特許 6390465 プローバ及びウェーハ剥離方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6390465

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】プローバ及びウェーハ剥離方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20180910BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 P

   H01L21/66 B

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-36122(P2015-36122)

(22)【出願日】2015年2月26日

(65)【公開番号】特開2016-157883(P2016-157883A)

(43)【公開日】2016年9月1日

【審査請求日】2017年8月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】高橋 将友

【審査官】 山口 大志

(56)【参考文献】

【文献】 実開平０２−１２２７４１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０６６９８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２００９／１４４９３８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハを真空吸着により保持するウェーハ保持面を有するウェーハチャックと、
前記ウェーハ保持面から前記ウェーハ側に突き上げ部材を突出させることにより前記ウェーハ保持面から前記ウェーハを剥離するウェーハ剥離機構と、
前記ウェーハ保持面から前記突き上げ部材を突出させたときに前記突き上げ部材にかかる荷重を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記ウェーハ保持面から突出する前記突き当て部材の突出量を制御する制御部と、
を備え、
前記突き当て部材は、互いに離れた位置に設けられた複数のピンからなり、
前記検出部は、
前記複数のピンの全体にかかる荷重を検出する第１荷重センサと、
前記複数のピンの各々に対応して設けられ、各ピンにそれぞれかかる荷重を個別に検出する複数の第２荷重センサと、
を有し、
前記制御部は、前記第１荷重センサで検出した荷重が第２閾値以下となり、かつ前記複数の第２荷重センサでそれぞれ検出した荷重が第３閾値以下となる場合に前記複数のピンの突出量を増加させるプローバ。

【請求項2】

前記制御部は、前記複数の第２荷重センサでそれぞれ検出した荷重のばらつきが第４閾値よりも大きい場合には、前記荷重のばらつきが前記第４閾値以下となるまで前記突き当て部材の突出量を固定する、
請求項１に記載のプローバ。

【請求項3】

ウェーハチャックのウェーハ保持面の真空経路を大気に開放させることにより、前記ウェーハ保持面に対するウェーハの真空吸着による保持を解除する解除工程と、
前記ウェーハ保持面に対して突没自在に設けられるとともに互いに離れた位置に設けられた複数のピンを、前記ウェーハ保持面から前記ウェーハ側に突出させることにより前記ウェーハ保持面から前記ウェーハを剥離する剥離工程と、
を備え、
前記剥離工程は、前記ウェーハ保持面から前記複数のピンを突出させたときに前記複数のピンにかかる荷重を検出し、検出結果に基づき、前記ウェーハ保持面から突出する前記複数のピンの突出量を制御し、前記複数のピンの全体にかかる荷重が第２閾値以下となり、かつ前記複数のピンにそれぞれかかる荷重が第３閾値以下となる場合に前記複数のピンの突出量を増加させるウェーハ剥離方法。

【請求項4】

前記剥離工程は、前記複数のピンにそれぞれかかる荷重のばらつきが第４閾値よりも大きい場合には、前記荷重のばらつきが前記第４閾値以下となるまで前記複数のピンの突出量を固定する、
請求項３に記載のウェーハ剥離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プローバ及びウェーハ剥離方法に係り、特にウェーハに備えられた電子デバイスの電気的特性を検査するプローバ、及びプローバのウェーハチャックからウェーハを剥離させるウェーハ剥離方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程では、薄い板状のウェーハに各種の処理を施して、電子デバイスを有する複数のチップを製造する。各チップは、特許文献１、２等に開示されたプローバによって電気的特性が検査され、その後、ダイシング装置によってチップ毎に切り離される。

【0003】

プローバは、テーブル（ウェーハチャック）、プローブ、及びテスタ等を備えて構成される。プローバによる検査方法は、前記テーブルの保持面に、検査前のウェーハを載置して吸着保持する。この後、各チップの電極パッドに前記プローブを接触させ、チップの電極から出力される信号を前記テスタによって測定することにより、正常に動作するか否かを電気的に検査している。

【0004】

前記テーブルの保持面には、環状の吸着溝が設けられ、この吸着溝が真空経路を介して真空源に接続される。真空源によって真空経路の空気を吸引することにより、テーブルの保持面に載置されたウェーハが吸着溝により真空吸着されてテーブルに吸着保持される。

【0005】

また、テーブルの保持面にウェーハを載置するため、及び保持面からウェーハを剥離するために、テーブルの保持面の孔には、３本のピン（突き上げ部材）が突没自在に設けられている。３本のピンは駆動部によって動作され、保持面に対して突没される。

【0006】

すなわち、ウェーハをテーブルの保持面に載置する場合には、駆動部によって３本のピンを保持面の上方に突出移動させ、３本のピンの上端をウェーハの受け取り位置に位置させる。この後、搬送アームに保持されたウェーハを、３本のピンの上端に載置する。次に、３本のピンを保持面から没入移動させてウェーハをテーブルの保持面に載置する。ウェーハはこの後、テーブルに真空吸着保持される。

【0007】

次に、検査終了後のウェーハを保持面から剥離する場合には、まず、前記真空経路を大気に開放し、保持面に対するウェーハの吸着保持を解除する。次に、３本のピンを保持面から突出移動させて、３本のピンの上端によってウェーハを保持面から押し上げることにより剥離する。この後、３本のピンの上端を受け渡し位置に位置させて、搬送アームにウェーハを受け渡す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−１９２３７号公報

【特許文献2】実開平５−６６９８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

従来のプローバは、保持面の真空経路を大気に開放した後、ピンを単に突出させて保持面からウェーハを剥離している。しかし、ウェーハの種類によっては、保持面に吸着される側の面に粘着性を持たせたものがあり、このようなウェーハは、保持面が大気に開放されているにもかかわらず、保持面に粘着されており、剥離困難な状態にある。したがって、保持面に未だに粘着されているウェーハを従来のプローバにて剥離しようとすると、ウェーハは、ピンによって無理やり突き上げられるため、ピンによって損傷するという虞があった。

【0010】

また、保持面に対するウェーハの粘着性が低下した後、ピンを突き上げてウェーハを保持面から剥離させる方法もあるが、粘着性が低下するまでの待機時間が累積されるため、複数枚のウェーハを効率よく検査することができないという問題があった。

【0011】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハチャックのウェーハ保持面に保持されたウェーハを損傷させることなく効率よく剥離させることができるプローバ及びウェーハ剥離方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のプローバの一態様は、本発明の目的を達成するために、ウェーハを真空吸着により保持するウェーハ保持面を有するウェーハチャックと、ウェーハ保持面からウェーハ側に突き上げ部材を突出させることによりウェーハ保持面からウェーハを剥離するウェーハ剥離機構と、ウェーハ保持面から突き上げ部材を突出させたときに突き上げ部材にかかる荷重を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき、ウェーハ保持面から突出する突き当て部材の突出量を制御する制御部と、を備える。

【0013】

また、制御部は、検出部で検出した荷重が第１閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させることが好ましい。

【0014】

本発明の一態様によれば、検出部によって検出された突き上げ部材にかかる荷重に基づいて、ウェーハ保持面から突出する突き当て部材の突出量を制御部が制御する。

【0015】

制御部は、剥離時においてウェーハを損傷させないための、突き上げ部材にかかる荷重（第１閾値）を記憶しており、検出した荷重が第１閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させて、ウェーハを保持面から剥離させていく。これにより、本発明の一態様によれば、ウェーハチャックのウェーハ保持面に保持されたウェーハを損傷させることなく効率よく剥離させることができる。

【0016】

本発明のウェーハ剥離方法の一態様は、本発明の目的を達成するために、ウェーハチャックのウェーハ保持面の真空経路を大気に開放させることにより、ウェーハ保持面に対するウェーハの真空吸着による保持を解除する解除工程と、ウェーハ保持面に対して突没自在に設けられた突き上げ部材を、ウェーハ保持面からウェーハ側に突出させることによりウェーハ保持面からウェーハを剥離する剥離工程と、を備え、剥離工程は、ウェーハ保持面から突き上げ部材を突出させたときに突き上げ部材にかかる荷重を検出し、検出結果に基づき、ウェーハ保持面から突出する突き当て部材の突出量を制御し、検出した荷重が第１閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させ、検出した荷重が第１閾値を超えた場合に突き当て部材の突出量を固定し、検出した荷重が第１閾値以下になると突き当て部材の突出量を再び増加させる。

【0017】

本発明の一態様によれば、剥離工程において、検出した荷重が第１閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させ、検出した荷重が第１閾値を超えた場合に突き当て部材の突出量を固定し、その後、検出した荷重が第１閾値以下になると突き当て部材の突出量を再び増加させる。これにより、本発明の一態様によれば、ウェーハチャックのウェーハ保持面に保持されたウェーハを損傷させることなく効率よく剥離させることができる。

【0018】

本発明のプローバの一態様は、突き当て部材は、互いに離れた位置に設けられた複数のピンからなり、検出部は、複数のピンの全体にかかる荷重を検出する第１荷重センサと、複数のピンの各々に対応して設けられ、各ピンにそれぞれかかる荷重を個別に検出する複数の第２荷重センサと、を有し、制御部は、第１荷重センサで検出した荷重が第２閾値以下となり、かつ複数の第２荷重センサでそれぞれ検出した荷重が第３閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させることが好ましい。

【0019】

本発明のウェーハ剥離方法の一態様は、突き当て部材は、互いに離れた位置に設けられた複数のピンからなり、剥離工程は、複数のピンの全体にかかる荷重が第２閾値以下となり、かつ複数のピンにそれぞれかかる各荷重が第３閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させることが好ましい。

【0020】

複数のピンの全体にかかる荷重が、剥離時においてウェーハを損傷させないための荷重（第２閾値）以下であっても、複数のピンにそれぞれかかる各荷重が、剥離時においてウェーハを局所的に損傷させないための荷重（第３閾値）を超えている場合には、第３閾値を超えているピンの突き上げによって、ウェーハが局所的に破損する場合がある。

【0021】

そこで、本発明の一態様によれば、複数のピンの全体にかかる荷重が第２閾値以下となり、かつ複数のピンにそれぞれかかる各荷重が第３閾値以下となる場合に突き当て部材の突出量を増加させるので、剥離時におけるウェーハの局所的な破損も確実に防止することができる。

【0022】

本発明のプローバの一態様によれば、制御部は、複数の第２荷重センサでそれぞれ検出した荷重のばらつきが第４閾値よりも大きい場合には、荷重のばらつきが第４閾値以下となるまで突き当て部材の突出量を固定することが好ましい。

【0023】

本発明のウェーハ剥離方法の一態様によれば、剥離工程は、複数のピンにそれぞれかかる荷重のばらつきが第４閾値よりも大きい場合には、荷重のばらつきが第４閾値以下となるまで突き当て部材の突出量を固定することが好ましい。

【0024】

本発明の一態様によれば、複数のピンの協働によってウェーハを保持面から安定して剥離させるための荷重のばらつき（第４閾値）に基づき、荷重のばらつきが第４閾値よりも大きい場合には、突き上げ部材の突出量を固定し、荷重のばらつきが第４閾値以下になると突き当て部材の突出量を増加させる。これにより、本発明の一態様によれば、複数のピンの突出動作によってウェーハを保持面から安定して剥離させることができる。

【0025】

本発明で設定される第１乃至第４閾値は、ウェーハの形態（大きさ、厚さ、粘着性等）によって実験的及び経験的に得られる値であり、ウェーハの形態によって適宜設定されるものである。

【発明の効果】

【0026】

本発明のプローバ及びウェーハ剥離方法によれば、ウェーハチャックのウェーハ保持面に保持されたウェーハを損傷させることなく効率よく剥離させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態のプローバの構成を示した全体斜視図

【図2】図１のプローバのプローバ本体の内部に配置された検査部の側面図

【図3】制御部とモータとの制御関係を示したブロック図

【図4】ピンによる第１のウェーハ剥離方法の剥離動作を時系列に示した説明図

【図5】ウェーハ剥離後のピンの動作を示した説明図

【図6】図４に示した第１のウェーハ剥離方法のフローチャート

【図7】第１のウェーハ剥離方法による剥離終了時間と従来のウェーハ剥離方法による剥離終了時間とを比較したグラフ

【図8】第２のウェーハ剥離方法を実行するためのテーブル構成図

【図9】図８に示した第２のウェーハ剥離方法のフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、添付図面に従って本発明に係るプローバ及びウェーハ剥離方法の好ましい実施形態について詳説する。

【0029】

図１は、本発明のプローバ及びウェーハ剥離方法が適用された実施形態のプローバ１０の構成を示した全体斜視図である。

【0030】

〔プローバ１０の構成〕
プローバ１０は、プローバ本体１２と、プローバ本体１２に隣接されたローダ部１４とから構成される。なお、図１では、ローダ部１４の内部の概略構造を示すため、ローダ部１４を透視して示している。

【0031】

図２は、プローバ本体１２（図１参照）の内部に配置された検査部１６の側面図である。また、テーブル２０は縦断面を示している。

【0032】

検査部１６は、ウェーハＷが載置される保持面（ウェーハ保持面）１８を有するテーブル（ウェーハチャック）２０と、テーブル２０の保持面１８に載置されたウェーハＷの半導体デバイス（不図示）に接触されて半導体デバイスの電気的特性を検査するプローブ２２と、を備える。

【0033】

〔テーブル２０の構成〕
テーブル２０の保持面１８には、テーブル２０の中心軸を中心とした環状の吸着溝１９が設けられる。吸着溝１９は、真空経路２１を介して真空源２３に接続される。真空源２３によって真空経路２１の空気を吸引することにより、テーブル２０の保持面１８に載置されたウェーハＷが吸着溝１９によって真空吸着されてテーブル２０の保持面１８に吸着保持される。また、真空経路２１には、真空経路２１を大気開放する電磁バルブ２４が設けられ、電磁バルブ２４の開閉は制御部２５によって制御されている。

【0034】

テーブル２０には、鉛直方向に貫通した複数の貫通孔２６が備えられており、これらの貫通孔２６には、例えば３本の直棒状のピン（突き上げ部材）２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃがそれぞれ挿入されている。ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは、テーブル２０の中心軸を中心とした同心円上に沿って等間隔に配置されている。すなわち、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃは互いに離れた位置に設けられている。

【0035】

ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの下端は、テーブル２０の下方において、水平方向に配置されたプレート３０の水平面に連結されている。プレート３０は、その右端部がボールねじ装置（ウェーハ剥離機構）３２のねじ軸３４に螺合されたナット３６に連結されている。

【0036】

ねじ軸３４は、鉛直方向に配置され、また、ナット３６には、ナット３６の鉛直方向の移動をガイドする直動ガイド３８が連結されている。更に、プレート３０の左端部には、プレート３０の鉛直方向の移動をガイドする直動ガイド４０が備えられている。

【0037】

したがって、ボールねじ装置３２のモータ４２を駆動してねじ軸３４を正転、又は逆転させることにより、ナット３６をねじ軸３４に沿って鉛直方向に移動させることができる。よって、ナット３６を上昇移動させると、プレート３０を介して３本のピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃが一斉に上昇移動され、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端部が、二点鎖線で示すようにテーブル２０の保持面１８から上方に突出される。突出されたピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端がウェーハＷの受け取り位置に移動すると、モータ４２の駆動が停止され、図１のローダ部１４から搬送されてきたウェーハＷが、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端に載置される。

【0038】

この後、ナット３６を下降移動させ、３本のピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの上端を、実線で示すようにテーブル２０の保持面１８から一斉に没入させる。これにより、ウェーハＷがテーブル２０の保持面１８に載置される。

【0039】

保持面１８に載置されたウェーハＷは、前述の如く保持面１８に吸着保持され、その後、プローブ２２及びテスタ（不図示）によって半導体デバイスの電気的特性が検査される。この電気的特性の検査方法は公知であるので、ここでは省略する。

【0040】

図３は、制御部２５とモータ４２との制御関係を示したブロック図である。

【0041】

モータ４２は、そのドライブ回路４３が制御部２５によって制御されている。これにより、制御部２５は、ボールねじ装置３２による３本のピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの保持面１８からの突出量を制御することができる。

【0042】

また、制御部２５には、検出部の第２の荷重センサを構成する３台の荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出された荷重情報が入力される。

【0043】

荷重センサ６０Ａは、ピン２８Ａに取り付けられ、ピン２８Ａを保持面１８から突出させたときにピン２８Ａにかかる荷重を検出する。同様に、荷重センサ６０Ｂは、ピン２８Ｂに取り付けられ、ピン２８Ｂを保持面１８から突出させたときにピン２８Ｂにかかる荷重を検出する。荷重センサ６０Ｃは、ピン２８Ｃに取り付けられ、ピン２８Ｃを保持面１８から突出させたときにピン２８Ｃにかかる荷重を検出する。すなわち、３台の荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、３本のピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃに対応して設けられ、各ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃにそれぞれかかる各荷重を個別に検出する。

【0044】

制御部２５は、荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃから出力される、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃよって検出された荷重情報に基づき、モータ４２を制御してピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの保持面１８からの突出量を制御する。この制御については後述する。

【0045】

また、制御部２５は、荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃからそれぞれ出力される荷重情報に基づき、各荷重を合算することによって、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの全体にかかる荷重を取得する。つまり、第２の荷重センサとしての荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの全体にかかる荷重を検出する第１の荷重センサとしても機能する。荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃとしては、歪ゲージ、又は圧電素子等を適用することができる。

【0046】

なお、実施形態では、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃに荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを設けたが、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの全体にかかる荷重を１台の荷重センサ６０Ｄ（図８参照）によって検出してもよい。荷重センサ６０Ｄは、二分割されたプレート３０Ａとプレート３０Ｂとの接続部に設けられ、ピン２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの全体にかかる荷重を、プレート３０Ａを介して検出する。

【0047】

〔ローダ部１４の構成及び動作〕
図１に示すローダ部１４は、ロードポート４４に載せられた容器４６、搬送アーム４８、サブチャックユニット５０、及びプリアライメントユニット５２等から構成される。

【0048】

容器４６に収納された検査前のウェーハＷ（図１では、ウェーハＷを分かり易く説明するために容器４６の上方位置に図示している。）は、矢印Ａ方向に直進動作された搬送アーム４８によって、その下面が真空吸着保持される。その後、ウェーハＷは、搬送アーム４８の矢印Ｂ方向の直進動作によって容器４６から取り出され、サブチャックユニット５０に受け渡される。ウェーハＷは、サブチャックユニット５０に吸着保持される。

【0049】

サブチャックユニット５０には、サブチャックユニット５０を、鉛直軸を中心に回転させる回転部が連結されており、この回転部によってサブチャックユニット５０に吸着されたウェーハＷが回転される。前記回転部によるウェーハＷの回転動作によって、プリアライメントユニット５２のセンサ（不図示）がウェーハＷのノッチ又はオリエンテーションフラットの位置を検出する。これによって、ウェーハＷが位置決めされる。すなわち、ウェーハＷは、目的の角度に回転されて所定の位置に位置決めされる。以上の動作によって、プローバ本体１２のテーブル２０の保持面１８に載置する前のプリアライメントが完了する。

【0050】

プリアライメントが完了すると、ウェーハＷは、搬送アーム４８によってその下面が吸着保持される。この後、ウェーハＷは、プローバ本体１２に向けて水平方向に９０度回動された後、搬送アーム４８の矢印Ｃ方向の直進動作によってプローバ本体１２に搬入され、図２の二点鎖線で示したピン２８Ａ〜２８Ｃの上端に受け渡される。この後、搬送アーム４８は、図１の矢印Ｄ方向に直進動作され、元の初期位置に復帰する。また、図２のプローブ２２による検査が終了すると、搬送アーム４８は、検査終了したウェーハＷを受け取るために、矢印Ｃ方向の直進動作によってプローバ本体１２に再度移動される。

【0051】

〔テーブル２０によるウェーハＷの剥離方法〕
〈第１のウェーハ剥離方法〉
図４は、ピン２８Ａ〜２８Ｃ（ピン２８Ｂ、２８Ｃは、ピン２８Ａの動作と同一なので不図示とする。）による第１のウェーハ剥離方法の剥離動作を時系列に示した説明図である。また、図５は、ウェーハ剥離後のピン２８Ａ〜２８Ｃの動作を示した説明図である。図６は、図４に示した第１のウェーハ剥離方法のフローチャートである。

【0052】

図４（Ａ）は、保持面１８に対するウェーハＷの真空吸着保持を解除した解除工程を示している。すなわち、図２の制御部２５が電磁バルブ２４を開放して、保持面１８の真空経路２１を大気に開放させた直後の説明図である。解除工程では、ピン２８Ａ〜２８Ｃの上端は、保持面１８の下方に没入された状態にある。

【0053】

図４（Ｂ）は、剥離工程が開始された直後の説明図である。すなわち、制御部２５がモータ４２を制御して、ピン２８Ａ〜２８Ｃを保持面１８からウェーハＷ側に一定量突出させた直後の状態が示されている（図６のＳ（Step）１００）。

【0054】

制御部２５は、荷重センサ６０Ａ〜６０Ｃによって検出されたピン２８Ａ〜２８Ｃにかかる各荷重に基づいて、保持面１８から突出するピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を制御する。

【0055】

また、制御部２５の記憶部は、剥離時においてウェーハＷを損傷させないための、ピン２８Ａ〜２８Ｃにかかる荷重（第１閾値）を記憶しており、検出した荷重が第１閾値以下となる場合にピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を増加させて、ウェーハＷを保持面１８から剥離させていく。

【0056】

更に、制御部２５は、検出した荷重が第１閾値を超えた場合にピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を固定し、剥離時にウェーハＷが破損することを防止する。突出量を固定する間に、すなわち、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出移動を停止している間に、保持面１８に対するウェーハＷの粘着力は、徐々に低下していく。

【0057】

そして、制御部２５は、突出量を固定した後、検出した荷重が第１閾値以下になるとピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を再び増加させる（図６のＳ１１０）。

【0058】

制御部２５は、上記動作を繰り返し行い、ピン２８Ａ〜２８Ｃが指定移動量まで移動したことを、すなわち、ウェーハＷが保持面１８から完全に剥離した位置まで移動したことを制御部２５が検出すると（図６のＳ１２０）、モータ４２を停止して剥離動作を終了する。

【0059】

このようにピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を制御することにより、実施形態のプローバ１０によれば、保持面１８に保持された粘着性のあるウェーハＷを損傷させることなく効率よく剥離させることができる。また、粘着性を有していないウェーハＷであっても、そのウェーハＷを損傷させることなく効率よく剥離させることができる。

【0060】

剥離動作が終了すると、図５（Ａ）の如く、ピン２８Ａ〜２８Ｃの上端をウェーハＷの受け取り位置まで突出させ、この後、搬送アーム４８によってウェーハＷが吸着保持されて検査部１６からローダ部１４に搬出される。

【0061】

第１のウェーハ剥離方法の一例を、数値を挙げて説明する。

【0062】

ピン２８Ａ〜２８Ｃの上端を保持面１８から上昇させていき、８００μｍ上昇させたときに制御部２５が、ピン２８Ａ〜２８Ｃにかかる荷重が第１閾値を超えたことを確認し、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を固定した。

【0063】

この後、制御部２５は、ピン２８Ａ〜２８Ｃにかかる荷重が第１閾値以下に低下したことを確認し、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を再び増加させた。この後、ピン２８Ａ〜２８Ｃの上端を保持面１８から９００μｍ上昇させたとき、制御部２５が、ピン２８Ａ〜２８Ｃにかかる荷重が第１閾値を超えたことを確認し、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を固定した。この動作を複数回繰り返し、ウェーハＷが保持面１８から完全に剥離した位置、例えば、保持面１８から１１００μｍ離間した位置まで移動したことを制御部２５が検出し、モータ４２を停止して剥離動作を終了した。

【0064】

第１のウェーハ剥離方法によれば、保持面１８に対するウェーハＷの粘着性が完全に低下した後、ピン２８Ａ〜２８Ｃを突き上げてウェーハＷを保持面１８から剥離させる剥離方法と比較して、ウェーハＷを効率よく短時間で剥離させることができる。

【0065】

図７は、第１のウェーハ剥離方法による剥離終了時間と、前記従来のウェーハ剥離方法による剥離終了時間とを比較したグラフである。

【0066】

図７の縦軸は、ウェーハ引き剥がし力である、保持面１８に対するウェーハＷの粘着力を示し、横軸は経過時間を示している。また、線Ａは、第１のウェーハ剥離方法によるウェーハ引き剥がし力と経過時間との関係を示し、線Ｂは、前記従来のウェーハ剥離方法によるウェーハ引き剥がし力と経過時間との関係を示している。

【0067】

図７の線Ａに示すように、第１のウェーハ剥離方法は、バキューム（真空吸着）を停止し、真空経路２１を大気開放した後、第１閾値に基づきピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を増加させ、固定させ、増加を再開しながらウェーハＷを保持面１８から徐々に剥離させていく。この動作によって、真空経路２１を大気開放した時間からｔ１時間経過後にウェーハＷを保持面１８から完全に剥離することができた。

【0068】

これに対して従来のウェーハ剥離方法では、保持面１８に対するウェーハＷの粘着性が完全に低下するまで剥離動作を行わない。このため、ウェーハＷを保持面１８から完全に剥離するために、真空経路２１を大気開放した時間からｔ２時間を要した。

【0069】

よって、第１のウェーハ剥離方法では、ウェーハＷを効率よく短時間で剥離させることができた。

【0070】

〈第２のウェーハ剥離方法〉
図８のテーブル２０には、３本のピン２８Ａ〜２８Ｃの全体にかかる荷重を検出するための、検出部の第１の荷重センサを構成する１台の荷重センサ６０Ｄが備えられている。図８（Ａ）は、保持面１８に対するウェーハＷの真空吸着保持を解除した解除工程を示している。図８（Ｂ）は、剥離工程が終了した説明図である。

【0071】

荷重センサ６０Ｄによって検出された荷重は、図３の制御部２５に出力される。

【0072】

制御部２５は、荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄから出力される荷重に基づき、モータ４２を制御する。

【0073】

図９は、図８に示した第２のウェーハ剥離方法のフローチャートである。

【0074】

ところで、ピン２８Ａ〜２８Ｃの全体にかかる荷重が、剥離時においてウェーハＷを損傷させないための荷重（第２閾値）以下であっても、ピン２８Ａ〜２８Ｃにそれぞれかかる荷重が、剥離時においてウェーハＷを局所的に損傷させないための荷重（第３閾値）を超えている場合には、第３閾値を超えているピンの突き上げによって、ウェーハＷが局所的に破損する問題がある。

【0075】

また、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出動作によってウェーハＷを保持面１８から安定して剥離させるための荷重のばらつきが第４閾値よりも大きい場合には、荷重のばらつきが第４閾値以下となるまでピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を固定することが好ましい。

【0076】

そこで、第２のウェーハ剥離方法は、上記問題を解消する。

【0077】

すなわち、制御部２５は、ピン２８Ａ〜２８Ｃを一定量突出させていき（図９のＳ２００）、荷重センサ６０Ｄによって検出されたピン２８Ａ〜２８Ｃの全体にかかる荷重が第２閾値以下となり（図９のＳ２１０）、かつ荷重センサ６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃによって検出されたピン２８Ａ〜２８Ｃにそれぞれかかる荷重が第３閾値以下となり（図９のＳ２２０）、かつピン２８Ａ〜２８Ｃの荷重のばらつきが第４閾値以下になると（図９のＳ２３０）、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出量を増加させる。

【0078】

この後、制御部２５は、上記動作を繰り返し行い、ピン２８Ａ〜２８Ｃが指定移動量まで移動したことを検出すると（図９のＳ２４０）、モータ４２を停止して剥離動作を終了する。

【0079】

これにより、第２のウェーハ剥離方法によれば、Ｓ２００〜Ｓ２２０の制御によって、剥離時におけるウェーハの局所的な破損を確実に防止することができる。また、Ｓ２３０の制御を組み込むことにより、ピン２８Ａ〜２８Ｃの突出動作によってウェーハＷを保持面１８から安定して剥離させることができる。

【0080】

なお、上記した第１乃至第４閾値は、ウェーハＷの形態（大きさ、厚さ、粘着剤等）によって実験的及び経験的に得られる値であり、ウェーハＷの形態によって適宜設定されるものである。

【0081】

また、実施形態のプローバ１０では、突き上げ部材として３本のピン２８Ａ〜２８Ｃを例示したが、ピンの本数は３本に限定されるものではなく、１本、２本又は４本以上であってもよい。また、突き上げ部材としてピンを例示したが、ウェーハＷを保持面から突き上げることができる部材であれば適用できる。

【符号の説明】

【0082】

Ｗ…ウェーハ、１０…プローバ、１２…プローバ本体、１４…ローダ部、１６…検査部、１８…保持面、１９…吸着溝、２０…テーブル、２１…真空経路、２２…プローブ、２３…真空源、２４…電磁バルブ、２５…制御部、２６…貫通孔、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ…ピン、３０…プレート、３２…ボールねじ装置、３４…ねじ軸、３６…ナット、３８…直動ガイド、４０…直動ガイド、４２…モータ、４３…ドライブ回路、４４…ロードポート、４６…容器、４８…搬送アーム、５０…サブチャックユニット、５２…プリアライメントユニット、６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄ…荷重センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】