WO2000045432A1 - Mecanisme de mise en rotation de table de chargement d'eprouvettes et mecanisme de chargement d'eprouvettes - Google Patents

Description

明 細 書

被検査体用載置台の回転駆動機構及び被検査体の載置機構 技術分野

本発明は、 被検査体用チャ ッ ク ト ッ プの回転駆動機構及び 被検査体の載置機構に関する。 更に詳 し く は、 被検査体の検 査時に、 被検査体用載置台が Θ 方向に位置ズ レする のを よ り 確実に防止する こ と ができ 、 ま た、 検査用プロ ーブ端子が被 検査体上の所定の検査位置か ら位置ズレする のを よ り 確実に 防止する こ と ができ る 回転駆動機構及び被検査体の載置機構 に関する。

背景技術

半導体 ウェハ （以下、 ウェハ と い う ） 上に形成された集積 回路の電気的特性を検査する従来のプロ ーブ装置は、 通常図 7 、 図 8 に示さ れる よ う に、 ウェハ w を搬送する と 共に ゥェ ハ w をプ リ ア ラ イ メ ン トする ロ ーダ室 1 、 こ の ロ ーダ室 1 力 ら搬送さ れた ウェハ Wの電気的特性を検査するプロ 一バ室 2 と を備えてレ、る。 図 8 に示 される よ う に、 ロ ーダ室 1 には搬 送機構 と して ピ ンセ ッ ト 3 及びサブチャ ッ ク 4 が設け られて いる。 ウェハ wは、 ピ ンセ ッ ト 3 に よ り 搬送される間に、 サ ブチャ ッ ク 4 においてオ リ エンテ一シ ョ ンフ ラ ッ ト あ る レヽは ノ ッ チを基準に してブ リ ア ラ イ メ ン ト される。 プロ 一バ室 2 には、 被検査体 と しての ウェハ wが載置さ れる載置台 5 と 、 上下カ メ ラ を有する ァ ラ イ メ ン ト機構 6 が設け られる。 ァ ラ ィ メ ン ト機構 6 の下で、 载置台 5 が X 、 Y、 Ζ 及び 6 方向に 移動する こ と に よ り 、 ウェハ W上に形成さ れた集積回路の電 極と 、 プロ ーブカー ド 7 のプロ ーブ針 7 A と のァ ライ メ ン ト が行われる。 ァ ラ イ メ ン 卜 後に、 載置台 5 上の ウェハ W上に 形成 された集積回路の電極 と プロ ーブ針 7 A と を電気的に接 触 させた状態において、 テ ス トへ ッ ド T を介 して ウェハ Wの 電気的特性が検査される。 载置台 5 は温度調整機構を内蔵 し ている。 こ の温度調整機構に よ り 、 ウェハ Wの温度は例えば 一 5 0 °Cカゝ ら + 1 6 0 °Cの広い範囲で設定 され、 常温検査、 低温検査及び高温検査が行われる。

ウェハ Wの電気的特性が検査 さ れる時には、 温度調整機構 に よ り 所定の検査温度に設定さ れた載置台 5 上に ウェハ Wは 載置 される。 ァ ライ メ ン 卜 機構 6 に よ り 、 ウェハ W上に形成 された集積回路の電極 と プロ ーブ針 7 A と がァ ラ イ メ ン ト さ れる。 その後、 載置台 5 は Z方向 に上昇 し、 ウェハ W上に形 成 さ れた集積回路の電極パ ッ ド と プロ ーブ針 7 A と が電気的 に接触する。 こ の状態で、 テ ス トヘ ッ ド T を介 して ウェハ W の電気的特性が検査 さ れる。 プロ ーブカー ド 7 は、 プロ ーバ 室 2 の天面を形成するへ ッ ドブレー ト 8 に着脱可能に取 り 付 け られる。

図 9 に示 さ れる よ う に、 上記載置台 5 は、 チャ ッ ク ト ップ 5 A と 、 チ ャ ッ ク ト ッ プ 5 Aを支持する支持台 5 B と 、 チ ヤ ッ ク ト ッ プ 5 A と 支持台 5 B 間に設け られた ク ロ ス ロ ー ラ を 有する リ ング状のベア リ ング 5 C と を備えている。 図 1 0 、 図 1 1 に示 さ れる 回転駆動機構に よ って、 チャ ッ ク ト ッ プ 5 Aは支持台 5 B 上でベア リ ング 5 C を介 して Θ 方向に正逆回 転可能であ る。 図 1 0 、 図 1 1 に示 さ れる 回転駆動機構 8 、 9 は、 載置台 5 のチャ ッ ク ト ッ プ 5 A に連結 され、 チャ ッ ク ト ップ 5 Aを Θ 方向に正逆回転させる。

図 1 0 に示 さ れた回転駆動機構 8 は、 モータ 8 A と 、 モー タ 8 Aに連結さ れたボールネジ 8 B と 、 ボールネジ 8 B と 螺 合するナ ツ ト 8 C と 、 ナ ツ ト 8 C と チャッ ク ト ップ 5 A間を たすき掛け状態で連結するベル ト 8 D と を有する。 回転駆動 機構 8 は、 ナ ツ ト 8 C の移動に よ り ベル ト 8 D を介 してチヤ ッ ク ト ップ 5 Aを矢印 A方向に正逆回転させる。

また、 図 1 1 に示 さ れた回転駆動機構 9 は、 モータ 9 A と モータ 9 A に連結さ れたボールネジ 9 B と 、 ボールネジ 9 B と 螺合 し且つチャ ッ ク ト ッ プ 5 Aに連結されたナ ツ ト 9 C と ボ一ルネ ジ 9 B を支持する支持体 9 D と を有する。 ボールネ ジ 9 B が回転さ れる こ と に よ り 、 ナツ ト 9 C は A方向に移動 する。 こ のナッ ト 9 C の移動に伴って、 チャ ッ ク ト ッ プ 5 A は矢印 Θ 1 方向に正逆回転する。

発明の開示

半導体 ウェハ上に形成さ れる集積回路が超微細化 し、 その 電極パッ ド間の ピ ッチが狭 く な る こ と と 相俟って、 一度に測 定する集積回路の数が増加 してい る。 こ の た め、 プロ 一ブ針 7 A の本数が急激に増加 している。 こ のプロ ーブ針 7 A の増 加に よ り 、 一本当た り のプロ ーブは針が半導体ウェハ上の電 極パ ッ ドに与え る針圧は従来 と 同 じである ため、 全プロ ーブ 針 7 Aが半導体 ウェハに与え る針圧は急激に大き く な っ てい る。 特に ウェハ Wの外周近傍にあ る集積回路を検査する 時に は、 例えば図 9 中 の矢印で示 さ れる よ う に、 数 k g と レ、 ぅ 大 き な針圧が偏っ た荷重 と してチャ ッ ク ト ッ プ 5 Aに作用する リ ン グ状のベア リ ング 5 C の外径は、 一般にチャ ッ ク ト ッ プ 5 A及び支持台 5 B の外径よ り も かな り 小径であ り 、 リ ング 状のベア リ ング 5 C の外側には隙問が介在する こ と か ら 、 チ ャ ッ ク ト ッ プ 5 Aに掛かる 偏っ た荷重はべァ リ ング 5 C を僅 かに塑性変形させ、 チャ ッ ク ト ッ プ 5 Aは一点鎖線で誇張 し て示 される よ う に傾斜する。 こ の結果、 プロ ーブ針 7 Aは本 来のァ ラ イ メ ン ト位置か ら ズ レ 、 検査の信頼性が低下する と レ、 う 課題があった。

更に、 ウェハサイ ズが大 口径化 し、 載置台 5 の中心力ゝ ら作 用点までの距離が従来に も増 して長 く なる ため、 載置台 5 の 傾斜が益々 顕著にな る。 複数のプロ ーブ針 7 A間の針圧のバ ラ ツ キが顕著にな り 、 ウェハ W上に形成さ れた集積回路の電 極パ ッ ド と 接触でき ないプロ ーブ針 7 Aが生 じ、 検査の信頼 性が著 し く 低下する虞がある。

図 1 0 に示さ れる 回転駆動機構 8 は、 ベル ト 8 D を介 して チャ ッ ク ト ッ プ 5 A と 連結 さ れている ため、 チャ ッ ク ト ッ プ 5 Aにおけ る θ 1 方向の剛性が弱い。 メ イ ンチャ ッ ク 5 Aが ォー ノく ドラ イ ブ し、 ウェハ と プロ ーブ針と 力 S コ ンタ ク ト する 時の、 チャ ッ ク ト ッ プ 5 A に掛かる偏っ た荷重に よ り 、 チヤ ッ ク ト ッ プ 5 Aは Θ 方向へ回転 して、 位置ズ レが生 じ る。 こ の位置ズ レに よ り 、 検査の信頼性が低下する と い う 課題があ つた。

図 1 1 に示 さ れた回転駆動機構 9 は、 ボールネジ 9 B が支 持体 9 D を中心に Θ 2 方向 に揺動する。 こ の結果、 回転駆動 機構 9 は Θ 2 方向の剛性が弱 く 、 しかもボールネ ジ 9 B が揺 動する ス ペース が余分に必要、 と い う 諜題があっ た。 特に、 チ ッ プの超微細化、 ウェハの大 口径化が急激に進む現在、 こ の よ う な課題は早急に解決 しなければな らない。

本発明 は、 上記課題を解決する ために、 検査時にチャ ッ ク ト ッ プの外周近傍に偏った荷重が作用 して も載置台を常に水 平に保持 し、 検査の信頼性を高める こ と ができ る 、 被検査体 の載置機構を提供する こ と を 目 的 と している。

ま た、 本発明 は、 プロ ーブ端子の コ ンタ ク ト時におけ る Θ 方向の剛性を高める こ と ができ 、 チャ ッ ク ト ッ プの Θ 方向の 回転を確実に防止する こ と ができ 、 検査の信頼性を高め る こ と ができ る 回転駆動機構及び被検査体の載置機構を併せて提 供する。

本願発明の第一の観点に従って、

移動体、

該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 モータ の駆動力に よ り 該移動体を直進移動させる駆動軸を備えた直進駆動機構 該移動体を直進方向 に案内する ためのガイ ド レールを 備えたガイ ド機構、

該移動体 と 上記チャ ッ ク ト ッ プ と を連結 し、 該移動体 の直進移動を該チ ヤ ッ ク ト ッ プの回転動に変換する連結機構 を具備する 、 回転可能に支持された被検査体用チ ャ ッ ク ト ツ プを正逆回転させる回転駆動機構 が提供される。

さ ら に、 こ の回転駆動機構において、 該直進駆動機構にお け る該駆動軸はボールネジであ り 、 該移動体は、 その内部に 該ボールネ ジに螺合する溝を備えた貫通孔を有 し、 該連結機 構は、 その両端が該チャ ッ ク ト ッ プと 該移動体に連結 された リ ンク装置である、 こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の回転駆動機構において、 該直進駆動機構にお ける該駆動軸はボールネジであ り 、 該移動体は、 その内部に 該ボールネ ジに螺合する溝を備えた貫通孔を有 し、 該連結機 構は、 該チャ ッ ク ト ッ プに一端が連結されたスプライ ン軸 と こ のスプラ イ ン軸の他端に一端が連結 された リ ンク と 、 こ の リ ンク の他端に連結 さ れ且つ上記移動体に立設 さ れた支持軸 と を具備する 、 こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の回転駆動機構において、 ガイ ド レ一ルは、 該 移動体の下部と係合する L Mガイ ドである こ と が好ま しい。

本発明の第二の観点に従って、 移動体、 該チャ ッ ク ト ッ プ の側方において、 該移動体を直進移動 させる 直進駆動手段、 該移動体を直進方向 に案内する ためのガイ ド手段、 該移動体 と 上記チャ ッ ク ト ッ プと を連結 し、 該移動体の直進移動を該 チャ ッ ク ト ッ プの回転動に変換する連結手段、 具備する 、 回 転可能に支持さ れた被検査体用チャ ッ ク ト ッ プを正逆回転さ せる回転駆動機構が提供される。

本発明の第三の観点に従って、 被検査体を載置する チヤ ッ ク ト ップ、

こ のチャ ッ ク ト ッ プを正逆回転可能に支持する支持台で あっ て、 上記チャ ッ ク ト ッ プを上記支持台上に真空力 に よ り 吸着固定する ための真空排気路を有する真空吸着機構を備え た該支持台、 該支持台上で該チャ ッ ク ト ッ プを正逆回転させる 回転駆 動機構、 及び

該支持台上でのチャ ッ ク ト ッ プの昇降を案内する昇降案 内機構、

を具備する被検査体の載置機構が提供される。

さ ら に、 こ の載置機構において、 該支持台は、 さ ら に、 該 チヤ ッ ク ト ップを気体圧力 に よ り 上記支持台か ら浮上させる ための、 及び該気体圧力を解除 して該チャ ッ ク ト ップを該支 持台上に着地させる ための、 気体供給 · 排気路を有する 昇降 機構を備えている、 こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の載置機構において、 上記真空吸着機構は、 上 記支持台上面に設け られ且つ上記チャ ッ ク ト ップ下面 と 接触 して、 該支持台上面 と 該チャ ッ ク ト ッ プ下面 と の間に密閉空 間を形成する突起壁部 と 、 上記支持台上面で且つ突起壁部に 囲まれた内側で開 口する真空排気路 と を有する真空吸着機構 を具備 し、 上記昇降機構は、 上記支持台上面に形成された突 起部 と 、 該突起部上に開 口 する気体供給路 と を有する昇降機 構と を具備する、 こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の載置機構において、 上記支持台上面の外周近 傍に、 該チャ ッ ク ト ッ プを真空吸着する時に該チャ ッ ク ト ツ プが着地するための突起部を設ける こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の載置機構において、 上記真空吸着機構 と 上記 昇降機構の少な く と も いずれか一方を、 上記突起部 と して設 ける こ と が好ま しい。

さ ら に、 この載置機構において、 上記真空吸着機構 と 上記 昇降機構は、 上記支持台の周方向 に等間隔に配置 されている こ と が好ま しい。

さ ら に こ の載置機構において、 昇降案内機構は、 該チ ヤ ッ ク ト ップ及び該支持台の内の一つに軸支 された軸 と 、 該チヤ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の他の一つに固定され、 且つ上 記軸が上下動可能に該軸 と係合する係合部材 と 、 を備え る こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の載置機構において、 昇降案内機構は、 該チヤ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の一つに正逆回転可能に軸支さ れたスプラ イ ン軸 と 、 該チャ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の 他の一つに固定され、 且つ上記ス プラ イ ン軸に嚙み合っ た状 態で移動する係合部材と 、 を備える こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の載置機構において、 上記回転駆動機構は、 移 動体 と 、 該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 モータ の駆動力 に よ り 該移動体を直進移動 させる駆動軸を備えた直進駆動機 構 と 、 該移動体を直進方向 に案内する ため のガイ ド レールを 備えたガイ ド機構と 、 該移動体 と 上記チャ ッ ク ト ップと を連 結 し、 そ して該移動体の直進移動を該チャ ッ ク ト ッ プの回転 動に変換する連結機構と 、 を具備する こ と が好ま しい。

さ ら に、 こ の載置機構において、 上記回転駆動機構の該駆 動軸はボールネ ジであ り 、 上記回転駆動機構の該移動体は、 その内部に該ボールネジに螺合する溝を備えた貫通孔を有 し 上記回転駆動機構の該連結機構は、 その両端が該チャ ッ ク ト ッ プと 該移動体に連結 された リ ン ク 装置であ る、 こ と が好ま しい。 さ ら に、 こ の載置機構において、 該回転駆動機構の該駆動 軸はボールネジであ り 、 該回転駆動機構の該移動体は、 その 内部に該ボールネジに螺合する溝を備えた貫通孔を有 し、 該 連結機構は、 該チャ ッ ク ト ッ プに一端が連結 されたスプライ ン軸 と 、 こ のス プラ イ ン軸の他端に一端が連結さ れた リ ンク と 、 こ の リ ンク の他端に連結さ れ且つ上記移動体に立設 され た支持軸 と を具備する、 こ と が好ま しい。

さ ら に、 これ らの載置機構において、 回転駆動機構におけ る該ガイ ド レールは、 該移動体の下部 と係合する L Mガイ ド である、 こ と が好ま しい。

本願発明の第四の観点に従っ て、 被検査体を載置する載置 手段、

このチャ ッ ク ト ッ プを正逆回転可能に支持する支持手段 であって、 上記載置手段を上記支持手段上に吸着固定する た めの真空吸着機構と 、 上記載置手段を上記支持手段か ら浮上 させるための昇降機構、 と を備えた該支持手段、

該支持手段上で該載置手段を正逆回転させる 回転駆動手 段、 及び

該支持手段上でのチヤ ッ ク ト ッ プの昇降を案内する 昇降 案内手段、

を具備する る被検査体の載置機構が提供される。

本願発明の第五の観点に従っ て、 半導体 ウェハを载置する チャ ッ ク ト ップ、

こ のチャ ッ ク ト ッ プを正逆回転可能に支持する支持台で あっ て、 該支持台は上記チャ ッ ク ト ッ プを上記支持台上に真 空力に よ り 吸着固定する ための真空吸着機構 と 、 上記チヤ ッ ク ト ッ プを上記支持台か ら浮上させる ための気体供給路を有 する昇降機構、 と を備え、 こ こ において、 該真空吸着機構は 上記支持台上面に設け られ且つ上記チヤ ッ ク ト ッ プ下面 と接 触 して、 該支持台上面 と該チャ ッ ク ト ッ プ下面 と の間に密閉 空間を形成する 突起壁部 と 、 上記支持台上面で且つ突起壁部 に囲まれた内側で開 口する真空排気路 と を有する真空吸着機 構を具備 し、 上記昇降機構は、 上記支持台上面に形成さ れた 突起部と 、 該突起部上に開 口する気体供給路 と を有する 昇降 機構と を具備する上記支持台、

該支持台上で該チャ ッ ク ト ッ プを正逆回転させる 回転駆 動機構であって、 該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 モータ の駆動力 に よ り 回転さ れる ボールネジを備えた直進駆動機構 内部に該ボールネジに螺合する溝を備えた貫通孔を有する移 動体、 該移動体を直進方向 に案内する ため のガイ ド レール、 該チャ ッ ク ト ッ プに一端が連結 さ れたスプラ イ ン軸と 、 こ の ス プラ イ ン軸の他端に一端が連結 された リ ンク と 、 こ の リ ン ク の他端に連結 され且つ上記移動体に立設 さ れた支持軸 と を 具備する連結機構、 と を具備する回転駆動機構、

を具備する 半導体ウェハ上に形成 された集積回路の検査装置 が提供され。

図面の簡単な説明

添付 した図面は、明細書の一部 と 連携 しかつ一部を構成 し 本発明の好適な実施例を図示する。 そ して、 該図面は上記で 記述 した一般的な記述 と 以下に記述する好適な実施例に関す る詳細な説明 と によ り 、 本発明の説明に資する ものである。 図 1 は、 本発明の載置機構の一実施形態を示す平面図であ る。

図 2 は、 図 1 に示される載置機構の断面図である。

図 3 は、 本発明の載置機構の他の実施形態の要部を示す断 面図である。

図 4 は、 本発明の回転駆動機構の一実施形態を示す平面図 である。

図 5 Aは、 図 4 に示される回転駆動機構の側面図である。 図 5 B及び図 5 Cは、 図 5 Aに示された回転駆動機構に採 用される こ とができ る直進ガイ ド機構の例である。

図 6 は、 図 4 に示される回転駆動機構を適用 した本発明の 載置機構の一実施形熊の要部を示す断面図である。

図 7 は、 従来のプローブ装置を示す図で、 プロ ーバ室の正 面を破断して示す正面図である。

図 8 は、 図 7 に示されるプローブ装置の平面図である。 図 9 は、 図 7 に示されるプロ ーブ装置の載置機構の一部を 示す断面図である。

図 1 0 は、 関連技術の回転駆動機構の一例を示す平面図で ある。

図 1 1 は、 関連技術の回転駆動機構の他の例を拡大 して示 す平面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 図 1 〜図 6 に示される実施形態に基づいて本発明が 説明 される。 被検査体の載置機構 （以下、 単に 「載置機構」 と 称す。 ） 1 0 は、 例えば図 1 、 図 2 に示 さ れる よ う に構成 される。 こ の載置機構 1 0 は、 、 例えばプロ ーブ装置の よ う な、 被検査体、 例えば半導体 ウェハ上に形成 された集積回路 の電気的特性検査を行 う 種々 の検査装置に適用 さ れる こ と が でき る。 そ こで、 以下では載置機構についてのみ説明 し、 こ の載置機構を備えた検査装置全体について の説明は省略され る。

本実施形態の載置機構 1 0 は、 図 1 、 図 2 に示 される よ う に、 ウ エ ノヽを載置する チャ ッ ク ト ップ 1 1 と 、 こ のチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を正逆回転可能に支持する支持台 1 2 と 、 こ の支 持台 1 2 上でチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を Θ 方向 に正逆回転させる 回転駆動機構 1 3 と を備え る。 こ の載置機構は、 検査装置の プロ ー ノく室内において、 X — Yガイ ド レール （図示せず） に 沿っ て往復移動可能であ る と 共に、 Z 方向 （上下方向） に昇 降可能であ る。 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は、 例えば、 同一外径に 形成 された上下二枚のプレー ト 1 1 1 、 1 1 2 と 、 これ ら両 者間に配置 された リ ング状プ レー ト 1 1 3 の三者が一体化 し た構造と さ れる こ と が好ま しい。 プレー ト 1 1 1 、 1 1 2 は ァ ノレ ミ ニ ゥ ムに よ り 作 られ、 リ ング状プレ一 ト 1 丄 3 はセ ラ ミ ッ ク ス に よ り 作られる こ と ができ る。 リ ングプ レー ト 1 1 3 は、 上下二枚のプ レー ト 1 1 1 、 1 1 2 間での熱伝導を遮 断 し、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 カゝ ら支持台 1 2 への熱移動を阻止 する ための断熱材と して配置 さ れる こ と が好ま しい。 こ の リ ングプレー ト 1 1 3 の外径はプ レー ト 1 1 1 、 1 1 2 と 同 じ 大き さ に形成 さ れる こ と ができ る。 その内径は、 昇降案内機 構 1 6 (後述される） の一部を収納する ための空間を作る大 き さ と される こ と が好ま しい。 支持台 1 2 は、 支持プレー ト 1 2 1 と 、 この支持プ レー ト 1 2 1 と 同芯の筒体 1 2 2 と か ら構成される こ と ができ る。 筒体 1 2 2 の径を大き く する こ と によ り 、 支持台をよ り 安定的に支持する こ と ができ る。

上記支持台 1 2 の上面には、 真空吸着機構 1 4 及び昇降機 構 1 5 が設 られる こ と ができ る。 この真空吸着機構 1 4 は、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を支持台 1 2 上面に真空吸着力に よ り 固 定する。 昇降機構 丄 ₅ は、 真空吸着機構 1 4 に よ る真空吸着 力を解除 した時に、 或いは真空吸着力 を弱めた時に、 気体供 給路 1 5 B に空気を供給する。 こ の空気の力に よ り 、 チヤ ッ ク ト ップ 1 1 は支持台 1 2 か らわずかに浮上させ られる。 真 空吸着機構 1 4 と昇降機構 1 5 は、 図 1 に示 される よ う に、 支持台 1 2 の上面の外周近傍に周方向に渡って交互に複数箇 所 （例 . 3 箇所） 配置される こ と ができ る。

上記真空吸着機構 1 4 は、 図 1 、 図 2 に示される よ う に、 支持台 1 2 上面において略扇形を作る よ う に設け られた突起 壁部 1 4 A と 、 この突起壁部 1 4 Aの内側中央部に開 口 を有 する真空排気路 1 4 B と に よ り 構成さ れる こ と ができ る。 こ の真空排気路 1 4 B は、 真空配管 （図示 しない） を介 して真 空排気装置 （図示 しない） に接続される。 突起壁部 1 4 Aの 上端がチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の下面に接触 した状態で密閉空間 が作られる。 こ の密閉空間は、 真空排気路 1 4 B を介 して真 空引 き された時に、 こ の密閉空間は減圧空間を形成する。 昇 降機構 1 5 は、 圧縮空気を使用 した構造の外に、 磁力 を使用 した機構、 これ ら の機構を組み合わせた機構も採用 される こ と ができ る。 圧縮空気を使用 した昇降機構 1 5 は、 支持台 1 2 と 、 該支持台 1 2 上の突起部 1 5 A と 、 こ の突起部 1 5 A において開 口する圧縮空気供給用の気体供給路 1 5 B と を有 する こ と ができ る。 こ の突起部 1 5 Aは突起壁部 1 4 A と 同 じ高 さ であ り 、 同 じ外形を有する突起平面部 と る こ と ができ る。 これ ら突起部 1 5 A及び突起壁部 1 4 A は、 支持台 1 2 1 上に必要部材を付加する こ と に よ り 、 或いは、 支持台 1 2 1 上面を加工する こ と に よ り 形成 される こ と ができ る。 気体 供給路 1 5 B は空気配管 （図示 しない） を介 して圧縮空気の 供給源 （図示 しない） に接続さ れる。 こ の突起平面部 1 5 A には、 溝 1 5 C及び気体供給路 1 5 B が設け られ、 気体供給 路 1 5 B か ら吐出する圧縮空気は溝 1 5 C を流れ、 その空気 圧はチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を浮上させ上昇させる。 溝 1 5 C は 例えば十字状の極めて浅い溝に形成さ れる こ と が好ま し く 、 気体供給路 1 5 B は該 1 5 C の交差部に設置 される こ と がで き る。

ウェハのァ ラ イ メ ン ト を行 う 場合、 真空吸着機構 1 4 に よ る真空吸着力を解除 した後、 或いは真空吸着力を弱めた後、 昇降機構 1 5 か ら空気を吐出する。 こ の空気の圧力はチヤ ッ ク ト ッ プ 1 1 を支持台 1 2 カゝ ら浮上 させ、 上昇さ せる。 チヤ ッ ク ト ッ プ 1 1 が浮上 してレ、る 間に、 回転駆動機構 1 3 はチ ャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を Θ 方向 に正逆回転 し、 ァ ラ イ メ ン トする その後、 昇降機構 1 5 か ら の空気の供給を止 める こ と に よ り 或いは、 さ ら に真空吸着機構 1 4 の真空排気路 1 4 B か ら上 記密閉空間を真空引 きする こ と に よ り 、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は下降 し、 突起壁部 1 4 A及び突起平面部 1 5 Aに着地 して 支持台 1 2 上に吸着固定さ れる。 こ の よ う な構造におけ るチ ャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は摺動部分を持たないこ と から、 パーテ ィ クルが発生される こ と はない。

図 2 に示 される よ う 〖こ、 上記チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 と 支持台 1 2 間には昇降案内機構 1 6 が設け られる。 真空吸着機構 1 4 或いは昇降機構 1 5 が稼動する際に、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は昇降案内機構 1 6 に沿っ て昇降する。 こ の昇降案内機構 1 6 は、 同図に示 される よ う に、 支持台 1 2 の下面に取 り 付け られたア ンギユ ラベア リ ング 1 6 A と 、 こ のア ンギユ ラベア リ ング 1 6 Aに よ り その下端部が回転自在に支持されたスプ ラ イ ン軸 1 6 B と 、 こ のスプラ イ ン軸 1 6 B を回転可能に支 持する よ う にチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 のプ レー ト 1 1 2 の開 口 部 に固定さ れた係合部材 1 6 C と を備えている。 係合部材 1 6 C は内面にスプライ ン軸 1 6 B と係合する スプラ イ ンガイ ド を有 してレヽる。 係合部材 1 6 C はチャ ッ ク ト ップ 1 1 のプレ ー ト 1 1 2 の開 口部に配置 されたフ ラ ンジ 1 6 D によ り 固定 されてレヽる。 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 が昇降する時には、 チヤ ッ ク ト ップ 1 1 は係合部材 1 6 C に よ り スプラ イ ン軸 1 6 B に 沿って垂直に昇降する。

上記回転駆動機構 1 3 は、 例えば図 1 、 図 2 に示される よ う に、 プロ ーバ室内に固定されたモータ 1 3 A と 、 こ のモー タ 1 3 Aに よ り 正逆回転さ れる駆動軸 1 3 B と 、 こ の駆動軸 1 3 B に よ り 移動させ られる移動体 1 3 C と 、 こ の移動体 と チャ ッ ク ト ップ 1 1 を連結する連結機構 1 3 H と を備えてい る。

上記駆動軸 1 3 B と してはボールネジ 1 3 B を使用する の が好ま し く 、 移動体 1 3 C と してはナ ツ ト 1 3 C を使用する のが好ま しい。 上記連結機構 1 3 Hは、 移動体 1 3 C に設け られた係合溝 1 3 D と 、 該係合溝 1 3 D に遊嵌 し且つチヤ ッ ク ト ッ プ 1 1 の外周面か ら水平方向に突出 して設け られた係 合突起 1 3 E と 、 係合溝 1 3 D の一側面に設け られた回転自 在の ロ ーラ 1 3 F と 、 ノ ネ 1 3 G と を具備する こ と ができ る， こ の連結機構においては、 ロ ーラ 1 3 F と ノく ネ 1 3 G と に よ り 係合突起 1 3 E は弾力的に挟持 される。 以下、 上記駆動軸 1 3 B及び移動体 1 3 C してはボールネジ 1 3 B と 、 ナ ツ ト 1 3 C と を使用 し、 上記連結機構 1 3 G と しては、 上記 した 通 り 係合溝 1 3 D、 係合突起 1 3 E、 ロ ーラ 1 3 F及びパネ 1 3 G と を具備 した、 実施態様が説明 される。

こ の実施態様においては、 モータ 1 3 A に よ り ボールネジ 1 3 B が正逆回転される こ と に よ り 、 ナ ツ ト 1 3 C はボーノレ ネ ジ 1 3 B に沿って往復移動する。 こ の往復移動は、 連結機 構 1 3 G に よ り チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 に伝え られ、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は軸 1 6 B を 中心に して Θ 方向 に正逆回転 し （例 え ば ± 7 〜 8 ° ) 、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 上に載置 さ れた ウェハ のァ ライ メ ン 卜 が行われる。

図 1 及び 2 に示さ れた載置機構の動作が説明 さ れる。 ロ ー ダ室 1 でプ リ ア ラ イ メ ン ト された ウェハは、 プロ ーバ室 2 内 に搬送さ れる （図 7 ， 8 を参照） 。 こ の ウェハは、 プロ 一バ 室 2 内の載置機構 1 0 のチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 上に載置 さ れる， 載置機構 1 0 は、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を X 、 Y方向に移動さ せる こ と に よ り 、 ァ ラ イ メ ン ト機構 （図 7 参照） と 協働 して ウエノ、の X 、 Y方向のァ ラ イ メ ン ト を行 う 。 また、 回転駆動 機構 1 3 はチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を Θ 方向に正逆回転する こ と に よ り 、 ウェハの Θ 方向のァ ライ メ ン ト を行 う 。

Θ 方向のァ ラ イ メ ン ト が、 更に詳細に説明 される。 昇降機 構 1 5 の気体供給路 1 5 B から圧縮空気が吐出する と 、 こ の 圧縮空気に よ っ てチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は支持台 1 2 か ら浮上 し、 上昇する。 こ の際、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は、 昇降案内機 構 1 6 の ス プラ イ ン軸 1 6 B及び係合部材 1 6 C によ り 案内 されて、 垂直方向に上昇 して支持台 1 2 か ら浮上する。 こ の 状態で、 回転駆動機構 1 6 が駆動 し、 チャ ッ ク ト ップ 1 1 を Θ 方向に正逆回転させ、 Θ 方向のァラ イ メ ン 卜 が行われる。 Θ 方向のァ ラ イ メ ン ト が終了 した後、 空気の供給が停止 され チャ ッ ク ト ップ 1 1 は昇降案内機構 1 6 に案内 さ れて、 垂直 方向 に下降 し、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の下面は真空吸着機構 1 4 の突起壁部 1 4 A及び昇降機構 1 5 の突起部 1 5 A と 接触 する。 突起壁部 1 4 A と 突起部 1 5 A と は同一高 さ であ る こ と 力ゝ ら 、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は突起壁部 1 4 A と 突起平面部 1 5 Aに密着 して、 真空吸着機構 1 4 の突起壁部 1 4 A の内 側に密閉空間が形成 さ れる。 こ の密閉空間の空気を、 真空排 気路 1 4 B か ら排気する こ と に よ り 、 該密閉空間は減圧 され チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は支持台 1 2 上面に真空吸着力に よ り 固 定さ れ、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の Θ 方向のァ ラ イ メ ン ト が終了 する。

Θ 方向のァ ラ イ メ ン ト の終了後、 載置機構 1 0 は垂直上方 にオーバ一 ドラ イ ブさ れ、 プロ ーブ針はウェハ上に形成され た集積回路の電極に接触 し、 プロ ーブ針の大き な針圧が ゥェ 八に作用する。 プロ ーブ針が ウェハの外周近傍に接触する こ と に よ り 、 偏っ た荷重が ウェハに作用する場合でも、 チヤ ッ ク ト ッ プ 1 1 が傾 く こ と は回避 される。 すなわち、 突起壁部 1 4 A及び Ζ又は突起部 1 5 Αは、 支持台 1 2 の外周近傍に 位置 される ため、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は常に水平に維持 され 従来の よ う にチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 が傾 く こ と はな く 、 プロ 一 ブ針は所定のァ ライ メ ン ト位置か らずれる こ と はない。 こ の 結果、 所定のァ ラ イ メ ン ト位置で信頼性のあ る安定 した検査 が行われる こ と ができ る。

以上説明 された よ う に、 本実施形態に よれば、 支持台 1 2 上面の少な く と も外周近傍に、 真空吸着機構 1 4 及び昇降機 構 1 5 を設け る こ と に よ り 、 更に好ま し く は、 チャ ッ ク ト ツ プ 1 1 と 支持台 1 2 間でのチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の昇降を案内 する昇降案内機構 1 6 を設け る こ と に よ り 、 更に好ま し く は チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 が支持台 1 2 に真空吸着 される時に、 チ ャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は上記真空吸着機構 1 4 の突起壁部 1 4 A 及び/又は昇降機構 1 5 の突起部 1 5 Aに着地する よ う に し た こ と に よ り 、 プロ ーブ針が ウェハの外周縁部に接触 し、 偏 つた荷重が ウェハに作用する場合でも、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は常に水平に保持される こ と ができ る。 こ の結果、 プロ ーブ 針が所定のァ ラ イ メ ン ト位置力、 ら ズレる こ と が防止 さ れ、 検 査の信頼性が高め られる。 また、 チャ ッ ク ト ップ 1 1 は支持 台 1 2 か ら浮上 した状態で回転する こ と 、 更に摺動部分であ る ア ンギユ ラベア リ ング 1 6 Aが筒体 1 2 2 の内にあ る こ と か ら 、 従来の よ う な塵埃の飛散が少ない。 こ の結果、 パーテ ィ ク ルの数が減少 されたプロ ーバ室内で検査が行われる こ と が で き 、 パーテ ィ ク ノレに よ る ウ ェハの汚染が抑制 される こ と ができ る。

図 3 は本発明の他の実施形態の要部を示す断面図であ る。 本実施形態の载置機構 2 0 は、 上述 さ れた載置機構 1 0 に比 ベて 、 昇降案内機構 2 6 の構造が異な る。 こ の昇降案内機構 2 0 は、 図 3 に示さ れる よ う に、 チャ ッ ク ト ップ 1 1 の上面 に取 り 付け られたア ンギ ユ ラ ベア リ ン グ 2 6 A と 、 こ の ア ン ギユ ラベア リ ング 2 6 A と ナ ツ ト 2 6 H と に よ り その上端部 が回転自 在に支持さ れたス プラ イ ン軸 2 6 B と 、 こ のス プラ イ ン軸 2 6 B のキー と 嚙み合 う 状態で支持台 2 2 に固定され た係合部材 2 6 C と を備えている。 2 6 1 は、 ア ンギユ ラべ ァ リ ング 2 6 A を固定する ためのブロ ッ ク である。 係合部材 2 6 C と ス プラ イ ン軸 2 6 B は上記実施形態 と 同様に構成さ れている。 ス プラ イ ン軸 2 6 B の下端には、 球体部 2 6 Dが 設け られ、 こ の球体部 2 6 D は支持台 2 2 の下面に取 り 付け られた位置決め部材 2 6 E の逆円錐状の凹部 2 6 F に接触す る。

チャ ッ ク ト ッ プ 2 1 が上昇する 時に、 チャ ッ ク ト ッ プ 2 1 はス プラ イ ン軸 2 6 B と係合部材 2 6 C に案内 さ れて垂直方 向に上昇する。 チャ ッ ク ト ッ プ 2 1 が下降する時には、 チヤ ッ ク ト ッ プ 2 1 は、 同様に、 スプライ ン軸 2 6 B と係合部材 2 6 C に案内 さ れて垂直方向に下降する。 更に、 チャ ッ ク ト ッ プ 2 1 が下降する時には、 ス プラ イ ン軸 2 6 B の下端の球 体部 2 6 D が位置決め部材 2 6 E の凹部 2 6 F に案内 さ れる こ と に よ り 、 チャ ッ ク ト ッ プ 2 1 は確実に軸芯に位置決め さ れる こ と ができ る。

図 4 乃至図 6 は、 本発明の回転駆動機構が適用 された載置 機構の実施形態を示す。 本実施形態の載置機構 1 0 は、 図 4 乃至図 6 に示 さ れる よ う に、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 、 支持台 1 2 、 昇降案内機構 1 6 及び回転駆動機構 1 8 と を備える。 こ の実施形態において、 その支持台 1 2 及び回転駆動機構 1 8 は、 図 1 及び図 2 に示 された載置機構 と 相違する。 上記支持 台 1 2 は、 図 6 に示 さ れる よ う に、 Θ テーブル 1 2 A及びべ ース プ レー ト 1 2 B を備えている。 図示さ れていないが、 支 持台 1 2 には前述 した真空吸着機構及び昇降機構が設け られ てレ、る。 図 6 に示さ れる よ う に、 上記支持台 1 2 の中央には 孔 1 2 C が形成 され、 こ の孔 1 2 C のやや下方にプレ一 ト セ ンタ 1 9 が水平に設け られてレ、る。 こ のプ レー ト セ ンタ 1 9 上には、 昇降案内機構 1 6 が設け られる。 こ の昇降案内機構 1 6 に案内 されて、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は支持台 1 2 上で僅 かな距離を垂直方向 に昇降する。 こ の昇降案内機構 1 6 は、 例えば図 6 に示 される よ う に、 プレー トセ ン タ 1 9 上の中央 に設け られたア ンギユ ラベア リ ング 1 6 A 、 ス プラ イ ン軸 1 6 B 及び係合部材 1 6 C を有する。 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 が Θ 方向 にァ ラ イ メ ン ト さ れる 際に、 ス プ ラ イ ン軸 1 6 B は係合 部材 1 6 C の直線的なガイ ド孔に沿っ て垂直方向に昇降する こ の ス プラ イ ン軸 1 6 B の昇降に案内 されて、 チャ ッ ク ト ツ プ 1 1 は支持台 1 2 上で昇降する。

上記回転駆動機構 1 8 は、 例えば図 4 乃至図 6 に示される よ う に、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の側方に設け られた直進駆動機 構 1 8 1 と 、 こ の直進駆動機構 1 8 1 に よ り 直進移動 さ せ ら れる移動体 1 8 2 と 、 こ の移動体 1 8 2 を直進方向へ案内す る直進ガイ ド機構 1 8 3 と 、 こ の直進ガイ ド機構 1 8 3 に案 内 さ れて移動する移動体 1 8 2 と チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 を連結 する リ ン ク機構 1 8 4 と を備え る。 上記回転駆動機構 1 8 は 直進駆動機構 1 8 1 のモー夕 1 8 1 Aに設け られエ ン コ ーダ 1 8 5 及び制御装置 （図示 されていない） に よ り 、 移動体 1 8 2 の移動距離、 即ちチャ ッ ク ト ップ 1 1 の回転角度を高精 度に制御する。

上記直進駆動機構 1 8 1 は、 支持台 1 2 に固定されたモ一 タ 1 8 1 A と 、 こ のモータ 1 8 1 Aに連結 されたボールネジ 1 8 1 B と を備え る。 こ のボールネジ 1 8 1 B には移動体 1 8 2 (即ちナ ッ ト 1 8 2 ) が螺合 し、 モータ 1 8 1 A に よ る ボールネ ジ 1 8 1 B の正逆回転に よ り 、 ナ ツ ト 1 8 2 は図 4 図 5 中に矢印で示 さ れる方向に左右に直進する。 エ ン コ ーダ 1 8 5 はモータ 1 8 1 A の回転数、 換言すればボールネ ジ 1 8 1 B の回転数を高精度に検出する。 こ の検出値に基づいて ナ ッ ト 1 8 2 の移動距離、 すなわちチャッ ク · ト ッ プ 1 1 の 回転角度は高精度に制御される こ と ができ る。

上記直進ガイ ド機構 1 8 3 は、 図 4 乃至図 6 に示さ れる よ う に 、 ボ一ルネ ジ 1 8 1 B の真下で、 ボールネ ジ 1 8 1 B に 平行に配置 されたガイ ド レ 一 ノレ 1 8 3 A と 、 モータ 1 8 1 A に固定さ れた支持体 1 8 3 B を備えてレ、る。 ガイ ド レ ー ル 1 8 3 A と して L Mガイ ドが採用 される こ と ができ る。 こ のナ ッ ト 1 8 2 の下部 と ガイ ド レール 1 8 3 A と のガイ ド構造は 種々 の構造 と さ れる こ と ができ る。 図 5 B と 図 5 C に、 こ の 構造の例が示 さ れる。 支持体 1 8 3 B は、 ガイ ド レ 一 ノレ 1 8 3 A を支持する。 ナ ツ ト 1 8 2 の下部は、 ガイ ド レ ー ノレ 1 8 3 A に係合する。 ガイ ド レ ー ノレ 1 8 3 Aに よ り 、 ボー ルネジ 1 8 1 B に よ り 直進するナ ツ ト 1 8 2 の剛性が向上 し、 リ ン ク機構 ェ 8 4 の動作精度が向上する。

上記 リ ン ク機構 1 8 4 の例が、 図 4 及び図 5 に示される。 チャ ッ ク ト ップ 1 1 の周面に固定された係合部 1 8 4 A と 、 該係合部 1 8 4 Aにス プラ イ ン結合 したス プラ イ ン軸 1 8 4 B と 、 こ のスプラ イ ン軸 1 8 4 B の他端に連結さ れた リ ンク 1 8 4 C と 、 こ の リ ン ク 1 8 4 C の他端に連結 さ れ且つナ ツ ト 1 8 2 の上面に設け られた支持軸 1 8 4 D と を備える こ と ができ る。 リ ン ク 1 8 4 C の連結部には、 例えば軸受 （図示 せず） が内蔵されてい る。 リ ンク 1 8 4 C の一つの軸受に よ り 、 ス プラ イ ン軸 1 8 4 B の一端が回転自 在に軸支 される こ と ができ る。 リ ンク 1 8 4 C の他の軸受に よ り 、 支持軸 1 8 4 D が回転 自在に軸支 される こ と ができ る。 チャ ッ ク ト ップ 1 1 は、 係合部 1 8 4 Aの ス プラ イ ン軸 1 8 4 B を介 したス プラ イ ン結合部に よ り 支持台 1 2 上で昇降する こ と ができ る ウ エノヽのァ ラ イ メ ン ト 時に、 まずチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 が浮 上 し、 上昇する。 ボールネジ 1 8 1 B と ガイ ド レール 1 8 3 Aに よ り 、 ナ ツ ト 1 8 2 は揺動する こ と な く 左右に往復移動 する。 こ のナ ッ ト 1 8 2 の移動は、 リ ン ク機構 1 8 4 を介 し てチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 に伝え られる。 チャ ッ ク ト ップ 1 1 は 図 4 及び図 5 中に矢印で示 される よ う に、 Θ 方向に正逆回転 して （例えば ± 7 〜 8 ° ) 、 ウェハのァ ライ メ ン ト が行われ る。

図 4 乃至図 6 に示 された載置機構の動作が説明 される。 プ ロ ーバ室 （図示せず） 内に設け られた載置機構 1 0 は、 プ リ ーァ ラ イ メ ン ト された ウ エノ、をそのチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 上に 載置する。 載置機構 1 0 は X、 Y方向に移動する こ と に よ り ァ ラ イ メ ン ト機構 （図示せず） と 協働 して、 ウェハの X、 Y 方向のァ ラ イ メ ン ト が行われる。 チャ ッ ク ト ップ 1 1 は、 回 転駆動機構 1 8 によ り Θ 方向に正逆回転さ れる こ と に よ り 、 ウ エノヽの Θ 方向のァ ラ イ メ ン ト が行われる。 Θ 方向のァ ライ メ ン ト が行なわれる際には、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の昇降機構 が駆動 し、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は昇降案内機構 1 6 のス プラ イ ン軸 1 6 B及び係合部材 1 6 C に案内 さ れて、 図 5 の実線 位置か ら一点鎖線位置まで浮上 し、 上昇する。 チャ ッ ク ト ツ プ 1 1 が支持台 1 2 か ら上昇する際には、 係合部 1 8 4 Aは リ ン ク機構 1 8 4 と のス プラ イ ン結合を介 して上昇する。 こ の状態で回転駆動機構 1 8 が駆動される。

エ ン コ ーダ 1 8 5 及び制御装置の制御の下で、 直進駆動機 構 1 8 1 のナ ツ ト 1 8 2 の移動距離は、 ボ一ルネ ジ 1 8 1 B に よ り 高精度に制御 さ れる。 ナ ッ ト 1 8 2 は、 こ の制御 さ れ た状態で、 且つガイ ド レール 1 8 3 Aによ り 案内 されて、 直 進する。 こ の際、 リ ン ク機構 1 8 4 は、 ナ ッ ト 1 8 2 の直進 運動をチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の回転運動に変換する。 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 力 S Θ 方向 に回転する こ と に よ り 、 ウ ェハの Θ 方向 のァ ラ イ メ ン 卜 が行われる。 ァ ラ イ メ ン ト が終了する と 、 チ ャ ッ ク ト ッ プ 1 1 は昇降機構に よ り 下降 し、 真空吸着力 によ り 支持台 1 2 上に固定される。 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 が上昇 し ォーノ ドラ イ ブされる こ と に よ り 、 プロ ーブ針はチャ ッ ク ト ッ プ 1 1 上に載置さ れた ウエノヽ と コ ンタ ク トする。 こ の コ ン タ ク ト時に、 プロ 一ブ針カゝ らチ ャ ッ ク ト ッ プ 1 1 に対 して偏 よ っ た荷重が作用 し、 チャ ッ ク ト ップ 1 1 には Θ 方向の回転 力が作用する。 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の Θ 方向の剛性は、 ガイ ド レール 1 8 3 A及び リ ンク機構 1 8 4 に よ って格段に強化 されてレヽる こ と 力、ら 、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 の e 方向への回転 は軽減さ れる。 プロ ーブ針 と 所定の電極パ ッ ド と は精度良 く コ ンタ ク タ し、 所定の電気的検査を確実に行 う こ と ができ る 回転駆動機構 1 8 は、 リ ン ク 機構 1 8 4 を介 して ナ ッ ト 1 8 2 の直進運動を回転運動に変換する こ と か ら 、 従来よ り も 占有スペース を削減する こ と ができ る。

以上説明 された よ う に、 本発明 によれば、 回転駆動機構は チャ ッ ク ト ップの側方に設け られたモータ と 、 こ のモータ に よ り 駆動 さ れる駆動軸 と 、 直進移動する移動体と 、 こ の移動 体を直進方向へ案内する L Mガイ ド と 、 直進する移動体 と チ ャ ッ ク ト ッ プと を連結する リ ン ク機構 と を備えている ため、 チャ ッ ク ト ッ プの Θ 方向の剛性が格段に向上する。 ウェハの 検査時に、 チャ ッ ク ト ップに 0 方向の回転力が作用 して も、 チャ ッ ク ト ップの Θ 方向の回転は確実に防止 され、 チャ ッ ク ト ッ プの 0 方向の位置ズレを確実に防止 さ れる こ と ができ る 回転駆動機構は、 連結機構に よ り 直進運動を回転運動に変換 する こ と 力ゝ ら、 従来と 比較 してその 占有ス ペー ス を削減する こ と ができ 、 載置機構のス ペー ス を小 さ く する こ と ができ る 本実施形態に よれば、 載置機構に上記回転駆動機構を設け たため、 チャ ッ ク ト ッ プの 0 方向の剛性が格段に向上する。 ウェハの検査時に、 チャ ッ ク ト ッ プに Θ 方向の回転力が作用 して も、 チャ ッ ク ト ッ プの 0 方向の回転は確実に防止 される こ と ができ る。 チャ ッ ク ト ップの 61 方向の位置ズレを確実に 防止する こ と ができ、 検査の信頼性を高める こ と ができ る。

上記各実施形態において、 チャ ッ ク ト ッ プ 1 1 、 2 1 は支 持台 1 2 、 2 2 の外周近傍に配置された真空吸着機構 1 4 、 2 4 及び昇降機構 1 5 、 2 5 上に着地する機構が説明 さ れた しか し、 これに代わっ て、 真空吸着機構 1 4 、 2 4 及び昇降 機構 1 5 、 2 5 と は別の突起部が支持台の外周近傍の周方向 全周に渡っ て設け られて も 良い。 要は、 真空吸着機構及び昇 降機構が本来の機能を発揮する こ と に よ り 、 チャ ッ ク ト ップ が昇降案内機構の案内に沿って支持台上で昇降する いずれの 載置機構も本発明に包含される。

上記各実施形態では、 回転駆動機構が載置機構以外の場所 に設け られる場合について説明 されたが、 回転駆動機構を載 置機構に直接設ける こ と に よ り 、 更に省ス ペー ス化が達成さ れる こ と ができ る。 要は回転駆動機構の構成要素 と して、 移 動体の直進ガイ ド機構及び リ ンク機構が採用 され、 チャ ッ ク ト ッ プと 回転駆動機構間の剛性が高め られる いずれの機構も 本発明に包含される。

請求項 1 乃至 5 に記載された発明の回転駆動機構に よれば チャ ッ ク ト ッ プの 0 方向の剛性を高め る こ と ができ、 チヤ ッ ク ト ップが 0 方向に不必要に回転する こ と を確実に防止 され 検査の信頼性が高め られる。

請求項 6 乃至 1 7 に記載の発明の載置機構によれば、 検査 時にチャ ッ ク ト ッ プの外周近傍に偏っ て荷重が作用 して もチ ャ ッ ク ト ッ プは常に水平に保持 され、 検査の信頼性が高め ら れる。

本発明の請求項 1 8 に記載の発明に よれば、 請求項 1 乃至 1 7 に記載の発明の効果を併せ持つ被検査体の載置機構が提 供される。

さ ら な る特徴及び変更は、 当該技術分野の当業者には着想 される と こ ろである。 それ故に、 本発明はよ り 広い観点に立 つものであ り 、 特定の詳細な及びこ こ に開示 された体表的な 実施例に限定さ れる も のではない。 従って、 添付された ク レ ームに定義 された広い発明概念及びその均等物の解釈 と 範囲 において、 そ こ カゝ ら離れる こ と 無 く 、 種々 の変更をお こ な う こ と ができ る。

Claims

5冃 求 の 範 囲

1 . 下記構成を具備する 、 回転可能に支持された被検査体 用チヤ ッ ク ト ップを正逆回転させる回転駆動機構 ：

移動体 ；

該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 モータ の駆動力に よ り 該移動体 を直進移動 さ せ る 駆動軸を備 えた直進駆動機 構 ；

該移動体を直進方向 に案内する ためのガイ ド レールを 備えたガイ ド機構 ；

該移動体 と 上記チャ ッ ク ト ッ プと を連結 し、 該移動体 の直進移動を該チャ ッ ク ト ッ プの回転動に変換する連結機構,

2 . 請求項 1 に記載された回転駆動機構において、

前記直進駆動機構におけ る前記駆動軸はボ一ルネジで あ り 、

前記移動体は、 その内部に前記ボ一ルネジに螺合する 溝を備えた貫通孔を有 し、

前記連結機構は、 その両端が該チャ ッ ク ト ップ と 該移 動体に連結された リ ン ク装置である、

前記回転駆動機構。

3 . 請求項 1 に記載された回転駆動機構において、

前記直進駆動機構におけ る前記駆動軸はボ一ルネジで あ り 、

前記移動体は、 その内部に前記ボールネジに螺合する 溝を備えた貫通孔を有 し、

前記連結機構は、 該チャ ッ ク ト ッ プに一端が連結 され たス プラ イ ン軸 と 、 こ のス プラ イ ン軸の他端に一端が連結さ れた リ ンク と 、 こ の リ ンク の他端に連結され且つ上記移動体 に立設された支持軸と を具備する、

前記回転駆動機構。

4 . 請求項 1 、 2 又は 3 に記載 された回転駆動機構におい て、

前記ガイ ド レールは、 該移動体の下部 と係合する L M ガイ ドである、 前記回転駆動機構。

5 . 下記構成を具備する 、 回転可能に支持 された被検査体 用チャ ッ ク ト ップを正逆回転させる回転駆動機構 ：

移動体 ；

該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 前記移動体を直進 移動させる直進駆動手段 ；

前記移動体を直進方向に案内するためのガイ ド手段 ； 前記移動体と 上記チャ ッ ク ト ッ プと を連結 し、 前記移 動体の直進移動を該チャ ッ ク ト ッ プの回転動に変換する連結 手段。

6 . 下記を具備する被検査体の載置機構 ：

被検査体を載置するチャ ッ ク ト ップ ；

こ のチャ ッ ク ト ッ プを正逆回転可能に支持する支持台で あっ て、 上記チャ ッ ク ト ッ プを上記支持台上に真空力に よ り 吸着固定する ための真空排気路を有する真空吸着機構を備え た該支持台 ；

該支持台上で該チヤ ッ ク ト ッ プを正逆回転させる 回転駆 動機構 ； 及び 該支持台上でのチャ ッ ク ト ッ プの昇降を案内する昇降案 内機構。

7 . 請求項 6 に記載された載置機構において、

前記支持台は、 さ ら に、 前記チャ ッ ク ト ップを気体圧力 に よ り 上記支持台か ら浮上 させる ための、 及び前記気体圧力 を解除 して前記チャ ッ ク ト ッ プを前記支持台上に着地させる ための、 気体供給 . 排気路を有する昇降機構を備えている、 前記載置機構。

8 . 請求項 7 に記載された被検査体の載置機構において、 上記真空吸着機構は、 上記支持台上面に設け られ且つ上 記チャ ッ ク ト ッ プ下面 と接触 して、 該支持台上面 と該チヤ ッ ク ト ップ下面 と の間に密閉空間を形成する 突起壁部 と 、 上記 支持台上面で且つ突起壁部に囲まれた内側で開 口 する真空排 気路と を有する真空吸着機構を具備 し、

上記昇降機構は、 上記支持台上面に形成 された突起部 と 該突起部上に開 口する気体供給路 と を有する昇降機構 と を具 備する、

上記載置機構。

9 . 請求項 7 に記載された被検査体の載置機構において、 上記支持台上面の外周近傍に、 該チャ ッ ク ト ップを真空 吸着する 時に該チャ ッ ク ト ッ プが着地する た めの突起部を設 けた、 前記載置機構。

1 0 . 請求項 8 に記載 された被検査体の載置機構において、 上記真空吸着機構 と 上記昇降機構の少な く と もいずれか一方 を、 上記突起部 と して設けた こ と を特徴と する前記載置機構

1 1 . 請求項 8 に記載された被検査体の載置機構において、 上記真空吸着機構 と 上記昇降機構は、 上記支持台の周方向に 等間隔に配置されている こ と を特徴とする前記載置機構。

1 2 . 請求項 7 に記載された載置機構において、 前記昇降案 内機構は、

該チャ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の一つに軸支 され た軸と 、

該チヤ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の他の一つに固定 され、 且つ上記軸が上下動可能に該軸 と係合する係合部材と を備えた こ と を特徴とする前記載置機構。

1 3 . 請求項 7 に記載された載置機構において、 前記昇降案 内機構は、

該チャ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の一つに正逆回転 可能に軸支されたスプライ ン軸と 、

該チヤ ッ ク ト ッ プ及び該支持台の内の他の一つに固定 され、 且つ上記スプラ イ ン軸に嚙み合っ た状態で移動する係 合部材と 、

を備えたこ と を特徴とする被検査体の載置機構。

1 4 . 請求項 7 に記載された被検査体の載置機構において、 上記回転駆動機構は、

移動体と 、

該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 モータ の駆動力に よ り 前記移動体を直進移動 させる駆動軸を備えた直進駆動機 構と 、

前記移動体を直進方向に案内する ため のガイ ド レール を備えたガイ ド機構と 、

前記移動体と 上記チャ ッ ク ト ッ プと を連結 し、 そ して 前記移動体の直進移動を該チヤ ッ ク ト ッ プの回転動に変換す る連結機構と 、

を具備する こ と を特徴とする前記載置機構。

1 5 . 請求項 1 4 に記載さ れた被検査体の載置機構において 上記回転駆動機構の前記駆動軸はボールネジであ り 、 上記回転駆動機構の前記移動体は、 その内部に前記ボ ールネジに螺合する溝を備えた貫通孔を有 し、

上記回転駆動機構の前記連結機構は、 その両端が該チ ャ ッ ク ト ップと該移動体に連結された リ ンク装置である、 前記載置機構。

1 6 . 請求項 1 4 に記載さ れた被検査体の載置機構において 前記回転駆動機構の前記駆動軸はボ一ルネジであ り 、 前記回転駆動機構の前記移動体は、 その内部に前記ボ —ルネジに螺合する溝を備えた貫通孔を有 し、

前記連結機構は、 該チャ ッ ク ト ップに一端が連結 され たス プラ イ ン軸 と 、 こ の ス プラ イ ン軸の他端に一端が連結さ れた リ ン ク と 、 こ の リ ン ク の他端に連結さ れ且つ上記移動体 に立設された支持軸と を具備する、

前記載置機構。

1 7 . 請求項 1 4 、 1 5 又は 1 6 に記載さ れた被検査体の載 置機構において、

回転駆動機構の前記ガイ ド レールは、 該移動体の下部 と係合する L Mガイ ドである、 前記載置機構。

1 8 . 下記を具備する被検査体の載置機構 ：

被検査体を載置する載置手段 ；

こ のチャ ッ ク ト ッ プを正逆回転可能に支持する支持手段 であって、 上記載置手段を上記支持手段上に吸着固定する た めの真空吸着機構 と 、 上記載置手段を上記支持手段か ら浮上 させるための昇降機構、 と を備えた該支持手段 ；

該支持手段上で該載置手段を正逆回転させる 回転駆動手 段 ； 及び

該支持手段上でのチャ ッ ク ト ッ プの昇降を案内する 昇降 案内手段。

1 9 . 下記を具備する 半導体 ウェハ上に形成された集積回路 の検査装置 ：

半導体ウェハを載置するチャ ッ ク ト ップ ；

こ のチャ ッ ク ト ッ プを正逆回転可能に支持する支持台で あっ て、 該支持台は上記チャ ッ ク ト ッ プを上記支持台上に真 空力 に よ り 吸着固定する た めの真空吸着機構 と 、 上記チヤ ッ ク ト ッ プを上記支持台か ら浮上させる ための気体供給路を有 する昇降機構、 と を備え、 こ こ において

前記真空吸着機構は、 上記支持台上面に設け られ且つ 上記チャ ッ ク ト ッ プ下面 と 接触 して、 該支持台上面 と 該チヤ ッ ク ト ッ プ下面 と の間に密閉空間を形成する 突起壁部 と 、 上 記支持台上面で且つ突起壁部に囲まれた内側で開 口する真空 排気路と を有する真空吸着機構を具備 し、

上記昇降機構は、 上記支持台上面に形成 された突起部 と 、 該突起部上に開 口 する気体供給路 と を有する 昇降機構 と を具備する、 前記支持台 ；

該支持台上で該チャ ッ ク ト ッ プを正逆回転させる 回転駆 動機構であって、

該チャ ッ ク ト ッ プの側方において、 モータ の駆動力に よ り 回転されるボールネジを備えた直進駆動機構 ；

内部に前記ボ一ルネジに螺合する溝を備えた貫通孔を 有する移動体 ；

前記移動体を直進方向 に案内す る た め の ガイ ド レ — ル ；

該チャ ッ ク ト ッ プに一端が連結 されたス プラ イ ン軸 と こ の ス プラ イ ン軸の他端に一端が連結 された リ ン ク と 、 こ の リ ン ク の他端に連結され且つ上記移動体に立設さ れた支持軸 と を具備する連結機構、

と を具備する回転駆動機構。