JPH05318368A - 吸着搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触吸着体２８に導電性部材を用いて静電対
策を行う場合であっても、搬送本体２８と被搬送物２の
表面との密着性を高め、搬送本体２８における空気のリ
ークを極小とし、被搬送物２を良好に吸着し搬送するこ
とを可能とする。 【構成】 搬送本体２８の先端部分に設けられている接
触吸着体２９が、凹凸球面どうしの面接触による三次元
滑動構造からなる自在継手３０を介して装着されている
とともに、自在継手３０に設けられた弾性シール３０ｄ
が、搬送時における搬送本体２８と接触吸着体２９との
導電性を維持する程度の弾性を備えているもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着搬送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】処理・加工等を行う各種装置において、
処理・加工の対象物を負圧により真空吸着しつつ所定の
位置まで搬送移動させるようにした吸着搬送装置がしば
しば用いられている。例えば処理対象物として半導体デ
バイスを取り扱う半導体製造装置では、吸着搬送装置に
設けられた搬送体の開口端部から空気の吸引を行って負
圧を発生させ、その負圧によって搬送体の開口端部に半
導体デバイスを真空吸着することが行われている。搬送
体の開口端部に真空吸着された半導体デバイスは、搬送
体により持ち上げられて、次の処理・加工位置まで移動
され、そこで真空が解かれて所定の位置に載置されるよ
うになっている。

【０００３】このような吸着搬送装置において、被搬送
物の保持特性は、搬送体の開口端部と被搬送物との間の
気密性に依存している。そしてこの気密性の観点からす
れば、搬送体の開口端部分にゴムパッド等の弾性体を接
触吸着体として介挿することが望ましい。しかしながら
ゴムパッド等の弾性体は、一般に絶縁性を有し、かつ熱
伝導性及び熱耐久性が良好でないため、従来では、上記
搬送体の開口端部分に対して金属等の導電性部材からな
る接触吸着体が装着されることがある。

【０００４】例えば半導体デバイスを被搬送物とする場
合には、半導体デバイス自体が静電気を嫌うため、搬送
時に搬送体を通して除電を行う必要がある。しかしなが
ら上記ゴムパッド等の弾性体では、半導体デバイスの除
電が困難であり、静電気対策を別途行わねばならない。
さらに搬送体の開口端部分にゴムパッド等の弾性体を用
いた場合には、その熱伝導特性から、半導体デバイスの
高温試験等において昇温及び降温を行いづらい上、熱耐
久性が良好でないため、加熱により接触吸着体にひび割
れ等を生じることがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、搬送体の先端部
分に金属等の導電性部材からなる接触吸着体を用いた場
合には、接触吸着体と被搬送物の表面との間に隙間を生
じ易く、空気のリークが発生して真空吸着力を十分に得
られないことがある。特に接触吸着体の吸着面に対して
被搬送物の表面が傾斜角を有している場合には、被搬送
物の吸着時に取りこぼしを招来したり、搬送体の移動開
始時あるいは停止時等に横方向の力を受けて、被搬送物
に落ちこぼれを生じたりするおそれがある。

【０００６】そこで本発明は、搬送体の開口端部分に金
属等の導電性部材からなる接触吸着体を用いた場合であ
っても、被搬送物を良好に吸着して搬送することができ
るようにした吸着搬送装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる手段は、負圧を発生する搬送体の開口端
部分に、被搬送物に当接して真空吸着を行う接触吸着体
が装着されてなり、これら搬送体と接触吸着体とが、電
気的に導通する導電性部材から構成されている吸着搬送
装置において、上記搬送体と接触吸着体との装着部分に
は、凹凸球面どうしの面接触による三次元滑動構造をな
す自在継手が設けられてなり、この自在継手を構成する
搬送体と接触吸着体とは、被搬送物の非吸着時に接触吸
着体の三次元自由滑動を許容し、かつ被搬送物の吸着時
に接触吸着体を搬送体側に圧接・固定させるように、負
圧の形成方向において往復移動可能に構成されていると
ともに、上記自在継手には、搬送体と接触吸着体との圧
接時における気密性を保持し、かつ搬送体に対する接触
吸着体の圧接力によって搬送体と電気的に導通接触させ
るように撓む弾性シール体が介挿された構成を有してい
る。

【０００８】

【作用】このような構成を有する手段により被搬送物の
吸着を行う場合には、まず接触吸着体が自在継手により
三次元自由滑動を許容された状態で被搬送物に当接され
る。このとき接触吸着体の吸着面に対して被搬送物の表
面が傾斜している場合には、まず被搬送物への当接力に
よって接触吸着体が三次元的に滑動され、接触吸着体の
吸着面が被搬送物の傾斜表面に沿うように回動される。
その結果、接触吸着体は被搬送物の表面に密着し、両者
の間に隙間はほとんど生じることがなくなり、接触吸着
体における空気のリークは極小となって、被搬送物への
真空吸着力が十分かつ確実に得られるようになってい
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。まず被搬送物として半導体デバイスを用い
るデバイスプローバに本発明を適用した場合の装置例を
詳述する。図４及び図５に示されているように、デバイ
スプローバは、被検査体としての、例えば半導体デバイ
ス２の搬送部４と検査部６とにより主に構成されてお
り、これら搬送部４と検査部６は防振機構を有する接続
部材８にて連結されている。

【００１０】上記搬送部４には、未検査の半導体デバイ
ス２及び位置合わせ用の透明なプレート１０（図７参
照）を供給する供給部１２と、検査後あるいは不良品等
の半導体デバイス２及びプレート１０の取出部１４が設
けられており、複数個の半導体デバイス２を収容するト
レイ１６から未検査の半導体デバイス２を１つ或いは複
数ずつ取り出し、他方、検査終了後の半導体デバイス２
を空きトレイ１６に順次収容する構成になされている。
供給部１２の最初のトレイ１６には、半導体デバイス２
とともにプレート１０が収容されており、半導体デバイ
ス２の供給前にプレート１０が検査部６側に搬送される
ようになっている。

【００１１】この場合、上記供給部１２には、未検査の
半導体デバイス２をマトリックス状に複数個収容するト
レイ１６が複数段にわたって積層されており、これらの
各トレイ１６は、上下方向に昇降可能に配設されてい
る。図６に示されているように、各トレイ１６の表面に
は、矩形状の収容凹部１８が適宜間隔をおいてマトリッ
クス状に設けられている。そしてこれらの各収容凹部１
８の１つには、プレート１０が収容されているととも
に、残りの全てには半導体デバイス２が収容されてい
る。

【００１２】図４及び図５に戻って、供給部１２に配置
された最上段のトレイ１６の上方には、当該トレイ１６
から上記プレート１０及び半導体デバイス２を、プリセ
ットステージ１９に搬送する吸着搬送機構２２が設けら
れている。本実施例における吸着搬送機構２２は、搬送
体２８の先端部分に、被搬送物としてのプレート１０及
び半導体デバイス２を負圧力によって真空吸着させつつ
移動させるものであって、プレート１０及び半導体デバ
イス２の２つずつを搬送するように一対の搬送体２８，
２８を並設した構造になされている。

【００１３】前記供給部１２の側部上方には、Ｘ方向に
延在するＸレール２６が配置されているとともに、この
Ｘレール２６に対して搬送腕２４がＸ方向に移動可能に
取り付けられている。上記搬送腕２４は、供給部１２の
上方においてＹ方向に延在しており、当該搬送腕２４か
ら垂下するようにして上記一対の搬送体２８，２８が取
り付られている。上記Ｘレール２６は、例えばＬＭガイ
ドとボールネジまたはタイミングベルト等で構成されて
いる。

【００１４】上記一対の搬送体２８，２８は、図示を省
略した負圧発生手段に接続されており、同時に２つの半
導体デバイス２を真空吸着して、トレイ１６から取り出
すとともに、これを保持しつつプリセットステージ１９
まで移送する機能を有している。すなわち上記一対の搬
送体２８，２８は、図３に示されているように、前記搬
送腕２４から垂下するように設けられた搬送アーム２４
ａの先端部に、上下動機構２４ｂを介して固定されてい
る。これら各搬送体２８の周囲には、例えば透明な耐熱
性樹脂からなるカバー２４ｃが設けられており、当該カ
バー２９によって、上記搬送体２８及びこの搬送体２８
に吸着保持されるプレート１０及び半導体デバイス２が
取り囲まれる構成になされている。

【００１５】図１、図２及び図３に示されているよう
に、上記搬送体２８は、上記上下動機構２４ｂから下方
に向かって延出する接続管２８０の下端部に、段付の円
筒形状をなす基体２８１を備えている。これら接続管２
８０及び基体２８１は、導電部材例えばステンレス（Ｓ
ＵＳ）材やアルミニウム材等から形成されており、図示
上下方向の軸方向に沿って空気流路２８２が貫通形成さ
れている。この空気流路２８２は、図示を省略した真空
ポンプ等の真空発生手段に接続されている。

【００１６】また上記搬送体２８の基体２８１の下端部
分には、接触吸着体２９が、自在継手３０を介して装着
されている。この自在継手３０は、凹凸球面どうしの面
接触構造からなり、上記接触吸着体２９の図示上部側面
を略半球状に形成してなる凸球面３０ａと、この凸球面
３０ａを受け入れるように上記搬送体２８の基体２８１
を略半球状に窪ませてなる凹球面３０ｂとを有してい
る。自在継手３０を構成する凸球面３０ａと凹球面３０
ｂとは、所定のクリアランス３０ｃを備えるように配置
されており、このクリアランス３０ｃを介して、接触吸
着体２９が、図示上下の軸方向である負圧の形成方向に
沿って往復移動可能に装着され、搬送体２８に対して接
離可能に構成されている。そして被搬送物の非吸着時に
は、図２（Ａ）に示されているように、接触吸着体２９
が搬送体２８側から離間して三次元の自由滑動が許容さ
れているとともに、被搬送物の吸着時には、図２（Ｂ）
に示されているように、接触吸着体２９が負圧によって
搬送体２８側に圧接・固定される構成になされている。

【００１７】上記搬送体２８側に設けられた凹球面３０
ｂは、基体２８１の下方側に向かって開口されている
が、その開口縁部分に、リング板状の支持プレート２９
１が取り付けられビス２９２により締め付け固定されて
いる。この支持プレート２９１の内周端縁部は、上記凹
球面３０ｂの開口端縁部から中心側に向かって所定量突
出されている。一方接触吸着体２９の胴部２９ａは、上
記支持プレート２９１の内周径よりやや小さな外径寸法
に形成されており、支持プレート２９１を貫通して下方
に突出されている。またこの接触吸着体２９の胴部２９
ａよりも図示上部側の部分、すなわち上記自在継手３０
の凸球面３０ａを構成する半球状部分２９ｂは、上記胴
部２９ａの外径より半径方向外方側に向かって所定量突
出されており、この半球状部分２９ｂの半径方向突出部
分が、被搬送物の吸着時において上記支持プレート２９
１上に載置されている。

【００１８】また上記接触吸着体２９の胴部２９ａに
は、図示上下方向の軸方向に沿って空気流路２９３が貫
通形成されており、この空気流路２９３は、前記搬送体
２８側に設けられた空気流路２８２と連通状態に構成さ
れている。

【００１９】さらに前記搬送体２８の基体２８１に設け
られた凹球面３０ｂの壁面には、図示上下方向の中心軸
回りに環状凹溝３０ｄが形成されており、その環状凹溝
３０ｄ内に、弾性シール体３０ｅが装着されている。こ
の弾性シール体３０ｅは、搬送体２８の基体２８１と接
触吸着体２９との圧接時における気密性を保持するため
に介挿されたものであるが、前記搬送体２８側への接触
吸着体２９の圧接力によって容易に撓み込む程度の弾性
を有しており、その撓み込みによって搬送体２８側と接
触吸着体２９とを電気的に導通接触させるように構成さ
れている。

【００２０】上述したプリセットステージ１９は、図示
するように一度に４つの半導体デバイスを載置するよう
に４つの矩形状の収容凹部２１を有しており、各収容凹
部２１は底部側に向かって順次縮径されて、いわゆる摺
り鉢状に形成されている。そしてこの収容凹部２１内
に、上述した搬送機構２２により搬送してきた２つの半
導体デバイスを落とし込むことによって、当該半導体デ
バイスのＸＹ方向の向きが機械的に規制されプリセット
が行われる。

【００２１】また上記取出部１４は、検査済みの半導体
デバイス２をアンロードテーブル３２から搬出機構３４
によって空のトレイ１６に移送するものである。搬出機
構３４は、上記搬送機構２２と同様に、Ｘレール３６に
沿ってＸ方向に移動可能な搬送腕３８と、この搬送腕３
８に沿ってＹ方向に移動可能な単体の搬送体４０とで構
成されており、アンロードテーブル３２上に載置された
検査済み或いは不良品の半導体デバイス２を一体づつ真
空吸引して保持するとともに、取出部１４の最上段のト
レイ１６の空いている場所に移送するように構成されて
いる。

【００２２】上記取出部１４側のトレイ１６は、良品の
半導体デバイスを収容する良品トレイ１６Ａ、不良品の
半導体デバイスを収容する不良品トレイ１６Ｂ及び再テ
ストが必要な半導体デバイスを収容する再テストトレイ
１６Ｃの３つのエリアに区分けされており、これら各ト
レイの上方を掛け渡すようにして上記搬送腕３８が伸び
ている。この搬送腕３８に沿って移動する上記搬送体４
０は、前述した搬送体２８と同様の構成を有するもので
あって、段付の円筒形状をなす基体４０１に、接触吸着
体４１が、凹凸球面どうしの面接触による三次元滑動構
造からなる自在継手を構成するように装着されている。
この自在継手を構成する搬送体４０の基体４０１と接触
吸着体４１とは、一定のクリアランスを介して図示上下
の軸方向である負圧形成方向に沿って接離移動可能に装
着されており、被搬送物としての半導体デバイス２の非
吸着時には、接触吸着体４１の三次元自由滑動を許容
し、かつ半導体デバイス２の吸着時には接触吸着体４１
を搬送体４０側に圧接・固定させる構成になされてい
る。

【００２３】またこの自在継手を構成する搬送体４０の
基体４０１と接触吸着体４１との間には、上述した自在
継手３０と同様に、図示を省略した弾性シール体が介挿
されている。この弾性シール体は、搬送体４０と接触吸
着体４１との圧接時における気密性を保持し、かつ接触
吸着体４１の圧接力によって搬送体４０と電気的に導通
接触させる程度の弾性力を有するように設定されてい
る。

【００２４】上記のように構成された供給部１２と取出
部１４との間には、基台４４が架設されており、この基
台４４には半導体デバイスダブル移送機構４６がＹ方向
及びＺ方向に移動可能に取り付けられている。そして、
この半導体デバイスダブル移送機構４６には、プリセッ
トステージ１９とアンロードテーブル３２との間の距離
の１／２の距離を隔てて、真空吸着により半導体デバイ
ス２を吸着して保持する吸着搬送機構が一対取り付けら
れている。これらの各吸着搬送機構は、前述したものと
同様に、負圧によってプレート１０及び半導体デバイス
２を真空吸着させつつ搬送移動を行わせるものであっ
て、それぞれ４体の搬送体４８，４８，４８，４８を備
えている。

【００２５】これらの各搬送体４８は、前述した搬送体
２８，４０と同様に、段付の円筒形状をなす基体４８１
に、接触吸着体４９が、凹凸球面どうしの面接触による
三次元滑動構造からなる自在継手を構成しつつ装着され
ている。この自在継手を構成する搬送体４８の基体４８
１と接触吸着体４９とは、一定のクリアランスを介して
図示上下の軸方向である負圧の形成方向に沿って接離移
動可能に装着されており、被搬送物としての半導体デバ
イス２の非吸着時に、接触吸着体４９の三次元自由滑動
を許容し、かつ半導体デバイス２の吸着時に接触吸着体
４９を搬送体４８側に圧接・固定させるように構成され
ている。

【００２６】また上記自在継手を構成する搬送体４８の
基体４８１と接触吸着体４９との間には、上述した自在
継手３０と同様に、図示を省略した弾性シール体が介挿
されている。この弾性シール体は、搬送体４８と接触吸
着体４９との圧接時における気密性を保持し、かつ接触
吸着体４９の圧接力によって搬送体４８と電気的に導通
接触させる程度の弾性力を有するように設定されてい
る。

【００２７】プリセットステージ１９とアンロードテー
ブル３２との間の中間位置に設けられる検査用ステージ
５０に対して、プリセットステージ１９上の未検査の半
導体デバイス２と検査用ステージ５０上の検査済み或い
は不良品の半導体デバイス２を同時にそれぞれ４つ吸着
保持して、上記１／２の距離だけＹ方向に移送すること
により、未検査の半導体デバイス２は検査用ステージ５
０に、検査済み或いは不良品の半導体デバイス２はアン
ロードテーブル３２に、それぞれ移送可能に構成されて
いる。

【００２８】一方前記検査部６は、半導体デバイスを載
置する検査用ステージ５０と、このステージ５０を載置
保持する載置台５２と、この載置台５２を水平及び垂直
すなわちＸ、Ｙ、Ｚ及びθ（Ｘ、Ｙ平面上における回
転）方向に位置調整する移動機構５４と、上記検査用ス
テージ５０上に載置された半導体デバイスの少なくとも
一部を光学的に検出する光学検出手段５６とで主に構成
されており、上記検査用ステージ５０が図４及び図５で
一点鎖線で示す半導体デバイス２のロード・アンロード
位置Ｐ１、点線で示す位置合わせ良否検査位置Ｐ２及び
実線で示す検査位置Ｐ３に移動可能となっている。また
載置台５２は、位置合わせ手段である駆動部６０により
上記移動機構５４を作動することによって位置合わせ制
御される構成になされている。

【００２９】上記検査用ステージは、図７に示すよう
に、その表面に半導体デバイス２又はプレート１０を所
定の位置に載置する４つの載置凹部６２が中心に関して
対称な同心円上に設けられ、少なくとも載置凹部６２の
底面は鏡面６４となっている。従って４つの半導体デバ
イス２を同時に収容することができる。そして、この底
部中心には、吸引口６６が設けられ、ここに載置された
半導体デバイスを真空吸着するように構成されている。
またプレート１０は、例えばポリカーボネート等の透明
性合成樹脂製部材にて形成されており、この透明のプレ
ート１０及び半導体デバイス２を検査用ステージ５０の
鏡面６４上に載置することにより、後述するように針跡
の検出を容易且つ正確に行うとともに、半導体デバイス
のリード曲がり等の検出を行うことができるようになっ
ている。またプレート１０は低廉に製造できるので使い
捨てが可能である。

【００３０】図５に示すように、上記検査位置Ｐ３の上
方にはテストヘッド６８が配設されており、このテスト
ヘッド６８の下部に取り付けられるプローブカード７０
から下方に向って検査針７２が突出している。この検査
位置Ｐ３において、移動機構５４によって検査用ステー
ジ５０が上昇することにより、このステージ５０上に載
置されているプレート１０と検査針７２とが圧接され、
このときプレート１０の上面に半導体デバイス２のリー
ド３に対応した針跡７４が形成される（図９及び図１０
参照）とともに、検査時に検査針７２が半導体デバイス
２のリード３に接触するようになっている（図１１参
照）。

【００３１】また上記位置合わせ良否検査位置Ｐ２に設
置される上記光学検出手段５６は、図８に示すように上
記検査用ステージ５０に載置される半導体デバイス２や
位置合わせ用のプレート５に向けて光を照射する発光ダ
イオード等よりなる光源７８を有しており、この光源７
８からの光はハーフミラー８０を透過して後、光を相互
に９０°異なる方向へ分岐させて２つの光路Ｌ１、Ｌ２
を形成するビームスプリッタ８２に入るように構成され
ている。

【００３２】上記光源７８から直線状に伸びる光路Ｌ１
の途中には、例えば焦点距離１２０ｍｍの第１の対物レ
ンズ８４及びこのレンズ８４を通過した光を半導体デバ
イス２の１つの角部に向けて９０°反射させる第１の反
射ミラー８６が順次設けられており、上記第１の対物レ
ンズ８４は半導体デバイス２の１つの角部が上記レンズ
８４の略焦点上に位置するように配置される。これによ
り、第１の反射ミラー８６を反射した光は、半導体デバ
イスの上方から直角に照射する明視野照明となってリー
ドの位置を検出する。

【００３３】また上記光路Ｌ１に対して９０°方向へ分
岐された光路Ｌ２上には、上記光路Ｌ１と平行になるよ
うにこの光路Ｌ２を９０°曲げるための直角ミラー８８
と、上記第１の対物レンズ８４と同じ例えば１２０ｍｍ
の焦点距離を有する第２の対物レンズ９０及び前述と同
様にこのレンズ９０を通過した光を半導体デバイス２の
先の角部に対して対角線上に位置する他の角部に向けて
９０°反射させる第２の反射ミラー９２が順次設けられ
ており、上記第２の対物レンズ９０は、半導体デバイス
の他の上記角部が上記レンズ９０の焦点上に位置するよ
うに配置される。この場合、上記光路Ｌ１を通ってくる
光は、図１３において半導体デバイス２の１つの角部及
びその部分のリード３を含む第１視野Ｓ１を照射するこ
とになり、他方、光路Ｌ２を通ってくる光は、上記角部
に対して対角線上にある他方の角部及びその部分のリー
ド３を含む第２視野Ｓ２を照射するように構成されてい
る。

【００３４】そして上記半導体デバイス２を載置する載
置凹部６２は前述のように鏡面６４により構成されてい
るので、上記各光路Ｌ１、Ｌ２を通ってくる光は、それ
ぞれ上記鏡面６４により３６０°反射されて各光路Ｌ
１、Ｌ２を逆に戻って行き、前記ハーフミラー８０に到
達することになる。このハーフミラー８０は、戻ってき
た光を９０°方向に反射して例えばＣＣＤカメラ等より
なる撮像機９４へ向けるように構成されている。この反
射光の通る光路Ｌ３の途中には、倍率を切り換えるべく
焦点距離の異なる２つの結像レンズ、すなわち第１結像
レンズ９６及び第２結像レンズ９８が切り換え可能に設
けられるとともに、この結像レンズの後段側には入射す
る光を上記撮像機９４に向けて９０°反射する反射プリ
ズム例えばペンタプリズム１００が順次介設されてい
る。

【００３５】また上記ビームスプリッタ８２の光路Ｌ
１、Ｌ２側には、上記光路Ｌ１、Ｌ２を選択的に遮断し
て切り換えるための光路切換シャッタ１０２が図示しな
いセンサ付きのエアシリンダにより回転可能に設けられ
ている。そして、寸法の異なる半導体デバイス２の１の
対角線上の角部を撮像可能とするために、上記第１の対
物レンズ８４及び第１の反射ミラー８６はパルスモータ
及びボールネジ１０４によってＹ軸方向へ例えば距離２
０ＭＭ移動される第１ステージ１０６に一体的に搭載さ
れ、他方、第２の対物レンズ９０と第２の反射ミラー９
２は同じくパルスモータ及びボールネジ１０８によって
上記Ｙ軸に対して４５°の斜め方向へ例えば距離２８Ｍ
Ｍ（√２×２０）移動される第２ステージ１１０に一体
的に搭載される。そして、上記直角ミラー８８は、光路
Ｌ２を保持すべく上記第２ステージ１１０に従動してＸ
軸方向へ移動し得るように構成されている。

【００３６】このように構成される光学検出手段５６に
より半導体デバイスの位置或いは透明プレートの針跡の
位置などが検出され、この撮像機９４からの信号は、半
導体デバイス２の良否を判定してこの検査を行うか否か
を決定する判定手段１１２へ入力される。この判定手段
１１２は、正常な針の位置を記憶する記憶部、例えば針
跡用ＲＡＭ１１４を有しており、検査時にこれに記憶さ
れる情報と入力される画像情報とをＣＰＵ１１６にて比
較演算し、当該半導体デバイスが正常であるか、再テス
トを必要とするか、或いは欠陥品であるか判断がなされ
てその結果は記憶され、欠陥品である場合及び再テスト
を必要とする場合には検査を行わない決定がなされて、
その半導体デバイスについては検査針７２がコンタクト
しないように前記検査用ステージ５０の駆動手段６０を
制御するとともに、半導体デバイス搬出時にはその半導
体デバイスを不良品トレイ１６Ｂ或いは再テストトレイ
１６Ｃへ収容すべく搬出機構３４を制御するように構成
されている。

【００３７】また上記判断の結果は記録され、正常の場
合にはＣＰＵ１１６は、実際の検査を行うべくこの半導
体デバイスに検査針７２を接触させるように上記駆動手
段６０が制御されるとともに、半導体デバイス搬出時に
は、その半導体デバイスを良品トレイ１６Ａに収容すべ
く搬出機構３４を制御するように構成されている。この
判定手段１１２には、前記プレート１０に形成された針
跡７４（図１０参照）の位置を記憶する針跡用ＲＡＭ１
２０を有しており、検査時にこの記憶データと画像信号
とをＣＰＵ１１６にて比較演算し、そのデータに基づい
て駆動手段６０を作動して移動機構５４を制御し、検査
時の半導体デバイスの位置決めを行うように構成されて
いる。

【００３８】上述のように半導体デバイスの角部のリー
ドを検査する理由は、中央部よりも角部に位置するリー
ドがより外的な変形を受けやすいからである。なお検査
用ステージ５０の上方には予備加熱手段１２２が設けら
れており、半導体デバイスを所定の温度、例えば１５０
℃に加熱し得るように構成されているとともに、検査部
６には、撮像機９４にて撮影した映像を写すモニタ１３
１が設けられている。

【００３９】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず搬送部４の供給部側にセッ
トされたトレイ１６に収容された位置合わせ用のプレー
ト１０が搬送体２８により吸着保持され、搬送機構２２
によりプリセットステージ１９上に移送されると、プリ
セットステージ１９の位置において摺り鉢状の収容凹部
２１内に落とし込まれ、その位置が粗調整される。次
に、半導体デバイスダブル移送機構４６の搬送体４８，
４８，４８，４８にて上記プレート１０が再び吸着保持
されてロード・アンロード位置Ｐ１に待機する検査用ス
テージ５０の載置凹部６２にプリアライメントされた状
態で載置される。

【００４０】このとき上記各搬送体２８，４８によるプ
レート１０の搬送時には、プレート１０の上表面に対し
て、各搬送体２８，４８の先端部分に設けられている接
触吸着体２９，４９が接触されるが、そのときにはまず
図２（Ａ）に示されているように、接触吸着体２９（４
９）が自在継手３０により三次元自由滑動を許容された
状態に維持されている。そして図示のように、接触吸着
体２９（４９）の吸着面に対してプレート１０の表面が
傾斜している場合には、プレート１０への当接力によっ
て接触吸着体２９（４９）が三次元的に滑動され、これ
より図２（Ｂ）に示されているように、接触吸着体２９
（４９）の吸着面がプレート１０の傾斜表面に沿わせら
れる。したがって接触吸着体２９（４９）は、プレート
１０の表面に密着し、両者の間に隙間はほとんど生じる
ことがなくなる。その結果、接触吸着体２９（４９）に
おける空気のリークは極小となり、プレート１０への真
空吸着力が十分かつ確実に得られ、プレート１０の吸着
時における取りこぼしや、プレート１０の移動開始時あ
るいは停止時等における落ちこぼれが防止されるように
なっている。

【００４１】次に検査用ステージ５０は、位置合わせ良
否検査位置Ｐ２に移動し、この位置あわせ良否検査位置
Ｐ２にてプレート１０が精密位置合わせされた後、検査
用ステージ５０が検査位置Ｐ３に移動する。検査位置Ｐ
３において、移動機構５４により検査用ステージ５０が
上昇してプレート１０とプローブカード７０の検査針７
２とが圧接され、プレート１０の表面に半導体デバイス
２のリード３に対応した針跡７４が形成される（図１０
参照）。

【００４２】針跡７４が形成された後、検査用ステージ
５０は再び位置合わせ良否検査位置Ｐ２に移動され、こ
の位置合わせ良否検査位置Ｐ２において、光学検出手段
５６の光源７８からの光がビームスプリッタ８２にて光
路Ｌ１、Ｌ２に分岐され、光路Ｌ１の光は第１の対物レ
ンズ８４、第１の反射ミラー８６を介してプレートの角
部の針跡７６を照射し、他方の光路Ｌ２の光は、第２の
対物レンズ９０、第２の反射ミラー９２を介して対角線
上の他方の角部の針跡７６を照射する。このように針跡
７６が照射されると、透明のプレート１０と検査用ステ
ージ５０の鏡面６４との関係により針跡７４が乱反射
し、その位置が光学検出手段５６にて正確に検出され
る。そして、この光学検出手段５６からの信号が、判定
手段１１２のＣＰＵ１１６に伝達されて針跡７６のデー
タが画像情報として針跡用ＲＡＭ１２０へ記憶される。

【００４３】上記針跡７６のデータが記憶されたプレー
ト１０は検査用ステージ５０によってロード・アンロー
ド位置Ｐ１に移動し、この位置において半導体ダブル移
送機構４６によって取出部１４側に排出される。この時
すでに供給部側１２では、搬送機構２２の搬送体２８，
２８が２個の半導体デバイス２，２を接触吸着体２９，
２９に吸着した状態で、トレイ１６とプリセットステー
ジ１９との間を２回往復することにより、上記プリセッ
トステージ１９には４個の半導体デバイスが各収容凹部
２１内に落とし込みによってプリセットアライメントさ
れている。

【００４４】上記各搬送体２８，２８による半導体デバ
イス２の搬送時には、半導体デバイス２の上表面に対し
て、各搬送体２８，２８の先端部分に設けられている接
触吸着体２９，２９が接触されるが、そのときにはまず
図２（Ａ）に示されているように、接触吸着体２９が自
在継手３０により三次元自由滑動を許容された状態に維
持されている。そして図示のように、接触吸着体２９の
吸着面に対して半導体デバイス２の表面が傾斜している
場合には、半導体デバイス２への当接力によって接触吸
着体２９が三次元的に滑動され、これより図２（Ｂ）に
示されているように、接触吸着体２９の吸着面が半導体
デバイス２の傾斜表面に沿わせられる。したがって接触
吸着体２９は、半導体デバイス２の表面に密着し、両者
の間に隙間はほとんど生じることがなくなる。その結
果、接触吸着体２９における空気のリークは極小とな
り、半導体デバイス２への真空吸着力が十分かつ確実に
得られ、半導体デバイス２の吸着時における取りこぼし
や、半導体デバイス２の移動開始時あるいは停止時等に
おける落ちこぼれが防止されるようになっている。

【００４５】またこのとき上記搬送体２８及び接触吸着
体２９の全体は、導電性部材から構成され、かつ弾性シ
ール体３０ｄが撓み込んで両者は導通接触されているた
め、半導体デバイス２の搬送時に、当該半導体デバイス
２の除電が行われ、以下述べる電気的諸持性の測定が精
度良く実行される。また熱伝導特性が良好になされるた
め、半導体デバイス２の高温試験等において昇温及び降
温が迅速に行われるとともに、加熱によるひび割れ等を
生じることもない。

【００４６】これらプリセットアライメントされた４つ
の半導体デバイス２は、半導体デバイスダブル移送機構
４６の４つの搬送体４８により真空吸着され、ロード・
アンロード位置Ｐ１にて検査用ステージ５０に同時に移
載されてこの載置凹部６２に設けた吸引口６６により動
かないように真空吸着される（図１２参照）。そして、
検査用ステージ５０を位置合わせ良否検査位置Ｐ２に移
動する。この搬送体４８による搬送においても、まず図
２（Ａ）に示されているように、接触吸着体４９が自在
継手により三次元自由滑動を許容された状態に維持され
ている。そして図示のように、接触吸着体４９の吸着面
に対して半導体デバイス２の表面が傾斜している場合に
は、半導体デバイス２への当接力によって接触吸着体４
９が三次元的に滑動され、これより図２（Ｂ）に示され
ているように、接触吸着体４９の吸着面が半導体デバイ
ス２の傾斜表面に沿わせられる。したがって接触吸着体
４９は、半導体デバイス２の表面に密着し、両者の間に
隙間はほとんど生じることがなくなる。その結果、接触
吸着体４９における空気のリークは極小となり、半導体
デバイス２への真空吸着力が十分かつ確実に得られ、半
導体デバイス２の吸着時における取りこぼしや、半導体
デバイス２の移動開始時あるいは停止時等における落ち
こぼれが防止されるようになっている。

【００４７】またこのとき上記搬送体４８及び接触吸着
体４９の全体は、導電性部材から構成され、かつ弾性シ
ール体が撓み込んで両者は導通接触されているため、半
導体デバイス２の搬送時に、当該半導体デバイス２の除
電が行われ、電気的諸持性の測定が精度良く実行され
る。また熱伝導特性が良好になされるため、半導体デバ
イス２の高温試験等において昇温及び降温が迅速に行わ
れるとともに、加熱によるひび割れ等を生じることもな
い。

【００４８】位置合わせ良否検査位置Ｐ２においては、
光学検出手段５６が駆動されて前述のように光源７８を
出た光はハーフミラー８０を通過してビームスプリッタ
８２に入り、ここで２つの光路Ｌ１、Ｌ２に分岐され、
一方の光路Ｌ１の光は第１の対物レンズ８４及び第１の
反射ミラー８６を介して四角形状の半導体デバイスの角
部、すなわち図１３の第１視野Ｓ１を照射するととも
に、この下部の鏡面６４に反射されて同じ光路Ｌ１を逆
に戻ってくる。

【００４９】他方の光路Ｌ２の光は、直角ミラー８８、
第２の対物レンズ９０及び第２の反射ミラー９２を介し
て上記角部に対して対角線上に位置する他の角部、すな
わち図１３の第２視野Ｓ２を照射するとともに、同様に
この下部の鏡面６４に反射されて同じ光路Ｌ２を逆に戻
ってくる。この場合、上記光路Ｌ１、Ｌ２は、ビームス
プリッタ８２に設けた光路切換えシャッタ１０２により
選択的に遮断されて切換えられることになり、戻ってき
た光はハーフミラー８０にて反射されて光路Ｌ３を通
り、所望の倍率に対応する第１又は第２結像レンズ９
６、９８、ペンタプリズム１００を介して撮像機９４へ
入力される。

【００５０】この撮像機９４からの画像信号は、まず、
判定手段１１２のＣＰＵ１１６へ入力され、この画像信
号は、上記針跡用ＲＡＭ１１４に記憶された針跡データ
と比較され、そのずれ量が精密位置合わせ用に図示しな
いＲＡＭ等の記憶手段へ記憶される。

【００５１】その後、或いは上記測定に先立って、リー
ド３の曲がり或いはリード欠損がないかが第１視野Ｓ１
及び第２視野Ｓ２の相方について選択的に切換えて行わ
れる。この場合、針跡用ＲＡＭ１１４には予め、リード
幅、リードのピッチ、リード幅を正常とみなす許容範
囲、再テストを行うべき範囲及び欠陥とみなす範囲など
が情報として記憶されている。例えば、本実施例にあっ
ては、リード幅が０．２ｍｍ、リードのピッチが０．５
ｍｍ、許容範囲はリード幅の０．６〜１．４倍などが設
定されている。

【００５２】又、各リード３間の距離を認識する方法と
しては、例えば各視野における画像を順次水平方向或い
は垂直方向へ走査して黒い部分を探してリードの先端を
求め、そこから白黒白黒と順に出る画像上の距離を求め
ることにより、リード間の距離を認識する。そしてこの
計測の結果、各視野Ｓ１、Ｓ２内に写るリード全ての間
の隣接距離が正常範囲内ならば、正常ものと判断し、再
テストすべき範囲内に１つの距離でも該当したならば、
再テスト素子と判断し、リードの欠損や図１１に示すよ
うにリード曲がり３Ａが生じて許容範囲外の距離が１つ
でも存在したならば欠陥素子と判断される。

【００５３】実際には、画像をスキャンして行くときに
白黒白黒の画像の間隔が許容範囲外である現像が生じた
ならばリード曲がり或いはリード欠損と判断して直ちに
判定を中止することになる。このようにして、リードと
針跡との比較及びリード曲がり等の存否の判断は、１つ
の半導体デバイスの判定が終了したならば検査用ステー
ジ５０をＸ或いはＹ方向へ順次移動させて、このステー
ジ５０に載置されている４つの素子全てについて行う。

【００５４】測定完了の結果、この４つの半導体デバイ
ス２のうち一部に欠陥或いは再テスト素子が含まれてい
てもそのまま検査用ステージ５０は、不良素子を乗せた
まま検査位置Ｐ３に移動され、ここで前記精密位置合わ
せ用ＲＡＭからの誤差情報に基づいて駆動手段６０を制
御して半導体デバイス２の精密位置調整を行い、この素
子のリード３にプローブカード７０の検査針７２を正確
に接触して、素子の電気的諸持性を測定する。

【００５５】この場合、上記プローブ針の測定結果は記
憶されているので、この結果に基づいて、正常な半導体
デバイスのみに検査針７２を順次接触測定させるよう駆
動手段６０は判定手段１１２により制御され、結果的に
欠陥素子或いは再テスト素子には検査針が接触されない
ので不必要な検査が行われず、検査効率を向上させるこ
とが可能となる。例えば図１２中４つの半導体デバイス
２Ａ〜２Ｄの内、３つの半導体デバイス２Ａ〜２Ｃが正
常と判断されたならばこの３つの素子のリードのみに検
査針７２が順次コンタクトされて測定が行われ、素子２
Ｄのリードには検査針７２がコンタクトされない。尚、
４つの半導体デバイス２Ａ〜２Ｄが全て欠陥素子或いは
再テスト素子であると判定された場合には、検査用ステ
ージは検査位置Ｐ３へ行くことなし直ちにロード・アン
ロード位置Ｐ１へ移されて各素子は搬出され、検査効率
を向上させる。

【００５６】このようにして検査が終了すると、移動機
構５４によって検査用ステージ５０が下降し、このステ
ージ５０はロード・アンロード位置Ｐ１に戻る。そし
て、半導体デバイスダブル移送機構４６の４つの搬送体
４８によって、４つの半導体デバイス２は一度にアンロ
ードテーブル３２へ搬送されると同時に、供給部側から
次の４つの半導体デバイス２がロード・アンロード位置
Ｐ１に移送され、以下同様の操作を繰り返すことによっ
て４つずつ半導体デバイス２は順次位置合わせされた
後、検査される。テーブル３２へ移載された４つの半導
体デバイス２は、ＣＰＵ１１６に制御される搬出機構３
４の搬送体４０により正常素子、欠陥素子、再テスト素
子に分類されてそれぞれ対応する良否トレイ１６Ａ、不
良品トレイ１６Ｂ、再テストトレイ１６Ｃへ搬出される
ことになる。

【００５７】この搬送体４８，４０による搬送において
も、まず図２（Ａ）に示されているように、接触吸着体
４９，４１が自在継手により三次元自由滑動を許容され
た状態に維持されている。そして図示のように、接触吸
着体４９，４１の吸着面に対して半導体デバイス２の表
面が傾斜している場合には、半導体デバイス２への当接
力によって接触吸着体４９，４１が三次元的に滑動さ
れ、これより図２（Ｂ）に示されているように、接触吸
着体４９，４１の吸着面が半導体デバイス２の傾斜表面
に沿わせられる。したがって接触吸着体４９，４１は、
半導体デバイス２の表面に密着し、両者の間に隙間はほ
とんど生じることがなくなる。その結果、接触吸着体４
９，４１における空気のリークは極小となり、半導体デ
バイス２への真空吸着力が十分かつ確実に得られ、半導
体デバイス２の吸着時における取りこぼしや、半導体デ
バイス２の移動開始時あるいは停止時等における落ちこ
ぼれが防止されるようになっている。

【００５８】この実施例では、位置合わせ用プレートに
形成した針跡を基準として、これと各半導体デバイスの
リードの位置ずれを求めて位置補正するようにしたの
で、位置合わせを精度良く且つ効果的に行うことがで
き、検査の信頼性を向上させることができる。

【００６０】なお本発明は、上述したデバイスプローバ
に限定されることはなく、また半導体デバイス以外の被
搬送物であっても、負圧により吸着しつつ所定の位置ま
で搬送移動させる構成の各種の吸着搬送装置に対しても
同様に適用することができるものである。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、搬送体の
先端部分に設けられている接触吸着体が、凹凸球面どう
しの面接触による三次元滑動構造からなる自在継手を介
して装着され、しかも搬送時における導電性を維持する
ように装着されているため、接触吸着体に導電性部材を
用いる場合であっても、被搬送物の静電対策を行いつ
つ、搬送体と被搬送物表面との密着性を高め、搬送体に
おける空気のリークを極小とすることができ、被搬送物
を良好に吸着し搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における吸着搬送装置の搬送
体と接触吸着体との継手接続構造を表した分解斜視図で
ある。

【図２】本発明に係る吸着搬送装置による真空吸着手順
を表した横断面図である。

【図３】本発明に係る吸着保持装置の取付構造を表した
横断面図である。

【図４】本発明を適用したデバイスプローバを示す平面
図である。

【図５】図４に示すデバイスプローバの側面図である。

【図６】トレイを示す平面図である。

【図７】検査用ステージを示す斜視図である。

【図８】光学検出手段を示す構成図である。

【図９】位置合わせ用のプレートに針跡を形成する状態
を説明する説明図である。

【図１０】針跡の形成されたプレートを示す斜視図であ
る。

【図１１】被検査体のリードに検査針をコンタクトして
いる状態を説明する説明図である。

【図１２】検査用ステージに被検査体が載置されている
状態を示す斜視図である。

【図１３】光学検出手段により検出されるエリアを説明
するための説明図である。

【図１４】図１３中の第２視野の部分を拡大した拡大図
である。

【符号の説明】

２ 半導体デバイス（被搬送物） ２８，４０，４８ 搬送体 ２９，４９，４１ 接触吸着体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負圧を発生する搬送体の開口端部分に、
   被搬送物に当接して真空吸着を行う接触吸着体が装着さ
   れてなり、これら搬送体と接触吸着体とが、電気的に導
   通する導電性部材から構成されている吸着搬送装置にお
   いて、 上記搬送体と接触吸着体との装着部分には、凹凸球面ど
   うしの面接触による三次元滑動構造をなす自在継手が設
   けられてなり、 この自在継手を構成する搬送体と接触吸着体とは、被搬
   送物の非吸着時に接触吸着体の三次元自由滑動を許容
   し、かつ被搬送物の吸着時には接触吸着体が搬送体側に
   圧接されるように接離可能に配置されているとともに、 上記自在継手には、搬送体と接触吸着体との圧接気密性
   を保持し、かつ接触吸着体の圧接力によって当該接触吸
   着体と搬送体とが電気的に導通接触されるように撓む弾
   性シール体が介挿されていることを特徴とする吸着搬送
   装置。