特開 2024-142719 プローバ及びウェーハ搬送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024142719

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】プローバ及びウェーハ搬送方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241003BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055011

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 亜嵐

(72)【発明者】

【氏名】西河 秀平

【テーマコード（参考）】

4M106

5F131

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106BA01

4M106DD10

4M106DD23

4M106DJ02

4M106DJ04

4M106DJ05

4M106DJ06

4M106DJ07

4M106DJ38

5F131AA02

5F131BA39

5F131CA18

5F131DA33

5F131DA42

5F131EA02

5F131EA22

5F131EA23

5F131EA24

5F131EB01

5F131EB72

5F131FA17

5F131FA32

5F131FA33

5F131FA37

(57)【要約】

【課題】ウェーハを安定して搬送することが可能なプローバ及びウェーハ搬送方法を提供する。
【解決手段】ウェーハをＷ保持する保持面４４を有するウェーハチャック３８と、保持面４４に対して突没自在に設けられた複数のピン５０と、複数のピン５０の上端部５０Ａにそれぞれ設けられ、ウェーハＷを吸着可能な吸着部５２と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェーハを保持する保持面を有するウェーハチャックと、
前記保持面に対して突没自在に設けられたピン状の複数の支持部材と、
前記複数の支持部材の上端部にそれぞれ設けられ、前記ウェーハを吸着可能な吸着部と、
を備える、プローバ。

【請求項2】

前記吸着部は、前記支持部材の上端部に設けられた吸着孔を有する、
請求項１に記載のプローバ。

【請求項3】

前記支持部材は、軸方向に延びた中空領域を有する円筒状の中空部材であり、
前記中空領域の一端は前記吸着孔に連通している、
請求項２に記載のプローバ。

【請求項4】

前記中空領域の他端は、前記吸着孔に吸着力を付与する吸着力付与手段に連通している、
請求項３に記載のプローバ。

【請求項5】

前記吸着部は、前記支持部材の軸方向に伸縮可能な筒状のベローズを有する、
請求項１から４のいずれか１項に記載のプローバ。

【請求項6】

前記複数の支持部材は、前記保持面の中心を中心とする同心円に沿って配置される、
請求項５に記載のプローバ。

【請求項7】

前記複数の支持部材は、前記保持面の中心からの放射方向に沿って配置される、
請求項５に記載のプローバ。

【請求項8】

ウェーハチャックの保持面から突没自在に構成されたピン状の複数の支持部材の上端部にウェーハを吸着保持する吸着保持工程と、
前記吸着保持工程が行われた状態で前記複数の支持部材を昇降させることにより前記ウェーハを前記ウェーハチャック及び搬送アームのいずれか一方から他方に移動させる支持部材昇降工程と、
を備える、ウェーハ搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェーハに形成された複数のチップに対し電気的な検査を行うプローバ及びウェーハ搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程では、半導体ウェーハ（以下、ウェーハと言う。）に各種の処理を施して、デバイスを有する複数のチップを形成する。各チップは電気的特性が検査され、その後ダイサーで分断された後、リードフレーム等に固定されて組み立てられる。電気的特性の検査は、テスタを備えたプローバによって実施される。プローバは、ウェーハをウェーハチャックに吸着保持させて、各チップの電極にプローブを接触させる。テスタは、プローブに接続される端子から電源及び各種の試験信号をチップに供給し、チップの電極に出力される信号を解析することにより正常に動作するかを確認する。

【0003】

特許文献１には、ウェーハチャックの保持面に対し、３本の直棒状のピンを突没移動させることにより、ウェーハチャックに対しウェーハをロード及びアンロードするプローバが開示されている。

【0004】

特許文献１のプローバによれば、ウェーハをロードする場合、３本のピンは、駆動部によって保持面から保持面の上方に上昇移動され、例えば搬送アームによって予め受け取り位置に搬送されているウェーハを持ち上げる。その後３本のピンは、駆動部によって保持面に向けて下降移動される。この動作によってウェーハが保持面に載置される。また、ウェーハをアンロードする場合、３本のピンは、駆動部によって保持面から保持面の上方に上昇移動される。この動作によってウェーハが保持面から持ち上げられて搬送アームに受け渡される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１６１２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のプローバは、複数のピンによるウェーハの搬送において、これらのピン（実際にはウェーハが載置されるピンの上端部）とウェーハとの相対位置がずれる場合がある。この場合、例えば、ウェーハを搬送アームに受け渡した際に、ウェーハが搬送アームの正確な位置に載らなくなるため搬送アームによるウェーハの搬送に不具合が生じる場合がある。

【0007】

すなわち、従来のプローバは、複数のピンによるウェーハの搬送において、ウェーハを安定して搬送することができない問題がある。

【0008】

本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、ウェーハを安定して搬送することが可能なプローバ及びウェーハ搬送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】

【0009】

本発明のプローバは、上記目的を達成するために、ウェーハを保持する保持面を有するウェーハチャックと、保持面に対して突没自在に設けられたピン状の複数の支持部材と、複数の支持部材の上端部にそれぞれ設けられ、ウェーハを吸着可能な吸着部と、を備える。

【0010】

本発明の一形態は、吸着部は、支持部材の上端部に設けられた吸着孔を有することが好ましい。

【0011】

本発明の一形態は、支持部材は、軸方向に延びた中空領域を有する円筒状の中空部材であり、中空領域の一端は吸着孔に連通していることが好ましい。

【0012】

本発明の一形態は、中空領域の他端は、吸着孔に吸着力を付与する吸着力付与手段に連通していることが好ましい。

【0013】

本発明の一形態は、吸着部は、支持部材の軸方向に伸縮可能な筒状のベローズを有することが好ましい。

【0014】

本発明の一形態は、複数の支持部材は、保持面の中心を中心とする同心円に沿って配置されることが好ましい。

【0015】

本発明の一形態は、複数の支持部材は、保持面の中心からの放射方向に沿って配置されることが好ましい。

【0016】

本発明のウェーハ搬送方法は、上記目的を達成するために、ウェーハチャックの保持面から突没自在に構成されたピン状の複数の支持部材の上端部にウェーハを吸着保持する吸着保持工程と、吸着保持工程が行われた状態で複数の支持部材を昇降させることによりウェーハをウェーハチャック及び搬送アームのいずれか一方から他方に移動させる支持部材昇降工程と、を備える。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、ウェーハを安定して搬送することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態のプローバの構成を示した全体斜視図である。

【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である。

【図3】ピンの構成を示した縦断面図である。

【図4】３本のピンの各下端部の連結構造を示した斜視図である。

【図5】プローバのバキュームシステムを示したブロック図である。

【図6】プローバの電気的構成を示した機能ブロック図である。

【図7】ウェーハをロードするロードシーケンスを示したフローチャートである。

【図8】ウェーハをアンロードするアンロードシーケンスを示したフローチャートである。

【図9】歪みウェーハが保持面に引き込まれる状態を示した概略説明図である。

【図10】吸着部をベローズによって構成したピンの変形例を示す断面図である。

【図11】ベローズの動作を示す概略説明図である。

【図12】４本以上のピンを使用した場合のウェーハチャックの平面図である。

【図13】４本以上のピンを使用した場合のウェーハチャックの概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

〔プローバ〕
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搬送方法の実施形態について詳説する。

【0020】

図１は、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。

【0021】

図１に示すように、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、を備えている。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。

【0022】

〔ローダ部〕
ローダ部１４は、ロードポート１６に載せられた容器１８と、搬送アーム２０と、プリアライメント部２２と、を備えている。容器１８に格納された検査前のウェーハＷは、搬送アーム２０の吸着部２１によって真空吸着により保持（以下、吸着保持と言う。）される。その後ウェーハＷは、搬送アーム２０の搬送動作によって容器１８から取り出され、プリアライメント部２２に受け渡される。

【0023】

プリアライメント部２２においてウェーハＷは、ウェーハＷに形成されたオリフラ（又はノッチ）の位置が割り出される。その後ウェーハＷは、割り出されたオリフラが所定の方向に向くようにウェーハＷの角度方向がプローバ本体１２（検査部）での角度方向に合わされる（プリアライメント）。

【0024】

プリアライメントが終了したウェーハＷは、搬送アーム２０の吸着部２１によって吸着保持された後、搬送アーム２０の搬送動作によってローダ部１４からプローバ本体１２に搬入される。その後ウェーハＷは、後述するようにプローバ本体１２にて検査が行われる。検査が終了したウェーハＷは、プローバ本体１２の内部において搬送アーム２０の吸着部２１によって吸着保持された後、搬送アーム２０の搬送動作によってローダ部１４の容器１８に格納される。なお、ローダ部１４の詳細な構成については公知であるので、ここでは説明を省略する。

【0025】

〔プローバ本体〕
図２は、プローバ本体１２の内部に配置された検査部３０の側面図である。なお、後述するウェーハチャック３８は縦断面として示している。

【0026】

図２に示すように、検査部３０は、検査するチップの電極に接触されるプローブ３２を有するプローブカード３４と、テスタ３６と、ウェーハチャック３８と、を備えている。テスタ３６は、テストヘッド４０と、テストヘッド４０の端子とプローブカード３４の端子とを電気的に接続するインターフェイス４２と、を有する。テスタ３６は、プローブ３２に接続される端子から電源及び各種の試験信号をチップに供給し、チップの電極に出力される信号を解析することによりチップが正常に動作するかを確認する。

【0027】

プローブカード３４は、ヘッドステージ（不図示）に形成された開口部（プローブカード取付部）に着脱自在に保持される。プローブカード３４の下面（ウェーハチャック３８側の面）には複数のプローブ３２が形成されている。

【0028】

ウェーハチャック３８は、プローブカード３４の下方位置であって、プローブカード３４に対向する位置に配置される。ウェーハチャック３８は、ウェーハチャック３８の上面にウェーハＷを保持する保持面４４を有し、保持面４４には吸着溝４６が形成される。また、ウェーハチャック３８は、ＸＹＺθステージ４８に搭載されており、ＸＹＺθステージ４８はウェーハチャック３８を各方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ方向）に移動可能である。なお、ウェーハチャック３８は、本発明のウェーハチャックの一例である。

【0029】

このように構成された検査部３０を用いて行われるウェーハＷの電気的特性の検査（ウェーハレベル検査）では、まず、検査前のウェーハＷがウェーハチャック３８の保持面４４に載置されると、ウェーハＷはウェーハチャック３８の保持面４４に吸着保持される。その後、不図示のアライメントカメラ及び針位置検出カメラを用いて、ウェーハＷの電極とプローブカード３４のプローブ３２との相対的な位置合わせ（アライメント）が行われる。その後、ＸＹＺθステージ４８によりウェーハチャック３８をプローブカード３４に向けて上昇移動させて、プローブカード３４のプローブ３２にウェーハＷのチップの電極を接触させる。この状態で、テスタ３６からプローブ３２に電源及び各種の試験信号を供給し、チップから出力される信号検出して電気的特性の検査を行う。

【0030】

〔ウェーハのロード及びアンロード装置〕
図２に示すように、ウェーハチャック３８には、鉛直方向に貫通した３つの貫通孔３９が備えられており、これらの貫通孔３９には、３本の直棒状のピン５０がそれぞれ挿入されている。３本のピン５０は、ウェーハチャック３８の中心軸Ｐを中心とした同心円上に沿って配置されている。すなわち、３本のピン５０は、保持面４４の中心軸（ウェーハチャック３８の中心軸Ｐ）を中心とする同心円に沿って配置される。なお、ピン５０は、本発明の支持部材の一例である。

【0031】

図３は、ピン５０の構成を示した縦断面図である。図３に示すように、ピン５０は、ピン５０の上端部５０ＡにウェーハＷを吸着可能な吸着部５２を有する。この吸着部５２は、ピン５０の上端部５０Ａに設けられた吸着孔５４を有する。

【0032】

また、ピン５０は、円筒状の中空部材であり、ピン５０の軸Ｂ方向（ウェーハチャック３８の中心軸Ｐと平行）に延びた中空領域５６を有する。この中空領域５６の上端（中空領域５６の一端）は吸着孔５４に連通されている。

【0033】

図４は、各ピン５０同士を連結する連結部を示した斜視図である。図４に示すように、各ピン５０は、ウェーハチャック３８の下方位置において水平方向に配置されたプレート６０にそれぞれ連結される。各ピン５０は、プレート６０を介してピン昇降装置６２により昇降自在に構成される。

【0034】

具体的には、図２に示すように、プレート６０は、その右端部がピン昇降装置６２のねじ軸６４に螺合されたナット６６に連結されている。ねじ軸６４は、鉛直方向に配置される。また、ナット６６には、ナット６６の鉛直方向の移動をガイドする直動ガイド６８が連結されている。更に、プレート６０の左端部には、プレート６０の鉛直方向の移動をガイドする直動ガイド７０が連結されている。

【0035】

したがって、ピン昇降装置６２のモータ６３を駆動してねじ軸６４を正転又は逆転させることにより、ナット６６を介してプレート６０がねじ軸６４に沿って昇降移動する。

【0036】

プレート６０が上昇移動すると、各ピン５０が一斉に上昇移動し、各ピン５０がウェーハチャック３８の保持面４４から上方に突出していく。そして、各ピン５０がウェーハＷの受け取り位置（不図示）に移動すると、予め搬送アーム２０によって受け取り位置に搬送された検査前のウェーハＷが、各ピン５０の吸着部５２によって吸着保持される。なお、吸着部５２による吸着保持について後述する。

【0037】

その後プレート６０が下降移動すると、各ピン５０の全体が、図２の実線で示すようにウェーハチャック３８の保持面４４から一斉に没入する。これにより、ウェーハＷがウェーハチャック３８の保持面４４に載置される。保持面４４に載置されたウェーハＷは、前述したように保持面４４に吸着保持され、その後、テスタ３６によって電子デバイスの電気的特性が検査される。

【0038】

各ピン５０の下端部５０Ｂは、プレート６０を貫通して配置され、プレート６０の下面６０Ａに固定された、吸引用配管７２にそれぞれジョイント７３を介して連通される（図４参照）。これにより、各ピン５０の中空領域５６の下端（中空領域５６の他端）が吸引用配管７２に連通される。また、吸引用配管７２は、真空経路７４に連結され、真空経路７４は真空源７６に接続される。したがって、真空源７６によって真空経路７４の空気を吸引することにより、吸引用配管７２を介して各ピン５０の吸着孔５４に真空吸引力（吸着力）を付与することができる。すなわち、各ピン５０の中空領域５６の下端は、吸着孔５４に吸着力を付与する真空源７６に連通されている。なお、真空源７６は、本発明の吸着力付与手段の一例である。

【0039】

〔バキュームシステム〕
図５は、搬送アーム２０、ウェーハチャック３８及び各ピン５０に真空吸引力を付与するバキュームシステムを示したブロック図である。

【0040】

図５に示すバキュームシステムでは、搬送アーム２０（吸着部２１）、ウェーハチャック３８（吸着溝４６）及びピン５０（吸着孔５４）が、それぞれ真空経路７８、８０及び７４を介して真空源７６に連通される。また、真空経路７８、８０及び７４には、それぞれ電磁弁８２、８４、８６が設けられる。

【0041】

電磁弁８２、８４、８６は、後述の弁制御部９４からの指令信号によって開閉動作が制御されている。電磁弁８２、８４、８６は、それぞれ、各真空経路７８、８０、７４を大気開放した状態（大気開放状態）と、大気開放を閉鎖して真空源７６と各吸引部とが各真空経路７８、８０、７４を介して連通した状態（連通状態）とを切り替え可能な弁であり、例えば三方弁などにより構成される。

【0042】

以下、各電磁弁８２、８４、８６の動作について説明する。

【0043】

電磁弁８２が大気開放状態から閉鎖されると、搬送アーム２０の吸着部２１と真空源７６とが真空経路７８を介して連通状態となり、真空源７６からの真空吸引力が吸着部２１に付与される。これにより、吸着部２１によるウェーハＷの吸着が実行される。また、電磁弁８２が大気開放状態になると、真空経路７８が真空破壊により大気圧状態となり、吸着部２１によるウェーハＷの吸着が解除される。なお、真空経路７８には、真空経路７８内の圧力を検出する圧力センサ８８が設けられている。

【0044】

電磁弁８４が大気開放状態から閉鎖されると、ウェーハチャック３８の吸着溝４６と真空源７６とが真空経路８０を介して連通状態となり、真空源７６からの真空吸引力が吸着溝４６に付与される。これにより、吸着溝４６によるウェーハＷの吸着が実行される。また、電磁弁８４が大気開放状態になると、真空経路８０が真空破壊により大気圧状態となり、吸着溝４６によるウェーハＷの吸着が解除される。なお、真空経路８０には、真空経路８０内の圧力を検出する圧力センサ９０が設けられている。

【0045】

電磁弁８６が大気開放状態から閉鎖されると、各ピン５０の吸着孔５４と真空源７６とが真空経路７４を介して連通状態となり、真空源７６からの真空吸引力が各吸着孔５４に付与される。これにより、各吸着部５４によるウェーハＷの吸着が実行される。また、電磁弁８６が大気開放状態になると、真空経路７４が真空破壊により大気開放状態となり、各吸着孔５４によるウェーハＷの吸着が解除される。なお、真空経路７４には、真空経路７４内の圧力を検出する圧力センサ９２が設けられている。

【0046】

〔プローバの電気的構成〕
図６は、プローバ１０の電気的構成を示した機能ブロック図である。図６に示すように、プローバ１０の制御部１００は、システム制御部１０２、検査制御部１０４、プリアライメント制御部１０６、搬送制御部１０８、昇降制御部１１０、弁制御部９４及びコンピュータ可読媒体１１２を備える。

【0047】

システム制御部１０２は、制御部１００が備える上記の各種制御部を統括的に制御するものである。また、システム制御部１０２は、コンピュータ可読媒体１１２へのデータ等の書き込み、及びコンピュータ可読媒体１１２からのデータ等の読み出しを制御する。

【0048】

検査制御部１０４は、主としてテスタ３６の動作を制御する。プリアライメント制御部１０６は、プリアライメント部２２の動作を制御する。搬送制御部１０８は、搬送アーム２０の動作を制御する。昇降制御部１１０は、ピン昇降装置６２の動作を制御する。弁制御部９４は、既述のとおり各電磁弁８２、８４、８６の開閉動作を制御する。

【0049】

制御部１００のハードウェアは、コンピュータが適用される。制御部１００として機能するコンピュータは、１つ以上のプロセッサ及び１つ以上のコンピュータ可読媒体１１２を備える。コンピュータは、コンピュータ可読媒体１１２に記憶される１つ以上の命令を含むプログラムをプロセッサが実行して、制御部１００における各種の機能を実現する。

【0050】

制御部１００においては、１つのプロセッサを用いて１つの処理部又は２つ以上の処理部が実現されてもよいし、複数のプロセッサを用いて１つの処理部が実現されてもよい。プロセッサとして、汎用的な処理デバイスであるＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えてもよいし、特定の処理に特化した処理デバイスを備えてもよい。複数のプロセッサは、同一の種類であってもよいし、互いに異なる複数の種類であってもよい。

【0051】

コンピュータ可読媒体１１２は、主記憶装置であるメモリ、及び補助記憶装置であるストレージを備える。また、コンピュータ可読媒体１１２は、半導体メモリ、ハードディスク装置及びソリッドステートドライブ装置等を使用し得る。更に、コンピュータ可読媒体１１２は、複数のデバイスの任意の組み合わせを使用し得る。

【0052】

〔プローバの動作〕
次に、上記の如く構成されたプローバ１０の動作の一例について説明する。

【0053】

図７は、搬送アーム２０に吸着保持された検査前のウェーハＷを搬送アーム２０からウェーハチャック３８に受け渡すまでのロードシーケンス（ロード工程）を示したフローチャートである。

【0054】

図７に示すように、搬送アーム２０がウェーハチャック３８の上方位置に移動すると（ステップＳ１０）、搬送アーム２０（吸着部２１）によるウェーハＷの吸着動作を解除する（ステップＳ１２）。この後、搬送アーム２０の吸着力が低下するまで所定時間（例えば、３００ｍｓ）待機する（ステップＳ１４）。

【0055】

次に、各ピン５０（吸着部５２）による吸着動作を開始（実行）する（ステップＳ１６）。このとき、各ピン５０はウェーハチャック３８の内部に没入した状態である。この後、各ピン５０をピン昇降装置６２によってピンアップ開始高さ位置へ向けて上昇移動する（ステップＳ１８）。

【0056】

各ピン５０がピンアップ開始高さ位置に移動すると、各ピン５０の上端部５０Ａが受け取り位置に位置しているウェーハＷに当接する。このとき、各吸着部５２の吸着孔５４には予め吸着力が付与されているので、ウェーハＷは各ピン５０によって直ちに吸着保持される。この後、各ピン５０をピン昇降装置６２によってピンアップ終了高さ位置へ向けて上昇移動する（ステップＳ２０）。これにより、各ピン５０によってウェーハＷが搬送アーム２０から所定量持ち上げられる。この後、昇降制御部１１０がピンアップチェックを行い、各ピン５０が予め設定された規定の高さ位置まで上昇したことを確認する（ステップＳ２２）。

【0057】

次に、圧力センサ９２によって真空経路７４の圧力を検出し、検出した圧力が負圧（大気圧未満）であることを確認することにより、ピンアップ終了高さ位置まで上昇した各ピン５０上にウェーハＷが載っていることを確認する（ステップＳ２４）。この後、圧力センサ８８によって真空経路７８の圧力を検出し、検出した圧力が大気圧であることを確認することにより、搬送アーム２０にウェーハＷが載っていないことを確認する（ステップＳ２６）。このシーケンスによって、検査前のウェーハＷが搬送アーム２０から各ピン５０に受け渡される。この後、搬送アーム２０をウェーハチャック３８の上方位置から原点位置（例えば、ローダ部１４の内部の所定位置）に移動させて、各ピン５０から退避させる（ステップＳ２８）。

【0058】

次に、ウェーハチャック３８による吸着動作を開始する（ステップＳ３０）。この後、各ピン５０をピン昇降装置６２によってウェーハチャック３８に没入した原点位置（例えば、各ピンの上端部５０Ａ（吸着孔５４Ａ）が保持面４４と略面一の位置）へ向けて下降移動する（ステップＳ３２）。

【0059】

各ピン５０が原点位置に移動すると、圧力センサ９０によって真空経路８０の圧力を検出し、検出した圧力が負圧（大気圧未満）であることを確認することにより、ウェーハＷがウェーハチャック３８に吸着保持されたことを確認する（ステップＳ３４）。この後、各ピン５０の吸着動作を解除する（ステップＳ３６）。

【0060】

この後、圧力センサ９２によって真空経路７４の圧力を検出し、検出した圧力が大気圧であることを確認することにより、各ピン５０がウェーハＷから離脱したことを確認する（ステップＳ３８）。このシーケンスによって、検査前のウェーハＷが各ピン５０からウェーハチャック３８に受け渡される。

【0061】

以上説明したロードシーケンスにより、搬送アーム２０に吸着保持された検査前のウェーハＷを、搬送アーム２０からウェーハチャック３８に受け渡すことができる。

【0062】

次に、検査終了したウェーハＷをウェーハチャック３８から搬送アーム２０に受け渡すアンロードシーケンス（アンロード工程）について説明する。

【0063】

図８は、ウェーハチャック３８に吸着保持された検査後のウェーハＷをウェーハチャック３８から搬送アーム２０に受け渡すまでのアンロードシーケンス（アンロード工程）を示したフローチャートである。

【0064】

図８に示すように、まず、ウェーハチャック３８による吸着動作を解除する（ステップＳ５０）。この後、ウェーハチャック３８の吸着力が低下するまで所定時間待機する（ステップＳ５２）。

【0065】

次に、各ピン５０による吸着動作を開始する（ステップＳ５４）。このとき、各ピン５０はウェーハチャック３８の内部に没入した状態である。この後、各ピン５０をピン昇降装置６２によってピンアップ開始高さ位置へ向けて上昇移動する（ステップＳ５６）。

【0066】

次に、圧力センサ９２によって真空経路７４の圧力を検出し、検出した圧力が負圧（大気圧未満）であることを確認することにより、ピンアップ開始高さ位置まで上昇した各ピン５０上にウェーハＷが載っていることを確認する（ステップＳ５８）。この後、各ピン５０をピン昇降装置６２によってピンアップ終了高さ位置へ向けて上昇移動する（ステップＳ６０）。この後、昇降制御部１１０がピンアップチェックを行い、各ピン５０が予め設定された規定の高さ位置まで上昇したことを確認する（ステップＳ６２）。

【0067】

次に、圧力センサ８８によって真空経路７８の圧力を検出し、検出した圧力が大気圧であることを確認することにより、搬送アーム２０にウェーハＷが載っていないことを確認する（ステップＳ６４）。この後、搬送アーム２０がウェーハチャック３８の上方位置に移動する（ステップＳ６６）。これにより、搬送アーム２０は、ウェーハＷの下方位置に位置する。この後、搬送アーム２０によるウェーハＷの吸着動作を開始する（ステップＳ６８）。

【0068】

次に、各ピン５０による吸着動作を解除する（ステップＳ７０）。この後、各ピン５０をピン昇降装置６２によってウェーハチャック３８に没入した原点位置へ向けて下降移動する（ステップＳ７２）。この各ピン５０の下降移動動作の途中で各ピン５０の上のウェーハＷが搬送アーム２０に受け渡される。

【0069】

次に、圧力センサ８８によって真空経路７８の圧力を検出し、検出した圧力が負圧（大気圧未満）であることを確認することにより、搬送アーム２０にウェーハＷが吸着保持されたことを確認する（ステップＳ７４）。この後、搬送アーム２０をウェーハチャック３８の上方位置から原点位置に移動させる（ステップＳ７６）。

【0070】

以上説明したアンロードシーケンスにより、ウェーハチャック３８に吸着保持された検査後のウェーハＷを、ウェーハチャック３８から搬送アーム２０に受け渡すことができる。

【0071】

次に、実施形態のプローバ１０が有する効果について説明する。

【0072】

〔ウェーハの搬送安定性向上〕
実施形態のプローバ１０によれば、ウェーハＷを各ピン５０の吸着部５２によって吸着保持した状態で搬送（ロード及びアンロード）することができる。これにより、ウェーハＷと各ピン５０との相対的な位置ずれを規制した状態でウェーハＷを搬送することができる。したがって、実施形態のプローバ１０によれば、ウェーハＷを安定して搬送することが可能となる。

【0073】

また、実施形態のプローバ１０によれば、ウェーハＷを各ピン５０の吸着部５２によって吸着保持した状態で搬送することで、各ピン５０の昇降速度（上昇速度及び下降速度）の高速化が可能となる。これにより、従来の構成（各ピン５０の先端部５０Ａに吸着部５２が設けられていない構成）に比べて、ウェーハＷの搬送時間を短縮することができるので、スループットの向上を図ることができる。

【0074】

〔歪みウェーハに対する吸着保持性向上〕
通常の直径が３００ｍｍのシリコーンウェーハは、規格上で０．７７５ｍｍの厚みを持っているため歪みは少ないが、パワーデバイスのような裏面を研削加工したウェーハは変形していることが多く歪みが大きい。このような歪みが大きいウェーハＷ（以下、歪みウェーハＷと言う。）をウェーハチャック３８に載置しようとする場合、ウェーハチャック３８と保持面４４と歪みウェーハＷとの間には空気の抜け路（開放部）が形成されるため、歪みウェーハＷを保持面４４に沿って平坦状に吸着させることが困難となる場合がある。

【0075】

そこで、実施形態では、各ピン５０の吸着部５２の吸着動作を継続した状態で各ピン５０を下降させると、図９の概略図に示すように、歪みウェーハＷを各ピン５０によって保持面４４側に引き込むことができる。これにより、歪みウェーハＷはその歪みが平坦状に矯正されながら保持面４４へ押し付けられることから、上記の開放部が小さくなるので、歪みウェーハＷであってもウェーハチャック３８による吸着保持が可能となる。したがって、実施形態のプローバ１０によれば、歪みウェーハであってもプロービングを安定して実施することが可能となる。

【0076】

〔その他の効果〕
アンロードシーケンスにおいて、吸着部５２によってウェーハＷを吸着保持した後に、ウェーハチャック３８によるウェーハＷの吸着動作を解除した場合には、以下の効果が得られる。

【0077】

すなわち、ウェーハチャック３８の真空破壊によってウェーハチャック３８の吸着溝４６からエアーが噴出するが、このとき、ウェーハＷは吸着部５２によって予め吸着保持されているので、エアーによるウェーハＷのずれを抑制することができる。その結果、ウェーハＷを搬送アーム２０の正確な位置に受け渡すことができる。

【0078】

〔変形例〕
図１０は、ピン５０の吸着部５２を筒状のベローズ５８によって構成したピンの変形例が示されている。

【0079】

ベローズ５８は、一例として柔軟なゴム製であり、ピン５０の軸Ｂ方向に伸縮可能である。このベローズ５８の下端部５８Ｂがピン５０の上端部５０Ａに固定され、ベローズ５８の上端部５８Ａに吸着孔５４Ａが形成されている。この吸着孔５４Ａは、ベローズ５８の内部空間を介して吸着孔５４に連通されている。なお、ベローズ５８は、本発明のベローズの一例である。このように吸着部５２をベローズ５８によって構成することによって以下の効果が得られる。

【0080】

すなわち、ウェーハチャック３８の保持面４４に対する各ピン５０の下降移動量を多めに設定することにより、ベローズ５８の伸張動作によって歪みウェーハＷを保持面４４側に効果的に引き込むことができる。また、図１１の概略図に示すように、保持面４４に対して各ピン５０が過剰に下降した場合であっても、その分だけベローズ５８が伸張するので、各ピン５０からウェーハＷが受けるダメージを軽減することができる。

【0081】

実施形態では、３本のピン５０を適用したプローバ１０について説明したが、ピン５０の本数は３本に限定されるものではなく４本以上であってもよい。ピン５０の本数が増えることによって、保持面４４に対する歪みウェーハＷの吸着をより効果的に行うことができる。また、歪みウェーハの歪みのモードは様々（谷型、山型、波型など）であるが、４本以上のピン５０とベローズ５８を有する構成を採用することにより、全ての歪みモードに対応することが可能となる。

【0082】

図１２のＸＩＩＡ及びＸＩＩＢは、４本以上のピン５０を使用した場合のウェーハチャック３８の平面図（上面図）である。図１２のＸＩＩＡは、複数（本例では８本）のピン５０を保持面４４の中心Ｐを中心とする同心円に沿って配置した形態である。ＸＩＩＢは、複数（本例では１２本）のピン５０を保持面４４の中心Ｐからの放射方向に沿って配置した形態である。このように複数のピン５０をウェーハチャック３８に配置することにより、歪みウェーハＷの吸着をより一層効果的に行うことができる。

【0083】

図１３は、４本以上のピン５０を使用した場合のウェーハチャック３８の構造の一例を示した概略断面図である。

【0084】

図１３に示すように、各ピン５０は、ウェーハチャック３８に形成された孔１２６に昇降自在に取り付けられており、保持面４４から没入した状態において、ウェーハチャック３８の下部から突出することなくウェーハチャック３８の内部にその全体が収容されている。ウェーハチャック３８の内部には、プレート６０と吸引用配管７２とを収容し、且つプレート６０と吸引用配管７２の上下移動を許容する空間１２８が設けられている。この空間１２８は各孔１２６に連通されている。また、各ピン５０は、プレート６０を貫通し、それぞれ吸引用配管７２に連通されている。

【0085】

プレート６０には、ロッド１２０が連結され、このロッド１２０はウェーハチャック３８の下面３８Ａを貫通して、例えばエアシリンダ１２２のピストン１２４に連結されている。したがって、エアシリンダ１２２によってピストン１２４を伸縮することにより、ロッド１２０及びプレート６０を介して各ピン５０を保持面４４に対して突没させることができる。

【0086】

図１３に示すウェーハチャック３８によれば、ウェーハチャック３８の内部に各ピン５０を収容したので、ピン５０の本数分だけ貫通孔３９をウェーハチャック３８に形成する必要がなくなる。これによって、ウェーハチャック３８の剛性や断熱性を確保することができる。また、ウェーハチャック３８の下方は、ウェーハチャック３８の内部の各ピン５０を押し上げるために使い、内部の本数を増やしたピン５０によって吸着のサポートを行うことが可能となる。

【0087】

以上、実施形態に係るプローバ１０について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

【符号の説明】

【0088】

Ｗ…ウェーハ、Ｐ…中心軸、Ｂ…軸方向、１０…プローバ、１２…プローバ本体、１４…ローダ部、１６…ロードポート、１８…容器、２０…搬送アーム、２１…吸着部、２２…プリアライメント部、３０…検査部、３２…プローブ、３４…プローブカード、３６…テスタ、３８…ウェーハチャック、３８Ａ…下面、３９…貫通孔、４０…テストヘッド、４２…インターフェイス、４４…保持面、４６…吸着溝、４８…ＸＹＺθステージ、５０…ピン、５０Ａ…上端部、５０Ｂ…下端部、５２…吸着部、５４…吸着孔、５４Ａ…吸着孔、５６…中空領域、５８…ベローズ、５８Ａ…上端部、５８Ｂ…下端部、６０…プレート、６０Ａ…下面、６２…ピン昇降装置、６３…モータ、６４…ねじ軸、６６…ナット、６８…直動ガイド、７０…直動ガイド、７２…吸引用配管、７３…ジョイント、７４…真空経路、７６…真空源、７８…真空経路、８０…真空経路、８２…電磁弁、８４…電磁弁、８６…電磁弁、８８…圧力センサ、９０…圧力センサ、９２…圧力センサ、１００…制御部、１０２…システム制御部、１０４…検査制御部、１０６…プリアライメント制御部、１０８…搬送制御部、１１０…昇降制御部、１１２…コンピュータ可読媒体、１２０…ロッド、１２２…エアシリンダ、１２４…ピストン、１２６…孔、１２８…空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】