WO2003063234A1 - Dispositif supprimant l'electricite statique d'une table et appareil d'essai - Google Patents

Description

明 細 書

載置台の除電機構及び検査装置

この出願は、 2 0 0 2年 1 月 2 3 日 に提出された前の 日本 出願 2 0 0 2 - 0 1 4 5 5 9 に基づいて、 優先権を主張する， この出願の内容はこ こに取り 込まれる。

技術分野

本発明は、 載置台の除電機構及ぴ検查装置に関する。 更に 詳しく は、 被処理体の電気的特性を検查する時に、 被処理体 の損傷を防止するための載置台の除電機構及び検査装置に関 する。

背景技術

被処理体を処理する工程 （例えば、 半導体製造工程） は、 ウェハ状の基板の上に形成された複数の半導体素子 （以下、

「デバイ ス」 と称す。 ） を検査する工程を有する。 この工程 を行う ための検査装置は、 例えば図 3 A， B に示される よ う に、 カセ ッ ト C内に収納されたウェハ Wを一枚ずつ搬送する ためのローダ室 1 と、 このローダ室 1 に隣接し、 ウェハ Wの 電気的特性を検査するためのプローバ室 2 と を備える こ と が できる。

図 3 A， B に示される よ う に、 ローダ室 1 は、 ウェハ Wを 1 枚ずつ搬送する ウェハ搬送機構 3 と、 ウェハ搬送機構 3 に よ り 搬送される ウェハ Wの向き を揃える粗位置決め機構 （以 下、 「サブチャ ック」 と称す。 ） 4 と を備える こ とができ る プローバ室 2 は、 ウェハ Wを载置して三軸方向 （ X、 Y、 Ζ方向） に移動する と共に 6 方向に正逆回転する載置台 5 と 載置台 5 の上方に配置されたプローブカー ド 6 と、 プローブ カー ド 6 のプローブ 6 A と載置台 5 上の ウェハ Wと の位置合 わせを行う位置決め機構 （以下、 「ァライ メ ン ト機構」 と称 す。 ) 7 と を備えるこ とができる。

プローブカー ド 6 はプローバ室 2 のへッ ドプレー ト 8 に固 定される。 このへッ ドプレー ト 8 上にはテス トへッ ド Tが配 置され、 テス トへッ ド Tはプローブカー ド 6 を外部のテスタ と電気的に接続する。

ウェハ W上に形成されたデバイ スの電気的特性を検査する 場合には、 ウェハ搬送機構 3 がカセッ ト C内から ウェハ Wを 取り 出 し、 プローバ室 2 内の載置台 5 上に載置する。 ウェハ 搬送機構 3 がウェハ Wを搬送する間に、 サブチャ ック 4上で ウェハ Wは一定の方向に位置合わせされる。 プローバ室 2 内 では、 載置台 5 を X、 Y及ぴ 0 方向へ移動する こ と によ り 、 ァライ メ ン ト機構 7 を介してウェハ Wとプローブ 6 Aの位置 が合わせられる。 載置台 5 が X、 Y方向へ移動し、 最初のデ バイ スをプローブ 6 Aの真下に位置させる。 この後、 載置台 5 力 方向に上昇する こ と によ り 、 デバイス とプローブ 6 A とが電気的に接触させられる。 載置台がさ らにオーバー ドラ イブした状態で、 デバイスの電気的特性が検査される。 検查 後、 载置台 5 が下降し、 載置台 5 によ る ウェハ Wのイ ンデッ タ ス送り を繰り 返すこ と によ り 、 ウェハ W上に形成された複 数のデバイ スの電気的特性が検査される。 これらのデバイス の検査終了後、 ウェハ搬送機構 3 がウェハ Wをカセ ッ ト C内 の元の位置へ戻す。 以上の操作を繰り 返すこ と によ り 、 次の ウェハ W上に形成されたデバイ スの電気的特性が検査される _c 発明の開示

しかしなが ら、 載置台 5 上に静電気が帯電する。 この静電 気はウェハ Wにも移動する。 このため、 ウェハ W上に形成さ れた被処理体の電気的特性の検査のために、 デバイス とプロ ーブ 6 Aと を接触させる時に、 デバイス とプローブ 6 A間に 放電によ るアーク が発生し、 このアークがデバイスを損傷す る虞があった。 デバイ スの超高集積化及び薄膜化によ り 、 こ のよ う な現象が顕著にな り つつある。

本発明は、 上記課題の内の少な く と も 1 つを解決するため になされた。

本発明は、 1 つの観点に従って、 デバイス等の被処理体の 損傷を防止する こ と ができ る、 載置台の除電機構を提供する こ と を目的とする。

本発明は、 他の観点に従って、 載置台の除電機構を備えた 検査装置を提供する こ と を目的と している。

本願発明の 1 つの観点に従って、 被処理体を載置するため の載置台のための除電機構が提供される。 こ の除電機構は下 記を具備する ：

接地された配線、 該配線は第 1 の端部と第 2 の端部と を有 し、 第 2 の端部は接地される ；

該載置台と前記配線の第 1 の端部の間に配置された機械的 スィ ツチ機構。

また、 本願発明の他の観点に従って、 下記を具備する除電 機構を具備した検査装置が提供される ： 接地された配線、 該配線は第 1 の端部と第 2 の端部と を有 し、 第 2 の端部は接地される ；

該载置台 と該配線の第 1 の端部の間に配置された機械的ス ィ ッチ機構。

上記 1 つの観点に従って提供される除電機構及び上記他の 観点に従って提供される検査装置は、 下記（1 )一（6 )の少なく と も 1 つを具備する こ と が好ま しい。 さ らに、 これらの発明 は下記（1 )一（6 )の内のいずれか 2つ或いは三つ以上を組み合 わせて具備するこ とが好ま しい。

( 1 )前記被処理体は、 被検査体である。

( 2)前記配線は、 第 1 の端部と第 2の端部との間に抵抗体を 具備する。

( 3)下記を具備する該機械的スィ ツチ機構 ：

接触端子、 該接触端子は接触端子本体、 第 3 の端部及び 第 4 の端部を有 し、 第 4 の端部は大地或いは前記配線の第 1 の端部と電気的に接続され、 第 3 の端部は該載置台と の間で の物理的な接触状態をオンオフされる ；

第 3 の端部が載置台に接触した状態においては、 載置台 は接触端子の第 3 の端部、 接触端子本体、 第 4 の端部、 該配 線の第 1 の端部、 抵抗体、 該抵抗体の第 2 の端部を介 して接 地される。

(4)該接触端子及び載置台の少なく と も 1 つに具備された、 該接触端子の第 3 の端部と載置台と を弾力的に接触させるた めの弾力的接触機構。

( 5 )正逆方向に回転可能な載置台と、 該載置台の側面に設け られたパネ性を有する除電プレー ト。

( 6)ポゴピン、 該ポゴピンは該接触子が具備する弹カ的接触 機構である。

図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の除電機構の一実施形態を示す概念図であ る。

図 2 は、 従前の除電機構を示す概念図である。

図 3 A， 3 B は、 他の検查装置の一例を示す図である。 図

3 Aは検査装置の内部を示す側面図、 図 3 B は図 3 Aの平面 図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明の他の 目的及び利点は、 以下の明細書に記載され、 その一部は該開示から 自明であるか、 又は本発明の実行によ り得られるであろ う。 本発明の該目的及び利点は、 こ こに特 に指摘される手段と の組み合わせによ り 実現され得る。

本願発明は、 ウェハ状基板 （例、 被検查体） を載置するた めの載置台の除電機構に関する。 この除電機構は、 ウェハ上 に形成された複数のデバイ スの電気的特性を検査するための 検査装置に採用 される こ と ができ る。 しかし、 本願発明の除 電機構は、 液晶基板な どの種々 の被処理体を載置するための 載置台にも採用される こ と ができ る。 こ こでは、 本願発明を よ り 具体的に説明するために、 該除電機構が ウェハ上に形成 された複数のデバイ スの電気的特性を検査するための検査装 置に採用されたケース に基づいて、 本願発明の実施例が説明 される。 以下、 図 1 、 図 2 に示された実施形態に基づいて本発明が 説明 される。 本実施形態の検査装置 1 0 は、 図 1 に示すよ う に、 本実施形態が備える除電機構 2 0 以外は従来の検査装置 に準じて構成されている。 そこで、 図 1 に示された検査装置 の除電機構 2 0 が説明される。 載置台 1 1 は、 ウェハ状基板 (以下、 「ウェハ」 とい う ） を載置するチャ ック ト ップ 1 1 Aを有する こ とができ る。 載置台は回転駆動機構 4 1 によ り 正逆回転可能に構成される こ と ができ る。 載置台 1 1 (チヤ ック ト ップ 1 1 A ) 、 及びチャ ック ト ップ 1 1 A上に載置さ れた ウェハには静電気が帯電する。 この静電気は、 ウェハ上 に形成された被処理体 （以下、 「デバイ ス」 とい う ） の検査 時に、 デバイスを損傷する虞がある。

本実施形態では、 ウェハの交換を行 う 際に、 本実施形態の 除電機構 2 0 によ り 、 載置台 1 1 (チャ ック ト ップ） の静電 気を除去する。 本実施形態の除電機構 2 0 は、 図 1 に示され よ う に、 接地された配線 2 3 と、 載置台 と配線の間に配置さ れた機械的スィ ッチ機構 （以下、 「スィ ッチ」 とい う ） 4 0 を具備する。

配線 2 3 は、 第 1 の端部 2 3 ( 1 ) と 第 2 の端部 2 3 ( 2 ) と を有する。 第 2 の端部は接地される。 第 1 の端部と 第 2 の端子と の間には抵抗体 2 3 ( 3 ) が配置される こ とが でき る。 こ の抵抗体によ り 、 載置台 1 1 から大地へ放電され る電流の値を制限する こ とができる。

スィ ッチ 4 0 は、 載置台 1 1 と、 配線との間を機械的にォ ンオフする。 スィ ツチ 4 0 の実施態様が図 1 を使用 して説明 される。 スィ ッチ 4 0 は、 ブロ ック 2 2 に固定された接触子 2 1 を採用する こ とができ る。 接触子 2 1 は弾性的接触機構 2 1 ( 1 ) によ り載置台に弾性的に接触する。

この接触子 2 1 は、 第 3 の端部 2 1 ( 2 ) と第 4 の端部 2 1 ( 3 ) と を具備する こ と ができ る。 弾性的接触機構 2 1

( 1 ) は、 図 1 に示された矢印方向に伸縮する こ と が好ま し い。 弾性的接触機構 2 1 ( 1 ) が伸びた状態では、 第 3 の端 部 2 1 ( 2 ) が載置台 1 1 に接触する。 この接触状態におい て、 载置台 1 1 は、 接触子 2 1 の第 3 の端部 2 1 ( 2 ) , 接 触子本体 2 1 ( 1 ) 、 第 4 の端部 2 1 ( 3 ) 、 配線 2 3 の第 1 の端部 2 3 ( 1 ) , 抵抗体 2 3 ( 3 ) 、 第 2 の端部 2 3

( 2 ) と を介して大地に接続される。

弹性的接触機構 2 1 ( 1 ) と して、 ポゴピンが採用される ことが好ま しい。

スィ ッチ機構の他の実施態様と しては、 上記した接触子 2 •1 と配線 2 3 に加えて、 載置台 1 1 に取り 付け られた除電プ レー ト 2 4 を具備する こ とが好ま しい。

除電用プレー ト 2 4 は載置台 1 1 のチャ ッ ク ト ップ 1 1 A に電気的に接続される と と もに、 除電用プレー ト 2 4 の端部 2 4 Aはチャ ック ト ップ 1 1 Aから外方に向けて突出 してい る。 この除電用プレー ト 2 4は導電性金属で構成され、 パネ 性を有する こ とが好ま しい

接触子 2 1 は、 チャ ック ト ップ 1 1 Aから静電気を除去 し ない時には、 除電用プレー ト 2 4 から離れている。 この結果 スィ ツチ 4 0 はオフの状態になっている。 ブロ ック 2 2 は接触子 2 1 (以下、 「ポゴピン」 とい う ） を保持する。

次に、 図 1 に示された装置の動作が説明される。

従来と同様に、 ウェハ上に形成された全てのデバイ スの電 気的特性が検査された後、 チャ ック ト ップ 1 1 A上の ウェハ はウェハ搬送機構 3 (図 3 B ) によ り プローバ室から搬出さ れる。 次のウェハを受け取るまでの間に、 載置台 1 1 は例え ば反時計回り に回転し、 図 1 に示された状態になる。

こ の状態において、 除電用プレー ト 2 4 の端部 2 4 Aと ポ ゴピン 2 1 の第 3 の端部 2 1 ( 2 ) とが弾力的に接触する。 すなわち、 除電用プレー ト 2 4 の端部 2 4 Aが第 3 の端部 2 1 ( 2 ) を押圧する こ と によ り 、 除電用プレー ト 2 4 の端部 2 4 Aが載置台 1 1 の外周面から部分的に離れる と共に、 ポ ゴピン 2 1 の第 3 の端部 2 1 ( 2 ) が縮む。 この状態はスィ ツチ 2 1 がオンの状態であ り 、 チャ ック ト ップ 1 1 A とポゴ ピン 2 1 と は、 除電用プレー ト 2 4 を介 して電気的に接続さ れる。

こ の状態でチャ ック ト ップ 1 1 Aに帯電した静電気は除電 用プレー ト 2 4 A及ぴポゴピン 2 1 及び抵抗体 2 3 ( 3 ) を 介して大地に流れ込む結果、 静電気が除去される。

次いで、 载置台 1 1 が逆回転する こ と によ り 、 ポゴピン 2 1 は除電用プレー ト 2 4 の端部 2 4 Aか ら離間する。 この結 果、 スィ ッチ 2 1 はオフ と な り 、 チャ ック ト ップ 1 1 Aは大 地と電気的な絶縁状態にされる。

チャ ック ト ップ 1 1 Aが除電された後、 ウェハ搬送機構 3 が次のウェハをチャ ック ト ップ 1 1 A上に載置する。 ァライ メ ン ト機構が载置台 1 1 上のウェハと プローブの位置合わせ を行う。 ウェハ上に形成された各デバイ スの電気的特性が検 查される際、 載置台 1 1 (チャ ッ ク ト ップ 1 1 A ) から静電 気が除去されている こ とから、 ウェハも帯電する こ と がない。 このため、 ウェハ上のデバイスにプローブが接触しても、 放 電によるアーク は発生せず、 デバイスが損傷される こ とが防 止される こ と ができ、 ひいてはデバイ スの歩留 り 低下を防止 する こ と ができ る。 除電機構 2 0 のポゴピン 2 1 が、 チヤ ッ ク ト ップ 1 1 A と大地と の間を機械的に切 り 離しているため、 チャ ック ト ップ 1 1 Aから電流の リ ークがない。 この結果、 安定した信頼性のある検査が行われるこ とができる。

以上説明 したよ う に、 本実施形態においては、 機械的スィ ツチ機構を備えた除電機構 2 0 がチャ ック ト ップ 1 1 Aに帯 電した静電気を除去する こ とができ る。 検査時において、 ゥ ェハとプローブ間の放電によるアーク を防止する こ と によ り . ウェハの損傷が防止されるこ とができる。

本実施形態においては、 ポゴピン 2 1 と接地間に抵抗体 2 3 ( 3 ) を設けたため、 静電気の急激な放電を回避する こ と ができる。

本実施形態においては、 スィ ッチと して押圧力の小さいポ ゴピン 2 1 を使用するため、 チャ ック ト ップ 1 1 Aに対する 機械的な負荷を軽減する こ とができる。

図 2 は、 他の除電機構を示す概念図である。 この除電機構 3 0 は、 チャ ック ト ップ 1 1 Aに接続された抵抗体 3 1 と、 この抵抗体 3 1 に接続され且つ接地された リ レー 3 2 と を備 える。 ウェハ Wの交換時に、 リ レー 3 2 が破線で示すよ う に 電子的にオンする こ と によ り 、 チャ ック ト ップ 1 1 Aの静電 気が除去される。 この除電機構 3 0 はリ レー 3 2 を使用 して いるため、 ピコア ンペア単位の電流が リ ークする場合がある このため、 検査においてピコアンペア単位の微小電流を測定 する場合には、 検査の安定性を阻害する虞がある。 こ の除電 機構は、 同図に示される よ う に、 プローブカー ド 1 2 のプロ ーブ 1 2 Aをウェハ Wに接触させた検査状態において、 抵抗 体 3 1 がチャ ック ト ップ 1 1 Aと接続されている。 抵抗体 3 1 がアンテナと して働く ため、 抵抗体がノイ ズを拾う 。 こ の ノイ ズがテスタ 1 3 によ る検査の安定性を阻害する虞がある , この除電機構は、 リ レー 3 2 の駆動用の電源を必要とする ため、 多少複雑な構造と なる。 こ の除電機構 3 0 は、 この よ う に多少の問題点もあるが、 微小電流を測定しない場合には ウェハの損傷等の支障もなく検査を行う こ とができる。 ■ 本発明は上記各実施形態に何等制限される ものではなく 、 必要に応じて各構成要素を適宜設計変更する こ とができる。

例えば、 上記実施形態の除電機構 2 0 は、 ポゴピン 2 1 と 接地間に抵抗体 2 3 ( 3 ) を設けた。 しカゝ し、 抵抗体 2 3 ( 3 ) がな く てもチャ ック ト ップ 1 1 Aの静電気を除去する こ とができる。

除電用プレー ト 2 4 を設けずに、 チャ ック ト ップ 1 1 Aを X、 Y方向に移動する こ と によ り 、 チャ ック ト ップ 1 1 Aを ポゴピン 2 1 に直接接触させる よ う に しても良い。 本発明の実施態様によれば、 被処理体 （半導体素子） の損 傷を防止する こ と ができ る除電機構及び検査装置を提供する こ と ができ る。

Claims

2 §虫 求 の 範 囲

1 . 被処理体用の载置台 （ 1 1 A ) のための除電機構 （ 2 0 ) 、 該除電機構は下記を具備する ：

接地された配線 （ 2 3 ) 、 該配線は第 1 の端部 （ 2 3 ( 1 ) ) と第 2 の端部 （ 2 3 ( 2 ) ) と を有し、 第 2 の端部 は接地される ；

該載置台と前記配線の第 1 の端部の間に配置された機械 的スィ ッチ機構 （ 4 0 ) 。

2. 前記被処理体は被検査体であ り 、 前記配線は、 第 1 の端 部と第 2の端部と の間に抵抗体 （ 2 3 ( 3 ) ) を具備する、 請求項 1 に記載の除電機構。

3 . 請求項 1 に記載の載置台のための除電機構、 該除電機構 における前記機械的スィ ッチ機構は下記を具備する、 ：

接触端子 （ 2 1 ) 、 該接触端子は接触端子本体 （ 2 1 ( 1 ) ) 、 第 3 の端部 （ 2 1 ( 2 ) ) 及び第 4 の端部 （ 2 1 ( 3 ) ) を有し、 第 4の端部は該配線の第 1 の端部と電気的 に接続され、 第 3 の端部は該載置台と の接触状態を物理的に オンオフする ；

こ こにおいて、 第 3 の端部が載置台に接触 した状態にお いては、 載置台は接触端子の第 3 の端部、 接触端子本体、 第

4の端部、 該配線の第 1 の端部、 抵抗体、 該配線の第 2 の端 部を介して接地される。

4 . 前記接触端子及び載置台の少なく と も 1 つは、 該接触端 子の第 3 の端部と載置台と を弾力的に接触させるための弾性 的接触機構 （ 2 1 , 2 4 ) を具備する、 請求項 3 に記載の除 電機構。

5 . 該载置台は正逆方向に回転可能であ り 、 該載置台が具備 する前記弾力的接触機構は、 載置台の側面に設け られたバネ 性を有する除電プ レー ト （ 2 4 ， 2 4 A ) である、 請求項 4 に記載の除電機構。

6 . 該接触子が具備する前記弾力的接触機構は、 ポ ゴ ピ ン ( 2 1 ) である、 請求項 3 に記載の除電機構。

7 . 請求項 1 に記載された除電機構を備えた、 被処理体の電 気的特性を検査するための検査装置。

8 . 前記配線は、 第 1 の端部 と 第 2 の端部 と の間に抵抗体 ( 2 3 ( 3 ) ) を具備する、 請求項 7 に記載された検査装置,

9 . 前記機械的ス ィ ッ チ機構は下記を具備する、 請求項 7 に 記載された検査装置 ：

接触端子 （ 2 1 ) 、 該接触端子は接触端子本体 （ 2 1 ( 1 ) ) 、 第 3 の端部 （ 2 1 ( 2 ) ) 及び第 4 の端部 （ 2 1 ( 3 ) ) を有し、 第 4の端部は該配線の第 1 の端部と電気的 に接続され、

第 3 の端部は該载置台と の間での接触状態を物理的にオンォ フ される ；

こ こにおいて、 第 3 の端部が載置台に接触した状態にお いては、 載置台は接触端子の第 3 の端部、 接触端子本体、 第 4 の端部、 該配線の第 1 の端部、 抵抗体、 該配線の第 2 の端 部を介して接地される。

1 0 . 前記接触端子及び載置台の少な く と も 1 つは、 該接触 端子の第 3 の端部と載置台と を弾力的に接触させるための弾 力的接触機構 （ 2 1 ， 2 4 ) を具備する、 請求項 9 に記載さ れた検査装置。

1 1 . 該載置台は正逆方向に回転可能であ り 、 及び該載置台 が具備する前記弾力的接触機構は、 載置台の側面に設け られ たパネ性を有する除電プ レー ト （ 2 4 ， 2 4 A ) である、 請 求項 1 0 に記載の検查装置。

1 2 . 該接触子が具備する前記弾力的接触機構は、 ポ ゴ ピン ( 2 1 ) である、 請求項 1 0 に記載の検査装置。