TW201350884A - 探針裝置及晶圓搬送單元 - Google Patents

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Abstract

[課題]提供和習知比較可達成省資源化，實現製造成本削減之探針裝置及晶圓搬送單元。[解決手段]一種探針裝置，係對形成於半導體晶圓的半導體裝置進行電氣檢測的探針裝置，具備：測定部，係使探針接觸載置於載置台的上述半導體晶圓之上述半導體裝置而進行電氣測定；開盒機，用於載置半導體晶圓收納容器；晶圓搬送機構，係具有上下驅動機構，旋轉驅動機構，及水平驅動機構；可於上述半導體晶圓收納容器與上述載置台之間進行上述半導體晶圓之搬送；及蓋部開關機構，係藉由上述晶圓搬送機構之上述上下驅動機構而設為可以上下移動，用於進行上述半導體晶圓收納容器之蓋部之開/關。

Description

探針裝置及晶圓搬送單元
本發明係關於探針裝置及晶圓搬送單元。
於半導體裝置之製造工程，係使用針對形成於半導體晶圓上的半導體裝置進行電氣檢測之探針裝置。此種探針裝置之習知構成有將測定部及搬送單元予以組合的構成，該測定部係使探針接觸載置於載置台的半導體晶圓之半導體裝置而進行電氣測定者，該搬送單元係具備：用於載置晶圓收納容器(FOUP)的開盒機(LoadPort)及在晶圓收納容器與載置台之間進行半導體晶圓之搬送的搬送機構等(參照例如專利文獻1)。
又，於上述探針裝置及晶圓搬送單元，具備對晶圓收納容器(FOUP)之蓋部之開/關的蓋部開關機構乃習知者。該蓋部開關機構，係具備以下構成：保持部，係將蓋部予以保持之同時，具備對配設於蓋部的閂鎖器進行開/關的閂鎖器開關用驅動機構；使該保持部上下移動的上下驅動機構；及使保持部與蓋部接近/分離的水平驅動機構。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]特開2008-235845號公報
如上述說明，於上述探針裝置及晶圓搬送單元，具備對晶圓收納容器(FOUP)之蓋部之開/關的蓋部開關機構乃習知者，蓋部開關機構係具備以下構成：對配設於蓋部的閂鎖器進行開/關的閂鎖器開關用驅動機構；使蓋部移動而進行開/關的上下驅動機構；及使蓋部開關機構與蓋部接近/分離的水平驅動機構等之驅動機構。
但是，上述之探針裝置及晶圓搬送單元被要求省資源化及削減製造成本。
本發明有鑑於上述習知之問題，目的在於提供和習知比較可以達成晶圓搬送、作業效率提升與省資源化，而且可以使移動蓋部而進行開/關的上下移動機構共用而達成削減，實現製造成本之削減的探針裝置及晶圓搬送單元。
本發明之探針裝置之一態様，係對形成於半導體晶圓的半導體裝置進行電氣檢測的探針裝置，其特徵為具備：測定部，用於使探針接觸載置於載置台的上述半 導體晶圓之上述半導體裝置而進行電氣測定；開盒機(LoadPort)，用於載置半導體晶圓收納容器；晶圓搬送機構，係具有：上下驅動機構，旋轉驅動機構，及水平驅動機構；可於上述半導體晶圓收納容器與上述載置台之間進行上述半導體晶圓之搬送；及蓋部開關機構，係藉由上述晶圓搬送機構之上述上下驅動機構而設為可以上下移動，用於進行上述半導體晶圓收納容器之蓋部之開/關。
本發明之晶圓搬送單元之一態様，係具備： 開盒機，用於載置半導體晶圓收納容器；晶圓搬送機構，係具有：上下驅動機構，旋轉驅動機構，及水平驅動機構；可進行上述半導體晶圓收納容器內之上述半導體晶圓之搬出入；及蓋部開關機構，係藉由上述晶圓搬送機構之上述上下驅動機構而設為可以上下移動，用於進行上述半導體晶圓收納容器之蓋部之開/關。
依據本發明，和習知比較可以提供實現晶圓搬送，作業效率提升與省資源化，能削減製造成本的探針裝置及晶圓搬送單元。
100‧‧‧探針裝置
110‧‧‧測定部
111‧‧‧載置台
150‧‧‧裝載部
151‧‧‧半導體晶圓收納容器(FOUP)
152‧‧‧開盒機
160‧‧‧晶圓搬送機構
161‧‧‧臂部單元
162‧‧‧旋轉驅動機構
163‧‧‧上下驅動機構
170‧‧‧緩衝平台
171‧‧‧定位機構
181‧‧‧上側臂部
182‧‧‧下側臂部
183‧‧‧上側臂部驅動機構
184‧‧‧下側臂部驅動機構
185‧‧‧晶圓感測器
190‧‧‧蓋部開關機構
191‧‧‧蓋部保持部
192‧‧‧吸附保持部
193‧‧‧閂鎖器開關機構
[圖1]本發明之一實施形態的探針裝置之全體構成之模式圖。
[圖2]圖1之探針裝置之搬送單元之構成模式圖。
[圖3]圖2之搬送單元之重要部分構成之模式圖。
[圖4]圖2之搬送單元之重要部分構成之模式圖。
[圖5]圖2之搬送單元之重要部分構成之模式圖。
[圖6]圖2之搬送單元之重要部分構成之模式圖。
以下，參照圖面說明本發明之實施形態。
圖1係表示本發明之一實施形態的探針裝置100之全體構成模式圖。如圖1所示，探針裝置100，主要係由測定部110，搬送單元之裝載部(loader)150構成。於測定部110設置可於x-y-z方向移動，載置有半導體晶圓W的載置台111，係使配設於未圖示之探針卡的探針，與半導體晶圓W之半導體裝置之電極接觸，而進行半導體裝置之電氣特性測定之構成。
於裝載部150配設有載置半導體晶圓收納容器(FOUP)151的開盒機152，鄰接於該開盒機152而配設晶圓搬送機構160。又，如圖2所示，在晶圓搬送機構160之於開盒機152的相反側，係使緩衝平台170及定位機構171上下重疊而配設。又，緩衝平台170係將研磨探針之針端用的晶圓等予以收容。又，定位機構171，係使半導體晶圓W旋轉而對缺口(notch)之位置與半導體晶圓W之偏心狀態進行檢測的構成。
晶圓搬送機構160係具備圖3所示臂部單元 161。臂部單元161，係具備於上側臂部181與下側臂部182之被配設成上下二段的半導體晶圓保持用臂部。彼等上側臂部181與下側臂部182係具備，沿其長邊方向分別使上側臂部181與下側臂部182獨立朝水平方向移動的作為水平驅動機構之上側臂部驅動機構183及下側臂部驅動機184。
又，於臂部單元161之上側臂部181及下側 臂部182之前端側，配置有對半導體晶圓收納容器151內之半導體晶圓W之有無進行檢測之晶圓感測器185。
如圖2所示，上述臂部單元161，係配置於使 該臂部單元161旋轉的旋轉驅動機構162之上，藉由旋轉驅動機構162使臂部單元161全體例如於180。之範圍旋轉而構成。又，旋轉驅動機構162，係配設於使該旋轉驅動機構162朝Z軸方向(上下方向)移動的上下驅動機構163之上。
又，於晶圓搬送機構160之上下驅動機構163 ，被固定著對半導體晶圓收納容器(FOUP)151之蓋部進行開/關的蓋部開關機構190，該蓋部開關機構190，係藉由晶圓搬送機構160之上下驅動機構163可以上下移動。
蓋部開關機構190係具備蓋部保持部191。如 圖4所示，該蓋部保持部191係具備，將半導體晶圓收納容器151之蓋部吸附保持之2個吸附保持部192，及進行半導體晶圓收納容器151之閂鎖器機構之開/關而使蓋部裝/脫之2個閂鎖器開關機構193。
彼等閂鎖器開關機構193，係藉由1個氣缸 194，及連接於該氣缸194的連結機構195同時旋轉而構成。又，配設有對應於閂鎖器開關機構193之移動而檢測閂鎖器開關機構193之移動之2個位置感測器196、197。彼等位置感測器196、197之其中之一方，係檢測閂鎖器機構之開位置，另一方係檢測閂鎖器機構之閉位置。
如上述說明，藉由1個氣缸194使2個閂鎖 器開關機構193旋轉而構成，因此和2個閂鎖器開關機構193分別藉由個別之氣缸進行旋轉之時比較，可以減少作為驅動機構之氣缸之數。又，2個閂鎖器開關機構193藉由個別之氣缸旋轉時，針對個別之閂鎖器開關機構193，需要檢測開位置與閉位置之位置感測器各2個合計4個，於本實施形態，該位置感測器之數可以設為2個，位置感測器之數可以削減。如此則，和習知比較可以達成省資源化，可達成製造成本之削減。
上述蓋部保持部191，係經由圖5所示水平方 向驅動機構196，被固定於圖6所示晶圓搬送機構160之上下驅動機構163之台座部163a。水平方向驅動機構196，係具有由被固定為大略垂直的板狀構件構成的固定部196a，蓋部保持部191係被固定於該固定部196a。又，水平方向驅動機構196，係具備氣缸，如圖5中箭頭所示，可使固定部196a及被固定於此的蓋部保持部191朝水平方向移動。
於上述構成之探針裝置100，蓋部開關機構 190係藉由晶圓搬送機構160之上下驅動機構163而可於上下移動。因此，無須另外設置使蓋部開關機構190上下移動的上下驅動機構，可以減少驅動機構。如此則，和習知比較可以達成省資源化，可以減少製造成本。
於上述構成之探針裝置100，當收納著半導體 晶圓W的半導體晶圓收納容器(FOUP)151被載置於裝載部150之開盒機152時，首先，藉由晶圓搬送機構160之上下驅動機構163使蓋部開關機構190上昇，使蓋部保持部191位於半導體晶圓收納容器151之前方。
接著，藉由水平方向驅動機構196使蓋部保 持部191朝水平方向移動而觸接於半導體晶圓收納容器151之蓋部，藉由2個吸附保持部192將蓋部吸附之同時，使閂鎖器開關機構193嵌合於半導體晶圓收納容器151之閂鎖器機構。
接著，驅動配設於蓋部保持部191的氣缸194 ，藉由閂鎖器開關機構193使半導體晶圓收納容器151之閂鎖器機構旋轉，而將閂鎖器機構設為開啟狀態。
接著，藉由水平方向驅動機構196使蓋部保 持部191後退並拆除半導體晶圓收納容器151之蓋部，之後藉由晶圓搬送機構160之上下驅動機構163下降蓋部開關機構190，使半導體晶圓收納容器151之蓋部移動至下方。
之後，將晶圓搬送機構160之晶圓感測器185插入半導體晶圓收納容器151之入口部分，例如將晶圓感 測器185由上側移動至下側，而針對半導體晶圓W被收容於半導體晶圓收納容器151內之那一插槽進行檢測。
接著，藉由晶圓搬送機構160之上側臂部181 或下側臂部182之其中之一方，於本實施形態為上側臂部181，取出半導體晶圓收納容器151內之半導體晶圓W，搬送至定位機構171。藉由定位機構171檢測出半導體晶圓W之缺口，檢測半導體晶圓W之位置。
接著，藉由晶圓搬送機構160之上側臂部181 ，由定位機構171取出經由定位機構171進行位置檢測終了後的半導體晶圓W，將半導體晶圓W載置於測定部110之載置台111上。
之後，使載置台111上之半導體晶圓W之半 導體裝置觸接於探針卡之探針獲得電氣導通，由未圖示的測試器供給測試信號之同時，測定半導體裝置之輸出信號，對半導體裝置之電氣特性進行檢測。
於上述之測定部110中之半導體晶圓W之檢 測中，係藉由晶圓搬送機構160之上側臂部181將次一進行檢測的半導體晶圓W予以取出，藉由定位機構171進行半導體晶圓W之缺口，檢測出半導體晶圓W之位置後，再度藉由上側臂部181保持半導體晶圓W，於該狀態進行待機。
半導體晶圓W之半導體裝置之電氣狀態之檢 測終了後，係藉由未保持有次一待檢測半導體晶圓W之臂部，本實施形態為藉由下側臂部182將載置台111上之 半導體晶圓W予以取出，將上側臂部181上保持的次一待檢測的半導體晶圓W載置於載置台111上。
之後，藉由下側臂部182將檢測終了的半導 體晶圓W暫時搬送至定位機構171。之後，藉由定位機構171檢測出半導體晶圓W之缺口，而檢測出半導體晶圓W之位置。
之後，再度藉由晶圓搬送機構160之下側臂 部182將位置檢測後的半導體晶圓W予以保持，搬送至半導體晶圓收納容器151之前方。
接著，藉由晶圓感測器185確認於半導體晶 圓收納容器151之插槽(slot)未收納半導體晶圓W後，將保持有半導體晶圓W的下側臂部182插入半導體晶圓收納容器151內，將半導體晶圓W載置於半導體晶圓收納容器151之插槽上。
之後，藉由上側臂部181使次一待檢測的半 導體晶圓W由半導體晶圓收納容器151內予以取出，藉由重複進行上述工程，而對半導體晶圓收納容器151內收容的半導體晶圓W進行檢測。
之後，在半導體晶圓收納容器151內收容的 應檢測半導體晶圓W全部檢測後，藉由晶圓搬送機構160之上下驅動機構163上升蓋部開關機構190，使保持有蓋部的蓋部保持部191位於半導體晶圓收納容器151之前方。
接著，藉由水平方向驅動機構196使蓋部保 持部191朝水平方向移動，使蓋部保持部191保持的蓋部觸接於半導體晶圓收納容器151。之後，驅動氣缸194藉由閂鎖器開關機構193使半導體晶圓收納容器151之閂鎖器機構旋轉，將閂鎖器機構設為關閉狀態，將蓋部固定於半導體晶圓收納容器151。
接著，解除2個吸附保持部192對蓋部之吸 附之同時，藉由水平方向驅動機構196，使蓋部保持部191後退之後，藉由晶圓搬送機構160之上下驅動機構163下降蓋部開關機構190。
又，於上述之工程係針對，首先係開啟半導 體晶圓收納容器151之蓋部，在全部半導體晶圓W之檢測終了前設定蓋部成為開啟狀態，進行半導體晶圓W之檢測，最後關閉蓋部時加以說明，但亦可於1片半導體晶圓W取出之每一次，進行半導體晶圓收納容器151之蓋部開/關。
以上係依據實施形態說明本發明，但本發明不限定於上述實施形態，可作各種之變形。
150‧‧‧裝載部
151‧‧‧半導體晶圓收納容器(FOUP)
152‧‧‧開盒機
160‧‧‧晶圓搬送機構
161‧‧‧臂部單元
162‧‧‧旋轉驅動機構
163‧‧‧上下驅動機構
170‧‧‧緩衝平台
171‧‧‧定位機構
185‧‧‧晶圓感測器
190‧‧‧蓋部開關機構
191‧‧‧蓋部保持部

Claims (5)

  1. 一種探針裝置，係對形成於半導體晶圓的半導體裝置進行電氣檢測的探針裝置，其特徵為具備：測定部，用於使探針接觸載置於載置台的上述半導體晶圓之上述半導體裝置而進行電氣測定；開盒機(LoadPort)，用於載置半導體晶圓收納容器；晶圓搬送機構，係具有：上下驅動機構，旋轉驅動機構，及水平驅動機構；可於上述半導體晶圓收納容器與上述載置台之間進行上述半導體晶圓之搬送；及蓋部開關機構，係藉由上述晶圓搬送機構之上述上下驅動機構而設為可以上下移動，用於進行上述半導體晶圓收納容器之蓋部之開/關。
  2. 如申請專利範圍第1項之探針裝置，其中上述蓋部開關機構係具備：吸附上述蓋部的吸附機構，及進行上述蓋部之複數個閂鎖器機構之開/關的閂鎖器開關機構；上述閂鎖器開關機構，係藉由1個驅動機構及連接於該驅動機構的連結機構，對複數個上述閂鎖器機構進行開/關而構成。
  3. 一種晶圓搬送系統，其特徵為具備：開盒機，用於載置半導體晶圓收納容器；晶圓搬送機構，係具有：上下驅動機構，旋轉驅動機構，及水平驅動機構；可進行上述半導體晶圓收納容器內之上述半導體晶圓之搬出入；及 蓋部開關機構，係藉由上述晶圓搬送機構之上述上下驅動機構而設為可以上下移動，用於進行上述半導體晶圓收納容器之蓋部之開/關。
  4. 如申請專利範圍第3項之晶圓搬送系統，其中上述蓋部開關機構係具備：吸附上述蓋部的吸附機構，及進行上述蓋部之複數個閂鎖器機構之開/關的閂鎖器開關機構；上述閂鎖器開關機構，係藉由1個驅動機構及連接於該驅動機構的連結機構，對複數個上述閂鎖器機構進行開/關而構成。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之晶圓搬送系統，其中，具備定位機構用於進行上述半導體晶圓之定位。
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