JP4482616B1 - 試験装置および試験方法 - Google Patents

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Abstract

被試験デバイスを試験する複数のテストユニットと、複数のテストユニットのそれぞれを内部に収容する複数の収容部と、複数の収容部のそれぞれに設けられ、複数のテストユニットのそれぞれを外部に対して開放または閉鎖する複数の開閉部と、複数の開閉部の開放の可否を独立に制御する制御部とを備える。制御部は、電力の供給が遮断されているテストユニットを外部に対して開放することを許可してよい。制御部は、複数のテストユニットのいずれかが予め定められた動作を実行している期間および期間の前後の所定期間の少なくとも一方の期間中、他のテストユニットを外部に対して開放することを禁止してよい。
【選択図】図7

Description

本発明は、試験装置および試験方法に関する。
複数のテストユニットを備えた電子部品試験装置において、一部のテストユニットをバイパスする移送経路を設けることで、電子試験装置のシステム全体を停止することなく、一部のテストユニットのメンテナンス作業を実施することが望まれている。特許文献1〜6には、一部のテストユニットをバイパスしたり、試験スケジュールを変更したりすることにより、上記目的を達成できることが開示されている。
国際公開第2006/009282号 国際公開第2006/009253号 特開2003−197711号公報 特開平02−037738号公報 特開2004−163194号公報 特許第3605544号公報
複数のテストユニットのうち一部のテストユニットのメンテナンス作業等を実施する場合に、作業者が誤って、試験を実施している他のテストユニットのメンテナンス作業を開始すると、試験中の電子部品を破損する可能性がある。また、他のテストユニットが試験を実施している時に、一部のテストユニットのメンテナンス作業等を実施すると、メンテナンス作業時における機械的な振動が他の試験装置の試験に影響を与える可能性がある。
上記課題を解決すべく、本発明の第1態様として、被試験デバイスを試験する複数のテストユニットと、複数のテストユニットのそれぞれを内部に収容する複数の収容部と、複数の収容部のそれぞれに設けられ、複数のテストユニットのそれぞれを外部に対して開放または閉鎖する複数の開閉部と、複数の開閉部の開放の可否を独立に制御する制御部とを備える試験装置が提供される。
上記試験装置において、制御部は、電力の供給が遮断されているテストユニットを外部に対して開放することを許可してよい。上記試験装置において、制御部は、複数のテストユニットのいずれかが予め定められた動作を実行している期間および上記期間の前後の所定期間の少なくとも一方の期間中、他のテストユニットを外部に対して開放することを禁止してよい。上記試験装置において、予め定められた動作は、被試験デバイスの電気的特性を試験するテストヘッドと、被試験デバイスおよびテストヘッドとの間に介在して、被試験デバイスおよびテストヘッドを電気的に接続するプローブカードとを接触させる動作であってよい。
上記試験装置において、複数の開閉部のいずれかが、対応するテストユニットを外部に対して開放している場合であって、複数のテストユニットのいずれかが予め定められた動作を実行しようとする場合に警告を発する、警告部を更に備えてよい。上記試験装置において、制御部は、複数の開閉部のいずれかが、対応するテストユニットを外部に対して開放している場合であって、複数のテストユニットのいずれかが予め定められた動作を実行しようとする場合に、予め定められた動作の実行を禁止してよい。上記試験装置において、複数のテストユニットのうち外部に対して開放させるテストユニットをユーザに選択させる第1の選択部と、複数のテストユニットのうち外部に対して開放させるテストユニットをユーザに再度選択させる第2の選択部とをさらに備えてよく、制御部は、第1の選択部で選択されたテストユニットと第2の選択部で選択されたテストユニットとが一致した場合に、第1の選択部で選択されたテストユニットを外部に対して開放することを許可してよい。
上記試験装置において、複数のテストユニットのうち外部に対して開放させるテストユニットをユーザに選択させる第1の選択部と、複数のテストユニットのうち外部に対して開放させるテストユニットをユーザに再度選択させる第2の選択部とをさらに備えてよく、制御部は、第1の選択部で選択されたテストユニットと第2の選択部で選択されたテストユニットとが一致した場合に、第1の選択部で選択されたテストユニットに対する電力の供給を遮断してよい。上記試験装置において、複数のテストユニットを内部に収容する筐体と、筐体を区画して複数の収容部を形成する仕切部材とをさらに備えてよい。上記試験装置において、複数の収容部のそれぞれは、独立に動作する温度調整部を有してよい。
上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これら特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
試験装置100の正面図の一例を示す。 試験装置100の部分縦断面図の一例を示す。 試験装置100の部分水平断面図の一例を示す。 アライメントユニット400および試験ユニット170の部分縦断面図の一例を示す。 テストヘッド200の断面図の一例を示す。 試験装置100の背面図の一例を示す。 制御システム500のシステム構成の一例を示す。
100 試験装置、101 ウエハ、110 EFEM(Equipment Front End Module)、112 シグナルランプ、114 EMO(EMergency Off)、115 レール、116 ロボットアーム、117 コラム、118 プリアライナ、120 操作部、122 ディスプレイ、124 アーム、126 入力装置、130 ロードユニット、132 ロードテーブル、134 ロードゲート、140 チラーユニット、150 FOUP(Front Opening Unified Pod)、160 メインフレーム、170 試験ユニット、171 筐体、172 収容室、173 開口、174 吸気ファン、175 排気ファン、176 温度調整ユニット、177 空調用仕切部材、178 筐体仕切部材、180 動力ユニット、182 ランプ、184 動力切替スイッチ、186 モード切替スイッチ、190 背面扉、192 メンテナンスカバー、193 ガイドレール、196 施錠部、198 警告表示部、200 テストヘッド、201 筐体、202 コンタクタ、210 ピンエレクトロニクス、220 マザーボード、222 アングルコネクタ、226 アングルコネクタ、224 中継コネクタ、228 小基板、230 フラットケーブル、240 支持基板、250 三次元アクチュエータ、260 コンタクタ基板、270 サブ基板、280 コンタクタハウジング、300 プローブカード、400 アライメントユニット、401 筐体、402 レール、422 レール、410 アライメントステージ、420 ステージキャリア、430 マイクロスコープ、440 ハンガフック、450 ウエハトレイ、500 制御システム、502 テスト制御部、504 電力制御部、506 開閉制御部、510 施錠制御部
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、試験装置100の正面図の一例を概略的に示す。試験装置100は、EFEM110、操作部120、ロードユニット130、チラーユニット140および動力ユニット180を備える。また、試験装置100は、複数の試験ユニットを内部に収容する筐体171を備える。試験装置100は、例えば、半導体ウエハに形成されたチップの電気的特性を試験して、被試験デバイスの良否を判断する。半導体ウエハおよびチップは、被試験デバイスの一例であってよい。
EFEM110は、試験対象となる半導体ウエハ等の基板を試験装置100の内部で搬送する機構を内蔵する。EFEM110は、被試験デバイスを搬送する搬送部の一例であってよい。本実施形態において、EFEM110は試験装置100のなかで最も寸法が大きいので、EFEM110前面の高い位置に、試験装置100の動作状態を示すシグナルランプ112と、試験装置100を非常停止させる場合に操作するEMO114とが配される。
操作部120は、EFEM110に支持される。操作部120は、ディスプレイ122、アーム124および入力装置126を有する。アーム124は、一端をEFEM110に結合され、他端においてディスプレイ122および入力装置126を移動自在に支持する。
ディスプレイ122は、例えば液晶表示装置、タッチパネルディスプレイを含み、試験装置100の動作状態、入力装置126からの入力内容のエコーバック、ユーザーに対する警告等を表示する。ディスプレイ122は、警告部の一例であってよい。
入力装置126は、例えばキーボード、マウス、トラックボール、ジョグタイヤル、タッチパネルディスプレイを含み、試験装置100の設定、操作等に関する指示を受け付ける。入力装置126は、試験装置100のメンテナンスを開始する旨の指示、メンテナンス箇所に関する指示を受け付けてもよい。入力装置126は、第1の選択部または第2の選択部の一例であってよい。なお、これらの指示は、通信回線を介して他のコンピュータから試験装置100に入力されてもよい。
ロードユニット130は、ロードテーブル132およびロードゲート134を有する。ロードテーブル132には、試験対象となる半導体ウエハを収容した容器が載せられる。ロードゲート134は、試験装置100に半導体ウエハを搬入または搬出する場合に開閉する。これにより、試験装置100内部の清浄度を低下させることなく、外部から半導体ウエハをロードできる。
チラーユニット140は、試験装置100における試験により温度が上昇したウエハを、搬出前に冷却してよい。チラーユニット140への半導体ウエハの搬入および搬出には、例えばEFEM110を利用できる。チラーユニット140は冷却水の温度を調整して、試験装置100内部の温度制御を担う空調設備に冷却水を供給してよい。チラーユニット140はEFEM110に隣接して配されてもよく、ロードユニット130と、試験を実行するテストヘッドとの間に配されてもよい。動力ユニット180は、試験装置100の各部に対して電力を供給する。
図2は、試験装置100の部分縦断面図の一例を概略的に示す。図1と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。試験装置100は、EFEM110、ロードユニット130、メインフレーム160、試験ユニット170およびアライメントユニット400を備える。なお、図2においては、チラーユニット140の図示を省略した。
本実施形態においては、ロードユニット130、EFEM110およびメインフレーム160が、前面(図中の左側)から背面(図中の右側)に向かって順次隣接して配される。また、試験ユニット170およびアライメントユニット400は、メインフレーム160の上に、この順に配される。ロードユニット130およびEFEM110と、アライメントユニット400およびEFEM110とは、それぞれ内部で気密に連通しており、これらの内部は高い清浄度を保たれる。試験ユニット170とアライメントユニット400とは、内部で互いに連通している。
図2において、ロードユニット130のロードテーブル132には、FOUP150が載せられている。FOUP150は、試験対象となるウエハ101を複数格納する。また、試験終了後のウエハ101を回収する場合にも、FOUP150にウエハ101が収納される。
EFEM110は、ロボットアーム116を内蔵する。ロボットアーム116は、レール115に沿って走行するコラム117に搭載され、ロードユニット130およびアライメントユニット400の間でウエハを搬送する。ロボットアーム116は、ロードゲート134を通して、FOUP150からウエハ101を1枚ずつ取り出して、アライメントユニット400に搬送する。
メインフレーム160は、試験装置100全体の動作を制御する。例えば、メインフレーム160は操作部120に接続され、操作部120の入力装置126が受け付けた入力を試験装置100の各部に反映させる。また、メインフレーム160は試験装置100の動作状態を反映させた表示内容を生成して、操作部120のディスプレイ122に表示させる。
メインフレーム160は、試験装置100の各部の動作を制御するシステムを有してよい。例えば、メインフレーム160は、試験ユニット170の動作を制御する制御システム500を有してよい。制御システム500は、例えば試験プログラムを記憶して、試験プログラムに従って試験ユニット170の動作を制御する。
メインフレーム160は、ロードユニット130、EFEM110、試験ユニット170およびアライメントユニット400の動作を同期させ、ウエハ101を相互に受け渡させ、ウエハ101の試験を実行させてよい。メインフレーム160は、EMO114が操作された場合、メインフレーム160は、試験装置100各部の動作を直ちに停止させる。
試験ユニット170は、被試験デバイスを試験する。試験ユニット170は、テストヘッド200と、プローブカード300とを有する。本実施形態において、試験装置100は、複数の試験ユニット170を備える。また、試験装置100は、複数の試験ユニット170を内部に収容する筐体171を備え、筐体171は、複数の収容室172を有する。複数の収容室172は、試験ユニット170のそれぞれを内部に収容する。試験ユニット170は、テストユニットの一例であってよい。収容室172は、収容部の一例であってよい。
本実施形態において、複数の収容室172のそれぞれには、開口173、背面扉190およびメンテナンスカバー192が設けられる。また、メンテナンスカバー192の外側には、プローブカード300を引き出した場合にプローブカード300を支持するガイドレール193が設けられる。開口173は、筐体171の収容室172の底部に該当する部分に設けられており、開口173を介して収容室172とアライメントユニット400とが連通している。
背面扉190およびメンテナンスカバー192は、筐体171の収容室172の背面側の部分に設けられており、複数の試験ユニット170のそれぞれを外部に対して開放または閉鎖できる。背面扉190はテストヘッド200のメンテナンスが容易な位置に配され、メンテナンスカバー192はプローブカード300のメンテナンスが容易な位置に配されている。
プローブカード300は、開口173の周囲に支持されているが、メンテナンスカバー192を開けて、背面のメンテナンスカバー192から外部に引き出すことができる。背面扉190およびメンテナンスカバー192は、開閉部の一例であってよい。
収容室172のそれぞれは、内部に、吸気ファン174と、排気ファン175と、温度調整ユニット176と、空調用仕切部材177とを有する。吸気ファン174は、温度調整ユニット176を介して、収容室172の内部に気体を流入させる。排気ファン175は、温度調整ユニット176を介して、収容室172の内部の気体を収容室172の外部に流出させる。
温度調整ユニット176は、吸気ファン174に吸い込まれる気体または排気ファンから排出された気体の温度を調整する。温度調整ユニット176は、冷却装置および加熱装置の少なくとも一方を有してよい。温度調整ユニットは、チラーユニット140で製造された冷却水を用いた熱交換器であってよい。
収容室172の内部には空調用仕切部材177が配されているので、吸気ファン174から吸い込まれた気体は、収容室172の内部を循環して、排気ファン175から排出される。吸気ファン174およぶ排気ファン175は、試験装置100の高さ方向(以下、z方向と称する場合がある。)に配されてよく、空調用仕切部材177の高さは、吸気ファン174の高さと排気ファン175の高さとの間に設定されてよい。また、空調用仕切部材177は、テストヘッド200の上方に配されてよい。これにより、テストヘッド200の温度を効率よく調整できる。
吸気ファン174、排気ファン175および温度調整ユニット176は、収容室172のそれぞれに配されてよい。異なる収容室172に配された吸気ファン174、排気ファン175および温度調整ユニット176は、独立に動作してよい。これにより、それぞれの収容室172の温度を独立に制御できる。
なお、温度調整ユニット176は、複数の収容室172で共用してよい。この場合であっても、それぞれの収容室172に配された吸気ファン174および排気ファン175を制御することで、それぞれの収容室172の温度を独立に制御できる。吸気ファン174、排気ファン175および温度調整ユニット176は、温度調整部の一例であってよい。
テストヘッド200は、ウエハ101と電気的に接続され、ウエハ101の電気的特性を試験する。テストヘッド200は、被試験デバイスに対して、温度条件が異なる複数の種類の試験を実施してよい。テストヘッド200は、複数のピンエレクトロニクス210を格納する。ピンエレクトロニクス210には、試験の対象および試験の内容に応じて求められる電気回路が実装される。本実施形態において、テストヘッド200は、下面に装着されたコンタクタ202を介して、プローブカード300と電気的に接続される。
プローブカード300は、試験装置100において試験を実行する場合に、テストヘッド200とウエハ101との間に介在して、テストヘッド200およびウエハ101を電気的に接続する配線基板ユニットであってよい。ウエハ101に対して試験を実行する場合は、プローブカード300により、テストヘッド200とウエハ101との間に電気的な信号経路が形成される。プローブカード300を交換することにより、レイアウトの異なるウエハ101に試験装置100を対応させることができる。
アライメントユニット400は、アライメントステージ410を有する。アライメントステージ410は、ウエハトレイ450およびウエハ101を搭載してレールに沿って走行する。また、アライメントステージ410は、z方向に伸縮して、搭載したウエハ101を上昇または降下させることができる。これにより、プローブカード300に対してウエハ101を位置合わせした後、ウエハ101を上方のプローブカード300に押し付けることができる。
図3は、試験装置100の部分水平断面図の一例を概略的に示す。図1および図2と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。試験装置100は、4基のロードユニット130と、4基の試験ユニット170とを備える。また、ロードユニット130の各々には、FOUP150が装填される。EFEM110およびアライメントユニット400は1基ずつ配される。また、アライメントユニット400は、単一のアライメントステージ410を備える。なお、試験ユニット170は当該断面の上方に位置することから、図3において試験ユニット170を点線で示す。また、図3においては、動力ユニット180の図示を省略した。
EFEM110において、ロボットアーム116を支持するコラム117は、レール115に沿って、EFEM110の略全幅にわたって移動する。従って、ロボットアーム116は、4基のロードユニット130および4基の試験ユニット170の全てにウエハ101を搬送できる。
EFEM110の内部において、チラーユニット140と反対側の端部には、プリアライナ118が配される。プリアライナ118は、ロボットアーム116に対するウエハ101の搭載位置を、テストヘッド200が要求する精度よりは低いが相当に高い精度で調整する。これにより、ロボットアーム116がウエハトレイ450にウエハ101を搭載する場合の初期位置精度が向上され、プローブカード300に対する位置合わせに要する時間が短縮される。また、試験装置100のスループットを向上させることができる。
アライメントユニット400は、レール402、レール422、ステージキャリア420、アライメントステージ410およびマイクロスコープ430を有する。レール402は、筐体401底面の略全幅にわたって配される。ステージキャリア420は、レール402に沿って、筐体401の幅方向(以下、x方向と称する場合がある。)に移動する。これにより、アライメントステージ410は、ウエハトレイ450およびウエハ101を搭載してレール402に沿って走行する。
ステージキャリア420は、筐体401のレール402に直行するレール422を上面に有する。これにより、アライメントステージ410は、レール422の上を筐体401の奥行き方向(以下、y方向と称する場合がある。)に移動する。
マイクロスコープ430の一部は、テストヘッド200の各々に対応して、プローブカード300の各々の直近に配される。これらのマイクロスコープ430は、筐体401の天井面に、下方に向かって配される。
また、一対のマイクロスコープ430が、アライメントステージ410と共にステージキャリア420に搭載され、アライメントステージ410と共に移動する。一対のマイクロスコープ430は、上方に向かって配される。一対のマイクロスコープ430は、x方向に離間して配されてよい。
これらのマイクロスコープ430を用いることにより、プローブカード300に対してアライメントステージ410上のウエハ101を位置合わせすることができる。即ち、アライメントステージ410上の上に搭載された段階では、ウエハ101の位置は、プリアライメントの精度で位置決めされている。そこで、例えば、下方を向いたマイクロスコープ430でウエハ101の縁部を検出することにより、ウエハ101の位置を正確に検出することができる。
一方、筐体401に配されたマイクロスコープのプローブカード300に対する相対位置は既知である。これにより、ウエハ101の位置とプローブカード300の位置との差分を検出して、それが補償されるようにアライメントステージ410を移動させて、ウエハ101およびプローブカード300を位置合わせすることができる。なお、ウエハ101の検出は、縁部の検出に限られるわけではない。例えば、ディスプレイ122にマイクロスコープ430の映像を表示して、手動で位置合わせしてもよい。
図4は、アライメントユニット400および試験ユニット170部分縦断面図の一例を概略的に示す。図1から図3と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。なお、図4においては、メインフレーム160の図示を省略した。筐体171の内部には、筐体171を区画して複数の収容室172を形成する筐体仕切部材178が配される。筐体仕切部材178は、仕切部材の一例であってよい。アライメントユニット400は、筐体401、アライメントステージ410およびハンガフック440を備える。
筐体401は、複数のテストヘッド200、例えば4基のテストヘッド200に応じた幅を有する。筐体401は、上面の開口173を介して、それぞれの収容室172と連通している。筐体401の上面には、テストヘッド200の各々に対応して4枚のプローブカード300が装着される。更に、筐体401内部の天井面には、テストヘッド200の各々に対応する位置に、開閉するハンガフック440がそれぞれ配される。
アライメントステージ410は、筐体401の底面に配されたレール402に沿って、いずれのテストヘッド200の下方にも移動できる。また、アライメントステージ410はz方向に伸縮して、搭載したウエハトレイ450等を上昇または降下させることができる。
ハンガフック440は、閉じた状態ではウエハトレイ450を懸下して、ウエハトレイ450をプローブカード300の直下に保持する。これにより、アライメントユニット400は、テストヘッド200およびプローブカード300の各々の直下に、それぞれウエハトレイ450を待機させる。ハンガフック440が開くと、ウエハトレイ450は開放される。
上記のアライメントユニット400においては、ハンガフック440に保持されたウエハトレイ450は、下方から上昇してきたアライメントステージ410の上に、いったん搭載される。次に、ハンガフック440を開いた状態でアライメントステージ410を降下させることにより、ウエハトレイ450をハンガフック440から開放することができる。
続いて、アライメントステージ410の降下により上面を開放されたウエハトレイ450に、EFEM110のロボットアーム116がウエハ101を搭載する。こうして、アライメントステージ410は、ウエハトレイ450に載せられた状態でウエハ101を搭載できる。
次に、アライメントステージ410は、プローブカード300に対してウエハ101を位置合わせしつつ、ウエハトレイ450を上昇させて、プローブカード300の下面に押し付ける。この状態で、プローブカード300、ウエハ101およびウエハトレイ450を一体化させる。
例えば、プローブカード300とウエハトレイ450とがウエハ101を挟み込んだ状態で、プローブカード300とウエハトレイ450との間を低圧にすることで、プローブカード300、ウエハ101およびウエハトレイ450を一体化させることができる。他の方法としては、ウエハ101を挟み込んだプローブカード300とウエハトレイ450とを外部から挟みこむ固定治具を用いてもよい。
その後、アライメントステージ410は、ウエハ101およびウエハトレイ450を残して移動する。プローブカード300、ウエハ101およびウエハトレイ450は一体化しているので、アライメントステージ410がなくてもウエハ101およびウエハトレイ450は落下しない。
これにより、ウエハ101を、テストヘッド200に対して装填できる。また、上記テストヘッド200がウエハ101の試験を実施している間、アライメントステージ410は、他のテストヘッド200に対して他のウエハ101を搬送することができる。なお、試験を終えたウエハ101を回収する場合は、上記一連の操作を逆の順序で実行すればよい。これにより、ロボットアーム116によりウエハ101を搬出できる。このとき、ウエハトレイ450は、テストヘッド200の直下で待機する。
図4の例では、図中、右端の試験ユニット170においては、テストヘッド200の直下で、ウエハトレイ450およびウエハ101が、プローブカード300と一体化されている。このとき、ハンガフック440は閉じているが、ウエハトレイ450には接していない。また、右から2番目の試験ユニット170においては、テストヘッド200の直下で、アライメントステージ410が、搭載したウエハトレイ450およびウエハ101を押し上げて、プローブカード300の下面に密着させている。他の試験ユニット170においては、ハンガフック440がウエハトレイ450を保持して待機している。
このように、アライメントユニット400においては、4基の試験ユニット170の各々に対応してウエハトレイ450が装備される。これにより、試験ユニット170の各々が個別にウエハ101を試験できる。なお、複数の試験ユニット170は、互いに同じ種類の試験を実行してもよいし、互いに異なる種類の試験を実行してもよい。また、後者の場合、時間のかかる試験を複数の試験ユニット170に担わせることにより、試験装置100のスループットを向上させることもできる。
このように、試験装置100においては、単一のアライメントステージ410およびロボットアーム116を、複数の試験ユニット170の間で共用する。これにより、アライメントステージ410およびロボットアーム116の利用効率を向上させることができる。
図5は、テストヘッド200の断面図である。図1から図4と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。テストヘッド200は、筐体201、コンタクタ202、ピンエレクトロニクス210、マザーボード220およびフラットケーブル230を備える。
筐体201の内部には、複数の中継コネクタ224を有するマザーボード220が水平に配される。中継コネクタ224は、マザーボード220の上面側および下面側にそれぞれレセプタクルを有して、マザーボード220を貫通する信号経路を形成する。
マザーボード220の上面において、中継コネクタ224の各々には、アングルコネクタ222を介してピンエレクトロニクス210が装着される。このような構造により、試験対象の仕様および試験内容に応じてピンエレクトロニクス210を交換することができる。複数のピンエレクトロニクス210は、互いに同じ仕様であってもよく、互いに異なる仕様であってもよい。また、一部の中継コネクタ224に、ピンエレクトロニクス210が装着されなくてもよい。
マザーボード220の下面において、中継コネクタ224の各々には、アングルコネクタ226を介して小基板228が接続される。小基板228には、フラットケーブル230の一端が接続される。これにより、筐体201内部のピンエレクトロニクス210と、コンタクタ202とを、フラットケーブル230を介して接続できる。
筐体201の下面には、コンタクタ202が装着される。コンタクタ202は、支持基板240、三次元アクチュエータ250、コンタクタ基板260、サブ基板270およびコンタクタハウジング280を有する。
支持基板240は、上面を筐体201に対して固定されると共に、下面において、三次元アクチュエータ250の上端を支持する。三次元アクチュエータ250の下端は、コンタクタ基板260を支持する。更に、コンタクタ基板260の下面には、サブ基板270およびコンタクタハウジング280が固定される。
三次元アクチュエータ250は、支持基板240の下面に沿って水平方向に移動し得ると共に、垂直方向にも伸縮する。これにより、コンタクタ基板260を、三次元的に移動させることができる。コンタクタ基板260が移動した場合、コンタクタ基板260と共に、サブ基板270およびコンタクタハウジング280も移動する。
なお、フラットケーブル230の下端は、コンタクタハウジング280に保持された端子、例えばスプリングピンに結合される。これにより、ピンエレクトロニクス210は、テストヘッド200の最下面まで電気的に接続される。また、ここでは一例としてスプリングピンを挙げたが、容量結合、光接続等、スプリングピンを用いない接続を含む構造も採り得る。
図6は、試験装置100の背面図の一例を概略的に示す。図1から図5と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。動力ユニット180は、複数の試験ユニット170のそれぞれに対応して、ランプ182、動力切替スイッチ184およびモード切替スイッチ186を有する。試験装置100は、複数の収容室172のそれぞれに対応して、背面扉190、メンテナンスカバー192、ガイドレール193、施錠部196および警告表示部198を備える。
メインフレーム160は、制御システム500を有する。制御システム500は、複数の試験ユニット170の動作を制御すると共に、背面扉190およびメンテナンスカバー192の開放の可否を、収容室172ごとにまたは試験ユニット170ごとに、独立に制御する。これにより、試験ユニット170を外部に対して開放させるか否かを、試験ユニット170ごとに独立して制御できるので、外部に対して開放させることを禁止されている試験ユニット170に対応する背面扉190またはメンテナンスカバー192が、誤って開けられることを防止できる。
例えば、制御システム500は、複数の試験ユニット170のうち、電力の供給が遮断されている試験ユニット170を外部に対して開放することを許可する。即ち、制御システム500は、被試験デバイスを試験する複数の試験ユニット170のいずれかを外部に対して開放するか否かを判断する段階と、複数の試験ユニット170のうち、外部に対して開放すると判断された試験ユニット170を、外部に対して開放することを許可する段階とを実行してよい。これにより、試験中の試験ユニット170が外部に対して開放され、試験中のウエハ101が損傷を受けることを抑制できる。
他の例としては、制御システム500は、複数の試験ユニット170のいずれかが予め定められた動作を実行している期間および上記期間の前後の所定期間の、少なくとも一方の期間中、他の試験ユニット170を外部に対して開放することを禁止してよい。即ち、制御システム500は、複数の試験ユニット170のいずれかを外部に対して開放するか否かを判断する段階において、上記判断の対象となっている試験ユニット170以外の試験ユニット170が予め定められた動作を実行している期間中あるいは上記期間の前後一定期間中には、判断の対象となっている試験ユニット170を外部に対して開放することを禁止すると判断してよい。また、制御システム500は、いずれかの収容室172の背面扉190またはメンテナンスカバー192が、上記収容室172の内部に収容されている試験ユニット170を外部に対して開放している場合であって、他の試験ユニット170が予め定められた動作を実行しようとする場合に、当該動作の実行を禁止してよい。
予め定められた動作としては、テストヘッド200とプローブカード300とを接触させる工程、ウエハ101とプローブカード300とを位置合わせする工程のように、機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な工程を例示できる。これにより、例えば、ある試験ユニット170が機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な工程を実施している時に、他の試験ユニット170においてメンテナンスが開始され、機械的な振動または電圧の変動が生じることを防止できる。制御システム500は、上記行為を禁止することが好ましい工程の種類および上記行為を禁止することが好ましい期間に関する情報を予め記憶していてもよく、操作部120または通信回線等を介して、外部から入力を受け付けてもよい。
ランプ182は、対応する試験ユニット170に対する電力の供給状態を表示する。例えば、対応する試験ユニット170に電力が供給されている場合にはランプ182が点灯し、上記電力の供給が遮断されている場合にはランプ182が消灯する。動力切替スイッチ184は、対応する試験ユニット170の電源のONまたはOFFを切り替える。
モード切替スイッチ186は、対応する試験ユニット170の運転状態を切り替える。ユーザは、モード切替スイッチ186により、複数の試験ユニット170のうち、外部に対して開放させる試験ユニット170を選択できる。モード切替スイッチ186は、通常運転モードとメンテナンスモードとを切り替えてよい。モード切替スイッチ186は、対応する試験ユニット170に対する電力の供給が遮断されていない場合には、メンテナンスモードに切り替えることができないように設定されてよい。
モード切替スイッチ186の種類は特に限定されるものではないが、例えば、シリンダー錠と鍵とを有するキースイッチであってよい。また、上記キースイッチのシリンダー鍵として、施錠時には鍵が抜けないシリンダー錠を用いて、モード切替スイッチ186によりメンテナンスモードが選択されていなければ鍵が抜けないように設定してもよい。
モード切替スイッチ186は、第1の選択部または第2の選択部の一例であってよい。ユーザは、モード切替スイッチ186により運転状態を切り替える代わりに、操作部120から外部に対して開放させようと考えている試験ユニット170の番号を入力してもよい。この場合、操作部120も第1の選択部の一例であってよい。
施錠部196は、対応する背面扉190およびメンテナンスカバー192を施錠する。施錠部196の種類は特に限定されるものではないが、シリンダー錠のように機械的に鍵の開閉を操作するものであってもよく、電子ロックのように電気的に鍵の開閉を操作するものであってもよい。施錠部196として機械的に鍵の開閉を操作するものを用いる場合には、同じ試験ユニット170に対応するモード切替スイッチ186の鍵と施錠部196の鍵とは同一であってよい。
一実施形態においては、施錠部196が、制御システム500から、対応する背面扉190およびメンテナンスカバー192が設けられている収容室172の内部に収容されている試験ユニット170(以下、対応する試験ユニット170と称する場合がある。)を外部に対して開放することを許可する旨の通知を受けた場合に、背面扉190およびメンテナンスカバー192の施錠を解除できるように設定してよい。この場合、施錠部196が制御システム500から上記通知を受け取っていない場合には、ユーザが開錠操作を実行しても、背面扉190およびメンテナンスカバー192の施錠を解除することはできない。
例えば、施錠部196は、対応する試験ユニット170の運転状態がメンテナンスモードに切り替えられている場合に、制御システム500から上記通知を受け取ってよい。即ち、制御システム500は、モード切替スイッチ186で選択された試験ユニット170と、施錠部196で選択された試験ユニット170とが一致した場合に、モード切替スイッチ186で選択された試験ユニット170を外部に対して開放することを許可する。これにより、ユーザは、対応する背面扉190およびメンテナンスカバー192を開けて、試験ユニット170のピンエレクトロニクス210、プローブカード300を交換したり、その他のメンテナンスを実施したりすることができる。
この場合、ユーザは、複数の試験ユニット170のうち、外部に対して開放させる試験ユニット170を再度選択する必要がある。これにより、ユーザが誤って、意図しない試験ユニット170を外部に開放することを防止できる。施錠部196は、第1の選択部または第2の選択部の一例であってよい。
上記の例では、第1の選択部で選択された試験ユニット170と、第2の選択部で選択された試験ユニット170とが一致した場合に、選択された試験ユニット170を外部に対して開放する場合について説明した。即ち、制御システム500は、複数の試験ユニットのうち、外部に対して開放させる試験ユニットをユーザに選択させる第1の選択段階と、複数の試験ユニットのうち、外部に対して開放させる試験ユニットをユーザに再度選択させる第2の選択段階とをさらに有して、第1の選択段階で選択された試験ユニットおよび第2の選択段階で選択された試験ユニットとが一致した場合に、第1の選択段階で選択された試験ユニットを外部に対して開放すると判断する試験方法を実行する場合について説明した。
しかし、選択された試験ユニット170が一致した場合の動作はこれに限定されない。例えば、選択された試験ユニット170が一致した場合に、選択された試験ユニット170に対する電力の供給を遮断してもよい。即ち、制御システム500は、複数の試験ユニットのうち、外部に対して開放させる試験ユニットをユーザに選択させる第1の選択段階と、複数の試験ユニットのうち、外部に対して開放させる試験ユニットをユーザに再度選択させる第2の選択段階と、第1の選択段階で選択された試験ユニットおよび第2の選択段階で選択された試験ユニットが一致した場合に、第1の選択段階で選択された試験ユニットに対する電力の供給を遮断する段階とを有する試験方法を実行してもよい。
警告表示部198は、いずれかの収容室172の背面扉190またはメンテナンスカバー192が、上記収容室172の内部に収容されている試験ユニット170を外部に対して開放している場合であって、他の試験ユニット170が予め定められた動作を実行しようとする場合に、ユーザに対して警告を発する。警告表示部198は、例えば、他の試験ユニット170が上記動作を実行しようとしている旨を表示してよい。警告表示部198は、警告部の一例であってよい。警告部の他の例としては、上記の場合において、音声でユーザに注意喚起するスピーカであってもよい。
予め定められた動作としては、テストヘッド200とプローブカード300とを接触させる工程、ウエハ101とプローブカード300とを位置合わせする工程のように、機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な工程を例示できる。これにより、他の試験ユニット170が予め定められた動作を実行している間、当該動作に影響を与える動作を禁止すべき旨をユーザに伝えることができる。当該動作に影響を与える動作としては、対応する背面扉190およびメンテナンスカバー192を開ける作業、試験ユニット170のピンエレクトロニクス210、プローブカード300を交換する作業、またはその他のメンテナンス作業のように、試験ユニット170に機械的な振動または電圧の変動を与えるような動作を例示できる。
また、上記警告が発せられた場合に、ユーザが上記警告を確認するまで、当該動作を保留してよい。そして、ユーザが操作部120を操作して、上記警告を確認した旨の指示を入力した場合、または、ユーザがメンテナンス等を中止して、背面扉190またはメンテナンスカバー192を元に戻して、施錠部196を施錠した場合には、上記動作を開始してもよい。
図7は、制御システム500のシステム構成の一例を概略的に示す。制御システム500は、テスト制御部502と、電力制御部504と、開閉制御部506および施錠制御部510とを有する。
テスト制御部502は、テストヘッド200、電力制御部504および開閉制御部506と接続される。テスト制御部502は、開閉制御部506から、施錠部196が施錠されているか否かに関する情報と、開閉制御部506が操作部120から受け取った情報とを受け取る。
テスト制御部502は、試験プログラムを記憶してよい。テスト制御部502は、当該工程を実行している期間および当該工程の前後の所定期間の間は、他の試験ユニット170を外部に対して開放することを禁止することが好ましい工程(以下、開放禁止工程と称する場合がある。)の種類および上記所定期間に関する情報(以下、開放禁止工程に関する情報と称する場合がある。)とを記憶してよい。テスト制御部502は、試験プログラムおよび開放禁止工程に関する情報を予め記憶しておいてもよく、通信回線、記憶媒体等を介して、適宜、外部から受け取ってもよい。
テスト制御部502は、開閉制御部506から受け取った情報と、試験プログラムおよび開放禁止工程に関する情報とに基づいて、テストヘッド200の動作を制御する。例えば、試験プログラムを参照して、次の工程が開放禁止工程に該当する場合には、施錠部196の施錠が確認されるまでは、当該工程の実施を保留してよい。
テスト制御部502は、電力制御部504および開閉制御部506に対して、試験の状況に関する情報を通知する。例えば、テスト制御部502は、現在の工程が開放禁止工程に該当する旨または次の工程が開放禁止工程に該当する旨を通知する。
電力制御部504は、テストヘッド200、動力切替スイッチ184、テスト制御部502および開閉制御部506と接続される。電力制御部504は、動力切替スイッチ184から、対応する試験ユニット170の発停に関する情報を受け取る。電力制御部504は、テスト制御部502から、試験の状況に関する情報を受け取る。電力制御部504は、開閉制御部506から、電力の供給を遮断すべき試験ユニット170の情報を受け取る。
電力制御部504は、受け取った情報に基づき、適切なテストヘッド200に対する電力の供給を遮断する。例えば、電力制御部504は、開閉制御部506から受け取った電力の供給を遮断すべき試験ユニット170について、動力切替スイッチ184から受けとっと情報とテスト制御部502から受け取った情報とを参照して、電力の供給を遮断してよいか否かを判断する。そして、電力制御部504は、電力の供給を遮断してよい状態になるまで、電力の供給を遮断することを保留する。また、電力制御部504は、開閉制御部506に対して、各テストヘッド200に対する電力の供給状態に関する情報を通知する。
開閉制御部506は、モード切替スイッチ186、施錠制御部510、操作部120、テスト制御部502および電力制御部504と接続される。開閉制御部506は、モード切替スイッチ186から、対応する試験ユニット170の運転状態に関する情報を受け取る。開閉制御部506は、施錠制御部510から施錠部196が施錠されているか否かに関する情報を受け取る。開閉制御部506は、操作部120から、ユーザの入力に関する情報を受け取る。開閉制御部506は、テスト制御部502から、試験の状況に関する情報を受け取る。開閉制御部506は、電力制御部504から、各テストヘッド200に対する電力の供給状態に関する情報を受け取る。
開閉制御部506は、受け取った情報に基づいて、各試験ユニット170ごとに対応する施錠部196の施錠を解除してよいか否かを判断する。即ち、各試験ユニット170ごとに、外部に対する開放の可否を判断する。あるいは、書く試験ユニット170ごとに電力の供給を遮断してよいか否かを判断する。また、いずれかの施錠部196が開錠されている場合には、対応する警告表示部198に警告を発するか否かを判断する。
一実施態様において、開閉制御部506は、モード切替スイッチ186から、対応する試験ユニット170の運転状況がメンテナンスモードに切り替わる旨の通知を受け取る。この状態で、開閉制御部506が、施錠制御部510から対応する試験ユニット170の開錠の可否について問い合わせを受け取った場合には、開閉制御部506は、モード切替スイッチ186に対応する試験ユニット170と、施錠制御部510に対応する試験ユニット170とが同一であるか否かを判断する。両者が一致した場合、開閉制御部506は、施錠制御部510に対して、当該試験ユニット170の開錠の許可を通知する。
別の実施態様において、開閉制御部506は、施錠制御部510から対応する試験ユニット170が選択された旨の通知を受け取る。この状態で、開閉制御部506が、モード切替スイッチ186から、対応する試験ユニット170の運転状況がメンテナンスモードに切り替わる旨の通知を受け取った場合には、開閉制御部506は、モード切替スイッチ186に対応する試験ユニット170と、施錠制御部510に対応する試験ユニット170とが同一であるか否かを判断する。両者が一致した場合、開閉制御部506は、電力制御部504に対して、当該試験ユニット170に対する電力の供給を遮断すべき旨を通知する。
開閉制御部506は、上記判断結果をテスト制御部502、電力制御部504および施錠制御部510に通知する。開閉制御部506は、施錠部196の施錠状況、試験の進行状況などを操作部120に通知する。また、必要に応じて、警告表示部198に対して警告を通知する。
施錠制御部510は、施錠部196および開閉制御部506と接続される。施錠制御部510は、施錠部196の施錠状況を把握することにより、施錠部196が選択されているか否かを判断してよい。施錠制御部510は、第1の選択部または第2の選択部の一例であってよい。
施錠制御部510は、施錠部196から開錠の可否に関する問い合わせを受け取る。施錠制御部510は、開閉制御部506から開錠の可否に関する情報を受け取る。施錠制御部510は、開閉制御部506から開錠を許可する旨の情報を受け取っている状態で、施錠部196からは開錠の可否に関する問い合わせを受け取った場合には、施錠部196を開錠する。施錠制御部510は、開閉制御部506から開錠を許可する旨の情報を受け取っていない場合には、施錠部196から開錠の可否に関する問い合わせを受け取ったとしても、施錠部196を開錠させない。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、および図面において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップおよび段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

Claims (16)

  1. 被試験デバイスを試験する、複数のテストユニットと、
    前記複数のテストユニットを内部に収容する、筐体と、
    前記複数のテストユニットのそれぞれを内部に収容する、複数の収容部と、
    前記筐体を区画して前記複数の収容部を形成する、仕切部材と、
    前記複数の収容部のそれぞれに設けられ、前記複数のテストユニットのそれぞれを外部に対して開放または閉鎖する、複数の開閉部と、
    前記複数の開閉部の開放の可否を独立に制御する、制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記複数のテストユニットのいずれかが機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な動作を実行している期間および前記期間の前後の所定期間の少なくとも一方の期間中、他のテストユニットを外部に対して開放することを禁止する、
    試験装置。
  2. 前記制御部は、前記複数のテストユニットのうち、電力の供給が遮断されているテストユニットを外部に対して開放することを許可する、
    請求項1に記載の試験装置。
  3. 前記制御部は、前記複数の開閉部のいずれかが対応するテストユニットを外部に対して開放している場合、前記複数のテストユニットのいずれかが機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な動作を実行することを禁止する、
    請求項1または請求項に記載の試験装置。
  4. 前記複数の開閉部のいずれかが、対応するテストユニットを外部に対して開放している場合であって、前記複数のテストユニットのいずれかが前記機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な動作を実行しようとする場合に警告を発する、警告部を更に備える、
    請求項1から請求項3までの何れか一項に記載の試験装置。
  5. 前記複数のテストユニットのそれぞれは、前記被試験デバイスを試験するテストヘッドと、前記被試験デバイスおよび前記テストヘッドを電気的に接続するプローブカードとを有する、
    請求項1から請求項4までの何れか一項に記載の試験装置。
  6. 前記機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な動作は、前記テストヘッドと、前記プローブカードとを接触させる動作である、
    請求項5に記載の試験装置。
  7. 前記プローブカードが、前記筐体に装着される、
    請求項5または請求項6に記載の試験装置。
  8. 前記複数のテストユニットのそれぞれは、前記被試験デバイスと前記プローブカードとが一体化された状態で、前記被試験デバイスを試験する、
    請求項5から請求項7までの何れか一項に記載の試験装置。
  9. 前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させるテストユニットをユーザに選択させる、第1の選択部と、
    前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させるテストユニットをユーザに再度選択させる、第2の選択部と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1の選択部で選択されたテストユニットと、前記第2の選択部で選択されたテストユニットとが一致した場合に、前記第1の選択部で選択されたテストユニットを外部に対して開放することを許可する、
    請求項1から請求項までの何れか一項に記載の試験装置。
  10. 前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させるテストユニットをユーザに選択させる、第1の選択部と、
    前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させるテストユニットをユーザに再度選択させる、第2の選択部と、
    をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1の選択部で選択されたテストユニットと、前記第2の選択部で選択されたテストユニットとが一致した場合に、前記第1の選択部で選択されたテストユニットに対する電力の供給を遮断する、
    請求項1から請求項までの何れか一項に記載の試験装置。
  11. 複数のテストユニットのそれぞれに対応する、複数の前記第1の選択部と、
    複数のテストユニットのそれぞれに対応する、複数の前記第2の選択部と、
    を備え、
    前記複数の第1の選択部と前記複数の第2の選択部とは、キースイッチであり、
    対応する前記複数の第1の選択部と前記複数の第2の選択部との間では、同一の鍵が使用される、
    請求項9または請求項10に記載の試験装置。
  12. 前記複数のテストユニットのうちの少なくとも2つのテストユニットに対して、前記被試験デバイスを搬送するアライメントステージをさらに備える、
    請求項1から請求項11までの何れか一項に記載の試験装置。
  13. 前記複数の収容部のそれぞれは、独立に動作する温度調整部を有する、
    請求項1から請求項12までの何れか一項に記載の試験装置。
  14. 筐体の内部を仕切部材によって区画することで形成された複数の収容室のそれぞれに収容され、被試験デバイスを試験する複数のテストユニットのいずれかを外部に対して開放するか否かを判断する段階と、
    前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放すると判断されたテストユニットを外部に対して開放することを許可する段階と、
    を備え、
    前記外部に対して開放するか否かを判断する段階は、前記複数のテストユニットのいずれかが機械的な振動または電圧の変動に対して敏感な動作を実行している期間および前記期間の前後の所定期間の少なくとも一方の期間中、前記少なくとも一つのテストユニットを外部に対して開放しないと判断する段階を有する、
    試験方法。
  15. 前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させる前記テストユニットをユーザに選択させる、第1の選択段階と、
    前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させる前記テストユニットをユーザに再度選択させる、第2の選択段階と、
    をさらに備え、
    前記外部に対して開放するか否かを判断する段階は、前記第1の選択段階で選択された前記テストユニットと、前記第2の選択段階で選択された前記テストユニットとが一致した場合に、前記第1の選択段階で選択された前記テストユニットを外部に対して開放すると判断する段階を有する
    請求項14に記載の試験方法。
  16. 前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させる前記テストユニットをユーザに選択させる、第1の選択段階と、
    前記複数のテストユニットのうち、外部に対して開放させる前記テストユニットをユーザに再度選択させる、第2の選択段階と、
    前記第1の選択段階で選択された前記テストユニットと、前記第2の選択段階で選択された前記テストユニットとが一致した場合に、前記第1の選択段階で選択された前記テストユニットに対する電力の供給を遮断する段階と、
    をさらに備える、
    請求項14または請求項15に記載の試験方法。
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