KR20110050365A - 프로브 장치 및 기판 반송 방법 - Google Patents

프로브 장치 및 기판 반송 방법 Download PDF

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Abstract

프로브 장치 및 프로브 장치에서의 기판 반송 방법이 제공된다. 직선 상에 배설된 복수 대의 프로브 검사실과, 상기 프로브 검사실보다 상방에 배치된 수납 용기로부터 피검사 기판을 취출하여 상기 프로브 검사실의 반입출구의 높이까지 피검사 기판을 하강시킨 후, 상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동하여 수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내로 반송하는 기판 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고, 상기 프로브 검사실 내에 설치된 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치는, 상기 기판 반송 기구를 상기 프로브 검사실의 열의 전방을 상기 열과 평행하게 이동시키는 수평 이동 기구 상에, 상기 기판 반송 기구에 지지된 피검사 기판에 기록되어 있는 정보를 독취하기 위한 독취 기구를 설치한다.

Description

프로브 장치 및 기판 반송 방법{PROBE APPARATUS AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}
본 발명은 프로브 장치 및 프로브 장치에서의 기판 반송 방법에 관한 것이다.
종래에, 프로브 장치에서는 프로브 카드의 프로브 니들 등의 프로브를 반도체 칩의 전극 패드에 접촉시켜 전기적 특성을 조사하는 프로브 테스트를 행하고 있다. 이 프로브 장치는 프로브 카드 및 재치대를 가지는 프로브 검사실과, 웨이퍼 캐리어(FOUP)가 수용되는 로드 포트와 프로브 검사실 간에 웨이퍼를 반송하는 기판 반송 기구가 설치된 로더실을 구비하고 있다.
그리고, 로드 포트 내로 반입된 웨이퍼 캐리어로부터 기판 반송 기구가 웨이퍼를 취출하여, 로더실 내의 프리 얼라인먼트 기구 혹은 기판 반송 기구에 설치된 프리 얼라인먼트 기구에 의해 프리 얼라인먼트를 행한 후, 당해 웨이퍼를 프로브 검사실 내의 재치대로 반송하고 있다. 또한, 기판 반송 기구에 지지된 웨이퍼에 기록된 정보, 예를 들면 바코드 또는 문자를 광학적으로 독취하는 독취 기구(예를 들면, 광학적 문자 독취 기구(OCR 기구))를 로더실 내에 설치한 프로브 장치도 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한, 로더실에 대하여 복수의 프로브 검사실을 설치한 프로브 장치도 알려져 있다. 이러한 프로브 장치에서는 클린룸 내에서의 반송 로봇에 의한 반송 높이 및 풋프린트의 감소의 관점에서, 도 9에 도시한 바와 같이, FOUP(웨이퍼 캐리어)(20)를 프로브 검사실(21)보다 높은 위치에 배치하여, 로더실(1) 내에 설치한 기판 반송 기구(3)에 의해 FOUP(20)로부터 취출된 웨이퍼를 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)의 높이까지 하강시키고, 이후 수평 방향으로 웨이퍼를 반송하여 각 반입출구(23)로부터 프로브 검사실(21) 내로 반입출시키도록 구성되어 있다. 또한, 이러한 프로브 장치의 경우, OCR 기구(60)는 FOUP(20)의 재치부의 하측에 설치한 구성으로 되어 있다.
이러한 프로브 장치에서는, 도 9 중 화살표로 도시한 바와 같이, FOUP(20)로부터 취출한 웨이퍼를 프로브 검사실(21)로 반입할 때, 기판 반송 기구(3)를 먼저 OCR 기구(60)의 높이 위치까지 하강시키고(도면 중의 화살표(A)), OCR 기구(60)측을 향하여 일단 수평 방향으로 이동시킨다(도면 중의 화살표(B)). 그리고, OCR 기구(60)에 의해 웨이퍼에 기록된 문자의 독취를 행하고, 이후 기판 반송 기구(3)를 원래의 수평 위치로 되돌리고(도면 중의 화살표(C)), 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)의 높이까지 재차 하강시킨다(도면 중의 화살표(D)). 이후, 소정의 프로브 검사실(21)의 반입출구(23) 앞까지 웨이퍼를 수평하게 반송한다(도면 중의 화살표(E)).
기판 반송 기구로는, 예를 들면 2 매의 기판 지지 부재인 암체(arm body)를 구비한 것이 이용되며, 프로브 검사실에서 웨이퍼 프로브 테스트가 행해지는 동안에 일방의 암체로 다음 검사를 행할 웨이퍼를 취출하여 프리 얼라인먼트를 행하고, 프로브 검사실 내의 웨이퍼의 검사가 종료되면, 타방의 암체로 검사 완료 웨이퍼를 수취하고, 일방의 암체에 지지되어 있는 미검사 웨이퍼를 재치대로 전달한다.
한편, 기판 반송 기구의 암 상에 보지(保持)된 웨이퍼는 프로브 검사실의 정면에 형성된 반입출구를 통하여 프로브 검사실 내에 있는 재치대로 반송된다. 이때, 기판 반송 기구는 각 프로브 검사실의 정면 위치에 정지시킬 필요가 있다.
한편, 하나의 기판 반송 기구와 복수의 프로브 검사실을 구비한 프로브 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 이러한 프로브 장치에서는 직선 상에 배치된 복수의 프로브 검사실의 전방에 설치된 레일 상을 기판 반송 기구가 좌우로 이동하도록 되어 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 각 프로브 검사실로 웨이퍼를 반송할 때는 각 프로브 검사실의 기판 반입출구의 정면 위치까지 기판 반송 기구(3)를 이동시킬 필요가 있었다. 도 10에서 35, 36은 기판 반송 기구(3)에서 웨이퍼를 지지하기 위한 제 1 및 제 2 암체이다.
일본특허공개공보 2007-329458호 일본특허공개공보 평3-289152호
상기의 프로브 장치에서는 스루풋을 더욱 향상시켜 효율적으로 피검사 기판의 검사를 행할 수 있도록 하는 것이 요구된다. 또한, 상기의 프로브 장치에서는 풋프린트를 더 감소시켜 클린룸 내의 점유 면적을 감소시키는 것이 요구되고 있다. 또한, 프로브 검사실 내의 분위기를 청정하게 유지하여 청정 분위기에서 피검사 기판의 검사를 행할 수 있도록 하는 것도 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 사정에 대처하여 이루어진 것으로, 스루풋의 향상을 도모할 수 있어 효율적으로 피검사 기판의 검사를 행할 수 있는 프로브 장치를 제공한다. 또한, 풋프린트의 감소를 도모할 수 있는 프로브 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 프로브 검사실 내의 분위기를 청정하게 유지할 수 있는 프로브 장치를 제공한다. 또한, 본 발명은 복수의 프로브 검사실과 그 전방을 좌우로 평행 이동하는 반송 기구를 구비한 프로브 장치에서 기판 반송 시의 스루풋의 향상과 로더실의 소형화가 가능한 기판 반송 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 프로브 장치는, 직선 상에 배설된 복수 대의 프로브 검사실과, 상기 프로브 검사실보다 상방에 배치된 수납 용기로부터 피검사 기판을 취출하여 상기 프로브 검사실의 반입출구의 높이까지 피검사 기판을 하강시킨 후, 상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동하여 수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내로 반송하는 기판 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고, 상기 프로브 검사실 내에 설치된 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치로서, 상기 기판 반송 기구를 상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동시키는 수평 이동 기구 상에, 상기 기판 반송 기구에 지지된 피검사 기판에 기록되어 있는 정보를 독취하기 위한 독취 기구를 설치한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판 반송 장치는, 재치대가 설치된 프로브 검사실과, 수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내의 재치대 상으로 반송하는 기판 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고, 상기 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치에 있어서, 상기 프로브 검사실의 하우징의 측벽에 전면(前面)에서 측면측으로 돌아 들어가도록 굴곡 또는 만곡(灣曲)된 형상의 반입출구를 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판 반송 방법은, 직선 상에 배설된 짝수 대의 프로브 검사실과, 상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동하여 수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내로 반송하는 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고, 상기 프로브 검사실 내에 설치된 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치에서의 기판 반송 방법에 있어서, 상기 반송 기구를 이동시켜 인접하는 2 개의 상기 프로브 검사실의 중앙 정면 위치에 상기 반송 기구를 정지시켜, 상기 반송 기구에 의해 2 개의 상기 프로브 검사실로 피검사 기판을 반입 또는 반출시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 프로브 장치에 따르면, 스루풋의 향상을 도모할 수 있어, 효율적으로 피검사 기판의 검사를 행할 수 있다. 또한, 웨이퍼를 프로브 검사실의 비스듬하게 전방에서부터 내부로 반입 또는 반출이 가능해져, 풋프린트가 최소가 되도록 장치 전체를 구성할 수 있다. 또한, 굴곡 또는 만곡된 개구부를 개폐하는 셔터 부재를 설치함으로써 각 프로브 검사실 내를 밀폐하여 외기로부터 차폐함으로써 파티클의 침입을 방지하거나 내부의 단열 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 기판 반송 방법에 따르면, 기판 반송 기구를 2 대의 인접하는 프로브 검사실의 대략 중앙의 정면에 정지시켜, 2 대의 프로브 검사실과의 사이에서 웨이퍼의 반입 또는 반출을 행함으로써, 기판 반송 기구의 이동거리가 단축되어 기판 반송 시의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 반송 기구의 좌우 방향의 이동 범위를 단출시킬 수 있어 로더실을 소형화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로브 장치의 개략을 도시한 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예의 프로브 장치의 개략을 도시한 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 제 1 실시예의 프로브 장치의 개략을 도시한 측면도이다.
도 4는 제 1 실시예의 프로브 장치의 웨이퍼 반송 암의 개략을 도시한 사시도이다.
도 5는 제 1 실시예의 프로브 장치의 프로브 검사실 내부의 개략을 도시한 사시도이다.
도 6은 제 1 실시예의 프로브 장치의 반입출구의 외관을 도시한 사시도이다.
도 7a 및 도 7b는 제 1 실시예의 프로브 장치에서의 기판 반송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 장치의 개략을 도시한 평면도이다.
도 9는 종래의 프로브 장치의 개략을 도시한 측면도이다.
도 10은 종래의 기판 반송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 프로브 장치 및 프로브 장치에서의 기판 반송 방법에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 프로브 장치는 다수의 피검사칩이 배열된 기판인 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 로더실(1)과, 웨이퍼(W)에 대하여 프로빙을 행하는 프로브 장치 본체(2)를 구비하고 있다. 먼저, 로더실(1) 및 프로브 장치 본체(2)의 전체의 레이아웃에 대하여 설명한다.
로더실(1)은 복수 매의 웨이퍼(W)가 수납된 밀폐형 반송 용기인 FOUP(20)가 반입되며, 서로 Y 방향(도시된 좌우 방향)으로 이격되어 대향 배치된 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.
로드 포트(11, 12)는 각각 케이싱(13, 14)을 구비하고, 로드 포트(11, 12)의 도시된 X 방향으로 설치된 반입구(15, 16)로부터 FOUP(20)가 케이싱(13, 14) 내로 반입되도록 되어 있다. 반입된 FOUP(20)는 로드 포트(11, 12)에 설치되어 있는 도시하지 않은 덮개체 개폐 수단에 의해 덮개체가 열리고 로드 포트(11, 12) 내의 측벽에 덮개체가 보지(保持)되도록 되어 있으며, 덮개체가 열린 FOUP(20)는 회전되어 개구부가 반송실(10)측을 향하게 된다.
로더실(1)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 프로브 장치를 제어하는 제어부(5)가 설치되어 있다. 제어부(5)는, 예를 들면 컴퓨터로 이루어지며, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부를 구비하고 있고, 이 제어부(5)에는 프로브 테스트 프로그램(50) 등의 제어 프로그램이 인풋되어 있다. 프로브 테스트 프로그램(50)에는 FOUP(20)가 로드 포트(11, 12)로 반입되고, FOUP(20)로부터 웨이퍼(W)가 프로브 장치 본체(2)로 반입되어 프로브 테스트가 행해지고, 그후 웨이퍼(W)가 FOUP(20)로 되돌려져 FOUP(20)가 반출될 때까지의 웨이퍼(W)의 반송 스케줄 또는 일련의 각 부의 동작을 제어하기 위한 스텝군이 포함되어 있다. 또한, 프로브 테스트 프로그램(50)은 처리 파라미터의 입력 조작 또는 표시에 관한 프로그램도 포함하며, 예를 들면 플렉서블 디스크, 콤팩트 디스크, MO(광자기 디스크), 하드 디스크 등의 기억 매체에 저장되어 제어부(5)에 인스톨되어 있다.
프로브 장치 본체(2)는 로더실(1)과 도시된 X 축 방향으로 배열되도록 당해 로더실(1)에 인접하여 배치되며, Y 축 방향으로 복수 대(예를 들면, 4 대) 배열된 프로브 검사실(21)을 구비하고 있다. 또한, 각 프로브 검사실(21)의 상방에는 도시하지 않은 검사용의 테스트 헤드가 장착되도록 되어 있다.
프로브 검사실(21)은, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 하우징(22)을 구비하고 있고, 하우징(22)의 내부에 스테이지 유닛(24)과 상측 촬상부(9)가 설치되어 있다. 스테이지 유닛(24)은 X, Y, Z(상하) 축 방향으로 이동 가능, 즉 수평면 상에서 종횡으로 또한 높이 방향으로 이동 가능하며, 상부가 수직축 방향을 중심으로 회전한다. 이 스테이지 유닛(24)의 상부에 웨이퍼(W)를 재치(載置)하기 위한 재치대로서 진공 흡착 기능을 가지는 웨이퍼 척(4)이 설치되어 있다. 그리고, 스테이지 유닛(24)의 측부에는 프로브 카드(6)를 촬상하기 위한 마이크로 카메라 등을 구비한 하측 촬상부(8)가 설치되어 있다(도 2 참조).
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 상측 촬상부(9)는 웨이퍼 척(4)에 재치되어 있는 웨이퍼(W)를 촬상하기 위한 마이크로 카메라 등을 구비하고 있다. 웨이퍼 척(4) 및 상측 촬상부(9)의 이동 영역의 상방에는 하우징(22)의 천장부를 구성하는 헤드 플레이트(25)가 설치되고, 프로브 카드(6)는 이 헤드 플레이트(25)에 장착 보지되어 있다.
프로브 카드(6)의 상면측에는 도시하지 않은 테스트 헤드가 장착되고, 프로브 카드(6)와 테스트 헤드는 도시하지 않은 포고 핀(pogo pin) 유닛을 개재하여 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 프로브 카드(6)의 하면측에는 상면측의 전극군에 각각 전기적으로 접속된 프로브 니들(7)이 웨이퍼(W)의 전극 패드의 배열에 대응하여, 예를 들면 프로브 카드(6)의 전체 면에 설치되어 있다.
반송실(10)에는, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 반송하는 기판 반송 기구(3)가 설치되어 있다. 기판 반송 기구(3)는 수직축 방향으로 회전 가능, 승강 가능 및 도시된 Y 방향으로 이동 가능한 반송 기대(基臺)(30) 상에 설치되며 진퇴 가능한 제 1 암체(35)와 제 2 암체(36)의 2 매의 암체를 구비하고 있다. 도 3a 및 도 3b에는 Y 방향으로 연장되는 레일(19)을 따라 이동하는 기대 이동부(33)와, 기대 이동부(33)에 대하여 승강하는 기대 승강부(32)와, 기대 승강부(32)에 설치된 회전부(31)가 도시되어 있다.
또한, 레일(19)을 따라 Y 방향으로 이동하는 기대 이동부(33)에는 웨이퍼(W)에 기록된 정보를 독취하기 위한 독취 기구로서 광학적 문자 독취 기구(OCR 기구)(60)가 설치되어 있다. 이 OCR 기구(60)는 기대 이동부(33)에 대하여 지지 부재(61)에 의해 지지되어 있고, 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)와 대략 동일한 높이 위치에 설치되어 있다. 그리고, 웨이퍼(W)를 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)의 높이까지 하강시켜 Y 방향으로 반송할 때에, 높이 방향의 도중 위치에서 일단 정지시키지 않고, 반입출구(23)의 높이까지 하강시킨 위치에서 OCR 기구(60)에 의한 문자의 독취를 행할 수 있도록 되어 있다. 즉, 본 실시예에서는 웨이퍼(W)의 반송 동작이 도 3b 중에 점선의 화살표(A, B)로 도시한 바와 같이 FOUP(20)로부터 취출한 웨이퍼(W)를 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)의 높이까지 하강시키는 하강 동작(A)과, 이 하강시킨 웨이퍼(W)를 소정의 반입출구(23) 앞까지 수평하게 반송하는 수평 반송 동작(B)의 2 단계의 동작만으로 되어, OCR 기구(60)에 의한 문자의 독취는 하강한 위치에서의 반송 기대(30)의 회전 동작 및 제 1 암체(35) 또는 제 2 암체(36)의 신축 동작 등에 의해 행할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 OCR 기구(60)가 레일(19)을 따라 Y 방향으로 이동하는 기대 이동부(33)에 설치되어 있으므로, 도 9에 도시한 종래의 프로브 장치의 경우에 비해 기판 반송 기구(3)에 의해 웨이퍼(W)를 FOUP(20)로부터 취출하여 프로브 검사실(21)의 웨이퍼 척(4)으로 반송하기까지의 시간의 단축을 도모할 수 있다. 즉, 도 9에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 FOUP(20)로부터 취출하여 하강시킬 때에 일단 하강 동작을 정지시키고 수평 방향으로 이동시켜 OCR 기구(60)에 의한 독취를 행하는 경우(도 9에 도시한 화살표(A → B → C → D → E)의 반송을 행하는 경우)에 비해 기판 반송 기구(3)에 의한 반송 동작을 도 3b에 도시한 A → B의 반송으로 단순화시킬 수 있어, 반송 경로의 단축화와 반송의 일시 정지 횟수 감소에 따른 반송 효율의 향상을 도모할 수 있고, 이에 따라 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1 암체(35)와 제 2 암체(36)에는 선단측에 U 자 형상의 절결부(55, 56)가 형성되어 있다. 그리고, 반송 기대(30)의 상면에서의 암체의 좌우 양단(兩端)에는 한 쌍의 가이드 레일(37)이 평행하게 설치되어 있어, 제 1 암체(35)와 제 2 암체(36)는 각각 암 가이드(38, 39)를 개재하여 이들 가이드 레일(37)을 따라 전후로 이동한다.
또한, 반송 기대(30)에는 제 1 암체(35) 혹은 제 2 암체(36)에 재치되어 있는 웨이퍼(W)에 대하여 프리 얼라인먼트하기 위한 프리 얼라인먼트 기구(40)가 설치되어 있다. 이 프리 얼라인먼트 기구(40)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 척부(41), 센서 브릿지(42), 수광 센서(43), 광 통과부(44)를 구비하고 있고, 제 1 암체(35), 제 2 암체(36)의 하방에는 도시하지 않은 발광부가 설치되어 있다.
척부(41)는 웨이퍼(W)를 회전시키는 회전 스테이지로서, 척부(41)의 회전 중심은 반송 기대(30) 상을 후퇴한 제 1 암체(35), 제 2 암체(36) 상의 웨이퍼(W)의 중심과 대응되는 위치에 설정되어 있다. 이 척부(41)는 도시된 Z 축 방향으로 승강하는 승강부를 구비하고 있으며, 프리 얼라인먼트를 행하지 않는 대기 상태에 있을 때는 하강하여 제 1 암체(35), 제 2 암체(36)의 진퇴에 간섭하지 않는 위치에서 정지한다. 그리고, 프리 얼라인먼트를 행할 때는 상승하여 제 1 암체(35) 혹은 제 2 암체(36) 상으로부터 웨이퍼(W)를 약간 들어 올려 회전할 수 있도록 구성되어 있다.
반송 기대(30)의 상면에는 제 1 암체(35), 제 2 암체(36)에 지지되어 있는 웨이퍼(W)와 간섭하지 않는 센서 브릿지(42)가 설치되어 있고, 이 센서 브릿지(42)에는 도시하지 않은 발광부로부터 조사되어 웨이퍼(W)를 통과한 광을 수취하는 수광 센서(43)가 탑재되어 있다. 그리고 제 1 암체(35), 제 2 암체(36)에는 도시된 X 축 방향으로 연장되는 광 투과부(44)가 형성되어 있어, 발광부로부터의 광이 투과부(44)를 통과하여 척부(41)에 의해 제 1 암체(35) 혹은 제 2 암체(36)로부터 들어 올려져 있는 웨이퍼(W)의 주연부(단부(端部))를 포함한 영역에 하방으로부터 조사된다.
이어서, 본 실시예에 따른 웨이퍼 반입출구의 구성에 대하여 설명한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 척(4)은 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 전달 위치와, 웨이퍼(W) 표면의 촬상 위치와, 프로브 카드(6)의 프로브 니들(7)에 웨이퍼(W)를 콘택트시키는 검사 위치와의 사이에서 자유롭게 이동할 수 있도록 X, Y 스테이지 상에 설치되어 있다. X, Y 스테이지 및 웨이퍼 척(4)을 수용하는 하우징(22)을 구성하는 측벽 중 반송실(10)측(전면(前面)측)의 측벽(22a)의 인접하는 프로브 검사실(21)과 접하는 영역에는 면취(面取) 형상의 모서리부(27)가 형성되어 있다. 즉, 이 모서리부(27)는 전면측의 측벽(22a)과, 인접하는 프로브 검사실(21)과의 사이의 측벽을 접속시키는 모서리 부분을 면취하도록 형성되어 있다. 그리고, 하우징(22)의 측벽에는 하우징(22)의 전면(前面)의 측벽(22a)으로부터 모서리부(27)에 걸쳐 전면에서 측면측으로 돌아 들어가도록 개구되며 굴곡된 형상의 반입출구(23)가 형성되어 있다. 이 반입출구(23)를 거쳐 반송실(10)의 내부와 하우징(22)의 내부가 접속되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이, 굴곡된 형상의 반입출구(23)에는 반입출구(23)와 마찬가지로 굴곡된 형상으로 된 셔터 부재(17)가 설치되어 있다. 이 셔터 부재(17)는 실린더(18)에 의해 승강되어 반입출구(23)의 개폐가 행해진다. 셔터 부재(17)에 의해 웨이퍼(W)의 반입출시 이외에는 반입출구(23)가 막혀 프로브 검사실(21)의 내부가 밀폐 상태로 유지된다. 웨이퍼(W)를 하우징(22) 내의 웨이퍼 척(4) 상으로 반송할 때에는, 실린더(18)가 작동하고 셔터 부재(17)가 강하하여 반입출구(23)가 개방된다.
이어서, 이 프로브 장치에서 행해지는 프로브 테스트의 일련의 흐름에 대하여 설명한다. 먼저, 기판 반송 기구(3)에 의해 웨이퍼(W)를 로드 포트(11, 12)에 재치되어 있는 FOUP(20)로부터 반출하여, 앞서 상술한 바와 같이 기판 반송 기구(3)에 조합하여 설치된 프리 얼라인먼트 기구(40)에 의해 프리 얼라인먼트를 행한다.
이어서, 웨이퍼(W)를 반입출구(23)의 높이까지 하강시켜, 먼저 OCR 기구(60)에 의한 웨이퍼(W)에 기재된 문자의 인식을 행하고, 이후 소정의 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)까지 수평 방향으로 반송한다. 그후, 셔터 부재(17)가 강하하여 반입출구(23)가 개방되고, 반입출구(23)를 거쳐 프로브 검사실(21)의 웨이퍼 척(4) 상으로 웨이퍼(W)를 반송한다. 이와 같은 FOUP(20)로부터 프로브 검사실(21)의 웨이퍼 척(4)까지의 웨이퍼(W)의 반입 동작에서, 전술한 바와 같이 본 실시예에서는 OCR 기구(60)가 레일(19)을 따라 Y 방향으로 이동하는 기대 이동부(33)에 설치되어 있으므로, 도 9에 도시한 종래의 프로브 장치의 경우에 비해 웨이퍼(W)의 반송에 필요로 하는 시간을 단축시킬 수 있다.
여기서, 웨이퍼(W)의 반입이 완료된 후에 셔터 부재(17)를 닫음으로써 프로브 검사실(21)의 내부를 기밀 상태로 할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 반송시의 열 또는 이슬점의 악화를 경감시킬 수 있다.
도 7a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 반입출구(23)를 인접하는 프로브 검사실(21) 간에서 근접 형성함으로써, 2 개의 프로브 검사실(21)에 대한 기판 반송 기구(3)의 웨이퍼 로딩 위치를 양쪽 스테이지의 대략 중앙의 1 개소로 할 수 있다.
또한, 도 7b에 도시한 바와 같이, 하우징 측벽(차폐판)을 개재하여 인접하는 2 개의 프로브 검사실(21)의 모서리부(27)를 서로 마주보는 면취 형상으로 형성함으로써, 한 개소에 고정시킨 기판 반송 기구(3)로부터 웨이퍼(W)를 보다 용이하게 반입출 가능해진다. 즉, 중앙의 로딩 위치로부터 양쪽의 프로브 검사실(21)의 웨이퍼 척(4)으로 웨이퍼(W)를 반송할 때에, 전면(前面)의 반입출구에서는 도 7a에 도시한 바와 같이 반입출구의 폭을 충분히 확보할 필요가 있고, 또한 암의 스트로크도 충분히 확보할 필요가 있다. 그러나, 반입출구(23)를 도 7b에 도시한 형상으로 함으로써, 최단의 암 스트로크로 반송 암과 반입출구(23)의 간섭을 피해 웨이퍼(W)를 양쪽의 프로브 검사실(21)로 반송 가능해진다.
이와 같이, 한 개소로부터 2 개의 웨이퍼 척(4)으로 웨이퍼(W)를 반송함으로써 기판 반송 기구(3)의 이동 거리를 줄일 수 있어, 스루풋이 개선되고 또한 기판 반송 기구(3)의 사이즈를 줄일 수도 있다.
상기 동작을 반복함으로써 모든 프로브 검사실(21)로 웨이퍼(W)를 반송하여, 각 프로브 검사실(21)에서 프로브 테스트가 행해진다. 그 동안 기판 반송 기구(3)는 제 1 암체(35)로 다음 검사를 행할 웨이퍼(W)를 반출하여 프리 얼라인먼트를 행하고 반송실(10) 내에서 대기한다.
웨이퍼(W)가 반입된 제 1 프로브 검사실(21)에서는 하측 촬상부(8)에서 프로브 카드(6)를 촬상하고, 상측 촬상부(9)에서 웨이퍼 척(4) 상의 웨이퍼(W)를 촬상하여, 프로브 니들(7)의 선단(先端) 위치와 웨이퍼(W)의 표면의 도시하지 않은 전극 패드의 위치의 촬상 데이터를 취득하고, 이 촬상 데이터를 기초로 프로브 니들(7)과 전극 패드를 접촉시키는 콘택트 좌표를 구하여 이 콘택트 좌표로 웨이퍼(W)를 이동시킨다.
그리고, 프로브 니들(7)과 전극 패드를 콘택트시키고 프로브 테스트가 종료되면, 웨이퍼 척(4)이 반입출구(23)의 근방으로 이동한다. 이때 기판 반송 기구(3)의 제 2 암체(36)에는 웨이퍼(W)가 실려 있지 않기 때문에, 제 2 암체(36)로 검사 완료 웨이퍼(W)를 수취하고, 제 1 암체(35)에 지지되어 있는 미검사 웨이퍼(W)를 웨이퍼 척(4)으로 전달한다. 그후 기판 반송 기구(3)는 검사 완료 웨이퍼(W)를 FOUP(20)로 되돌리고, FOUP(20)에 아직 미검사 웨이퍼(W)가 수납되어 있는 경우에는 다음 검사 대상이 되는 웨이퍼(W)를 반출한다.
이 일련의 공정은 다른 제 2 ~ 제 4 프로브 검사실(21)에서도 동일하게 행해진다. 이상의 공정을 거쳐 본 실시예의 프로브 장치에서는 4 대의 프로브 검사실(21)에 1 개의 기판 반송 기구(3)로 차례로 웨이퍼(W)를 반송하여 프로브 테스트를 행한다. 전술한 프로브 테스트는 프로브 테스트 프로그램(50)에 기초하여 제어부(5)가 각 유닛을 제어함으로써 행해지고 있다. 또한, 본 실시예에서 프로브 검사실(21)은 4 대 설치되어 있으나, 짝수 대라면 몇 대라도 좋다.
이어서, 도 8을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로브 장치는 FOUP(20)를 수용하는 수용부와 기판 반송 기구(3)를 구비한 로더실(1)과, 1 개의 프로브 검사실(21)로 구성되어 있다. 프로브 검사실(21)의 하우징(22)의 전면 모서리부(27)에는 제 1 실시예와 마찬가지로 굴곡 형성된 반입출구(23)가 형성되어 있다.
프로브 검사실(21)의 비스듬히 전방에 설치된 기판 반송 기구(3)는 횡방향으로는 이동하지 않고, θ 회전과 제 1 암체(35), 제 2 암체(36)의 신축에 의해 FOUP(20)로부터 취출한 웨이퍼(W)를 반입출구(23)를 통하여 프로브 검사실(21)의 내부로 반송 또는 반출하도록 구성되어 있다. 그 외의 구성에 대해서는 제 1 실시예와 동일하며, 그 설명은 생략한다.
이와 같이 굴곡된 형상의 반입출구(23)를 프로브 검사실(21)에 형성함으로써, 프로브 검사실(21)과 기판 반송 기구(3)와 FOUP(20)의 수용부를 자유롭게 배치 가능해져 장치 전체의 풋프린트를 최소로 하는 것이 가능해진다.
또한, 전술한 제 1 및 제 2 실시예에서 프로브 검사실(21)의 반입출구(23)는 굴곡 형상으로 하였으나, 만곡(灣曲) 형상이어도 좋다. 또한, 셔터 부재(17)의 개폐 구동 기구에는 실린더(18)를 이용하고 있으나, 모터 또는 다른 구동 기구를 이용해도 좋다. 또한, 셔터 부재(17)에 의해 밀폐된 프로브 검사실(21) 내에 드라이 에어를 충만시키도록 하여 내부의 결로(結露)를 방지하도록 구성해도 좋다.
1 : 로더실
2 : 프로브 장치 본체
3 : 기판 반송 기구
4 : 웨이퍼 척(재치대)
10 : 반송실
20 : FOUP(수납 용기)
21 : 프로브 검사실
22 : 하우징
22a : 측벽
23 : 반입출구
24 : 스테이지 유닛
27 : 모서리부
35 : 제 1 암체
36 : 제 2 암체
60 : OCR 기구

Claims (13)

  1. 직선 상에 배설된 복수 대의 프로브 검사실과,
    상기 프로브 검사실보다 상방에 배치된 수납 용기로부터 피검사 기판을 취출하여 상기 프로브 검사실의 반입출구의 높이까지 피검사 기판을 하강시킨 후, 상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동하여 수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내로 반송하는 기판 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고,
    상기 프로브 검사실 내에 설치된 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치로서,
    상기 기판 반송 기구를 상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동시키는 수평 이동 기구 상에, 상기 기판 반송 기구에 지지된 피검사 기판에 기록되어 있는 정보를 독취하기 위한 독취 기구를 설치한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평 이동 기구는,
    상기 프로브 검사실의 열의 전방에 상기 열과 평행하게 설치된 레일과,
    상기 레일을 따라 이동하며 상기 기판 반송 기구가 설치된 기대 이동부를 구비하고,
    상기 독취 기구가 상기 기대 이동부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 반송 기구를 피검사 기판을 상기 프로브 검사실의 반입출구로 반입출시킬 때의 높이와 동일 높이에 위치시킨 상태로, 상기 독취 기구에 의한 피검사 기판에 기록되어 있는 정보의 독취를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 반송 기구에 의해 피검사 기판을 상기 프로브 검사실의 반입출구로 반입시키는 공정 도중에, 상기 독취 기구에 의한 피검사 기판에 기록되어 있는 정보의 독취를 행하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 독취 기구가 피검사 기판에 기재된 문자를 독취하는 광학적 문자 독취 기구인 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  6. 재치대가 설치된 프로브 검사실과,
    수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내의 재치대 상으로 반송하는 기판 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고,
    상기 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치에 있어서,
    상기 프로브 검사실의 하우징의 측벽에 전면(前面)에서 측면측으로 돌아 들어가도록 굴곡 또는 만곡(灣曲)된 형상의 반입출구를 형성한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 반입출구와 마찬가지로 굴곡 또는 만곡된 형상으로 되며, 상기 반입출구를 개폐하는 셔터 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 셔터 부재는 실린더에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 측벽의 전면(前面)과 측면의 접속부에 상기 접속부를 면취(面取)하도록 전면과 측면을 접속시키는 모서리부가 개재된 형상으로 되어 있고, 상기 반입출구는 상기 하우징 전면으로부터 상기 모서리부에 걸쳐 개구되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로브 장치.
  10. 직선 상에 배설된 짝수 대의 프로브 검사실과,
    상기 프로브 검사실의 열(列)의 전방을 상기 열과 평행하게 이동하여 수납 용기로부터 취출한 피검사 기판을 상기 프로브 검사실 내로 반송하는 반송 기구를 가지는 로더실을 구비하고,
    상기 프로브 검사실 내에 설치된 재치대에 재치된 피검사 기판 상의 전극 패드와 프로브 카드의 프로브를 접촉시켜 상기 피검사 기판의 피검사칩의 전기적 특성을 측정하는 프로브 장치에서의 기판 반송 방법에 있어서,
    상기 반송 기구를 이동시켜 인접하는 2 개의 상기 프로브 검사실의 중앙 정면 위치에 상기 반송 기구를 정지시켜, 상기 반송 기구에 의해 2 개의 상기 프로브 검사실로 피검사 기판을 반입 또는 반출시키는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    인접하는 2 개의 상기 프로브 검사실의 하우징의 전면(前面) 측벽의 서로 근접하는 위치에 개구되는 기판 반입출구를 형성하고, 상기 기판 반입출구를 거쳐 피검사 기판을 반입 또는 반출하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    인접하는 2 개의 상기 프로브 검사실의 하우징의 측벽의 서로 근접하는 위치에 전면측에서 측면측으로 돌아 들어가도록 개구되는 굴곡 또는 만곡된 형상의 반입출구를 형성하고, 상기 반입출구를 거쳐 피검사 기판을 반입 또는 반출하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 반입출구를 개폐하는 셔터 부재를 설치하여 피검사 기판의 반입, 반출 시 이외에는 셔터 부재에 의해 상기 반입출구를 닫는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
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