JP4048412B2

JP4048412B2 - 載置台の除電機構及び検査装置

Info

Publication number: JP4048412B2
Application number: JP2002014559A
Authority: JP
Inventors: 信人末平; 由宗三澤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: US20040178788A1; US7336471B2; TWI263290B; TW200302535A; JP2003218175A; KR20040004698A; WO2003063234A1; KR100745861B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、載置台の除電機構及び検査装置に関し、更に詳しくは、検査を行う時に被検査体の損傷を防止することができる載置台の除電機構及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程には検査装置を用いて被検査体（例えば、ウエハ）に形成された複数の半導体素子（以下、「デバイス」と称す。）を検査する工程がある。この検査装置は、例えば図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、カセットＣ内に収納されたウエハＷを一枚ずつ搬送するためのローダ室１と、このローダ室１に隣接し、ウエハＷの電気的特性検査を行うためのプローバ室２とを備えている。
【０００３】
図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、ローダ室１は、ウエハＷを一枚ずつ搬送するウエハ搬送機構３と、ウエハ搬送機構３を介してウエハＷを搬送する間にウエハＷのオリフラまたはノッチを基準にしてウエハＷの向きを揃える粗位置決め機構（以下、「サブチャック」と称す。）４とを備えている。一方、ローダ室２は、ウエハＷを載置して三軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ方向）に移動すると共にθ方向で正逆回転する載置台（以下、「メインチャック」と称す。）５と、メインチャック５の上方に配置されたプローブカード６と、プローブカード６のプローブ６Ａとメインチャック５上のウエハＷとの位置合わせを行う位置決め機構（以下、「アライメント機構」と称す。）７とを備えている。プローブカード６はプローバ室２のヘッドプレート８に固定され、このヘッドプレート８上にはテストヘッドＴがプローブカード６と電気的に接続可能に配置されている。
【０００４】
ウエハＷの検査を行う場合には、ローダ室１内ではウエハ搬送機構３がカセットＣ内のウエハＷを搬送しローダ室２内のメインチャック５上に載置する。ウエハ搬送機構３でウエハＷを搬送する間にサブチャック４においてウエハＷの一定方向に揃える。プローバ室２内ではメインチャック５がＸ、Ｙ及びθ方向へ移動しながらアライメント機構７を介してウエハＷとプローブ６Ａの位置合わせを行う。その後、メインチャック５がＸ、Ｙ方向へ移動し、最初のデバイスをプローブ６Ａの真下に位置させた後、メインチャック５がＺ方向に上昇してデバイスとプローブ６Ａを電気的に接触させてデバイスの検査を行う。検査後にはメインチャック５が下降し、メインチャック５がウエハＷのインデックス送りを繰り返してウエハＷの全デバイスの検査を行う。ウエハＷの検査後、メインチャック５及びウエハ搬送機構３を介してウエハＷをカセットＣ内の元の位置へ戻し、次のウエハＷの検査を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、メインチャック５には静電気が帯電し、ひいてはメインチャック５上のウエハＷにも静電気が帯電するため、ウエハＷの検査に伴ってデバイスとプローブ６Ａが接触する際にデバイスとプローブ６Ａ間の放電によるアークを発生してデバイスを損傷する虞があった。特に、デバイスの超高集積化及び薄膜化によりこのような現象が顕著になりつつある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、デバイス等の半導体素子が超高集積化及び薄膜化しても半導体素子の損傷を防止することができる載置台の除電機構及び検査装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の載置台の除電機構は、電気的特性検査を行うために被検査体を載置する正逆回転可能な載置台の静電気を除去する除電機構であって、上記載置台と機械的に離接し且つ接地された除電用のスイッチを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の載置台の除電機構は、請求項１に記載の発明において、上記スイッチと接地間に抵抗体を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の載置台の除電機構は、請求項１または請求項２に記載の発明において、上記載置台と上記スイッチ間に除電用の導電体を設けたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の載置台の除電機構は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明において、上記スイッチは上記載置台と弾力的に離接する接触子からなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項５に記載の載置台の除電機構は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発明において、上記載置台に上記スイッチと弾力的に接触し且つバネ性を有する除電用プレートを設けたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の検査装置は、電気的特性検査を行うために被検査体を載置する載置台と、この載置台を正逆回転させる回転駆動機構とを備えた検査装置において、上記載置台と機械的に離接し且つ接地された除電用のスイッチを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の検査装置は、請求項６に記載の発明において、上記スイッチと接地間に抵抗体を設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項８に記載の検査装置は、請求項６または請求項７に記載の発明において、上記載置台と上記スイッチ間に除電用の導電体を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項９に記載の検査装置は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の発明において、上記スイッチは上記載置台と弾力的に離接する接触子からなることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１０に記載の検査装置は、請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載の発明において、上記載置台に上記スイッチと弾力的に接触し且つバネ性を有する除電用プレートを設けたことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の検査装置１０は、図１に示すように、本実施形態の載置台（メインチャック）の除電機構２０を備えている以外は従来の検査装置に準じて構成されている。そこで、本実施形態の除電機構２０を中心に説明する。メインチャック１１はウエハを載置するチャックトップ１１Ａを有し、回転駆動機構（図示せず）を介して正逆回転可能に構成されている。チャックトップ１１Ａ、ひいてはチャックトップ１１Ａ上のウエハにも静電気が帯電するため、前述したようにウエハの検査時にデバイスを損傷する虞がある。
【００１９】
そこで、本実施形態ではウエハの交換を行う間に、本実施形態の除電機構２０を用いてチャックトップ１１Ａの静電気を除去するようにしてある。本実施形態の除電機構２０は、図１に示すように、スイッチとして機能する除電用の接触子（例えば、ポゴピン）２１と、このポゴピン２１と電気的に導通自在に接続され且つ導電性金属によって形成された除電用ブロック２２と、この除電用ブロック２２と電気的に接続され且つ接地された抵抗体２３とを備えている。また、チャックトップ１１Ａの外周面には除電用プレート２４が電気的に接続され、除電用プレート２４の端部２４Ａがチャックトップ１１Ａから外方に向けて突出している。この除電用プレート２４は導電性金属及びバネ性を有し、ポゴピン２１と離接するように配置されている。
【００２０】
ポゴピン２１は、チャックトップ１１Ａの除電を行う時以外には除電用プレート２４から離隔し、機械的なスイッチオフの状態になっている。除電用ブロック２２はポゴピン２１がスイッチオンの状態で除電用プレート２４及びポゴピン２１を介してチャックトップ１１Ａの静電気を一気に除去し、この静電気を一時的に蓄える。抵抗体２３は除電用ブロック２２に蓄えた静電気の急激な除去を回避する。従って、ポゴピン２１が除電用プレート２４の端部２４Ａと接触し、チャックトップ１１Ａの静電気を一気に除去して除電用ブロック２２に蓄え、抵抗体２３を介して徐々に接地側に放電することができる。
【００２１】
次に、動作について説明する。従来と同様にチャックトップ１１Ａ上のウエハの検査を終了し、チャックトップ１１Ａ上のウエハをウエハ搬送機構（図示せず）を介してプローバ室から搬出すると、次のウエハを受け取るまでの間に、メインチャック１１が回転し、除電機構２０を介してチャックトップ１１Ａの静電気を除去する。
【００２２】
即ち、メインチャック１１が回転すると、除電機構２０では除電用プレート２４の端部２４Ａとポゴピン２１が弾力的に接触し、除電用プレート２４がバネ力でチャックトップ１１Ａの外周面から部分的に離れると共にポゴピン２１が縮み、チャックトップ１１Ａとポゴピン２１を除電用プレート２４を介して電気的に接続してスイッチオンの状態になる。この状態でチャックトップ１１Ａに帯電した静電気が除電用プレート２４Ａ及びポゴピン２１を介して一気に除電用ブロック２２に流れ込み、チャックトップ１１Ａから静電気を除去する。除電用ブロック２２の静電気は抵抗体２３を介して接地側に流れ、除電用ブロック２２から静電気を除去する。次いで、メインチャック１１が逆回転してポゴピン２１が除電用プレート２４の端部２４Ａから離間し、機械的にスイッチオフになってチャックトップ１１Ａと除電機構２０が電気的な絶縁状態になる。
【００２３】
チャックトップ１１Ａの除電操作が終了すると、ウエハ搬送機構を介して次のウエハをチャックトップ１１Ａ上に載置する。引き続き、アライメント機構を介してメインチャック１１上のウエハとプローブの位置合わせを行った後、ウエハの各デバイスについて検査を行う。この際、チャックトップ１１Ａから静電気が除去され、ウエハは帯電することがないため、ウエハのデバイスとプローブが接触しても放電によるアークを発生することがなく、デバイスの損傷を防止することができ、ひいてはデバイスの歩留り低下を防止することができる。また、除電機構２０のポゴピン２１がチャックトップ１１Ａから機械的に切り離されて電気的に絶縁しているため、検査時にチャックトップ１１Ａからの電流がリークすることなく、安定した信頼性のある検査を行うことができる。
【００２４】
以上説明したように本実施形態によれば、検査装置１０にチャックトップ１１Ａと機械的に離接し且つ接地されたポゴピン２１を備えた除電機構２０を設けたため、ウエハの交換時に除電機構２０を用いてチャックトップ１１Ａに帯電した静電気を除去することができ、検査時にウエハとプローブ間の放電によるアークを防止してウエハの損傷を防止することができる。また、ポゴピン２１と接地間に抵抗体２３を設けたため、静電気の急激な放電を回避することができる。また、チャックトップ１１Ａとポゴピン２１間に除電用ブロック２２を設けたため、チャックトップ１１Ａの静電気を瞬時に除去することができる。また、スイッチとしてポゴピン２１を使用しているため、押圧力が小さくチャックトップ１１Ａに対する機械的な負荷を軽減することができる。
【００２５】
また、図２は本発明の除電機構の他の実施形態を示す概念図である。本実施形態の除電機構３０は、図３に示すように、チャックトップ１１Ａに接続された抵抗体３１と、この抵抗体３１に接続され且つ接地されたリレー３２とを備え、ウエハＷの交換時にリレー３２が破線で示すように電子的にオンした時にチャックトップ１１Ａの静電気を除去する。本実施形態の除電機構３０は上記実施形態と異なりリレー３２を使用しているため、ピコアンペア単位の電流がリークする虞がある。このため、検査時にピコアンペア単位の微小電流を測定する場合には検査の安定性を阻害する虞があるが、このような微小電流以外であれば、何等の問題もなく検査することができる。また、本実施形態では、同図に示すようにプローブカード１２のプローブ１２ＡをウエハＷに接触させて検査している最中も抵抗体３１がチャックトップ１１Ａと接続されているため、検査時に抵抗体３１がアンテナとして働いてノイズを拾い、テスタ１３による検査の安定性を阻害する虞がある。更に、リレー３２は駆動用の電源が必要となり、構造的に多少複雑である。本実施形態の除電機構３０はこのように多少の問題点もあるが、微小電流を測定する場合以外であれば、ウエハの損傷等の支障もなく検査を行うことができる。この点、上記実施形態の除電機構２０は本実施形態の除電機構３０のような問題もなく、安定性に優れた検査を行うことができる。
【００２６】
尚、本発明は上記各実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて各構成要素を適宜設計変更することができる。上記実施形態の除電機構２０ではポゴピン２１とグランド間に除電用ブロック２２及び抵抗体２３を設けた場合について説明したが、除電用ブロック２２及び抵抗体２３はなくてもチャックトップ１１Ａの除電を行うことができる。また、除電用プレート２４も設けず、チャックトップ１１ＡがＸ、Ｙ方向に移動することによりチャックトップ１１Ａとポゴピン２１が直接接触するようにしても良い。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に記載の発明によれば、デバイス等の半導体素子が超高集積化及び薄膜化しても半導体素子の損傷を防止することができる載置台の除電機構及び検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の除電機構の一実施形態を示す概念図である。
【図２】本発明の除電機構の他の実施形態に示す概念図である。
【図３】従来の検査装置の一例を示す図で、（ａ）は検査装置の内部を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
【符号の説明】
１０検査装置
１１メインチャック（載置台）
１１Ａチャックトップ（載置台）
２０、３０除電機構
２１ポゴピン（接触子）
２２除電用ブロック（除電用の導電体）
２３、３１抵抗体
３２リレー

Claims

電気的特性検査を行うために被検査体を載置する正逆回転可能な載置台の静電気を除去する除電機構であって、上記載置台と機械的に離接し且つ接地された除電用のスイッチを備えたことを特徴とする載置台の除電機構。
上記スイッチと接地間に抵抗体を設けたことを特徴とする請求項１に記載の載置台の除電機構。
上記載置台と上記スイッチ間に除電用の導電体を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の載置台の除電機構。
上記スイッチは上記載置台と弾力的に離接する接触子からなることを特徴とする請求項２〜請求項３のいずれか１項に記載の載置台の除電機構。
上記載置台に上記スイッチと弾力的に接触し且つバネ性を有する除電用プレートを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の載置台の除電機構。
電気的特性検査を行うために被検査体を載置する載置台と、この載置台を正逆回転させる回転駆動機構とを備えた検査装置において、上記載置台と機械的に離接し且つ接地された除電用のスイッチを備えたことを特徴とする検査装置。
上記スイッチと接地間に抵抗体を設けたことを特徴とする請求項６に記載の検査装置。
上記載置台と上記スイッチ間に除電用の導電体を設けたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の検査装置。
上記スイッチは上記載置台と弾力的に離接する接触子からなることを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の検査装置。
上記載置台に上記スイッチと弾力的に接触し且つバネ性を有する除電用プレートを設けたことを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか１項に記載の検査装置。