特開 2024-81618 プローブカード搬送装置およびプローブカード搬送方法

(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】P2024081618

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】プローブカード搬送装置およびプローブカード搬送方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/26 20200101AFI20240611BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

G01R31/26 J

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023205046

(22)【出願日】2023-12-05

(31)【優先権主張番号】10-2022-0168502

(32)【優先日】2022-12-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】イ，ホ ヨン

(72)【発明者】

【氏名】イ，セン チャン

【テーマコード（参考）】

2G003

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G003AA10

2G003AG04

2G003AH04

4M106AA01

4M106AA02

4M106BA01

4M106DD10

4M106DD30

(57)【要約】      （修正有）

【課題】複数のプローブカードを積載することができ、単独でプローブカードの交換が可能なプローブカード搬送装置およびその方法を提供する。
【解決手段】プローブカード搬送装置は、交換する第１プローブカードが載置する第１積載モジュール；交換される第２プローブカードが載置する第２積載モジュール；および半導体検査のためのプローブステーションから第２プローブカードを搬出するか、プローブステーションに第１プローブカードを搬入させるハンドグリッパーモジュールを含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

交換する第１プローブカードが載置する第１積載モジュール；
交換される第２プローブカードが載置する第２積載モジュール；および
半導体検査のためのプローブステーションから前記第２プローブカードを搬出するか、前記プローブステーションに前記第１プローブカードを搬入させるハンドグリッパーモジュールを含む、プローブカード搬送装置。

【請求項2】

前記第１積載モジュールは前記第２積載モジュールより上位レベルに配置される、請求項１に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項3】

前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールのうち少なくとも一つのモジュールは同一レベルに移動する、請求項２に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項4】

前記第２積載モジュールに前記第２プローブカードが載置する場合、前記少なくとも一つのモジュールは同一レベルに移動する、請求項３に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項5】

前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールの両方が移動する場合、前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールは互いに異なる方向に移動する、請求項３に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項6】

前記少なくとも一つのモジュールは回転移動および直進移動のいずれか一つの方式で移動する、請求項３に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項7】

前記第２積載モジュールが移動する場合、前記ハンドグリッパーモジュールも移動する、請求項３に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項8】

前記ハンドグリッパーモジュールは前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールより上位レベルに配置される、請求項１に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項9】

前記ハンドグリッパーモジュールは前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールが位置したレベルに下降して前記第１プローブカードおよび前記第２プローブカードをロードまたはアンロードする、請求項８に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項10】

前記プローブカード搬送装置は前記第１プローブカードが提供されると前記プローブステーションが位置した場所に自律走行して移動する、請求項１に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項11】

前記第１積載モジュールは前記第２積載モジュールと同一レベルに配置され、前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールは移動しない、請求項１に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項12】

前記第１プローブカードが前記第１積載モジュールの載置面内に載置しているかどうかを検査するためのセンサをさらに含む、請求項１に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項13】

前記センサは前記第１積載モジュールと前記第１プローブカードを含む映像を取得するセンサである、または前記第１積載モジュールの表面と前記第１プローブカードの間の距離を測定するセンサである、請求項１２に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項14】

前記ハンドグリッパーモジュールを制御するロボットアームモジュール；および
前記第１積載モジュール、前記第２積載モジュールおよび前記ロボットアームモジュールを移動可能に支持するサポートモジュールをさらに含む、請求項１に記載のプローブカード搬送装置。

【請求項15】

交換する第１プローブカードが載置する第１積載モジュール；
交換される第２プローブカードが載置する第２積載モジュール；および
半導体検査のためのプローブステーションから前記第２プローブカードを搬出するか、前記プローブステーションに前記第１プローブカードを搬入させるハンドグリッパーモジュールを含み、
前記第１プローブカードが提供されると前記プローブステーションが位置した場所に自律走行して移動し、
前記第１積載モジュールは前記第２積載モジュールより上位レベルに配置され、前記第２積載モジュールに前記第２プローブカードが載置する場合、回転移動および直進移動のいずれか一つの方式で同一レベルに移動し、
前記ハンドグリッパーモジュールは前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールより上位レベルに配置され、前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールが位置したレベルに下降して前記第１プローブカードおよび前記第２プローブカードをロードまたはアンロードする、プローブカード搬送装置。

【請求項16】

ハンドグリッパーモジュールがプローブステーションから第２プローブカードを搬出する段階；
第１プローブカードを搭載している第１積載モジュールが移動する段階；
前記ハンドグリッパーモジュールが前記第１積載モジュールの下部に配置される第２積載モジュールに前記第２プローブカードをロードする段階；
前記ハンドグリッパーモジュールが前記第１積載モジュールから前記第１プローブカードをアンロードする段階；および
前記ハンドグリッパーモジュールが前記第１プローブカードを前記プローブステーションに搬入させる段階を含む、プローブカード搬送方法。

【請求項17】

前記第２積載モジュールに前記第２プローブカードが搭載されると、前記第１積載モジュールが移動する前の位置に復帰する段階をさらに含む、請求項１６に記載のプローブカード搬送方法。

【請求項18】

前記第１積載モジュールに前記第１プローブカードを積載した状態で前記プローブステーションが位置した場所に自律走行して移動する段階をさらに含む、請求項１６に記載のプローブカード搬送方法。

【請求項19】

前記第１プローブカードは未使用のプローブカードであり、前記第２プローブカードは使用済みのプローブカードである、請求項１６に記載のプローブカード搬送方法。

【請求項20】

前記自律走行して移動する段階は上部に前記第１積載モジュール、前記第２積載モジュールおよび前記ハンドグリッパーモジュールが設置された駆動ユニットを用いて、
前記駆動ユニットはＡＧＶおよびＡＭＲのいずれか一つの形態で設けられる、請求項１８に記載のプローブカード搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプローブカード搬送装置および前記装置によるプローブカード搬送方法に関する。より詳細には、半導体製造工場内で活用できるプローブカード搬送装置および前記装置によるプローブカード搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程は半導体製造設備内で連続して行われ、前工程と後工程に区分することができる。ここで、前工程はウェハ上に回路パターンを形成して半導体チップを完成する工程をいい、後工程は前工程により完成された製品の性能を評価する工程をいう。

【0003】

半導体製造設備は半導体を製造するためにファブ（Ｆａｂ）と定義される半導体製造工場内に設置されることができる。ウェハは蒸着工程、フォト工程、エッチング工程、アッシング工程、イオン注入工程、洗浄工程、パッケージ工程、検査工程など半導体を生産するためのそれぞれの工程を順に経るためにそれぞれの工程が行われる設備へ移動されることができる。

【0004】

蒸着工程、フォト工程、アッシング工程、パッケージ工程などを経て半導体素子が製造されると、半導体素子の電気的特性を検査するためにプローブステーション（Ｐｒｏｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）で検査工程が行われることができる。プローブカード搬送ロボットはプローブステーション内で半導体素子の検査工程が行われるように半導体素子の特性に応じたプローブカードをプローブステーションに搬送する役割を果たすことができる。

【0005】

しかし、従来のプローブカード搬送ロボットはプローブカードを１個のみ積載することができ、２個以上のプローブカードを積載することはできない。そのため、プローブカードを交換しなければならない場合には、２台以上のプローブカード搬送ロボットを必要とする問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明で解決しようとする技術的課題は、複数のプローブカードを積載することができ、単独でプローブカードの交換が可能なプローブカード搬送装置およびその方法を提供することにある。

【0007】

本発明の技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及されていないまた他の技術的課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記技術的課題を達成するための本発明のプローブカード搬送装置の一態様（Ａｓｐｅｃｔ）は、交換する第１プローブカードが載置する第１積載モジュール；交換される第２プローブカードが載置する第２積載モジュール；および半導体検査のためのプローブステーションから前記第２プローブカードを搬出するか、前記プローブステーションに前記第１プローブカードを搬入させるハンドグリッパーモジュールを含む。

【0009】

前記技術的課題を達成するための本発明のプローブカード搬送装置の他の態様は、交換する第１プローブカードが載置する第１積載モジュール；交換される第２プローブカードが載置する第２積載モジュール；および半導体検査のためのプローブステーションから前記第２プローブカードを搬出するか、前記プローブステーションに前記第１プローブカードを搬入させるハンドグリッパーモジュールを含み、前記第１プローブカードが提供されると前記プローブステーションが位置した場所に自律走行して移動し、前記第１積載モジュールは前記第２積載モジュールより上位レベルに配置され、前記第２積載モジュールに前記第２プローブカードが載置する場合回転移動および直進移動のいずれか一つの方式で同一レベルに移動し、前記ハンドグリッパーモジュールは前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールより上位レベルに配置され、前記第１積載モジュールおよび前記第２積載モジュールが位置したレベルに下降して前記第１プローブカードおよび前記第２プローブカードをロードまたはアンロードする。

【0010】

前記技術的課題を達成するための本発明のプローブカード搬送方法の一態様は、ハンドグリッパーモジュールがプローブステーションから第２プローブカードを搬出する段階；第１プローブカードを搭載している第１積載モジュールが移動する段階；前記ハンドグリッパーモジュールが前記第１積載モジュールの下部に配置される第２積載モジュールに前記第２プローブカードをロードする段階；前記ハンドグリッパーモジュールが前記第１積載モジュールから前記第１プローブカードをアンロードする段階；および前記ハンドグリッパーモジュールが前記第１プローブカードを前記プローブステーションに搬入させる段階を含む。

【0011】

その他実施形態の具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】半導体動作検査のためのシステムの内部構成を概略的に示すブロック図である。

【図2】半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブステーションの内部構造を概略的に示す図である。

【図3】半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第１例示図である。

【図4】プローブカード搬送装置を構成する駆動ユニットの内部構成を概略的に示す図である。

【図5】半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第２例示図である。

【図6】半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第３例示図である。

【図7】プローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールの動作原理を説明するための第１例示図である。

【図8】プローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールの動作原理を説明するための第２例示図である。

【図9】プローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールおよび第２積載モジュールの動作原理を説明するための第１例示図である。

【図10】プローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールおよび第２積載モジュールの動作原理を説明するための第２例示図である。

【図11】プローブカード搬送装置を構成する第２積載モジュールの動作原理を説明するための第１例示図である。

【図12】プローブカード搬送装置を構成する第２積載モジュールの動作原理を説明するための第２例示図である。

【図13】プローブカード搬送装置を構成するハンドグリッパーモジュールの動作原理を説明するための例示図である。

【図14】プローブカード搬送装置を構成するハンドグリッパーモジュールの性能を説明するための第１例示図である。

【図15】プローブカード搬送装置を構成するハンドグリッパーモジュールの性能を説明するための第２例示図である。

【図16】プローブカード搬送装置を構成するマニピュレーターユニットの多様な性能を説明するための第１例示図である。

【図17】プローブカード搬送装置を構成するマニピュレーターユニットの多様な性能を説明するための第２例示図である。

【図18】プローブカードの載置状態が良好であるか否かを説明するための第１例示図である。

【図19】プローブカードの載置状態が良好であるか否かを説明するための第２例示図である。

【図20】半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第４例示図である。

【図21】半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第５例示図である。

【図22】第１実施形態によりプローブカードを交換する方法を説明するための流れ図である。

【図23】第２実施形態によりプローブカードを交換する方法を説明するための流れ図である。

【図24】第３実施形態によりプローブカードを交換する方法を説明するための流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下では添付する図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図面上の同じ構成要素に対しては同じ参照符号を使用し、これらに係る重複する説明は省略する。

【0014】

本発明は半導体製造工場内で用いることができるプローブカード搬送装置に関するものであり、前記プローブカード搬送装置は複数のプローブカードをロード／アンロードできることを特徴とする。本発明によれば、プローブステーション内のプローブカードを交換しなければならない場合にも単数のプローブカード搬送装置さえ備えていれば良く、そのため、半導体製造工場内の省スペースとプローブカード搬送装置の活用性を高める効果を得ることもできる。

【0015】

図１は半導体動作検査のためのシステムの内部構成を概略的に示すブロック図である。図１によれば、半導体動作検査のためのシステム１００はプローブカード１１０、プローブステーション１２０およびプローブカード搬送装置１３０を含んで構成されることができる。

【0016】

プローブカード（Ｐｒｏｂｅ Ｃａｒｄ；１１０）は、テスト装備が半導体の動作を検査できるように基板（例えば、ウェハ（Ｗａｆｅｒ））とテスト装備を連結させる役割を果たす。プローブカード１１０には探針が取り付けられるが、前記探針は基板に接触して基板に電気信号を送出する役割を果たす。テスト装備は基板に送出されてから戻ってくる電気信号を用いて半導体が不良か否かを判別する役割を果たすことができる。

【0017】

プローブステーション（Ｐｒｏｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；１２０）は、プローブカード１１０とテスト装備を用いて複数の半導体が設けられた基板の電気的特性を検査する役割を果たす。プローブステーション１２０はこのために検査チャンバ２１０、テスト装備２２０、基板支持ユニット２３０およびカメラモジュール２４０を含んで構成されることができる。

【0018】

図２は半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブステーションの内部構造を概略的に示す図である。以下の説明は図２を参照する。

【0019】

プローブステーション１２０は基板Ｗの電気的特性を検査する検査工程を行い得る。検査チャンバ２１０はこのような検査工程が行われる空間を提供する役割を果たす。

【0020】

プローブカード１１０は検査チャンバ２１０内で上部に設置される。前述したが、プローブカード１１０は基板Ｗの電気的特性を検査するためにテスト装備２２０と連結され得る。テスト装備２２０はプローブカード１１０との連結のために検査チャンバ２１０の外側上段面に密接に配置されることができる。

【0021】

プローブカード１１０は底面に少なくとも一つの探針（Ｐｒｏｂｅ；１１１）を含み得る。探針１１１はテスト装備２２０の制御に応じて基板Ｗに設けられたそれぞれの半導体チップに検査信号を印加する役割を果たすことができる。プローブカード１１０はカメラモジュール２４０により基板Ｗとプローブカード１１０の整列が完了すれば、探針１１１を基板Ｗ上の検査パッド（すなわち、半導体チップ）に接触させて検査信号を印加し得る。

【0022】

テスト装備（Ｔｅｓｔｅｒ；２２０）はプローブカード１１０を用いて基板Ｗの電気的特性を検査する役割を果たす。テスト装備２２０はプローブカード１１０の探針１１１を介して基板Ｗの電気的特性を検査するための電気信号を基板Ｗ内のそれぞれの半導体チップに印加し得、それぞれの半導体チップから戻ってくる電気信号に基づいて基板Ｗの電気的特性を検査し得る。

【0023】

基板支持ユニット２３０は検査チャンバ２１０の内部に配置され、基板Ｗを支持する役割を果たす。基板支持ユニット２３０は基板Ｗが検査チャンバ２１０の内部で水平方向（第１方向１０または第２方向２０）に移動できるように基板Ｗの位置を調節できる。また、基板支持ユニット２３０は基板Ｗが検査チャンバ２１０の内部で垂直方向（第３方向３０）に移動できるように基板Ｗの位置を調節することもできる。

【0024】

基板Ｗが水平方向に移動できるように基板Ｗの位置を調節する場合、基板支持ユニット２３０は基板Ｗ上の検査パッドがプローブカード１１０の探針１１１に対応して位置できるように基板Ｗの位置を調節できる。基板Ｗが垂直方向に移動できるように基板Ｗの位置を調節する場合、基板支持ユニット２３０は基板Ｗ上の検査パッドがプローブカード１１０の探針１１１に接触できるように基板Ｗの位置を調節できる。基板支持ユニット２３０は上部整列カメラ２４０ａと下部整列カメラ２４０ｂにより基板Ｗとプローブカード１１０の整列が完了すれば、基板Ｗが垂直方向に移動できるように基板Ｗの位置を調節できる。

【0025】

基板支持ユニット２３０はチャッキングモジュール２３２、回転駆動モジュール２３３、垂直駆動モジュール２３４、チャックステージ２３５および水平駆動モジュール２３６を含んで構成されることができる。

【0026】

チャッキングモジュール２３２は基板Ｗを支持する役割を果たす。チャッキングモジュール２３２は検査チャンバ２１０の内部でプローブカード１１０と対向するように配置されることができ、その上部にチャックプレート（Ｃｈｕｃｋ Ｐｌａｔｅ；２３１）を含むことができる。ここで、チャックプレート２３１はその上面に基板Ｗが載置できるように載置面を提供する役割を果たすことができる。

【0027】

図２には示していないが、チャッキングモジュール２３２は真空形成プレートをさらに含むことができる。真空形成プレートは真空吸着機能を有するものであり、チャックプレート２３１上に載置された基板Ｗをチャックプレート２３１に吸着させる役割を果たすことができる。チャッキングモジュール２３２が真空形成プレートをさらに含む場合、真空形成プレートはチャックプレート２３１の下部に配置されることができる。

【0028】

回転駆動モジュール２３３はチャッキングモジュール２３２を回転させる役割を果たす。回転駆動モジュール２３３はチャッキングモジュール２３２の下部に配置されることができ、基板Ｗ上の検査パッドとプローブカード１１０の探針１１１を整列させるためにチャッキングモジュール２３２を回転させることができる。

【0029】

垂直駆動モジュール２３４はチャッキングモジュール２３２の垂直方向（第３方向３０）位置を調節する役割を果たす。垂直駆動モジュール２３４は回転駆動モジュール２３３の下部に配置されることができ、基板Ｗ上の検査パッドをプローブカード１１０の探針１１１に接触させるためにチャッキングモジュール２３２の垂直方向位置を調節できる。

【0030】

チャックステージ２３５はチャッキングモジュール２３２、回転駆動モジュール２３３および垂直駆動モジュール２３４を支持する役割を果たす。チャックステージ２３５は垂直駆動モジュール２３４の下部に配置されることができる。

【0031】

水平駆動モジュール２３６はチャッキングモジュール２３２の水平方向（第１方向１０または第２方向２０）位置を調節する役割を果たす。水平駆動モジュール２３６はチャックステージ２３５の下部に配置されることができ、基板Ｗ上の検査パッドをプローブカード１１０の探針１１１に対応して位置させるためにチャッキングモジュール２３２の水平方向位置を調節できる。

【0032】

カメラモジュール２４０は基板Ｗとプローブカード１１０を整列させる役割を果たす。カメラモジュール２４０は上部整列カメラ２４０ａおよび下部整列カメラ２４０ｂを含むことができる。

【0033】

上部整列カメラ２４０ａは検査チャンバ２１０の内部上側に配置される。上部整列カメラ２４０ａは検査チャンバ２１０の内部上側から下方に撮影して基板Ｗ上のパターンに対するイメージを取得し得る。図２には示していないが、上部整列カメラ２４０ａはブリッジ形状を有する駆動モジュールにより水平方向（第１方向１０または第２方向２０）に移動され得る。

【0034】

下部整列カメラ２４０ｂは検査チャンバ２１０の内部下側に配置される。下部整列カメラ２４０ｂは検査チャンバ２１０の内部下側から上側方向に撮影してプローブカード１１０の探針１１１に対するイメージを取得し得る。上部整列カメラ２４０ａおよび下部整列カメラ２４０ｂにより取得したイメージは基板Ｗとプローブカード１１０を整列させることに活用される。

【0035】

図２には示していないが、プローブステーション１２０は基板Ｗの温度を調節するために加熱ユニット、冷却ユニットなどをさらに含むことができる。ここで、加熱ユニットはチャックプレート２３１を加熱させる役割をし、冷却ユニットはチャックプレート２３１を冷却させるためにチャックプレート２３１の内部に冷媒を供給する役割を果たす。加熱ユニット、冷却ユニットなどは検査チャンバ２１０の外部に設けられるが、検査チャンバ２１０の内部に設けられてもよく、プローブステーション１２０は加熱ユニット、冷却ユニットなどを用いて基板Ｗの温度が検査工程に適した温度になるように制御できる。

【0036】

再び図１を参照して説明する。

【0037】

プローブカード搬送装置１３０はプローブカード１１０を交換する役割を果たす。プローブカード搬送装置１３０はこのためにプローブステーション１２０が位置した所までプローブカード１１０を搬送する役割を果たすことができ、プローブステーション１２０にプローブカード１１０をロード・アンロード（Ｌｏａｄｉｎｇ ａｎｄ Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）する役割を果たすことができる。

【0038】

プローブカード搬送装置１３０はプローブステーション１２０が位置した所までプローブカード１１０を搬送するために半導体製造工場内で自律走行をする車両やロボットとして設けられることができる。プローブカード搬送装置１３０は、例えば、ドライバなしで自動で動くことができる産業用車両であるＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）として設けられることができ、自律移動ロボットであるＡＭＲ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ）として設けられることもできる。

【0039】

プローブカード搬送装置１３０はプローブカード１１０をロード・アンロードするためにグリッパ（Ｇｒｉｐｐｅｒ）を含み得る。プローブカード搬送装置１３０はグリッパを用いてプローブステーション１２０の内部にプローブカード１１０を搬入させることができ、プローブステーション１２０の内部からプローブカード１１０を搬出させることもできる。図２には示していないが、検査チャンバ２１０はプローブカード１１０の出入りが可能なようにその側壁に開閉可能な窓を含むことができる。

【0040】

プローブカード搬送装置１３０はプローブカード１１０を交換するために、すなわち、プローブステーション１２０が位置した所までプローブカード１１０を搬送し、プローブステーション１２０にプローブカード１１０をロード・アンロードするために、駆動ユニット（Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とマニピュレーターユニット（Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ Ｕｎｉｔ）を含むことができる。

【0041】

図３は半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第１例示図である。図３によれば、プローブカード搬送装置１３０は駆動ユニット３１０およびマニピュレーターユニット３２０を含んで構成されることができる。

【0042】

駆動ユニット３１０はプローブカード搬送装置１３０を目的地まで移動させる役割を果たす。プローブカード搬送装置１３０は駆動ユニット３１０のこのような役割によりプローブステーション１２０が位置した所までプローブカード１１０を搬送することができる。

【0043】

図４はプローブカード搬送装置を構成する駆動ユニットの内部構成を概略的に示す図である。図４によれば、駆動ユニット３１０は駆動モジュール４１０、キャスターモジュール４２０、センシングモジュール４３０、電源提供モジュール４４０および制御モジュール４５０を含んで構成されることができる。

【0044】

駆動モジュール４１０は複数の第１車輪４１０ａを含み、前記複数の第１車輪４１０ａを介してプローブカード搬送装置１３０を予め定められた経路に従って目的地に移動させる役割を果たす。駆動モジュール４１０は電源提供モジュール４４０から提供された電力を使用でき、制御モジュール４５０の制御に応じて作動できる。

【0045】

キャスターモジュール（Ｃａｓｔｏｒ Ｍｏｄｕｌｅ；４２０）は、大きさが第１車輪４１０ａより小さい複数の第２車輪を含み、前記複数の第２車輪を介してプローブカード搬送装置１３０の走行状態を変化させる役割を果たすことができる。キャスターモジュール４２０はプローブカード搬送装置１３０の走行方向や走行速度と関連してダンピング（Ｄａｍｐｉｎｇ）が可能なように衝撃や振動などを吸収できる材質で形成されることができ、そのため、プローブカード搬送装置１３０が高速で走行する場合にも安全性を高める効果を得ることができる。図３および図４には示していないが、キャスターモジュール４２０は駆動モジュール４１０と同様にハウジングＨの底面に設置されることができ、駆動モジュール４１０より外側に配置されることができる。なお、キャスターモジュール４２０は駆動ユニット３１０内に含まれないことも可能である。

【0046】

センシングモジュール４３０はプローブカード搬送装置１３０の自律走行のためのものであって、例えば、ライダー（ＬｉＤＡＲ）センサを含んで設けられることができる。センシングモジュール４３０はハウジングＨの前面に設置されるが、センシング効率を上げるためにハウジングＨの側面、後面、上面などにさらに設置されることも可能である。センシングモジュール４３０の設置位置、種類、個数などはこれに限定されず、用途などによって多様な形態に変更できるのはもちろんである。

【0047】

センシングモジュール４３０は例えば、プローブカード搬送装置１３０が目的地に移動する間に障害物を探索する役割を果たすことができる。プローブカード搬送装置１３０はセンシングモジュール４３０のこのような役割により障害物との衝突によってプローブカード１１０を落としたりプローブカード１１０が毀損したりすることを防止することができる。

【0048】

電源提供モジュール４４０は駆動モジュール４１０、キャスターモジュール４２０、センシングモジュール４３０、制御モジュール４５０など駆動ユニット３１０を構成するそれぞれの構成要素に電源を提供する役割を果たす。電源提供モジュール４４０はそれぞれの構成要素に継続して電源を提供でき、必要に応じて選択的に電源を提供することも可能である。

【0049】

制御モジュール４５０は駆動ユニット３１０を構成するそれぞれの構成要素の全体作動を制御する役割を果たす。のみならず、制御モジュール４５０はマニピュレーションユニット３２０を構成するそれぞれの構成要素の全体作動を制御する役割を果たすこともできる。本実施形態はこれに限定されず、駆動ユニット３１０を構成するそれぞれの構成要素の全体作動を制御する制御モジュールと、マニピュレーションユニット３２０を構成するそれぞれの構成要素の全体作動を制御する制御モジュールを別に構築することも可能である。

【0050】

再び図３を参照して説明する。

【0051】

マニピュレーターユニット３２０はプローブカード搬送装置１３０がプローブステーション１２０が位置した所まで移動する間にプローブカード１１０を把持して搬送する役割を果たす。また、マニピュレーターユニット３２０はプローブカード搬送装置１３０がプローブステーション１２０が位置した所に到達すると、プローブステーション１２０にプローブカード１１０をロード・アンロードする役割を果たす。

【0052】

半導体検査工程に用いられるプローブカード１１０の場合、現在は人が手動カートに積載した後プローブステーション１２０が位置した所まで搬送して直接積載させている。本実施形態のプローブカード搬送装置１３０は、自律走行が可能なロボットすなわち、駆動ユニット３１０とプローブカード１１０に対するマニピュレーションが可能なロボットすなわち、マニピュレーションユニット３２０を合わせたシステムであり、人が介入することなくプローブカード１１０の補給および回収に対する作業を完全自動化（Ｆｕｌｌ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）できることを特徴とする。

【0053】

マニピュレーターユニット３２０はプローブカード１１０のロード・アンロードを同時に行うことが可能なように複数の積載モジュールを含むことができる。図３の例示ではマニピュレーターユニット３２０が第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０など２個の積載モジュール５１０，５２０を含むことが示されているが、これに限定されず、マニピュレーターユニット３２０は３個以上の積載モジュールを含み得るのはもちろんである。

【0054】

以下ではマニピュレーターユニット３２０が２個の積載モジュール５１０，５２０を含む場合を例に挙げて説明する。

【0055】

マニピュレーターユニット３２０は第１積載モジュール５１０、第２積載モジュール５２０、ハンドグリッパーモジュール５３０、ロボットアームモジュール５４０およびサポートモジュール５５０を含んで構成されることができる。

【0056】

第１積載モジュール５１０はプローブカード搬送装置１３０が目的地まで移動する間にプローブカード１１０を積載する役割を果たす。ここで、第１積載モジュール５１０に積載されるプローブカード１１０はプローブステーション１２０に設置される新プローブカードをいう。

【0057】

第１積載モジュール５１０はプローブカード搬送装置１３０が目的地に移動する間にプローブカード１１０が動かないようにするためにプローブカード１１０を把持（Ｇｒｉｐｐｉｎｇ）することができる。しかし、これに限定されず、第１積載モジュール５１０は平板上にプローブカード１１０を真空吸着させてプローブカード１１０を動かないようにすることもでき、バスケット形状に形成されてその内部空間にプローブカード１１０を搭載させることも可能である。

【0058】

第２積載モジュール５２０は第１積載モジュール５１０と同様にプローブカード１１０が積載される載置面を提供する。ただし、第２積載モジュール５２０はプローブカード搬送装置１３０が目的地まで移動する間にプローブカード１１０を積載しない。その理由は、第２積載モジュール５２０に積載されるプローブカード１１０はプローブステーション１２０に既に設置されている、新プローブカードと交換される旧プローブカードであるからである。以下では新プローブカードを第１プローブカードと定義し、旧プローブカードを第２プローブカードと定義する。

【0059】

ハンドグリッパーモジュール（Ｈａｎｄ Ｇｒｉｐｐｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ；５３０）は、プローブカード１１０を把持してロード・アンロードする役割を果たす。第１積載モジュール５１０が第１プローブカードを積載し、第２積載モジュール５２０が第２プローブカードを積載する場合、ハンドグリッパーモジュール５３０は第１積載モジュール５１０から第１プローブカードをアンロード（Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）し、第２積載モジュール５２０に第２プローブカードをロード（Ｌｏａｄｉｎｇ）し得る。

【0060】

ロボットアームモジュール（Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍ Ｍｏｄｕｌｅ；５４０）は、その端部に設けられるハンドグリッパーモジュール５３０を含み、ハンドグリッパーモジュール５３０の移動を制御する役割を果たす。ロボットアームモジュール５４０はハンドグリッパーモジュール５３０が水平方向（第１方向１０または第２方向２０）に移動するように制御でき、ハンドグリッパーモジュール５３０が垂直方向（第３方向３０）に移動するように制御することもできる。または、ロボットアームモジュール５４０はハンドグリッパーモジュール５３０が対角線方向に移動するように制御することも可能である。

【0061】

ハンドグリッパーモジュール５３０およびロボットアームモジュール５４０は第１プローブカードおよび第２プローブカードのロード・アンロードのために第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０より上位に配置されることができる。しかし、第１プローブカードおよび第２プローブカードのロード・アンロードの両方を可能にすることができれば、ハンドグリッパーモジュール５３０およびロボットアームモジュール５４０は第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０の間に配置されるか、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０より下位に配置されることも可能である。

【0062】

サポートモジュール５５０は第１積載モジュール５１０、第２積載モジュール５２０、端部にハンドグリッパーモジュール５３０が設置されたロボットアームモジュール５４０などを支持する役割を果たす。サポートモジュール５５０は垂直方向（第３方向３０）を長手方向として駆動ユニット３１０のハウジングＨ上に設置されることができる。第１積載モジュール５１０、第２積載モジュール５２０、ロボットアームモジュール５４０などはサポートモジュール５５０の互いに異なる側部から延びることができ、水平方向（第２方向２０）を長手方向として駆動ユニット３１０のハウジングＨ上に配置されることができる。

【0063】

再び第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０について説明する。

【0064】

第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０は上下方向（第３方向３０）に配置されることができる。上側で垂直に下方を見る場合、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０は完全に重なるように上下方向に配置されることができる。または、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０は一部重なるように上下方向に配置されることができる。または、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０は重ならないように上下方向に配置されることも可能である。

【0065】

前述したが、第１積載モジュール５１０は交換するプローブカードすなわち、第１プローブカードを積載することができ、第２積載モジュール５２０は交換されるプローブカードすなわち、第２プローブカードを積載することができる。この場合、第１積載モジュール５１０は第２積載モジュール５２０より上位レベルに配置されることができる。しかし、これに限定されず、図５に示すように第１積載モジュール５１０は第２積載モジュール５２０より下位レベルに配置されることも可能である。または、図６に示すように、第１積載モジュール５１０は第２積載モジュール５２０と同一レベルに配置されることもできる。図５は半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第２例示図であり、図６は半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第３例示図である。

【0066】

第１積載モジュール５１０が第２積載モジュール５２０より上位レベルに配置される場合、第１積載モジュール５１０は図７の例示のように、水平方向（第１方向１０および第２方向２０）に回転移動が可能である。図７の例示では第１積載モジュール５１０が左側方向に回転移動することが示されているが、本実施形態における第１積載モジュール５１０は右側方向に回転移動することもできるのはもちろんである。

【0067】

しかし、これに限定されず、第１積載モジュール５１０は図８の例示のように水平方向（第１方向１０）に直線移動することも可能である。図８の例示では第１積載モジュール５１０が左側方向に直線移動することが示されているが、本実施形態における第１積載モジュール５１０は右側方向に直線移動することもできるのはもちろんである。

【0068】

第１積載モジュール５１０がこのように水平方向に回転移動するか、直線移動すると、ハンドグリッパーモジュール５３０が第２積載モジュール５２０上に第２プローブカードを積載できるようになる効果を得ることができる。図７はプローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールの動作原理を説明するための第１例示図であり、図８はプローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールの動作原理を説明するための第２例示図である。

【0069】

第１積載モジュール５１０が水平方向に回転移動するか、直線移動する場合、第２積載モジュール５２０はその位置が固定され得る。しかし、これに限定されず、第２積載モジュール５２０も水平方向に回転移動するか、直線移動することもできる。

【0070】

第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０の両方が移動可能に設けられる場合、第２積載モジュール５２０はその上部をハンドグリッパーモジュール５３０に露出させるために第１積載モジュール５１０と異なる方向に移動できる。例えば、図９の例示のように、第１積載モジュール５１０が左側方向に回転移動する場合、第２積載モジュール５２０は右側方向に回転移動できる。しかし、これに限定されず、第１積載モジュール５１０が右側方向に回転移動し、第２積載モジュール５２０が左側方向に回転移動することもできるのはもちろんである。図９はプローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールおよび第２積載モジュールの動作原理を説明するための第１例示図である。

【0071】

または、図１０の例示のように、第１積載モジュール５１０が左側方向に直線移動する場合、第２積載モジュール５２０は右側方向に直線移動できる。しかし、これに限定されず、第１積載モジュール５１０が右側方向に直線移動し、第２積載モジュール５２０が左側方向に直線移動することもできるのはもちろんである。図１０はプローブカード搬送装置を構成する第１積載モジュールおよび第２積載モジュールの動作原理を説明するための第２例示図である。

【0072】

なお、第１積載モジュール５１０が左側方向に回転移動する場合、第２積載モジュール５２０は右側方向に直線移動することも可能である。または、第１積載モジュール５１０が左側方向に直線移動する場合、第２積載モジュール５２０は右側方向に回転移動することも可能である。または、第１積載モジュール５１０が右側方向に回転移動する場合、第２積載モジュール５２０は左側方向に直線移動することも可能である。または、第１積載モジュール５１０が右側方向に直線移動する場合、第２積載モジュール５２０は左側方向に回転移動することも可能である。

【0073】

第１積載モジュール５１０はその位置が固定されることもできる。この場合、第１積載モジュール５１０より下位に配置される第２積載モジュール５２０をハンドグリッパーモジュール５３０に露出させるために、第２積載モジュール５２０が移動できる。例えば、図１１の例示のように、第２積載モジュール５２０が水平方向（第１方向１０および第２方向２０）に回転移動できる。図１１の例示では第２積載モジュール５２０が右側方向に回転移動することが示されているが、本実施形態における第２積載モジュール５２０は左側方向に回転移動することもできるのはもちろんである。図１１はプローブカード搬送装置を構成する第２積載モジュールの動作原理を説明するための第１例示図である。

【0074】

または、図１２の例示のように、第２積載モジュール５２０が水平方向（第１方向１０）に直線移動することもできる。図１２例示では第２積載モジュール５２０が右側方向に直線移動することが示されているが、本実施形態における第２積載モジュール５２０は左側方向に直線移動することもできるのはもちろんである。図１２はプローブカード搬送装置を構成する第２積載モジュールの動作原理を説明するための第２例示図である。

【0075】

ハンドグリッパーモジュール５３０は第２積載モジュール５２０が移動する場合、第２積載モジュール５２０に第２プローブカードを積載するために第２積載モジュール５２０と共に移動できる。この場合、ハンドグリッパーモジュール５３０は図１３の例示のように、第２積載モジュール５２０の移動方向および移動速度を考慮して第２積載モジュール５２０の移動位置に対応する位置に移動できる。図１３はプローブカード搬送装置を構成するハンドグリッパーモジュールの動作原理を説明するための例示図である。

【0076】

第１積載モジュール５１０が第２積載モジュール５２０より下位レベルに配置される場合、第１積載モジュール５１０をハンドグリッパーモジュール５３０に露出させるために、第１積載モジュール５１０が移動し、第２積載モジュール５２０はその位置が固定され得る。この場合は、第１積載モジュール５１０が図１１および図１２の第２積載モジュール５２０と同じ方式で回転移動するか直線移動できる。

【0077】

または、第１積載モジュール５１０をハンドグリッパーモジュール５３０に露出させるために、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０の両方とも移動できる。この場合は、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０が図９および図１０に示す方式で互いに異なる方向に回転移動するか直線移動できる。第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０のいずれか一つのモジュールは回転移動し、他の一つのモジュールは直線移動できるのはもちろんである。

【0078】

または、第１積載モジュール５１０をハンドグリッパーモジュール５３０に露出させるために、第２積載モジュール５２０が移動し、第１積載モジュール５１０はその位置が固定され得る。この場合は、第２積載モジュール５２０が図７および図８の第１積載モジュール５１０と同じ方式で回転移動するか直線移動できる。

【0079】

第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０が同一レベルに配置される場合、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０の両方がハンドグリッパーモジュール５３０に露出するので、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０は移動せずにその位置が固定されることができる。しかし、これに限定されず、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０のうち少なくとも一つの積載モジュールが移動できるのはもちろんである。

【0080】

なお、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０の両方がハンドグリッパーモジュール５３０に露出する場合、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０は必ずしも同一レベルに配置される必要はない。すなわち、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０のいずれか一つの積載モジュールが他の一つの積載モジュールより上位レベルに配置されてもよい。この場合は、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０が重ならないように上下方向に配置できるが、これに限定されず、プローブカード１１０のロード・アンロードが可能な範囲で一部重なるように配置されることも可能である。

【0081】

前述したが、ハンドグリッパーモジュール５３０はプローブカード１１０を把持してロード・アンロードできる。この場合は、図１４の例示のように、ハンドグリッパーモジュール５３０が垂直方向（第３方向３０）に移動し、第１積載モジュール５１０に接近して第１積載モジュール５１０上に載置されている第１プローブカードをアンロードするか、第２積載モジュール５２０に接近して第２積載モジュール５２０上に第２プローブカードをロードすることができる。図１４はプローブカード搬送装置を構成するハンドグリッパーモジュールの性能を説明するための第１例示図である。

【0082】

しかし、これに限定されず、図１５の例示のように、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０が垂直方向に移動してハンドグリッパーモジュール５３０に接近すると、ハンドグリッパーモジュール５３０が第１積載モジュール５１０上から第１プローブカードをアンロードするか、第２積載モジュール５２０上に第２プローブカードをロードすることも可能である。図１５はプローブカード搬送装置を構成するハンドグリッパーモジュールの性能を説明するための第２例示図である。

【0083】

図１４の例示は、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０が垂直方向に移動しない場合の例示であり、図１５の例示はハンドグリッパーモジュール５３０が垂直方向に移動しない場合の例示である。しかし、これに限定されず、第１積載モジュール５１０、第２積載モジュール５２０およびハンドグリッパーモジュール５３０はいずれも垂直方向に移動可能に設けることができ、第１積載モジュール５１０と第２積載モジュール５２０のいずれか一つの積載モジュールとハンドグリッパーモジュール５３０が垂直方向に移動可能に設けることも可能である。

【0084】

マニピュレーターユニット３２０はプローブカード１１０の載置状態を検査するためのモジュールをさらに含むことができる。マニピュレーターユニット３２０は例えば、図１６に図示のように映像取得センサ６１０をさらに含むことができる。図１６はプローブカード搬送装置を構成するマニピュレーターユニットの多様な性能を説明するための第１例示図である。

【0085】

映像取得センサ６１０は第１積載モジュール５１０に第１プローブカードが載置している場合、第１積載モジュール５１０と第１プローブカードを含むイメージを取得し得る。映像取得センサ６１０は例えば、ビジョンセンサ（Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）として設けられることができる。

【0086】

映像取得センサ６１０は第１積載モジュール５１０と第１プローブカードの両方が示されているイメージを取得するためにロボットアームモジュール５４０に設置され得る。しかし、第１プローブカードの載置状態を測定することが可能であれば、映像取得センサ６１０の位置は必ずしもこれに限定される必要はない。

【0087】

映像取得センサ６１０は駆動ユニット３１０の制御モジュール４５０と連動できる。制御モジュール４５０は映像取得センサ６１０により取得したイメージに基づいて第１プローブカードが第１積載モジュール５１０の載置面内に正しく載置しているかどうかを判別することができる。

【0088】

前述したが、マニピュレーションユニット３２０内のそれぞれの構成要素の全体作動を制御する制御モジュールが駆動ユニット３１０内のそれぞれの構成要素の全体作動を制御する制御モジュール４５０とは別に設けられることができる。以下では駆動ユニット３１０内のそれぞれの構成要素の全体作動を制御する制御モジュール４５０を第１制御モジュールと定義し、マニピュレーションユニット３２０内のそれぞれの構成要素の全体作動を制御する制御モジュールを第２制御モジュールと定義する。この場合、映像取得センサ６１０は第２制御モジュールと連動でき、第２制御モジュールは映像取得センサ６１０により取得したイメージに基づいて第１プローブカードが第１積載モジュール５１０の載置面内に正しく載置しているかどうかを判別することができる。

【0089】

上では映像取得センサ６１０を、第１プローブカードが第１積載モジュール５１０の載置面内に正しく載置しているかどうかを判別するためのセンサとして説明したが、これに限定されず、第２プローブカードが第２積載モジュール５２０の載置面内に正しく載置しているかどうかも判別できるのはもちろんである。

【0090】

マニピュレーターユニット３２０はプローブカード１１０の載置状態を検査するためのモジュールであり、図１７に図示のように、複数の有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎをさらに含むことも可能である。図１７はプローブカード搬送装置を構成するマニピュレーターユニットの多様な性能を説明するための第２例示図である。

【0091】

有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎは、第１積載モジュール５１０の表面（または載置面）６３０とプローブカード１１０の間の距離測定により第１プローブカードが第１積載モジュール５１０の載置面６３０上に正しく位置しているかどうかを判別するようにすることができる。同様に、有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎは、第２積載モジュール５２０の表面（または載置面）６３０とプローブカード１１０の間の距離測定により第２プローブカードが第２積載モジュール５２０の載置面６３０上に正しく位置しているかどうかを判別するようにすることができる。有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎは、例えば、超音波センサとして設けられることができる。

【0092】

有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎは、第１積載モジュール５１０および第２積載モジュール５２０の上部にプローブカード１１０が正常に位置しているかどうかを判別するようにするために、プローブカード１１０が載置する載置面６３０の表面に設置できる。有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎは、映像取得センサ６１０の場合と同様に第１制御モジュールまたは第２制御モジュールと連動できるが、第１制御モジュールまたは第２制御モジュールは、それぞれの有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｎの測定結果に基づいて載置面６３０の上部にプローブカード１１０が正常に位置しているかどうかを判別することができる。

【0093】

例えば、図１８に図示のように、複数の有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｋ，６２０ｋ＋１，…，６２０ｎはいずれも積載モジュール５１０，５２０とプローブカード１１０の間の距離が測定されるか、積載モジュール５１０，５２０とプローブカード１１０の間の測定距離が基準値以内であると、第１制御モジュールまたは第２制御モジュールは載置面６３０の上部にプローブカード１１０が正常に位置していると判別することができる。図１８はプローブカードの載置状態が良好であるか否かを説明するための第１例示図である。

【0094】

反面、図１９に図示のように、複数の有無感知センサ６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｋ，６２０ｋ＋１，…，６２０ｎの一部６２０ａ，６２０ｂ，…，６２０ｋが積載モジュール５１０，５２０とプローブカード１１０の間の距離が測定されないか、積載モジュール５１０，５２０とプローブカード１１０の間の測定距離が基準値を外れると、第１制御モジュールまたは第２制御モジュールは載置面６３０の上部にプローブカード１１０が正常に位置していないと判別することができる。図１９はプローブカードの載置状態が良好であるか否かを説明するための第２例示図である。

【0095】

以上、図３ないし図１９を参照して駆動ユニット３１０とマニピュレーターユニット３２０を含むプローブカード搬送装置１３０について説明した。上記では、マニピュレーターユニット３２０は２個の積載モジュール５１０，５２０とそれぞれ１個のハンドグリッパーモジュール５３０およびロボットアームモジュール５４０を含むことができ、前記モジュール５１０，５２０，５３０，５４０を用いてプローブステーション１２０にプローブカード１１０をロード・アンロードすることができる。

【0096】

しかし、これに限定されず、マニピュレーターユニット３２０はそれぞれ２個のハンドグリッパーモジュールとロボットアームモジュールを含み、前記モジュールを用いてプローブステーション１２０にプローブカード１１０をロード・アンロードすることも可能である。例えば、図２０の例示のように、マニピュレーターユニット３２０は第１ハンドグリッパーモジュール７１０、第２ハンドグリッパーモジュール７２０、第１ロボットアームモジュール７３０、第２ロボットアームモジュール７４０およびサポートモジュール７５０を含んで構成されることも可能である。

【0097】

前記の場合、第１ハンドグリッパーモジュール７１０および第２ハンドグリッパーモジュール７２０はプローブカード１１０を把持およびロード・アンロードする役割を果たすことができる。第１ハンドグリッパーモジュール７１０は前述した第１積載モジュール５１０が行う役割とハンドグリッパーモジュール５３０が行う役割の両方を果たすことができ、第１積載モジュール５１０およびハンドグリッパーモジュール５３０の多様な構造および動作を採用することができる。同様に、第２ハンドグリッパーモジュール７２０は前述した第２積載モジュール５２０が行う役割とハンドグリッパーモジュール５３０が行う役割の両方を果たすことができ、第２積載モジュール５２０およびハンドグリッパーモジュール５３０の多様な構造および動作を採用することができる。図２０は半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第４例示図である。

【0098】

マニピュレーターユニット３２０は複数のハンドグリッパーモジュールを含み得る。この場合、それぞれのハンドグリッパーモジュールはそれぞれのロボットアームモジュールと連結され、マニピュレーターユニット３２０は同じ個数のロボットアームモジュールとハンドグリッパーモジュールを含むことができる。

【0099】

マニピュレーターユニット３２０は互いに異なる個数のロボットアームモジュールとハンドグリッパーモジュールを含むことも可能である。例えば、マニピュレーターユニット３２０はハンドグリッパーモジュールよりも少ない個数のロボットアームモジュールを含むことができる。この場合、いくつかのハンドグリッパーモジュールは同じロボットアームモジュールに一対多で連結され、他のいくつかのハンドグリッパーモジュールは互いに異なるロボットアームモジュールに一対一で連結されることができる。

【0100】

マニピュレーターユニット３２０は前者の場合（すなわち、同じ個数のロボットアームモジュールおよびハンドグリッパーモジュールを含む場合）の例示として、第１ハンドグリッパーモジュール７１０および第２ハンドグリッパーモジュール７２０と、そのそれぞれに連結される第１ロボットアームモジュール７３０および第２ロボットアームモジュール７４０を含むことができる。

【0101】

しかし、これに限定されず、マニピュレーターユニット３２０は後者の場合（すなわち、互いに異なる個数のロボットアームモジュールおよびハンドグリッパーモジュールを含む場合）の例示として、図２１に図示のように、第１ハンドグリッパーモジュール７１０および第２ハンドグリッパーモジュール７２０と、前記二つのモジュール７１０，７２０の両方に連結される第３ロボットアームモジュール７６０を含むことも可能である。図２１は半導体動作検査のためのシステムを構成するプローブカード搬送装置の内部構造を概略的に示す第５例示図である。

【0102】

次に、プローブカード搬送装置１３０がプローブステーション１２０でプローブカード１１０を交換する方法について説明する。

【0103】

図２２は第１実施形態によりプローブカードを交換する方法を説明するための流れ図である。図２２の方法は図３のプローブカード搬送装置１３０により行われることができる。以下の説明は図３および図２２を参照する。

【0104】

先に、ハンドグリッパーモジュール５３０がロボットアームモジュール５４０の制御に応じて新規提供された第１プローブカードを第１積載モジュール５１０に搭載する（Ｓ８１０）。ここで、第１プローブカードはプローブステーション１２０に設置されている第２プローブカードと交換される予定の未使用のプローブカードをいう。

【0105】

その後、駆動ユニット３１０は第１積載モジュール５１０に第１プローブカードを搭載した状態でプローブステーション１２０が位置した所に移動する（Ｓ８２０）。

【0106】

その後、プローブステーション１２０が位置した所に到達すると、ハンドグリッパーモジュール５３０はプローブステーション１２０から第２プローブカードを直接搬出する（Ｓ８３０）。しかし、これに限定されず、搬出／搬入担当ロボットをプローブステーション１２０内またはその近くに別に設け、前記搬出／搬入担当ロボットによってプローブステーション１２０から第２プローブカードが搬出されると、ハンドグリッパーモジュール５３０は搬出／搬入担当ロボットから第２プローブカードの提供を受けることも可能である。前記では、第２プローブカードはプローブカード搬送装置１３０が持ってきた第１プローブカードと交換される使用済みプローブカードをいう。

【0107】

その後、第２積載モジュール５２０がハンドグリッパーモジュール５３０に露出できるように第１積載モジュール５１０が回転移動するか直線移動する（Ｓ８４０）。すると、ハンドグリッパーモジュール５３０が第２積載モジュール５２０上に第２プローブカードを搭載することが可能になる（Ｓ８５０）。

【0108】

第２プローブカードが第２積載モジュール５２０に搭載されると、第１積載モジュール５１０は逆方向への回転移動または直線移動により元の位置に復帰する（Ｓ８６０）。すると、ハンドグリッパーモジュール５３０が第１積載モジュール５１０に載置している第１プローブカードを把持してプローブステーション１２０に直接搬入させる（Ｓ８７０）。この場合、ハンドグリッパーモジュール５３０は搬出／搬入担当ロボットに第１プローブカードを提供し、搬出／搬入担当ロボットが第１プローブカードをプローブステーション１２０に直接搬入させることも可能である。

【0109】

以上、図２２を参照して説明した方法は、第１プローブカード（未使用のプローブカード）を搭載した第１積載モジュール５１０が第２プローブカード（使用済みのプローブカード）を搭載する第２積載モジュール５２０より上位レベルに配置される場合の例示である。しかし、これに限定されず、本実施形態では第１積載モジュール５１０が第２積載モジュール５２０より下位レベルに配置されることもできる。以下ではこの場合について説明する。

【0110】

図２３は第２実施形態によりプローブカードを交換する方法を説明するための流れ図である。図２３の方法は図５のプローブカード搬送装置１３０により行われることができる。以下の説明は図５および図２３を参照する。

【0111】

先に、ハンドグリッパーモジュール５３０がロボットアームモジュール５４０の制御に応じて新規に提供された第１プローブカードを第１積載モジュール５１０に搭載する（Ｓ９１０）。第１プローブカードは前述のように未使用のプローブカードをいう。

【0112】

その後、駆動ユニット３１０は第１積載モジュール５１０に第１プローブカードを搭載した状態でプローブステーション１２０が位置した所に移動する（Ｓ９２０）。

【0113】

その後、プローブステーション１２０が位置した所に到達すると、ハンドグリッパーモジュール５３０はプローブステーション１２０から第２プローブカードを直接搬出する（Ｓ９３０）。前述したが、第２プローブカードの搬出は別に設けられた搬出／搬入担当ロボットが行うことも可能である。第２プローブカードは前述のように使用済みのプローブカードをいう。

【0114】

その後、ハンドグリッパーモジュール５３０が第２積載モジュール５２０上に第２プローブカードを搭載する（Ｓ９４０）。第２プローブカードが第２積載モジュール５２０に搭載されると、第１積載モジュール５１０がハンドグリッパーモジュール５３０に露出できるように第２積載モジュール５２０が回転移動するか直線移動する（Ｓ９５０）。

【0115】

その後、ハンドグリッパーモジュール５３０が第１積載モジュール５１０に載置している第１プローブカードを把持してプローブステーション１２０に直接搬入させる（Ｓ９６０）。第１積載モジュール５１０はハンドグリッパーモジュール５３０が第１プローブカードを把持した状態で第２積載モジュール５２０より上位レベルに上昇すると、逆方向への回転移動または直線移動により元の位置に復帰する（Ｓ９７０）。

【0116】

前述したが、プローブカード搬送装置１３０は、図３の例示のように、１個のハンドグリッパーモジュール５３０と２個の積載モジュール５１０，５２０を含むことに限定されず、図２０の例示のように、２個のハンドグリッパーモジュール７１０，７２０を含むことも可能である。

【0117】

図２４は第３実施形態によりプローブカードを交換する方法を説明するための流れ図である。図２４の方法は図２０のプローブカード搬送装置１３０により行われることができる。以下の説明は図２０および図２４を参照する。

【0118】

先に、第１ハンドグリッパーモジュール７１０が第１ロボットアームモジュール７３０の制御に応じて新規提供された第１プローブカードを把持する（Ｓ１０１０）。その後、プローブカード１１０の交換のために駆動ユニット３１０はプローブステーション１２０が位置した所に移動する（Ｓ１０２０）。

【0119】

プローブステーション１２０が位置した所に到達すると、第２ハンドグリッパーモジュール７２０は第２ロボットアームモジュール７４０の制御に応じてプローブステーション１２０から第２プローブカードを直接搬出する（Ｓ１０３０）。しかし、これに限定されず、搬出／搬入担当ロボットをプローブステーション１２０内またはその近くに別に設け、前記搬出／搬入担当ロボットによってプローブステーション１２０から第２プローブカードが搬出されると、第２ハンドグリッパーモジュール７２０は搬出／搬入担当ロボットから第２プローブカードの提供を受けることも可能である。

【0120】

その後、第１ハンドグリッパーモジュール７１０が把持した第１プローブカードをプローブステーション１２０に直接搬入させる（Ｓ１０４０）。この場合、第１ハンドグリッパーモジュール７１０は搬出／搬入担当ロボットに第１プローブカードを提供し、搬出／搬入担当ロボットが第１プローブカードをプローブステーション１２０に直接搬入させることも可能である。

【0121】

本発明はプローブカードＡＭＲの上側積載部の回転型２段積載に関するものである。前記プローブカードＡＭＲは２個のプローブカードを同時にロード・アンロードするために上側積載部が回転可能であり、グリッパが各積載部に積載する形態で設けられることができる。

【0122】

また、本発明はプローブカードＡＭＲの積載部の移動型２段積載に関するものである。前記プローブカードＡＭＲは２個のプローブカードを同時にロード・アンロードすることが可能なように上／下側積載部とグリッパが左右移動して積載する形態で設けられることができる。

【0123】

プローブカードＡＭＲは２個のプローブカードを同時にロード・アンロードすることが可能なように積載部を含むことができる。プローブカードＡＭＲは一つのＡＭＲでプローブステーションにテストを完了したプローブカードを交換可能なように設けられることができる。プローブカードＡＭＲは複数のプローブカードを積載した後一つの経路で多数のプローブステーションと作業が可能なように設けられることができる。

【0124】

前者のプローブカードＡＭＲすなわち、上側積載部の回転型２段積載性能を備えたプローブカードＡＭＲは、プローブカード載置が可能な２段積載部を含むことができる。プローブカードＡＭＲは積載部にプローブカードを載置させる際、該当プローブカードが積載部に固定載置するように設けられることができる。プローブカードＡＭＲは上側積載部にロード・アンロード時にグリッパが動いて固定された上側積載部にロード・アンロードするように設けられることができる。プローブカードＡＭＲは下側積載部にロード・アンロード時に上側積載部が回転移動して下側積載部に載置可能にした後、グリッパが下側積載部にロード・アンロードするように設けられることができる。

【0125】

後者のプローブカードＡＭＲすなわち、積載部の移動型２段積載性能を備えたプローブカードＡＭＲは、プローブカード載置が可能な２段積載部を含むことができる。プローブカードＡＭＲは積載部にプローブカードを載置させる際、該当プローブカードが積載部に固定載置するように設けられることができる。プローブカードＡＭＲは、上側積載部にロード・アンロード時にグリッパが動いて固定された上側積載部にロード・アンロードするように設けられることができる。プローブカードＡＭＲは、下側積載部にロード・アンロード時に上側積載部と下側積載部が互いに逆方向に移動してロード・アンロードが可能なように移動した後、グリッパが移動して各積載部にロード・アンロードするように設けられることができる。

【0126】

以上のプローブカードＡＭＲが有する特徴を整理すると、次のとおりである。第一に、プローブカードを直接ロード・アンロードする自律走行ＡＭＲである。第二に、上部にはプローブカードを直接把持できるグリッパが存在する。第三に、グリッパの下にはプローブカードが載置できる積載部が設けられる。第四に、複数のプローブカードを積載するために上側積載部は一方向に回転移動が可能であり、下側積載部の使用時に回転移動できる。または、複数のプローブカードを積載するために上側積載部と下側積載部は互いに異なる方向に移動できる。第五に、グリッパが各積載部の高さに対応してロード・アンロードできる。

【0127】

プローブカードを交換するために２個のプローブカード搬送装置がプローブステーションに接近する場合、プローブステーションの周辺には２個のプローブカード搬送装置がプローブステーションに同時に接近できるように空間が確保されなければならない。また、プローブステーションにはそれぞれのプローブカード搬送装置がプローブカードを搬入および搬出できるようにプローブカード搬送装置のハンドユニットが出入りできる開口部も２個形成されなければならない。

【0128】

空間確保の問題を解決するために、２個のプローブカード搬送装置がプローブステーションに順次接近してプローブカードを搬入および搬出することもできる。または、１個のプローブカード搬送装置がプローブカードを順次搬入および搬出することもできる。しかし、このような場合は、プローブカードを交換するのに多くの時間が必要とされ、これにより全体的な工程時間（Ｔａｃｔ Ｔｉｍｅ）を長くなる問題を引き起こし得る。

【0129】

本実施形態によるプローブカード搬送装置は、複数のプローブカードをロード・アンロードできるので、半導体製造工場内の省スペースの効果を得ることができるだけでなく、半導体の生産にかかる全体的な工程時間を節約する効果も得ることができる。

【0130】

また、本実施形態では１個のプローブカード搬送装置を用いてプローブステーション内のプローブカード交換を行うことができるので、他の装置を他のプローブステーションで活用することができ、そのため、半導体製造工場内に配置されるプローブカード搬送装置の数量を減らす効果も得ることができる。

【0131】

本実施形態によるプローブカード搬送装置およびプローブカード搬送方法は、半導体製造工場内で物流自動化分野に適用することができる。

【0132】

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造することができ、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施できることを理解することができる。したがって、上記一実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

【符号の説明】

【0133】

１００ 半導体動作検査のためのシステム
１１０ プローブカード
１２０ プローブステーション
１３０ プローブカード搬送装置
２１０ 検査チャンバ
２２０ テスト装備
２３０ 基板支持ユニット
２４０ カメラモジュール
３１０ 駆動ユニット
３２０ マニピュレーターユニット
４１０ 駆動モジュール
４２０ キャスターモジュール
４３０ センシングモジュール
４４０ 電源提供モジュール
４５０ 制御モジュール
５１０ 第１積載モジュール
５２０ 第２積載モジュール
５３０ ハンドグリッパーモジュール
５４０ ロボットアームモジュール
５５０ サポートモジュール
６１０ 映像取得センサ
６２０ａ，６２０ｂ，・・・，６２０ｎ 有無感知センサ
６３０ ハンドグリッパー
７１０ 第１ハンドグリッパーモジュール
７２０ 第２ハンドグリッパーモジュール
７３０ 第１ロボットアームモジュール
７４０ 第２ロボットアームモジュール
７５０ サポートモジュール
７６０ 第３ロボットアームモジュール

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】