JP4726472B2 - 半導体製造装置および半導体検査システム - Google Patents

Description

本発明は、 半導体製造装置に関し、特に、半導体装置を負圧吸着してテスト装置等に搬送する装置に関する。

半導体製造装置の一例としてのハンドラは、半導体製造プロセスにおける組立工程（後工程）後に行われる検査工程で使用され、組立完了した半導体装置（例えば、Chip Size Package）の動作や電気的特性を自動的にテスト装置に搬送し、さらにテスト結果に基づいて自動的に分類し、トレーに収納する装置である。

このようなハンドラでは、搬送ヘッドにおいて、空気負圧を利用して半導体装置を吸着し、該吸着した半導体装置をテスト装置に設けられたソケット上に搬送する。そして、該ソケット内のコンタクトピンに該半導体装置の端子を接触させるように該半導体装置を押し付ける。

この際、半導体装置の端子をテスト装置のコンタクトピンに正確に接触させる必要がある。このため、従来では、半導体装置の吸着前に該半導体装置の搬送ヘッドに対する位置合わせを行い、その後その半導体装置を吸着してテスト装置上に搬送している。

具体的には、図１０に示すように、半導体装置に対応したサイズを有する穴２０２が形成された治具２００を用い、吸着前の半導体装置２０３を該穴２０２の開口周囲に形成されたテーパ面２０１を利用して該穴２０２内に落とし込むことにより半導体装置２０３の位置合わせを行ったり（以下、これを落とし込み方式という）、図１１に示すように、半導体装置２０３に対応した突き当て面２０５を設けた治具を用い、半導体装置２０３の片側をその突き当て面２０５にｅ，ｆ方向から突き当てることによって半導体装置２０３の位置合わせを行ったりする（以下、これを片側突き当て方式という）。

ところが、落とし込み方式や片側突き当て方式では、以下のような問題がある。まず、半導体装置は、図１２に示すように、ウエハ２１０からダイシングソー２２０により切断されるが、ダイシングソー２２０の摩耗によりウエハ２１０上での切断幅が変化する。これにより、切り出される半導体装置２０３のサイズも変動する。一方、位置合わせ用の治具は半導体装置２０３のサイズ変動にかかわらず同じものが用いられる。したがって、図１１や図１３に示すように、治具によって半導体装置２０３の位置合わせを行ったとしても、半導体装置２０３のサイズ変動によって半導体装置２０３の中心が図中のｘやｙで示す量ずれてしまい、このまま半導体装置２０３を吸着搬送しても半導体装置２０３の端子２０４を正確にテスト装置のコンタクトピンに接触させることができない。

また、落とし込み方式や片側突き当て方式では、テストすべき半導体装置のサイズ（種類）が異なるごとに、それに対応した穴や突き当て面を有する治具に交換しなければならない。

一方、特許文献１には、半導体装置を吸着するための負圧を利用して、位置合わせ部材を四方から半導体装置に当接させることにより、該半導体装置の搬送ヘッドに対する位置合わせを行う装置が提案されている。これによれば、半導体装置に対応した治具は不要となる。
特開平１１−３３３７７５号公報(段落００１８〜００２１等)

しかしながら、上記特許文献１にて提案の装置では、その構造上、半導体装置の吸着とほぼ同時にしか位置合わせ部材を駆動することができないため、吸着の前後に半導体装置の位置合わせが必要な場合に対応することができない。

また、半導体装置の四方に配置された位置合わせ部材はすべて同一形状、同一サイズを有し、一括して可動シャフトにより駆動されるので、おのずと対応可能な半導体装置の形状やサイズに制約がある。例えば、縦横のサイズが異なる半導体装置には対応することは難しい。言い換えれば、サイズが異なる半導体装置に対応するためには、半導体装置のサイズが変更されるごとに専用の位置合わせ部材に交換することが必要となる。

さらに、負圧を利用して位置合わせ部材を駆動するので、位置合わせ部材の駆動速度をコントロールすることが難しく、位置合わせ部材がワークに衝突することにより、半導体装置の吸着が外れたり半導体装置にダメージを与えたりする可能性がある。

本発明は、位置合わせ用治具が不要であり、半導体装置の形状やサイズにかかわらず該半導体装置の搬送ヘッドに対する位置合わせが可能な半導体製造装置を提供することを目的の１つとしている。

上記の目的を達成するために、１つの観点としての本発明の半導体製造装置は、それぞれが半導体装置を負圧により吸着する複数の吸着部を備えた搬送ヘッドを有し、該搬送ヘッドは、第１の方向における前記複数の吸着部の各吸着部の両側に配置され、該第１の方向に移動可能な第１および第２の位置合わせ部材と、前記第１の方向に略直交する第２の方向における前記複数の吸着部の各吸着部の両側に配置され、該第２の方向に移動可能な第３および第４の位置合わせ部材と、第１の駆動源により駆動され、すべての前記吸着部に対応する前記第１および第２の位置合わせ部材を互いに接近する方向および退避する方向に駆動する第１の駆動機構と、第２の駆動源により駆動され、すべての前記吸着部に対応する前記第３および第４の位置合わせ部材を互いに接近する方向および退避する方向に駆動する第２の駆動機構と、前記第１および第２の駆動源のそれぞれを独立に制御する制御部とを有し、前記各位置合わせ部材を前記半導体装置に当接させて、該半導体装置の前記搬送ヘッドに対する位置合わせを行うことを特徴とする。

本発明によれば、吸着部を備えた搬送ヘッドに位置合わせ部材およびこれを駆動する機構が設けられ、該駆動機構は位置合わせ方向別に独立して制御されるため、別途の位置合わせ用治具を用いることなく、様々な形状やサイズの半導体装置を搬送ヘッドに対して正確に位置合わせすることができる。また、半導体装置を位置合わせ部材の当接により位置決めした状態で吸着し、テスト装置のソケット（コンタクトピン）に押し付けることができ、多少の外力による位置ずれを防止することができる。しかも、半導体装置の吸着に対して独立して位置合わせ制御を行うことができるので、吸着の前後やテスト装置へのセット後等、所望のタイミングで位置合わせを行うことができる。さらに、位置合わせ部材の駆動スピードのコントロールも容易であり、半導体装置に対してソフトな当接も可能となる。

また、複数の吸着部が設けられている場合に、第１の駆動機構および第２の駆動機構がすべての吸着部に対応する第１から第４の位置合わせ部材を駆動するように構成すれば、複数の半導体装置の位置合わせを一括して行い、テスト装置への複数の半導体装置の搬送および正確なセッティングを短時間で行うことができる。

また、搬送ヘッドに、テスト装置に係合して該テスト装置に対する該搬送ヘッドの位置決めを行う係合部を設ければ、搬送した半導体装置をテスト装置のソケットに対して容易かつ正確に位置合わせし、該半導体装置の正確な検査データを得ることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例である半導体製造装置としてのハンドラの全体構成を示している。図１において、１はハンドラ、２は該ハンドラの基準面となる基台である。基台２上には、後述する第１から第４の搬送ユニット４〜７が搭載されている。

第１の搬送ユニット４は、基台２上の図中の左側に積載されたトレイ３をベルト駆動により１枚ずつ図中右側（Ｘ方向）に搬送する。トレイ３上には、後述するテスト装置２０によりその動作や電気的特性が検査（試験）される半導体装置としてのＣＳＰ（Chip Size Package）、ＷＬ（Wafer-Level）−ＣＳＰ、ＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＳＩＰ（Single in-line Package）、ＤＩＰ（Dual in-line Package）、ＳＯＪ（Small Out line J-lead Package）、ＳＯＰ（Small out-line Package）、ＱＦＰ（Quad Flat Package）、ＰＬＣＣ（Plastic Leaded Chip Carrier）等の半導体パッケージが所定個数ずつ整列して搭載されている。

第２の搬送ユニット５は、第１の搬送ユニット４により右端まで搬送されたトレイ３上から半導体パッケージを４個ずつ負圧吸着して、ベルト駆動により第３の搬送ユニット６のトレイ上に供給する。第３の搬送ユニット６は、該４個の半導体パッケージが搭載されたトレイをベルト駆動により図の紙面に対して垂直な方向（Ｙ方向）に搬送する。その搬送先の上方には、第４の搬送ユニット７が設けられている。

第４の搬送ユニット７は、図２にも示すように、ＸＹ面内での移動やＺ軸方向への上下動やＺ軸回りでの回転等の動作が可能な２本のアーム８のそれぞれの下端に搬送ヘッド１０を備えて構成されている。

各搬送ヘッド１０は、図３に示すヘッド本体１００上に、吸着ノズル（吸着部）１０５を搭載して構成されている。該吸着ノズル１０５には、不図示の負圧発生装置から空気負圧が導入され、半導体パッケージ３０の上面を吸着する。本実施例では、１つのヘッド本体１００に４つの吸着ノズル１０５が搭載されており、各搬送ヘッド１０は、一度に４個の半導体パッケージ３０を吸着することができる。この状態で一方のアーム８が駆動されることにより、４個の半導体パッケージ３０がテスト装置２０のテストヘッド２１に設けられた４個のソケット２２上に搬送され、各半導体パッケージ３０を各ソケット２２に対して押し付ける。

このとき、ソケット２２に対して押し付けられた半導体パッケージ３０の中心が該ソケット２２の中心に略一致していれば、半導体パッケージ３０の底面に複数形成された端子３１が、ソケット２２内に設けられた複数のコンタクトピン２３に正しく接触し、テスト装置２０による適正な検査が行われる。

半導体パッケージ３０の検査が終了すると、該半導体パッケージ３０の吸着状態を維持したまま再びアーム８が動作して、検査結果に応じて半導体パッケージ３０を別々の分類トレイ（図示せず）上に搬送する。分類トレイに搭載された検査済みの半導体パッケージ３０は、不図示の第５の搬送ユニットにより所定の収納位置に搬送されて収納される。

このように、本実施例のハンドラ１は、検査対象の半導体パッケージ３０を第４の搬送ユニット７に供給し、該第４の搬送ユニット７により半導体パッケージ３０をテストヘッド２１上にセットし、さらに検査済みの半導体パッケージ３０を検査結果に応じて分類、収納する機能を有し、該機能に関する動作を全自動で行う装置である。なお、各搬送ユニットの動作は、ハンドラ１の基台２の下方に搭載されたコンピュータ等により構成されるコントローラ１６０によりプログラム制御される。そして、該ハンドラ１とテスト装置２０により、半導体パッケージのテストシステムが構成される。

前述したように、テストヘッド２１上にセットされた半導体パッケージ３０が適正に検査されるためには、半導体パッケージ３０の各端子３１を正確にソケット２２の各コンタクトピン２３に接触させる必要がある。このため、本実施例のハンドラ１では、搬送ヘッド１０（ヘッド本体１００）に以下に説明するクランプ機構を搭載している。

クランプ機構に関し、図３にはその概略図を、図４Ａにはその模式図を、さらに図５（Ａ），（Ｂ）にはその具体的構成を示す。なお、以下の説明において、略同一や略一致等に用いられる「略（実質的に）」とは、許容範囲内での誤差を含む意味である。

図３に示すように、ヘッド本体１００において、各吸着ノズル１０５のＸ方向における両側には、第１および第２の位置合わせ爪（位置合わせ部材）１０１ａ〜１０１ｄ，１０２ａ〜１０２ｄがＸ方向に移動可能に配置されている。また、各吸着ノズル１０５のＹ方向における両側には、第３および第４の位置合わせ爪（位置合わせ部材）１０３ａ〜１０３ｄ，１０４ａ〜１０４ｄがＹ方向に移動可能に配置されている。

なお、第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ〜１０１ｄ，１０２ａ〜１０２ｄはいずれも略同一形状およびサイズを有し、また、第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ〜１０３ｄ，１０４ａ〜１０４ｄはいずれも略同一形状およびサイズを有する。但し、第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ〜１０１ｄ，１０２ａ〜１０２ｄのＹ方向の幅は、第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ〜１０３ｄ，１０４ａ〜１０４のＸ方向の幅に比べて大きい。

この理由について説明する。図９（Ａ），（Ｂ）には、幅の大きな第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａと幅の小さな第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ，１０４ａと半導体パッケージ３０のサイズとの関係を示している。図９（Ａ）に示すように、半導体パッケージ（ここでは下面視において正方形とする）３０の各辺部の長さが第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａの幅よりも大きい場合は、仮に第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ，１０４ａの幅が第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａの幅と同じであっても、各位置合わせ爪を問題なく半導体パッケージ３０の各辺部に当接させることができる。

しかし、図９（Ｂ）に示すように、半導体パッケージ３０の各辺部の長さが第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａの幅よりも小さい場合に、図中に一点鎖線で示すように、第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ，１０４ａの幅が第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａの幅と同じであると、第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ，１０４ａが第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａに当たってしまい、第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ，１０４ａを半導体パッケージ３０に当接させることができない。

また、仮に第１〜第４のすべての位置合わせ爪の幅を小さくすると、図９（Ｂ）に示したような小さな半導体パッケージには対応することはできるが、図９（Ａ）に示したような大きな半導体パッケージに対しては、たとえ第１〜第４のすべての位置合わせ爪が当接しても該半導体パッケージが不安定になりやすく、ＸＹ面内での回転方向に関して位置合わせが困難になる等の不都合が生じる。

このため、本実施例では、第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ，１０２ａの幅を大きく、第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ，１０４ａの幅を小さくすることで、様々なサイズの半導体パッケージの安定的な位置合わせを可能としている。

ここで、図４Ａおよび図５（Ａ）に示すように、４つの第１の位置合わせ爪１０１ａ〜１０１ｄはすべて同じ第１のベース部材１０１に一体的に設けられている。また、４つの第２の位置合わせ爪１０２ａ〜１０２ｄはすべて同じ第２のベース部材１０２に一体的に設けられている。このため、両ベース部材１０１，１０２をＸ方向に駆動することにより、４つの第１の位置合わせ爪１０１ａ〜１０１ｄおよび４つの第２の位置合わせ爪１０２ａ〜１０２ｄを一緒にＸ方向に駆動することができる。

なお、第１のベース部材１０１および第２のベース部材１０２のＹ方向両側には複数のスライドベアリング１０１ｆ，１０２ｆが取り付けられている。これらのスライドベアリング１０１ｆ，１０２ｆは、ヘッド本体１００のＹ方向両側にＸ方向に延びるよう形成されたガイドレール１１１に係合している。このため、第１のベース部材１０１および第２のベース部材１０２の移動が、正確にＸ方向にガイドされる。

本実施例では、両ベース部材１０１，１０２、つまりは第１および第２の位置合わせ爪１０１ａ〜１０１ｄ，１０２ａ〜１０２ｄの駆動機構を以下のように構成している。まず、ヘッド本体１００に第１の駆動源としての第１のモータ１３１を固定し、該モータ１３１の出力軸１３１ａを中心にＸＹ面内で回動可能な第１のレバー１２０を設けている。第１のモータ１３１は、ステッピングモータ（パルスモータ）でもよいし、サーボモータでもよい。

第１のレバー１２０の両端にはフォロア１２１が設けられており、一方のフォロア１２１は第１のベース部材１０１に形成されたフォロア係合穴部１０１ｅのＸ方向端面に係合し、他方のフォロア１２１は第２のベース部材１０２に形成されたフォロア係合穴部１０２ｅのＸ方向端面に係合している。

本実施例では、図５（Ａ）において、第１のレバー１２０が反時計回り方向に回動することにより、第１の位置合わせ爪と第２の位置合わせ爪との間隔が狭くなり（すなわち、互いに接近し）、時計回り方向に回動することにより第１の位置合わせ爪と第２の位置合わせ爪との間隔が増加（すなわち、互いに退避）する。

ここで、第１のレバー１２０の回動中心（モータ出力軸１３１ａの中心）からその両端のフォロア１２１までの長さは略等しい。さらに、搬送ヘッド１０において吸着ノズル１０５が設けられている４つの吸着エリアの中心位置は、第１のレバー１２０の回動中心から見て、Ｘ方向において略等距離の位置に設定されている。なお、吸着エリアの中心位置は、搬送ヘッド１０におけるテスト装置２０のソケット２２の中心に対応する位置であり、半導体パッケージの位置合わせの基準位置となる。吸着ノズル１０の中心と吸着エリアの中心は多くの場合略一致するよう設定されるが、互いにずれていてもよい。

そして、各位置合わせ爪を含む第１および第２のベース部材１０１，１０２は、向きは反対であるが、形状および寸法関係は互いに略同一である。したがって、第１および第２のベース部材１０１，１０２は、第１のレバー１２０の回動により、互いに反対方向（つまりは第１および第２の位置合わせ爪同士が接近する方向又は退避する方向）に略同一量駆動される。しかも、各吸着エリアに対して設けられた第１の位置合わせ爪と第２の位置合わせ爪とのＸ方向間隔の中心は、該吸着エリアの中心に略一致する。

また、図４Ａおよび図５（Ｂ）に示すように、４つの第３の位置合わせ爪１０３ａ〜１０３ｄはすべて同じ第３のベース部材１０３に設けられている。また、４つの第４の位置合わせ爪１０４ａ〜１０４ｄはすべて同じ第４のベース部材１０４に設けられている。このため、両ベース部材１０３，１０４をＹ方向に駆動することにより、４つの第３の位置合わせ爪１０３ａ〜１０３ｄおよび４つの第４の位置合わせ爪１０４ａ〜１０４ｄを一緒にＹ方向に駆動することができる。

なお、図４Ａに示すように、第３および第４のベース部材１０３，１０４は、前述した第１および第４のベース部材１０１，１０２の下方に配置されており、互いに干渉せずに移動可能となっている。

また、第３のベース部材１０３および第４のベース部材１０４のＹ方向両側には複数のスライドベアリング１０３ｆ，１０４ｆが取り付けられている。これらのスライドベアリング１０３ｆ，１０４ｆは、ヘッド本体１００のＸ方向両側にＹ方向に延びるよう形成されたガイドレール１１２に係合している。このため、第３のベース部材１０３および第４のベース部材１０４の移動が、正確にＹ方向にガイドされる。

本実施例では、両ベース部材１０３，１０４、つまりは第３および第４の位置合わせ爪１０３ａ〜１０３ｄ，１０４ａ〜１０４ｄの駆動機構を以下のように構成している。まず、ヘッド本体１００に第２の駆動源である第２のモータ１３２を固定し、該モータ１３２の出力軸１３２ａを中心にＸＹ面内で回動可能な第２のレバー１２５を設けている。第２のモータ１３２は、第１のモータ１３１と同様に、ステッピングモータ（パルスモータ）でもよいし、サーボモータでもよい。

第２のレバー１２５の両端にはフォロア１２６が設けられており、一方のフォロア１２６は第３のベース部材１０３に形成されたフォロア係合穴部１０３ｅのＹ方向端面に係合し、他方のフォロア１２６は第４のベース部材１０４に形成されたフォロア係合穴部１０４ｅのＹ方向端面に係合している。

本実施例では、図５（Ｂ）において、第２のレバー１２５が反時計回り方向に回動することにより、第３の位置合わせ爪と第４の位置合わせ爪との間隔が狭くなり（すなわち、互いに接近し）、時計回り方向に回動することにより第３の位置合わせ爪と第４の位置合わせ爪との間隔が増加（すなわち、互いに退避）する。

ここで、第２のレバー１２５の回動中心（モータ出力軸１３２ａの中心）からその両端のフォロア１２６までの長さは略等しい。さらに、４つの吸着エリアの中心位置は、第２のレバー１２５の回動中心から見て、Ｙ方向において略等距離の位置に設定されている。そして、各位置合わせ爪を含む第３および第４のベース部材１０３，１０４は、向きは反対であるが、形状および寸法関係は互いに略同一である。したがって、第３および第４のベース部材１０３，１０４は、第２のレバー１２５の回動により、互いに反対方向（つまりは第３および第４の位置合わせ爪同士が接近する方向又は退避する方向）に略同一量駆動される。しかも、各吸着エリアに対して設けられた第３の位置合わせ爪と第４の位置合わせ爪とのＹ方向間隔の中心は、該吸着エリアの中心に略一致する。

このように、第１の位置合わせ爪１０１ａ〜１０１ｄと第２の位置合わせ爪１０２ａ〜１０２ｄは吸着エリアの中心を中心としてＸ方向に略同一量駆動され、かつ第３の位置合わせ爪１０３ａ〜１０３ｄと第４の位置合わせ爪１０４ａ〜１０４ｄは吸着エリアの中心を中心としてＹ方向に略同一量駆動される。したがって、図６に示すように、これらの４つの位置合わせ爪を、吸着エリアに対向するように配置された半導体パッケージ３０にその四方ｈ，ｋ，ｊ，ｇから当接させることにより、該半導体パッケージ３０の中心を吸着エリアの中心Ｃに略一致させることができる。したがって、従来の落とし込み方式や片側突き当て方式において、半導体パッケージの搬送ヘッドに対する位置合わせのために必要であった治具や突き当て面が不要となる。言い換えれば、半導体パッケージのサイズが異なるごとの治具や突き当て面の交換を不要とすることができる。

ここで、本実施例では、この効果を半導体パッケージ３０の形状やサイズに関わらず得ることができる。駆動機構を工夫することにより、上述した４つの位置合わせ爪（ベース部材１０１〜１０４）を１つのモータによって駆動することも可能である。しかし、４つの位置合わせ爪を１つのモータおよび駆動機構で駆動する場合、Ｘ方向とＹ方向とで位置合わせ爪の駆動量を異ならせることがきわめて困難となる。このため、このような場合は、Ｘ方向とＹ方向の寸法がほぼ同じ半導体パッケージ、すなわち上面から見て正方形の半導体パッケージにしか対応できなくなり、半導体パッケージの形状やサイズが変更されるごとに位置合わせ部材や駆動機構の交換が必要となる。

これに対し、本実施例では、Ｘ方向とＹ方向とで位置合わせ爪を別々のモータおよび駆動機構により駆動し、各モータの駆動量を独立して制御できるようにしている。これにより、位置合わせ部材や駆動機構の交換を必要とすることなく、上述した正方形の半導体パッケージはもちろん、Ｘ方向とＹ方向の寸法が全く異なる半導体パッケージの中心を容易に吸着エリアの中心に略一致させることができる。

また、半導体パッケージをウエハから切断する際のタイシングソーの摩耗による切断幅の変化に起因した半導体パッケージの寸法変動があった場合でも、半導体パッケージの中心を確実に吸着エリアの中心に略一致させることができる。

しかも、各モータの駆動スピードを制御することによって、該半導体パッケージにダメージを与えたり吸着外れが生じたりしないように各位置合わせ部材の半導体パッケージに対する当接スピードを制御することができ、該当接をソフトに行わせることもできる。

さらに、本実施例のハンドラ１では、２つのステッピングモータおよび駆動機構によって、吸着エリアごとにＸ方向およびＹ方向のそれぞれに２個ずつ設けられた計１６個の位置合わせ爪を駆動し、４個の半導体パッケージ３０の位置合わせを同時に行う。これにより、４個の半導体パッケージを同時検査する際のインデックスタイムを短縮することができる。

なお、本実施例では、吸着ノズル１０５による半導体パッケージ３０の吸着動作と位置合わせ爪による半導体パッケージの位置合わせ動作とを略同時に行うことも可能であるが、異なるタイミングで行うこともできる。これにより、半導体パッケージ３０の吸着の前後の工程や半導体パッケージ３０をテスト装置２０のソケット２２に押し付けた後に、該半導体パッケージ３０の中心を吸着エリア（ソケット２２）の中心に位置合わせしたり微調整したりする等、任意のタイミングで半導体パッケージ３０の位置合わせを行うことができる。

以上のようにして、半導体パッケージ３０の中心を吸着エリアの中心に略一致させた状態で、アーム８を駆動することにより、搬送ヘッド１０をテスト装置２０のテストヘッド２１上に移動させる。ここで、図３に示すように、ヘッド本体１００の下面２箇所（Ｘ方向両側）には、係合部としての突起部１０７が設けられている。一方、テストヘッド２１の上面２箇所には、該突起部１０７が係合可能なガイド穴部２５が形成されている。

ヘッド本体１００における各吸着エリアの中心と突起部１０７の中心との位置関係は、テストヘッド２１における各ソケット２２の中心とガイド穴部２５の中心との位置関係と略一致している。このため、突起部１０７をガイド穴部２５に係合させるように搬送ヘッド１０をテストヘッド２１に接近させることにより、搬送ヘッド１０に吸着され、かつ位置合わせ爪によって位置合わせがなされた半導体パッケージ３０の各端子３１を確実にソケット２２の各コンタクトピン２３に接触させることができる。

なお、本実施例では、４つの位置合わせ爪を半導体パッケージ３０に対し、その位置合わせのために当接させた状態を維持してテスト装置２０のソケット２２に押し付けるようにしている。図７（Ｂ）に示すように、吸着ノズル１０５に導入される負圧１０５ａによる吸着力だけでは、テスト装置２０への搬送動作による振動等の外力で半導体パッケージ３０の位置がずれる可能性がある。このため、少なくともテスト装置２０へのセッティングが完了するまでは、図７（Ａ）に示すように、４つの位置合わせ爪を半導体パッケージ３０に当接させておくことにより、位置合わせ後の位置ずれによる検査不良を回避することができる。

さらに、図４Ｂに模式的に示すように、ベース部材１０１と位置合わせ爪１０１ａとの間にバネ１３０を配置してもよい。なお、図４Ｂでは、第１のベース部材１０１および位置合わせ爪１０１ａを代表例として示すが、すべてのベース部材および位置合わせ爪において同様とする。そして、半導体パッケージ３０の位置合わせに際してベース部材１０１の駆動量（つまりはモータ１３１の駆動量）を半導体パッケージ３０のサイズに対して所定量大きめに設定し、位置合わせ爪１０１ａが半導体パッケージ３０に当接した際にバネ１３０の弾性変形によって位置合わせ爪１０１ａがベース部材１０１側に押し込まれるようにする。これにより、半導体パッケージ３０に無理な負荷をかけることなく半導体パッケージ３０により確実に位置合わせ爪１０１ａを当接させることができ、半導体パッケージ３０の位置合わせをより正確に行うことができる。また、この構成により、半導体パッケージ３０の切断加工におけるサイズ変動もより確実に吸収することができる。

なお、バネ１３０の配置位置は位置合わせ爪とベース部材との間でなくてもよく、レバーからベース部材を介して位置合わせ爪に至るまでのいずれかの位置でよい。

次に、図８のフローチャートを用いて、上記実施例のハンドラ１の動作について説明する。この動作は、コントローラ１６０によりプログラムに従って制御される。但し、ここでは第４の搬送ユニット７の動作を中心に説明する。

ステップ（図ではＳと略す）１において、該ハンドラ１の操作者は、コントローラ１６０に設けられた又は接続された不図示の入力装置を介して、半導体パッケージ３０のＸ方向寸法およびＹ方向寸法等、必要な情報をコントローラ１６０に入力する。

次に、ステップ２において、第３の搬送ユニット６により検査対象の半導体パッケージ３０が所定位置に搬送されたことを検出すると、コントローラ１６０は、ステップ３において、第４の搬送ユニット７（アーム８）を駆動して搬送ヘッド１０を該所定位置の上方に移動させる。そして、次のステップ４において、コントローラ１６０は、第１および第２のモータ１３１，１３２をそれぞれ、先に入力された半導体パッケージ３０のＸ方向寸法およびＹ方向寸法の情報に応じた駆動量駆動して、半導体パッケージ３０の中心を吸着エリアの中心に略一致させる（半導体パッケージ３０の位置合わせを行う）。具体的には、モータ１３１，１３２がステッピングモータである場合には、半導体パッケージ３０のＸ方向寸法およびＹ方向寸法の情報に応じた数のパルス信号を該ステッピングモータ１３１，１３２に与える。但し、図４Ｂに示すような構成を採用している場合は、半導体パッケージ３０のＸ方向寸法およびＹ方向寸法の情報に応じた数よりも所定量多い数のパルス信号を与える。

なお、コントローラ１６０は、第１のモータ１３１と第２のモータ１３２の駆動タイミングを異ならせるようにしてもよい。例えば、半導体パッケージの形状やサイズに応じて、位置合わせし易い方向から先に位置合わせ爪を当接させ、その後他の方向から位置合わせ爪を当接させる。

そして、次のステップ５において、コントローラ１６０は、先のステップ４にて位置合わせされた半導体パッケージ３０を吸着ノズル１０５に導入された負圧により吸着する。なお、ここでは、吸着前に半導体パッケージ３０の位置合わせを行う場合について説明するが、吸着と略同時に位置合わせを行ってもよいし、吸着後に位置合わせを行ってもよい。

次のステップ６において、コントローラ１６０は、第４の搬送ユニット７（アーム８）を駆動して、搬送ヘッド１０をテスト装置２０のテストヘッド２１上に移動させ、ヘッド本体１００に設けられた突起部１０７とテストヘッド２１に形成されたガイド穴部２５とを係合させながら半導体パッケージ３０をソケット２２に押し付ける。なお、この状態で、再度第１および第２のステッピングモータ１３１，１３２を駆動して、半導体パッケージ３０の位置合わせの微調整を行うようにしてもよい。

次にステップ７において、テスト装置２０による半導体パッケージ３０の検査が終了したと判別すると、コントローラ１６０は、ステップ８において、第４の搬送ユニット７を駆動し、搬送ヘッド１０をテスト装置２０から離脱させ、第５の搬送ユニットへの受け渡し位置において、第１および第２のステッピングモータ１３１，１３２を駆動し、位置合わせ爪の半導体パッケージ３０への当接を解除するとともに吸着ノズル１０５による吸着も解除する。

次に、ステップ９において、検査対象の半導体パッケージがまだ残っているか否かを判別し、残っている場合にはステップ２に戻り、すべての半導体パッケージの検査が終了した場合には本フローを終了する。

なお、本実施例では、１つの搬送ヘッド１０により４個の半導体パッケージ３０を吸着搬送する場合について説明したが、本発明において、１つの搬送ヘッドに吸着できる半導体パッケージの数（吸着ノズルの数）は４個に限らず、１個でもよく、また２個、３個でも５個以上でもよい。

また、本発明の実施形態は、上記実施例にて説明した構成に限らず、適宜変更が可能である。例えば、テスト装置と搬送装置が一体となった装置にも適用できる。

本発明の実施例１における半導体製造装置の全体構成を示す側面図。 実施例１における半導体製造装置の第４搬送ユニットの構成を示す側面図。 実施例１における半導体製造装置の搬送ヘッドおよびテストヘッドの概略構成を示す図。 実施例１における半導体製造装置の搬送ヘッドの構成を示す模式図。 実施例１における搬送ヘッドの変形例を示す模式図。 実施例１における搬送ヘッドの詳細構成を示す図。 実施例１において、半導体パッケージと搬送ヘッドとの位置合わせ状態を示す図。 実施例１と従来技術との効果上の差異を説明するための図。 実施例１における半導体製造装置の動作手順を示すフローチャート。 実施例１における位置合わせ爪の幅と半導体パッケージのサイズとの関係を説明する図。 従来用いられているワークの位置合わせ用治具を示す図。 従来用いられているワークの位置合わせ用治具を示す図。 半導体パッケージのウエハからの切り出しの様子を示す図。 従来の位置合わせ用治具に対するワークの位置ずれの様子を示す図。

符号の説明

１ ハンドラ
４〜７ 搬送ユニット
８ アーム
１０ 搬送ヘッド
２０ テスト装置
２１ テストヘッド
２２ ソケット
２３ コンタクトピン
２５ ガイド穴部
３０ 半導体パッケージ
１００ ヘッド本体
１０１〜１０４ ベース部材
１０１ａ〜１０１ｄ、１０２ａ〜１０２ｄ、１０３ａ〜１０３ｄ、１０４ａ〜１０４ｄ 位置合わせ爪
１０５ 吸着ノズル
１０７ 突起部
１２０，１２５ レバー
１３１，１３２ モータ
１６０ コントローラ

Claims (5)

1. それぞれが半導体装置を負圧により吸着する複数の吸着部を備えた搬送ヘッドを有し、
   該搬送ヘッドは、
   第１の方向における前記複数の吸着部の各吸着部の両側に配置され、該第１の方向に移動可能な第１および第２の位置合わせ部材と、
   前記第１の方向に略直交する第２の方向における前記複数の吸着部の各吸着部の両側に配置され、該第２の方向に移動可能な第３および第４の位置合わせ部材と、
   第１の駆動源により駆動され、すべての前記吸着部に対応する前記第１および第２の位置合わせ部材を互いに接近する方向および退避する方向に駆動する第１の駆動機構と、
   第２の駆動源により駆動され、すべての前記吸着部に対応する前記第３および第４の位置合わせ部材を互いに接近する方向および退避する方向に駆動する第２の駆動機構と、
   前記第１および第２の駆動源のそれぞれを独立に制御する制御部とを有し、
   前記各位置合わせ部材を前記半導体装置に当接させて、該半導体装置の前記搬送ヘッドに対する位置合わせを行うことを特徴とする半導体製造装置。
2. 前記第１の駆動機構は、前記接近方向および退避方向のそれぞれにおいて前記第１および第２の位置合わせ部材を前記第１の駆動源の駆動量に対して互いに略同一量駆動し、かつ前記第２の駆動機構は、前記接近方向および退避方向のそれぞれにおいて前記第３および第４の位置合わせ部材を前記第２の駆動源の駆動量に対して互いに略同一量駆動することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
3. 前記制御部は、前記半導体装置の前記第１および第２の方向のサイズを示す情報に応じて前記第１および第２の駆動源のそれぞれを独立に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体製造装置。
4. 前記制御部は、前記吸着部による前記半導体装置の吸着タイミングに対する前記第１および第２の駆動源の駆動タイミングを制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の半導体製造装置と、
   該半導体製造装置により搬送された半導体装置を検査するテスト装置とを有することを特徴とする半導体検査システム。