JPS6144436A - 半導体ウエハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、半導体ウェハ搬送装置、特に、表面が平らな
ウェハチャックからウェハを確実に搬出する機能を有す
る半導体ウェハ搬送装置に関する。

［発明の背景コ 従来の半導体ウェハ搬送装置、特に表面が平らなウェハ
チャックにウェハを受は渡しする様な半導体ウェハ搬送
装置において、ウェハチャックからウェハを搬出する場
合には、主に、下記の２通りの方法が用いられていた。

１〉ベルヌーイチャックにより、ウェハチャック上のウ
ェハを吸い上げて、搬出動作を行なう。

２）ウェハチャックからエアーを吹き出し、ウェハをウ
ェハチャック上からすべらせて、搬出動作を行なう。

しかし、１）の方法ではエアーをウェハ表面に吹き付け
る事になりウェハ表面に対するゴミの耐着が問題であっ
た。さらに１）の方法では、近年、大型化しているウェ
ハを確実に搬出させるためには、かなり高圧のエアーを
ベルヌーイチャックに供給しなければならないという欠
点を有していた。

また、２）の方法では、エアー吹き出しによりウェハを
移動させるため、ウェハの位置が不定になってしまうと
いう欠点があった。この欠点により、例えばウェハチャ
ック上のウェハをキャリアに収納する場合を考えると、
ウェハチャックから搬出されたウェハを再度キャリアに
収納可能な様に再位置出しをする機構を必要としていた
。また、この欠点は、大口径ウェハ用のチャックで小さ
なウェハを扱う場合に特に顕著となるため、ウェハサイ
ズ変更に対するウェハチャックの共通化の阻害要因にも
なっていた。

［発明の目的〕 本発明は、上述従来例の欠点を除去する目的でなされた
もので、ウェハをゴミ等による汚染なしに、かつ、ウェ
ハの位ｌを不定とする事無しに平らなウェハチャック上
から確実に搬出することができ、さらに、ウェハサイズ
の変更等によっても、ウェハチャック及び搬出機構等が
変更なしで適用可能なウェハ搬送装置を提供するもので
ある。

［実施例の説明］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を実施したウェハプローバーの斜視図で
ある。同図において、１及び２はウェハプローバにて、
テストされる被検ウェハを供給及び収納するキャリア、
３はキャリア１，２からウェハをとり出し、また、ブロ
ーパテストを終了したウェハをキャリア１．２に収納す
るための伸縮、上下動及び回転可能なハンド、４はハン
ド３により取り出されたウェハの中心位置だしを行なう
ためのセンタリング用アーム、５は被検ウェハを搭載す
るためのウェハチャック、６は内部に被検ウェハのオー
トアライメント機構、及び表面高さ検出とウェハ外周検
出を行なうセンサを有するセンサブリッジ部、７はプロ
ーブカード（図示せず）の設定時に、プローブカードの
プローブ針先を見るための顕微鏡、８はプローブカード
を保持するカードホルダ（図示せず）を固定するための
ヘッドプレート、９は各種操作スイッチ及びディスプレ
イ等が配置されているパネル部、１０はコントローラ、
ドライバー、゛心源等が入っている装置ベース部である
。

第２図は、センタリング用アーム４の拡大図であり、１
１はウェハ押えプーリ、１２はウェハ押えブ・−り１１
から伸縮可能なウェハストッパである。また、第３図は
、第１図のウェハプローバの要部であるセンタリング用
アーム４及びウェハチャック５部分を含む部分の断面図
であり、３はウェハ搬入及び搬出に用いるハンド、４は
先に述べたセンタリング用アーム、２１は搬入ウェハ、
２０は搬出ウェハであり、１３．１４は各々、ウェハチ
ャック５にエアーまたは真空の供給をコントロールする
ための電磁弁である。

次に上述の第１〜３図を参照しながらこのウェハプロー
バの動作説明を行なう。

第１〜３図は本発明を実施したウェハプローバを示すも
のであり、このウェハプローバにおいて、プローバ検査
を行なう場合、オペレータはキャリア１または２に被検
ウェハを収納してパネル部９に設けられている図示しな
いスタートスイッチにより、プローブ検査の開始を指令
する。すると、ハンド３は回転動作、上下動及び伸縮機
能により、キャリア１または２より被検ウェハを抜き出
し、これをさらに、センタリング用アーム４の下に移動
させる。センタリング用アーム４は第２図に示す様に、
伸縮可能な６本の先端を有するものであり、これらの脚
４１には各々回転可能なウェハ押えプーリ１１が取り付
けられている。このセンタリング用アーム４は脚４１が
収縮する事により被検つ工ハ２０をハンド３からごンタ
リング用アーム４に移すと同時に、ウェハ２０のセンタ
リング動作が行なわれる。この後、ウェハチャック５が
センタリング用アーム４の下に位置し、この上にセンタ
リング用アーム４が下りて、さらに、センタリング用ア
ーム４の脚４１が各々均一に伸びることにより、ウェハ
２０をウェハチャック５の上に移しかえる。

この債、ウェハチャック５はセンサブリッジ６の下に移
動し、ここでセンサブリッジ６内にある静電容量片セン
サにより、ウェハ２０のオリエンテーションフラット位
置が検出されて、プリアライメントが行なわれ、さらに
同一センサにより、ウェハ表面の高さ検出（ハイトセン
スンが行なわれる。このウェハ表面の高さ検出データは
ウェハをプローブ針に押し付ける時のウェハチャック５
の上昇の送り蛍の補正に用いられ、ウェハとプローブ針
の接触荷重を均一にするのに用いられる。

さらに、プリアライメント、ハイドセンス完了俊、セン
サブリッジ６内にあるテレビカメラによりウェハ２０の
表面に作成されているパターンが検ごされ、このことに
よりウェハ表面のパターン位置計測が行なわれる。

以上の動作によりウェハ上のパターンのＸＹ及びＺ方向
位置の補正データが明確となり、ウェハチャック５は、
この補正データに基づいてヘッドプレート８に取り付け
られているプローブカードの下に移動し、ウェハ２０上
のパターン中のポンディングパッドとプローブカードの
プローブ針とが、ウェハチャック５の上昇により、接触
可能なようにする。

この後、ウェハチャックの上昇、ブローブチスト、ウェ
ハチャックの下降及びＸＹ方向移動を繰り返すことによ
り、ウェハ２０上の複数のＩＣのテストが実行される。

そして、ウェハ２０上の素子の全てのテストが終了する
と、ウェハチャック５は再びセンタリング用アーム４の
下に移動して搬出動作に入る。

以後のウェハ搬出動作は第３図の断面図を用いて説明す
る。ウェハ２０を搬出する時には、次に搬入されるウェ
ハ２１がセンタリング用アーム４により保持され、ウェ
ハチャック５上で待機している。

この搬入されるウェハ２１は、例えばウェハ２０のプロ
ーブテスト実行中に、前述のウェハ２０が搬入された時
と同じシーケンス動作によりセンタリング用アーム４の
位置まで移動されたものである。

ここで、ウェハ２０の搬出動作に入るまでは、電磁弁（
ＭＶｌ）１３は大気側では内方に、またＮ磁弁（ＭＶ２
）１４は真空（ＶＡＣ）側に選択されており、ウェハチ
ャック５は、ウェハ２０を吸着している。

次に、ウェハ２０の搬出動作に入ると、電磁弁（ＭＶＩ
　）　１３ヲ大気側１．：！りｆｆｉ磁弁（ＭＶ２）１
４はエアー吹き出し１ｌＩＩ１遍択となり、ウェハチャ
ック５は第３図に示す様にウェハ２０の半分のみを浮上
させる。この際、ウェハ２０がエアー浮上により、位置
ずれを生じない様にセンタリングアーム４のウェハ押え
プーリ１１からはウェハストッパ１２が突出している。

この俊、この半分浮上しているウェハ２０を搬出するた
め、ハンド３はその表面からエアーを吹き出しながらウ
ェハ２０及びウェハチャック５間に挿入される。

ハンド３の表面からエアーを吹き出すのは、ハンド３の
表面とウェハ２０の裏面の接触及びこれを最小限にし、
ゴミの発生を防ぐためである。ハンド３は、ウェハ２０
の下に完全に挿入されると、その表面からのエアー吹き
出しが真空に切り変えられ、ウェハ２０を吸着する。こ
の後、センタリング用アーム４が上昇し、ハンド３が収
縮することによりウェハ２０の搬出が行なわれる。この
蛍、ハンド３は回転、上下動及び伸縮を行なうことによ
り、ウェハ２０をもとのキャリア１または２の引き出し
た位置に戻す。

一方、先述のようにウェハ２０の搬出に先立ってセンタ
リング用アームに移されているウェハ２１は、センタリ
ング用アーム４をウェハチャック５の上へ降ろしてさら
にセンタリング用アーム４の脚４１を各々均一に伸すこ
とによりウェハ２０の搬入時と同じくウェハチャック５
の上に移しかえられる。

なお、この際、ウェハ押えプリーから突出していたウェ
ハストッパ１２はウェハプーリ１１内に入ってしまうた
め、センタリング用アーム４がウェハチャック５に近接
するのを妨げることにはならない。

以後のウェハについても上述の動作と同様な処理が行な
われ、設定されたキャリア内のすべてのウェハについて
ブローパテストが実行される。

［発明の適用例および変形例］ 以上、本発明をウエハプローバに実施した場合を述べて
きたが、本発明はウエハブローバに限定されるものでは
なく、表面が平坦なウェハチャックからウェハを搬出す
る装置ならば、すべて適用可能である。また、本発明の
変形例として、ウェハの搬入、搬出を行なうハンドの表
面のみでなく、表面及び裏面からエアーを吹き出すこと
によりハンドとウェハの接触ばかりでなく、ハンドとウ
ェハチャックの接触を防ぐようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によると、平坦なウェハチ
ャックからウェハを搬出する場合、ウェハチャックから
エアーを吹き出し、ウェハを浮上させ、このウェハの下
にハンドを挿入して、ウェハ搬出を行なうという機構を
用いる事により、下記の １〉ウェハ搬出において、ウェハ位置が不定とならず、
次の機構にウェハを受は渡す場合、再位置出しが不要で
ある ２）ウェハ表面にエアー等を吹き付けないため、ウェハ
への汚染がない ３〉ウェハサイズの変更等に対して、搬出機構の変更不
要である 等の効果が発現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したウエハブローバの斜視図、第
２図はセンタリング用アームの拡大図、第３図は第１図
のウエハプ口−バにおける要部のの断面図である。 図中、１，２はキャリア、３はハンド、４はセンタリン
グ用アーム、５はウェハチャック、６はセンサブリッジ
、７は顕微鏡、８はヘッドプレート、９はパネル、１０
は装置ベース部、また１１はウェハ押えプーリ、２０は
搬出ウェハまた１２はウェハストッパ、　１３．１４は
′電磁弁、２１は搬入ウェハである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ウェハチャックより半導体ウェハを搬出する際に、
   ウェハチャック表面からエアーを吹き出すことによりウ
   ェハを浮上させ、ウェハチャックとウェハ間に搬出ハン
   ドを挿入して、ウェハをウェハチャックから搬出するこ
   とを特徴とする半導体ウェハ搬送装置。 ２、前記ウェハチャックがその表面の特定部分のみから
   エアーを吹き出すことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の半導体ウェハ搬送装置。 ３、前記搬出ハンドをウェハチャックとウェハ間に挿入
   する際に搬出ハンド表面よりエアーを吹き出すことを特
   徴とする特許請求の範囲第１または２項記載の半導体ウ
   ェハ搬送装置。 ４、前記ウェハチャックがその表面からエアーを吹き出
   す際にウェハチャック上のウェハが位置ずれを生じない
   ようにウェハ位置ずれ防止用アームを有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１つに記載
   の半導体ウェハ搬送装置。 ５、前記ウェハ位置ずれ防止用アームがウェハ搬入の際
   のウェハセンタリング用アームと一体構造となっている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の半導体
   ウェハ搬送装置。