專利名稱：晶片檢驗(yàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體晶片的外觀檢驗(yàn)和膜厚檢驗(yàn)等的晶片檢驗(yàn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
過去，用于半導(dǎo)體晶片等的外觀檢驗(yàn)、膜厚檢驗(yàn)或缺陷檢驗(yàn)等的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，大都是采用以下結(jié)構(gòu)，即包括具有XY載物臺的顯微鏡，傳送晶片的傳送機(jī)械手，以及放置裝有晶片的片盒的片盒臺，并由其組合而構(gòu)成。
這種晶片檢驗(yàn)設(shè)備，基本上是由顯微鏡、傳送機(jī)械手和片盒臺各自構(gòu)成獨(dú)立的單元，并將這些單元組合在一起構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，由此能夠獲得自由地配置各單元和選擇機(jī)型的良好效果。
圖1是表示第1過去例的圖(參見日本特開平6-229934號公報(bào))。圖1表示以液晶玻璃基片作為被檢測體的例子。在此情況下，傳送裝置101的傳送臂102相對于紙面在上下方向、旋轉(zhuǎn)方向和單軸方向上能夠水平移動，從片盒104中取出玻璃基片，轉(zhuǎn)送到顯微鏡105的XY載物臺106上。
在第1過去例中，顯微鏡105(XY載物臺106)、作為傳送機(jī)械手的傳送臂102、和作為片盒臺的固定片盒臺103，分別具有獨(dú)立的單元結(jié)構(gòu)，所以，用戶能自由選擇各個(gè)單元的配置和機(jī)型。但是，其缺點(diǎn)是設(shè)備的占用面積和工作時(shí)的活動范圍大，并且，各個(gè)單元是單獨(dú)的設(shè)備，所以產(chǎn)生價(jià)格昂貴的問題。
因此，提出了把分別獨(dú)立的單元的一部分作為共用的設(shè)備。圖2是表示第2過去例的圖(參見日本特開平6-229934號公報(bào))。在第2過去例中，在顯微鏡105的XY載物臺106的X載物臺106a中，作為檢驗(yàn)載物臺使用的傳送臂102處于從X載物臺106a中突出來的狀態(tài)。在此情況下，傳送臂102和另外的傳送臂107在片盒104與基片臨時(shí)放置臺108之間沿單軸方向移動。并且，傳送臂107移動到基片臨時(shí)放置臺108上，接收玻璃基片并在其上面暫時(shí)放置玻璃基片。然后，由XY載物臺106的X載物臺106a的傳送臂102來接收玻璃基片，將其放置到X載物臺106a上，進(jìn)行檢驗(yàn)。
但是因?yàn)樵趥魉捅?02與傳送臂107之間需要傳遞基片的步驟，所以也不能減小占用面積，。并且在顯微鏡105與片盒104之間需要具有傳送臂的傳送機(jī)械手和基片臨時(shí)放置臺108，所以使設(shè)備增大，不能減小占用面積。
并且，這種第1和第2過去例的設(shè)備在處理晶片的時(shí)候，為了易于觀察表面圖形，要把晶片按照規(guī)定的方向放置在載物臺的規(guī)定位置上。在此，把放置到規(guī)定位置上稱為“定心”；把按照規(guī)定方向放置稱為“對準(zhǔn)位置”()。在片盒內(nèi)，晶片的定位邊的方向和位置都沒有確定，必須隨時(shí)對定位邊的定位方向進(jìn)行檢測(對準(zhǔn)位置)。
這種定位邊的定位方向的檢測方法例子示于圖3。在此情況下，通過調(diào)節(jié)塊203和204從兩側(cè)來夾持放置在晶片旋轉(zhuǎn)載物臺202上的晶片201，對晶片201進(jìn)行定心。然后，使晶片201一邊旋轉(zhuǎn)，一邊用傳感器205來檢測晶片201的外緣的形狀而檢測出定位邊201a。然后，利用定位邊201a的位置信息來使旋轉(zhuǎn)載物臺202進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使晶片201上的IC圖形與無圖示的載物臺的移動方向相平行，完成位置對準(zhǔn)操作。
如上所述，檢驗(yàn)晶片的情況下，需要有用于檢測定位邊的旋轉(zhuǎn)載物臺和傳感器。
以下說明以晶片為檢驗(yàn)對象的設(shè)備的第3過去例(參見日本特公昭56-50410號公報(bào))。在第3過去例中，在XY載物臺的上側(cè)軸板(在此為X載物臺)的兩側(cè)，配備了片盒和升降裝置以及氣動傳送裝置。并且，在顯微鏡的物鏡的下方設(shè)置了能旋轉(zhuǎn)的試樣吸附臺。晶片隨升降臺下降后被轉(zhuǎn)移到氣動傳送裝置上。晶片在氣動傳送裝置的推進(jìn)力作用下從片盒中被取出，傳送到試樣吸附臺上。
在第3過去例中，由于把重量很大的片盒和升降裝置放在載物臺上，所以，必須采取例如用彈簧吊住載物臺等重量對策。這樣，在第3過去例中，為了在XY載物臺的X軸板上安裝很重的升降裝置和片盒，必須采用大規(guī)模的重量對策，同時(shí)載物臺操作很費(fèi)力，使用不方便。
作為對第1至第3過去例進(jìn)行了改進(jìn)的裝置的例子，在X載物臺上只設(shè)置傳送臂和晶片載物臺，使片盒升降機(jī)與載物臺分離并獨(dú)立。
圖4是表示第4過去例的圖(參見日本特開平6-229934號公報(bào))。
在第4過去例中，通過使升降機(jī)部與載物臺進(jìn)行分離，而不需要載物臺的重量對策。在此情況下，在傳送臂301和運(yùn)送車301a之間設(shè)置了縮放機(jī)構(gòu)300，利用無圖示的汽缸或馬達(dá)來驅(qū)動傳送臂301使其能上下移動。運(yùn)送車301a被設(shè)置成能沿著配置在無圖示的XY載物臺的上板、即X軸板上所的導(dǎo)向軌進(jìn)行自由移動，利用無圖示的馬達(dá)能進(jìn)行水平移動。另一方面，片盒302放置在無圖示的升降單元上，能在上下方向上移動。升降單元獨(dú)立于XY載物臺，安裝在放置整個(gè)設(shè)備的基座板上。并且，晶片載物臺303安裝在可轉(zhuǎn)動的、XY載物臺的X軸板上。
在這種結(jié)構(gòu)中，移動運(yùn)送車301a把晶片304從片盒302中拉出，把晶片304轉(zhuǎn)移到晶片載物臺303上，然后使其隨晶片載物臺303一起轉(zhuǎn)動，來校準(zhǔn)定向邊的方向。然后，使傳送臂301旋回上升，從晶片載物臺303上取下晶片后，對晶片304進(jìn)行檢驗(yàn)。
但是，作為晶片獨(dú)特的檢驗(yàn)設(shè)備，第4過去例的設(shè)備具有下述缺陷。一般，晶片304的定位邊的檢測是利用配置在晶片外周部上的傳感器來進(jìn)行，因此，必須使晶片304和晶片載物臺303的中心相一致。但在第4過去例的設(shè)備中沒有定中心機(jī)構(gòu)。所以，例如即使在未定中心的狀態(tài)下能檢測出定位邊，也因?yàn)榫?04的中心偏移，所以要觀察晶片304上的某一點(diǎn)的情況下，為尋找指定點(diǎn)很費(fèi)時(shí)間。并且，傳送臂301用縮放機(jī)構(gòu)300進(jìn)行上下移動，所以，為了把晶片304放在晶片載物臺303上而當(dāng)下降時(shí)，傳送臂301以傾斜狀態(tài)進(jìn)行下降，所以，也產(chǎn)生把該晶片304放到晶片載物臺303上時(shí)的位置精度下降、對以后的檢驗(yàn)精度也有負(fù)面影響的問題。
此外，為了使檢驗(yàn)設(shè)備小型化，其已知的技術(shù)是特開平6-229934號公報(bào)。圖5是表示該檢驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的斜視圖。送入送出裝置101具有凹字形傳送臂102和凸字形改放臺103。凹字形傳送臂102既能從片盒104中取出基片105，也能把基片放置到片盒104內(nèi)。凸字形改放臺103既能從傳送臂102上接收基片并放置到X載物臺106上，也能把放置在X載物臺106上的基片改放到傳送臂102上。
但是，特開平6-229934號公報(bào)的檢驗(yàn)設(shè)備，利用凹字形傳送臂102從片盒104內(nèi)取出晶片，使凸字形改放臺103上升，從凹字形傳送臂102上接收晶片后，顯微鏡檢驗(yàn)用載物臺106進(jìn)行移動，去取晶片，所以，在片盒104和顯微鏡檢驗(yàn)用載物臺106之間不能設(shè)置宏觀檢驗(yàn)用的擺動載物臺。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種晶片檢驗(yàn)設(shè)備，在不增加占用面積的情況下實(shí)現(xiàn)有效的結(jié)構(gòu)，，同時(shí)能進(jìn)行高精度的晶片檢驗(yàn)。
本發(fā)明涉及的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，具有使存放多個(gè)晶片的片盒進(jìn)行升降的升降裝置、使從上述片盒內(nèi)供給的上述晶片在XY方向上移動的XY載物臺、以及對放置在該XY載物臺上的上述晶片進(jìn)行檢驗(yàn)的檢驗(yàn)頭，還包括晶片旋轉(zhuǎn)載物臺，設(shè)置在構(gòu)成上述XY載物臺的上載物臺上，用于保持上述晶片；以及傳送臂，在把上述上載物臺移動到與上述片盒的開口相對置的傳遞位置上的狀態(tài)下，經(jīng)過上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的上方，在上述片盒和上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺之間進(jìn)行直線移動，把上述晶片從上述片盒內(nèi)傳送到上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)局面，則能使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，不增加設(shè)備的占用面積，而且具有晶片的定心和位置對準(zhǔn)功能相結(jié)合，可進(jìn)行高精度的晶片檢驗(yàn)。


圖1是說明第1過去例的結(jié)構(gòu)概要圖。
圖2是說明第2過去例的結(jié)構(gòu)概要圖。
圖3是說明第3過去例的結(jié)構(gòu)概要圖。
圖4是說明第4過去例的結(jié)構(gòu)概要圖。
圖5是說明第5過去例的結(jié)構(gòu)概要圖。
圖6A和圖6B是表示采用本發(fā)明一實(shí)施方式的晶片檢驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)概要圖，圖6A是正視圖，圖6B是俯視圖。
圖7是表示一實(shí)施方式中所采用的設(shè)定部和晶片檢驗(yàn)部的結(jié)構(gòu)概要圖。
圖8A和圖8B是表示利用薄樹脂片來把一實(shí)施方式中所使用的晶片粘接到劃片架上的圖。
圖9是表示涉及本發(fā)明另一實(shí)施方式的晶片檢驗(yàn)用載物臺的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
實(shí)施方式以下根據(jù)附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的一實(shí)施方式。
圖6A和圖6B是表示采用本發(fā)明一實(shí)施方式的晶片檢驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)概要圖，圖6A是正視圖，圖6B是俯視圖。
在圖6A和圖6B中，設(shè)備主體1具有把下述晶片10作為基片進(jìn)行存放的片盒部2，以及用于檢驗(yàn)晶片10的晶片檢驗(yàn)部3。
片盒部2具有存放多個(gè)晶片10的片盒4。該片盒4具有升降裝置5，升降裝置5使片盒4整體在上下方向上移動。
晶片檢驗(yàn)部3具有用于對晶片10進(jìn)行光學(xué)觀察的、作為光學(xué)觀察裝置的顯微鏡6，以及用于放置晶片10并使其能在XY軸方向上移動的XY載物臺7。該XY載物臺7具有晶片傳送功能和晶片位置對準(zhǔn)功能。
顯微鏡6具有物鏡6a和鏡筒6b。物鏡6a對移動到規(guī)定位置上的XY載物臺7上的晶片10表面的圖像進(jìn)行放大。鏡筒6b具有一種光學(xué)系統(tǒng)(無圖示)，用于把經(jīng)過物鏡6a放大后的觀察圖像成像到設(shè)備主體1的前面，同時(shí)觀察者能通過目鏡6c或CCD攝像機(jī)來觀察該觀察圖像(晶片表面圖像)。
操作部8具有供觀察者對整個(gè)設(shè)備進(jìn)行操作用的各種開關(guān)類。
圖7是進(jìn)一步詳細(xì)說明片盒部2和晶片檢驗(yàn)部3的圖。在圖7中，晶片檢驗(yàn)設(shè)備具有基座板11，片盒部2和晶片檢驗(yàn)部3被并排地設(shè)置在基座板11上。
片盒部2具有片盒4。片盒4具有對置的一對側(cè)壁4a、4b。在側(cè)壁4a、4b的相對的面上，在上下方向上形成了許多沿水平方向的狹縫4c。利用側(cè)壁4a、4b上的相對著的狹縫4c，在疊加方向上保存許多晶片10。
在片盒4內(nèi)具有升降裝置5作為升降工具。由控制器控制的馬達(dá)(均無圖示)來對升降裝置5進(jìn)行定位，同時(shí)使晶片10在疊加方向上上下移動。在此情況下，升降裝置5能使片盒4按照各個(gè)狹縫4c之間的距離進(jìn)行上下步進(jìn)移動。
另一方面，晶片檢驗(yàn)部3具有XY載物臺7。該XY載物臺7具有Y載物臺71(亦稱為“下載物臺”)和作為上板的X載物臺72(亦稱為“上載物臺”)，Y載物臺71沿著從片盒4中拉出晶片10的方向(片盒4的開口方向)形成細(xì)長的矩形板，它能沿著直線導(dǎo)軌12進(jìn)行移動，該直線導(dǎo)軌12配置在基座板11上，其方向(圖示的Y軸方向)垂直于晶片10的拉出方向(片盒4的開口方向)。在此情況下，Y載物臺71通過由無圖示的控制器控制的馬達(dá)13來驅(qū)動而轉(zhuǎn)動的滾珠絲杠14進(jìn)行直線移動。
Y載物臺71在其上部具有X載物臺72。X載物臺72能夠沿著在晶片10的拉出方向(片盒4的開口方向)、即圖示X軸方向上配置的直線導(dǎo)軌15進(jìn)行移動。在此情況下，X載物臺72通過由無圖示的控制器控制的馬達(dá)16(設(shè)置在Y載物臺71上)來驅(qū)動而轉(zhuǎn)動的滾珠絲杠17(進(jìn)給絲杠)進(jìn)行直線移動。
X載物臺72在其上面具有作為傳送裝置的傳送臂18。傳送臂18具有設(shè)置在X載物臺72上且在片盒4的開口方向上可進(jìn)行直線移動的基端部180，以及從該基端部180向水平方向平行地突出、作為晶片支承部對晶片10的兩邊進(jìn)行支承的一對臂片181、182。臂片181、182之間的間隔，應(yīng)使其能插入到與晶片10的撓曲小的片盒4的兩壁4a、4b相接近的位置。在此情況下，基端部180成門型以通過晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的上方，，臂片181、182的厚度尺寸應(yīng)使其能插入到在片盒4內(nèi)疊加保存的晶片10之間。并且，臂片181、182具有載置并吸附支承晶片10用的多個(gè)(各2個(gè))吸附墊19。并且，臂片181、182在各自靠近基端部180的根部具有定位銷211、212，用于在傳送臂18上限制晶片10的位置。在基座板11上具有銷23，該銷23與上述定位銷(限制銷)211、212布置成對置狀態(tài)，用于和定位銷211、212一起來夾持晶片10，對晶片10進(jìn)行定心。由該定位銷211、212和銷23來構(gòu)成對晶片10進(jìn)行定心的定心裝置。
并且，這種傳送臂18能夠沿著以晶片10的拉出方向(X軸方向)設(shè)置在X載物臺72上的直線導(dǎo)軌21進(jìn)行移動。在此情況下，傳送臂18通過由無圖示的控制器控制的馬達(dá)和同步皮帶(均無圖示)進(jìn)行直線移動。
這樣，X載物臺72移動到與片盒4的開口相對并接近片盒4的極限位置后停止，傳送臂18進(jìn)一步朝向片盒4內(nèi)進(jìn)行直線移動，使臂片181、182插入到片盒4內(nèi)。而且，如果其結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)如下動作，即傳送臂18通過晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的上方向片盒4內(nèi)移動，把從片盒4內(nèi)取出的半導(dǎo)體晶片轉(zhuǎn)移到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上，那么也可以在X載物臺以外設(shè)置傳送臂18。
X載物臺72在其上部具有晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22。該晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22設(shè)置在傳送臂18的臂片181、182之間，其形狀為圓形，其直徑大致上等于或者稍小于晶片10的直徑。在晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的周緣部上形成有缺口221、222，以免在與傳送臂18之間進(jìn)行晶片10的傳遞時(shí)妨礙臂片181、182。并且，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22能夠在垂直方向上從傳送臂18的下方移動到上方。該晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22在傳送臂18上利用定位銷211、212和銷(推頂銷)23對晶片10進(jìn)行定心之后，上升到與傳送臂18的表面大致相同的高度，載置晶片10。另一方面，使晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22從傳送臂18的上方移動到下方，這樣載置的晶片10移動到傳送臂18側(cè)。而且，當(dāng)轉(zhuǎn)移該晶片10時(shí)，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22返回到切口221、222與臂片181、182相平行的位置(處于該位置上的狀態(tài)稱為“初始狀態(tài)”)然后晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22進(jìn)行升降。
也就是說，當(dāng)晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22處于初始狀態(tài)時(shí)，能利用垂直方向的移動來向傳送臂18轉(zhuǎn)移晶片10。并且，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22在晶片10的放置面上具有由多個(gè)吸附用同心圓狀溝槽構(gòu)成的吸附墊223，用吸附墊223來吸附和固定晶片10，使晶片10在此態(tài)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在此情況下，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22由無圖示的控制器來進(jìn)行控制，使其上升到即使在傳送臂18的上方旋轉(zhuǎn)也不會妨礙傳送臂18的高度上。
在基座板11上具有晶片10的定心用的銷23，同傳送臂18的定位銷211、212一起來構(gòu)成定中心裝置。該銷23在由傳送臂18來傳送晶片10時(shí)位于傳送臂18的下方，當(dāng)晶片10移動到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上時(shí)，上升到與定位銷211、212相同的高度上。并且，利用傳送臂18的定位銷211、212和銷23在臂片181、182上夾持晶片10，使晶片10的中心與晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的旋轉(zhuǎn)中心相一致，進(jìn)行定心。在定心之后，銷23按照與上述相反的順序返回到原來位置上。
在X載物臺72上具有作為檢測裝置的反射型傳感器24，用于接近晶片10并檢測晶片10的定位邊的位置。該傳感器24檢測放置在晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上的晶片10的周緣部上的反射光，檢測不出反射光的部分作為定位邊被檢測出來。
而且，在基座板11上除上述顯微鏡6、升降裝置5之外，還設(shè)置有各種控制器的電氣零部件。
以下說明具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施方式的動作。
首先，當(dāng)指示進(jìn)行晶片檢驗(yàn)的預(yù)處理時(shí)，利用升降裝置5來使片盒4向上或向下移動，直到檢驗(yàn)對像的晶片10與其正下面的晶片10之間位置同傳送臂18的高度(插入位置)相一致時(shí)停止下來。
當(dāng)升降裝置5停止時(shí)，傳送臂18沿直線導(dǎo)軌21向片盒4的方向移動，把臂片181、182插入到片盒4內(nèi)的檢驗(yàn)對象的晶片10與其正下面的晶片10之間，在接收晶片10的規(guī)定位置上停止下來。
在晶片10從片盒4中跳出來的情況下，傳送臂18的定位銷211、212使晶片10返回到片盒4內(nèi)的接收位置(片盒中心位置)上。
然后，晶片10被裝載到傳送臂18的的臂片181、182上。并且，臂片181、182的吸咐墊19開始吸咐，把晶片10固定在臂片181、182上。
然后，傳送臂18在支承晶片10的狀態(tài)下沿直線導(dǎo)軌21后退，把晶片10送到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上。
接著，消除臂片181、182的吸附墊19的吸附作用，使定心用的銷23上升到與傳送臂18的定位銷211、212相同的高度上，利用該銷23和定位銷211、212來夾持晶片10，使晶片10的中心與晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的中心一致。在此，利用銷23和定位銷211、212來夾持晶片10，使傳送臂18向片盒4方向稍稍移動，利用定位銷211、212把晶片10推頂?shù)戒N23上，由此能對晶片10精密地進(jìn)行定心。在晶片10的定心動作結(jié)束后，銷23按照與上述相反的順序返回到原來位置上。而且，進(jìn)行晶片10的定心(調(diào)整中心)時(shí)，也可以在將傳送臂18固定在定位標(biāo)準(zhǔn)位置上的狀態(tài)下、利用銷23來把晶片10推頂向定位銷211、212以使晶片10水平移動。此外，也可以在X載物臺72上設(shè)置該銷23。
當(dāng)利用傳送臂18完成對晶片10的定心動作后，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上升到傳送臂18的上方，取代傳送臂18來承載晶片10。把晶片10轉(zhuǎn)移到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上之后，傳送臂18為了避免晶片10與定位銷211、212相碰，向離開晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的方向移動數(shù)毫米例如5mm后停下來。
晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22起動吸附墊223的吸附功能把晶片10固定到放置面上。然后使晶片10隨晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22轉(zhuǎn)動，利用反射式傳感器24來檢測定位邊的位置。在此情況下，傳感器24始終把光對準(zhǔn)到晶片10的周緣部上檢測其反射光，把檢測不出反射光的部分作為定位邊而檢測出來。
并且，當(dāng)利用傳感器24來檢測到定位邊時(shí)，根據(jù)該檢測數(shù)據(jù)使晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22旋轉(zhuǎn)，直到晶片10的定位邊到達(dá)規(guī)定位置后停止。
至此完成晶片10的檢驗(yàn)前處理，開始實(shí)際的晶片10的檢驗(yàn)。在此情況下，對XY載物臺7的Y載物臺71和X載物臺72進(jìn)行操作，把晶片10上要檢驗(yàn)的部位移動到與顯微鏡6的物鏡6a相對的位置，通過目鏡6c對由物鏡6a放大的觀察圖像(晶片表面圖像)進(jìn)行目視觀察，進(jìn)行檢驗(yàn)。
然后，當(dāng)晶片10的檢驗(yàn)結(jié)束后，XY載物臺7返回到作為晶片10的交接(傳遞)位置的初始位置，晶片10按照與上述相反的順序返回到片盒4內(nèi)，此后，對片盒4內(nèi)的所有晶片10重復(fù)進(jìn)行上述動作。
所以，把顯微鏡6的物鏡6a(測量頭)設(shè)在XY載物臺7的上方，同時(shí)把傳送片盒4的晶片10用的傳送臂18設(shè)置在XY載物臺7的X載物臺72上，該傳送臂18相對于通過升降裝置5上下移動的片盒4的開口部進(jìn)行直線移動。這樣，與第1過去例中所述的顯微鏡(XY載物臺)、傳送臂、固定片盒臺分別為獨(dú)立單元的組合式結(jié)構(gòu)相比較，能夠防止裝置的占有面積、即運(yùn)動軌跡面積的增大，同時(shí)能夠降低價(jià)格。
并且，由于傳送晶片10的傳送臂18和晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22被設(shè)置在X載物臺(上載物臺)72上，所以，與第2過去例中所述的兼用于晶片傳送裝置的薄型單臂結(jié)構(gòu)的X載物臺相比較，用傳送臂18傳送而放置在X載物臺72的晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上的晶片10，能保持穩(wěn)定的狀態(tài)，而且能對晶片10進(jìn)行定位，并進(jìn)行高精度的晶片檢驗(yàn)。
再者，因?yàn)榫瑱z驗(yàn)部3的XY載物臺7和片盒部2的升降裝置5被分離而分別獨(dú)立地設(shè)置，所以，與第3過去例中所述的在載物臺上設(shè)置氣動傳送裝置和升降裝置的結(jié)構(gòu)相比較，能緩解XY載物臺7重量對策的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也能順利地進(jìn)行載物臺操作，也能提高使用的方便性。
并且，在利用設(shè)置在傳送臂18側(cè)的定位銷211、212和設(shè)置在基座板11上的定心用的銷23的作用對晶片10進(jìn)行準(zhǔn)確的定心的狀態(tài)下，使晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22垂直上升，對晶片10進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這樣能提高位置對準(zhǔn)精度，所以，與第4過去例中所述的晶片中心和旋轉(zhuǎn)載物臺的旋轉(zhuǎn)中心不能一致的情況相比，能實(shí)現(xiàn)高精度的晶片檢驗(yàn)。
再者，涉及本發(fā)明實(shí)施方式的晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22采用增大晶片10的放置面積的結(jié)構(gòu)。也就是說，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22設(shè)置在傳送臂18的臂片181、182之間且形狀為圓形，的其直徑稍小于晶片10的直徑，同時(shí)在周緣部形成了切口221、222，以便避開臂片181、182。如此增大晶片10的放置面積，能使很薄的晶片10保持穩(wěn)定而且呈水平狀，適用于外觀檢驗(yàn)工序。因?yàn)?，晶片切得很薄，因自重很容易翹曲，所以僅對支承中心部很難使晶片保持水平狀態(tài)。這在用顯微鏡等來檢驗(yàn)晶片表面的情況下，必須隨時(shí)進(jìn)行調(diào)焦?；蛘?，例如在不合格芯片上打墨水標(biāo)記時(shí)，會出現(xiàn)墨水噴咀和晶片的距離發(fā)生變化而導(dǎo)致墨水標(biāo)記的大小不一致等異常。但通過增大晶片檢驗(yàn)用的晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的尺寸，能夠消除這種異常。并且，在把晶片切成芯片時(shí)，例如，圖8A和圖8B所示利用薄的樹脂片32把晶片10粘貼在劃片架3 1內(nèi)。即使在這樣狀態(tài)下，也能使晶片10在保持水平狀態(tài)下被晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22支承，對晶片進(jìn)行準(zhǔn)確的檢驗(yàn)。
再者，傳送臂18在其上部具有2個(gè)定位銷211、212，利用定位銷211、212和推頂晶片10的銷23來對晶片10在傳送臂18上進(jìn)行定心，所以同需要2個(gè)調(diào)整塊、并利用該一對調(diào)整塊從晶片旋轉(zhuǎn)臺的兩側(cè)方向夾持晶片，的過去的專用位置對準(zhǔn)裝置相比較，不需要另外設(shè)置位置對準(zhǔn)裝置，能夠以簡單的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行高精度的定心。
傳送臂18具有不與晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22相碰的、在水平方向上突出呈平行狀的較薄的一對臂片181、182，使該臂片181、182靠近并插入片盒4的槽縫40側(cè)，以承載晶片10的周緣部，所以，即使在片盒4內(nèi)存放較薄的晶片、且晶片中心部翹曲而使各晶片之間的間隙很小的情況下，也能使臂片181、182穩(wěn)定地插入到晶片之間。
如上所述，利用傳送臂18的定位銷211、212和基座板11上的定心用的銷23來對晶片10進(jìn)行定心，但也可以采用所謂非接觸方式的預(yù)對準(zhǔn)裝置，即在片盒的開口部布置多個(gè)用來檢測出晶片的邊緣的傳感器，根據(jù)這些傳感器的輸出數(shù)據(jù)來計(jì)算晶片的中心，把晶片放置到旋轉(zhuǎn)載物臺的中心位置上。此外，成圓形的晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22具有與晶片大致相同的直徑，如果晶片10的翹曲小，也可以制成直徑比一對臂片181、182之間的間隔稍小的圓形。
圖9是表示涉及本發(fā)明另一實(shí)施方式的晶片檢驗(yàn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的斜視圖。在圖9中，對于和圖7相同的部分，標(biāo)注相同的符號，并省略其詳細(xì)說明。
在圖9所示的本實(shí)施方式中，在X載物臺72的上面具有2個(gè)直線導(dǎo)軌21、晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22、以及呈E字形的宏觀檢驗(yàn)用臂25。傳送臂18通過汽缸機(jī)構(gòu)等升降裝置能在垂直方向上進(jìn)行升降。該傳送臂18如果是能夠通過晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22及宏觀檢驗(yàn)用臂25的上方并在片盒4內(nèi)進(jìn)行移動的結(jié)構(gòu)，那么，也可以和Y載物臺72分開另行設(shè)置。宏觀檢驗(yàn)用臂25把前面一側(cè)作為擺動軸使晶片10在前后方向上擺動，把宏照射光照射到晶片10的表面上，用目視方式來觀察晶片10的表面。擺動軸與設(shè)在基座11上的馬達(dá)26的旋轉(zhuǎn)軸連接，通過馬達(dá)26的正反方向的旋轉(zhuǎn)，而在前后方向上擺動。宏觀檢驗(yàn)用臂25至少具有突出在傳送臂18的外側(cè)并支承晶片10的兩側(cè)緣部的較長的臂片251、251，較短的臂片252可省略。宏觀檢驗(yàn)用臂25的兩側(cè)具有較長的臂片251、251，在傳送臂18處于臂片251、251之間時(shí)也不會相碰，在在該臂片251的中間具有較短的臂片252，由此使宏觀檢驗(yàn)用臂25呈E字形狀。
現(xiàn)在說明涉及本實(shí)施方式的晶片檢驗(yàn)設(shè)備的動作。當(dāng)傳送晶片時(shí)，宏觀檢驗(yàn)用臂25呈水平狀態(tài)并位于傳送臂18和晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的下方。在此狀態(tài)下，升降裝置5的片盒臺按規(guī)定間距向Z方向移動，使存放在片盒4內(nèi)的檢驗(yàn)用晶片10定位于傳送臂18的插入位置的上方。
然后，傳送臂18向X方向移動，從片盒4內(nèi)取出晶片，傳送到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的上方。并且，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22通過升降機(jī)構(gòu)上升，從傳送臂18中取得晶片10。然后，使晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22旋轉(zhuǎn)，利用傳感器24來檢測晶片的邊緣，根據(jù)該晶片的邊緣數(shù)據(jù)來對晶片進(jìn)行位置對準(zhǔn)。
接著，宏觀檢驗(yàn)用臂25通過升降機(jī)構(gòu)上升，取得晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上的晶片，宏觀檢驗(yàn)用臂25在該表面上吸附保持晶片。然后，通過操作部使馬達(dá)26正反向旋轉(zhuǎn)，從而使宏觀檢驗(yàn)用臂25擺動。這樣，檢驗(yàn)者用目視方式能在宏照明下對晶片進(jìn)行外觀宏觀檢驗(yàn)。當(dāng)宏觀檢驗(yàn)結(jié)束時(shí)，宏觀檢驗(yàn)用臂25通過擺動機(jī)構(gòu)成水平狀態(tài)。
接著，宏觀檢驗(yàn)用臂25通過升降機(jī)構(gòu)下降，把晶片10傳遞到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上，并下降到初始位置后停止。晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22從宏觀檢驗(yàn)用臂25上取得晶片并進(jìn)行吸附保持。然后，利用進(jìn)給機(jī)構(gòu)(滾珠絲杠)17使X載物臺72向X方向移動的同時(shí)，利用進(jìn)給機(jī)構(gòu)(滾珠絲杠)14使Y載物臺71向Y方向移動，由此，檢驗(yàn)者即可用顯微鏡裝置來檢驗(yàn)吸附保持在晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上的晶片上的任意部位。位置對準(zhǔn)動作，也可以在宏觀檢驗(yàn)后的、把半導(dǎo)體晶片傳遞到晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22上之后進(jìn)行。
當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)束時(shí)，利用進(jìn)給機(jī)構(gòu)17來使X載物臺72向X方向移動，同時(shí)利用進(jìn)給機(jī)構(gòu)14使Y載物臺71向Y方向移動，使晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22返回到片盒4前方的交接位置。接著，晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22解除對晶片10的吸附的同時(shí)通過升降機(jī)構(gòu)下降，把晶片10傳遞給傳送臂18。然后，傳送臂18吸附保持晶片10，沿直線導(dǎo)軌21向X方向移動，把晶片10放入片盒4內(nèi)。
接著，升降裝置5上的片盒臺按規(guī)定間距向Z方向移動，使存放在片盒內(nèi)的下一個(gè)被檢驗(yàn)的晶片定位于傳送臂18的插入位置，然后進(jìn)行和上述相同的動作。
若采用本實(shí)施方式，則能獲得與前述實(shí)施方式相同的作用和效果。并且，即使附加外觀宏觀檢驗(yàn)功能，由于把呈E字形狀的宏觀檢驗(yàn)用臂25設(shè)置在晶片旋轉(zhuǎn)載物臺22的兩側(cè)且與傳送臂18成相對置的狀態(tài)，所以，片盒和顯微鏡檢驗(yàn)用的XY載物臺(71、72)之間的間隔不會增大，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備整體的小型化。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能提供不增加占用面積使設(shè)備結(jié)構(gòu)小型化的同時(shí)、能進(jìn)行高精晶片檢驗(yàn)的晶片檢驗(yàn)設(shè)備。
再者，能提供實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體小型化的同時(shí)、能減小晶片交接次數(shù)的晶片檢驗(yàn)設(shè)備。
而且，本發(fā)明不僅僅限于上述各實(shí)施方式，在不改變發(fā)明主題的的范圍內(nèi)可適當(dāng)進(jìn)行各種變更。例如，不管晶片是否是貼附在劃片架(膠帶架)上的狀態(tài)，均能適用。
權(quán)利要求
1.一種晶片檢驗(yàn)設(shè)備，具有使存放多個(gè)晶片(10)的片盒(4)升降的升降裝置(5)、使從上述片盒內(nèi)供給的上述晶片在XY方向上移動的XY載物臺(7)、以及對放置在上述XY載物臺上的上述晶片進(jìn)行檢驗(yàn)的檢驗(yàn)頭，其特征在于，還包括晶片旋轉(zhuǎn)載物臺(22)，設(shè)置在構(gòu)成上述XY載物臺的上載物臺上，用于保持上述晶片；以及傳送臂(18)，在把上述上載物臺移動到與上述片盒的開口相對置的傳遞位置的狀態(tài)下，通過上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的上方，并在上述片盒和上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺之間進(jìn)行直線移動，把上述晶片從上述片盒內(nèi)傳送到上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺上。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述傳送臂能夠沿著設(shè)置在上述載物臺上面的導(dǎo)軌在上述片盒的開口方向上進(jìn)行直線移動，具有能插入到上述片盒內(nèi)的晶片之間的一對臂片。
3.如權(quán)利要求2所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述傳送臂在通過上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的上方的、成門型的基端部上設(shè)有上述一對臂片。
4.如權(quán)利要求2所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述一對臂片之間具有的間隔能夠使上述一對臂片插入到接近上述片盒側(cè)壁的位置中。
5.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺具有升降裝置，在與上述傳送臂之間傳遞晶片時(shí)進(jìn)行升降來傳遞上述晶片。
6.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述傳送臂具有升降裝置，在與上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺之間傳遞晶片時(shí)進(jìn)行升降來傳遞上述晶片。
7.如權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于在上述一對臂片之間設(shè)有上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺。
8.如權(quán)利要求7所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的形狀為圓形，其直徑大致等于或稍小于上述晶片的直徑，在與上述一對臂片相頂對的周緣部上為防止與上述臂相碰而形成缺口。
9.如權(quán)利要求8所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺在傳遞上述晶片時(shí)返回到上述缺口與上述臂片相互平行的位置。
10.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述傳送臂在基端部設(shè)有一對限制銷，用于限制上述晶片的外周。
11.如權(quán)利要求10所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于與上述一對限制銷相對置地設(shè)有頂銷，把上述晶片推頂?shù)缴鲜鲆粚ο拗其N上，在上述傳送臂上進(jìn)行定心。
12.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于具有對放置在上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺上的上述晶片的邊緣進(jìn)行檢測的傳感器，上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺根據(jù)由上述檢測器檢測出的上述晶片的旋轉(zhuǎn)位置信息使上述晶片旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行位置對準(zhǔn)。
13.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于在上述片盒和上述上載物臺之間的接近片盒處設(shè)有宏觀檢驗(yàn)用臂，用于從上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺取得上述晶片，并擺動上述晶片進(jìn)行宏觀檢驗(yàn)。
14.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于具有設(shè)在上述片盒與上述上載物臺之間且接近片盒處的宏觀檢驗(yàn)用臂，從上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺取得上述晶片并擺動上述晶片，上述傳送臂具有將上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺夾在中間的、互相平行的一對臂片，上述宏觀檢驗(yàn)用臂至少具有位于上述一對臂片兩側(cè)的較長的臂片。
15.如權(quán)利要求14所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述宏觀檢驗(yàn)用臂在上述傳送臂的兩側(cè)具有較長的臂片，在該較長的臂片的中間設(shè)有較短的臂片，使其形狀大致成E字形。
16.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述宏觀檢驗(yàn)用臂具有在上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的垂直方向上進(jìn)行升降的升降裝置，以及在上述宏觀檢驗(yàn)用臂的前側(cè)與馬達(dá)相連結(jié)的擺動軸。
17.如權(quán)利要求16所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述宏觀檢驗(yàn)用臂利用上述升降機(jī)構(gòu)上升到上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的上方取得上述晶片，并且，在上升到上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺上方的狀態(tài)下，使上述馬達(dá)進(jìn)行正反方向旋轉(zhuǎn)，使上述晶片前后擺動。
18.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述傳送臂與上述上載物臺分開單獨(dú)設(shè)置，通過移動到上述傳遞位置上的上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的上方，向上述片盒內(nèi)進(jìn)行直線移動。
19.如權(quán)利要求1所述的晶片檢驗(yàn)設(shè)備，其特征在于上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺或上述傳送臂，在傳遞上述晶片時(shí)在垂直方向上進(jìn)行升降。
全文摘要
一種晶片檢驗(yàn)設(shè)備，具有使存放多個(gè)晶片(10)的片盒(4)升降的升降裝置(5)、使從上述片盒內(nèi)供給的上述晶片在XY方向上移動的XY載物臺(7)、以及對放置在該XY載物臺上的上述晶片進(jìn)行檢驗(yàn)的檢驗(yàn)頭，還包括晶片旋轉(zhuǎn)載物臺(22)，設(shè)置在構(gòu)成上述XY載物臺的上載物臺上，用于保持上述晶片；以及傳送臂(18)，在把上述上載物臺移動到與上述片盒的開口相對置的傳遞位置的狀態(tài)下，通過上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺的上方，并在上述片盒和上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺之間進(jìn)行直線移動，把上述晶片從上述片盒內(nèi)傳送到上述晶片旋轉(zhuǎn)載物臺上。
文檔編號H01L21/67GK1503340SQ200310116559
公開日2004年6月9日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者秋葉徹, 土坂新一, 一 申請人:奧林巴斯株式會社