TWI416654B - Mounting device - Google Patents

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TWI416654B
TWI416654B TW097103966A TW97103966A TWI416654B TW I416654 B TWI416654 B TW I416654B TW 097103966 A TW097103966 A TW 097103966A TW 97103966 A TW97103966 A TW 97103966A TW I416654 B TWI416654 B TW I416654B
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Hiroshi Shimoyama
Kazuya Yano
Masaru Suzuki
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Tokyo Electron Ltd
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    • B65G21/20—Means incorporated in, or attached to, framework or housings for guiding load-carriers, traction elements or loads supported on moving surfaces
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Description

載置裝置
本發明，是有關對於被處理體施加預定處理時，可昇降地載置被處理體之載置裝置，進一步詳細的話，是關於藉由平台機構可以朝水平方向高速移動的載置裝置。
這種的載置裝置，是以往裝備有對於被處理體(例如半導體晶圓)施加預定處理的處理裝置。代表性的處理裝置，是例如探針裝置等的檢查裝置。檢查裝置，是如第6圖(a)所示，具備：可昇降地載置半導體晶圓W的載置裝置1、及設有載置裝置1且將載置裝置1朝水平方向(X、Y方向)移動的平台機構2、及配置於載置裝置1上方的探針卡片3、及進行探針卡片3的複數探針3A及半導體晶圓W的電極焊墊的校位的校位機構(無圖示)，藉由校位機構進行半導體晶圓W的電極焊墊及複數探針3A的校位之後，使半導體晶圓W及複數探針3A電力地接觸並進行半導體晶圓W的檢查。
平台機構2，是如第6圖(a)所示，具備X平台2A、Y平台2B及固定平台2C，X、Y平台2A、2B是分別藉由驅動機構(無圖示)將載置台1朝X、Y方向移動。X導引機構2D是位在X平台2A及Y平台2B之間，X平台2A是隨著X導引機構2D於Y平台2B上朝X方向移動。Y導引機構2E是位在Y平台2B及固定平台2C之間，Y 平台2B是隨著Y導引機構2E於固定平台2C上朝Y方向移動。
然後，載置裝置1，是如第6圖(a)(b)所示，具備：載置半導體晶圓W用的載置台1A、及與載置台1A的下面中央連結的昇降體1B、及將昇降體1B從左右兩側可昇降地支撐的左右一對的支撐體1C，藉由內藏於昇降體1B的昇降驅動機構使昇降體及載置台昇降。昇降體1B，是形成平面形狀為略正方形的框體，於其內部內藏昇降驅動機構。昇降體1B的四隅是形成到達載置台1A的外周附近的大小。
左右一對的支撐體1C，是如第6圖(b)所示，具有：垂直壁1D、及垂直於垂直壁1D略中央的水平基板1E，並作為測量定盤用，藉由水平基板1E的複數螺絲孔1F被固定於X平台2A上。在垂直壁1D及水平基板1E之間，複數托架1G是在寬度方向分離形成。這些的垂直壁1D是貫通X平台2A的孔的方式垂下，各下端是分別在X平台2A的下方藉由連結基板1H相互連結。在此連結基板1H的中心設有構成昇降驅動機構的馬達1I。昇降驅動機構，是具有：馬達1I、及連結於馬達1I的滾珠螺桿(無圖示)、及與滾珠螺桿螺合且固定於昇降體1B側的螺帽構件(無圖示)。垂直壁1D，其相對於昇降體1B的面是形成略同一寬度。
在各支撐體1C的垂直壁1D之間各別隔有預定間隔且二根的昇降導引軌道1J是在寬度方向隔有預定間隔地被 固定，在各昇降導引軌道1J中卡合有被固定於垂直壁1D的上下的卡合體1K。
但是，習知的載置裝置1，是如第6圖(a)(b)所示，因為昇降體1B及支撐體1C較重，所以由平台機構2所產生的移動速度有上限，並且振動特性差，且移動後有餘震且載置裝置1直到靜止為止需要一段時間，而且X方向及Y方向的重量相異會導致重量平衡不佳。且，因為卡合體1K是在上下方向隔有預定間隔地安裝在昇降體1B，所以對於昇降體1B的重量，從探針3A施加於載置台1A的針壓的剛性並不高，且昇降體1B是只有左右兩側被支撐體1C所支撐，且剛性也有方向性，依據針壓場所不同，也會有載置台1A的傾斜不平衡的問題。
本發明的目的，是為了解決上述課題，提供一種載置裝置，藉由實現載置裝置的輕量化及高剛性化並且提高載置裝置的重量的對稱性，可以提高高速移動性及檢查的信賴性。
如本發明的申請專利範圍第1項的載置裝置，是是對於被設在可朝水平方向移動的平台機構上，其特徵為，具備：載置被處理體用的載置台、及支撐此載置台且形成比 上述載置台小徑的筒狀的昇降體、及在此昇降體的外周面在周方向相互等間隔設置的複數昇降導引軌道、及設有固定有各別與上述各昇降導引軌道卡合的卡合體的垂直壁之支撐體。
且，如本發明的申請專利範圍第2項的載置裝置，是如申請專利範圍第1項的發明，在上述昇降體的外周面在周方向垂直地設有相互隔有等間隔的複數補強部。
且，如本發明的申請專利範圍第3項的載置裝置，是如申請專利範圍第2項的發明，上述各補強部各別配置在上述各昇降導引軌道的中間。
且，如本發明的申請專利範圍第4項的載置裝置，是如申請專利範圍第2或3項的發明，在上述補強部的上端設置供支撐上述載置台用的突出部。
且，如本發明的申請專利範圍第5項的載置裝置，是如申請專利範圍第2~4項的任一項的發明，上述昇降導引軌道及上述補強部各別設在上述昇降體的外周面的三處。
依據本發明，可以提供一種載置裝置，可以實現載置裝置的輕量化及高剛性化並且提高載置裝置的重量的對稱性，可以提高高速移動性及檢查的信賴性。
以下依據如第1圖、第2圖所示的實施例說明本發明。又，各圖中，第1圖是顯示本發明的載置裝置的一實施例的立體圖，第2圖是顯示第1圖所示載置裝置的要部的平面圖，第3圖是顯示第1圖所示載置裝置的變形例的要部的立體圖，第4圖的(a)(b)是分別顯示第1圖所示載置裝置所使用的半導體晶圓的轉接機構的圖，(a)是顯示接取到半導體晶圓之前的狀態的要部剖面圖，(b)是顯示接取到半導體晶圓的狀態的要部剖面圖，第5圖(a)(b)是分別顯示習知的載置裝置所使用的半導體晶圓的轉接機構的圖，(a)是顯示接取到半導體晶圓之前的狀態的要部剖面圖，(b)是顯示接取到半導體晶圓的狀態的要部剖面圖。
本實施例的載置裝置10，是如第1圖、第2圖所示，具備：與載置台(無圖示)的下面中央連結的昇降體11、及在昇降體11的外周面在周方向隔有等間隔地配置的三處的昇降導引機構12、及藉由這些昇降導引機構12將昇降體11由三處可昇降地支撐的支撐體13，該三個支撐體13是在昇降體11的外周面在周方向相互隔有120°的間隔地配置，這些的支撐體13的重量是在昇降體11的周方向均等地配置。
昇降體11是形成外徑比載置台的小的圓筒狀。在昇降體11的外周面的三處，如第1圖、第2圖所示使補強部11A在周方向相互隔有120°的間隔地垂直配置，這些的補強部11A的上端面是形成從昇降體11呈放射狀伸出的 突出部。這些的補強部11A，是分別形成從昇降體11的下端朝向上端漸漸地朝外方寬度擴大的略直角三角形狀，各上端面是分別與昇降體11的上端面一致。呈放射狀配置的三處的補強部11A的上端面，是分別突出至載置台的外周緣部為止並從下面支撐載置台。如此補強部11A，是藉由從小徑的昇降體11呈放射狀伸出的突出部來擴大載置台的支撐領域，就可以對應半導體晶圓的大口徑化。當半導體晶圓的口徑小的情況中，如第3圖所示省略補強部11A，藉由圓筒狀的昇降體11支撐載置台也可以。因此，昇降體11，其整體與習知的正方形狀的昇降體相比為小型化，就可獲得該部分的輕量化。且，補強部11A，因為是與支撐體13同樣在周方向相互隔有120°的間隔地配置，所以補強部11A的重量是與支撐體13同樣在昇降體11的周方向均等地配置。
昇降導引機構12，是如第1圖、第2圖所示，具備：垂直固定於昇降體11外周面的昇降導引軌道12A、及上下配置固定於支撐體13的垂直壁13A的複數字狀的卡合體12B。昇降體11的安裝有昇降導引軌道12A的部分的下端，是如第1圖所示比圓筒狀的昇降體11的下端更朝下方突出形成昇降體11的下部突出部11B。且，如第2圖所示在昇降體11的內側的空間收納有構成昇降驅動機構14的馬達(無圖示)及滾珠螺桿14A，此滾珠螺桿14A是與被固定於昇降體11內部的螺帽構件螺合，藉由馬達的驅動透過滾珠螺桿14A及螺帽構件使昇降體11於 X平台21昇降。馬達是被固定於後述支撐體13的連結基板的中心部。
昇降導引軌道12A，因為是如上述在昇降體11的外周面相互隔有120°的間隔地設在三處，所以與這些之間的補強部11A相輔使昇降體11的上下方向的剛性在昇降體11的周方向每120°被強化。因此，即使在載置台的外周緣部的任一場所被針壓，也可抑制由針壓所產生的載置台的傾斜的參差不一，可以提高檢查的信賴性。
且，支撐體13，是如第1圖、第2圖所示，具有：垂直壁13A、及在垂直壁13A的略中央從垂直壁13A朝外方呈水平延設的水平基板13B、及補強垂直壁13A及水平基板13B的托架13C，作為測量定盤用。此支撐體13，是隔著水平基板13B被載置固定於X平台21上。托架13C，是在垂直壁13A及水平基板13B的寬度方向隔有等間隔地形成三處。昇降導引機構12的複數卡合體12B是在垂直方向的上下配置安裝於垂直壁13A的寬度方向的中間。三個的支撐體13，是如第2圖所示各別在垂直壁13A的下端隔著連結基板13D被連結一體化。此連結基板13D，是如第1圖所示位於X平台21的下方。在連結基板13D的中心部配置馬達，在此馬達中如第2圖所示連結有滾珠螺桿14A。滾珠螺桿14A，其軸芯是配置成與昇降體11的軸芯一致。又，在第2圖中，13E是將支撐體13X固定於平台21用的螺絲孔。
且，如第2圖所示在三個的支撐體13的垂直壁13A 的一方的端面各別設置壓起構件15，在載置台上進行半導體晶圓的轉接時供壓起被設在載置台的昇降銷。第4圖顯示壓起構件15及昇降銷的關係。又，在第4圖中壓起構件被顯示為自立者。
載置台16，是如第4圖的(a)(b)所示連結固定在昇降體11的上端。在載置台16的中心附近供昇降銷17貫通的孔在周方向相互隔有120°間隔地在同一圓周上形成於三處。在本實施例中昇降體11的外徑是比載置台16的外徑小很多，三處的昇降銷17是皆配置於昇降體11的外側。且，在載置台16的下面，具有供三條的昇降銷17的貫通孔的環17A是安裝成包圍昇降體11。在昇降銷17的下端形成凸緣，在此凸緣及環17A之間裝設有彈簧17B。而且，在各昇降銷17的正下方分別配置有壓起構件15，藉由昇降體11及載置台16的下降藉由壓起構件15將昇降銷17從載置台16壓起並從載置台16的載置面突出。如此昇降銷17及其支撐機構的零件點數可減少，可以降低製作成本。
進行半導體晶圓的轉接時之外，昇降銷17是如第4圖(a)所示從壓起構件15朝上方遠離。進行半導體晶圓W的轉接時，昇降體11是如同圖(b)所示地下降，在途中使昇降的銷17的凸緣接觸於壓起構件15。進一步昇降體11下降的話藉由壓起構件15抵抗彈簧17B的彈力被壓起並從載置台16的載置面突出成為進行半導體晶圓的轉接的態勢。之後，昇降體11上昇，昇降銷17藉由彈簧 17B的彈力回復至原來的狀態，使半導體晶圓載置於載置台16上。
對於此，習知的載置裝置的昇降銷4，是如第5圖(a)(b)所示，貫通位於載置台1A及載置台1A下面的環4A，使其下端被固定在位於環4A下方的固定環4B。在環4A及固定環4B之間是在周方向隔有等間隔地設置複數個彈簧4C。環4A及固定環4B是分別配置於昇降體1B的內側。而且，如同圖(a)(b)所示在固定環4B的正下方配置壓起構件5，藉由昇降體1B的下降使昇降銷4從載置台1A的載置面突出。如此，習知的昇降銷4因為設在昇降體1B的內側，所以昇降銷4的支撐機構也就是環4A、固定環4B及彈簧4C的零件點數較多，且，對於昇降銷4的支撐機構的壓起構件5的位置調整困難，且昇降銷4的昇降位置的調整困難。且，因為由昇降銷4的支撐機構也就是環4A、固定環4B及彈簧4C所構成，所以昇降銷4及其支撐機構的零件點數較多，成本提高。
然後，本實施例的載置裝置10，是在進行載置台上的半導體晶圓及探針卡片的複數探針的校位時或校位後進行半導體晶圓的檢查時，與習知同樣藉由平台機構20朝X、Y方向移動。此時，載置裝置10，因為與習知相比較輕量，所以可以提高移動速度，高速移動後的停止時的餘震小，可短時間靜止，就可以期待檢查處理量的提高。且，昇降體11的重量在周方向均等配置之外，因為高剛性形成，所以可減輕半導體晶圓及複數探針接觸時因針壓所產 生的載置台的傾斜，可以進一步進行高信賴性的檢查。
依據如以上說明的本實施例的載置裝置10，因為具備：載置半導體晶圓的載置台、及支撐此載置台且形成比上述載置台小徑的筒狀的昇降體11、及在此昇降體11的外周面在周方向相互隔有120°設置的三條的昇降導引軌道12A、及具有各別與各昇降導引軌道12A卡合的卡合體12B的固定垂直壁13A之支撐體13，所以載置裝置10可輕量化，並且昇降體11的上下方向的剛性可藉由昇降導引軌道12A提高，進一步支撐體13的重量因為在昇降體11的周方向均等配置，所以載置裝置10可以高速移動，停止時的餘震小，可期待短時間靜止來提高檢查的處理量。且，檢查時來自複數探針的針壓即使施加於載置台的任一場所，載置台的沈入即載置台的傾斜也可略均等，可以提高檢查的信賴性。
且，依據本實施例，因為在昇降體11的外周面在周方向相互隔有120°間隔地垂直設置三個的補強部11A，所以可以與昇降導引軌道12A相輔地提高昇降體11的縱方向的剛性。且，這些的補強部11A因為配置於三處的昇降導引軌道12A的中間，所以補強部11A的重量均等配置於昇降體11的周方向，載置裝置10的重量取得平衡就可將載置裝置10朝水平方向高速且圓滑地移動。進一步，因為藉由三處的補強部11A的突出部支撐載置台，所以即使昇降體11形成比載置台小徑很多，也可以藉由補強部11A支撐直到載置台的外周緣部為止，可以對應大口徑的 半導體晶圓。且，昇降導引軌道12A及補強部11A因為各別設在昇降體11的外周面的三處，可以由最小限度的重量提高昇降體11的剛性，可以促進載置裝置10的輕量化。
又，本發明，不限定於上述實施例，可以依據需要適宜變更設計。
〔產業上的利用可能性〕
本發明可最佳利用於藉由平台機構朝水平方向移動的載置裝置。
W‧‧‧半導體晶圓
1‧‧‧載置裝置
1A‧‧‧載置台
1B‧‧‧昇降體
1C‧‧‧支撐體
1D‧‧‧垂直壁
1E‧‧‧水平基板
1F‧‧‧螺絲孔
1G‧‧‧托架
1H‧‧‧連結基板
1J‧‧‧昇降導引軌道
1K‧‧‧卡合體
2‧‧‧平台機構
2A‧‧‧X平台
2B‧‧‧Y平台
2C‧‧‧固定平台
2D‧‧‧X導引機構
2E‧‧‧Y導引機構
3‧‧‧探針卡片
3A‧‧‧探針
4‧‧‧昇降銷
4A‧‧‧環
4B‧‧‧固定環
4C‧‧‧彈簧
5‧‧‧壓起構件
10‧‧‧載置裝置
11‧‧‧昇降體
11A‧‧‧補強部
11B‧‧‧下部突出部
12‧‧‧昇降導引機構
12A‧‧‧昇降導引軌道
12B‧‧‧卡合體
13‧‧‧支撐體
13A‧‧‧垂直壁
13B‧‧‧水平基板
13C‧‧‧托架
13D‧‧‧連結基板
14‧‧‧昇降驅動機構
14A‧‧‧滾珠螺桿
15‧‧‧壓起構件
16‧‧‧載置台
17‧‧‧昇降銷
17A‧‧‧環
17B‧‧‧彈簧
20‧‧‧平台機構
21‧‧‧X平台
〔第1圖〕顯示本發明的載置裝置的一實施例的立體圖。
〔第2圖〕第1圖所示載置裝置的要部的平面圖。
〔第3圖〕第1圖所示載置裝置的變形例的要部的立體圖。
〔第4圖〕(a)(b)是分別顯示第1圖所示載置裝置所使用的半導體晶圓的轉接機構，(a)是顯示接取到半導體晶圓之前的狀態的要部剖面圖，(b)是顯示接取到半導體晶圓的狀態的要部剖面圖。
〔第5圖〕(a)(b)是分別顯示習知的載置裝置所使用的半導體晶圓的轉接機構，(a)是顯示接取到半導體晶圓之前的狀態的要部剖面圖，(b)是顯示接取到半 導體晶圓的狀態的要部剖面圖。
〔第6圖〕(a)(b)是分別顯示習知的載置裝置所適用的檢查裝置的要部的圖，(a)是顯示其側面圖，(b)是顯示其要部的平面圖。
10‧‧‧載置裝置
11‧‧‧昇降體
11A‧‧‧補強部
11B‧‧‧下部突出部
12‧‧‧昇降導引機構
12A‧‧‧昇降導引軌道
12B‧‧‧卡合體
13‧‧‧支撐體
13A‧‧‧垂直壁
13B‧‧‧水平基板
13C‧‧‧托架
20‧‧‧平台機構
21‧‧‧X平台

Claims (7)

  1. 一種載置裝置，是對於被設在可朝水平方向移動的平台機構上，其特徵為，具備：載置被處理體用的載置台、及支撐此載置台且形成比上述載置台小徑的筒狀的昇降體、及在此昇降體的外周面在周方向相互等間隔設置的複數昇降導引軌道、及設有固定有各別與上述各昇降導引軌道卡合的卡合體的垂直壁之複數支撐體，上述筒狀的昇降體是相對於上述複數支撐體垂直地移動，上述載置台包括用於壓起上述被處理體之複數昇降銷、及用於允許該複數昇降銷穿過其中之複數孔，上述複數昇降銷及上述複數孔係配置在距上述載置台的中央之一距離，且被配置在上述昇降體的外側。
  2. 如申請專利範圍第1項的載置裝置，其中，在上述昇降體的外周面在周方向垂直地設有相互隔有等間隔的複數補強部。
  3. 如申請專利範圍第2項的載置裝置，其中，上述各補強部各別配置在上述各昇降導引軌道的中間。
  4. 如申請專利範圍第2或3項的載置裝置，其中，在上述補強部的上端設置供支撐上述載置台用的突出部。
  5. 如申請專利範圍第2或3項的載置裝置，其中，上述昇降導引軌道及上述補強部各別設在上述昇降體的外周面的三處。
  6. 如申請專利範圍第4項的載置裝置，其中，上述 昇降導引軌道及上述補強部各別設在上述昇降體的外周面的三處。
  7. 如申請專利範圍第1項的載置裝置，其中，上述垂直壁設有壓起構件，該壓起構件是配置在上述複數昇降銷的正下方，以壓起上述複數昇降銷。
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