1 검사부(21A)에 웨이퍼(W)를 반입한 후, 제 2 검사부(21B)에 웨이퍼(W)를 반송하기 전에 카세트(C)나 프리 얼라이먼트 기구(39)에의 액세스가 필요하게 된다. 도 49는, 이때의 웨이퍼 반송 기구(3)의 동작을 모식적으로 나타낸 것이다. 도 49의 (1)에는 아암(30)의 매수가 3개인 경우, (2)에는 아암(30)의 매수가 2개인 경우를 각기 나타내고 있다. 또한, 동도의 (1)의 (A)에서 (F)로, 그리고 (2)의 (a)에서 (f)로, 순차적으로 웨이퍼(W)의 처리(반송)가 행해진다. 이때의 웨이퍼 반송 기구(3)의 동작에 대해서, 이하의 예에서는 2개의 웨이퍼 척(4A, 4B)에서는 각기 웨이퍼(W1, W2)의 검사가 행하여지고 있고, 이 웨이퍼(W1, W2)와 후속의 미검사의 웨이퍼(W3, W4)를 교환할 때의 흐름에 대해서 구체적으로 설명한다.

이 도 49의 (1)에 도시하는 바와 같이, 아암(30)의 매수가 3개인 경우에는, 예를 들면 상단 아암(31)(Upper) 및 중단(中段) 아암(32)(Middle)에 의해 각기 미검사의 웨이퍼(W3) 및 웨이퍼(W4)를 반송한다(A). 이때 웨이퍼 척(4A)에 있어서의 웨이퍼(W1)의 검사가 종료하기 전에, 이 웨이퍼(W3, W4)에 대해서 기술한 프리 얼라이먼트 공정이나 OCR 공정을 실행해 둔다. 그리고, 웨이퍼 척(4A)에서의 검사가 종료할 때에는, 예를 들면 검사필의 웨이퍼(W1)를 하단 아암(33)(Lower)에 의해 회수한다(B). 그리고, 상단 아암(31)의 웨이퍼(W3)를 이 웨이퍼 척(4A)에 탑재한다(C). 이어서, 웨이퍼 척(4B)에 있어서의 검사필의 웨이퍼(W2)를 상단 아암(31)으로 회수한다(D), 중단 아암(32)의 웨이퍼(W4)를 웨이퍼 척(4B)에 탑재한다(E). 그 결과 웨이퍼 반송 기구(3)에는 검사필의 웨이퍼(W1, W2)가 회수되고, 웨이퍼 척(4A, 4B)에는 미검사의 웨이퍼(W3, W4)가 탑재되어서 검사가 행하여지는 것이 된다(F). 이렇게 웨이퍼 반송 기구(3)에 3개의 아암(30)을 마련하고, 이들의 아암(30)에 미검사의 웨이퍼를 2장 유지시킴으로써, 제 1 검사부(21A)와 제 2 검사부(21B)에 순차적으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.

한편, 아암(30)의 매수가 2개인 경우에는, 도 49의 (2)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 상단 아암(31)에 의해 미검사의 웨이퍼(W3)를 반송한다(a). 이때도, 웨이퍼 척(4A)에 있어서의 웨이퍼(W1)의 검사가 종료하기 전에, 웨이퍼(W3)에 대하여 프리 얼라이먼트 공정이나 OCR 공정을 실행해 둔다. 그리고, 웨이퍼 척(4A)에 있어서의 검사가 종료했을 경우에는, 하단 아암(33)에 의해 검사필의 웨이퍼(W1)를 회수한다(b). 그리고, 상단 아암(31)의 웨이퍼(W3)를 웨이퍼 척(4A)에 탑재한다(c). 다음에, 웨이퍼 반송 기구(3)를 캐리어(C)와의 수수를 행하는 상부 위치로 상승시키고, 웨이퍼(W1)를 캐리어(C)에 되돌림과 동시에, 후속의 웨이퍼(W4)를 예를 들면 상단 아암(31)에 의해 취출한다. 그리고, 이 웨이퍼(W4)에 대 하여 프리 얼라이먼트(프리 얼라인) 공정이나 OCR 공정(OCR 카세트에의 액세스)을 실행한다(d). 그 후, 웨이퍼 반송위치로 이동해(e), 웨이퍼 척(4B)에 있어서의 검사필의 웨이퍼(W2)를 회수하고(f), 상단 아암(31)의 웨이퍼(W4)를 웨이퍼 척(4B)에 탑재한다(g).

상기의 웨이퍼 반송 기구(3)의 흐름에 대해서, 미검사의 웨이퍼(W1, W2)를 반송할 때의 경과 시간을 도 50에 개략적으로 나타낸다. 이 예에서는, 상단측에 아암(30)의 매수를 3개으로 한 예(1), 하단측에 아암(30)의 매수를 2개으로 한 예(2)를 나타내고 있다. 이 도 50에 있어서, 좌단의 「3개 아암」 혹은 「2개 아암」의 항목의 우측의 항목(「1st/2nd Wafer」, 「1st Wafer」, 「2nd Wafer」, 「3rd Wafer」)은, 각기 몇번째의 웨이퍼(W)에 대하여 처리를 실행하는 것인지를 나타내고 있고, 또한 그 우측의 항목으로부터, 그 웨이퍼(W)에 대하여 실행하는 처리의 내용을 나타내고 있다.

또한, 도 50에 있어서, 기술한 도49에서 대응하는 공정에 이들의 알파벳을 부여해 둔다. 동 도면 중, 가로축에 경과 시간을 나타내고 있다. 또한， 도 50에는, 상기의 도 49에서 도시를 생략한 프리 얼라이먼트 공정에 관해서도 나타내고 있다. 또한, 동 도면 중, 「Shutter」는 검사부(21)의 반송구(22a)에 마련된 도시하지 않는 셔터를 개방하는 공정, 「Alignment」는 검사부(21)에서 행하여지는 파인 얼라이먼트 공정, 「WaferLoad」는 검사부(21)에의 웨이퍼(W)의 반입 공정, 「Wafer 취출」은 캐리어(C)로부터의 웨이퍼(W)의 취출 공정, Front (Rear) Stage는 웨이퍼 척(4A)(4B)이다.

도 50에 도시하는 바와 같이, 아암(30)의 매수를 2장에서 3개으로 늘림으로써, 웨이퍼(W)의 반송 효율이 높아져 웨이퍼(W)의 반송에 필요한 시간이 상당히 짧아지고, 동작 개시로부터 2장의 웨이퍼(W)의 반입이 종료할 때까지 필요한 시간 및 1장째의 웨이퍼(W1)의 반입 개시로부터 2장째의 웨이퍼(W2)를 마저 반입할 때까지 필요한 시간을 단축할 수 있다는 것을 알았다. 따라서, 아암(30)의 매수를 3개으로 늘림으로써, 프로브 장치의 스루풋을 높일 수 있는 것을 알았다. 또한，아암(30)의 매수가 2개인 예에 대해서는, 웨이퍼(W1, W2, W3)를 각기 별개의 단으로 나누어서 나타내고 있다. 또한, 도 49에서 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)의 교환을 실행할 경우에는, 도 50의 최하단에 도시하는 바와 같이, 캐리어(C)에 웨이퍼(W1)를 되돌리기 (수납하기) 위해서 여분으로 시간이 필요하게 된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 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 5는 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 프로브 장치의 작용의 1 예를 나타내는 평면도

도 11은 상기의 프로브 장치의 작용의 1 예를 나타내는 평면도

도 12는 상기의 프로브 장치의 작용의 1 예를 나타내는 평면도

도 13은 상기의 프로브 장치의 작용의 1 예를 나타내는 평면도

도 14는 제 2 촬상 수단에 의해 웨이퍼 상의 특정점을 촬상할 때의 웨이퍼 척의 이동 범위를 나타내는 평면도

도 15는 종래의 다수회 콘택트용의 프로브 카드를 이용했을 때의 웨이퍼 척 의 이동 스트로크를 도시한 개략도

도 16은 제 1 실시예의 변형예에 있어서의 프로브 장치를 나타내는 종단면도

도 17(a), 17(b)는 상기의 변형 예에 있어서의 웨이퍼 반송 기구를 도시한 개략도

도 18은 상기의 변형예에 있어서의 프로브 장치의 작용을 나타내는 평면도

도 19는 상기의 검사부에 있어서의 프로브 카드의 교환 기구의 1 예를 나타내는 프로브 카드의 측면도

도 20은 상기의 프로브 카드의 교환 기구의 1 예를 나타내는 프로브 카드의 측면도

도 21은 상기의 프로브 카드의 교환 기구의 1 예를 나타내는 프로브 카드의 측면도

도 22는 종래의 프로브 카드의 교환 기구의 1 예를 나타내는 프로브 카드의 측면도

도 23은 상기의 프로브 장치의 다른 구성 예를 나타내는 평면도

도 24는 상기의 프로브 장치의 다른 구성 예를 나타내는 평면도

도 25는 상기의 프로브 장치의 레이아웃의 1 예를 나타내는 평면도

도 26은 상기의 프로브 장치의 레이아웃의 1 예를 나타내는 평면도

도 27은 상기의 프로브 장치의 다른 구성예를 나타내는 평면도

도 28은 상기의 프로브 장치의 검사부에 있어서의 얼라이먼트 브리지의 위치를 나타내는 평면도

도 29는 상기의 프로브 장치의 다른 구성예를 나타내는 평면도

도 30(a), 30(b)는 상기의 프로브 장치에 있어서의 셔터의 일례를 도시한 개략도

도 31(a), 31(b)은 상기의 검사부의 다른 예를 도시한 개략도

도 32는 상기의 제 1 실시예에 있어서의 마이크로 카메라의 이동 스트로크를 나타내는 평면도

도 33은 상기의 다른 구성 예에 있어서의 마이크로 카메라의 이동 스트로크를 나타내는 평면도

도 34(a), 34(b)는 상기의 검사부의 다른 예를 도시한 개략도

도 35(a), 35(b)는 상기의 프로브 장치 본체에 있어서의 프로브 카드를 교환할 때의 형상의 1 예를 나타내는 평면도

도 36은 상기 실시예에서 이용되는 웨이퍼 반송 기구에 의한 웨이퍼의 반송 시퀸스를 나타내는 설명도

도 37은 상기 실시예에서 이용되는 웨이퍼 반송 기구에 의한 웨이퍼의 반송 시퀸스를 나타내는 설명도

도 38은 웨이퍼 반송 기구가 2개의 아암을 구비했을 경우에 있어서의 웨이퍼의 반송 시퀸스를 나타내는 설명도

도 39는 웨이퍼 반송 기구가 2개의 아암을 구비했을 경우에 있어서의 웨이퍼의 반송 시퀸스를 나타내는 설명도

도 4O는 상기 실시예에서 이용되는 제어부의 구성의 1 예를 나타내는 구성도

도 41은 제어부에서 이용되는 조작 화면의 일부의 예를 나타내는 설명도

도 42는 본 발명의 실시예에 따른 얼라이먼트 브리지의 다른 예를 나타내는 평면도

도 43(a), 43(b)는 상기 얼라이먼트 브리지를 이용했을 경우의 웨이퍼 척의 이동의 모양을 나타내는 설명도

도 44는 상기 얼라이먼트 브리지를 이용했을 경우의 X 방향의 웨이퍼(W)의 전체의 이동량을 나타내는 설명도

도 45는 얼라이먼트 브리지에 1개의 마이크로 카메라를 부착했을 경우의 X 방향의 웨이퍼의 전체의 이동량을 나타내는 설명도

도 46은 상기 얼라이먼트 브리지의 마이크로 카메라의 사용 방법을 나타내는 설명도

도 47(a), 47(b)는 상기 얼라이먼트 브리지의 마이크로 카메라의 사용 방법을 나타내는 설명도

도 48(a), 48(b)는 상기 얼라이먼트 브리지의 마이크로 카메라의 사용 방법을 나타내는 설명도

도 49는 본 발명의 실시예에 있어서의 웨이퍼 반송 기구의 동작 시퀸스의 일례를 도시한 개략도

도 50은 상기의 실시예에 있어서 실제로 얻을 수 있는 웨이퍼 반송 기구의 이동이나 처리 등에 필요한 시간을 시계열로 열거하여 도시한 개략도

Claims (2)

1. 다수의 피검사 칩이 배열된 기판을 수평 방향 및 연직 방향으로 이동가능한 기판 탑재대에 싣고, 프로브 카드의 프로브에 상기 피검사 칩의 전극 패드를 접촉시켜서 피검사 칩의 검사를 실행하는 프로브 장치에 있어서,

   복수의 기판이 수납된 캐리어를 탑재하는 로드 포트와,

   하면에 프로브가 형성된 프로브 카드를 구비한 복수의 프로브 장치 본체와,

   연직축을 중심으로 회전 및 승강 자유롭게 구성되어, 상기 로드 포트와 상기 프로브 장치 본체 사이에서 상기 기판의 수수를 행하기 위한 기판 반송 기구와,

   상기 프로브 장치 본체 및 상기 기판 반송 기구에 대하여 제어 신호를 출력하는 제어부

   를 구비하되,

   상기 기판 반송 기구는 서로 독립해서 진퇴 자유로운 적어도 3개의 기판 유지 부재를 구비하고,

   상기 제어부는, 상기 기판 반송 기구에 의해 캐리어로부터 적어도 2장의 기판을 수취하고, 이들 적어도 2장의 기판을, 비어 있는 기판 유지 부재를 이용해서 복수의 프로브 장치 본체 내의 검사필의 기판과 순차적으로 교환하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판 반송 기구는, 기판의 위치 정렬을 행하기 위해서, 상기 기판 유지 부재로부터 수취한 기판을 회전시키는 회전부와, 상기 회전부 상의 기판의 둘레부를 포함하는 영역에 광을 조사하여, 해당 영역을 거쳐서 통과한 광을 수광하는 검출부로 이루어지는 프리 얼라이먼트 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는

   프로브 장치.

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