TW201909299A - 檢查系統 - Google Patents

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Abstract

檢查系統，係具有：檢查模組，具有複數層檢查室，該檢查室，係收容具有用以進行被檢查體之電性檢查的測試器與探針卡的測試器部；對準器模組，進行被檢查體與測試器部之對準；對準區域，收容對準器模組；及裝載器部，將被檢查體搬入搬出對準器模組，複數個檢查模組，係被鄰接設置於對準區域。

Description

檢查系統
本揭示，係關於檢查系統。
在半導體元件之製造程序中，係於基板即半導體晶圓(以下僅記載為晶圓)中之所有程序結束的階段下，進行被形成於晶圓之複數個半導體元件(元件)的電性檢查。進行像這樣的電性檢查之裝置，係一般而言，具有：晶圓平台；探針卡，具有與元件接觸的探針；針測機部，具有進行晶圓之對位的對準器等；及測試器，用以對元件賦予電性信號，檢查元件的各種電氣特性。
又，為了對多數個晶圓有效率地進行像這樣的電性檢查，而使用在橫方向及高度方向上排列有複數台單元的檢查系統，該單元，係具有：針測機部，具有探針卡或晶圓保持用之夾盤等；及測試頭，收納有測試器(例如專利文獻1)。在專利文獻1中，係例示在橫方向具有4個而高度方向具有3個單元者。又，在各單元中，係在針測機部之上載放有測試頭。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2014-179379號公報
[本發明所欲解決之課題]
本揭示，係提供一種可提高測試器之組裝密度的檢查系統。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一實施形態之檢查系統，係具有：檢查模組，具有複數層檢查室，該檢查室，係收容具有用以進行被檢查體之電性檢查的測試器與探針卡的測試器部；對準器模組，進行被檢查體與前述測試器部之對準；對準區域，收容前述對準器模組；及裝載器部，將被檢查體搬入搬出前述對準器模組，前述檢查模組，係被鄰接設置於前述對準區域。 [發明之效果]
根據本揭示，提供一種可提高測試器之組裝密度的檢查系統。
以下，參閱附加圖面，詳細地說明關於實施形態。
＜第1實施形態＞ 　　首先，說明關於第1實施形態。 　　圖1，係表示第1實施形態之檢查系統之概略構成的平面圖；圖2，係表示圖1之檢查系統的縱剖面圖。
本實施形態之檢查系統100，係對被形成於被檢查體即晶圓之元件的電性特性進行檢查者，且被構成為可進行-40~-20℃左右的低溫中之檢查。
檢查系統100，係具有：檢查部200，進行晶圓W之檢查；及裝載器部300，進行晶圓之搬入搬出等。
檢查部200，係具有：對準器模組6；對準區域1；及複數個(在本例中，係6個)檢查模組2。對準器模組6，係用以進行晶圓與測試器之對準者，且被收容於對準區域1。對準區域1，係平面形狀呈多角形狀，複數個檢查模組2，係被設置成在對準區域1的周圍放射狀地具有叢集形狀。
裝載器部300，係具有：載置台10；裝載器模組12；搬送部3；緩衝部4；預對準部5；及控制部15。載置台10，係載置有收容複數個晶圓W之容器即FOUP11，並具有裝載埠。裝載器模組12，係具有搬送晶圓等的裝載器13。搬送部3，係具有搬送晶圓W的搬送機構7。緩衝部4，係暫時放置晶圓W。預對準部5，係進行晶圓W之預對準。控制部15，係被設置於載置台10之內部。
又，在對準區域1、檢查模組2及搬送部3的下方，係設置有急冷器區域8。
檢查部200，係被調整成適於檢查的環境即乾燥氛圍，以便在低溫中的檢查之際不發生結露。乾燥氛圍，係可藉由供給乾空氣的方式來形成。又，裝載器部300中之搬送部3、緩衝部4、預對準部5亦被調整成乾燥氛圍。裝載器部300之其他部分，係成為大氣氛圍。
各檢查模組2，係具有複數層，本例為5層的檢查室21，在最下層之檢查室21的下方，係設置有電氣零件收納部26。在其下方之急冷器區域8之檢查模組2的下側部分，係設置有急冷器單元27。另外，亦可設置檢查室21並使檢查室21之層數更增加，以代替設置電氣零件收納部26。
在各檢查室21，係收容有測試器部22，該測試器部22，係具有包含測試器與探針卡之接觸機構。而且，在使搭載有晶圓的吸盤頂23吸附於測試器部22之接觸部的狀態下，進行檢查。在檢查室21與對準區域1之間，係設置有開口24，開口24，係藉由擋板25進行開關。測試器部22及吸盤頂23，係可藉由未圖示之移動機構個別地拉出至對準區域1。另外，擋板25及測試器部22之詳細內容，係如後述。
各檢查室21之背面側，係成為維護區域，可將測試器部22拉出至維護區域，進行測試器部22之維護。
搬送部3內之搬送機構7，係例如如圖示般具有多關節構造，搬送機構7，係被設置成可在搬送部3內的空間升降。在搬送部3之下側，係具有與對準區域1連接的開口41，開口41，係可藉由擋板42進行開關。而且，晶圓W經由開口41從搬送機構7對於對準區域1搬入搬出。又，搬送機構7，係在開口41之上方位置，相對於緩衝部4及預對準部5收授晶圓W。
對準器模組6，係具有：殼體31；對準器32；風扇過濾單元(FFU)33；上攝影機34；及下攝影機35。殼體31，係被設置成可在Z方向升降及繞Z軸的θ方向旋轉。對準器32，係被設置於殼體31內的底部。風扇過濾單元(FFU)33，係被設置於殼體31的上面。上攝影機34，係被設置成可在殼體31之上面中央上下移動。下攝影機35，係被設置於對準器32的側面。
殼體31之升降，係例如可藉由滾珠螺桿機構進行。從FFU33供給潔淨之乾燥空氣的下降流。又，在殼體31之側面，係具有：連接口36，用以藉由搬送部3之搬送機構7搬入搬出晶圓W；及連接口37，用以搬入搬出測試器部22及吸盤頂23。連接口36及37，係可分別藉由擋板38及39進行開關。而且，當搬入搬出晶圓W之際，係以使連接口36與搬送部3之連接口41對齊的方式，使對準器模組6移動。又，當搬入搬出測試器部22及/或吸盤頂23之際，係以使連接口37與相對應之檢查模組2的檢查室之連接口24對齊的方式，使對準器模組6移動。
裝載器13，係被設置成可在裝載器模組12內之空間中，繞圖中的X方向、Y方向、Z方向及Z軸的θ方向移動。藉此，經由裝載埠接收FOUP11內之晶圓W，並搬送至緩衝部4或預對準部5，抑或，使被搬送至緩衝部4之檢查完成的晶圓W返回到FOUP。緩衝部4之搬送連接口及預對準部5之搬送連接口，係可分別藉由擋板43及44進行開關。
藉由擋板43及44，隔開大氣氛圍與乾燥氛圍。又，在搬送部3與對準區域1之間設置擋板42，藉此，確實地防止大氣侵入至實際上欲防止結露的對準區域1及檢查模組2內。又，複數個檢查室21，係被各別區隔，以關閉各檢查室21之擋板25的方式，可針對每個各檢查室21控制成所期望的乾燥氛圍。又，擋板25，係亦具有防止大氣從進行維護之檢查室21侵入。另外，各檢查室21之氛圍控制，係亦可一體進行。
其次，說明關係測試器部22及吸盤頂23。 　　圖3，係表示當在檢查室21內進行被形成於晶圓W之元件的電性檢查之際之測試器部22及吸盤頂23之狀態的圖。
測試器部22，係具有：測試器50；探針卡52；介面部51；及波紋管54。測試器50，係進行被形成於晶圓W之複數個元件的電性檢查者。測試器50，係被構成為在殼體內設置有複數個測試器模組板(未圖示)，該測試器模組板，係對晶圓W上之元件進行電力供給、波形輸入(驅動)、波形測定(比較器)、電壓、電流輸出及測定。探針卡52，係具有與被形成於晶圓W的複數個元件之電極接觸的多數個接觸探針53。介面部51，係被形成於測試器50與探針卡52之間。波紋管54，係形成將保持有晶圓W之吸盤頂23真空吸附於測試器部22之際的密閉空間。
吸盤頂23，係在其表面吸附保持晶圓W，並且在其內部具有調溫機構，當進行低溫檢查的情況下，係從急冷器單元27供給冷卻器(冷卻液)而進行調溫。另外，在使成為亦可進行高溫檢查的情況下，係在吸盤頂23內亦設置加熱器以作為調溫機構。
吸盤頂23，係藉由將波紋管54內之密閉空間進行抽真空的方式，成為被吸附於測試器部22的狀態，且接觸探針53與晶圓W接觸。在該狀態下，來自測試器50之電性信號經由介面部51及探針卡52被發送至晶圓W的各元件，且來自晶圓W之各元件的響應信號經由探針卡52及介面部51返回到測試器50。藉此，進行元件之電性特性的檢查。
控制部15，係具有：主控制部，具有控制構成檢查系統100之各構成部的CPU(電腦)；輸入裝置(鍵盤、滑鼠等)；輸出裝置(印表機等)；顯示裝置(顯示器等)；及記憶裝置(記憶媒體)。作為控制對象之各構成部，係例如可列舉出各檢查室21之測試器50、真空吸附機構、對準器模組6、搬送機構7、裝載器13、測試器部22及吸盤頂23之移動機構、對準器32等。控制部15之主控制部，係例如根據被內建於記憶裝置之記憶媒體或被安裝於記憶裝置之記憶媒體所記憶的處理配方，使檢查系統100執行預定動作。
當將晶圓W搬送至測試器部22之際，係如圖4所示般，設成為吸盤頂23被搬入至對準區域1而載置於對準器32上且予以吸附的狀態。此時之對位，係藉由已下降之狀態的上攝影機34進行。
而且，如圖5所示般，從連接口36，藉由搬送裝置7將晶圓W搬入至對準器模組6的殼體31內，並載置吸附於吸盤頂23之預定位置。
其次，如圖6所示般，使上攝影機34返回且使測試器部22從連接口37搬入至對準器模組6的殼體31，並藉由下攝影機35進行測試器部22之對位。
其次，如圖7所示般，藉由對準器32之Z區塊，使吸盤頂23上升，在使測試器部22之探針卡52的接觸探針接觸於晶圓後，進一步使吸盤頂23上升並將接觸探針推壓至晶圓。在該狀態下，對波紋管54所包圍之空間進行抽真空，吸盤頂23吸附於測試器部22，並且維持晶圓W被推壓至接觸探針的狀態。 此時，殼體31，係經由預定構件支撐測試器部22，具有使推壓力不會朝向晶圓W逸散的功能。
其次，如圖8所示般，將對準器32與吸盤頂23之吸附解除，使測試器部22與其所吸附的吸盤頂23移動至檢查室21，並開始檢查晶圓W。
當晶圓W的檢查結束之際，係以與搬入晶圓W之際的動作相反之動作，搬出晶圓W。亦即，與圖8相反地，使存在有檢查結束之晶圓W之檢查室21的測試器部與其所吸附的吸盤頂23從檢查室21移動至對準器模組6之殼體31內。其次，將吸盤頂23載置於對準器32並使其吸附，成為圖7所示的狀態。在該狀態下，將波紋管54所包圍之空間的真空解除，並將吸盤頂23之吸附解除，成為圖6的狀態。其次，使測試器部22退避至檢查室21，並藉由搬送裝置7，將吸盤頂23上之晶圓W經由連接口36搬出。
而且，在成為了圖4所示之狀態的吸盤頂23上，載置有下一個未檢查的晶圓W，並以圖5~圖8的流程，在使吸附了晶圓W之吸盤頂23吸附於測試器部22的狀態下，返回到檢查室21，進行新晶圓W的檢查。
其次，說明關於測試器50之冷卻機構。 　　由於構成測試器部22之測試器50的複數個測試器模組板會發熱，因此，必需冷卻測試器50(測試器模組板)。因此，以往，經由熱傳導片將冷卻板貼附於測試器模組板，並經由冷卻水管將冷卻水從急冷器單元循環供給至冷卻板內。藉由冷卻水進行熱交換，並藉由急冷器單元(熱交換器)來冷卻升溫的冷卻水，藉此，進行測試器50之冷卻。然而，在測試器50如本實施形態般地進行移動的情況下，係必需使冷卻水管與測試器50一起移動，冷卻水管之引繞會變得複雜。
作為避免此之測試器50的冷卻構造例，可列舉出圖9所示者。該冷卻構造，係將冷卻水管56及57與真空管線或供電纜線一起收容於多關節式纜線管58內，該冷卻水管56及57，係用以將冷卻水從急冷器單元55循環供給至檢查室21內的測試器50中之複數個測試器模組板。藉由使用像這樣的手法，即便測試器50移動，由於冷卻水管56及57亦位於多關節纜線管58內，因此，難以產生引繞之複雜化。亦即，除此之外，亦可避免真空管線或供電纜線之引繞的複雜性。
在即便於圖9中仍不足夠的情況下，係可使用圖10所示之冷卻機構作為其他的冷卻機構。圖10之冷卻機構，係在檢查室21內之測試器50的背面側，配置設置有冷卻水流路62之冷卻構件61，並將冷卻水從急冷器單元經由冷卻水管循環供給至冷卻水路62。同時，可使測試器50對冷卻構件61接觸分離，當進行檢查之際，係使測試器50接觸於冷卻構件61，藉由熱傳導進行冷卻，當進行對準之際，係將測試器50從冷卻構件61切離。當測試器50內被移動至對準器模組6之際，係由於冷卻之必要性比起檢查時更低，因此，只要使冷卻水在測試器50內之冷卻水流路63內部循環即可。
又，作為冷卻機構之另外其他例，如圖11A所示般，亦可使用在檢查室21內之測試器50的背面側配置有冷卻構件70者，該冷卻構件70，係在內部形成有2個冷卻水流路72，並在冷卻水路72之連接端部設置有藕合器73。本例中，係將冷卻水從急冷器單元經由冷卻水管供給至冷卻水路72。同時，可使測試器50對冷卻構件70接觸分離，當進行檢查之際，係將測試器50連接於冷卻構件70，並將測試器50之內部的冷卻水流路71與冷卻構件70的冷卻水流路72連接於藕合器73，使冷卻水循環。藉此，當進行檢查之際，係可確保充分冷卻，在冷卻之要求比起檢查時更小的對準時，係如圖11B所示般，可將測試器50從冷卻構件70切離，使冷卻水循環於測試器50的冷卻水流路71內。
另外，在圖10、圖11A、圖11B的情況下，係只要當維護測試器部22之際，將冷卻構件61及冷卻構件70打開，使測試器部22拉出至維護區域即可。
而且，作為冷卻機構之其他例，如圖12A、圖12B所示般，使用熱導管進行冷卻亦有效。圖12A，係測試器50之內部及本例之冷卻機構的側面圖；圖12B，係其平面圖。本例中，係以分別與測試器50內之複數個測試器模組板80接觸方式，設置有熱導管81。對一個測試器模組板80設置有3根熱導管81。但是，熱導管81之根數不受限定。各測試器模組板80中之熱導管81的基端部，係被插入至測試器側冷卻構件82內，如圖12B所示，測試器側冷卻構件82，係對應於複數個測試器模組板81排列配置有複數個。複數個測試器側冷卻構件82，係被設置成可對冷卻構件83接觸分離。在冷卻構件83內，係設置有冷卻水流路，藉由使冷卻水從急冷器單元經由冷卻水管循環供給的方式，進行冷卻。
在本例中，當藉由測試器50進行檢查之際，係使測試器側冷卻構件82接觸於冷卻構件83，將冷卻構件83的冷熱經由測試器側冷卻構件82及熱導管81供給至測試器50而進行冷卻。更詳細而言，係將冷熱供給至測試器50內之各測試器模組板80而進行冷卻。當進行對準之際，係使測試器50與測試器側冷卻構件82一起從冷卻構件83切離。當測試器50內被移動至對準器模組6之際，係由於冷卻之必要性比起檢查時更低，因此，只要使測試器側冷卻構件82的冷熱經由熱導管81傳導至測試器50即可。
熱導管81，係由兩端被封閉之呈筒狀的金屬(例如銅或銅合金)所構成，並具有其中填充有水等的液壓流體之密閉構造。而且，具有「利用被填充於內部之液壓流體的蒸發現象與凝聚現象，將大量的熱從一端輕易地傳送至另一端」的功能及「在其中溫度存在高低的情況下，迅速地傳送熱而使溫度均勻化」的功能。熱導管81，係以使液壓流體可滴落至前端的方式，傾斜配置。藉由該熱導管81之功能，冷卻構件83之冷熱經由測試器側冷卻構件82及熱導管81被傳達至測試器50(測試器模組板80)。因此，以不使用冷卻水管或冷卻水路等的簡易構造，可冷卻測試器50(測試器模組板80)。
另外，本例中，係只要當維護測試器部22之際，將冷卻構件83打開，且將熱導管81及測試器側冷卻構件82與測試器部22拉出至維護區域，其後，拆卸熱導管81及測試器側冷卻構件82即可。
在以上的測試器50中之測試器模組板之冷卻的說明中，雖係記載了以冷卻水進行冷卻作為前提，但亦可為其他冷卻液。
作為用以冷卻構成測試器的測試器模組板之急冷器單元(熱交換器)，以往使用測試器專用的急冷器單元，即便為本實施形態，亦可使用測試器專用的急冷器單元。但是，在該情況下，係急冷器單元、檢查系統的佔置空間會變大，又，在測試器專用之急冷器單元中，亦需要用以進行冷卻水等的熱交換之電力。
作為可消解使用測試器專用之急冷器單元的情況下之佔置空間的增加及電力的問題之冷卻方式，可使用利用吸盤頂23之急冷器單元27的冷卻液者。
圖13，係說明其情況下之冷卻方式之一例的圖。 　　急冷器單元27，係作為熱交換器而發揮功能，連接有冷卻液供給配管91及冷卻液返回配管92，將被冷卻成預定溫度的冷卻液朝冷卻液供給配管91供給。又，供冷卻而升溫的冷卻液從冷卻液返回配管92返回到急冷器單元27。冷卻液供給配管91及冷卻液返回配管92，係被連接於中繼構件93。
在中繼構件93，係連接有：測試器側冷卻液供給路徑94，連通於冷卻液供給配管91；及測試器側冷卻液返回路徑95，連通於冷卻液返回配管92。在測試器側冷卻液供給路徑94，係介設有閥96。由於冷卻液之溫度，係存在有依照晶圓之測試溫度、熱量而上升下降的可能性，因此，藉由以閥96控制被供給至測試器50之冷卻液的流量，以使測試器50內之測試器模組溫度落在預定範圍內的方式，進行控制。測試器側冷卻液供給路徑94，係直至測試器50為止，在測試器50內分歧，且被連接於經由熱傳導片而貼附於各測試器模組板的冷卻板(皆未圖示)，以冷卻各測試器模組板。又，測試器側冷卻水返回路徑95，係亦直至測試器50為止，在測試器50內分歧，且被連接於經由熱傳導片而貼附於各測試器模組板的冷卻板，供冷卻後之升溫的冷卻液朝向急冷器單元27返回。
從測試器側冷卻液供給路徑94，係分歧有吸盤頂側冷卻液供給路徑97，從測試器側冷卻液返回路徑95，係分歧有吸盤頂側冷卻液返回路徑98。在吸盤頂側冷卻液供給路徑97，係介設有閥99，以控制被供給至吸盤頂23之冷卻液的流量。冷卻液經由吸盤頂側冷卻液供給路徑97被供給至吸盤頂23內之冷卻液流路，藉此，吸盤頂23被控制成預定溫度。又，吸盤頂側冷卻液返回路徑98亦被連接於吸盤頂23內之冷卻液流路，供吸盤頂23的冷卻後之升溫的冷卻液會朝向急冷器單元27返回。
如此一來，使用吸盤頂23之急冷器單元27來冷卻測試器50內的測試器母板，藉此，不需設置測試器專用之急冷器單元。因此，可縮小檢查系統之佔置空間，並可降低用以進行冷卻水等的熱交換之電力。
又，如圖14所示般，亦可將作為冷卻液的工場內水(自來水)用於冷卻測試器50(測試器模組板)，該工場內水，係在工場內被使用來作為循環水等。但是，由於可供給之水的溫度、水質、壓力等，係因工場而異，因此，必需確認是否符合測試器50的冷卻條件。由於在該情況下，亦不需設置測試器專用之急冷器單元，因此，可縮小檢查系統之佔置空間，並可降低用以進行冷卻水等的熱交換之電力。
其次，說明關於各檢查模組2之各層之檢查室21所使用的擋板25。 　　圖2中，雖係垂直地描繪擋板25，但由於配列有複數個檢查模組2且各檢查模組2的檢查室21被設置成多層，因此，實際上，若垂直地設置擋板25而欲使擋板25在上下方向移動且開關開口24時，則擋板彼此間的干涉成為問題。又，若在横方向上開關擋板25時，則檢查模組2之配置會產生限制，並且檢查系統本身之佔置空間會變大。本實施形態中，係設置消解了像這樣的問題之如以下說明般的擋板單元。
圖15，表示包含有檢查室21所使用之擋板25之擋板單元之構造的剖面圖；圖16，係表示其正面圖；圖17，係表示擋板導引件之構成的圖。 　　如圖15及圖16所示般，擋板單元110，係具有：底板101；擋板25；墊片102；導引構件103；及滾筒機構104。底板101，係被設置於檢查室21之前面。擋板25，係在底板101上移動，開關檢查室21前面之開口24。墊片102，係氣密地密封擋板25。導引構件103，係被設置於基座構件101，引導擋板25。滾筒機構104，係使擋板25沿著導引構件103移動。
底板101，係其前面從垂直方向傾斜，擋板25，係被設置成沿著從其垂直方向傾斜之前面，在上下方向上斜向地移動而開關檢查室21的開口24。擋板25，係具有複數個凸輪從動件105，藉由凸輪從動件105被引導至導引構件103。
底板101，係具有往該檢查室21之下方的層之檢查室21之前面側延伸的退避部101a，當擋板25開放之際，擋板25，係退避至退避部101a。在退避部101a，係形成有開口111，不會妨礙測試器部22及吸盤頂23對下方之層的檢查室21之搬入搬出。
如此一來，設成為在檢查室21之前面設置前面從垂直方向傾斜的底板101，並沿著從其垂直方向傾斜的前面，在上下方向上斜向地移動擋板25，藉此，可獲得如以下般的效果。亦即，可確保下方之檢查室21的擋板空間，並在層積為多層的複數個檢查室21中，儘管在上下方向上移動擋板25，仍可防止擋板25的干涉。因此，可消解檢查模組2之配置的限制或檢查系統本身之佔置空間變大的情事。
如圖17所示般，在導引構件103之上端，係設置有呈一角度的落入部103a。藉此，在關閉了擋板25時，凸輪從動件105移至落入部103a，擋板25被推壓至底板101，以確保氣密性。在導引構件103之中間部亦設置有落入部103a，即便在開放了擋板25時，凸輪從動件105亦移動至落入部103a，使擋板25定位。
在如以上般所構成的檢查系統100中，係藉由裝載器13，從FOUP11取出檢查前的晶圓W而搬送至預對準部5，並以預對準部5進行預對準。其後，藉由搬送裝置7接收預對準部5之晶圓W，並將搬送裝置7上之晶圓W搬送至對準區域1的對準器模組6。此時，在對準器模組6之殼體31內的對準器32上，係裝設有吸盤頂23，將晶圓W搬送至吸盤頂23上。在吸盤頂23上真空吸附晶圓W。
而且，如上述般，將對應之測試器部22從檢查室21移動至對準器模組6的殼體31內，使對準器32上升且使晶圓W接觸於探針卡52的接觸探針，並對波紋管54所包圍之空間進行抽真空，藉此，使吸盤頂23吸附於測試器部22。其後，使測試器部22與所吸附之吸盤頂23一起返回到檢查室21，開始晶圓W(元件)之電性檢查。
每個檢查模組2為5層，對6個檢查模組2合計共30個檢查室進行如以上般之晶圓搬送口W的搬送動作，並從完成了設置之檢查室依序實施檢查。
而且，關於檢查結束之檢查室21，係如上述般，將其中的測試器部22與所吸附之吸盤頂23一起插入至對準器模組6的殼體31內，將吸盤頂23裝設於對準器32，並且從測試器部22拆卸吸盤頂23，使測試器部22返回到檢查室21。而且，藉由搬送裝置7接收吸盤頂23上之檢查後的晶圓W而搬送至緩衝部4，並藉由裝載器13，使緩衝部4之晶圓W返回到FOUP11。
其次，在搬送了存在於對準器32上之晶圓W後的吸盤頂23上，以如上述般的流程，搬送檢查前之晶圓W，並且以上述的流程，使吸盤頂23吸附於測試器部22，藉此，裝設晶圓W，使測試器部22與吸盤頂23一起返回到檢查室21，實施下一個晶圓W(元件)的檢查。 　　而且，重複進行如以上般的動作。
如上述般，專利文獻1中，係為了對複數個晶圓進行有效率的電性檢查，而提出一種在橫方向及高度方向上排列有複數台單元的檢查系統，該單元，係具有：針測機部；及測試頭，收納有測試器。但是，要求更有效率的檢查，且為了提高生產量，而要求進一步使單元數增加。但是，由於配置像這樣的檢查系統之無塵室的高度存在限制，又，必需儘可能地抑制無塵室中之系統的佔置空間，因此，專利文獻1之技術存在極限。
對此，本實施形態中，係設成為如下述之構成：將具有複數層檢查室21(測試器)之檢查模組2鄰接設置於收容有對準器模組6的對準區域1。藉此，可在對準區域1的周圍配置複數個檢查模組2，該檢查模組2，係將檢查室21層疊成多層。因此，可提高測試器的組裝密度。因此，可使裝置之測試器相對於佔置空間的數量比起以往更多，並可更有效率地進行生產量高的檢查。
又，由於本實施形態中，係將測試器部22搬入至對準區域1，在對準區域1進行對準器32所致之晶圓的對位，因此，不需如以往般之測試器之下方位置的對準器所致之晶圓的對位。因此，可使檢查室21(測試器)之層疊層數比起以往更增加，並可更提高測試器的組裝密度。
而且，由於本實施形態中，係具有將複數個檢查模組2放射狀地配置於對準區域1之周圍的叢集形狀，因此，可縮短晶圓收納容器即FOUP11與檢查室21之間的晶圓W之搬送距離，並從該點亦可提高生產量。
而且，當藉由來自急冷器單元27之冷卻器，使吸盤頂23成為低溫而進行檢查之際，由於將檢查部200設成為乾燥氛圍，因此，可防止發生結露的情形。
再者，藉由以下的(1)~(3)，可確實地防止大氣侵入至對準區域1及檢查室21。 　　(1)裝載器部300中作為與檢查部200之介面的搬送部3、緩衝部4、預對準部5亦設成為乾燥氛圍。 　　(2)以擋板43及擋板44隔開緩衝部4及預對準部5與大氣氛圍之間。 　　(3)在搬送部3與對準區域1之間設置有擋板42。
再者，由於在各檢查室21設置有擋板25，因此，可使各檢查室21內個別或一體而確實地成為所期望的乾燥氛圍。又，除此以外，當維護檢查室21之際，可防止大氣從正進行維護的檢查室21侵入至對準區域1。
再者，由於將對準器模組6設成為在供給了來自FFU33之乾空氣之下降流的殼體31內，進行吸盤頂23及晶圓W與測試器部22之對準的構成，因此，當進行對準之際，亦可防止結露的影響。又，由於在殼體31之用以晶圓搬送的連接口36及用以測試器部22及吸盤頂搬送的連接口37設置有擋板38及39，因此，可更確實地防止當進行對準之際之結露的影響。又，當將晶圓W推壓至探針卡52的接觸探針之際，由於殼體31可經由預定構件支撐測試器22，因此，可使推壓力不會朝向晶圓W逸散。
再者，由於在本實施形態中，必需冷卻的測試器50(測試器部22)在檢查室21與對準器單元6之間移動，因此，若以冷卻水管直接供給冷卻水時，則管子之引繞會變得複雜。對此，圖9或圖10的例中，係可將冷卻構件61或冷卻水供給部70接觸分離地設置於檢查室21之測試器50的背面，因此，可防止像這樣的不良狀況。亦即，在冷卻之必要性高的檢查時，係使冷卻構件61或冷卻水供給部70接觸或連接於測試器50，進行熱傳導或使冷卻水直接流動，藉此，可確保冷卻。又，在冷卻之必要性比較低的維護時，係將測試器50從冷卻構件61或冷卻水供給部70切離，使冷卻水在測試器50內循環，從而可確保必需之冷卻。因此，冷卻水管不需複雜的引繞。
再者，由於本實施形態中，係將急冷器區域8設置於檢查部200的下方，因此，急冷器區域不會使佔置空間增加。
＜第2實施形態＞ 　　其次，說明關於第2實施形態。 　　圖18，係表示第2實施形態之檢查系統之概略構成的平面圖。在本實施形態中，與圖1相同者，係賦與相同的符號而省略說明。
本實施形態之檢查系統100’，係具有：檢查部200’；及與第1實施形態相同的裝載器部300。本實施形態中，檢查部200’，係具有長形之長方體狀的對準區域1’，並沿著其長邊方向之兩面設置有複數個，本例中為各6個合計12個檢查模組2，該對準區域1’，係往與裝載器部300的裝載器13移動之Y方向正交的X方向延伸。檢查模組2，係與第1實施形態相同地，具有5層檢查室21，並具有合計60個檢查室21。
對準區域1’之對準器模組6’，雖係基本構成與第1實施形態的對準器模組6相同，但除了升降及旋轉以外，可沿X方向行進該點不同於對準器模組6。晶圓W的搬送、吸盤頂23的對準、測試器部22與晶圓W的對準等，係可與第1實施形態相同地進行。
由於本實施形態中，係對準器模組6’在X方向上移動，因此，存在有其移動時間對於生產量造成影響的可能性。但是，可顯著地增加檢查室(測試器)相對於佔置空間的數量，並可更提高測試器之組裝密度。
＜第3實施形態＞ 　　其次，說明關於第3實施形態。 　　圖19，表示第3實施形態之檢查系統之概略構成的縱剖面圖。本實施形態中，檢查系統之構成，雖係與第1實施形態類似，但對準器模組之構成不同於第1實施形態，又，對準之位置亦不同於第1實施形態。另外，在本實施形態中，與圖2相同者，係賦與相同的符號而省略說明。
本實施形態之檢查系統100”，係具有：檢查部200”；及與第1實施形態相同的裝載器部300。本實施形態中，檢查部200”，係具有：對準器模組6”；對準區域1；及複數個(在本例中，係6個)檢查模組2’。對準器模組6”，係用以進行晶圓與測試器之對準者，且被收容於對準區域1。對準區域1，係與第1實施形態相同地，平面形狀呈多角形狀，複數個檢查模組2’，係被設置成在對準區域1的周圍放射狀地具有叢集形狀。
各檢查模組2’，係具有複數層，本例為3層檢查室21’。檢查室21’，係不同於第1實施形態之檢查室21，在測試器部22之下方形成有用以對準的區域。
對準器模組6”，係具有：基座110；對準器32，被支撐於基座110上；及對準用攝像機112，可在上下方向進行拍攝。對準器模組6”，係如AGV般，可相對於對準區域1內之上下方向及水平方向，以及檢查室21’之測試器部22之下方的空間自由走動。當進行對準之際，係對準器模組6”會侵入至檢查室21’之測試器部22之下方的區域。
當將晶圓W搬送至測試器部22之際，係設成為使對準器模組6”侵入至檢查室21’之測試器部22之下方的區域，並將吸盤頂23載置於對準器32上的狀態，使對準器模組6”返回到對準區域1。而且，在對準區域1內，使藉由搬送裝置7所搬送而來的晶圓W從連接口41載置並吸附於被保持於對準器32的吸盤頂23上。而且，將吸附了晶圓W之吸盤頂23與對準器模組6”一起搬入至檢查室21’，進行對準。
參閱圖20，說明當進行對準之際的狀態。圖20，係表示圖19之檢查室21’的剖面圖，且表示與圖19正交之方向的剖面。在基座110上，係除了對準器32以外，設置有對準攝影機112之對位機構114。對位機構114，係可將對準攝影機112往X、Y、Z方向驅動，在對準攝影機112位於虛線所示的起始位置時，進行光軸偏移對齊及聚焦位置之調整。對準攝影機112，係如圖20所示，可從起始位置移動至探針卡52與晶圓W之間的任意位置。
在圖20的狀態下，當進行對準之際，係藉由以對準攝影機112拍攝晶圓W的方式，確認晶圓W之預定電極焊墊的座標，又，以拍攝探針卡52的方式，確認與其對應之接觸探針的座標。而且，計算電極焊墊/接觸探針之座標差。進一步例如針對3部位之電極焊墊的座標及接觸探針的座標進行像這樣的動作，且計算電極焊墊/接觸探針之座標差。以該些座標差之平均來決定接觸座標。
由於藉由使用本實施形態之對準攝影機112的方式，對準器32不需滑動地進行對準，因此，可實現對準器模組6”(對準器32)的小型化。藉此，可進行上述之對準器模組6”在對準區域1內的移動或侵入至檢查室21’之測試器部22的下方之區域的移動。
另外，本實施形態中，雖係說明了關於將檢查系統之基本構成設成為第1實施形態的情形，但關於將基本構成設成為第2實施形態的情形亦相同。
＜其他應用＞ 　　以上，雖說明了關於實施形態，但此次所揭示之實施形態，係所有的要點均為例示，不應被認為限制性之內容。上述之實施形態，係亦可不脫離添附之申請專利範圍及其主旨，以各種形態進行省略、置換、變更。
例如，上述實施形態中，雖係表示了設置急冷器單元而可在低溫下進行檢查的檢查裝置，但亦可為高溫檢查用之裝置。該情況下，係不需急冷器區域，並可使檢查模組之檢查室(測試器)的層數更增加，又，不需設置擋板。
又，上述實施形態中，雖係為了防止藉由冷卻器進行冷卻之際的結露，而相對於大氣氛圍之裝載器部，將檢查部調整成乾燥氛圍，但在其他目的下，亦可將檢查部之氛圍設成為適於檢查的其他環境，例如減壓氛圍或其他氣體氛圍等。如此一來，為了使檢查部保持為不同於大氣氛圍的環境，係與上述實施形態相同地需要擋板。
而且，雖將對準器模組6設成為在殼體內設置有對準器的構成，但並不一定需要使用殼體。
而且，第1實施形態及第2實施形態之檢查模組的配置，係只不過為例示，只要為在對準區域之周圍配置有檢查模組的構成即可。又，檢查模組的數量及檢查模組之檢查室(測試器)的層數亦為任意。但是，為了使相對於以往之優越性更可靠，檢查室(測試器)之層數，係4層以上為較佳。
1、1’‧‧‧對準區域
2、2’‧‧‧檢查模組
3‧‧‧搬送部
6、6’、6”‧‧‧對準器模組
15‧‧‧控制部
21、21’‧‧‧檢查室
22‧‧‧測試器部
23‧‧‧吸盤頂
32‧‧‧對準器
34‧‧‧上攝影機
35‧‧‧下攝影機
50‧‧‧測試器
51‧‧‧介面部
52‧‧‧探針卡
53‧‧‧接觸探針
100、100’、100”‧‧‧檢查裝置
200、200’、200”‧‧‧檢查部
300‧‧‧裝載器部
W‧‧‧晶圓(被檢查體)
[圖1] 表示第1實施形態之檢查系統之概略構成的平面圖。 　　[圖2] 表示圖1之檢查系統的縱剖面圖。 　　[圖3] 表示當在檢查室內進行被形成於晶圓之元件的電性檢查之際之測試器部及吸盤頂之狀態的圖。 　　[圖4] 用以說明將晶圓搬送至測試器部之際之流程的圖。 　　[圖5] 用以說明將晶圓搬送至測試器部之際之流程的圖。 　　[圖6] 用以說明將晶圓搬送至測試器部之際之流程的圖。 　　[圖7] 用以說明將晶圓搬送至測試器部之際之流程的圖。 　　[圖8] 用以說明將晶圓搬送至測試器部之際之流程的圖。 　　[圖9] 表示測試器之冷卻機構之一例的圖。 　　[圖10] 表示測試器之冷卻機構之其他例的圖。 　　[圖11A] 表示測試器之冷卻機構之另外其他例的圖。 　　[圖11B] 表示在圖11A之冷卻機構中，將測試器從冷卻構件切離之狀態的圖。 　　[圖12A] 表示測試器之冷卻機構之其他例的側面圖。 　　[圖12B] 表示測試器之冷卻機構之其他例的平面圖。 　　[圖13] 表示測試器之冷卻方式之一例的圖。 　　[圖14] 表示測試器之冷卻方式之其他例的圖。 　　[圖15] 表示包含有檢查室所使用之擋板之擋板單元之構造的剖面圖。 　　[圖16] 表示包含有檢查室所使用之擋板之擋板單元之構造的正視圖。 　　[圖17] 表示包含有檢查室所使用之擋板之擋板單元之擋板導引件之構成的圖。 　　[圖18] 表示第2實施形態之檢查系統之概略構成的平面圖。 　　[圖19] 表示第3實施形態之檢查系統之概略構成的縱剖面圖。 　　[圖20] 說明第3實施形態的檢查系統中之對準之際之狀態的剖面圖。

Claims (29)

  1. 一種檢查系統，係具有： 　　檢查模組，具有複數層檢查室，該檢查室，係收容具有用以進行被檢查體之電性檢查的測試器與探針卡的測試器部； 　　對準器模組，進行被檢查體與前述測試器部之對準； 　　對準區域，收容前述對準器模組；及 　　裝載器部，將被檢查體搬入搬出前述對準器模組， 　　前述檢查模組，係被鄰接設置於前述對準區域。
  2. 如申請專利範圍第1項之檢查系統，其中， 　　前述對準器模組，係被設置成可升降及繞升降軸旋轉。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之檢查系統，其中， 　　前述對準器模組，係具有對準器，前述對準器，係連接有載置被檢查體之平台，在前述平台上載置有被檢查體。
  4. 如申請專利範圍第3項之檢查系統，其中， 　　前述對準器模組，係具有：殼體，收容前述對準器，並被設置成可升降及繞升降軸旋轉。
  5. 如申請專利範圍第4項之檢查系統，其中，具有： 　　風扇過濾單元，用以在前述殼體之上面形成潔淨氣體的下降流。
  6. 如申請專利範圍第3項之檢查系統，其中， 　　當將被檢查體裝設於前述測試器部之際，預定之前述檢查室的前述測試器部從該檢查室被移動至前述對準器之上方，且前述對準器使前述平台上升，在前述被檢查體接觸於前述探針卡之接觸探針的狀態下，使前述平台密接於前述測試器部，並在其狀態下，前述測試器部與前述平台一起被移動至前述檢查室。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之檢查系統，其中， 　　至少前述對準區域及前述檢查室，係被保持為適於檢查的環境。
  8. 如申請專利範圍第7項之檢查系統，其中， 　　前述裝載器部，係具有： 　　裝載器模組，具有從被檢查體收納容器搬入搬出被檢查體的裝載器；及 　　搬送區域，將從前述裝載器模組所搬出的被檢查體對於前述對準區域進行搬送， 　　前述搬送區域被保持為適於前述檢查的環境，在前述搬送區域與前述對準區域之間具有擋板。
  9. 如申請專利範圍第8項之檢查系統，其中， 　　前述裝載器，係被設置成可在「將被檢查體對於前述被檢查體收納容器進行收授」的位置與「將被檢查體對於前述搬送區域進行收授」的位置之間升降。
  10. 如申請專利範圍第8項之檢查系統，其中， 　　前述搬送區域，係具有：緩衝部，暫時放置被檢查體；預對準部，進行被檢查體之預對準；及搬送部，具有在前述緩衝部及前述預對準部與前述對準模組之間搬送被檢查體的搬送機構， 　　來自前述裝載器之被檢查體的收授，係對於前述緩衝部及前述預對準部而進行，在「前述裝載器模組與前述緩衝部之間」及「前述裝載器模組與前述預對準部之間」及「前述搬送部與前述對準區域之間」設置有前述擋板。
  11. 如申請專利範圍第10項之檢查系統，其中， 　　前述搬送機構，係被設置成可在前述緩衝部與前述預對準部與前述對準模組的收授部之間升降。
  12. 如申請專利範圍第7項之檢查系統，其中， 　　前述複數個檢查室，係分別獨立或一體地被控制成適於前述檢查的環境。
  13. 如申請專利範圍第7項之檢查系統，其中， 　　在前述複數個檢查室的各個與前述對準區域之間設置有擋板。
  14. 如申請專利範圍第13項之檢查系統，其中， 　　在前述檢查室之前述對準區域側具有前面從垂直方向傾斜的底板，前述擋板沿著從前述垂直方向傾斜之前面，在上下方向上斜向地移動而開關前述檢查室之前述對準區域側的開口。
  15. 如申請專利範圍第14項之檢查系統，其中， 　　在前述底板，係設置有引導前述擋板之導引構件，前述擋板，係具有複數個凸輪從動件，藉由前述凸輪從動件被引導至前述導引構件，前述導引構件，係具有：落入部，呈一角度，使得當關閉前述擋板之際，前述擋板被推壓至前述底板側。
  16. 如申請專利範圍第13項之檢查系統，其中， 　　關閉前述複數個檢查室中至少正在維護之檢查室的前述擋板。
  17. 如申請專利範圍第7項之檢查系統，其中， 　　前述檢查，係在低溫下進行，適於前述檢查之環境，係乾燥氛圍。
  18. 如申請專利範圍第1或2項之檢查系統，其中，具有： 　　冷卻機構，冷卻前述測試器。
  19. 如申請專利範圍第18項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻機構，係具有：冷卻液管，將冷卻液供給至前述測試器內，前述冷卻液管，係與真空管線及供電纜線一起被收容於多關節纜線管內。
  20. 如申請專利範圍第18項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻機構，係在前述測試器之背面側具有冷卻構件，該冷卻構件，係在進行檢查時，以接觸於前述測試器的方式，冷卻前述測試器，前述測試器，係可對前述冷卻構件接觸分離。
  21. 如申請專利範圍第20項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻構件，係藉由熱傳導冷卻前述測試器。
  22. 如申請專利範圍第21項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻機構，係具有：冷卻媒體流路，被設置於前述測試器，冷卻媒體循環於其中，在前述測試器從前述冷卻構件脫離時，藉由循環於前述冷卻媒體流路的冷卻媒體來冷卻前述測試器。
  23. 如申請專利範圍第20項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻構件及前述測試器，係分別具有冷卻媒體流路， 　　當前述冷卻構件接觸於前述測試器之際，係藉由藕合器連接前述冷卻構件的冷卻媒體流路與前述測試器的冷卻媒體流路，來自前述冷卻構件之前述冷卻媒體流向前述測試器而被冷卻， 　　在前述測試器從前述冷卻構件脫離時，係前述冷卻媒體流動於前述測試器之冷卻媒體流路，以冷卻前述測試器。
  24. 如申請專利範圍第18項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻機構，係具有：冷卻構件；測試器側冷卻構件，被設置成可對前述冷卻構件接觸分離；及熱導管，基端部被插入至前述測試器側冷卻構件，前端部被連接於前述測試器內部的發熱部。
  25. 如申請專利範圍第24項之檢查系統，其中， 　　前述熱導管，係被配置成朝向前述測試器側之前端部而往下側方向傾斜。
  26. 如申請專利範圍第18項之檢查系統，其中， 　　前述測試器，係藉由前述探針卡之探針與被保持於卡盤之被檢查體接觸的方式，進行前述被檢查體之電性檢查，前述卡盤，係藉由將冷卻液循環供給至前述卡盤的卡盤用急冷器單元予以冷卻，前述冷卻機構，係藉由循環供給來自前述卡盤用急冷器單元之冷卻液的方式，冷卻前述測試器。
  27. 如申請專利範圍第18項之檢查系統，其中， 　　前述冷卻機構，係藉由將設置有前述檢查系統之工場的工場內水進行循環供給的方式，冷卻前述測試器。
  28. 如申請專利範圍第1或2項之檢查系統，其中， 　　在前述對準區域之周圍，放射狀地設置有複數個前述檢查模組。
  29. 如申請專利範圍第1或2項之檢查系統，其中， 　　前述對準區域，係呈長形之長方體狀，前述檢查模組，係沿著前述對準區域之長邊方向的兩面而配列有複數個，前述對準器模組，係被設成為亦可在前述對準區域之長邊方向上移動。
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