JP2008243859A

JP2008243859A - 検査装置

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Publication number: JP2008243859A
Application number: JP2007077920A
Authority: JP
Inventors: Masaru Suzuki; 勝鈴木; Yasuto Yamamoto; 保人山本
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-03-23
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Abstract

【課題】ウエハチャックの移動範囲を最小限に抑制し、アライメント機構を削減することによって、装置自体の低コスト化を促進することができると共にフットプリントを大幅に削減することができ、検査のスループットを向上させることができる検査装置を提供する。
【解決手段】本発明の検査装置１０は、Ｘ、Ｙ及びＺ方向に移動可能な２箇所のウエハチャック１３と、これらのウエハチャック１３の上方にそれぞれ配置された２箇所のプローブカード１４と、２箇所のウエハチャック１３で共用し且つ一方のウエハチャック１３上の半導体ウエハＷとこれに対応するプローブカード１４とのアライメントを行うためのアライメント機構１５と、を備え、アライメント機構１５は、アライメント用の第１のＣＣＤカメラ１５Ａを有し且つアライメントのために２箇所のウエハチャック１３それぞれのＸ、Ｙ位置に合わせて移動し、停止するアライメントブリッジ１５Ｂを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてフットプリントを削減することができる検査装置に関するものである。

従来の検査装置は、例えば、半導体ウエハの電気的特性検査を行うプローバ室と、カセットプローバ室との間で半導体ウエハを一枚ずつ搬送するローダ室と、備えて構成されている。プローバ室にはプローブカード及びアライメント機構が設けられ、アライメント機構によってウエハチャック上の半導体ウエハとプローブカードのアライメントを行った後、半導体ウエハとプローブカードとを電気的に接触させて検査を行っている。ローダ室にはウエハ搬送装置が設けられ、ウエハ搬送装置によってカセットとウエハチャックとの間で半導体ウエハの搬送を行う。

しかしながら、半導体ウエハが３００ｍｍφを超えて大口径化するに連れて、検査装置が大型化し、検査装置自体が高コスト化すると共にクリーンルーム内の占有面積が急激に拡大し更に高コスト化する。また、半導体ウエハの大口径化及び半導体チップの高集積化により検査装置内での半導体ウエハの滞留時間が益々長くなっているため、半導体ウエハの効率的な運用が要求される。

特許文献１には複数のウエハチャックが設置されたプローバ部で一つのアライメント機構を共有するプローバ装置が記載されている。このプローバ装置では、複数（例えば、二つ）の載置台でアライメント機構を共用するため、低コスト化を実現することができると共に、複数のウエハチャックにおいて検査を並行して行うことができるため、スループットの向上に寄与することができる。

また、特許文献２には半導体ウエハを枚葉処理するウエハ検査装置が記載されている。このウエハ検査装置では、第１、第２自走台車を用いてカセットストック部とウエハ検査部との間で半導体ウエハを一枚ずつ搬送する枚葉処理を行うことによって検査時間の短縮を図っている。

更に、特許文献３には処理装置においてガラス基板を抜き取り検査するために使用されるガラス基板移動台車について記載されている。このガラス基板移動装置は、ガラス基板の位置決め、搬送装置を備え、各処理装置が備えている位置決め、搬送装置を省略することにより、各処理装置のフットプリントの削減を実現している。

特開昭６３−０６２２４９特許第３３１２７４８特開２００２−３１３８７０

しかしながら、特許文献１の技術では、アライメント機構が二つのウエハチャック間の中央部に固定され、ウエハチャックがアライメント機構の真下まで移動し、ウエハチャック上のウエハとプローブカードのアライメントを行うため、各ウエハチャックの移動範囲が広く、フットプリントの削減に限界があった。特許文献２の技術では、半導体ウエハの枚葉処理により検査時間の短縮には寄与するが、ウエハ検査部自体は従来の検査装置と実質的に同一の構成を備え、しかも個々のウエハ検査部間に所定のスペースを設けなくてはならないため、ウエハ検査部自体のフットプリントを削減することができない。また、特許文献３の技術でも処理装置間に所定のスペースを設けなくてはならない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、フットプリントを大幅に削減することができ、検査のスループットを向上させることができると共に載置台の移動範囲を最小限に抑制することができる検査装置を提供することを目的としている。

本発明の請求項１に記載の検査装置は、Ｘ、Ｙ方向に移動可能な載置台と、上記載置台上の被検査体のアライメントを行うアライメント機構と、を備えた検査装置において、上記アライメント機構は、上記載置台上の被検査体を撮像するためにＸ方向またはＹ方向のいずれか一方にのみ移動可能で任意の位置で停止可能な第１の撮像手段を備え、上記第１の撮像手段と上記載置台をそれぞれの移動可能な方向へ移動させることにより上記被検査体のアライメントを行う制御手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２に記載の検査装置は、Ｘ、Ｙ方向に移動可能にＸ方向またはＹ方向のいずれか一方に沿って配列された複数の載置台と、上記複数の載置台上の被検査体のアライメントを行うためのアライメント機構と、を備えた検査装置であって、上記アライメント機構は、上記複数の載置台上の被検査体をそれぞれ撮像するために上記複数の載置台の配列方向にのみ移動可能で任意の位置で停止可能な第１の撮像手段を備え、上記第１の撮像手段と上記被検査体を載置する上記載置台をそれぞれの移動可能な方向へ移動させることにより上記被検査体のアライメントを行う制御手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３に記載の検査装置は、Ｘ、Ｙ方向に移動可能にＸ方向またはＹ方向のいずれか一方に沿って配列された２箇所の載置台と、上記２箇所の載置台上の被検査体のアライメントを行うためのアライメント機構と、を備えた検査装置であって、上記アライメント機構は、上記２箇所の載置台上の被検査体をそれぞれ撮像するために上記２箇所の載置台の配列方向にのみ移動可能で任意の位置で停止可能な第１の撮像手段を備え、上記第１の撮像手段と上記被検査体を載置する載置台をそれぞれの移動可能な方向へ移動させることにより上記いずれかの被検査体のアライメントを行う制御手段を有することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項４に記載の検査装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記載置台の上方に配置されたプローブカードを備え、上記プローブカードを撮像する第２の撮像手段が互いに所定間隔を隔てて上記載置台の複数箇所に設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項５に記載の検査装置は、請求項２または請求項３に記載の発明において、上記載置台の上方に配置されたプローブカードを備え、上記第２の撮像手段は、上記載置台の周方向に１８０°隔てた２箇所に配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項６に記載の検査装置は、請求項４に記載の発明において、２箇所の上記第２の撮像手段は、互いに対向して上記複数の載置台の配列方向に沿って配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項７に記載の検査装置は、請求項５に記載の発明において、２箇所の上記第２の撮像手段は、互いに対向して上記複数の載置台の配列方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項８に記載の検査装置は、請求項５に記載の発明において、２箇所の上記第２の撮像手段は、互いに対向してＸ方向及びＹ方向からそれぞれ４５°傾斜する位置に配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項９に記載の検査装置は、請求項５に記載の発明において、上記第２の撮像手段は、上記載置台の周方向に９０°ずつ隔てた４箇所に配置され、且つ、互いに１８０°隔てた２箇所の上記第２の撮像手段は、それぞれＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って配置されていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１０に記載の検査装置は、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記プローブカードは、上記被検査体の全面に一括して電気的に接触することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１１に記載の検査装置は、請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の発明において、上記第１の撮像手段は、アライメントブリッジに設けられていることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１２に記載の検査装置は、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の発明において、上記制御手段は、上記載置台を、第１の撮像手段が移動可能な方向と直交する方向にのみ移動させてアライメントするように制御することを特徴とするものである。

また、本発明の請求項１３に記載の検査装置は、請求項２〜請求項１２のいずれか１項に記載の発明において、上記各載置台との間で上記被検査体を受け渡すウエハ搬送装置を一つ設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、上記課題を解決するためになされたもので、フットプリントを大幅に削減することができ、検査のスループットを向上させることができると共に載置台の移動範囲を最小限に抑制することができる検査装置を提供することができる。

以下、図１〜図７に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の検査装置の一実施形態を示す平面図、図２は図１に示す検査装置の要部を示す概念図、図３は図１に示す検査装置の配列状態の一例を示す平面図、図４の（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１に示す検査装置の動作を説明するための説明図、図５の（ａ）〜（ｃ）は本発明の検査装置の他の実施形態を示す図４に相当する平面図、図６は本発明の検査装置の更に他の実施形態を示す図３に相当する平面図、図７は本発明の検査装置の更に他の実施形態を示す平面図である。

第１の実施形態
本実施形態の検査装置１０は、被検査体、例えば３００ｍｍφの半導体ウエハＷの全面に形成された検査用電極パッドに対してプローブカードを同時に一括して電気的に接触させて半導体ウエハＷの電気的特性検査を行うように構成されている。この検査装置１０は、例えば図１に示すように、半導体ウエハＷの電気的特性検査を行うプローバ１１と、プローバ室１１へ半導体ウエハＷを搬送するローダ室１２と、制御装置（図示せず）と、を備え、プローバ室１１が第１、第２のプローブ領域に分かれ、制御装置の制御下で第１、第２のプローブ領域で２枚の半導体ウエハＷを並行して処理できるように構成されている。

而して、プローバ室１１は、図１、図２に示すように、半導体ウエハＷを載置し且つＸ、Ｙ、Ｚ方向へ移動可能に第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂにそれぞれ配置された載置台（以下、「ウエハチャック」と称す。）１３と、これらのウエハチャック１３の上方にそれぞれ配置されたプローブカード１４（図２参照）と、ウエハチャック１３上に載置された半導体ウエハＷとプローブカード１４とのアライメントを行うために第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂを移動するように設けられた一つのアライメント機構１５と、を備え、制御装置の制御下で、一つのアライメント機構１５が第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂそれぞれのウエハチャック１３と協働して半導体ウエハＷとプローブカード１４のアライメントを行う。つまり、一つのアライメント機構１５は、第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂの双方で使用される。

アライメント機構１５は、図１、図２に示すように、半導体ウエハＷを撮像するために設けられた第１の撮像手段（例えば、第１のＣＣＤカメラ）１５Ａ（図２参照）と、第１のＣＣＤカメラ１５Ａを中央で支持するアライメントブリッジ１５Ｂと、プローバ室１１のＸ方向両端部にＹ方向に沿ってそれぞれ設けられ且つアライメントブリッジ１５ＢをＹ方向へ移動案内する一対のガイドレール１５Ｄと、を備え、第１のＣＣＤカメラ１５Ａがアライメントブリッジ１５Ｂを介してガイドレール１５Ｄに従ってＹ方向の両端部（図１では一点鎖線で示してある）の間で第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂ内の任意の位置まで移動し、停止できるように構成されている。

半導体ウエハＷとプローブカード１４とのアライメントを行う時には、第１のＣＣＤカメラ１５Ａがアライメントブリッジ１５Ｂを介して第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂへ移動し、第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂそれぞれのウエハチャック１３と協働してウエハチャック１３上の半導体ウエハＷを撮像する。ウエハチャック１３がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、半導体ウエハＷのいずれの部位も第１のＣＣＤカメラ１５Ａの真下を通り、第１のＣＣＤカメラ１５Ａによって半導体ウエハＷの全面に形成された検査用電極パッドを漏れなく撮像することができる。このアライメントブリッジ１５Ｂは、半導体ウエハＷの検査時等には図１に実線で示すように第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂの境界で待機している。

従来のアライメント機構の場合には、プローブ室内でアライメントブリッジがＹ方向の最奥部とプローブカードの真下のプローブセンタとを往復移動し、それぞれの位置で停止するようになっている。しかし、本実施形態では、アライメントブリッジ１５Ｂは、第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１ＢにおけるＹ方向の任意の位置で停止するようになっており、後述のようにウエハチャック１３が第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂにおける主としてＸ方向のみの最小限の移動領域でアライメントを行えるようになっている。

また、図１、図２に示すように、各ウエハチャック１３にはアライメント機構１５を構成する第２の撮像手段（例えば、第２のＣＣＤカメラ）１５Ｄがそれぞれ２個ずつ設けられ、これらのＣＣＤカメラ１５Ｄによってプローブカード１４のプローブ１４Ａを撮像するようにしてある。２個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄ、１５Ｄは、ウエハチャック１３の外周に周方向に１８０°隔てて付設され、それぞれがウエハチャック１３上面の中心を通るＸ軸上に配置されている。図１には図示してないが、第２のＣＣＤカメラ１５Ｄは、低倍率のカメラと高倍率のカメラを有し、プローブカード１４をマクロとミクロの目で撮像できるようになっている。

本実施形態で用いられるプローブカード１４は、図２に示すように半導体ウエハＷに形成された多数の検査用電極パッド（図示せず）の全てと一括して個別に接触する多数のプローブ１４Ａを有し、プローバ室１１のヘッドプレート１１Ｃに着脱自在に固定されている。このヘッドプレート１１Ｃは、ヒンジを介して開閉できるように構成されている。多数のプローブ１４Ａは、半導体ウエハＷと略同一大きさに形成された配線基板１４Ｂに設けられ、配線基板１４Ｂを介してテスタ側のケーブル（共に図示せず）に接続されている。これらのプローブ１４Ａは、例えばリソグラフィー技術やエッチング技術等の微細加工によって形成されている。アライメントを行う場合には、後述するように第１のＣＣＤカメラ１５Ａが半導体ウエハＷの全面を撮像し、第２のＣＣＤカメラ１５Ｄがプローブカード１４のＹ方向の中央部を撮像し、これらの撮像位置データに基づいてアライメントを行う。また、本実施形態の検査装置１０は、プローブカード１４とテスタがケーブルを介して接続されているため、テストヘッドが省略されて極めてコンパクトな構成になっている。

ローダ室１２は、図１に示すようにプローバ室１１に隣接しており、そのＹ方向の中央にはウエハ搬送装置１６が配置され、Ｙ方向の両隣にはカセットＣを載置するカセット載置部１７Ａ、１７Ｂが配置されている。ウエハ搬送装置１６は、アーム１６Ａ及びその駆動機構１６Ｂを備え、アーム１６Ａが駆動機構１６Ｂを介して図１に実線で示すようにカセットＣとプローバ室１１との間で半導体ウエハＷを一枚ずつ搬送するようになっている。また、一方（図１では上側）のカセット載置部１７Ａの下方には半導体ウエハＷのプリアライメントを行うプリアライメント機構（図示せず）が設けられ、プリアライメント機構が半導体ウエハＷのオリフラやノッチを基準にしてプリアライメントを行う。他方のカセット載置部１７Ｂの下方にはバッファテーブルやウエハテーブ（共に図示せず）が設けられている。

カセットＣは、カセット搬送手段によって検査装置１０の側方まで搬送され、図１に矢印Ａで示すようにカセット載置部１７Ａ、１７Ｂの側方からそれぞれの上面に載置される。そして、各カセット載置部１７Ａ、１７Ｂにはターンテーブル（図示せず）が設けられ、カセットＣの半導体ウエハＷの搬出入口をウエハ搬送装置１６に向けるようになっている。このローダ室１２としては、例えば本出願人が特願２００６−１３２５４６において提案しているローダ室の技術を適用することができる。

本実施形態の検査装置１０は、例えば図３に部分的に示すようにクリーンルーム内に配列され、左右外側の搬送路に従って移動する自動搬送車（ＡＧＶ）等のカセット搬送手段からカセットＣを検査装置１０のカセット載置部１７Ａ、１７Ｂで受け取って、それぞれの検査装置１０においてカセットＣ内の半導体ウエハＷを一枚ずつ処理する。

次に、図４を参照しながら動作について説明する。まず、図４の（ａ）に示すように、ローダ室１２ではカセット載置部１７Ａ、１７ＢでカセットＣを受け取った後、ウエハ搬送装置１６のアーム１６Ａが駆動機構１６Ｂを介して駆動する。アーム１６Ａは、カセットＣから半導体ウエハＷを一枚ずつ取り出し、プリアライメントを行った半導体ウエハＷをプローバ室１１の第１のプローブ領域１１Ａで待機するウエハチャック１３へ搬送し、載置する。

次いで、半導体ウエハＷとプローブカード１４とのアライメントのために、ウエハチャック１３が第１のプローブ領域１１Ａ内で図４の（ａ）に実線及び一点鎖線で示すようにＸ，Ｙ方向へ移動し、この間に２箇所の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄでプローブカード１４のプローブ１４Ａを撮像する。ウエハチャック１３がＸ、Ｙ方向へ移動する間に、２箇所の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄが図４の（ａ）に一点鎖線で示すように長方形の領域を撮像領域として移動することにより、プローブカード１４の同図の（ｂ）にハッチングで示した長方形の領域内で複数箇所のプローブ１４Ａを撮像する。そして、第２のＣＣＤカメラ１５Ｄでアライメント用のプローブ１４Ａ、例えばプローブカード１４の中心と外周縁部のプローブ１４Ａを撮像し、制御装置がウエハチャック１３のＸ、Ｙ方向の移動距離に基づいて、それぞれの撮像位置をＸＹ座標値として求め、制御装置の記憶部に登録する。

本実施形態では左側の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄがハッチング領域の左半分を撮像し、右側の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄがハッチング領域の右半分を撮像する。従来のように一個のＣＣＤカメラによってハッチング領域を撮像するにはウエハチャックがＸ方向に倍の距離を移動しなくてはならないが、本実施形態では２箇所の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄで半分ずつの領域を分担するため、ウエハチャック１３のＸ方向の移動量の半分で済ますことができ、フットプリントの削減に寄与する。

第２のＣＣＤカメラ１５Ｄでアライメント用のプローブ１４Ａを撮像した後、アライメントブリッジ１５Ｂが第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂの境界から第１のプローブ領域１１Ａのプローブカード１４の真下まで移動し、停止する。この時、第１のＣＣＤカメラ１５Ａの光軸の延長線上にプローブカード１４の中心が位置している。

次いで、アライメントブリッジ１５Ｂに設けられた第１のＣＣＤカメラ１５Ａでアライメント用の検査用電極パッドを撮像する。そのために、図４の（ａ）に示すようにウエハチャック１３がＸ、Ｙ方向に移動することにより、その上の半導体ウエハＷの全領域が第１のＣＣＤカメラ１５Ａの真下を通り、同図の（ｃ）に示すように第１のＣＣＤカメラ１５Ａで半導体ウエハＷの全面を撮像することができる。第１のＣＣＤカメラ１５Ａは、アライメント用のプローブ１４Ａに対応する検査用電極パッド（図示せず）、即ち、半導体ウエハＷのＹ方向の中央部の中心及び左右の外周縁部に位置する検査用電極パッドを撮像し、その位置をＸＹ座標値として制御装置の記憶部に登録する。

本実施形態では、第１のＣＣＤカメラ１５Ａがプローブカード１４の中心の真下に停止した状態で、ウエハチャック１３がＸ、Ｙ方向へ移動することにより、第１のＣＣＤカメラ１５Ａで半導体ウエハＷの全面を撮像できるようにしているが、ウエハチャック１３のＹ方向での移動範囲を制限し、制限された分だけアライメントブリッジ１５Ｂが移動して第１のＣＣＤカメラ１５Ａによって半導体ウエハＷの全面を撮像するようにしても良い。このようにすれば、プローブ室１１のフットプリントを更に削減することができる

第２のＣＣＤカメラ１５Ｄによるプローブ１４Ａの撮像位置データと、第１のＣＣＤカメラ１５の撮像位置データに基づいてウエハチャック１３がＸ、Ｙ方向へ移動し、複数のプローブ１４Ａとこれに対応する複数の検査用電極パッドとのアライメントを行う。アライメント後にはウエハチャック１３が検査の初期位置へ移動した後、ウエハチャック１３がＺ方向に上昇し、検査用電極パッドとこれに対応するプローブ１４Ａが接触することにより全てのプローブ１４Ａと半導体ウエハＷの全ての検査用電極パッドが同時に接触し、更にウエハチャック１３がオーバードライブすると、半導体ウエハＷの全ての検査用電極パッドと対応する全てのプローブ１４Ａが電気的に一括して電気的に接触する。後は、テスタからプローブカード１４へ検査用信号を順次送信することによって所定の電気的特性検査を行うことができる。

第１のプローブ領域１１Ａで半導体ウエハＷの検査を行っている間に、第２のプローブ領域１１Ｂにおいても第１のプローブ領域１１Ａと同一要領でウエハチャック１３及びアライメント機構１５が作動し、第２のプローブ領域１１Ｂでも第１のプローブ領域１１Ａと並行して半導体ウエハＷの検査を行うことができ、スループットを向上させることができる。

プローブ室１１の第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂにおいて半導体ウエハＷの検査をそれぞれ個別に並行して行い、検査を終えた順にウエハ搬送装置１６を用いてそれぞれのプローブ領域１１Ａ、１１Ｂから検査済の半導体ウエハＷをカセットＣ内の元の場所に戻すと共に、次の半導体ウエハＷをカセットＣからプローバ室１１の対応するプローブ領域へ搬送し、半導体ウエハＷの検査を連続的に行う。そして、カセットＣ内の全ての半導体ウエハＷの検査を終えると、ＡＧＶ等によってこれらの半導体ウエハＷをカセットＣと一緒に次工程へ搬送する。

以上説明したように本実施形態によれば、ウエハチャック１３の位置に合わせてアライメント機構１５のアライメントブリッジ１５ＢがＹ方向へ移動し、停止するようにしたため、半導体ウエハＷとプローブカード１４のアライメントを行う際に、プローバ室１１におけるウエハチャック１３の移動範囲を従来と比較して格段に縮小し、クリーンルーム内でのフットプリントを削減することができる。また、アライメント機構１５が第１、第２のプローブ領域１１Ａ、１１Ｂ双方のウエハチャック１３で共用するため、アライメント機構１５を一つで済ますことができ装置コストを低減することができる。

また、本実施形態によれば、ウエハチャック１３に２個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄを設けたため、更にウエハチャック１３の移動範囲を縮小し、フットプリントを削減することができる。また、２個のＣＣＤカメラ１５Ｄは、ウエハチャック１３に対して互いに１８０°隔てて設けられ、しかも２個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄはウエハチャック１３上面の中心を通るＸ軸上に設けられているため、プローブカード１４のＹ方向の中央部の全領域を撮像することができ、アライメントの精度を高めることができる。

第２の実施形態
本実施形態の検査装置１０Ａは、図５に示すように第２のＣＣＤカメラ１５Ｄがウエハチャック１３上面の中心を通るＹ軸上に設けられていること以外は、第１の実施形態に準じて構成されている。そこで、第１の実施形態と同一または相当部分には同一符号を付して本実施形態の特徴部分を中心について説明する。

本実施形態では、図５の（ａ）に示すように２個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄがウエハチャック１３の周方向に１８０°隔ててＹ軸に沿って配置されている。このため、２個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄはウエハチャック１３の外周面からＹ方向に張り出しており、ウエハチャック１３の外周面からＸ方向への張り出していない。ウエハチャック１３からＸ方向への張り出しがないため、プローバ室１１のＸ軸方向の幅が第１の実施形態に場合より狭くすることができ、その分だけ第１の実施形態の場合よりフットプリントを削減することができる。

２個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄは、図５の（ａ）に示すようにウエハチャック１３の外周面からＹ方向に張り出しているため、プローブカード１４の撮像範囲が同図の（ｂ）に示すようにプローブカード１４のＸ方向の中央部の両端部に制限される。また、ウエハチャック１３のＸ方向への移動が制限されていることから、アライメントブリッジ１５Ｂに設けられた第１のＣＣＤカメラ１５Ａ（図２参照）による撮像範囲も同図の（ｃ）に示すように半導体ウエハＷのＸ方向中央部を縦走する範囲に制限される。

第１、第２のＣＣＤカメラ１５Ａ、１５Ｄによる撮像範囲が第１の実施形態と比較して制限されているが、プローブカード１４には全面にプローブ１４Ａが形成されているため、プローブカード１４のＹ方向の中央部の両端部に離間した複数のプローブ１４Ａ（図２参照）を撮像でき、しかもこれらに対応する半導体ウエハＷの検査用電極パッドも撮像することができるため、半導体ウエハＷとプローブカード１４のアライメントに何等の支障もない。それよりもフットプリントを削減できる効果が大きい。

従って、本実施形態によれば、第１の実施形態と比較して第１、第２のＣＣＤカメラ１５Ａ、１５Ｄによる半導体ウエハＷ及びプローブカード１４の撮像範囲が制限されるが、プローバ室１１のフットプリントを削減することができ、コスト削減に大きく寄与することができる。

また、図示してないが、２個の第２のＣＣＤカメラを第１の実施形態と第２の実施形態の中間位置、即ちウエハチャック上面の中心を通るＸ軸、Ｙ軸に対して４５°傾斜した位置に設けることもできる。この場合には第１の実施形態と実質的に同一の面積にしておくことにより、第１のＣＣＤカメラによって半導体ウエハ全面を撮像することができ、２個の第２のＣＣＤカメラによってプローブカードの４５°傾斜した両端部を第２のＣＣＤカメラによって撮像することができる。本実施形態においても第１の実施形態に準じた作用効果を期することができる。

第３の実施形態
本実施形態の検査装置１０Ｂは、図６に示すようにローダ室１２の左右両側にプローバ室１１が配置されていること以外は、第１の実施形態に準じて構成されている。そこで、第１の実施形態と同一または相当部分には同一符号を付して本実施形態の特徴部分を中心について説明する。

本実施形態では、左右のプローバ室１１で一つのローダ室１２を兼用するため、第１の実施形態と比較して検査装置１０Ｂのフットプリントを格段に削減することができる。そして、プローバ室１１では第１の実施形態と同様のアライメントを行うことができる。従って、本実施形態によれば、ローダ室１２を二系列のプローバ室１１で共用するため、フットプリントが大幅に削減され、コスト低減に大きく寄与することができる。

第４の実施形態
本実施形態の検査装置１０Ｃは、図７に示すように第２のＣＣＤカメラ１５Ｄがウエハチャック１３上面の中心を通るＸ軸、Ｙ軸上にウエハチャック１３を挟むようにして４箇所に設けられていること以外は、第１の実施形態に準じて構成されている。そこで、第１の実施形態と同一または相当部分には同一符号を付して本実施形態の特徴部分を中心について説明する。

本実施形態では、第２のＣＣＤカメラ１５Ｄは図７の（ａ）に示すようにウエハチャック１３を挟んで４個設けられている。４個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄは、第１の実施形態における２個の第１のＣＣＤカメラ１５Ｄと第２の実施形態における２個の第１のＣＣＤカメラ１５Ｄとを合わせた状態で配置されている。そして、プローバ室１１は第１の実施形態と実質的に同一の面積に形成されている。

従って、本実施形態では、図７の（ｂ）に示すようにアライメントブリッジ１５Ｂの第１のＣＣＤカメラ１５Ａ（図２参照）によって半導体ウエハＷ全面を撮像することができ、同図の（ｃ）に示すように４個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄによってプローブカード１４のＹ方向の中央部を横断する領域とそのＸ方向の中央部の両端部の領域を撮像することができる。つまり、４個の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄは、プローブカード１４の中心部と外周縁部の周方向に９０°ずつ隔てた４箇所においてプローブを撮像することができるため、第１〜第３の実施形態の場合よりもアライメント精度を高めることができる。

従って、本実施形態によれば、第１のＣＣＤカメラで半導体ウエハＷの全面を撮像することができると共に４箇所の第２のＣＣＤカメラ１５Ｄでプローブカード１４のＹ方向の中央部を横断する領域及びＸ方向の中央部の両端部を撮像することができるため、プローブカード１４の中心部と外周縁部の周方向に９０°ずつ隔てた４箇所においてアライメントを行うことができ、第１〜第３の実施形態の場合よりもアライメント精度を高めることができる他、第１の実施形態と同様の作用効果を期することができる。

尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。

本発明は、半導体ウエハ等の被検査体の電気的特性検査を行う検査装置として好適に利用することができる。

本発明の検査装置の一実施形態を示す平面図である。図１に示す検査装置の要部を示す概念図である。図１に示す検査装置の配列状態の一例を示す平面図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図１に示す検査装置の動作を説明するための説明図である。（ａ）〜（ｃ）は本発明の検査装置の他の実施形態を示す図４に相当する平面図である。本発明の検査装置の更に他の実施形態を示す図３に相当する平面図である。本発明の検査装置の更に他の実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ検査装置
１４プローブカード
１４Ａプローブ
１５アライメント機構
１５Ａ第１のＣＣＤカメラ（第１の撮像手段）
１５Ｂアライメントブリッジ
１５Ｄ第２のＣＣＤカメラ（第２の撮像手段）
Ｗ半導体ウエハ（被検査体）

Claims

Ｘ、Ｙ方向に移動可能な載置台と、上記載置台上の被検査体のアライメントを行うアライメント機構と、を備えた検査装置において、上記アライメント機構は、上記載置台上の被検査体を撮像するためにＸ方向またはＹ方向のいずれか一方にのみ移動可能で任意の位置で停止可能な第１の撮像手段を備え、上記第１の撮像手段と上記載置台をそれぞれの移動可能な方向へ移動させることにより上記被検査体のアライメントを行う制御手段を有することを特徴とする検査装置。
Ｘ、Ｙ方向に移動可能にＸ方向またはＹ方向のいずれか一方に沿って配列された複数の載置台と、上記複数の載置台上の被検査体のアライメントを行うためのアライメント機構と、を備えた検査装置であって、上記アライメント機構は、上記複数の載置台上の被検査体をそれぞれ撮像するために上記複数の載置台の配列方向にのみ移動可能で任意の位置で停止可能な第１の撮像手段を備え、上記第１の撮像手段と上記被検査体を載置する上記載置台をそれぞれの移動可能な方向へ移動させることにより上記被検査体のアライメントを行う制御手段を有することを特徴とする検査装置。
Ｘ、Ｙ方向に移動可能にＸ方向またはＹ方向のいずれか一方に沿って配列された２箇所の載置台と、上記２箇所の載置台上の被検査体のアライメントを行うためのアライメント機構と、を備えた検査装置であって、上記アライメント機構は、上記２箇所の載置台上の被検査体をそれぞれ撮像するために上記２箇所の載置台の配列方向にのみ移動可能で任意の位置で停止可能な第１の撮像手段を備え、上記第１の撮像手段と上記被検査体を載置する載置台をそれぞれの移動可能な方向へ移動させることにより上記いずれかの被検査体のアライメントを行う制御手段を有することを特徴とする検査装置。
上記載置台の上方に配置されたプローブカードを備え、上記プローブカードを撮像する第２の撮像手段が互いに所定間隔を隔てて上記載置台の複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の検査装置
上記載置台の上方に配置されたプローブカードを備え、上記第２の撮像手段は、上記載置台の周方向に１８０°隔てた２箇所に配置されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の検査装置。
２箇所の上記第２の撮像手段は、互いに対向して上記複数の載置台の配列方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
２箇所の上記第２の撮像手段は、互いに対向して上記複数の載置台の配列方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
２箇所の上記第２の撮像手段は、互いに対向してＸ方向及びＹ方向からそれぞれ４５°傾斜する位置に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の検査装置。
上記第２の撮像手段は、上記載置台の周方向に９０°ずつ隔てた４箇所に配置され、且つ、互いに１８０°隔てた２箇所の上記第２の撮像手段は、それぞれＸ方向及びＹ方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項４に記載の検査装置。
上記プローブカードは、上記被検査体の全面に一括して電気的に接触することを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の検査装置。
上記第１の撮像手段は、アライメントブリッジに設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の検査装置。
上記制御手段は、上記載置台を、第１の撮像手段が移動可能な方向と直交する方向にのみ移動させてアライメントするように制御することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の検査装置。
上記各載置台との間で上記被検査体を受け渡すウエハ搬送装置を一つ設けたことを特徴とする請求項２〜請求項１２のいずれか１項に記載の検査装置。