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JP7033250B2 - Prober - Google Patents

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JP7033250B2
JP7033250B2 JP2021024224A JP2021024224A JP7033250B2 JP 7033250 B2 JP7033250 B2 JP 7033250B2 JP 2021024224 A JP2021024224 A JP 2021024224A JP 2021024224 A JP2021024224 A JP 2021024224A JP 7033250 B2 JP7033250 B2 JP 7033250B2
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wafer
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)

Description

本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体素子(チップ)の電気的特性の検査を行うプローバに関し、特に、被メンテナンス装置をメンテナンスエリア側に引き出す引出機構を備えたプローバに関する。 The present invention relates to a prober for inspecting the electrical characteristics of a plurality of semiconductor elements (chips) formed on a semiconductor wafer, and more particularly to a prober provided with a pull-out mechanism for pulling out a device to be maintained to the maintenance area side.

従来、複数の測定部(セル)と、各測定部へ搬送物(ウエハ)を搬送する搬送機構(ローダ)と、ポゴフレーム(被メンテナンス装置)を側方向に引き出す引出機構(移動機構)と、を備えたプローバ(ウエハ検査装置)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のプローバによれば、ポゴフレームの上方に配置されたテストヘッドを移動機構によって上昇させてポゴフレームから離間させた状態で、ポゴフレームを側方向に引き出す構成であるため、ポゴフレームを側方向へ引き出す際、ポゴフレームのポゴピンがテストヘッドと擦れることに起因するポゴピンの折損等を防止することができる
Conventionally, a plurality of measuring units (cells), a transport mechanism (loader) for transporting a transported object (wafer) to each measuring unit, a pull-out mechanism (moving mechanism) for pulling out a pogo frame (maintenance device) laterally, and A prober (wafer inspection device) provided with the above is proposed (see, for example, Patent Document 1). According to the prober described in Patent Document 1, the pogo frame is pulled out laterally in a state where the test head arranged above the pogo frame is raised by the moving mechanism and separated from the pogo frame. When the frame is pulled out laterally, it is possible to prevent the pogo pin from being broken due to the pogo pin of the pogo frame rubbing against the test head.

特開2014-179379号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-179379

しかしながら、特許文献1に記載のプローバにおいては、被メンテナンス装置の引出方向と搬送物の搬送方向とをどのような関係とするのが望ましいかについては一切提案されていない。 However, in the prober described in Patent Document 1, it is not proposed at all what kind of relationship is desirable between the pull-out direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、被メンテナンス装置及び被メンテナンス装置を引き出す引出機構を備えた複数の測定部と、搬送物の搬送先の測定部にアクセス可能な位置まで移動して搬送物を搬送先の測定部内に搬送する搬送ユニットと、を備えたプローバにおいて、高精度が求められる被メンテナンス装置の位置決めの際に考慮しなくてはならないアッベ誤差を抑制すること(又は無くすこと)を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, up to a plurality of measuring units equipped with a maintenance device and a pull-out mechanism for pulling out the maintenance device, and a position where the measurement unit to which the transported object is transported can be accessed. In a prober equipped with a transport unit that moves and transports the transported material into the measurement unit of the transport destination, it is possible to suppress the abbe error that must be taken into consideration when positioning the equipment to be maintained, which requires high accuracy. Or to eliminate it).

上記目的を達成するために、本発明のプローバは、搬送エリアとメンテナンスエリアとの間に配置された複数の測定部であって、ウエハ上に形成された半導体素子の検査の際に用いられる被メンテナンス装置と、前記被メンテナンス装置を前記メンテナンスエリア側に引き出す引出機構と、を備えた複数の測定部と、搬送物を収納する筐体を備え、前記搬送エリア内において前記搬送物の搬送先の測定部にアクセス可能な位置まで移動して前記搬送物を前記搬送先の測定部内に搬送する搬送ユニットと、を備え、前記被メンテナンス装置の引出方向と前記搬送物の搬送方向とが一直線状である。 In order to achieve the above object, the prober of the present invention is a plurality of measuring units arranged between a transport area and a maintenance area, and is used when inspecting a semiconductor element formed on a wafer. A plurality of measuring units equipped with a maintenance device, a pull-out mechanism for pulling out the device to be maintained to the maintenance area side, and a housing for storing the transported object are provided, and the transported object is transported within the transported area. A transport unit that moves to a position accessible to the measurement unit and transports the transported object into the measurement unit at the transport destination is provided, and the withdrawal direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object are in a straight line. be.

本発明のプローバの一態様において、前記被メンテナンス装置を昇降させる昇降機構をさらに備え、前記引出機構は、前記昇降機構によって所定位置まで上昇された前記被メンテナンス装置を前記メンテナンスエリア側に引き出すように構成されている。 In one aspect of the prober of the present invention, an elevating mechanism for raising and lowering the device to be maintained is further provided, and the pull-out mechanism pulls the device to be maintained raised to a predetermined position by the elevating mechanism toward the maintenance area. It is configured.

本発明のプローバの一態様において、前記被メンテナンス装置は、テストヘッド及びその下方に配置されたポゴフレームのうち少なくとも一方である。 In one aspect of the prober of the present invention, the device to be maintained is at least one of a test head and a pogo frame arranged below the test head.

本発明のプローバの一態様において、前記被メンテナンス装置は、テストヘッド及びその下方に配置されたポゴフレームのうち少なくとも一方であり、前記昇降機構は、前記ポゴフレームのポゴピンが電気的に接続されるポゴピン接続位置とその上方のテストヘッド引出位置との間で前記テストヘッドを昇降させるテストヘッド昇降機構、及び、プローブカードのプローブが電気的に接続されるプローブ接続位置とその上方のポゴフレーム引出位置との間で前記ポゴフレームを昇降させるポゴフレーム昇降機構のうち少なくとも一方であり、前記引出機構は、前記テストヘッド引出位置まで上昇された前記テストヘッドを前記メンテナンスエリア側に引き出すテストヘッド引出機構、及び、前記ポゴフレーム引出位置まで上昇された前記ポゴフレームを前記メンテナンスエリア側に引き出すポゴフレーム引出機構のうち少なくとも一方である。 In one aspect of the prober of the present invention, the maintenance device is at least one of a test head and a pogo frame arranged below the test head, and the elevating mechanism is electrically connected to a pogo pin of the pogo frame. A test head elevating mechanism that raises and lowers the test head between the pogo pin connection position and the test head drawer position above it, and the probe connection position where the probe of the probe card is electrically connected and the pogo frame drawer position above it. At least one of the pogo frame raising and lowering mechanisms for raising and lowering the pogo frame, the pull-out mechanism is a test head pull-out mechanism that pulls out the test head raised to the test head pull-out position to the maintenance area side. And, at least one of the pogo frame withdrawal mechanisms for pulling out the pogo frame raised to the pogo frame withdrawal position toward the maintenance area.

本発明のプローバの一態様において、前記テストヘッド昇降機構は、前記テストヘッドを昇降させるテストヘッド用シリンダを含み、前記ポゴフレーム昇降機構は、前記ポゴフレームを昇降させるポゴフレーム用シリンダを含む。 In one aspect of the prober of the present invention, the test head elevating mechanism includes a test head cylinder for elevating and lowering the test head, and the pogo frame elevating mechanism includes a pogo frame cylinder for elevating and lowering the pogo frame.

本発明のプローバの一態様において、前記テストヘッド引出機構は、前記テストヘッド引出位置まで上昇された前記テストヘッドの引き出しをガイドするテストヘッド用ガイドレールを含み、前記ポゴフレーム引出機構は、前記ポゴフレーム引出位置まで上昇された前記ポゴフレームの引き出しをガイドするポゴフレーム用ガイドレールを含む。 In one aspect of the prober of the present invention, the test head drawer mechanism includes a test head guide rail that guides the test head drawer raised to the test head drawer position, and the pogo frame drawer mechanism is the pogo. Includes a guide rail for the pogo frame that guides the drawer of the pogo frame raised to the frame drawer position.

本発明のプローバの一態様において、前記テストヘッド昇降機構は、前記テストヘッド用ガイドレールとともに前記テストヘッドを昇降させ、前記ポゴフレーム昇降機構は、前記ポゴフレーム用ガイドレールとともに前記ポゴフレームを昇降させる。 In one aspect of the prober of the present invention, the test head elevating mechanism raises and lowers the test head together with the test head guide rail, and the pogo frame elevating mechanism raises and lowers the pogo frame together with the pogo frame guide rail. ..

本発明のプローバの一態様において、前記複数の測定部は、前記ポゴフレームの下方に配置されたプローブカード保持部と、ウエハチャックと、をさらに備え、前記ウエハチャックに保持されたウエハと前記プローブカード保持部に保持されたプローブカードとの相対的な位置合わせを行うアライメント装置であって、前記複数の測定部間を移動し、かつ、移動先の測定部において、前記搬送エリア側と前記メンテナンスエリア側との間で移動するアライメント装置をさらに備える。 In one aspect of the prober of the present invention, the plurality of measuring units further include a probe card holding unit arranged below the pogo frame and a wafer chuck, and the wafer held by the wafer chuck and the probe. It is an alignment device that performs relative alignment with the probe card held in the card holding unit, moves between the plurality of measuring units, and in the moving destination measuring unit, the transport area side and the maintenance. An alignment device that moves to and from the area side is further provided.

本発明のプローバの一態様において、前記複数の測定部それぞれに設けられ、前記ポゴフレームの下方に配置されたヘッドステージと、前記テストヘッドを前記ポゴフレームに対して位置決めするテストヘッド位置決め機構と、前記ポゴフレームを前記ヘッドステージに対して位置決めするポゴフレーム位置決め機構と、を備える。 In one aspect of the prober of the present invention, a head stage provided in each of the plurality of measuring units and arranged below the pogo frame, a test head positioning mechanism for positioning the test head with respect to the pogo frame, and a test head positioning mechanism. A pogo frame positioning mechanism for positioning the pogo frame with respect to the head stage is provided.

本発明のプローバの一態様において、前記搬送ユニットに設けられ、前記筐体に形成された開口から出入りする、前記搬送物を保持する搬送物保持アームをさらに備え、前記搬送物は、ウエハ及びプローブカードのうち少なくとも一方であり、前記搬送物保持アームは、前記ウエハを保持するウエハ用アーム及び前記プローブカードを保持するプローブカード用アームのうち少なくとも一方である。 In one aspect of the prober of the present invention, the transport unit is further provided with a transport holding arm for holding the transport, which is provided in the transport unit and enters and exits through an opening formed in the housing, and the transport is a wafer and a probe. At least one of the cards, and the carrier holding arm is at least one of a wafer arm for holding the wafer and a probe card arm for holding the probe card.

本発明のプローバの一態様において、各測定部は、水平方向及び鉛直方向に2次元的に配置される。 In one aspect of the prober of the present invention, each measuring unit is arranged two-dimensionally in the horizontal direction and the vertical direction.

本発明のプローバの一態様において、前記測定部に前記搬送物を装填する。 In one aspect of the prober of the present invention, the conveyed object is loaded into the measuring unit.

本発明のプローバの一態様において、前記メンテナンスエリア側から前記測定部に前記搬送物を装填する装填部を備える。 In one aspect of the prober of the present invention, the measuring section is provided with a loading section for loading the transported object from the maintenance area side.

本発明によれば、被メンテナンス装置及び被メンテナンス装置を引き出す引出機構を備えた複数の測定部と、搬送物の搬送先の測定部にアクセス可能な位置まで移動して搬送物を搬送先の測定部内に搬送する搬送ユニットと、を備えたプローバにおいて、高精度が求められる被メンテナンス装置の位置決めの際に考慮しなくてはならないアッベ誤差を抑制すること(又は無くすこと)ができる。 According to the present invention, a plurality of measuring units provided with a device to be maintained and a pull-out mechanism for pulling out the device to be maintained, and a position where the measurement unit at the destination of the transported object can be accessed are moved to measure the transported object. It is possible to suppress (or eliminate) the abbe error that must be taken into consideration when positioning the equipment to be maintained, which requires high accuracy, in the prober provided with the transport unit for transporting into the unit.

本実施形態のプローバの概略構成を示す斜視図A perspective view showing a schematic configuration of a prober of this embodiment. 各測定部の正面図Front view of each measuring unit 搬送ユニットの斜視図Perspective view of the transport unit 搬送ユニットの概略構成を表す縦断面図Vertical cross-sectional view showing the schematic configuration of the transport unit 移動装置の斜視図Perspective view of mobile device 移動装置の部分拡大斜視図Partially enlarged perspective view of the mobile device 搬送ユニット及び測定部の概略構成を表す縦断面図Vertical cross-sectional view showing the schematic configuration of the transport unit and the measuring unit. プローバの概略構成を示す斜視図Perspective view showing the schematic configuration of the prober 各測定部(縦一列)の正面図Front view of each measuring unit (vertical row) ヘッドステージ、ポゴフレーム及びテストヘッドの位置関係を表す概略図Schematic diagram showing the positional relationship between the head stage, pogo frame and test head 測定部の部分拡大斜視図Partially enlarged perspective view of the measuring part テストヘッドが引き出される様子を表す概略図Schematic diagram showing how the test head is pulled out ポゴフレームが引き出される様子を表す概略図Schematic diagram showing how the Pogo frame is pulled out 被メンテナンス装置の引出方向と搬送物の搬送方向とが一直線状であることを表す上面図Top view showing that the pull-out direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object are in a straight line. 測定部にメンテナンスエリア側から搬送物が装填されることを表す上面図Top view showing that the transported object is loaded into the measuring unit from the maintenance area side. 校正用プローブカードの一例を示す概念図Conceptual diagram showing an example of a calibration probe card

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態のプローバ10の概略構成を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a prober 10 of the present embodiment.

図1に示すように、本実施形態のプローバ10は、搬送物収納部12と、複数の測定部14と、搬送物収納部12と各測定部14との間で移動して搬送物(本実施形態ではウエハ及びプローブカードのうち少なくとも一方)を搬送物収納部12内又は各測定部14内に搬送する搬送ユニット16と、搬送ユニット16を搬送物収納部12と各測定部14との間で移動させる移動装置22と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the prober 10 of the present embodiment moves between the transported material storage unit 12, the plurality of measuring units 14, the transported material storage unit 12, and each measuring unit 14, and the transported object (book). In the embodiment, at least one of the wafer and the probe card) is conveyed in the conveyed object storage unit 12 or each measurement unit 14, and the transfer unit 16 is between the conveyed object storage unit 12 and each measurement unit 14. It is provided with a moving device 22 which is moved by.

搬送物収納部12及び各測定部14は、搬送ユニット16によってアクセスされる側の面が互いに対向した状態(すなわち、向かい合わせの状態)でY方向に一定間隔をおいて配置されている。 The transported object storage unit 12 and each measuring unit 14 are arranged at regular intervals in the Y direction with the surfaces accessed by the transport unit 16 facing each other (that is, facing each other).

搬送ユニット16は、搬送物収納部12と各測定部14との間に配置されている。 The transport unit 16 is arranged between the transport unit storage unit 12 and each measurement unit 14.

搬送物収納部12は、複数のウエハを収納するウエハ収納部12a及び複数のプローブカードを収納するプローブカード収納部12bを含む。搬送物収納部12の数や配置形態は特に限定されず、本実施形態では、ウエハ収納部12a及びプローブカード収納部12bを含む4つの搬送物収納部12が、搬送ユニット16によってアクセスされる側の面(図1中右側の面)を同一方向に向けた状態で水平方向(X軸方向)に配置されている。なお、搬送ユニット16によってアクセスされる側とは反対側(図1中左側)は、ウエハ又はプローブカード回収等の際に作業者によってアクセスされる。 The conveyed object storage unit 12 includes a wafer storage unit 12a for storing a plurality of wafers and a probe card storage unit 12b for storing a plurality of probe cards. The number and arrangement of the transported material storage units 12 are not particularly limited, and in the present embodiment, the four transported material storage units 12 including the wafer storage unit 12a and the probe card storage unit 12b are accessed by the transport unit 16. (The surface on the right side in FIG. 1) is arranged in the horizontal direction (X-axis direction) with the surface facing the same direction. The side opposite to the side accessed by the transport unit 16 (left side in FIG. 1) is accessed by an operator when collecting a wafer or probe card.

複数の測定部14は、図8に示すように、搬送エリアA1とメンテナンスエリアA2との間に配置されている。複数の測定部14は、それぞれ、図1に示すように、X軸方向に延びる複数のフレーム、Y軸方向に延びる複数のフレーム及びZ軸方向に延びる複数のフレームを組み合わせることで構成された直方体形状の測定室(プローバ室とも称される)で、その内部には、図9、図10に示すように、ウエハを保持するウエハチャック18と、ヘッドステージ20と、ヘッドステージ20上に載置されたテストヘッド44と、ヘッドステージ20とテストヘッド44との間に配置されたポゴフレーム46と、プローブカードPCを保持する第1プローブカード保持機構(プローブカード保持部)36(図9、図10中省略)と、が配置されている。また、図11に示すように、各測定部14内部には、テストヘッド昇降機構48と、テストヘッド引出機構50と、ポゴフレーム昇降機構52と、ポゴフレーム引出機構54と、が配置されている。 As shown in FIG. 8, the plurality of measuring units 14 are arranged between the transport area A1 and the maintenance area A2. As shown in FIG. 1, each of the plurality of measuring units 14 is a rectangular body formed by combining a plurality of frames extending in the X-axis direction, a plurality of frames extending in the Y-axis direction, and a plurality of frames extending in the Z-axis direction. It is a shape measuring chamber (also referred to as a prober chamber), and as shown in FIGS. 9 and 10, a wafer chuck 18 for holding a wafer, a head stage 20, and a head stage 20 are placed inside the chamber. The test head 44, the pogo frame 46 arranged between the head stage 20 and the test head 44, and the first probe card holding mechanism (probe card holding portion) 36 for holding the probe card PC (FIG. 9, FIG. (Omitted in 10) and are arranged. Further, as shown in FIG. 11, a test head elevating mechanism 48, a test head withdrawal mechanism 50, a pogo frame elevating mechanism 52, and a pogo frame withdrawal mechanism 54 are arranged inside each measuring unit 14. ..

図2は、各測定部14の正面図である。 FIG. 2 is a front view of each measuring unit 14.

測定部14の数や配置形態は特に限定されず、本実施形態では、図1、図2に示すように、水平方向(X軸方向)に配置された4つの測定部14からなる測定部群が鉛直方向(Z軸方向)に3段積み重ねられ、搬送ユニット16によってアクセスされる側の面(図1中左側の面)を同一方向に向けた状態で二次元的に配置されている。 The number and arrangement of the measuring units 14 are not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a measuring unit group consisting of four measuring units 14 arranged in the horizontal direction (X-axis direction). Are stacked in three stages in the vertical direction (Z-axis direction), and are arranged two-dimensionally with the side surface (the surface on the left side in FIG. 1) accessed by the transport unit 16 facing in the same direction.

各測定部14(搬送ユニット16によってアクセスされる側の面)には、搬送ユニット16のウエハ保持アーム16b(ウエハ用アーム:搬送物保持アーム)及びプローブカード保持アーム16c(プローブカード用アーム)が出入りする開口14aが形成されている。また、各測定部14のうち開口14aが形成された側とは反対側には、テストヘッド44及びポゴフレーム46を引き出すための開口14b(図8参照)が形成されている。
各測定部14の開口14a及び14bが形成された面以外の面は閉塞されていてもよいし、開口が形成されていてもよい。
A wafer holding arm 16b (wafer arm: carrier holding arm) and a probe card holding arm 16c (probe card arm) of the transfer unit 16 are provided on each measuring unit 14 (the surface on the side accessed by the transfer unit 16). An opening 14a for entering and exiting is formed. Further, an opening 14b (see FIG. 8) for pulling out the test head 44 and the pogo frame 46 is formed on the side of each measuring unit 14 opposite to the side on which the opening 14a is formed.
The surface of each measuring unit 14 other than the surface on which the openings 14a and 14b are formed may be closed or the openings may be formed.

ウエハチャック18は、周知の温度調節装置(例えば、ウエハチャック18に内蔵されたヒートプレートやチラー装置等)により、高温又は低温の目標温度(検査温度)に調節される。 The wafer chuck 18 is adjusted to a high temperature or low temperature target temperature (inspection temperature) by a well-known temperature control device (for example, a heat plate or a chiller device built in the wafer chuck 18).

各測定部14内の環境は次のようにして制御される。例えば、各測定部14内の温度は、各測定部14内に配置されたウエハチャック18の温度によって目標温度(検査温度)に制御される。また、各測定部14内の湿度は、周知の機構によって各測定部14内に乾燥空気をパージすることによって目標湿度に制御される。また、各測定部14内の環境は、周知の機構によって各測定部14内に所定ガス(例えば、窒素ガス)をパージすることによって制御される。各測定部14では、後述の高温検査、低温検査、所定ガス(例えば、窒素ガス)雰囲気下での検査等の複数種類の検査が実施される。各測定部14内の環境は、各測定部14で実施される検査に応じた環境となるように各測定部14内の環境が制御される。なお、各測定部14で実施される検査は各測定部間で同一であってもよいし、
相互に異なってもよい。
The environment in each measuring unit 14 is controlled as follows. For example, the temperature in each measuring unit 14 is controlled to a target temperature (inspection temperature) by the temperature of the wafer chuck 18 arranged in each measuring unit 14. Further, the humidity in each measuring unit 14 is controlled to the target humidity by purging the dry air in each measuring unit 14 by a well-known mechanism. Further, the environment in each measuring unit 14 is controlled by purging a predetermined gas (for example, nitrogen gas) in each measuring unit 14 by a well-known mechanism. Each measuring unit 14 carries out a plurality of types of inspections such as a high temperature inspection, a low temperature inspection, and an inspection in a predetermined gas (for example, nitrogen gas) atmosphere, which will be described later. The environment in each measuring unit 14 is controlled so that the environment in each measuring unit 14 is an environment corresponding to the inspection performed in each measuring unit 14. The inspection performed by each measuring unit 14 may be the same among the measuring units.
They may be different from each other.

第1プローブカード保持機構36は、プローブカードPCを着脱自在に保持するための手段で、ウエハチャック18の上方、例えば、ヘッドステージ20側に設けられている。第1プローブカード保持機構36は、後述のプローブカード搬送機構によって当該第1プローブカード保持機構36まで搬送されたプローブカードPCを着脱自在に保持する。第1プローブカード保持機構36については周知である(例えば、特開2000-150596号公報参照)ため、これ以上の説明を省略する。 The first probe card holding mechanism 36 is a means for holding the probe card PC in a detachable manner, and is provided above the wafer chuck 18, for example, on the head stage 20 side. The first probe card holding mechanism 36 detachably holds the probe card PC carried to the first probe card holding mechanism 36 by the probe card carrying mechanism described later. Since the first probe card holding mechanism 36 is well known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-150596), further description thereof will be omitted.

各測定部群には、第1プローブカード保持機構36に保持されたプローブカードPCとウエハチャック18に保持されたウエハとの相対的な位置合わせを行うアライメント装置38及びアライメント装置38を4つの測定部14間で相互に移動させる移動装置(図示せず)が配置されている。アライメント装置38は、これが配置された測定部群に含まれる4つの測定部14間で相互に移動されて、当該4つの測定部14間で共有される。アライメント装置38を4つの測定部14間で相互に移動させる移動装置については、例えば、特開2014-150168号公報に記載のものを適用することができる。 In each measurement unit group, four measurement devices 38 and an alignment device 38 that perform relative alignment between the probe card PC held by the first probe card holding mechanism 36 and the wafer held by the wafer chuck 18 are measured. A moving device (not shown) that moves the portions 14 to each other is arranged. The alignment device 38 is moved to each other among the four measuring units 14 included in the measuring unit group in which the alignment device 38 is arranged, and is shared among the four measuring units 14. As a moving device for moving the alignment device 38 to and from each other between the four measuring units 14, for example, those described in JP-A-2014-150168 can be applied.

アライメント装置38は、第1プローブカード保持機構36に保持されたプローブカードPCとウエハチャック18に保持されたウエハとの相対的な位置合わせを行うための手段で、Z軸方向に昇降されるZ軸可動部38aやZ軸固定部38bやXY可動部38c等のウエハチャック18をX-Y-Z-θ方向に移動させる移動・回転機構で構成されている。アライメント装置38は、主に、X-Y-Z-θ方向に移動しながらウエハチャック18に保持されたウエハWをウエハチャック18上方に保持されたプローブカードPCのプローブに対して周知の方法でアライメントし、ウエハWとプローブとを電気的に接触させ、テストヘッドを介してウエハWの電気的特性検査を実施するために用いられる。 The alignment device 38 is a means for performing relative alignment between the probe card PC held by the first probe card holding mechanism 36 and the wafer held by the wafer chuck 18, and is moved up and down in the Z-axis direction. It is composed of a moving / rotating mechanism for moving the wafer chuck 18 such as the shaft movable portion 38a, the Z-axis fixing portion 38b, and the XY movable portion 38c in the XYZ−θ direction. The alignment device 38 mainly moves the wafer W held by the wafer chuck 18 in the XYZ−θ direction by a method known to the probe of the probe card PC held above the wafer chuck 18. It is used for alignment, electrical contact between the wafer W and the probe, and electrical characteristic inspection of the wafer W via a test head.

アライメント装置38は、測定部14内においてウエハチャック18を保持した状態で、開口14a近傍のプローブカード受取位置P1(図7(a)参照)と第1プローブカード保持機構36の下方の位置P2(図7(b)参照)との間で移動する。すなわち、アライメント装置38は、移動先の測定部14において、搬送エリアA1側とメンテナンスエリアA2側との間で移動する。この移動は、周知のアライメント装置移動装置(図示せず)によって実現される。 The alignment device 38 holds the wafer chuck 18 in the measuring unit 14, and has a probe card receiving position P1 near the opening 14a (see FIG. 7A) and a position P2 below the first probe card holding mechanism 36 (see FIG. 7A). Move to and from FIG. 7 (b)). That is, the alignment device 38 moves between the transport area A1 side and the maintenance area A2 side in the measurement unit 14 at the destination. This movement is achieved by a well-known alignment device movement device (not shown).

アライメント装置移動装置は、プローブカードPCの受取に際して目標温度に加熱されたウエハチャック18を保持した状態のアライメント装置38をプローブカード受取位置P1まで移動させ、プローブカードPCの第1プローブカード保持機構36への搬送に際してプローブカードPC及び目標温度に加熱されたウエハチャック18を保持した状態のアライメント装置38を位置P2まで移動させる。 The alignment device moving device moves the alignment device 38 in a state of holding the wafer chuck 18 heated to the target temperature when receiving the probe card PC to the probe card receiving position P1, and the first probe card holding mechanism 36 of the probe card PC. The alignment device 38 holding the probe card PC and the wafer chuck 18 heated to the target temperature is moved to the position P2 at the time of transfer to the position P2.

アライメント装置38は、第2プローブカード保持機構40(カードリフタとも称される)を備えている。 The alignment device 38 includes a second probe card holding mechanism 40 (also referred to as a card lifter).

第2プローブカード保持機構40は、プローブカード保持アーム16cからプローブカードPCを受け取り、これを保持するための手段で、例えば、ウエハチャック18を取り囲んだ状態でZ軸可動部38aに取り付けられた保持部40a(例えば、リング状部材又は複数のピン)と、当該保持部40aをZ軸可動部38aに対してZ軸方向に昇降させる昇降機構(図示せず)と、によって構成されている。 The second probe card holding mechanism 40 is a means for receiving the probe card PC from the probe card holding arm 16c and holding the probe card PC. For example, the second probe card holding mechanism 40 is a holding mechanism attached to the Z-axis movable portion 38a while surrounding the wafer chuck 18. It is composed of a portion 40a (for example, a ring-shaped member or a plurality of pins) and an elevating mechanism (not shown) that raises and lowers the holding portion 40a with respect to the Z-axis movable portion 38a in the Z-axis direction.

プローブカードPCの受け取り及び保持は、アライメント装置38がプローブカード受取位置P1に移動した状態で、保持部40aをZ軸可動部38aに対してZ軸方向に上昇させてプローブカードPC(下面外周縁)に当接させ、このZ軸方向に上昇する保持部40aでプローブカードPCをプローブカード保持アーム16cから持ち上げることで実現される。プローブカードPCは、ウエハチャック18の直上で保持される。 To receive and hold the probe card PC, the holding portion 40a is raised in the Z-axis direction with respect to the Z-axis movable portion 38a while the alignment device 38 is moved to the probe card receiving position P1 to receive and hold the probe card PC (bottom outer peripheral edge). ), And the probe card PC is lifted from the probe card holding arm 16c by the holding portion 40a that rises in the Z-axis direction. The probe card PC is held directly above the wafer chuck 18.

プローブカード搬送機構は、第2プローブカード保持機構40によって保持されたプローブカードPCを第1プローブカード保持機構36まで搬送するための手段で、例えば、アライメント装置38に設けられた、Z軸方向に昇降されるZ軸可動部38aによって構成されている。 The probe card transfer mechanism is a means for transporting the probe card PC held by the second probe card holding mechanism 40 to the first probe card holding mechanism 36, for example, in the Z-axis direction provided in the alignment device 38. It is composed of a Z-axis movable portion 38a that is raised and lowered.

プローブカードPCの第1プローブカード保持機構36への搬送は、アライメント装置38が位置P2に移動した状態で、Z軸可動部38aをZ軸方向に上昇させることで実現される。 The transfer of the probe card PC to the first probe card holding mechanism 36 is realized by raising the Z-axis movable portion 38a in the Z-axis direction while the alignment device 38 is moved to the position P2.

図3は搬送ユニット16の斜視図、図4は搬送ユニット16の概略構成を表す縦断面図である。 FIG. 3 is a perspective view of the transport unit 16, and FIG. 4 is a vertical sectional view showing a schematic configuration of the transport unit 16.

搬送ユニット16は、搬送物収納部12と各測定部14との間でX軸方向及びZ軸方向に移動してウエハW又はプローブカードPCを搬送物収納部12内又は各測定部14内に搬送し装填するための手段で、図3及び図4に示すように、ウエハW及びプローブカードPCを収納する筐体であって、ウエハW及びプローブカードPC(ウエハ保持アーム16b及びプローブカード保持アーム16c)が出入りする開口16fが形成された筐体16aを備えている。筐体16aは、直方体形状で、その内部には、ウエハ保持アーム16bと、プローブカード保持アーム16cと、各アーム16b、16cを個別に移動させるアーム移動機構(図示せず)と、筐体16a内の環境を制御する環境制御手段16dと、筐体16a内の環境を検出するセンサ16eと、が配置されている。搬送ユニット16の数は特に限定されず、本実施形態では、1つの搬送ユニット16を用いている。図1には2つの搬送ユニット16が描かれているが、これは、1つの搬送ユニット16が搬送物収納部12(プローブカード収納部12b)にアクセスしている様子(図1中右下に描かれた搬送ユニット16参照)及び測定部14にアクセスしている様子(図1中左上に描かれた搬送ユニット16参照)を表している。 The transport unit 16 moves between the transport material storage unit 12 and each measurement unit 14 in the X-axis direction and the Z-axis direction to move the wafer W or the probe card PC into the transport object storage unit 12 or each measurement unit 14. As shown in FIGS. 3 and 4, it is a means for transporting and loading, and is a housing for accommodating the wafer W and the probe card PC, and is a housing for the wafer W and the probe card PC (wafer holding arm 16b and probe card holding arm). The housing 16a is provided with an opening 16f through which 16c) enters and exits. The housing 16a has a rectangular parallelepiped shape, and inside the housing 16a, a wafer holding arm 16b, a probe card holding arm 16c, an arm moving mechanism (not shown) for individually moving the arms 16b and 16c, and a housing 16a are provided. An environment control means 16d for controlling the environment inside and a sensor 16e for detecting the environment inside the housing 16a are arranged. The number of transport units 16 is not particularly limited, and one transport unit 16 is used in this embodiment. Two transport units 16 are drawn in FIG. 1, and this is a state in which one transport unit 16 is accessing the transport material storage unit 12 (probe card storage unit 12b) (at the lower right in FIG. 1). (Refer to the drawn transport unit 16) and the state of accessing the measuring unit 14 (see the drawn transport unit 16 in the upper left of FIG. 1).

ウエハ保持アーム16bは、ウエハWを保持するための手段で、例えば、筐体16a内に設けられたガイドレール(図示せず)に沿って水平方向に移動可能に筐体16a内に配置されている。ウエハ保持アーム16bは、ウエハWを保持した状態で当該ウエハWとともに筐体16a内に収納される。 The wafer holding arm 16b is a means for holding the wafer W, and is, for example, arranged in the housing 16a so as to be horizontally movable along a guide rail (not shown) provided in the housing 16a. There is. The wafer holding arm 16b is housed in the housing 16a together with the wafer W while holding the wafer W.

プローブカード保持アーム16cは、プローブカードPCを保持するための手段で、例えば、筐体16a内に設けられたガイドレール(図示せず)に沿って水平方向に移動可能に筐体16a内に配置されている。プローブカード保持アーム16cは、プローブカードPCを保持した状態で当該プローブカードPCとともに筐体16a内に収納される。プローブカードPCは、カードホルダCHを含む。カードホルダCHに代えてシールリングを含む場合もある。 The probe card holding arm 16c is a means for holding the probe card PC, and is arranged in the housing 16a so as to be horizontally movable along a guide rail (not shown) provided in the housing 16a, for example. Has been done. The probe card holding arm 16c is housed in the housing 16a together with the probe card PC while holding the probe card PC. The probe card PC includes a card holder CH. A seal ring may be included instead of the card holder CH.

各アーム16b、16cの数や配置形態は特に限定されず、本実施形態では、図4に示すように、2つのウエハ保持アーム16b及び1つのプローブカード保持アーム16cが上下3段に配置されている。また、搬送ユニット16は測定部14に搬送物を搬送した後に各アーム16b、16cを使用して、搬送物を測定部14に装填する。 The number and arrangement of the arms 16b and 16c are not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIG. 4, two wafer holding arms 16b and one probe card holding arm 16c are arranged in three upper and lower stages. There is. Further, the transport unit 16 loads the transported object into the measuring unit 14 by using the arms 16b and 16c after transporting the transported object to the measuring unit 14.

アーム移動機構は、周知の機構、例えば、筐体16aに設けられた駆動モータ(図示せず)で構成されている。この駆動モータを正逆回転させることにより、各アーム16b、16cは、水平方向に個別に往復移動して筐体16aに形成された開口16fを介して出入りする。 The arm moving mechanism is composed of a well-known mechanism, for example, a drive motor (not shown) provided in the housing 16a. By rotating the drive motor in the forward and reverse directions, the arms 16b and 16c individually reciprocate in the horizontal direction and move in and out through the opening 16f formed in the housing 16a.

搬送ユニット16は、エアカーテン形成手段42を備えている。 The transport unit 16 includes an air curtain forming means 42.

エアカーテン形成手段42は、筐体16aに形成された開口16fを閉塞するエアカーテンを形成して筐体16a内を密閉又は略密閉空間とするための手段で、例えば、周知のエア噴射口によって構成されている。 The air curtain forming means 42 is a means for forming an air curtain that closes the opening 16f formed in the housing 16a to make the inside of the housing 16a a closed or substantially closed space, for example, by a well-known air injection port. It is configured.

エア噴射口の数、形状、配置形態は特に限定されず、本実施形態では、図4に示すように、複数のエア噴射口が下向きにエア噴射する姿勢で開口16fの上端縁近傍に当該上端縁に沿って(図4中紙面に直交する方向に)配置されている。 The number, shape, and arrangement of the air injection ports are not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the upper end thereof is near the upper end edge of the opening 16f in a posture in which a plurality of air injection ports inject air downward. It is arranged along the edge (in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 4).

筐体16a内の環境は次のようにして制御される。例えば、筐体16a内の温度及び湿度は、各測定部14内に乾燥空気(高温又は低温乾燥空気)又は所定ガス(窒素ガス)をパージすることによって所定ガス雰囲気下、目標温度及び湿度に制御される。これは、周知の環境制御手段16d、例えば、ヒータ及び冷却器(クーラ)を含む温調気体供給源、送風機、及び、送風機(いずれも図示せず)と筐体16aとを連結した管路(図示せず)によって実現される。環境制御手段16dは、除湿器を含んでいてもよい。温調気体供給源で温度(及び湿度)調整された気体(高温又は低温乾燥空気)は、送風機により管路を介して筐体16a内に供給されるとともに、エア噴射口から噴射されて筐体16aに形成された開口16fを閉塞するエアカーテンが形成される。これにより、筐体16a内は密閉又は略密閉された空間となる。筐体16a内に供給される気体の供給源とエア噴射口から噴射される気体の供給源は同一であってもよいし、異なっていてもよい。筐体16aの開口16fが形成された面以外の面は閉塞されていてもよいし、開口が形成されていてもよい。環境制御手段16dは、筐体16aに取り付けられていてもよいし、アーム16b、16cに取り付けられていてもよい。 The environment inside the housing 16a is controlled as follows. For example, the temperature and humidity in the housing 16a are controlled to the target temperature and humidity under a predetermined gas atmosphere by purging dry air (high temperature or low temperature dry air) or a predetermined gas (nitrogen gas) in each measuring unit 14. Will be done. This is a well-known environmental control means 16d, for example, a temperature control gas supply source including a heater and a cooler (cooler), a blower, and a pipe line connecting the blower (none of which is shown) and the housing 16a (not shown). (Not shown). The environmental control means 16d may include a dehumidifier. The gas (high temperature or low temperature dry air) whose temperature (and humidity) has been adjusted by the temperature control gas supply source is supplied into the housing 16a through the pipeline by a blower and is injected from the air injection port to the housing. An air curtain is formed that closes the opening 16f formed in 16a. As a result, the inside of the housing 16a becomes a closed or substantially closed space. The gas supply source supplied into the housing 16a and the gas supply source injected from the air injection port may be the same or different. The surface of the housing 16a other than the surface on which the opening 16f is formed may be closed, or the opening may be formed. The environmental control means 16d may be attached to the housing 16a, or may be attached to the arms 16b and 16c.

センサ16eは、筐体16a内の環境を検出するセンサで、例えば、温度センサや湿度センサである。センサ16eは、環境制御手段16dに含まれていてもよい。 The sensor 16e is a sensor that detects the environment inside the housing 16a, and is, for example, a temperature sensor or a humidity sensor. The sensor 16e may be included in the environmental control means 16d.

環境制御手段16dは、搬送物の搬送先の環境に応じた環境となるように筐体16a内の環境を制御する。具体的には、環境制御手段16dは、センサ16eの検出結果に基づき、筐体16a内を目標の環境に制御する。例えば、環境制御手段16dは、センサ16eの検出結果に基づき、筐体16a内の温度及び湿度が目標の温度及び湿度となるように温調気体供給源を制御する。この環境制御手段16dの機能は、例えば、センサ16e及び温調気体供給源(ヒータ及び冷却器)が電気的に接続されたコントローラ(図示せず)によるフィードバック制御によって実現される。なお、環境制御手段16dとエアカーテン形成手段42とは、一体であってもよい。すなわち、一つの装置において、開口16fを塞ぐように下向きにエア噴射口が設けられ、且つ、筐体16a内の環境を制御するための乾燥空気のエア噴射口が設けられてもよい。ここで、筐体16a内の環境を制御するための乾燥空気のエア噴射口は、噴射する乾燥空気が筐体16a内でよく循環するような向きに設けられることが好ましい。環境制御手段16dとエアカーテン形成手段42とを一体にすることにより、環境制御手段16dとエアカーテン形成手段42を設けるためのスペースが少なくなり、筐体16aの空間を有効に使用することができる。また、環境制御手段16dとエアカーテン形成手段42とを一体にすることにより、環境制御手段16dとエアカーテン形成手段42との間でヒータ、冷却器(クーラ)を含む温調気体供給源、及び送風機などを共通にすることができる。 The environment control means 16d controls the environment inside the housing 16a so that the environment corresponds to the environment of the transport destination of the transported object. Specifically, the environment control means 16d controls the inside of the housing 16a to the target environment based on the detection result of the sensor 16e. For example, the environmental control means 16d controls the temperature control gas supply source so that the temperature and humidity in the housing 16a become the target temperature and humidity based on the detection result of the sensor 16e. The function of the environmental control means 16d is realized by, for example, feedback control by a controller (not shown) to which the sensor 16e and the temperature control gas supply source (heater and cooler) are electrically connected. The environmental control means 16d and the air curtain forming means 42 may be integrated. That is, in one device, an air injection port may be provided downward so as to close the opening 16f, and an air injection port for dry air for controlling the environment inside the housing 16a may be provided. Here, it is preferable that the air injection port for the dry air for controlling the environment in the housing 16a is provided so that the sprayed dry air circulates well in the housing 16a. By integrating the environmental control means 16d and the air curtain forming means 42, the space for providing the environmental control means 16d and the air curtain forming means 42 is reduced, and the space of the housing 16a can be effectively used. .. Further, by integrating the environmental control means 16d and the air curtain forming means 42, a temperature control gas supply source including a heater, a cooler (cooler), and a temperature control gas supply source including a heater and a cooler (cooler) are provided between the environmental control means 16d and the air curtain forming means 42. Blowers can be shared.

図5は移動装置22の斜視図、図6は移動装置22の部分拡大斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view of the mobile device 22, and FIG. 6 is a partially enlarged perspective view of the mobile device 22.

移動装置22は、搬送ユニット16を搬送物収納部12と各測定部14との間でX軸方向及びZ軸方向に移動させるための手段で、例えば、図5、図6に示すように、搬送物収納部12と各測定部14との間において各測定部14の配置方向である水平方向(X軸方向)に移動する第1可動体24、第1可動体24を水平方向(X軸方向)に移動させる第1可動体移動機構(図示せず)、第1可動体24に各測定部14の配置方向である鉛直方向(Z軸方向)に移動可能に取り付けられ、かつ、搬送ユニット16を鉛直軸(Z軸)を回転中心として回転可能に支持する第2可動体26、第2可動体26を鉛直方向(Z軸方向)に移動させる第2可動体移動機構(図示せず)、第2可動体26に取り付けられ、かつ、搬送ユニット16を鉛直軸(Z軸)を回転中心として回転させる搬送ユニット回転機構28によって構成されている。 The moving device 22 is a means for moving the transport unit 16 between the transport unit storage unit 12 and each measurement unit 14 in the X-axis direction and the Z-axis direction, and is, for example, as shown in FIGS. 5 and 6. The first movable body 24 and the first movable body 24 that move in the horizontal direction (X-axis direction), which is the arrangement direction of each measuring unit 14, between the transported object storage unit 12 and each measuring unit 14 are moved in the horizontal direction (X-axis direction). The first movable body moving mechanism (not shown) that moves in the direction (direction), is attached to the first movable body 24 so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction), which is the arrangement direction of each measuring unit 14, and is a transport unit. A second movable body 26 that rotatably supports 16 with the vertical axis (Z axis) as the center of rotation, and a second movable body moving mechanism that moves the second movable body 26 in the vertical direction (Z axis direction) (not shown). It is attached to the second movable body 26 and is configured by a transport unit rotation mechanism 28 that rotates the transport unit 16 with the vertical axis (Z axis) as the center of rotation.

第1可動体24は、例えば、上下一対の矩形フレーム24aそれぞれの四隅をZ軸方向に延びる4本のフレーム24bで連結することで構成されたフレーム体で、その下部が搬送物収納部12と各測定部14との間のベース34上に互いに平行に配置されたX軸方向に延びる2本のガイドレール30に移動可能に連結されている。 The first movable body 24 is, for example, a frame body formed by connecting the four corners of each of a pair of upper and lower rectangular frames 24a with four frames 24b extending in the Z-axis direction, and the lower portion thereof is a conveyed object storage unit 12. It is movably connected to two guide rails 30 extending in the X-axis direction arranged parallel to each other on the base 34 between each measuring unit 14.

第1可動体移動機構は、周知の移動機構、例えば、第1可動体24に連結されたボールネジやこれを回転させる駆動モータ(いずれも図示せず)等で構成されている。この駆動モータを正逆回転させることにより、第1可動体24(搬送ユニット16)は、ガイドレール30に沿ってX軸方向に移動する。もちろん、これに限らず、第1可動体移動機構は、第1可動体24を自走させるための機構、例えば、第1可動体24に設けられた車輪及びこれを回転させる駆動モータであってもよい。 The first movable body moving mechanism is composed of a well-known moving mechanism, for example, a ball screw connected to the first movable body 24, a drive motor for rotating the ball screw (neither is shown), or the like. By rotating the drive motor in the forward and reverse directions, the first movable body 24 (conveying unit 16) moves in the X-axis direction along the guide rail 30. Of course, not limited to this, the first movable body moving mechanism is a mechanism for self-propelling the first movable body 24, for example, a wheel provided on the first movable body 24 and a drive motor for rotating the wheel. May be good.

第2可動体26は、第1可動体24に互いに平行に配置されたZ軸方向に延びる2本のガイドレール32に移動可能に連結されている。 The second movable body 26 is movably connected to two guide rails 32 extending in the Z-axis direction arranged parallel to the first movable body 24.

第2可動体移動機構は、周知の移動機構、例えば、第2可動体26に連結されたボールネジやこれを回転させる駆動モータ(いずれも図示せず)等で構成されている。この駆動モータを正逆回転させることにより、第2可動体26(搬送ユニット16)は、ガイドレール32に沿ってZ軸方向に移動する。もちろん、これに限らず、第2可動体移動機構は、第2可動体26を自走させるための機構、例えば、第2可動体26に設けられた車輪及びこれを回転させる駆動モータであってもよい。 The second movable body moving mechanism is composed of a well-known moving mechanism, for example, a ball screw connected to the second movable body 26, a drive motor for rotating the ball screw (neither is shown), or the like. By rotating the drive motor in the forward and reverse directions, the second movable body 26 (conveying unit 16) moves in the Z-axis direction along the guide rail 32. Of course, not limited to this, the second movable body moving mechanism is a mechanism for self-propelling the second movable body 26, for example, a wheel provided on the second movable body 26 and a drive motor for rotating the wheel. May be good.

搬送ユニット回転機構28は、周知の回転機構、例えば、第2可動体26に設けられた回転軸(鉛直軸)及びこれを回転させる駆動モータ28a等で構成されている。搬送ユニット16は、その上面が回転軸(鉛直軸)に固定されている。この駆動モータ28aを正逆回転させることにより、搬送ユニット16は、鉛直軸(Z軸)を回転中心として180°回転し、各アーム16b、16cが出入りする搬送ユニット16に形成された開口16fが搬送物収納部12又は各測定部14に対向した状態となる。 The transport unit rotation mechanism 28 is composed of a well-known rotation mechanism, for example, a rotation shaft (vertical shaft) provided on the second movable body 26, a drive motor 28a for rotating the rotation shaft, and the like. The upper surface of the transport unit 16 is fixed to a rotating shaft (vertical shaft). By rotating the drive motor 28a in the forward and reverse directions, the transfer unit 16 rotates 180 ° about the vertical axis (Z axis), and the opening 16f formed in the transfer unit 16 into which the arms 16b and 16c enter and exit is formed. It is in a state of facing the transported object storage unit 12 or each measuring unit 14.

テストヘッド44は、ウエハ上に形成された半導体素子の検査の際に用いられる被メンテナンス装置(経時的にメンテナンスが実施される装置)で、ポゴフレーム46のポゴピン46bに電気的に接続される複数の端子(図示せず)を含む。 The test head 44 is a device to be maintained (a device whose maintenance is carried out over time) used when inspecting a semiconductor element formed on a wafer, and is a plurality of devices electrically connected to a pogo pin 46b of a pogo frame 46. Includes terminals (not shown).

テストヘッド44は、テストヘッド保持機構によって保持されている。 The test head 44 is held by a test head holding mechanism.

テストヘッド保持機構は、図11に示すように、ベース56及びベース56上に固定されたY軸方向に延びる2本のテストヘッド用ガイドレール58によって構成されている。テストヘッド44は、テストヘッド用ガイドレール58にスライド移動可能に連結されている。そして、テストヘッド保持機構(ベース56)は、Z軸方向に延びる鉛直ガイドレール(図示せず)に移動可能に連結されている。ベース56には、テストヘッド44をベース56(及びテストヘッド用ガイドレール58)に対してロック(固定)するロック機構(図示せず)が設けられている。ロック機構は、例えば、テストヘッド44に対して係合し又は係合が解除される爪部等の係合部によって構成されている。 As shown in FIG. 11, the test head holding mechanism includes a base 56 and two test head guide rails 58 fixed on the base 56 and extending in the Y-axis direction. The test head 44 is slidably connected to the test head guide rail 58. The test head holding mechanism (base 56) is movably connected to a vertical guide rail (not shown) extending in the Z-axis direction. The base 56 is provided with a locking mechanism (not shown) that locks (fixes) the test head 44 to the base 56 (and the test head guide rail 58). The locking mechanism is composed of, for example, an engaging portion such as a claw portion that engages with or is disengaged from the test head 44.

テストヘッド昇降機構48は、テストヘッド44を昇降させるための手段で、例えば、テストヘッド用シリンダ(エア又は油圧シリンダ)等のアクチュエータによって構成されている。シリンダは、例えば、一端がベース56側に連結され、他端がヘッドステージ20側に連結されている。シリンダはブレーキ付きであってもよい。このアクチュエータによってテストヘッド保持機構(ベース56)が鉛直ガイドレールに沿ってZ軸方向に昇降されることにより、テストヘッド44は、ロック機構によってロックされた状態でテストヘッド用ガイドレール58とともにZ軸方向に昇降されてポゴピン接続位置P3(図10参照)又はテストヘッド引出位置P4(図12(a)参照)に移動する。 The test head elevating mechanism 48 is a means for elevating and elevating the test head 44, and is composed of, for example, an actuator such as a test head cylinder (air or hydraulic cylinder). For example, one end of the cylinder is connected to the base 56 side and the other end is connected to the head stage 20 side. The cylinder may be equipped with a brake. By this actuator, the test head holding mechanism (base 56) is moved up and down in the Z-axis direction along the vertical guide rail, so that the test head 44 is locked by the lock mechanism and is Z-axis together with the test head guide rail 58. It is moved up and down in the direction to the pogopin connection position P3 (see FIG. 10) or the test head extension position P4 (see FIG. 12 (a)).

ポゴピン接続位置P3は、テストヘッド44の端子とポゴフレーム46のポゴピン46bとが電気的に接続される位置である。テストヘッド引出位置P4は、テストヘッド44を引き出す際に、テストヘッド44がポゴフレーム46のポゴピン46b(及び後述の位置決めピン60a)に接触しないように(かつ、後述のポゴフレーム46の上昇スペースが確保されるように)考慮された位置である。 The pogo pin connection position P3 is a position where the terminal of the test head 44 and the pogo pin 46b of the pogo frame 46 are electrically connected. The test head extraction position P4 prevents the test head 44 from coming into contact with the pogo pin 46b (and the positioning pin 60a described later) of the pogo frame 46 when the test head 44 is pulled out (and the space for raising the pogo frame 46 described later). It is a considered position (to be secured).

テストヘッド引出機構50(テストヘッドスライド機構)は、テストヘッド引出位置P4まで上昇されたテストヘッド44をメンテナンスエリアA2側に引き出すための手段で、例えば、テストヘッド用ガイドレール58によって構成されている。 The test head pull-out mechanism 50 (test head slide mechanism) is a means for pulling out the test head 44 raised to the test head pull-out position P4 to the maintenance area A2 side, and is composed of, for example, a test head guide rail 58. ..

テストヘッド引出位置P4まで上昇されたテストヘッド44は、作業者がロック機構によるロックを解除してこれを手前に引き寄せることで、テストヘッド用ガイドレール58に沿ってY軸方向にスライド移動して開口14bを介してメンテナンスエリアA2側に引き出される(図12(b)参照)。これにより、テストヘッド44のメンテナンス(例えば、テストヘッド内部の基板交換等)が可能となる。 The test head 44, which has been raised to the test head pull-out position P4, slides in the Y-axis direction along the test head guide rail 58 when the operator releases the lock by the lock mechanism and pulls it toward the test head. It is pulled out to the maintenance area A2 side through the opening 14b (see FIG. 12B). This enables maintenance of the test head 44 (for example, replacement of the board inside the test head).

メンテナンスが終了したテストヘッド44は、作業者によってテストヘッド用ガイドレール58に沿ってテストヘッド引出位置P4までY軸方向にスライド移動された後、鉛直ガイドレールに沿ってポゴピン接続位置P3まで下降する。その際、テストヘッド44は、図10に示すように、テストヘッド位置決め機構60によってポゴフレーム46に対して位置決めされた状態で当該ポゴフレーム46の上方、すなわち、ポゴピン接続位置P3に配置される。 The test head 44, for which maintenance has been completed, is slid by an operator along the test head guide rail 58 to the test head drawer position P4 in the Y-axis direction, and then descends to the pogo pin connection position P3 along the vertical guide rail. .. At that time, as shown in FIG. 10, the test head 44 is arranged above the pogo frame 46, that is, at the pogo pin connection position P3 in a state of being positioned with respect to the pogo frame 46 by the test head positioning mechanism 60.

テストヘッド位置決め機構60は、テストヘッド44をポゴフレーム46に対して位置決めするための手段で、例えば、位置決めピン60a及び当該位置決めピン60aが当接する凹部60bによって構成されている。位置決めピン60aは、ポゴフレーム46側に設けられていてもよいし、テストヘッド44側に設けられていてもよい。位置決めピン60aがポゴフレーム46側に設けられている場合、位置決めピン60aが当接する凹部60bは、テストヘッド44側に設けられる。一方、これとは逆に、位置決めピン60aがテストヘッド44側に設けられている場合、位置決めピン60aが当接する凹部60bは、ポゴフレーム46側に設けられる。 The test head positioning mechanism 60 is a means for positioning the test head 44 with respect to the pogo frame 46, and is composed of, for example, a positioning pin 60a and a recess 60b with which the positioning pin 60a abuts. The positioning pin 60a may be provided on the pogo frame 46 side or may be provided on the test head 44 side. When the positioning pin 60a is provided on the pogo frame 46 side, the recess 60b with which the positioning pin 60a abuts is provided on the test head 44 side. On the other hand, on the contrary, when the positioning pin 60a is provided on the test head 44 side, the recess 60b with which the positioning pin 60a abuts is provided on the pogo frame 46 side.

ポゴフレーム46は、ウエハ上に形成された半導体素子の検査の際に用いられる被メンテナンス装置(経時的にメンテナンスが実施される装置)で、図10に示すように、ポゴフレーム本体46aと当該ポゴフレーム本体46aに保持された複数のポゴピン46bによって構成されている。ポゴピン46bの上端部はポゴフレーム本体46aの上面から突出しており、ポゴピン46bの下端部はポゴフレーム本体46aの下面から突出している。ポゴピン46bは、テストヘッド44の端子に電気的に接続されるとともに、第1プローブカード保持機構36によって保持されたプローブカードPCのプローブに電気的に接続される。 The pogo frame 46 is a device to be maintained (a device whose maintenance is carried out over time) used when inspecting a semiconductor element formed on a wafer. As shown in FIG. 10, the pogo frame main body 46a and the pogo It is composed of a plurality of pogo pins 46b held in the frame body 46a. The upper end of the pogo pin 46b protrudes from the upper surface of the pogo frame main body 46a, and the lower end of the pogo pin 46b protrudes from the lower surface of the pogo frame main body 46a. The pogo pin 46b is electrically connected to the terminal of the test head 44 and is also electrically connected to the probe of the probe card PC held by the first probe card holding mechanism 36.

ポゴフレーム46は、ポゴフレーム保持機構によって保持されている。 The pogo frame 46 is held by a pogo frame holding mechanism.

ポゴフレーム保持機構は、図11に示すように、ベース62及びベース62上に固定されたY軸方向に延びる2本のポゴフレーム用ガイドレール64によって構成されている。ポゴフレーム46は、ポゴフレーム用ガイドレール64にスライド移動可能に連結されている。そして、ポゴフレーム保持機構(ベース62)は、Z軸方向に延びる鉛直ガイドレール(図示せず)に移動可能に連結されている。ベース62には、ポゴフレーム46をベース62(及びポゴフレーム用ガイドレール64)に対してロック(固定)するロック機構(図示せず)が設けられている。ロック機構は、例えば、ポゴフレーム46に対して係合し又は係合が解除される爪部等の係合部によって構成されている。 As shown in FIG. 11, the pogo frame holding mechanism is composed of a base 62 and two guide rails 64 for pogo frames fixed on the base 62 and extending in the Y-axis direction. The pogo frame 46 is slidably connected to the pogo frame guide rail 64. The pogo frame holding mechanism (base 62) is movably connected to a vertical guide rail (not shown) extending in the Z-axis direction. The base 62 is provided with a locking mechanism (not shown) that locks (fixes) the pogo frame 46 to the base 62 (and the guide rail 64 for the pogo frame). The locking mechanism is composed of, for example, an engaging portion such as a claw portion that engages with or is disengaged from the pogo frame 46.

ポゴフレーム昇降機構52は、ポゴフレーム46を昇降させるための手段で、例えば、ポゴフレーム用シリンダ(エア又は油圧シリンダ)等のアクチュエータによって構成されている。シリンダは、例えば、一端がベース62側に連結され、他端がヘッドステージ20側に連結されている。シリンダはブレーキ付きであってもよい。このアクチュエータによってポゴフレーム保持機構(ベース62)が鉛直ガイドレールに沿ってZ軸方向に昇降されることにより、ポゴフレーム46は、ロック機構によってロックされた状態でポゴフレーム用ガイドレール64とともにZ軸方向に昇降されてプローブ接続位置P5(図12(a)参照)又はポゴフレーム引出位置P6(図13(a)参照)に移動する。 The pogo frame elevating mechanism 52 is a means for raising and lowering the pogo frame 46, and is composed of, for example, an actuator such as a pogo frame cylinder (air or hydraulic cylinder). For example, one end of the cylinder is connected to the base 62 side and the other end is connected to the head stage 20 side. The cylinder may be equipped with a brake. By this actuator, the pogo frame holding mechanism (base 62) is moved up and down in the Z-axis direction along the vertical guide rail, so that the pogo frame 46 is locked by the lock mechanism and together with the pogo frame guide rail 64 on the Z axis. It is moved up and down in the direction to the probe connection position P5 (see FIG. 12 (a)) or the pogo frame extension position P6 (see FIG. 13 (a)).

プローブ接続位置P5は、ポゴフレーム46のポゴピン46bと第1プローブカード保持機構36に保持されたプローブカードのプローブ(図示せず)とが電気的に接続される位置である。ポゴフレーム引出位置P6は、ポゴフレーム46を引き出す際に、ポゴフレーム46(ポゴピン46b)がプローブカードのプローブ(及び後述の位置決めピン66a)に接触しないように考慮された位置である。 The probe connection position P5 is a position where the pogo pin 46b of the pogo frame 46 and the probe of the probe card (not shown) held by the first probe card holding mechanism 36 are electrically connected. The pogo frame drawer position P6 is a position considered so that the pogo frame 46 (pogo pin 46b) does not come into contact with the probe (and the positioning pin 66a described later) of the probe card when the pogo frame 46 is pulled out.

ポゴフレーム引出機構54(ポゴフレームスライド機構)は、ポゴフレーム引出位置P6まで上昇されたポゴフレーム46をメンテナンスエリアA2側に引き出すための手段で、例えば、ポゴフレーム用ガイドレール64によって構成されている。 The pogo frame pull-out mechanism 54 (pogo frame slide mechanism) is a means for pulling out the pogo frame 46 raised to the pogo frame pull-out position P6 to the maintenance area A2 side, and is composed of, for example, a pogo frame guide rail 64. ..

ポゴフレーム引出位置P6まで上昇されたポゴフレーム46は、作業者がロック機構によるロックを解除してこれを手前に引き寄せることで、ポゴフレーム用ガイドレール64に沿ってY軸方向にスライド移動して開口14bを介してメンテナンスエリアA2側に引き出される(図13(b)参照)。これにより、ポゴフレーム46のメンテナンス(例えば、ポゴピン交換等)が可能となる。 The Pogo Frame 46, which has been raised to the Pogo Frame pull-out position P6, slides in the Y-axis direction along the Pogo Frame guide rail 64 when the operator unlocks it by the locking mechanism and pulls it toward you. It is pulled out to the maintenance area A2 side through the opening 14b (see FIG. 13B). This makes it possible to maintain the pogo frame 46 (for example, replace the pogo pin).

メンテナンスが終了したポゴフレーム46は、作業者によってポゴフレーム用ガイドレール64に沿ってポゴフレーム引出位置P6までY軸方向にスライド移動された後、鉛直ガイドレールに沿ってプローブ接続位置P5まで下降する。その際、ポゴフレーム46は、図12(a)に示すように、ポゴフレーム位置決め機構66によってヘッドステージ20に対して位置決めされた状態で当該ヘッドステージ20の上方、すなわち、プローブ接続位置P5に配置される。 The maintenance-completed pogo frame 46 is slid by an operator along the pogo frame guide rail 64 to the pogo frame drawer position P6 in the Y-axis direction, and then descends to the probe connection position P5 along the vertical guide rail. .. At that time, as shown in FIG. 12A, the pogo frame 46 is arranged above the head stage 20 in a state of being positioned with respect to the head stage 20 by the pogo frame positioning mechanism 66, that is, at the probe connection position P5. Will be done.

ポゴフレーム位置決め機構66は、ポゴフレーム46をヘッドステージ20に対して位置決めするための手段で、例えば、位置決めピン66a及び当該位置決めピン66aが当接する凹部66bによって構成されている。位置決めピン66aは、ポゴフレーム46側に設けられていてもよいし、ヘッドステージ20側に設けられていてもよい。位置決めピン66aがポゴフレーム46側に設けられている場合、位置決めピン66aが当接する凹部66bは、ヘッドステージ20側に設けられる。一方、これとは逆に、位置決めピン66aがヘッドステージ20側に設けられている場合、位置決めピン66aが当接する凹部66bは、ポゴフレーム46側に設けられる。 The pogo frame positioning mechanism 66 is a means for positioning the pogo frame 46 with respect to the head stage 20, and is composed of, for example, a positioning pin 66a and a recess 66b with which the positioning pin 66a abuts. The positioning pin 66a may be provided on the pogo frame 46 side or may be provided on the head stage 20 side. When the positioning pin 66a is provided on the pogo frame 46 side, the recess 66b with which the positioning pin 66a abuts is provided on the head stage 20 side. On the other hand, on the contrary, when the positioning pin 66a is provided on the head stage 20 side, the recess 66b with which the positioning pin 66a abuts is provided on the pogo frame 46 side.

なお、アライメント装置38、アーム移動機構、環境制御手段16d、移動装置22(第1可動体移動機構、第2可動体移動機構、搬送ユニット回転機構28)、テストヘッド昇降機構48、ポゴフレーム昇降機構52等の各装置、機構は、不図示の制御手段(コントローラ等)による制御によって駆動される。 The alignment device 38, the arm moving mechanism, the environmental control means 16d, the moving device 22 (first movable body moving mechanism, second movable body moving mechanism, transport unit rotating mechanism 28), test head elevating mechanism 48, pogo frame elevating mechanism. Each device and mechanism such as 52 is driven by control by a control means (controller or the like) (not shown).

次に、本実施形態のプローバ10における搬送ユニット16の動作例について説明する。 Next, an operation example of the transport unit 16 in the prober 10 of the present embodiment will be described.

<ウエハ搬送動作例>
まず、搬送ユニット16がウエハWをウエハ収納部12aから検査(例えば、高温検査又は低温検査)が実施される測定部14内に搬送する場合の動作例について説明する。
<Wafer transfer operation example>
First, an operation example in which the transfer unit 16 transfers the wafer W from the wafer storage unit 12a into the measurement unit 14 where the inspection (for example, high temperature inspection or low temperature inspection) is performed will be described.

まず、ウエハ収納部12aにアクセス可能な位置(ウエハWを取り出し可能な位置)まで搬送ユニット16を移動させ、かつ、搬送ユニット16を180°回転させて各アーム16b、16cが出入りする搬送ユニット16に形成された開口16fをウエハ収納部12aに対向させる。 First, the transfer unit 16 is moved to a position accessible to the wafer storage unit 12a (a position where the wafer W can be taken out), and the transfer unit 16 is rotated by 180 ° so that the arms 16b and 16c move in and out of the transfer unit 16. The opening 16f formed in the above is opposed to the wafer accommodating portion 12a.

次に、ウエハ保持アーム16bをウエハ収納部12a内に進出させて当該ウエハ収納部12aから1枚のウエハWを取り出し、筐体16a内に収納する。これとともに、搬送先の測定部14の環境に応じた環境となるように筐体16a内の環境が制御される。具体的には、温調気体供給源で温度調整された気体が筐体16a内に供給されるとともに、エア噴射口から噴射されて筐体16aに形成された開口16fを閉塞するエアカーテンが形成される。これにより、筐体16a内が密閉又は略密閉空間とされる。 Next, the wafer holding arm 16b is advanced into the wafer storage portion 12a, and one wafer W is taken out from the wafer storage portion 12a and stored in the housing 16a. At the same time, the environment inside the housing 16a is controlled so that the environment corresponds to the environment of the measurement unit 14 at the transport destination. Specifically, a gas whose temperature has been adjusted by a temperature-controlled gas supply source is supplied into the housing 16a, and an air curtain is formed which is injected from an air injection port to close the opening 16f formed in the housing 16a. Will be done. As a result, the inside of the housing 16a is closed or a substantially closed space.

次に、搬送先の測定部14にアクセス可能な位置(ウエハWを引き渡し可能な位置)まで搬送ユニット16を移動させ、かつ、搬送ユニット16を180°回転させて各アーム16b、16cが出入りする搬送ユニット16に形成された開口16fを搬送先の測定部14に対向させる。 Next, the transfer unit 16 is moved to a position accessible to the measurement unit 14 at the transfer destination (a position where the wafer W can be delivered), and the transfer unit 16 is rotated by 180 ° to move the arms 16b and 16c in and out. The opening 16f formed in the transfer unit 16 faces the measurement unit 14 of the transfer destination.

次に、ウエハ保持アーム16bをエアカーテンが形成された搬送ユニット16側の開口16f及び測定部14側の開口14aを介して測定部14内にY軸方向に進出させてウエハチャック18にウエハWを装填(ロード)する。図14中の右側の矢印は搬送物(ここではウエハW)の搬送方向を表している。ウエハ保持アーム16bは、ウエハWを保持した状態で、エアカーテンで閉塞された状態の開口16fを通過して測定部14内に進出する。 Next, the wafer holding arm 16b is advanced into the measuring unit 14 in the Y-axis direction through the opening 16f on the transfer unit 16 side and the opening 14a on the measuring unit 14 side on which the air curtain is formed, and the wafer W is moved to the wafer chuck 18. Is loaded. The arrow on the right side in FIG. 14 indicates the transport direction of the transported object (wafer W in this case). The wafer holding arm 16b, while holding the wafer W, passes through the opening 16f closed by the air curtain and advances into the measuring unit 14.

装填(ロード)されたウエハWは、真空吸着によりウエハチャック18に保持される。そして、ウエハWがウエハチャック18によって検査温度に達するまで待機し、検査温度に達すると、アライメント装置38がX-Y-Z-θ方向に移動しながらウエハチャック18に保持されたウエハWをウエハチャック18上方に保持されたプローブカードPCのプローブに対して周知の方法でアライメントし、次いで、ウエハチャック18がアライメント装置38の作用によってZ軸方向に移動してウエハWとプローブとを電気的に接触させることで、ポゴフレーム46(ポゴピン46b)及びテストヘッド44を介してウエハWの電気的特性検査が実施される。 The loaded wafer W is held by the wafer chuck 18 by vacuum suction. Then, the wafer W waits until the inspection temperature is reached by the wafer chuck 18, and when the inspection temperature is reached, the alignment device 38 moves in the XYZ−θ direction to move the wafer W held by the wafer chuck 18 to the wafer. The probe of the probe card PC held above the chuck 18 is aligned by a well-known method, and then the wafer chuck 18 moves in the Z-axis direction by the action of the alignment device 38 to electrically connect the wafer W and the probe. Upon contact, the electrical characteristics of the wafer W are inspected via the pogo frame 46 (pogo pin 46b) and the test head 44.

このように、ウエハ収納部12aから搬送先の測定部14内にウエハを搬送するまでの時間を利用して搬送ユニット16内の環境を制御して搬送先の測定部14での検査温度との差を少なくすることにより、従来技術と比べ、搬送先の測定部14内でウエハを検査温度に近づけるための待機時間を短縮する(又は無くす)ことができる。これにより、測定部14でのスループット(単位時間あたりの処理能力)を向上させることができる。 In this way, the environment inside the transfer unit 16 is controlled by utilizing the time from the wafer storage unit 12a to the transfer destination measurement unit 14, and the inspection temperature at the transfer destination measurement unit 14 is adjusted. By reducing the difference, it is possible to shorten (or eliminate) the waiting time for bringing the wafer closer to the inspection temperature in the measurement unit 14 at the transfer destination as compared with the conventional technique. As a result, the throughput (processing capacity per unit time) in the measuring unit 14 can be improved.

<プローブカード搬送動作例>
次に、搬送ユニット16がプローブカードPCをプローブカード収納部12bから検査(例えば、高温検査又は低温検査)が実施される測定部14内に搬送する場合の動作例について説明する。
<Example of probe card transfer operation>
Next, an operation example in which the transfer unit 16 conveys the probe card PC from the probe card storage unit 12b to the measurement unit 14 where the inspection (for example, high temperature inspection or low temperature inspection) is performed will be described.

まず、プローブカード収納部12bにアクセス可能な位置(プローブカードPCを取り出し可能な位置)まで搬送ユニット16を移動させ、かつ、搬送ユニット16を180°回転させて各アーム16b、16cが出入りする搬送ユニット16に形成された開口16fをプローブカード収納部12bに対向させる。 First, the transfer unit 16 is moved to a position where the probe card storage unit 12b can be accessed (a position where the probe card PC can be taken out), and the transfer unit 16 is rotated by 180 ° to transfer the arms 16b and 16c in and out. The opening 16f formed in the unit 16 faces the probe card storage portion 12b.

次に、プローブカード保持アーム16cをプローブカード収納部12b内に進出させて当該プローブカード収納部12bから1枚のプローブカードPCを取り出し、筐体16a内に収納する。これとともに、搬送先の測定部14の環境に応じた環境となるように筐体16a内の環境が制御される。具体的には、温調気体供給源で温度調整された気体が筐体16a内に供給されるとともに、エア噴射口から噴射されて筐体16aに形成された開口16fを閉塞するエアカーテンが形成される。これにより、筐体16a内が密閉又は略密閉空間とされる。 Next, the probe card holding arm 16c is advanced into the probe card storage unit 12b, and one probe card PC is taken out from the probe card storage unit 12b and stored in the housing 16a. At the same time, the environment inside the housing 16a is controlled so that the environment corresponds to the environment of the measurement unit 14 at the transport destination. Specifically, a gas whose temperature has been adjusted by a temperature-controlled gas supply source is supplied into the housing 16a, and an air curtain is formed which is injected from an air injection port to close the opening 16f formed in the housing 16a. Will be done. As a result, the inside of the housing 16a is closed or a substantially closed space.

次に、搬送先の測定部14にアクセス可能な位置(プローブカードPCを引き渡し可能な位置)まで搬送ユニット16を移動させ、かつ、搬送ユニット16を180°回転させて各アーム16b、16cが出入りする搬送ユニット16に形成された開口16fを搬送先の測定部14に対向させる。 Next, the transfer unit 16 is moved to a position accessible to the measurement unit 14 of the transfer destination (a position where the probe card PC can be delivered), and the transfer unit 16 is rotated by 180 ° to allow the arms 16b and 16c to move in and out. The opening 16f formed in the transfer unit 16 is opposed to the measurement unit 14 of the transfer destination.

次に、プローブカード保持アーム16cをエアカーテンが形成された搬送ユニット16側の開口16f及び測定部14側の開口14aを介して測定部14内にY軸方向に進出させる(図7(a)参照)。プローブカード保持アーム16cは、プローブカードPCを保持した状態で、エアカーテンで閉塞された状態の開口16fを通過して測定部14内にY軸方向に進出する。図14中の右側の矢印は搬送物(ここではプローブカードPC)の搬送方向を表している。 Next, the probe card holding arm 16c is advanced into the measuring unit 14 in the Y-axis direction through the opening 16f on the transport unit 16 side on which the air curtain is formed and the opening 14a on the measuring unit 14 side (FIG. 7A). reference). The probe card holding arm 16c, while holding the probe card PC, passes through the opening 16f closed by the air curtain and advances into the measuring unit 14 in the Y-axis direction. The arrow on the right side in FIG. 14 indicates the transport direction of the transported object (probe card PC in this case).

次に、第2プローブカード保持機構40の保持部40aによって、プローブカード保持アーム16cからプローブカードPCを受け取り、これを保持させる。具体的には、ウエハチャック18を保持した状態のアライメント装置38がプローブカード受取位置P1に移動した状態で、保持部40aをZ軸可動部38aに対してZ軸方向に上昇させてプローブカードPC(下面外周縁)に当接させ、このZ軸方向に上昇する保持部40aでプローブカードPCをプローブカード保持アーム16cから持ち上げる。これにより、プローブカードPCは、保持部40aに受け渡され、当該保持部40aによってウエハチャック18の直上で保持される。 Next, the probe card PC is received from the probe card holding arm 16c by the holding portion 40a of the second probe card holding mechanism 40, and the probe card PC is held. Specifically, with the alignment device 38 holding the wafer chuck 18 moved to the probe card receiving position P1, the holding portion 40a is raised in the Z-axis direction with respect to the Z-axis movable portion 38a to raise the probe card PC. The probe card PC is lifted from the probe card holding arm 16c by the holding portion 40a that comes into contact with (the outer peripheral edge of the lower surface) and rises in the Z-axis direction. As a result, the probe card PC is handed over to the holding portion 40a and is held directly above the wafer chuck 18 by the holding portion 40a.

次に、プローブカードPC及びウエハチャック18を保持した状態のアライメント装置38を位置P2まで移動させる(図7(b)参照)。 Next, the alignment device 38 holding the probe card PC and the wafer chuck 18 is moved to the position P2 (see FIG. 7B).

次に、プローブカードPCを第1プローブカード保持機構36まで搬送する(図7(b)参照)。具体的には、ウエハチャック18を保持した状態のアライメント装置38が位置P2に移動した状態で、Z軸可動部38a(第2プローブカード保持機構40)をZ軸方向に上昇させることで、第2プローブカード保持機構40によって保持されたプローブカードPCを第1プローブカード保持機構36まで搬送する。第1プローブカード保持機構36まで搬送されたプローブカードPCは、当該第1プローブカード保持機構36によって着脱自在に保持される。 Next, the probe card PC is conveyed to the first probe card holding mechanism 36 (see FIG. 7B). Specifically, the Z-axis movable portion 38a (second probe card holding mechanism 40) is raised in the Z-axis direction while the alignment device 38 holding the wafer chuck 18 is moved to the position P2. 2 The probe card PC held by the probe card holding mechanism 40 is conveyed to the first probe card holding mechanism 36. The probe card PC conveyed to the first probe card holding mechanism 36 is detachably held by the first probe card holding mechanism 36.

<テストヘッド引出動作例>
次に、テストヘッド44をメンテナンスエリアA2側に引き出す場合の動作例について説明する。
<Example of test head withdrawal operation>
Next, an operation example when the test head 44 is pulled out to the maintenance area A2 side will be described.

まず、図12(a)に示すように、テストヘッド昇降機構48によって、テストヘッド保持機構(ベース56)をポゴピン接続位置P3からテストヘッド引出位置P4に上昇させる。これにより、テストヘッド44は、ロック機構によってロックされた状態で、ベース56に固定されたテストヘッド用ガイドレール58とともに、テストヘッド引出位置P4に移動する。 First, as shown in FIG. 12 (a), the test head holding mechanism (base 56) is raised from the pogo pin connection position P3 to the test head extension position P4 by the test head elevating mechanism 48. As a result, the test head 44 moves to the test head pull-out position P4 together with the test head guide rail 58 fixed to the base 56 in a state of being locked by the lock mechanism.

次に、作業者が、ロック機構によるロックを解除した後、テストヘッド引出位置P4まで上昇されたテストヘッド44を手前に引き寄せる。これにより、テストヘッド44は、図12(b)に示すように、テストヘッド用ガイドレール58に沿ってY軸方向にスライド移動して開口14bを介してメンテナンスエリアA2側に引き出される。これにより、テストヘッド44のメンテナンス(例えば、テストヘッド内部の基板交換等)が可能となる。図14中の左側の矢印は被メンテナンス装置(ここではテストヘッド44)の引出方向(及び押入方向)を表している。 Next, the operator pulls the test head 44 raised to the test head pull-out position P4 toward the test head 44 after the lock by the lock mechanism is released. As a result, as shown in FIG. 12B, the test head 44 slides along the test head guide rail 58 in the Y-axis direction and is pulled out to the maintenance area A2 side through the opening 14b. This enables maintenance of the test head 44 (for example, replacement of the board inside the test head). The arrow on the left side in FIG. 14 indicates the pull-out direction (and the push-in direction) of the device to be maintained (here, the test head 44).

次に、メンテナンスが終了したテストヘッド44をポゴピン接続位置P3に戻す場合の動作例について説明する。 Next, an operation example in which the test head 44 whose maintenance has been completed is returned to the pogo pin connection position P3 will be described.

まず、作業者が、メンテナンスが終了したテストヘッド44をテストヘッド用ガイドレール58に沿って押し込んでテストヘッド引出位置P4までY軸方向にスライド移動させ、その位置において、ロック機構によるロックを実施する。 First, the operator pushes the test head 44 for which maintenance has been completed along the guide rail 58 for the test head, slides it to the test head extraction position P4 in the Y-axis direction, and locks the test head 44 at that position by the locking mechanism. ..

次に、テストヘッド昇降機構48によって、テストヘッド保持機構(ベース56)をテストヘッド引出位置P4からポゴピン接続位置P3に下降させる。これにより、テストヘッド44は、ロック機構によってロックされた状態で、ベース56に固定されたテストヘッド用ガイドレール58とともに、ポゴピン接続位置P3に移動する。その際、テストヘッド44は、図10に示すように、テストヘッド位置決め機構60によってポゴフレーム46に対して位置決めされた状態で当該ポゴフレーム46の上方、すなわち、ポゴピン接続位置P3に配置される。これにより、テストヘッド44の端子とポゴフレーム46のポゴピン46bとの位置合わせが実施されるため、両者を精度良く電気的に接続することができる。 Next, the test head holding mechanism (base 56) is lowered from the test head pull-out position P4 to the pogo pin connection position P3 by the test head elevating mechanism 48. As a result, the test head 44 moves to the pogo pin connection position P3 together with the test head guide rail 58 fixed to the base 56 in a state of being locked by the lock mechanism. At that time, as shown in FIG. 10, the test head 44 is arranged above the pogo frame 46, that is, at the pogo pin connection position P3 in a state of being positioned with respect to the pogo frame 46 by the test head positioning mechanism 60. As a result, the terminal of the test head 44 and the pogo pin 46b of the pogo frame 46 are aligned with each other, so that they can be electrically connected with high accuracy.

以上のように、被メンテナンス装置(ここではテストヘッド44)の引出方向(図14中の左側の矢印参照)と搬送物(ウエハW又はプローブカードPC)の搬送方向(図14中の右側の矢印参照)とがY軸方向に関し一直線状であるため、高精度が求められるテストヘッド44のポゴフレーム46に対する位置決めの際に考慮しなくてはならないアッベ誤差を抑制すること(又は無くすこと)ができる。特に、メンテナンスが終了したテストヘッド44をポゴピン接続位置P3に戻す場合に、X軸方向に関する位置決めの精度が低下するのを抑制することができる。 As described above, the pull-out direction of the device to be maintained (here, the test head 44) (see the arrow on the left side in FIG. 14) and the transport direction of the transported object (wafer W or probe card PC) (arrow on the right side in FIG. 14). Since (see) is linear with respect to the Y-axis direction, it is possible to suppress (or eliminate) the abbe error that must be taken into consideration when positioning the test head 44 with respect to the pogo frame 46, which requires high accuracy. .. In particular, when the test head 44 for which maintenance has been completed is returned to the pogo pin connection position P3, it is possible to suppress a decrease in positioning accuracy in the X-axis direction.

<ポゴフレーム引出動作例>
次に、ポゴフレーム46をメンテナンスエリアA2側に引き出す場合の動作例について説明する。
<Example of Pogo frame withdrawal operation>
Next, an operation example when the pogo frame 46 is pulled out to the maintenance area A2 side will be described.

まず、図12(a)に示すように、テストヘッド昇降機構48によって、テストヘッド保持機構(ベース56)をポゴピン接続位置P3からテストヘッド引出位置P4に上昇させる。これにより、テストヘッド44は、ロック機構によってロックされた状態で、ベース56に固定されたテストヘッド用ガイドレール58とともに、テストヘッド引出位置P4に移動する。これにより、ポゴフレーム46の上昇スペースSが確保される。 First, as shown in FIG. 12 (a), the test head holding mechanism (base 56) is raised from the pogo pin connection position P3 to the test head extension position P4 by the test head elevating mechanism 48. As a result, the test head 44 moves to the test head pull-out position P4 together with the test head guide rail 58 fixed to the base 56 in a state of being locked by the lock mechanism. As a result, the rising space S of the pogo frame 46 is secured.

次に、図13(a)に示すように、ポゴフレーム昇降機構52によって、ポゴフレーム保持機構(ベース62)をプローブ接続位置P5からポゴフレーム引出位置P6に上昇させる。これにより、ポゴフレーム46は、ロック機構によってロックされた状態で、ベース62に固定されたポゴフレーム用ガイドレール64とともに、ポゴフレーム引出位置P6に移動する。 Next, as shown in FIG. 13A, the pogo frame elevating mechanism 52 raises the pogo frame holding mechanism (base 62) from the probe connection position P5 to the pogo frame pull-out position P6. As a result, the pogo frame 46 moves to the pogo frame pull-out position P6 together with the pogo frame guide rail 64 fixed to the base 62 in a state of being locked by the lock mechanism.

次に、作業者が、ロック機構によるロックを解除した後、ポゴフレーム引出位置P6まで上昇されたポゴフレーム46を手前に引き寄せる。これにより、ポゴフレーム46は、図13(b)に示すように、ポゴフレーム用ガイドレール64に沿ってY軸方向にスライド移動して開口14bを介してメンテナンスエリアA2側に引き出される。これにより、ポゴフレーム46のメンテナンス(例えば、ポゴピン交換等)が可能となる。図14中の左側の矢印は被メンテナンス装置(ここでポゴフレーム46)の引出方向(及び押入方向)を表している。 Next, the operator pulls the pogo frame 46 raised to the pogo frame pull-out position P6 toward the front after unlocking by the lock mechanism. As a result, as shown in FIG. 13B, the pogo frame 46 slides along the guide rail 64 for the pogo frame in the Y-axis direction and is pulled out to the maintenance area A2 side through the opening 14b. This makes it possible to maintain the pogo frame 46 (for example, replace the pogo pin). The arrow on the left side in FIG. 14 indicates the pull-out direction (and push-in direction) of the device to be maintained (here, the pogo frame 46).

次に、メンテナンスが終了したポゴフレーム46をプローブ接続位置P5に戻す場合の動作例について説明する。 Next, an operation example in which the pogo frame 46 whose maintenance has been completed is returned to the probe connection position P5 will be described.

まず、作業者が、メンテナンスが終了したポゴフレーム46をポゴフレーム用ガイドレール64に沿って押し込んでポゴフレーム引出位置P6までY軸方向にスライド移動させ、その位置において、ロック機構によるロックを実施する。 First, the operator pushes the pogo frame 46 for which maintenance has been completed along the guide rail 64 for the pogo frame, slides it to the pogo frame drawer position P6 in the Y-axis direction, and locks the pogo frame 46 at that position by the locking mechanism. ..

次に、ポゴフレーム昇降機構52によって、ポゴフレーム保持機構(ベース62)をポゴフレーム引出位置P6からプローブ接続位置P5に下降させる。これにより、ポゴフレーム46は、ロック機構によってロックされた状態で、ベース62に固定されたポゴフレーム用ガイドレール64とともに、プローブ接続位置P5に移動する。その際、ポゴフレーム46は、図12(a)に示すように、ポゴフレーム位置決め機構66によってヘッドステージ20に対して位置決めされた状態で当該ヘッドステージ20の上方、すなわち、プローブ接続位置P5に配置される。これにより、ポゴフレーム46のポゴピン46bとプローブカードのプローブとの位置合わせが実施されるため、両者を精度良く電気的に接続することができる。 Next, the pogo frame raising / lowering mechanism 52 lowers the pogo frame holding mechanism (base 62) from the pogo frame withdrawal position P6 to the probe connection position P5. As a result, the pogo frame 46 moves to the probe connection position P5 together with the pogo frame guide rail 64 fixed to the base 62 in a state of being locked by the locking mechanism. At that time, as shown in FIG. 12A, the pogo frame 46 is arranged above the head stage 20 in a state of being positioned with respect to the head stage 20 by the pogo frame positioning mechanism 66, that is, at the probe connection position P5. Will be done. As a result, the pogo pin 46b of the pogo frame 46 and the probe of the probe card are aligned with each other, so that they can be electrically connected with high accuracy.

以上のように、被メンテナンス装置(ここではポゴフレーム46)の引出方向(図14中の左側の矢印参照)と搬送物(ウエハW又はプローブカードPC)の搬送方向(図14中の右側の矢印参照)とがY軸方向に関し一直線状であるため、高精度が求められるポゴフレーム46のヘッドステージ20に対する位置決めの際に考慮しなくてはならないアッベ誤差を抑制すること(又は無くすこと)ができる。特に、メンテナンスが終了したポゴフレーム46をプローブ接続位置P5に戻す場合に、X軸方向に関する位置決めの精度が低下するのを抑制することができる。 As described above, the pull-out direction of the device to be maintained (here, the pogo frame 46) (see the arrow on the left side in FIG. 14) and the transport direction of the transported object (wafer W or probe card PC) (arrow on the right side in FIG. 14). Since (see) is linear with respect to the Y-axis direction, it is possible to suppress (or eliminate) the abbe error that must be taken into consideration when positioning the pogo frame 46 with respect to the head stage 20 where high accuracy is required. .. In particular, when the pogo frame 46 for which maintenance has been completed is returned to the probe connection position P5, it is possible to suppress a decrease in positioning accuracy in the X-axis direction.

また、従来技術においては、ポゴフレームを上昇させることなくポゴフレームを引き出す構成であるため、ポゴフレームを引き出す前に、プローブカードを測定部(セル)から搬出しなければならなかったのに対して、本実施形態においては、ポゴフレーム46をポゴフレーム引出位置P6まで上昇させてプローブカードから離間させた後、当該ポゴフレーム引出位置P6まで上昇されたポゴフレーム46を引き出す構成であるため、プローブカードPCを測定部14から搬出することなく、ポゴフレーム46を引き出すことができる。 Further, in the prior art, since the pogo frame is pulled out without raising the pogo frame, the probe card had to be taken out from the measuring unit (cell) before pulling out the pogo frame. In the present embodiment, the probe card 46 is raised to the pogo frame pull-out position P6 and separated from the probe card, and then the pogo frame 46 raised to the pogo frame pull-out position P6 is pulled out. Therefore, the probe card is used. The pogo frame 46 can be pulled out without carrying out the PC from the measuring unit 14.

以上説明したように、本実施形態によれば、被メンテナンス装置(例えば、テストヘッド及びポゴフレームのうち少なくとも一方)及び被メンテナンス装置を引き出す引出機構を備えた複数の測定部14と、搬送物(例えば、ウエハ及びプローブカードのうち少なくとも一方)の搬送先の測定部にアクセス可能な位置まで移動して搬送物を搬送先の測定部14内に搬送する搬送ユニット16と、を備えたプローバ10において、被メンテナンス装置の引出方向と搬送物の搬送方向とを一直線状とすることで(図14参照)、高精度が求められる被メンテナンス装置の位置決めの際に考慮しなくてはならないアッベ誤差を抑制すること(又は無くすこと)ができる。 As described above, according to the present embodiment, a plurality of measuring units 14 having a device to be maintained (for example, at least one of a test head and a pogo frame) and a pull-out mechanism for pulling out the device to be maintained, and a transported object (for example). For example, in a prober 10 provided with a transfer unit 16 that moves to a position accessible to a measurement unit at a transfer destination (at least one of a wafer and a probe card) and transports a transported object into the measurement unit 14 at the transfer destination. By aligning the withdrawal direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object in a straight line (see FIG. 14), the abbe error that must be taken into consideration when positioning the device to be maintained, which requires high accuracy, is suppressed. Can be done (or eliminated).

すなわち、テストヘッド44がポゴピン接続位置P3に配置され、かつ、ポゴフレーム46がプローブ接続位置P5に配置された状態で、ポゴフレーム46に対してプローブカードPCを、プローブカードPCに対してウエハWを位置決めする必要があるが、これら位置決めが必要な構成を一直線状に搬送することで、アッベ誤差を抑制できる。また本実施形態では、これら位置決めが必要な構成を一直線状に搬送することで、一直線状における位置決めは省略することができるので、より位置決めが容易となる。また本実施形態では、被メンテナンス装置の引出方向と搬送物の搬送方向とが一直線状であるので、テストヘッドを回動させてテストヘッド下のポゴピンを暴露させてメンテナンスを行う技術に対してテストヘッドの回動スペースが無い分、省スペースである。 That is, with the test head 44 arranged at the pogo pin connection position P3 and the pogo frame 46 arranged at the probe connection position P5, the probe card PC is attached to the pogo frame 46 and the wafer W is attached to the probe card PC. It is necessary to position the wafers, but by transporting the configurations that require these positionings in a straight line, the abbe error can be suppressed. Further, in the present embodiment, by transporting the configurations requiring these positioning in a straight line, the positioning in the straight line can be omitted, so that the positioning becomes easier. Further, in the present embodiment, since the pull-out direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object are in a straight line, the test is performed for a technique of rotating the test head to expose the pogo pin under the test head for maintenance. Space is saved because there is no space for rotating the head.

また、従来技術においては、テストヘッドを引き出す引出機構を備えておらず、テストヘッドを引き出すことが出来なかったのに対して、本実施形態においては、テストヘッド昇降機構48及びテストヘッド引出機構50を備えており、これによって、テストヘッド44を引き出すことができる。 Further, in the prior art, the test head cannot be pulled out because the test head is not provided with a pull-out mechanism, whereas in the present embodiment, the test head elevating mechanism 48 and the test head pull-out mechanism 50 are not provided. This allows the test head 44 to be pulled out.

次に、測定部14に装填(ロード)される他の態様に関して説明する。上述した例では、測定部14に装填される搬送物(ウエハW又はプローブカードPC)は、搬送ユニット16により搬送エリアA1側から装填されることを説明したが(図14を参照)、測定部14に装填される他の態様では、測定部14にロードされる搬送物は、装填部70によりメンテナンスエリアA2側から装填される。 Next, another aspect of being loaded (loaded) in the measuring unit 14 will be described. In the above-mentioned example, it has been described that the conveyed object (wafer W or probe card PC) to be loaded in the measuring unit 14 is loaded from the conveying area A1 side by the conveying unit 16 (see FIG. 14). In another aspect of being loaded into 14, the conveyed material loaded into the measuring unit 14 is loaded from the maintenance area A2 side by the loading unit 70.

図15は、測定部14にメンテナンスエリアA2側から搬送物(ウエハW及びプローブカードPC)が装填されることを表す上面図である。図15に示されるように、測定部14にメンテナンスエリアA2側から搬送物が装填される場合には、装填部70により測定部14に搬送物が装填される。装填部70には、上述した搬送ユニット16のような搬送手段を設けて搬送物を搬送してもよいし、プローバ10のユーザ又は設置者が手動により、搬送物を装填部70に搬送して、その後装填部70により測定部14に装填してもよい。装填部70は、特に限定されるものではなく公知の装填手段を採用することができる。例えば装填部70は、引出機構により搬送物を測定部へ装填してもよいし、搬送ユニット16のようにアームにより搬送物を測定部へ装填してもよい。 FIG. 15 is a top view showing that the conveyed object (wafer W and probe card PC) is loaded into the measuring unit 14 from the maintenance area A2 side. As shown in FIG. 15, when the conveyed object is loaded into the measuring unit 14 from the maintenance area A2 side, the conveyed object is loaded into the measuring unit 14 by the loading unit 70. The loading unit 70 may be provided with a transporting means such as the transport unit 16 described above to transport the transported material, or the user or the installer of the prober 10 manually transports the transported material to the loading unit 70. After that, the measuring unit 14 may be loaded by the loading unit 70. The loading unit 70 is not particularly limited, and known loading means can be adopted. For example, the loading unit 70 may load the transported object into the measuring unit by a pull-out mechanism, or may load the transported object into the measuring unit by an arm like the transport unit 16.

このように、測定部14には、搬送エリアA1側から及びメンテナンスエリアA2側から、搬送物を装填することが可能である。例えば、プローブカードPCを測定部14に装填する場合には、搬送ユニット16は、搬送物が半導体素子の検査用である場合には搬送物を測定部14へ装填し、装填部70は、搬送物が測定部14の位置の校正に用いられる場合には搬送物を測定部14へ装填する。 In this way, the measuring unit 14 can be loaded with the transported object from the transport area A1 side and the maintenance area A2 side. For example, when the probe card PC is loaded into the measuring unit 14, the transport unit 16 loads the transported object into the measuring unit 14 when the transported object is for inspection of a semiconductor element, and the loading unit 70 transports the transported object. When the object is used for calibrating the position of the measuring unit 14, the conveyed object is loaded into the measuring unit 14.

また例えば、搬送物は測定部14への装填が高頻度である場合は搬送エリアA1側から測定部14へ装填され、搬送物は測定部14への装填が低頻度である場合はメンテナンスエリア側から測定部14へ装填される。ここで、高頻度及び低頻度はユーザのプローバ10の使用態様によって異なるものであるが、例えば高頻度はウエハWの測定時に毎回交換が必要な搬送物であり、低頻度は例えばメンテナンス時又はプローバ10の設置時(立ち上げ時)に装填が必要な搬送物である。 Further, for example, the transported object is loaded into the measuring unit 14 from the transport area A1 side when the loading to the measuring unit 14 is frequent, and the transported object is loaded into the measuring unit 14 when the loading to the measuring unit 14 is infrequent. Is loaded into the measuring unit 14. Here, the high frequency and the low frequency differ depending on the usage mode of the prober 10 of the user. For example, the high frequency is a transported object that needs to be replaced every time the wafer W is measured, and the low frequency is, for example, maintenance or the prober. It is a transported object that needs to be loaded at the time of installation (start-up) of 10.

また例えば、搬送ユニット16は、搬送物が環境の制御が必要な場合には搬送物を測定部14へ装填し、装填部70は、搬送物が環境の制御が必要でない場合には搬送物を測定部14へ装填する。上述したように、搬送エリアA1においては搬送ユニット16の環境制御手段16dにより環境調整が行われるので、温度調整又は湿度調整が必要な搬送物を測定部14へ装填する場合には、搬送物は測定部14に搬送エリアA1側から装填される。 Further, for example, the transport unit 16 loads the transported object into the measuring unit 14 when the transported object requires environmental control, and the loading unit 70 loads the transported object when the transported object does not require environmental control. It is loaded into the measuring unit 14. As described above, in the transport area A1, the environment is adjusted by the environment control means 16d of the transport unit 16, so that when a transport object that requires temperature adjustment or humidity adjustment is loaded into the measuring unit 14, the transport object is loaded. It is loaded into the measuring unit 14 from the transport area A1 side.

また例えば、搬送物の種類に応じて搬送ユニット16による装填又は装填部70による装填を分けてもよい。すなわち、搬送物であるウエハW及びプローブカードPCは様々な用途及び種類のものが使用されるので、そのウエハW及びプローブカードPCの用途及び種類に応じて、搬送ユニット16による装填又は装填部70による装填を分けてもよい。 Further, for example, loading by the transport unit 16 or loading by the loading unit 70 may be divided according to the type of the transported object. That is, since the wafer W and the probe card PC to be transported are used for various purposes and types, the loading or loading unit 70 by the transport unit 16 is used according to the uses and types of the wafer W and the probe card PC. You may separate the loading by.

例えば、プローブカードPCには、ウエハWの検査測定を行うための測定用プローブカード及びウエハW等の位置の校正を行う校正用プローブカードがある。そして、例えば校正用プローブカードは装填部70により装填され、測定用プローブカードは搬送ユニット16により装填される。 For example, the probe card PC includes a measurement probe card for inspecting and measuring the wafer W and a calibration probe card for calibrating the position of the wafer W and the like. Then, for example, the calibration probe card is loaded by the loading unit 70, and the measurement probe card is loaded by the transport unit 16.

このように、搬送物及びプローバ10の使用状況に応じて、測定部14への搬送物の装填する側を変えることによって、より効率のよい検査を行うことができる。 In this way, more efficient inspection can be performed by changing the loading side of the conveyed object to the measuring unit 14 according to the usage state of the conveyed object and the prober 10.

ここで本願の装填とは、プローブカードPC又はウエハWを測定部14に装置することである。また、上述した搬送ユニット16による装填及び装填部70による装填は、被メンテナンス装置の引出方向及び前記搬送物の搬送方向に対して一直線状に配置されていることが好ましい。なお、図15中の矢印は装填部70が行う装填方向を表している。 Here, the loading of the present application is to equip the measuring unit 14 with the probe card PC or the wafer W. Further, it is preferable that the loading by the transport unit 16 and the loading by the loading unit 70 described above are arranged in a straight line with respect to the pull-out direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object. The arrow in FIG. 15 indicates the loading direction performed by the loading unit 70.

図16は、校正用プローブカードの一例を示す概念図である。図16(a)は校正用プローブカード72のプローブ側の上面図であり、図16(b)は校正用プローブカード72の側面図である。図16に示された校正用プローブカード72は、校正用プローブカード本体72aとプローブ72bから構成されている。校正用プローブカード72は、全体で18本のプローブ72bを有し、2本で対(一組)になり、校正用プローブカード72の外周に沿って中心に一組、45°間隔で一組ずつ配置されている。校正用プローブカード72は、測定部14の位置合わせ、アライメントに用いられる。したがって、例えばプローバ10の立ち上げ時又は設置時に校正用プローブカード72を使用して測定部14の位置合わせを行う。 FIG. 16 is a conceptual diagram showing an example of a calibration probe card. 16 (a) is a top view of the probe side of the calibration probe card 72, and FIG. 16 (b) is a side view of the calibration probe card 72. The calibration probe card 72 shown in FIG. 16 is composed of a calibration probe card main body 72a and a probe 72b. The calibration probe card 72 has a total of 18 probes 72b, and two probes are paired (a set), one set in the center along the outer circumference of the calibration probe card 72, and one set at 45 ° intervals. They are arranged one by one. The calibration probe card 72 is used for alignment and alignment of the measuring unit 14. Therefore, for example, the calibration probe card 72 is used to align the measuring unit 14 at the time of starting up or installing the prober 10.

次に、変形例について説明する。 Next, a modification will be described.

本実施形態では、テストヘッド昇降機構48、テストヘッド引出機構50、ポゴフレーム昇降機構52、及び、ポゴフレーム引出機構54を用いた構成を例示したが、これに限らず、テストヘッド昇降機構48及びテストヘッド引出機構50のみを用いてもよいし、ポゴフレーム昇降機構52及びポゴフレーム引出機構54のみを用いてもよい。 In the present embodiment, the configuration using the test head elevating mechanism 48, the test head pulling mechanism 50, the pogo frame elevating mechanism 52, and the pogo frame pulling mechanism 54 is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the test head elevating mechanism 48 and Only the test head pull-out mechanism 50 may be used, or only the pogo frame elevating mechanism 52 and the pogo frame pull-out mechanism 54 may be used.

また、本実施形態では、ポゴフレーム昇降機構52を用い、これによって上昇された状態のポゴフレーム46を引き出す構成を例示したが、これに限らず、ポゴフレーム昇降機構52を省略してもよい。すなわち、従来技術と同様のポゴフレーム引出機構を用い、ポゴフレーム46を上昇させることなくポゴフレーム46を引き出すように構成してもよい
Further, in the present embodiment, the configuration in which the pogo frame elevating mechanism 52 is used and the pogo frame 46 in the raised state is pulled out is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the pogo frame elevating mechanism 52 may be omitted. That is, the pogo frame withdrawal mechanism similar to that of the prior art may be used, and the pogo frame 46 may be pulled out without raising the pogo frame 46.

また、本実施形態では、搬送ユニット16の各アーム16b、16cが筐体16aに形成された開口16fを介して出入りする構成を例示したが、これに限らず、例えば、搬送ユニット16の筐体16aのうち開口16fが形成された側とは反対側の面に同様の開口(図示せず)を形成し、各アーム16b、16cが、水平方向に個別に往復移動して開口16f及びその反対側の開口を介して出入りするように構成してもよい。このようにすれば、搬送ユニット回転機構28を省略することができる。そして、搬送ユニット回転機構28を省略したにもかかわらず、すなわち、搬送ユニット16を回転させることなく、各アーム16b、16cによる搬送物収納部12又は各測定部14へのアクセスを実現できる。この場合、搬送ユニット16の筐体16aに形成された開口16fを閉塞するエアカーテンを形成するエアカーテン形成手段42に加えて、当該開口16fの反対側に形成された開口を閉塞するエアカーテンを形成する同様のエアカーテン形成手段を搬送ユニット16に設けることで、筐体16a内を密閉又は略密閉空間とすることができ、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。 Further, in the present embodiment, the configuration in which the arms 16b and 16c of the transport unit 16 enter and exit through the opening 16f formed in the housing 16a is exemplified, but the present invention is not limited to this, and for example, the housing of the transport unit 16 is exemplified. A similar opening (not shown) is formed on the surface of 16a opposite to the side on which the opening 16f is formed, and the arms 16b and 16c individually reciprocate in the horizontal direction to reciprocate the opening 16f and vice versa. It may be configured to enter and exit through a side opening. By doing so, the transfer unit rotation mechanism 28 can be omitted. Even though the transport unit rotation mechanism 28 is omitted, that is, access to the transport object storage unit 12 or each measurement unit 14 by the arms 16b and 16c can be realized without rotating the transfer unit 16. In this case, in addition to the air curtain forming means 42 that forms an air curtain that closes the opening 16f formed in the housing 16a of the transport unit 16, an air curtain that closes the opening formed on the opposite side of the opening 16f is provided. By providing the transport unit 16 with the same air curtain forming means to be formed, the inside of the housing 16a can be sealed or a substantially closed space, and the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

また、本実施形態では、各測定部14が水平方向(X軸方向)及び鉛直方向(Z軸方向)に二次元的に配置された構成を例示したが、これに限らず、各測定部14は、水平方向(X軸方向)に一列にのみ配置されていてもよいし、鉛直方向(Z軸方向)に一列にのみ配置されていてもよい。各測定部14を水平方向(X軸方向)に一列にのみ配置することで、第2可動体移動機構を省略できる。また、各測定部14を鉛直方向(Z軸方向)に一列にのみ配置することで、第1可動体移動機構を省略できる。 Further, in the present embodiment, the configuration in which each measuring unit 14 is two-dimensionally arranged in the horizontal direction (X-axis direction) and the vertical direction (Z-axis direction) is exemplified, but the present invention is not limited to this, and each measuring unit 14 is not limited to this. May be arranged in only one row in the horizontal direction (X-axis direction), or may be arranged in only one row in the vertical direction (Z-axis direction). By arranging the measuring units 14 in only one row in the horizontal direction (X-axis direction), the second movable body moving mechanism can be omitted. Further, by arranging the measuring units 14 in only one row in the vertical direction (Z-axis direction), the first movable body moving mechanism can be omitted.

また、本実施形態では、1つの搬送ユニット16及び1つの移動装置22を用いた構成を例示したが、これに限らず、複数の搬送ユニット16及び複数の移動装置22を用いてもよい。このようにすれば、各測定部14でのスループットをさらに向上させることができる。 Further, in the present embodiment, the configuration using one transport unit 16 and one mobile device 22 is illustrated, but the present invention is not limited to this, and a plurality of transport units 16 and a plurality of mobile devices 22 may be used. By doing so, the throughput in each measuring unit 14 can be further improved.

また、本実施形態では、ウエハ保持アーム16b及びプローブカード保持アーム16cを用いた構成を例示したが、これに限らず、ウエハ保持アーム16bのみを用いてもよいし、プローブカード保持アーム16cのみを用いてもよい。 Further, in the present embodiment, the configuration using the wafer holding arm 16b and the probe card holding arm 16c is illustrated, but the present invention is not limited to this, and only the wafer holding arm 16b may be used, or only the probe card holding arm 16c may be used. You may use it.

また、本実施形態では、搬送ユニット16に各アーム16b、16cを設けた構成を例示したが、これに限らず、搬送物収納部12側及び各測定部14側に各アーム16b、16c(又はこれに相当するアーム)を設けてもよい。これによっても、各アームによって搬送物収納部12又は測定部14から搬送物を取り出して搬送ユニット16内に収納することができ、かつ、搬送ユニット16から搬送物を取り出して搬送物収納部12又は測定部14に引き渡すことができる。 Further, in the present embodiment, the configuration in which the arms 16b and 16c are provided on the transport unit 16 is exemplified, but the present invention is not limited to this, and the arms 16b and 16c (or An arm corresponding to this) may be provided. Also by this, the conveyed object can be taken out from the conveyed object storage unit 12 or the measuring unit 14 and stored in the conveyed object 16 by each arm, and the conveyed object can be taken out from the conveyed object 16 and stored in the conveyed object storage unit 12 or It can be handed over to the measuring unit 14.

また、本実施形態では、筐体16aに形成された開口16fをエアカーテンで閉塞する構成を例示したが、これに限らず、搬送物の取り出しの際又は引き渡しの際に開かれ、搬送物の搬送中に閉じられるシャッターや扉等の開口開閉手段を搬送ユニット16に設け、この開口開閉手段によって開口16fを開閉するように構成してもよい。また、各測定部14に形成された開口14aを同様のエアカーテンで閉塞するように構成してもよいし、または、同様の開口開閉手段で開口14aを開閉するように構成してもよい。 Further, in the present embodiment, the configuration in which the opening 16f formed in the housing 16a is closed by an air curtain is exemplified, but the present invention is not limited to this, and the opening 16f is opened when the transported object is taken out or delivered, and the transported object is not limited to this. The transfer unit 16 may be provided with opening / closing means such as a shutter or a door that is closed during transportation, and the opening / closing means may be used to open / close the opening 16f. Further, the opening 14a formed in each measuring unit 14 may be configured to be closed by the same air curtain, or the opening 14a may be configured to be opened and closed by the same opening opening / closing means.

以上説明したように、被メンテナンス装置及び被メンテナンス装置を引き出す引出機構を備えた複数の測定部と、搬送物の搬送先の測定部にアクセス可能な位置まで移動して搬送物を搬送先の測定部内に搬送する搬送ユニットと、を備えたプローバにおいて、被メンテナンス装置の引出方向と搬送物の搬送方向とを一直線状とすることで、高精度が求められる被メンテナンス装置の位置決めの際に考慮しなくてはならないアッベ誤差を抑制するという考え方は、上記実施形態のプローバのみならず、被メンテナンス装置及び被メンテナンス装置を引き出す引出機構を備えた複数の測定部と、搬送物の搬送先の測定部にアクセス可能な位置まで移動して搬送物を搬送先の測定部内に搬送する搬送ユニットと、を備えたあらゆる種類のプローバに適用することができる。 As described above, a plurality of measuring units equipped with a device to be maintained and a pull-out mechanism for pulling out the device to be maintained, and a position where the measurement unit at the destination of the transported object can be accessed are moved to measure the transported object. In a prober equipped with a transport unit that transports the inside of the unit, the pull-out direction of the device to be maintained and the transport direction of the transported object are aligned so that high accuracy is required when positioning the device to be maintained. The idea of suppressing the indispensable Abbe error is not limited to the prober of the above embodiment, but also a plurality of measuring units equipped with a device to be maintained and a pull-out mechanism for pulling out the device to be maintained, and a measuring unit to which the transported object is transported. It can be applied to any kind of prober equipped with a transport unit that moves to a position accessible to and transports the transported material into the measuring unit at the destination.

以上、本発明のプローバについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。 Although the prober of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above examples, and it goes without saying that various improvements and modifications may be made without departing from the gist of the present invention. be.

10…プローバ、12…搬送物収納部、12a…ウエハ収納部、12b…プローブカード収納部、14…測定部、14a…開口、16…搬送ユニット、16a…筐体、16b…ウエハ保持アーム、16c…プローブカード保持アーム、16d…環境制御手段、16e…センサ、16f…開口、18…ウエハチャック、20…ヘッドステージ、22…移動装置、24…第1可動体、26…第2可動体、28…搬送ユニット回転機構、28a…駆動モータ、30、32…ガイドレール、34…ベース、36…第1プローブカード保持機構、38…アライメント装置、40…第2プローブカード保持機構、40a…保持部、42…エアカーテン形成手段、44…テストヘッド、46…ポゴフレーム、46a…ポゴフレーム本体、46b…ポゴピン、48…テストヘッド昇降機構、50…テストヘッド引出機構、52…ポゴフレーム昇降機構、54…ポゴフレーム引出機構、56…ベース、58…テストヘッド用ガイドレール、60…テストヘッド位置決め機構、60a…位置決めピン、60b…凹部、62…ベース、64…ポゴフレーム用ガイドレール、66…ポゴフレーム位置決め機構、66a…位置決めピン、66b…凹部、CH…カードホルダ、PC…プローブカード、W…ウエハ
10 ... prober, 12 ... wafer storage unit, 12a ... wafer storage unit, 12b ... probe card storage unit, 14 ... measurement unit, 14a ... opening, 16 ... transfer unit, 16a ... housing, 16b ... wafer holding arm, 16c ... Probe card holding arm, 16d ... Environmental control means, 16e ... Sensor, 16f ... Opening, 18 ... Wafer chuck, 20 ... Head stage, 22 ... Moving device, 24 ... First movable body, 26 ... Second movable body, 28 ... Transfer unit rotation mechanism, 28a ... Drive motor, 30, 32 ... Guide rail, 34 ... Base, 36 ... First probe card holding mechanism, 38 ... Alignment device, 40 ... Second probe card holding mechanism, 40a ... Holding unit, 42 ... Air curtain forming means, 44 ... Test head, 46 ... Pogo frame, 46a ... Pogo frame main body, 46b ... Pogo pin, 48 ... Test head elevating mechanism, 50 ... Test head withdrawal mechanism, 52 ... Pogo frame elevating mechanism, 54 ... Pogo frame pull-out mechanism, 56 ... Base, 58 ... Test head guide rail, 60 ... Test head positioning mechanism, 60a ... Positioning pin, 60b ... Recess, 62 ... Base, 64 ... Pogo frame guide rail, 66 ... Pogo frame positioning Mechanism, 66a ... Positioning pin, 66b ... Recess, CH ... Card holder, PC ... Probe card, W ... Wafer

Claims (2)

ウエハ上に形成された半導体素子の電気的特性を検査するプローバであって、
前記ウエハに対向する面に複数のプローブが配置されたプローブカードと、
前記プローブカードに対して前記ウエハとは反対側に配置されたテストヘッドと、
前記プローブカードと前記テストヘッドとの間に介在するポゴフレームと、
前記ポゴフレームを前記プローブカードに対して昇降させるポゴフレーム昇降機構と、
前記ポゴフレームの昇降方向に垂直な方向に前記ポゴフレームを引き出すポゴフレーム引出機構と、
を備えるプローバ。
A prober that inspects the electrical characteristics of semiconductor devices formed on a wafer.
A probe card in which a plurality of probes are arranged on a surface facing the wafer, and a probe card.
A test head arranged on the side opposite to the wafer with respect to the probe card,
A pogo frame interposed between the probe card and the test head,
A pogo frame elevating mechanism that elevates and elevates the pogo frame with respect to the probe card,
A pogo frame pull-out mechanism that pulls out the pogo frame in a direction perpendicular to the elevating direction of the pogo frame,
Prober equipped with.
前記テストヘッドを前記ポゴフレームに対して昇降させるテストヘッド昇降機構と、
前記テストヘッドの昇降方向に垂直な方向に前記テストヘッドを引き出すテストヘッド引出機構と、
を備える請求項1に記載のプローバ。
A test head elevating mechanism that elevates and elevates the test head to the pogo frame,
A test head pull-out mechanism that pulls out the test head in a direction perpendicular to the elevating direction of the test head,
The prober according to claim 1.
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