KR101144593B1

KR101144593B1 - 반도체 검사용 웨이퍼 프로버 및 검사방법

Info

Publication number: KR101144593B1
Application number: KR1020100060392A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 와시오; 카츠오 야스타; 우메노리 스기야마; 히카루 마스타
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-05-14
Also published as: JP5322822B2; KR20110011535A; US8471586B2; JP2011029456A; US20110018564A1

Abstract

본 발명의 목적은, 제조비용의 저감, 장치의 소형화 및 공간절약화를 도모하여, 작업효율을 향상시키는 데 있다. 본 발명의 프로버는, 웨이퍼를 설정위치에서 지지해 그 웨이퍼의 처리위치까지 반송(搬送)하여 그 처리위치에 설치되는 트레이와, 상기 트레이에 대해 상기 웨이퍼를 상기 설정위치에 위치를 맞추는, 1개 또는 복수의 얼라인먼트 유닛과, 상기 얼라인먼트 유닛보다 많이 배치되고 상기 처리위치에서 상기 웨이퍼에 접촉해 검사처리를 하는 콘택트 유닛과, 상기 웨이퍼를 지지한 상기 트레이를 상기 얼라인먼트 유닛과 상기 콘택트 유닛 사이에서 반송하는 트레이 반송부를 갖추었다. 상기 트레이는, 상기 척핀(chuck pin)의 XYZθ방향으로의 이동을 허용하는 3개 이상의 핀홀과, 상기 웨이퍼의 위치결정용 얼라인먼트 마크와, 상기 트레이 자체를 위치를 맞추는 얼라인먼트부를 갖추었다.

Description

반도체 검사용 웨이퍼 프로버 및 검사방법{Wafer Prober for Semiconductor Inspection and Inspection Method}

본 발명은, 트레이에 놓이는 검사대상물을 그 트레이에 대해 위치결정하고, 복수의 검사대상물을 트레이째 반송(搬送)하여 병행해 검사함과 동시에, 검사시의, 검사대상물에 대한 프로브 카드의 위치결정을 정확히 할 수 있는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버 및 검사방법에 관한 것이다.

검사대상물로서의 웨이퍼 등을 검사하는 프로버는, 웨이퍼 등을 얼라인먼트하는 얼라인먼트 유닛과, 웨이퍼 등에 접촉하여 검사를 하는 콘택트 유닛을 갖추고 있다. 또한, 얼라인먼트 유닛과 콘택트 유닛 양쪽에, 정확히 위치맞춤을 하기 위한 카메라와, 상기 카메라의 영상에 근거해 XYZθ방향으로 미세 조정을 하는 XYZθ 스테이지를 갖추고 있다.

웨이퍼 등이 놓이는 척(chuck)에는, 특허문헌 1에 나타나 있듯이, 웨이퍼 등을 흡착하여 지지하는 흡인 구멍이나, 웨이퍼 등의 반입, 반출시에 웨이퍼 등을 들어올리는 지지 핀을 갖춘 것이 있다.

또한, 특허문헌 2에 나타나 있듯이, 테이블 상에 지지된 웨이퍼 등을 회전시켜 얼라인먼트하는 웨이퍼 링을 갖추고, 테이블에, 웨이퍼 등을 얼라인먼트하기 위한 얼라인먼트 마크를 부착한 것이 있다.

일본 특허출원 공개 제2005-93612호 공보 일본 특허출원 공개 제2003-151999호 공보

통상적인 프로버는, 1개의 시스템마다, 웨이퍼 등의 얼라인먼트를 하는 얼라인먼트 유닛과, 웨이퍼 등에 접촉해 검사를 하는 콘택트 유닛을 갖추고 있지만, 이들 유닛은 모두 고가이기 때문에, 1개의 프로버에 이들 2개의 유닛을 각각 갖추면 제조비용이 증가해 버린다.

또한, 이들 2개의 유닛은, 프로버를 구성하는 부품 중에서도 큰 부류에 속하는 부품이기 때문에, 프로버의 소형화, 공간절약화를 방해하는 요인이 되고 있다.

콘택트 유닛에서는, 테이블에 부착한 얼라인먼트 마크를 기준으로 웨이퍼 등의 얼라인먼트를 하기 위해 카메라를 갖추고, 웨이퍼 등의 지지를 위해 흡인기구를 갖추는데, 이들 카메라 등은 고가이기 때문에, 제조비용이 증가한다. 또한, 카메라 등을 복수 갖출 경우, 그 주변장치까지 포함하면 대규모 구성이 되기 때문에, 소형화, 공간절약화를 도모할 수 없다는 문제가 있다.

나아가, 1개의 프로버에, 얼라인먼트 유닛과 콘택트 유닛을 갖추기 때문에, 얼라인먼트 유닛으로 웨이퍼 등의 얼라인먼트를 하고 있는 동안은 콘택트 유닛이 중지되고, 콘택트 유닛으로 검사를 하고 있는 동안은 얼라인먼트 유닛이 중지된다. 이 때문에, 중지되는 시간이 낭비되어, 작업효율이 나쁘다는 문제가 있다.

또한, 트레이를 이용해 미리 프로브 카드와 웨이퍼의 간접적인 얼라인먼트를 하는 것은 현재까지는 없어, 다수의 웨이퍼를 효율적으로 처리할 수 있는 시스템이 요망되고 있다.

본 발명은, 이 같은 문제점에 비추어 만들어진 것으로, 제조비용의 저감, 장치의 소형화, 공간절약화를 도모하고, 장치의 중지시간을 줄여 다수의 웨이퍼를 효율적으로 처리하고, 작업효율의 향상을 꾀한 반도체 검사용 웨이퍼 프로버 및 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버는, 웨이퍼를 설정위치에서 지지해 그 웨이퍼의 처리위치까지 반송(搬送)하여 그 처리위치에 설치되는 트레이와, 상기 트레이에 대해 상기 웨이퍼를 상기 설정위치에 위치를 맞추는, 1개 또는 복수의 얼라인먼트 유닛과, 상기 얼라인먼트 유닛보다 많이 배치되고 상기 처리위치에서 상기 웨이퍼에 접촉하여 검사처리를 하는 콘택트 유닛과, 상기 웨이퍼를 지지한 상기 트레이를 상기 얼라인먼트 유닛과 상기 콘택트 유닛 사이에서 반송하는 트레이 반송부를 갖춘 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버를 사용한 검사방법은, 얼라인먼트 유닛으로 트레이에 대해 웨이퍼를 설정위치에 위치를 맞추고, 상기 웨이퍼를 지지한 상기 트레이를, 트레이 반송부에 의해 상기 얼라인먼트 유닛보다 많이 배치된 콘택트 유닛으로 선택적으로 반송하여, 복수의 콘택트 유닛으로 상기 웨이퍼에 접촉해 병행하여 검사를 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼를 트레이에 대해 위치결정하여 그 트레이째 콘택트 유닛에 반송해, XYZθ 스테이지를 사용하지 않고 트레이째 위치결정하기 때문에, XYZθ 스테이지나 카메라 등의 고가의 부품을 줄일 수 있어, 제조비용의 저감을 도모할 수 있다.

또한, XYZθ 스테이지나 카메라 등을 줄이게 할 수 있는 정도만큼, 장치의 소형화, 공간절약화를 도모할 수 있다.

나아가, 콘택트 유닛을 얼라인먼트 유닛보다 많이 배치해, 각 장치가 중지되는 시간을 줄였기 때문에, 작업효율의 향상을 도모할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 얼라인먼트 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 얼라인먼트 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 얼라인먼트 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 얼라인먼트 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 얼라인먼트 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 콘택트 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 8은, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버의 콘택트 유닛의 요부(要部)를 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 실시형태에 따른 콘택트 유닛의 트레이 척을 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 발명의 실시형태에 따른 콘택트 유닛의 요부를 나타내는 사시도이다.
도 11은, 본 발명의 실시형태에 따른 콘택트 유닛의 프로브 카드를 나타내는 사시도이다.
도 12는, 본 발명의 실시형태에 따른 콘택트 유닛의 프로브 카드의 요부를 나타내는 사시도이다.
도 13은, 본 발명의 실시형태에 따른 콘택트 유닛의 프로브 카드의 위치결정 핀을 나타내는 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 실시형태에 따른 프로브 카드의 감합(嵌合) 돌기와 트레이의 얼라인먼트부의 감합상태를 나타내는 단면도이다.
도 15는, 본 발명의 실시형태에 따른 얼라인먼트 유닛의 트레이 상에 웨이퍼를 이동시킨 상태를 나타내는 단면도이다.
도 16은, 본 발명의 실시형태에 따른 얼라인먼트 유닛의 트레이 상에 웨이퍼를 놓은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 17은, 본 발명의 실시형태에 따른 얼라인먼트 유닛의 트레이 상의 웨이퍼를 카메라를 사용해 위치를 맞추고 있는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 18은, 본 발명의 실시형태에 따른 얼라인먼트 유닛의 웨이퍼의 위치맞춤 후에 척핀을 하강시킨 상태를 나타내는 단면도이다.
도 19는, 본 발명의 실시형태에 따른 얼라인먼트 유닛으로부터 트레이를 반출한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 20은, 본 발명의 실시형태에 따른 콘택트 유닛의 트레이 척에 트레이를 놓은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 21은, 본 발명의 실시형태에 따른 트레이 척에 놓인 트레이에 프로브 카드를 대향시킨 상태를 나타낸 단면도이다.
도 22는, 본 발명의 실시형태에 따른 트레이 척에 놓인 트레이의 얼라인먼트부에 프로브 카드의 위치결정 핀을 끼워 맞춘 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 검사용 웨이퍼 프로버 및 이 반도체 검사용 웨이퍼 프로버를 사용한 검사방법에 관해, 첨부도면을 참조하면서 설명한다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해 설명한다. 본 실시형태에 따른 발명은, 트레이에 웨이퍼를 위치결정 고정하는 것에 의해, 콘택트 유닛에 대해 이 트레이를 직접 위치결정함으로써, 간접적으로 웨이퍼의 위치결정을 할 수 있게 하였다. 즉, 트레이의 위치결정을 함으로써, 웨이퍼의 위치결정을 대용하게 하였다. 이에 의해, 트레이에 설치한 얼라인먼트부와, 프로브 카드 쪽에 설치한 위치결정 핀을 끼워 맞춰 트레이의 위치결정을 함으로써, 프로브 카드에 대한 웨이퍼의 위치결정을 할 수 있게 된다. 그로 인해, 얼라인먼트 카메라도, 얼라인먼트 스테이지도 사용하지 않고, 웨이퍼의 위치결정을 할 수 있다. 이 때문에, 콘택트 유닛 쪽에는, 얼라인먼트 카메라와, 얼라인먼트 스테이지를 설치할 필요가 없어진다. 그 결과, 콘택트 유닛을, 얼라인먼트 카메라와 얼라인먼트 스테이지가 없는 소형 장치로 할 수 있음과 동시에, 소형의 콘택트 유닛을 다수 나란히 놓음으로써, 프로버 전체를 콤팩트하게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 반도체 검사용 웨이퍼 프로버는, 소형화, 공간절약화, 저비용화를 실현한 장치이다. 이하에 상세히 설명한다.

[반도체 검사용 웨이퍼 프로버]

본 실시형태의 프로버(1)는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버이다. 상기 프로버(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(2)를 설정위치에 지지해 처리위치까지 반송되고, 이 처리위치에 설치되는 트레이(3)와, 상기 트레이(3)에 대해 상기 웨이퍼(2)를 상기 설정위치에 위치를 맞추는, 1개 또는 복수(본 실시형태에서는 2개)의 얼라인먼트 유닛(4)과, 상기 얼라인먼트 유닛(4)보다 많이(본 실시형태에서는 4개) 배치되고, 상기 처리위치에서 트레이(3)에 지지된 상기 웨이퍼(2)의 전극에 프로브 카드의 프로브 침을 접촉해 검사처리를 하는 콘택트 유닛(5)과, 상기 웨이퍼(2)를 지지한 상기 트레이(3)를 상기 얼라인먼트 유닛(4)과 상기 콘택트 유닛(5) 사이에서 반송하는 트레이 반송부(6)와, 외부에서 반송되어 오는 웨이퍼 카세트(7)를 놓는 웨이퍼 카세트부(8)와, 상기 웨이퍼 카세트부(8)와 얼라인먼트 유닛(4) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송하는 웨이퍼 반송부(9)와, 전체를 제어하는 제어부(10)를 갖춰 구성되어 있다.

트레이(3)는, 그 위쪽 면의 설정위치에 웨이퍼(2)를 지지하기 위한 부재이다. 트레이(3)는, 도 2～6에 나타낸 바와 같이 원반형으로 형성되어 있다. 웨이퍼(2)를 지지한 트레이(3)는, 얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5) 사이를 반송하게 되어, 처리위치인 콘택트 유닛(5)에 설치되고 웨이퍼(2)의 검사처리가 실행된다. 트레이(3)는 주로, 핀홀(11)과, 얼라인먼트 마크(12)와, 얼라인먼트부(13)와, 흡착 홈(14)을 갖추고 있다. 또한, 얼라인먼트부(13)에 의해, 트레이(3)를 콘택트 유닛(5)에 대해 위치결정하는 콘택트 유닛 위치결정수단이 구성되어 있다.

핀홀(11)은, 웨이퍼(2)의 위치조정용의 뒤에서 설명하는 척핀(17)을 통과시키기 위한 구멍이다. 핀홀(11)의 내경은, 척핀(17)의 외경보다 크게 형성되어, 척핀(17)의 XYZθ방향으로의 이동을 허용하게 되어 있다. 핀홀(11)의 내경과 척핀(17)의 외경의 치수 차는, 웨이퍼(2)를 미세 조정할 때 필요한 이동량에 맞춰 설정된다. 핀홀(11)은, 3개 이상 설치된다. 본 실시형태에서는, 웨이퍼(2)를 안정적으로 지지할 수 있는 최소수(最小數)인 3개의 핀홀(11)이, 정삼각형의 정점위치에 각각 설치되어 있다.

얼라인먼트 마크(12)는, 트레이(3) 상에 놓이는 웨이퍼(2)의 위치결정시, 웨이퍼(2) 쪽의 마크와 함께 뒤에서 설명하는 카메라(20)에 의해 촬영되는 마크이다. 웨이퍼(2)를 트레이(3)에 대해 위치결정할 때, 웨이퍼(2) 쪽의 마크와 트레이(3) 쪽의 얼라인먼트 마크(12)를 정합시키도록, 척핀(17)에 지지된 웨이퍼(2)를 XYZθ 스테이지(18)에 의해 이동해 미세 조정한다.

얼라인먼트부(13)는, 콘택트 유닛(5)에 있어서, 트레이(3) 자체를 뒤에서 설명하는 프로브 카드(40)에 대해 위치를 맞추기 위한 위치맞춤수단이다. 얼라인먼트부(13)는 V홈으로 구성되어 있다. 상기 V홈은, 홈의 방향을 120도씩 옮긴 위치에 3개 설치되어 있다. 120도씩 옮겨진 V홈에, 콘택트 유닛(5) 쪽의 뒤에서 설명하는 3개의 위치결정 핀(41)이 끼워져 맞춰짐으로써, 트레이(3)가 3군데 위치에서 120도씩 옮겨진 방향으로 각각 위치결정된다. 이로 인해, 트레이(3) 자체가 콘택트 유닛(5)에 대해 위치결정되고, 트레이(3)의 설정위치에 놓인 웨이퍼(2)가 콘택트 유닛(5)의 프로브 카드(40)에 대해 위치결정되게 되어 있다.

흡착 홈(14)은, 트레이(3)의 위쪽 면에 놓인 웨이퍼(2)를 흡착해 지지하기 위한 홈이다. 흡착 홈(14)은, 트레이(3)의 위쪽 면에 동심원형으로 3개 형성되어 있다.

트레이(3)의 내부에는 진공실(도시되지 않음)이 설치되어 있다. 이 진공실은, 흡착 홈(14)에 연통해, 트레이(3) 상에 놓인 웨이퍼(2)를, 흡착 홈(14)을 통해 흡착해 지지하게 되어 있다. 진공실은, 흡착 홈(14)이 웨이퍼(2)에 의해 덮인 상태로, 역지(逆止) 밸브(도시되지 않음)에 의해 내부가 진공으로 유지되게 되어 있다. 얼라인먼트 유닛(4) 쪽에는, 상기 역지 밸브에 끼워지는 접속구(도시되지 않음)를 갖는 진공펌프(도시되지 않음)를 갖추고 있다. 이들 역지 밸브나 접속구 등은, 공지된 것을 그대로 사용할 수 있다. 트레이(3)가 얼라인먼트 유닛(4)에 설치된 시점에서, 진공펌프의 접속구가 역지 밸브에 끼워져, 트레이(3)의 진공실과 진공펌프가 연통되게 되어 있다.

얼라인먼트 유닛(4)은, 트레이(3)에 놓인 웨이퍼(2)를, 그 트레이(3)에 대해 설정위치에 위치를 맞추기 위한 장치이다. 얼라인먼트 유닛(4)은, 웨이퍼 카세트부(8) 줄과 동일한 가로방향으로 2개 나란히 배설되어 있다. 얼라인먼트 유닛(4)은 주로, 베이스판(16)과, 척핀(17)과, XYZθ 스테이지(18)와, 트레이 홀더(19)와, 카메라(20)와, 카메라 구동부(21)와, 진공펌프(도시되지 않음)로 구성되어 있다. 또한, XYZθ 스테이지(18), 카메라(20), 카메라 구동부(21) 등에 의해, 트레이(3)에 대해 웨이퍼(2)를 위치결정하는 웨이퍼 위치결정수단이 구성되어 있다.

베이스판(16)은 전체를 지지하는 판재이다. 상기 베이스판(16) 상에, 척핀(17) 등이 설치되어 있다.

척핀(17)은, 트레이(3)의 핀홀(11)을 통해 트레이(3) 상의 웨이퍼(2)를 그 아래쪽에서 지지하기 위한 부재이다. 척핀(17)은, 트레이(3)의 3개의 핀홀(11)에 맞춰 3개의 핀부(pin portion)(17A)로 구성되어 있다. 이들 3개의 핀은 일체로 형성되며, 핀홀(11)을 통과한 상태로 웨이퍼(2)를 지지하고, 동시에 같은 방향으로 이동해 웨이퍼(2)의 위치를 조정한다. 척핀(17)의 외경은 핀홀(11)보다 작게 형성되어 있다. 이에 의해, 척핀(17)은, 핀홀(11)을 통과한 상태로, XYZθ방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 이로 인해, 척핀(17)에 의해 트레이(3)에서 뜬 상태로 지지된 웨이퍼(2)는, XYZθ방향으로의 척핀(17)의 이동범위 내(핀홀(11)의 내경범위 내)에서 이동되어, 설정위치에 정합하도록 조정된다.

XYZθ 스테이지(18)는, 척핀(17)을 지지해 3개의 핀부(17A)를, 트레이(3)의 3개의 핀홀(11) 내에서 XYZθ방향으로 이동시키기 위한 장치이다. XYZθ 스테이지(18)는, 통상적인 검사장치에 사용되고 있는 XYZθ 스테이지를 사용할 수 있다. XYZθ 스테이지(18)는, 베이스판(16)에 고정되어 있다.

트레이 홀더(19)는, 트레이(3)를 XYZθ 스테이지(18)의 위쪽에서 지지하기 위한 부재이다. 트레이 홀더(19)는 아치형으로 형성되어 있다. 즉, 트레이 홀더(19)는, XYZθ 스테이지(18)의 위쪽을 이 XYZθ 스테이지(18)와의 사이에 빈틈을 두고 덮도록, 아치형으로 형성되어 있다. 또한, 아치형의 트레이 홀더(19)는 트레이(3)가 놓이는 부분에 의해 분할되어 있다.

트레이 홀더(19)는, XYZθ 스테이지(18)를 덮은 상태로 베이스판(16)에 고정되어 있다. 트레이 홀더(19) 중 트레이(3)의 설치위치는, 트레이(3)의 3개의 핀홀(11)과, 척핀(17)의 3개의 핀부(17A)가 서로 정합하는 위치이다. XYZθ 스테이지(18)는, 척핀(17)을 XYZθ방향으로 이동시켜, 3개의 핀부(17A)를 3개의 핀홀(11)에 정합시킬 수 있기 때문에, 트레이(3)의 설치위치는, 정확히 정해도 되고, 정하지 않아도 된다.

카메라(20)는, 상기 척핀(17)에 지지된 상기 웨이퍼(2) 및 트레이(3)의 얼라인먼트 마크를 비춰, 트레이(3)에 대해 웨이퍼(2)를 위치를 맞추기 위한 카메라이다. 카메라(20)는, 2중 초점 카메라가 사용되고, 상기 웨이퍼(2)의 마크가 되는 것과, 상기 트레이(3)의 얼라인먼트 마크(12)를 동시에 촬영할 수 있게 되어 있다. 상기 카메라(20)로, 상기 웨이퍼(2)의 마크가 되는 것과, 상기 트레이(3)의 얼라인먼트 마크(12)를 비춰, 그 영상들을 서로 정합시킴으로써, 트레이(3)의 설치위치에 웨이퍼(2)를 위치를 맞추게 되어 있다. 여기서, 웨이퍼(2) 쪽의 얼라인먼트 마크로는, 여러 가지 것을 사용할 수 있다. 웨이퍼(2)에 오리엔테이션 플랫(orientation flat) 등이 설치되어 있는 경우에는, 그것을 사용할 수 있지만, 최근에는 웨이퍼 상에 형성되는 칩 수를 조금이라도 늘리기 위해, 오리엔테이션 플랫도 웨이퍼 위쪽 면의 마크도 설치하지 않은 것이 있다. 이 경우, 웨이퍼 위쪽 면에 형성된 특정 칩 등을 얼라인먼트 마크로서 사용할 수 있다. 검사하는 모든 웨이퍼(2)의 위쪽 면의 정해진 위치에 있는 것으로서, 카메라(20)로 촬영할 수 있는 것을 얼라인먼트 마크로서 이용할 수 있다.

카메라 구동부(21)는, 카메라(20)를 웨이퍼(2) 및 트레이(3) 위쪽의 소정의 위치에 이동시키기 위한 장치이다. 카메라 구동부(21)는, X축 이동기구(23)와, Y축 이동기구(24)로 구성되어 있다.

X축 이동기구(23)는, 카메라(20)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 장치이다. X축 이동기구(23)는, 슬라이드판(25)과, X축 구동부(26)로 구성되어 있다. 슬라이드판(25)은, 카메라(20)를 지지해 X축 방향으로 이동하는 부재이다. X축 구동부(26)는, 슬라이드판(25)을 지지해, X축 방향으로 이동시키기 위한 장치이다. X축 구동부(26)는, 슬라이드판(25)을 슬라이드 가능하게 지지하는 레일부(27)와, 상기 레일부(27)에 지지된 슬라이드판(25)을 슬라이드시키는 슬라이드 구동부(28)로 구성되어 있다. 슬라이드 구동부(28)는, 슬라이드판(25)에 아래쪽 면에 고정된 너트부(도시되지 않음)와, X축 방향으로 배설됨과 동시에 상기 너트부에 끼워져 회전함으로써, 상기 너트부를 통해 슬라이드판(25)을 X축 방향으로 이동시키는 나사봉부(29)와, 상기 나사봉부(29)를 회전 구동하는 구동 모터(30)로 구성되어 있다. 구동 모터(30)는, 제어부(10)에 접속되어, 카메라(20)의 이동에 맞춰 제어된다.

Y축 이동기구(24)는, X축 구동부(26)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 장치이다. Y축 이동기구(24)는, 슬라이드판(32)과, Y축 구동부(33)로 구성되어 있다. 슬라이드판(32)은, X축 구동부(26)의 양쪽에 고정되어 그 X축 구동부(26)를 양쪽에서 지지해 Y축 방향으로 이동시키는 부재이다. Y축 구동부(33)는, 슬라이드판(32)을 지지해, Y축 방향으로 이동시키기 위한 장치이다. Y축 구동부(33)는, 슬라이드판(32)을 슬라이드 가능하게 지지하는 레일부(34)와, 상기 레일부(34)에 지지된 슬라이드판(32)을 슬라이드시키는 슬라이드 구동부(도시되지 않음)로 구성되어 있다. 레일부(34)는, 베이스판(16)의 양쪽에 설치되고, X축 구동부(26)를 양쪽에서 지지하게 되어 있다. 슬라이드 구동부는, 상기 슬라이드 구동부(28)와 동일한 구성이나 직동(直動)기구 등을 사용하고, 카메라(20)의 이동에 맞춰 제어된다.

진공펌프는, 트레이(3)의 진공실을 진공상태로 만들기 위한 장치이다. 진공펌프는, 얼라인먼트 유닛(4)의 주변 등에 설치된다. 상기 진공펌프의 배관의 접속구(도시되지 않음)가, 트레이(3)의 진공실의 역지 밸브에 끼워져, 진공실 내를 진공상태로 만들게 되어 있다.

콘택트 유닛(5)은, 웨이퍼(2)의 전극에 접촉해 검사를 하기 위한 장치이다. 콘택트 유닛(5)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 얼라인먼트 유닛(4)보다 많은 4개 배설되어 있다. 4개의 콘택트 유닛(5)은, 2개의 나란히 놓인 얼라인먼트 유닛(4)의 양끝위치에 맞춰, 얼라인먼트 유닛(4) 줄과 직교하는 방향으로 2개씩 배설되어 있다. 각 콘택트 유닛(5)은, 2개씩 나란히 놓은 상태로, 트레이 반송부(6)를 끼고 서로 마주보게 배설되어 있다. 이에 의해, 얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5)이 U자형으로 형성되고, 트레이(3)가 짧은 거리에서 얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5) 사이를 이동할 수 있게 되어 있다.

콘택트 유닛(5)은, 도 7, 8에 나타낸 바와 같이 주로, 프레임(36)과, 트레이 척(37)과, Z축 스테이지(38)와, 전달 핀(39)과, 프로브 카드(40)와, 위치결정 핀(41)과, 에어펌프(도시되지 않음)로 구성되어 있다. 또한, 위치결정 핀(41)으로, 트레이(3)를 콘택트 유닛(5)에 대해(웨이퍼(2)를 프로브 카드(40)에 대해) 위치결정하는 트레이 위치결정수단이 구성되어 있다.

프레임(36)은 전체를 구성하는 골조이다. 상기 프레임(26)에, 트레이 척(37)이나 프로브 카드(40) 등이 설치되어 있다.

트레이 척(37)은 트레이(3)가 놓이는 거치대이다. 트레이 척(37)은, 트레이(3)보다 조금 큰 원판형으로 형성되어 있다. 트레이 척(37)은 Z축 스테이지(38)에 지지되어 있다. 이에 의해, 트레이 척(37)은, Z축 스테이지(38)에 의해 Z축 방향(상하방향)으로 이동되게 되어 있다.

트레이 척(37)에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 핀홀(42)과, 흡착 플로팅 홈(43)이 설치되어 있다. 핀홀(42)은, 전달 핀(delivery pin)(39)이 상대적으로 출납되기 위한 구멍이다. 상기 핀홀(42)은, 트레이(3)의 핀홀(11)과 마찬가지로, 정삼각형의 정점위치에 각각 설치되어 있다.

흡착 플로팅 홈(43)은, 트레이 척(37)의 위쪽 면에 동심원형으로 형성된 2개의 고리형 홈으로 구성되어 있다. 흡착 플로팅 홈(43)의 저부(底部)에는 연통 구멍(도시되지 않음)이 설치되고, 이 연통 구멍이 에어펌프에 접속되어 있다. 이에 의해, 에어펌프가 흡인하면, 트레이 척(37)에 놓인 트레이(3)를 흡착해 고정하고, 기체를 분출하면, 트레이 척(37)에 놓인 트레이(3)를 떠오르게 해 플로팅(floating)시켜 트레이(3)를 용이하게 옮길 수 있는 상태로 만든다.

Z축 스테이지(38)는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 트레이 척(37)을 지지하여 Z축 방향(상하방향)으로 이동시키기 위한 부재이다. 고정된 전달 핀(39)에 대해, 트레이 척(37)이 Z축 스테이지(38)에 의해 Z축 방향으로 이동됨으로써, 전달 핀(39)이 트레이 척(37)의 핀홀(42)로부터 출몰(出沒)하게 되어 있다. 이에 의해, 트레이 척(37)이 내려감으로써 전달 핀(39)이 트레이 척(37)에서 뻗어나오고, 이 상태로 트레이(3)가 전달된다. 트레이 척(37)이 올라감으로써 전달 핀(39)이 트레이 척(37)에 몰입되고, 전달 핀(39)에 의해 지지된 트레이(3)가 트레이 척(37)의 위쪽 면에 놓인다.

전달 핀(39)은, 프레임(36) 쪽에 고정되어 있다. 이에 의해, 위에서 설명한 바와 같이, Z축 스테이지(38)에 의해 트레이 척(37)이 Z축 방향으로 이동됨으로써, 상대적으로 전달 핀(39)이 트레이 척(37)의 핀홀(42)에서 출몰하게 되어 있다. 또한, 전달 핀(39)을 상하로 이동시키는 Z축 스테이지를 설치해, 전달 핀(39)을 트레이 척(37)의 핀홀(42)에서 출몰시키게 해도 된다.

프로브 카드(40)는, 도 7, 8, 11 및 12에 나타낸 바와 같이, 그 아래쪽 면에 복수의 프로브(40A)(도 20 참조)를 갖추고, 그 프로브를 트레이(3)에 지지된 웨이퍼(2)의 회로에 접촉시켜 검사를 하기 위한 장치이다. 상기 프로브 카드(40)는, 대체로 원판형으로 형성되며, 그 아래쪽에 복수의 프로브가, 아래쪽으로 연장되어 설치되어 있다. 프로브 카드(40)는, 프레임(36) 쪽에 지지되어 트레이 척(37)에 대향시킨 상태로 설치되어 있다.

또한, 프로브 카드(40)의 아래쪽 면에는, 트레이(3)의 얼라인먼트부(13)에 끼워 맞춰짐으로써 그 트레이(3)를 위치를 맞추는 위치결정 핀(41)이 설치되어 있다. 상기 위치결정 핀(41)은, 상기 트레이(3)에 3개 설치된 얼라인먼트부(13)에 각각 대향시켜 3개 설치되어 있다. 위치결정 핀(41)은, 도 13에 나타낸 바와 같이, 저부를 갖는 원통형의 본체 통부(筒部)(45)와, 상기 본체 통부(45) 내에 삽입된 스프링(46)과, 본체 통부(45)에 출몰 가능하게 설치되어 상기 스프링(46)에 의해 전진방향으로 힘이 가해져 있는 감합 돌기(47)로 구성되어있다. 감합 돌기(47)의 선단은, 미끄러지기 쉽도록 구면형으로 형성되어 있다. 이에 의해, 구면형의 감합 돌기(47)가, 얼라인먼트부(13)를 구성하는 V홈의 사면에 접촉해 서로 미끄러져, V홈의 맨 안쪽에 끼워질 때까지, 트레이(3)를 XYθ방향으로 옮기게 되어 있다.

에어펌프는, 트레이 척(37)에 놓인 트레이(3)를 흡착해 고정함과 동시에 트레이 척(37)과 트레이(3) 사이에 기체를 내뿜어 트레이(3)에 에어 플로팅 현상을 일으키게 하기 위한 장치이다. 에어펌프는, 콘택트 유닛(5)의 근방 등에 설치되고, 트레이 척(37)의 흡착 플로팅 홈(43)의 연통 구멍(도시되지 않음)에 접속되어 있다. 에어펌프는, 기체를 흡인하는 기능과, 돌출하는 기능을 갖춘 공지의 펌프를 사용할 수 있다.

트레이 반송부(6)는, 웨이퍼(2)를 지지한 트레이(3)를, 얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5) 사이에서 반송(搬送)하기 위한 장치이다. 트레이 반송부(6)는, 공지의 반송장치를 사용할 수 있다. 얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5) 사이에서 트레이(3)를 반송할 수 있는 반송장치 모두를 사용할 수 있다.

웨이퍼 카세트(7)는, 웨이퍼(2)를 병렬로 복수 수납할 수 있는 용기이다. 웨이퍼 카세트부(8)는, 웨이퍼 카세트(7)가 놓이는 거치대이다. 웨이퍼 카세트(7)는, 내부의 웨이퍼(2)가 수평이 되도록 세운 상태로, 웨이퍼 카세트부(8)에 병렬로 2개씩 놓인다.

웨이퍼 반송부(9)는, 상기 웨이퍼 카세트부(8)에 놓인 웨이퍼 카세트(7) 내의 웨이퍼(2)를 꺼내 얼라인먼트 유닛(4)으로 반송하고, 검사종료 후의 웨이퍼(2)를 얼라인먼트 유닛(4)에서 웨이퍼 카세트(7) 내로 되돌리기 위한 장치이다. 상기 웨이퍼 반송부(9)로는, 공지의 반송장치를 사용할 수 있다. 얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5) 사이에서 트레이(3)를 반송할 수 있는 반송장치 모두를 사용할 수 있다.

제어부(10)는 프로버(1) 전체를 제어하기 위한 장치이다. 구체적으로는, 이하에 설명하는 검사방법의 일련의 동작을 제어한다.

[프로버(1)를 사용한 검사방법]

다음으로, 상기 구성의 프로버(1)를 사용한 검사방법에 관해 도 14～22에 근거해 설명한다. 또한, 도 15～22는, 위에서 설명한 얼라인먼트 유닛(4) 및 콘택트 유닛(5)의 특징적인 구성만을 나타낸 개략 구성도이다. 또한, 도 2～12는, 프로버(1)에 의한 검사방법을 차례로 표현하고 있기 때문에, 이하 검사방법의 참조로서 설명한다. 도 2는, 얼라인먼트 유닛(4)에 있어서, 척핀(17)의 핀부(17A)를 트레이(3)의 핀홀(11)에서 뻗어나가게 한 상태이다. 도 3은, 얼라인먼트 유닛(4)에 설치된 트레이(3)의 위쪽까지, 웨이퍼 반송부(9)에 의해 웨이퍼(2)를 반송한 상태이다. 도 4는, 카메라(20)로 웨이퍼(2)와 트레이(3)의 마크를 촬영하면서, 척핀(17)의 각 핀부(17A) 상에 놓인 웨이퍼(2)를 XYθ방향으로 미세조정하고 있는 상태이다. 도 5는, 웨이퍼(2)의 미세조정이 끝나고 트레이(3) 상에 놓은 상태이다. 도 6은, 트레이 홀더(19)에 놓인 트레이(3)를 트레이 반송부(6)에 의해 반출하고 있는 상태이다. 도 7은, 콘택트 유닛(5)의 트레이 척(37)에서 돌출한 전달 핀(39)에 트레이(3)가 놓인 상태이다. 도 8은, 전달 핀(39)에 놓인 트레이(3)의 얼라인먼트부(13)와 프로브 카드(40)의 위치결정 핀(41)이 대체로 정합된 상태이다. 도 9는 트레이 척(37)으로부터 전달 핀(39)이 돌출한 상태이다. 도 10은, 트레이 반송부(6)의 암(arm)이 트레이(3)를 전달 핀(39)에 놓고 빠지는 상태이다. 도 11은, 트레이(3)의 얼라인먼트부(13)와 프로브 카드(40)의 위치결정 핀(41)이 서로 끼워 맞춰지기 직전의 상태이다. 도 12는, Z축 스테이지(38)에 의해 트레이 척(37)이 상승되어, 트레이(3)의 얼라인먼트부(13)와 프로브 카드(40)의 위치결정 핀(41)이 서로 끼워 맞춰진 상태이다. 이 일련의 흐름을 도 15～22를 중심으로 설명한다.

상기 검사방법은, 얼라인먼트 유닛(4)으로 트레이(3)에 대해 웨이퍼(2)를 설정위치에 위치를 맞추는 제1 공정과, 상기 웨이퍼(2)를 지지한 상기 트레이(3)를, 트레이 반송부(6)에 의해 상기 얼라인먼트 유닛(4)보다 많이 배치된 콘택트 유닛(5)으로 선택적으로 반송하는 제2 공정과, 상기 웨이퍼(2)를 지지한 상기 트레이(3)를 콘택트 유닛(5)에 대해 위치를 맞추는 제3 공정과, 복수의 콘택트 유닛(5)으로 각각 상기 웨이퍼(2)의 전극에 프로브 침(40A)을 접촉하여 복수의 웨이퍼(2)를 병행해 검사를 하는 제4 공정을 갖추고 있다. 제1 공정에서는, 웨이퍼 반송부(9)에 의해, 웨이퍼 카세트부(8)에 놓인 각 웨이퍼 카세트(7)에서 웨이퍼(2)가 꺼내지고, 각 얼라인먼트 유닛(4)에 놓인다.

얼라인먼트 유닛(4)에서는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 척핀(17)이 트레이(3)의 핀홀(11)에서 뻗어나간 상태가 되어 있다. 웨이퍼(2)는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 상기 척핀(17) 상에 놓인다. 척핀(17)은 XYZθ 스테이지(18)에 지지되어 있다. XYZθ 스테이지(18)는, 척핀(17)을 통해 웨이퍼(2)를 XYZθ방향으로 이동시켜, 트레이(3)에 대해 웨이퍼(2)를 설정위치에 위치를 맞춘다.

카메라 구동부(21)의 X축 이동기구(23) 및 Y축 이동기구(24)는, 카메라(20)를 지지해 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시켜, 도 17에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(2) 및 트레이(3) 위쪽의 소정의 위치로 이동된다. 카메라(20)는, 상기 웨이퍼(2)의 마크가 되는 것(예를 들어, 웨이퍼(2)에 형성된 특정 칩이나, 그 전극 패드)과 상기 트레이(3)의 얼라인먼트 마크를 동시에 촬영한다. 카메라(20)의 영상은 제어부(10)에 입력되고, 화상처리가 행해진다.

그리고, 제어부(10)의 처리로, 상기 웨이퍼(2)의 마크가 되는 것과 상기 트레이(3)의 얼라인먼트 마크(12)의 오차를 흡수하도록, XYZθ 스테이지(18)에 의해 웨이퍼(2)가 이동된다.

이어서, 상기 웨이퍼(2)의 마크가 되는 것과, 상기 트레이(3)의 얼라인먼트 마크(12)가 서로 정합하여, 트레이(3)의 설치위치에 웨이퍼(2)의 위치가 맞춰지면, 도 18에 나타낸 바와 같이, XYZθ 스테이지(18)에 의해 척핀(17)이 하강되어, 웨이퍼(2)가 트레이(3)에 놓인다.

한편, 얼라인먼트 유닛(4)에 놓인 트레이(3)는, 그 내부의 진공실이 진공펌프에 연통되어 있으며, 웨이퍼(2)가 트레이(3) 위쪽 면에 놓이면, 진공펌프가 작동해 진공실이 진공상태가 되고, 흡착 홈(14)에 의해 웨이퍼(2)가 흡착되어 트레이(3)에 고정된다.

제2 공정에서는, 상기 웨이퍼(2)를 지지한 상기 트레이(3)를, 도 19에 나타낸 바와 같이, 트레이 반송부(6)로 들어올려, 콘택트 유닛(5)으로 선택적으로 반송한다. 이때, 트레이 반송부(6)가 트레이(3)를 얼라인먼트 유닛(4)으로부터 들어올릴 때, 트레이(3) 내의 진공실이 역지 밸브에 의해 밀봉되고, 웨이퍼(2)는 트레이(3)에 확실히 고정된다. 이 상태로, 트레이(3)가 트레이 반송부(6)에 의해 콘택트 유닛(5)으로 반송된다.

제3 공정에서는, 상기 웨이퍼(2)를 지지한 상기 트레이(3)가 콘택트 유닛(5)에 대해 위치가 맞춰진다. 트레이 반송부(6)에 의해 콘택트 유닛(5)으로 반송된 트레이(3)는, 전달 핀(39)에 어느 정도 위치가 맞춰진 상태로 놓인다.

이어서, Z축 스테이지(38)에 의해 트레이 척(37)이 상승되어, 상대적으로 전달 핀(39)이 핀홀(42)에 몰입된다. 이에 의해, 도 20에 나타낸 바와 같이, 트레이(3)가 트레이 척(37)의 위쪽 면에 놓인다. 이어서, 에어펌프가 작동해, 트레이 척(37)에 놓인 트레이(3)를 흡착 플로팅 홈(43)으로 흡착해 고정한다. 나아가, Z축 스테이지(38)에 의해 트레이 척(37)이 상승됨으로써, 도 21의 상태에서 도 22에 나타낸 바와 같이, 트레이(3)의 얼라인먼트부(13)가 프로브 카드(40)의 위치결정 핀(41)에 끼워 맞춰진다.

이때, 에어펌프가 전환되어, 트레이 척(37)의 흡착 플로팅 홈(43)에서 기체가 뿜어나와, 트레이(3)에 에어 플로팅 현상을 일으키게 한다. 이에 의해, 트레이(3)가 트레이 척(37)의 위쪽 면에서 자유롭고 부드럽게 이동할 수 있는 상태가 된다.

이 상태로, Z축 스테이지(38)에 의해 트레이 척(37)을 더 상승시켜, 도 14(A)의 상태에서 도 14(B)와 같이, 구면형의 감합 돌기(47)의 선단을 얼라인먼트부(13)의 V홈에 끼워 맞추게 한다. 이어서, 도 14(C)와 같이, 구면형의 감합 돌기(47)의 선단을 V홈의 맨 안쪽에 끼우게 한다. 그리고, 감합 돌기(47)의 선단이 V홈의 맨 안쪽에 끼워질 때, 얼라인먼트부(13)를 구성하는 V홈의 사면에 감합 돌기(47)의 선단이 접촉해 서로 미끄러져, 트레이(3)가 소정의 위치로 이동된다. 얼라인먼트부(13)의 V홈은, 그 방향을 120도씩 옮긴 위치에 3개 설치되어 있기 때문에, 3개의 위치결정 핀(41)이 각각 끼워 맞춰짐으로써, 트레이(3)가 3군데 위치에서 120도씩 옮겨진 방향으로 각각 위치결정된다. 이에 의해, 트레이(3) 자체가 콘택트 유닛(5)에 대해 위치결정되고, 트레이(3)의 설정위치에 놓인 웨이퍼(2)가 콘택트 유닛(5)의 프로브 카드(40)에 대해 위치결정된다.

위에서 설명한 제1 공정～제3 공정은, 모든 콘택트 유닛(5)에 트레이(3)가 반송되고 차례로 행해진다.

제4 공정에서는, 각 콘택트 유닛(5)에 의해, 프로브 카드(40)의 각 프로브가 상기 웨이퍼(2)에 접촉되어, 각각 병행해 검사가 행해진다. 상기 제3 공정에서, 웨이퍼(2)가 프로브 카드(40)에 대해 위치결정된 상태로, Z축 스테이지(38)에 의해 트레이 척(37) 상의 트레이(3)가 더 상승되어, 도 13(A)의 상태에서 도 13(B)와 같이, 위치결정 핀(41)의 감합 돌기(47)가 본체 통부(45) 내에 들어가면서, 프로브 카드(40)의 각 프로브가 웨이퍼(2)에 접촉되고, 검사신호가 인가된다.

검사가 종료되면, 트레이 반송부(6)에 의해 얼라인먼트 유닛(4)으로 되돌아가고, 그대로 웨이퍼 반송부(9)에 의해 웨이퍼 카세트부(8)로 되돌아간다.

그리고, 웨이퍼 카세트(7) 내의 모든 웨이퍼(2)의 검사가 종료될 때까지, 상기 제1 공정～제4 공정을 반복한다.

[효과]

상기 얼라인먼트 유닛(4)은, 웨이퍼(2)의 얼라인먼트를 하는 장치로서, 1개의 웨이퍼(2)에 대한 얼라인먼트의 작업시간은 콘택트 유닛(5)에 의해 웨이퍼(2)에 프로브를 접촉해 검사를 하는 작업시간보다 짧다. 이 때문에, 1개의 얼라인먼트 유닛(4)에 대해, 얼라인먼트 시간(얼라인먼트 유닛(4)으로 웨이퍼(2)를 얼라인먼트하는데 요하는 시간)으로, 콘택트 시간(콘택트 유닛(5)으로 웨이퍼(2)에 접촉해 검사하는데 요하는 시간)을 나눈 수의 콘택트 유닛(5)을 설치하면, 얼라인먼트 유닛(4) 또는 콘택트 유닛(5)이 중지되는 시간이 적어져, 가동률을 높일 수 있다.

미리, 웨이퍼(2)의 트레이(3)에 대한 얼라인먼트를 끝내고, 검사작업시에 웨이퍼(2)의 얼라인먼트 작업을 생략하여, 간단한 구조의 위치결정기구로 트레이(3)를 콘택트 유닛(5)에 위치결정해 검사를 할 수 있게 했기 때문에, 다수의 웨이퍼(2)를 효율적으로 검사할 수 있어, 검사작업의 효율화를 도모할 수 있다.

현재의 장치에서는 대체로, 얼라인먼트 작업에 1분 정도, 검사작업에 20분 정도의 시간이 걸리기 때문에, 1개의 얼라인먼트 유닛(4)과 1개의 콘택트 유닛(5)을 갖춘 프로브에서는, 얼라인먼트 유닛(4)이 중지되는 시간이, 가동되는 시간에 비해 매우 길어졌다. 한편, 얼라인먼트 유닛(4) 및 콘택트 유닛(5) 수에 맞춰 트레이 반송부(6)의 이동범위를 조정함으로써, 이들 얼라인먼트 유닛(4) 및 콘택트 유닛(5)을 제한없이 임의의 수만큼 설치할 수 있다. 이 때문에, 1개 또는 복수의 얼라인먼트 유닛(4)에 대해 복수의 콘택트 유닛(5)을 설치하면, 얼라인먼트 유닛(4)의 중지시간을 단축할 수 있어, 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

또한, 얼라인먼트 마크(12)와 얼라인먼트부(13)가 설치된 트레이(3)에 웨이퍼(2)를 위치결정 고정하고, 그 트레이(3)에 설치되어 있는 얼라인먼트부(13)와 프로브 카드(40)의 위치결정 핀(41)을 사용해 위치를 맞춰 접촉하게 했기 때문에, 콘택트 유닛(5)에는, 얼라인먼트 카메라도 얼라인먼트 스테이지도 불필요해져, 값이 싸고 공간절약적인 시스템을 구축할 수 있다.

얼라인먼트 유닛(4)과 콘택트 유닛(5)은, 모두 고가이고 부피가 큰 부품이기 때문에, 상기 가동시간에 맞춰 얼라인먼트 유닛(4)을 줄일 수 있으면, 프로버의 제조비용의 저감, 소형화, 공간절약화를 도모할 수 있다.

[변형예]

상기 실시형태에서는, 얼라인먼트 유닛(4)을 2개의 유닛, 콘택트 유닛(5)을 4개의 유닛으로 설치했으나, 요구되는 처리능력에 따라 적당히 변경해도 된다. 예를 들어, 얼라인먼트 유닛(4)을 1개 또는 3개의 유닛 이상, 콘택트 유닛(5)을 2개, 3개 또는 5개의 유닛 이상 설치해도 된다.

상기 실시형태에서는, XYZθ 스테이지에 의해 척핀을 XYZθ방향으로 이동가능하게 지지했으나, XYZθ 스테이지로 트레이를 지지하여, XYZθ방향으로 이동가능하게 지지하게 해도 된다. 이 경우, 웨이퍼는 이동하지 않는 척핀에 의해 지지되고, 트레이가 XYZθ 스테이지에 의해 XYZθ방향으로 이동해 위치가 결정된다.

상기 실시형태에서는, 얼라인먼트부(13)를 V홈으로 구성했으나, 위치결정 구멍으로 구성해도 된다. 이 경우, 위치결정 구멍의 개구(출입구)에 테이퍼를 설치해, 위치결정 핀(41)이 쉽게 끼워 맞춰지게 하는 것이 바람직하다. 또한, V홈 등의 얼라인먼트부(13)와 위치결정 핀(41)을 반대로 설치해도 된다. 즉, 트레이(3)에 위치결정 핀(41)을 설치하게 해도 된다.

본 발명의 프로버 및 프로버를 사용한 검사방법은, 복수의 웨이퍼(2)를 효율적으로 검사할 필요가 있는 장치 모두에 사용할 수 있다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 그 취지를 벗어나지 않는 한, 각종 변경이 가능하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

1: 프로버 2: 웨이퍼
3: 트레이 4: 얼라인먼트 유닛
5: 콘택트 유닛 6: 트레이 반송(搬送)부
7: 웨이퍼 카세트 8: 웨이퍼 카세트부
9: 웨이퍼 반송부 10: 제어부
11: 핀홀 12: 얼라인먼트 마크
13: 얼라인먼트부 14: 흡착 홈
16: 베이스판 17: 척핀(chuck pin)
18: XYZθ 스테이지 19: 트레이 홀더
20: 카메라 21: 카메라 구동부
23: X축 이동기구 24: Y축 이동기구
25: 슬라이드판 26: X축 구동부
27: 레일부 28: 슬라이드 구동부
29: 나사봉부 30: 구동 모터
32: 슬라이드판 33: Y축 구동부
34: 레일부 36: 프레임
37: 트레이 척 38: Z축 스테이지
39: 전달 핀(delivery pin) 40: 프로브 카드
40A: 프로브 41: 위치결정 핀
42: 핀홀 43: 흡착 플로팅 홈
45: 본체 통부(筒部) 46: 스프링
47: 감합(嵌合) 돌기 51: 테스트 헤드
52: 콘택트 유닛 53: 프로브
54: 프레임 55: 트레이 척
56: XYZθ축 스테이지 57: 전달 핀
58: 승강 나사 59: 프로브 카드
60: 얼라인먼트 카메라 62: 흡착 플로팅 구멍
63: 트레이 63A: 얼라인먼트부
63B: 얼라인먼트 마크 64: 핀홀
66: 프로브 67: 위치결정 핀

Claims

웨이퍼를 설정위치에서 지지해 그 웨이퍼의 처리위치까지 반송(搬送)하여 그 처리위치에 설치되는 트레이;
상기 트레이에 대해 1매의 상기 웨이퍼를 상기 설정위치에 위치를 맞추는 얼라인먼트 유닛으로서, 1개 또는 복수개 배설된 얼라인먼트 유닛;
상기 얼라인먼트 유닛보다 많이 배치되고 상기 처리위치에서 상기 웨이퍼에 접촉해 검사처리를 하는 콘택트 유닛; 및
상기 웨이퍼를 지지한 상기 트레이를 상기 얼라인먼트 유닛과 상기 콘택트 유닛 사이에서 반송하는 트레이 반송부;
를 갖춘 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버.
제1항에 있어서, 상기 트레이가,
상기 웨이퍼의 위치조정용 척핀의 외경보다 크게 형성되어 그 척핀의 XYZθ방향으로의 이동을 허용하는 3개 이상의 핀홀;
상기 트레이의 위쪽 면에 설치된, 상기 웨이퍼의 위치결정용 얼라인먼트 마크; 및
상기 트레이의 위쪽 면에 설치된, 상기 트레이 자체를 위치를 맞추는 얼라인먼트부;
를 갖춘 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버.
제2항에 있어서, 상기 트레이가, 이 트레이 상에 놓인 상기 웨이퍼를 흡착해 지지하기 위한 진공실을 내부에 갖춘 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버.
제1항에 있어서, 상기 얼라인먼트 유닛이,
상기 트레이를 놓는 트레이 홀더;
상기 트레이의 핀홀을 통해 상기 웨이퍼를 그 아래쪽에서 지지하여 XYZθ방향으로 이동해 상기 웨이퍼의 위치를 조정하는 척핀;
상기 척핀을 지지해 XYZθ방향으로 이동시키는 XYZθ 스테이지;
상기 척핀에 지지된 상기 웨이퍼 및 상기 트레이의 얼라인먼트 마크를 비춰 상기 트레이에 대해 상기 웨이퍼를 위치를 맞추는 카메라; 및
상기 카메라를 소정의 위치로 이동시키는 카메라 구동부;
를 갖춘 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버.
제3항에 있어서, 상기 얼라인먼트 유닛이, 상기 트레이의 진공실을 진공상태로 만드는 진공펌프를 갖춘 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버.
제1항에 있어서, 상기 콘택트 유닛이,
상기 트레이를 놓는 거치대;
상기 거치대 위쪽에 이 거치대에 대향시켜 설치되고 상기 트레이에 지지된 웨이퍼에 프로브를 접촉시켜 검사를 하는 프로브 카드;
상기 거치대에 놓인 상기 트레이를 흡착해 고정함과 동시에 상기 거치대와 상기 트레이 사이에 기체를 내뿜어 에어 플로팅 현상을 일으키게 하는 에어펌프; 및
상기 프로브 카드에 상기 트레이의 얼라인먼트부에 대향시켜 설치되어 그 얼라인먼트부에 끼워 맞춰짐으로써 상기 트레이를 위치를 맞추는 위치결정 핀;
을 갖춘 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버.
얼라인먼트 유닛으로 트레이에 대해 웨이퍼를 설정위치에 위치를 맞추고, 상기 웨이퍼를 지지한 상기 트레이를, 트레이 반송부에 의해 상기 얼라인먼트 유닛보다 많이 배치된 콘택트 유닛으로 선택적으로 반송하여, 복수의 콘택트 유닛으로 상기 웨이퍼에 접촉하여 복수의 웨이퍼를 병행해 검사하는 것을 특징으로 하는 반도체 검사용 웨이퍼 프로버를 사용한 검사방법.
제7항에 있어서, 상기 얼라인먼트 유닛은 웨이퍼 위치결정수단을 갖추고,
상기 트레이는 콘택트 유닛 위치결정수단을 갖추고,
상기 콘택트 유닛은 트레이 위치결정수단을 갖추고,
상기 웨이퍼 위치결정수단에 의해 상기 트레이와 웨이퍼의 위치를 맞추는 공정;
상기 트레이를 상기 콘택트 유닛으로 반송하는 공정; 및
상기 트레이의 상기 콘택트 유닛 위치결정수단과 상기 콘택트 유닛의 상기 트레이 위치결정수단을 정합시킴으로써 상기 웨이퍼의 위치결정을 하는 공정;
을 갖춘 것을 특징으로 하는 검사방법.