晶片测试系统、探针卡更换方法以及探测器与流程

本发明涉及使用探测器进行半导体晶片的检查的晶片测试系统、更换探测器的探针卡的探针卡更换方法以及用于晶片测试系统的探测器。

背景技术：

1、在半导体晶片的表面形成有具有相同的电元件回路的多个半导体芯片。各半导体芯片在半导体制造工序中被切割机切断为一个一个之前，利用晶片测试系统检查电特性。该晶片测试系统具备探测器以及测试器(参照专利文献1)。

2、探测器在将半导体晶片保持于晶片吸盘上的状态下使具有探针的探针卡与晶片吸盘相对移动，从而使探针与半导体芯片的电极垫电接触(接触)。测试器经由与探针连接的端子向半导体芯片供给各种试验信号，并且接收以及解析从半导体芯片输出的信号而测试半导体芯片是否正常动作。

3、近年来，半导体制造工序的自动化正在推进，在晶片测试系统中自动化也正在推进。例如在上述专利文献1所记载的晶片测试系统中，使用顶棚行驶式无人搬运车(overhead hoist transport：oht)，将收纳有检查对象的多个半导体晶片的箱匣载置于探测器的装载设备。接着，在晶片测试系统中，进行半导体晶片向晶片吸盘的设置、探针向半导体晶片的各半导体芯片的接触以及由测试器进行的各半导体芯片的测试。然后，利用oht从探测器回收收纳有检查完毕的半导体晶片的箱匣。由此，不存在操作员就能够进行半导体晶片的检查。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2007-329458号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、另外，形成于半导体晶片的半导体芯片的种类多样，在半导体芯片的检查中使用的探针卡的种类也多样。因此，在晶片测试系统中，存在与检查对象的半导体芯片的种类的切换相应地必须更换设置于探测器的探针卡的种类的情况。以往，为了探测器中的探针卡的更换必须存在操作员，该更换以手动或半自动方式进行。因此，交货给美国以及欧洲的装置需要满足规定的安全标准(semi标准s2ce等)，例如在探针卡的更换时开闭探测器的门的情况下需要进行探测器的驱动部的电源关闭。并且，由操作员通过手工作业进行的探针卡的更换有可能错误地使探针卡落下，因此强烈希望在半导体制造工序中使探测器中的探针卡的更换自动化。

3、为了使探测器的探针卡的更换自动化，需要使更换前的探针卡从探测器的回收以及新的探针卡向探测器的搬入自动化。然而，在半导体制造工序中新设进行探针卡的回收以及搬入的设备的情况下，在费用、设置空间这方面存在问题。

4、本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的在于提供能够抑制设置空间的增加并且以低成本使探针卡的更换自动化的晶片测试系统、探针卡更换方法以及探测器。

5、用于解决课题的方案

6、用于达成本发明的目的的晶片测试系统具备：探测器，其具备保持半导体晶片的吸盘及具有探针的探针卡，并使探针与形成于半导体晶片的多个半导体芯片接触而进行半导体芯片的检查；顶棚行驶式无人搬运车，其在保持有收纳多个半导体晶片的箱匣的状态下沿着搬运轨道移动，且将收纳检查前的多个半导体晶片的箱匣向探测器搬入并且将收纳检查完毕的多个半导体晶片的箱匣从探测器回收；搬运控制部，其控制顶棚行驶式无人搬运车，而将探针卡在探测器中预先设定的探针卡的更换位置与位于探测器以外的场所的探针卡的保管场所之间搬运；卡搬运机构，其设置于探测器，并将探针卡在被保持在探测器内的保持位置与更换位置之间搬运；分离控制部，其控制卡搬运机构，而执行将更换前的探针卡从保持位置搬运到更换位置的分离处理；以及装配控制部，其控制卡搬运机构，而执行将新的探针卡从更换位置搬运到保持位置的装配处理。

7、根据该晶片测试系统，能够利用箱匣搬运用的顶棚行驶式无人搬运车自动地进行探测器的探针卡的更换。

8、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，探测器具备：壳体，其收纳吸盘、探针卡及卡搬运机构；开口部，其形成于壳体，并使更换位置向壳体的外部露出；门，其能够切换为将开口部开放的开状态与将开口部覆盖的闭状态；门开闭机构，其用于将门切换为开状态与闭状态；以及门开闭控制部，其在分离处理中驱动门开闭机构而将门从闭状态切换为开状态，并且在装配处理中驱动门开闭机构而将门从开状态切换为闭状态。由此，能够使分离处理时以及装配处理时的门的开闭自动化。

9、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，晶片测试系统具备检测有无人向以门的位置为基准而预先设定的保护区域内的侵入的人检测传感器，门开闭控制部基于人检测传感器的检测结果，在人侵入到保护区域内的期间，使门开闭机构的驱动停止。由此，防止门碰撞人、或者手或手指被门夹。

10、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，门开闭控制部在使门开闭机构的驱动在中途停止了的情况下，与人检测传感器的检测结果从有人向保护区域内的侵入切换为没有人向保护区域内的侵入相应地，使门开闭机构的驱动再次开始。由此，能够减少操作员进行再次开始操作的工夫。

11、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，晶片测试系统具备将探针卡在保持位置保持为装卸自如的卡保持部，卡搬运机构具有能够保持探针卡的托盘，并将托盘在保持位置与更换位置之间搬运，分离控制部依次执行驱动卡搬运机构而将托盘向保持位置搬运的处理、解除由卡保持部进行的探针卡的保持而使托盘保持探针卡的处理以及驱动卡搬运机构而将托盘从保持位置向更换位置搬运的处理，以作为分离处理，装配控制部在位于更换位置的托盘保持有新的探针卡的情况下，依次执行驱动卡搬运机构而将托盘从更换位置向保持位置搬运的处理以及利用卡保持部保持探针卡的处理，以作为装配处理。由此，分离处理以及装配处理也能够自动化，因此能够全部自动地进行探测器的探针卡的更换。

12、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，探测器具备保持探针卡的卡保持件，卡搬运机构将探针卡以及卡保持件一体地在保持位置与更换位置之间搬运。

13、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，卡保持件具有保持探针卡的卡保持孔，顶棚行驶式无人搬运车将探针卡载置于位于更换位置的卡保持件的卡保持孔，晶片测试系统具备在卡保持件的形成卡保持孔的开口缘部设置的多个定位部，多个定位部具有在探针卡被顶棚行驶式无人搬运车载置于卡保持孔的情况下将探针卡向卡保持孔引导的引导面。由此，能够将探针卡向卡保持孔可靠地引导。

14、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，搬运控制部控制顶棚行驶式无人搬运车，而执行将探测器的更换前的探针卡从更换位置搬运到保管场所的回收处理以及将新的探针卡从保管场所搬运到更换位置的搬入处理，晶片测试系统具备检测有无人向以更换位置为基准而预先设定的保护区域内的侵入的人检测传感器，搬运控制部基于人检测传感器的检测结果，在有人向保护区域内的侵入的状态的期间，停止回收处理，搬运控制部基于人检测传感器的检测结果，在有人向保护区域内的侵入的状态的期间，停止搬入处理。由此，防止顶棚行驶式无人搬运车碰撞人。

15、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，搬运控制部控制顶棚行驶式无人搬运车，而执行将探测器的更换前的探针卡从更换位置搬运到保管场所的回收处理以及将新的探针卡从保管场所搬运到更换位置的搬入处理，顶棚行驶式无人搬运车具备升降自如并且将箱匣或探针卡保持为装卸自如的升降保持部，搬运控制部执行使顶棚行驶式无人搬运车移动到更换位置的正上方位置的处理、使升降保持部下降到更换位置的处理、利用升降保持部保持位于更换位置的探针卡的处理、使升降保持部上升的处理以及使顶棚行驶式无人搬运车从正上方位置移动到保管场所的处理，以作为回收处理，搬运控制部执行在保管场所中使升降保持部保持探针卡的处理、使顶棚行驶式无人搬运车从保管场所移动到正上方位置的处理、使升降保持部下降的处理、利用升降保持部在更换位置使探针卡的保持解除的处理以及使升降保持部上升的处理，以作为搬入处理。由此，能够利用箱匣搬运用的顶棚行驶式无人搬运车自动地进行探测器的探针卡的更换。

16、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，晶片测试系统具备设置于探测器并将探针卡在被保持在探测器内的保持位置与更换位置之间搬运的卡搬运机构，卡搬运机构具有能够保持探针卡的托盘，并将托盘在保持位置与更换位置之间搬运，晶片测试系统具备设置于托盘并检测在托盘上有无探针卡的卡传感器，搬运控制部在卡传感器中检测为在托盘上没有探针卡的期间，执行使升降保持部下降的处理，并且与卡传感器的检测结果从在托盘上没有探针卡切换为在托盘上有探针卡相应地，执行由升降保持部进行的探针卡的保持解除以及使升降保持部上升的处理。由此，能够使搬入处理自动化。

17、在本发明的其他方案的晶片测试系统中，搬运轨道在相互正交的xyz方向中的x方向上延伸，顶棚行驶式无人搬运车具备沿z方向升降自如并且能够沿y方向在预先设定的可动范围内进行位置调整的升降保持部，并且能够利用升降保持部将箱匣或探针卡保持为装卸自如，探测器具备在x方向上设置于与更换位置不同的位置并且利用顶棚行驶式无人搬运车载置箱匣的装载设备，升降保持部在y方向上在升降保持部的可动范围内，能够将箱匣载置于装载设备，并且能够将探针卡载置于更换位置。由此，能够利用箱匣搬运用的顶棚行驶式无人搬运车进行探针卡从更换位置的回收以及探针卡向更换位置的搬入。

18、用于达成本发明的目的的探针卡更换方法更换具备保持半导体晶片的吸盘以及具有探针的探针卡、并使探针与形成于半导体晶片的多个半导体芯片接触而进行检查的探测器的探针卡，其中，探针卡更换方法具有：分离步骤，探测器的卡搬运机构进行将更换前的探针卡从被在探测器内保持的保持位置搬运到在探测器中预先设定的探针卡的更换位置的分离处理；回收步骤，顶棚行驶式无人搬运车执行将被搬运到更换位置的更换前的探针卡从更换位置搬运到位于探测器以外的场所的探针卡的保管场所的回收处理，顶棚行驶式无人搬运车在保持有收纳多个半导体晶片的箱匣的状态下沿着搬运轨道移动，并且将收纳检查前的多个半导体晶片的箱匣向探测器搬入且将收纳检查完毕的多个半导体晶片的箱匣从探测器回收；搬入步骤，顶棚行驶式无人搬运车执行将新的探针卡从保管场所搬运到更换位置的搬入处理；以及装配步骤，卡搬运机构执行将新的探针卡从更换位置搬运到保持位置的装配处理。

19、用于达成本发明的目的的探测器具备保持半导体晶片的吸盘以及具有探针的探针卡，并使探针与形成于半导体晶片的多个半导体芯片接触而进行半导体芯片的检查，其中，探测器具备：卡搬运机构，其将探针卡在探测器内的保持位置与进行探针卡的更换的更换位置之间搬运；以及装载设备，其利用顶棚行驶式无人搬运车载置收纳多个半导体晶片的箱匣，顶棚行驶式无人搬运车沿着在相互正交的xyz方向中的x方向上延伸的搬运轨道移动自如，并且具有沿z方向升降自如且能够沿y方向在预先设定的可动范围内进行位置调整的升降保持部，在y方向上在升降保持部的可动范围内，能够由升降保持部对装载设备载置箱匣，并且能够由升降保持部对更换位置载置探针卡，探针卡具有保持于升降保持部的被保持部，更换位置是能够由顶棚行驶式无人搬运车更换探针卡的位置。

20、发明效果

21、本发明能够抑制设置空间的增加并且以低成本使探针卡的更换自动化。