JP2022085481A - 検査装置、チェンジキット、チェンジキットの交換方法 - Google Patents

検査装置、チェンジキット、チェンジキットの交換方法 Download PDF

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Abstract

【課題】矩形基板と円形基板の両方の基板を検査できる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による検査装置は、交換可能なチェンジキットを有する検査装置であって、前記チェンジキットは、前記検査装置内に交換可能に取り付けられる第１の保持部及び第２の保持部を有し、前記第１の保持部は、矩形基板を吸着して保持可能に構成され、前記第２の保持部は、円形基板を吸着して保持可能に構成され、前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、検査対象の基板に応じて交換される。【選択図】図３

Description

本開示は、検査装置、チェンジキット、チェンジキットの交換方法に関する。
基板の下面を吸着して保持する基板保持面を有し、該基板保持面に基板を吸着するための複数の領域に区分された吸引溝を設けたステージが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、複数の領域の少なくとも一つの領域において基板の一部分を吸着された後、該領域に隣接する領域に基板の別の部分を吸着させることを繰り返すことによって、基板の全体をステージに吸着して保持させている。
特開２０１６－１９７７０７号公報
本開示は、矩形基板と円形基板の両方の基板を検査できる技術を提供する。
本開示の一態様による検査装置は、交換可能なチェンジキットを有する検査装置であって、前記チェンジキットは、前記検査装置内に交換可能に取り付けられる第１の保持部及び第２の保持部を有し、前記第１の保持部は、矩形基板を吸着して保持可能に構成され、前記第２の保持部は、円形基板を吸着して保持可能に構成され、前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、検査対象の基板に応じて交換される。
本開示によれば、矩形基板と円形基板の両方の基板を検査できる。
実施形態の検査装置の一例を示す図 図１の検査装置の平面図 矩形基板保持機構の一例を示す概略平面図 矩形基板保持機構の一例を示す概略断面図 矩形基板保持機構の取っ手の一例を示す図 矩形基板保持機構のシャフトの一例を示す図 シャフトの位置決めを説明するための図 矩形基板保持機構のコネクタの一例を示すブロック図 円形基板保持機構の一例を示す概略平面図 円形基板保持機構のコネクタの一例を示すブロック図 矩形基板用ピックが取り付けられた搬送機構の一例を示す図 矩形基板用ピックを取り付ける前の搬送機構の一例を示す図 円形基板用ピックが取り付けられた搬送機構の一例を示す図
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔検査装置〕
図１及び図２を参照し、実施形態の検査装置の一例について説明する。
検査装置１は、矩形基板と円形基板の両方の基板Ｗを検査可能な装置である。検査装置１は、ローダ部１０、検査部２０及び装置コントローラ３０を有する。検査装置１は、装置コントローラ３０の制御の下、ローダ部１０から検査部２０へ検査対象の基板Ｗを搬送し、基板Ｗに形成された被検査デバイス（ＤＵＴ：Device Under Test）に電気信号を与えて種々の電気特性を検査する。基板Ｗは、例えば矩形基板、円形基板であってよい。矩形基板としては、例えばＰＬＰ（Panel Level Package）が挙げられる。円形基板としては、例えば半導体ウエハが挙げられる。
ローダ部１０は、ロードポート１１、アライナ１２及び基板搬送機構１３を有する。ロードポート１１は、基板Ｗを収容したカセットＣを載置する。アライナ１２は、基板Ｗの位置合わせを行う。基板搬送機構１３は、ロードポート１１に載置されたカセットＣ、アライナ１２及び後述する載置台２１の間で基板Ｗを搬送する。ローダ部１０では、まず、基板搬送機構１３は、カセットＣに収容された基板Ｗをアライナ１２に搬送する。続いて、アライナ１２は、基板Ｗの位置合わせを行う。続いて、基板搬送機構１３は、位置合わせされた基板Ｗをアライナ１２から検査部２０に設けられた載置台２１に搬送する。
検査部２０は、ローダ部１０に隣接して配置されている。検査部２０は、載置台２１、昇降機構２２、ＸＹステージ２３、プローブカード２４及びアライメント機構２５を有する。
載置台２１は、載置面を有する。載置台２１は、載置面に基板Ｗを載置する。載置台２１は、例えば真空チャックを含む。
昇降機構２２は、載置台２１の下部に設けられており、載置台２１をＸＹステージ２３に対して昇降させる。昇降機構２２は、例えばステッピングモータを含む。
ＸＹステージ２３は、昇降機構２２の下部に設けられており、載置台２１及び昇降機構２２を２軸方向（図中のＸ方向及びＹ方向）に移動させる。ＸＹステージ２３は、検査部２０の底部に固定されている。ＸＹステージ２３は、例えばステッピングモータを含む。
プローブカード２４は、載置台２１の上方に配置されている。プローブカード２４の載置台２１側には、複数のプローブ２４ａが形成されている。プローブカード２４は、ヘッドプレート２４ｂに着脱自在に取り付けられている。プローブカード２４には、テストヘッドＴを介してテスタ（図示せず）が接続されている。
アライメント機構２５は、カメラ２５ａ、ガイドレール２５ｂ及びアライメントブリッジ２５ｃを有する。カメラ２５ａは、アライメントブリッジ２５ｃの中央に下向きに取り付けられており、載置台２１、基板Ｗ等を撮像する。カメラ２５ａは、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラである。ガイドレール２５ｂは、アライメントブリッジ２５ｃを水平方向（図中のＹ方向）に移動可能に支持する。アライメントブリッジ２５ｃは、左右一対のガイドレール２５ｂによって支持されており、ガイドレール２５ｂに沿って水平方向（図中のＹ方向）に移動する。これにより、カメラ２５ａは、アライメントブリッジ２５ｃを介して、待機位置とプローブカード２４の中心の真下（以下「プローブセンタ」という。）との間を移動する。プローブセンタに位置するカメラ２５ａは、アライメントの際、載置台２１がＸＹ方向に移動する間に載置台２１上の基板Ｗの電極パッドを上方から撮像し、画像処理して表示装置４０に撮像画像を表示する。
係る検査部２０では、まず、アライメント機構２５は、載置台２１上の基板Ｗに形成された被検査デバイスの電極パッドと、プローブカード２４の複数のプローブ２４ａとの位置合わせを行う。続いて、昇降機構２２は、載置台２１を上昇させて、プローブカード２４の複数のプローブ２４ａを対応する電極パッドに接触させる。続いて、装置コントローラ３０は、テスタからの検査用信号をテストヘッドＴ及びプローブカード２４の複数のプローブ２４ａを介して基板Ｗに形成された被検査デバイスに印加することにより、被検査デバイスの電気特性を検査する。
装置コントローラ３０は、載置台２１の下方に設けられ、検査装置１の全体の動作を制御する。装置コントローラ３０に設けられたＣＰＵは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに格納された品種パラメータに従って、所望の検査を実行する。なお、品種パラメータは、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ以外の半導体メモリに記憶されてもよい。また、品種パラメータは、コンピュータにより読み取り可能な、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された状態で所定位置に挿入され、読み出されるようにしてもよい。
〔チェンジキット〕
実施形態の検査装置１に交換可能に取り付けられるチェンジキットの一例について説明する。チェンジキットは、矩形基板を検査する際に用いられる矩形基板保持機構及び矩形基板用ピックと、円形基板を検査する際に用いられる円形基板保持機構及び円形基板用ピックと、を含む。実施形態の検査装置１においては、矩形基板を検査する場合、載置台２１として矩形基板保持機構が取り付けられ、基板搬送機構１３のピックとして矩形基板用ピックが取り付けられる。また、実施形態の検査装置１においては、円形基板を検査する場合、載置台２１として円形基板保持機構が取り付けられ、基板搬送機構１３のピックとして円形基板用ピックが取り付けられる。以下、矩形基板保持機構、円形基板保持機構、矩形基板用ピック及び円形基板用ピックの一例について説明する。
（矩形基板保持機構）
図３～図８を参照し、実施形態の矩形基板保持機構の一例について説明する。図３は、実施形態の矩形基板保持機構の一例を示す概略平面図である。図４は、実施形態の矩形基板保持機構の一例を示す概略断面図であり、図３における一点鎖線IV－IVにおいて切断した断面を示す。なお、図３では矩形基板保持機構が基板を保持していない状態を示し、図４では矩形基板保持機構が基板を保持している状態を示す。
矩形基板保持機構１００は、矩形基板Ｗ１を保持可能に構成される。矩形基板保持機構１００は、載置台１１０、複数の保持部１２０、突出部１３０、昇降機構１４０、水平移動機構１５０、取っ手１６０、シャフト１７０及びコネクタ１８０を有する。
載置台１１０は、矩形状の載置面１１１を有する。載置台１１０は、載置面１１１に矩形基板Ｗ１を載置する。載置台１１０は、例えば真空チャックを含む。載置台１１０は、下部に接続される昇降機構２２により昇降する。
複数の保持部１２０は、載置面１１１の４辺に対応して設けられている。複数の保持部１２０は、保持部１２０ａ～１２０ｅを含む。保持部１２０ａ，１２０ｃは、載置面１１１の対向する２辺のうちの一方に対応して設けられている。保持部１２０ａと保持部１２０ｃとは、載置面１１１を挟んで対向して配置されている。保持部１２０ｂ，１２０ｄ，１２０ｅは、載置面１１１の対向する２辺のうちの他方に対応して設けられている。保持部１２０ｂと保持部１２０ｄ，１２０ｅとは、載置面１１１を挟んで対向して配置されている。保持部１２０ａ～１２０ｅは、長手方向が載置面１１１の辺と平行である略矩形状を有する。保持部１２０ａ～１２０ｃは、それぞれ長手方向の長さが載置面１１１の１辺と略同じ長さを有する。保持部１２０ｄ，１２０ｅは、それぞれ長手方向の長さが載置面１１１の１辺の１／３程度の長さを有する。保持部１２０ｄは載置面１１１の１辺の一方の端部側に設けられ、保持部１２０ｅは載置面１１１の該１辺の他方の端部側に設けられている。これにより、保持部１２０ｄと保持部１２０ｅとの間には隙間Ｄが形成され、該隙間Ｄを介して搬送アーム（図示せず）が載置台１１０の上方に挿入される。各保持部１２０ａ～１２０ｅは、上面１２１、下面１２２及び壁部１２３を含む。上面１２１は、基板Ｗの周縁部の下面を保持する。下面１２２は、載置台１１０に載置された基板Ｗの周縁部の上面を押下する。壁部１２３は、上面１２１から上方に延び、上面１２１に保持された基板Ｗの端面と接触可能に構成される。
突出部１３０は、各保持部１２０ａ～１２０ｅの下面から突出し、載置台１１０に載置された基板Ｗの端面と接触して基板Ｗの位置を補正する。突出部１３０は、例えば棒状を有する。突出部１３０は、各保持部１２０ａ～１２０ｃの長手方向における中心を挟んで対称に２つ設けられている。また、突出部１３０は、各保持部１２０ｄ，１２０ｅの長手方向における略中心に設けられている。ただし、突出部１３０の数は一例であって、これに限定されない。また、突出部１３０は、例えば各保持部１２０ａ～１２０ｅの長手方向に沿って延びる板状を有していてもよい。
昇降機構１４０は、載置台１１０の外周壁に固定されている。昇降機構１４０は、載置台１１０に対して複数の保持部１２０を昇降させる。昇降機構１４０は、例えばガイド付きシリンダであってよい。
水平移動機構１５０は、昇降機構１４０に昇降自在に取り付けられている。水平移動機構１５０は、複数の保持部１２０を閉位置と開位置との間で水平移動させる。閉位置は、基板Ｗの周縁部の下面を保持したり、基板Ｗの周縁部の上面を押下したりする位置であり、複数の保持部１２０が載置台１１０に近づいた位置である。開位置は、閉位置よりも載置台１１０から外方に離間した位置である。水平移動機構１５０は、例えばロータリーアクチュエータであってよい。
取っ手１６０は、載置台１１０の対向する２つの側壁１１２に、それぞれネジ等の締結部材により着脱自在に取り付けられる。作業者は、取っ手１６０を保持して矩形基板保持機構１００の取り付け及び取り外しを行うことができるので、作業性が向上する。取っ手１６０は、例えば検査装置１において矩形基板Ｗ１を検査する際に取り外される。そのため、矩形基板保持機構１００からの取っ手１６０の取り外し忘れを防ぐために、作業者が視認しやすい位置に識別部１６１を設けることが好ましい。
識別部１６１は、作業者が視認しやすい場所、例えば取っ手１６０の上面に設けることが好ましい。識別部１６１は、例えば矩形基板保持機構１００とは異なる色の表示や、治具であることを示す文字であってよい。図５の例では、識別部１６１は、取っ手１６０の上面に貼り付けられた黄色のラベルと、該ラベルに付された黒色の文字「ＦＩＸＴＵＲＥ」とを含む。
シャフト１７０は、載置台１１０の下面１１３の中心に取り付けられている。シャフト１７０は、台座１７１及び差込ピン１７２を含む。
台座１７１には、ネジ１７３の軸部が挿通可能な複数（例えば４つ）の挿通孔１７１ａが形成されている（図７）。各挿通孔１７１ａは、ネジ１７３の軸部よりも僅かに大きい内径を有する。台座１７１は、挿通孔１７１ａに挿通されるネジ１７３により、載置台１１０の下面１１３に固定される。
差込ピン１７２は、略棒状を有し、昇降機構２２の上面に形成された差込穴（図示せず）に差し込み可能に形成されている。差込ピン１７２を該差込穴に差し込み、図示しない吸引手段をオンすることで、昇降機構２２に矩形基板保持機構１００が吸着固定される。
シャフト１７０を載置台１１０の下面１１３に取り付ける際、例えば図７に示されるように、中心出し治具１９０を用いることが好ましい。中心出し治具１９０は、小径部１９１、テーパ部１９２及び大径部１９３を含む。小径部１９１は、台座１７１に形成された挿通孔１７１ａよりも小さく、かつ、載置台１１０の下面１１３に形成されたネジ穴１１４と略同じ外径を有する。テーパ部１９２は、小径部１９１と大径部１９３との間の部位であり、小径部１９１の外径から大径部１９３の外径にテーパ状に拡径する外径を有する。大径部１９３は、台座１７１の挿通孔１７１ａよりも大きい外径を有する。シャフト１７０を載置台１１０の下面１１３に取り付ける際、差込ピン１７２を挟んで対向する２つの挿通孔１７１ａのそれぞれに中心出し治具１９０の小径部１９１を挿通し、テーパ部１９２が動かなくなるまで中心出し治具１９０をねじ込む。そして、中心出し治具１９０をねじ込んだ状態で、中心出し治具１９０を挿通していない２つの挿通孔１７１ａにネジ１７３を挿通し、載置台１１０の下面１１３に形成されたネジ穴１１４に締結する。続いて、中心出し治具１９０を取り外し、該中心出し治具１９０が取り外された２つの挿通孔１７１ａにネジ１７３を挿通し、載置台１１０の下面１１３に形成されたネジ穴１１４に締結する。これにより、載置台１１０の下面１１３の中心に精度よくシャフト１７０が取り付けられる。その結果、円形基板保持機構２００から矩形基板保持機構１００に交換する際に、矩形基板保持機構１００の中心位置のずれを抑制できる。
コネクタ１８０は、矩形基板保持機構１００で用いられる各種のチューブ、ケーブル等を集約する（図８）。円形基板保持機構２００から矩形基板保持機構１００に交換する際、矩形基板保持機構１００側のコネクタ１８０と検査装置１側のコネクタ（図示せず）とを接続することで、各種のチューブ、ケーブル等が互いに接続される。コネクタ１８０は、例えば真空チューブＬ１１、エアチューブＬ１２、信号ケーブルＬ１３、ファイバケーブルＬ１４、ヒータケーブルＬ１５、温度センサケーブルＬ１６を含む。また、コネクタ１８０は、検査装置１に矩形基板保持機構１００が取り付けられたことを装置コントローラ３０に認識させるための認識端子Ｌ１７を含んでいてもよい。なお、コネクタ１８０は、１つに集約されている必要はなく、機能別に集約するように構成してもよい。
（円形基板保持機構）
図９及び図１０を参照し、実施形態の円形基板保持機構の一例について説明する。図９は、実施形態の円形基板保持機構の一例を示す概略平面図である。
円形基板保持機構２００は、円形基板Ｗ２を保持可能に構成される。円形基板保持機構２００は、載置台２１０、シャフト２７０及びコネクタ２８０を有する。
載置台２１０は、円形状の載置面２１１を有する。載置台２１０は、載置面２１１に円形基板Ｗ２を載置する。載置台２１０は、例えば真空チャックを含む。載置台２１０は、下部に接続される昇降機構２２により昇降する。
シャフト２７０は、載置台２１０の下面の中心に取り付けられている。シャフト２７０は、前述の矩形基板保持機構１００におけるシャフト１７０と同じ構成であってよい。
コネクタ２８０は、円形基板保持機構２００で用いられる各種のチューブ、ケーブル等を集約する（図１０）。矩形基板保持機構１００から円形基板保持機構２００に交換する際、円形基板保持機構２００側のコネクタ２８０と検査装置１側のコネクタ（図示せず）とを接続することで、各種のチューブ、ケーブル等が互いに接続される。コネクタ２８０は、例えば真空チューブＬ２１、ヒータケーブルＬ２２、温度センサケーブルＬ２３を含む。また、コネクタ２８０は、検査装置１に円形基板保持機構２００が取り付けられたことを装置コントローラ３０に認識させるための認識端子Ｌ２４を含んでいてもよい。
（矩形基板用ピック）
図１１及び図１２を参照し、矩形基板用ピックの一例について説明する。図１１は、矩形基板用ピックが取り付けられた搬送機構の一例を示す図である。図１２は、矩形基板用ピックを取り付ける前の搬送機構の一例を示す図である。
矩形基板用ピック３００は、矩形基板保持機構１００との間で矩形基板Ｗ１を受け渡し可能に構成される。矩形基板用ピック３００は、先端部３１０及び基端部３２０を有する。
先端部３１０は、略Ｕ字形状を有する。先端部３１０の上面には、複数（例えば４つ）の真空吸着パッド３１１が設けられている。真空吸着パッド３１１は、矩形基板Ｗ１を真空吸着して保持する。
基端部３２０は、基板搬送機構１３のアーム１４に着脱自在に取り付けられる。基端部３２０は、位置出し部位３２１を含む。矩形基板用ピック３００をアーム１４に取り付ける際、基端部３２０の位置出し部位３２１をアーム１４に対して基準通りに取り付けることで、円形基板用ピック４００から矩形基板用ピック３００に交換する際の調整作業を簡略化できる。
図１１及び図１２の例では、アーム１４は、着座面１４ａ、第１の位置決め面１４ｂ及び第２の位置決め面１４ｃを含む。基端部３２０の位置出し部位３２１は、載置面３２１ａ、押し当て面３２１ｂ及び位置決め面３２１ｃを含む。矩形基板用ピック３００をアーム１４に取り付ける際、載置面３２１ａを着座面１４ａに載置し、押し当て面３２１ｂを第１の位置決め面１４ｂに押し当てると共に、位置決め面３２１ｃが第２の位置決め面１４ｃに対して面一となるようにする。
なお、図１１の例では、基端部３２０に１つの先端部３１０が取り付けられている場合を示したが、これに限定されない。例えば、基端部３２０に２つ以上の先端部３１０が多段に取り付けられていてもよい。これにより、複数の矩形基板Ｗ１を同時に搬送できる。
（円形基板用ピック）
図１３を参照し、円形基板用ピックの一例について説明する。図１３は、円形基板用ピックが取り付けられた搬送機構の一例を示す図である。
円形基板用ピック４００は、円形基板保持機構２００との間で円形基板Ｗ２を受け渡し可能に構成される。円形基板用ピック４００は、先端部４１０及び基端部４２０を有する。
先端部４１０は、略Ｕ字形状を有する。先端部４１０の上面には、複数（例えば３つ）の真空吸着パッド４１１が設けられている。真空吸着パッド４１１は、円形基板Ｗ２を真空吸着して保持する。
基端部４２０は、矩形基板用ピック３００の基端部３２０と同じ構成であってよい。
なお、図１３の例では、基端部４２０に１つの先端部４１０が取り付けられている場合を示したが、これに限定されない。例えば、基端部４２０に２つ以上の先端部４１０が多段に取り付けられていてもよい。これにより、複数の円形基板Ｗ２を同時に搬送できる。
上記の実施形態において、矩形基板保持機構１００は第１の保持部の一例であり、載置台１１０は第１の吸着保持部の一例であり、シャフト１７０は第１の差込ピンの一例である。また、円形基板保持機構２００は第２の保持部の一例であり、載置台２１０は第２の吸着保持部の一例であり、シャフト２７０は第２の差込ピンの一例である。また、矩形基板用ピック３００は第１の搬送部の一例であり、円形基板用ピック４００は第２の搬送部の一例である。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
１ 検査装置
１００ 矩形基板保持機構
２００ 円形基板保持機構
Ｗ１ 矩形基板
Ｗ２ 円形基板

Claims (6)

  1. 交換可能なチェンジキットを有する検査装置であって、
    前記チェンジキットは、前記検査装置内に交換可能に取り付けられる第１の保持部及び第２の保持部を有し、
    前記第１の保持部は、矩形基板を吸着して保持可能に構成され、
    前記第２の保持部は、円形基板を吸着して保持可能に構成され、
    前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、検査対象の基板に応じて交換される、
    検査装置。
  2. 前記検査装置内には、前記第１の保持部及び前記第２の保持部を取り付けるための差込穴が設けられており、
    前記第１の保持部は、
    上面に前記矩形基板を吸着して保持する第１の吸着保持部と、
    前記第１の吸着保持部の下面の中心から下方に延び、前記差込穴に差し込み可能な第１の差込ピンと、
    を含み、
    前記第２の保持部は、
    上面に前記円形基板を吸着して保持する第２の吸着保持部と、
    前記第２の吸着保持部の下面の中心から下方に延び、前記差込穴に差し込み可能な第２の差込ピンと、
    を含む、
    請求項１に記載の検査装置。
  3. 前記第１の保持部は、
    前記第１の吸着保持部に保持された前記矩形基板の端部を前記第１の吸着保持部に向けて押下する押下部と、
    を含む、請求項２に記載の検査装置。
  4. 前記チェンジキットは、前記検査装置内に交換可能に取り付けられる第１の搬送部及び第２の搬送部を更に有し、
    前記第１の搬送部は、前記第１の保持部との間で前記矩形基板を受け渡し可能に構成され、
    前記第２の搬送部は、前記第２の保持部との間で前記円形基板を受け渡し可能に構成され、
    前記第１の搬送部及び前記第２の搬送部は、検査対象の基板に応じて交換される、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の検査装置。
  5. 検査装置に交換可能に取り付けられるチェンジキットであって、
    前記検査装置内に交換可能に取り付けられる第１の保持部及び第２の保持部を有し、
    前記第１の保持部は、矩形基板を吸着して保持可能に構成され、
    前記第２の保持部は、円形基板を吸着して保持可能に構成され、
    前記第１の保持部及び前記第２の保持部は、検査対象の基板に応じて交換される、
    チェンジキット。
  6. 検査装置に交換可能に取り付けられるチェンジキットを交換する方法であって、
    前記チェンジキットは、
    前記検査装置内に交換可能に取り付けられる第１の保持部及び第２の保持部を有し、
    前記第１の保持部は、矩形基板を吸着して保持可能に構成され、
    前記第２の保持部は、円形基板を吸着して保持可能に構成され、
    検査対象の基板に応じて前記第１の保持部及び前記第２の保持部を交換する、
    チェンジキットの交換方法。
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