JPH02263452A - トレーストッカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、パッケージ済みの半導体素子を多数搭載した
トレーを収容するためのトレーストッカに関する。

（従来の技術） 従来、半導体製造プロセスにおいて、パッケージング済
みの半導体素子を取扱う場合、半導体素子のパッケージ
が多種多様にわたるため、夫々のパッケージの種類に合
わせた専用の処理機器例えば検査工程等では専用のＩＣ
ハンドラが必要とされていた。近年、このようなパッケ
ージングされた半導体素子を処理する場合、半導体素子
例えばＱＦＰ、ＳＯＰ等をトレー上に多数例えば格子状
の位置に搭載し、１台の処理装置でトレー上の総ての半
導体素子の測定１例えば検査を行うトレー方式の搬送が
行われている。即ち、トレ一方式のＩＣハンドラは、３
次元移動ステージにより駆動される検査台上にトレーを
載置し、プローブ針等の検査端子に上記トレー上の各半
導体素子を順次当接して検査を行うように構成されてい
る。

このようなトレ一方式の半導体処理装置では、処理の自
動化を図るために、予めトレーストッカに多数のトレー
を収容し、このトレーストッカからトレーを順次自動的
に搬送して処理するように構成されている。

このようなトレーストッカは、省スペース化のためにト
レー収容効率に優れた設計とされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のトレーストッカでは、トレー形状
が変更されると、新たなトレー形状に合わせてトレース
トッカの構造を大きく変更しなければならず、トレー形
状の変更に容易に対応することができないという問題が
あった。また、さらにトレー収容効率に優れたトレース
トッカが要望されていた。

本発明は、かかる従来の事情に鑑みてなされたもので、
トレーの形状変更にも容易に対応でき、しかも従来より
もトレーの収容効率に優れたトレーストッカを提供する
ことを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明のトレーストッカは、半導体素子を複数搭載した
トレーを多数収容するトレーストッカにおいて、搬送面
を相対向させて夫々ほぼ垂直に配置された一対のロープ
運搬手段と、前記各ロープ運搬手段の搬送面の移動方向
に沿って所定のピッチで設けられたトレー保持部と、前
記各トレー保持部運搬時に前記各ロープ運搬手段間側の
各トレー保持部がほぼ水平対向するように前記ロープ運
搬手段を回転駆動させる回転駆動手段とからなり、前記
各ロープ運搬手段間側に対向した各トレー保持部に前記
トレーを保持して収容するように構成したことを特徴と
するものである。

また、本発明のトレーストッカは、上記トレーストッカ
において、上記トレー保持部に上記・トレーを収納した
際に、上記トレーが上記トレー保持部に仮固定される如
く、上記トレー保持部に着脱自在な嵌合機構を設けたこ
とを特徴としている６（作用） 本発明のトレーストッカは、上記構成としたことにより
、トレーの形状変更にも容易に対応でき、しかも従来よ
りもトレーの収容効率を向上させることが可能となる。

また１本発明のトレーストッカは、上記トレーがトレー
保持部に嵌合し仮固定される如く、上記トレー保持部に
着脱自在な嵌合機構を設けたので、トレーストッカに収
納されたトレーは装置全体から発生する振動、または外
部からの振動で自走することがない。したがって、嵌合
することにより上記トレーの位置ずれを防ぐのでトレー
内の半導体素子を破損させる危険がなくなり安全に所望
位置に搬送させることが可能となる。さらに、上記搬送
のスループットを向上させることができる。

（第１実施例） 以下、本発明を半導体検査装置に用いられるトレースト
ッカに適用した一実施例について図を参照して説明する
。

図示を省略した装置筐体内には、一対のエンドレスロー
プ運搬機構である回転体１ａ、　ｌｂが夫々相対向して
垂設されている。

これら回転体１，２は５図示を省略した装置筐体に両端
を回転自在に取付けられ夫々垂直方向に相対向して配置
された連結軸３，４と、この連結軸３，４両端近傍に相
対向し夫々同位相となるように挿通されたチェーンスプ
ロケット（例えば、Ｒ８２０，ピッチ１２．７ｍｍ）　
５ａ、　５ｂ、　６ａ、　６ｂと、上下のスプロケット
５ａおよび５ｂ、６ａおよび６ｂ間に掛は渡されたチェ
ーン７．８から構成されている。

各回転体１，２のチェーン７．８には夫々、アングル部
材であるトレー受け９，１０がチェーン移動方向に所定
のピッチＰ１例えば２５．４ｍｍピッチ即ちチェーン部
材１つ置きに水平に配設されており、さらにこれらトレ
ー受け９，１０の突出部が、各回転体１．２間で夫々水
平に向合うように各回転体１．２のスプロケット５，６
の位相が同期されている。

各回転体１，２の上部連結軸３，４の一方端には、夫々
ウオームギア機構のウオームホイール（例えば、ピッチ
円径３７．１３ｍｍ）１１が挿通されており、このウオ
ームホイール１１と歯合したウオーム１２によりウオー
ム回転軸１２ａの回転動作が所定の減速比で例えば１：
５０で伝達されるように構成されている。

各回転体１．２間の垂下には、回転体１，２を駆動する
ための回転モータ１３がその回転軸を上方にして配設さ
れている。このモータ回転軸には２つのプーリー（例え
ばプーリ径２４ｍｍ）１４．１５が同軸に取付けられて
おり、上記各ウオーム回転軸１２ａ下端に夫々取付けら
れたプーリー（例えばプーリ径２８ｍｍ）１６．１７と
夫々駆動伝達ベルト１８．１９により連絡されている。

このようなトレーストッカでは、トレー３１は各回転体
１，２間に水平に向合ったトレー受は上９゜１０に搭載
され、回転体１．２の駆動によりこれらトレー３１が昇
降される。

このトレー昇降制御は、ウオーム回転軸１２ａに設けら
れウオーム回転軸１２ａの回転量を検出する回転検出セ
ンサ例えばエンコーダ２０からのウオーム回転信号に基
づいて、上記回転モータ１３を制御することにより行わ
れる。

トレーストッカに収容されるトレー数は、各回転体１，
２間に水平に向合うトレー受け９，１０の数即ち、チェ
ーンスプロケット５ａおよび５ｂ、６ａおよび６ｂの夫
々上下方向の距離とトレー取付けどツチＰ工そして各チ
ェーンスプロケット５ａおよび５ｂ、６ａおよび６ｂの
種類により決定され、本実施例では。

トレー収容枚数が２０枚となるように設定した。

また、最上段トレー３１ａ背面のトレー縁部に近接した
位置と、この位置の垂下の最下段トレー縁部に近接した
位置には、トレーストッカ背面方向へのトレーのとび出
しを検出するトレー飛び出し検出センサ（例えばフォト
マイクロセンサ）２１が設けられており、−力量上段ト
レー３１ａと最下段トレー３１ｂの前方側部には、夫々
トレー３１の有無を検出する最上段トレー検出センサ２
２と最下段トレー検出センサ２３が設けられている。こ
れら各トレー検出センサ２１，２２．２３により、スト
ッカ内のトレー収容状態が検出される。また、トレー受
は昇降動作時の移動原点となるトレー受けの側面には、
原点基準部材２４が設けられており、トレー受は列側力
に配設された原点検出センサ（例えばフォトセンサ）２
５によりこの原点基準部材２４を検出することで、昇降
動作原点が検出される。

このようなトレーストッカに収容されるトレー３１とし
ては、例えば第２図に示すように、ステンレスやアルミ
ニウム部材等からなる約２５５ｍｍＸ２１０ｍ×厚さ１
０１ｍの長方形状のトレー本体３１表面に、４行×５列
の格子状に半導体素子３２を収容するための収容溝３３
が形成された構造のものがある。

以下、上記トレー３１を用いて本実施例のトレーストッ
カの動作について説明する。

まず、トレー収容動作であるが、各回転台１゜２間の下
面に配設されたトレー搬送機構２６により、最下段のト
レー受け９，１０上にトレー３１ｂが位置するようにト
レーを搬送する。このとき、トレー３１ｂが正規の位置
にあるか否かは、検出センサにより検出される。

こうして、トレー搬送機構２６によりトレー受け９．１
０上にトレー３１を搬送した後、回転モータ１３により
回転体１，２を駆動して、最下段のトレー受け９．１０
をトレーピッチＰ□分上昇させる。このトレー受け９，
１０の上昇によりトレー受け９，１０上にトレーが搭載
される。以下、同様の動作を繰返して順次トレー３１を
トレー受け９，１０上に搭載する。そして、２０枚目の
トレーが収容されるまでトレー受け９，１０が上昇する
と、最初のトレー３１が最上段へ上昇した状態となり、
最上段トレー検出センサ２２が該最初のトレーを検出し
てストッカの収容能力の限度を知らせる。このようにし
てストッカへのトレー収容動作が終了する。トレースト
ッカからトレー搬送機構への搬出動作は、上記トレー収
容動作の逆の動作により行われる。

このような構成のトレーストッカは、各トレー間の上下
間隔Ｐ２が１５．４ｍａと狭いため収容効率に優れ、省
スペース化に大きく貢献することができる。

また、トレー３１の寸法が変更された場合でも、トレー
受け９，１ｏの形状を新たなトレー寸法に合うように交
換することでトレー３１の寸法変更にも容易に対応でき
る。

また、予め各回転体１，２を接離自在に構成しておけば
、回転体１，２間の間隔をトレー寸法に合わせて接近・
離間させることで、種々の寸法のトレーを収容すること
ができる。このように、本実施例のトレーストッカによ
れば、トレー収容効率が向上し省スペース化が図れ、ま
たトレー形状の変更にも容易に対応することができる。

このようなトレーストッカを備えた半導体処理装置とし
ては、第３図および第４図に示すようなトレ一方式の半
導体検査装置がある。

第３図はこの半導体検査装置を示す平面図で。

第４図は第３図のＡ方向側面図である。

検査部を収容した高温チャンバ４１は、耐熱性部材例え
ばステンレス部材からなる断熱壁４２により覆われてお
り、この高温チャンバ４１外に上述実施例のトレースト
ッカ４３が配設されている。

トレーストッカ４３内に収容された各トレー３１は、ト
レーストッカ４３内の搬送機構２６により１枚ずつ取出
されて断熱壁４２に設けられた搬入口４４がら高温チャ
ンバ４１内のトレー予備加熱機構４５へと搬送される。

この予備加熱機構４５でトレー４１を検査設定温度例え
ば２００℃まで加熱した後、予備加熱機構４５の上方に
配設されたトレー搬送機構４６のトレー搬入用保持部４
７ａにより保持して、Ｘステージ４８、Ｙステージ４９
．２ステージ（昇降機＠）　ＳＯ等からなる３次元移動
機構により駆動される検査台５１上へと搬送される。そ
して検査設定温度下で予め定められた検査手順に基づき
トレー３１内の半導体素子の各端子を図示を省略したプ
ローブ針に順次当接させて電気的諸特性の測定を行う。

検査の終了したトレー３１は、再びトレー搬送機構４６
の下方へと移動され、ここでトレー搬送機構４６のトレ
ー搬出用保持部４７ｂにより保持されて搬出ステーショ
ン５２へと搬送された後、断熱チャンバ４１外へと搬出
される。

尚、断熱チャンバ４２外へと搬送されたトレー３１は、
次処理工程例えば断熱チャンバ側面のソータ機構５３に
搬送され、ここで検査結果に基づいた半導体素子の選別
が行われる。

ところで、本発明のトレー保持機構は、上述した実施例
のようにトレ一方式の半導体検査装置以外でも、トレー
搬送系を有する半導体検査装置であればいずれにも適用
可能である。

（第２実施例） 以下本発明をトレーストッカに適用した実施例について
図を参照して説明する。

上記実施例の特徴はトレーストッカに収納されたトレー
が落下しないように自動的にロックされ、搬出時期が近
づくと自動的に上記ロックが解除されて搬出されるよう
にしたトレーストッカにある。

上記トレーストッカを説明するに当り、第１実施例で用
いた装置及び部品と同部品は同符号を用いて説明する。

上記トレーストッカの主要部は、既に第１実施例で詳細
に説明しているので概略的な構造のみを説明する。

上記トレーストッカ５４は、第５図に示すようにトレー
例えばステンレスやアルミニウム部材等からなる、約２
２５＋ｍ　Ｘ　２１０＋ｍ　Ｘ厚さ１０ｍ＋の長方形状
のトレー５５本体頂面に収容溝例えば、４行×５列の格
子状の各位置に収容溝３３を設け、この収容溝３に半導
体素子３３を複数装置した複数枚のトレー５５を一時、
プールして収容し、そして搬出するものである。

ここで、上記トレーストッカ５４は搬送位置（図示せず
）と、他の搬送位置（図示せず）とを連絡する搬送路（
図示せず）が配置されて用いられている。

上記トレーストッカ５４は、第１実施例と同様に互に反
対回転される回転体１，２のチェーン８にトレー受け１
０を等間隔に規則正しく複数個取着されている。

即ち、このトレー受け１ｏは所定位置から搬送されたト
レー５５の両側端の底面を支えるように笠間隔で複数個
設けられている。

上記トレー受け１０を設けた一対の回転体１，２の底面
には上記トレー受け１０面にトレー５５を搬入・搬出す
るローデング機構（図示せず）の載置台５６が底部に配
設されている。

この載置台５６は上記トレー５５をトレーストッカ５４
に収納する方向、即ち、上記トレー５５の両側端部５５
ａ、５５ｂをトレー受け１０に沿って収納する方向にロ
ーデングするように駆動制御されている。

さらに、上記載置台５６の頂面はトレー５５の底面を仮
固定１例えばバキュームで吸着固定する孔（図示せず）
が穿設されている。

そして、この孔と連通してバキューム機構（図示せず）
が設けられトレー５５の底面を吸着固定するように形成
されている。

また第６図に示すように、上記トレー５５がトレースト
ッカ５４に収納されると、自動的に仮固定して、落下さ
せないように嵌合機構が設けられている。

即ち、上記トレー受け１０の先端方向の側面１０ａには
トレー５５を仮固定するための固定ピン、例えば直径４
１ｍｘ長’１ｍステンレス鋼棒形状の固定ピン５８がト
レー５５の両側面部５５ａ、５５ｂに側面部と直交する
方向に固着、例えばカシメ固着されている。

また、上記固定ピン５８は、トレー受け１０に固着され
ているが第６図（ｂ）に示すように１回転部材、例えば
直径４ｍ×幅６ｍｍのカラー５８ａにスタッド例えば外
径２ＩｆｆｉＩ×幅７×長１０ｎｍのステンレス鋼棒の
スタッド５８ｂを介在させてトレー受け１０の側面部１
０ａに固着した方式であっても良い。この場合は、上記
カラー５８ａが回転されるのでゴミの発生が極めて少な
くなる利点がある。

一方、上記トレー受け１０に収納されるトレー５５には
、上記トレー受け１０に設けた固定ピン５８と衝止、し
たのち、トレーストッカ５４に仮固定される衝止部６１
が設けられている。

上記衝止部６１は、第６図（ｃ）に示すように、トレー
５５がトレー受け１０の先端部５７に到達する途中で固
定ピン５８が、上記トレー５５を一定方向に導くガイド
溝６２が移動方向に沿って切欠されている。

この切欠されたガイド溝６２は、固定ピン５８のす円周
上部６３と接触する程度にトレー５５の側端部の下方が
切欠れている。

このガイド溝６２の切欠した奥部に固定ピン５８が衝止
される壁面、即ち、衝止部６１が形成されている。

この衝止部６１の上部には、この衝止部６１に衝止した
固定ピン５８の半円上局部と嵌め込まれる円形の溝部６
４が設けられている。

ここで、上記半円周部と嵌合する、即ち嵌め込まれる円
形空間の溝部６４は、下方から固定ピン５８が上昇する
と嵌め込まれ、また降下すると嵌め込まれた固定ピン５
８が解除されるように形成されている。

次にトレーストッカ５４の動作について説明する。

上記トレーストッカ５４に上記トレー５５を収納する場
合には、先ず、ローデング機構（図示せず）の載置台５
６の頂面に他の搬送手段（図示せず）。

例えばハンドリングアーム（図示せず）等で載置する。

この載置されたトレー５５を載置台５６に内蔵されてい
るバキューム機構（図示せず）によって吸着固定する。

この吸着固定された載置台５６を第７図（ａ）に示すよ
うにトレーストッカ５４の下側に移動する前に。

このトレーストッカ５４のトレー受け１０を所定の高さ
、即ち、トレー受けｌＯに収納される高さ、に設定して
トレー受け１０の昇降移動を停止させておく。

上記トレー受け１０を所定位置に停止させたのち、上記
載置台５６を左右に設けた回転体１，２の中央に設置す
る。この時、第７図（ｂ）に示すように、固定ピン５８
を上記トレーの衝止部６１と衝止した状態で移動を自動
的に停止する。次に上記トレー５５を上昇させる方向に
トレー受け１０を駆動し、第７図（ｃ）に示すように、
載置台５６の頂面から上記トレー受け１０に受は渡す。

このトレー受け１０の固定ピン５８で上記トレー５５を
嵌め込むことになり嵌合し仮固定しながら上昇する。

そして１次のトレー受け１０が所定位置に到達すると同
様にして他のトレー受け１０に他のトレー５５を嵌合し
仮固定する。これを繰返しトレーストッカ５４内に搬送
期間を調整し所望期間に到達すると、自動的にトレー受
け１０が降下し上記トレー５５を搬出する。この時は、
ＣＰＵ　（図示せず）の搬出信号によって上記トレー受
け１０が降下する。

次にトレーストッカ５４からトレー５５を搬出する動作
について説明する。

先ず、載置台５６を収納されているトレー５５の下方の
中央に配設させる。そして第８図（ａ）に示すように、
上記トレー受け１０を降下させて、このトレー受け１０
に収納されているトレー５５の底面を上記載置台５６の
頂面に載置する。

この載置されたトレー５５は、載置台５６に内蔵されて
いるバキュームによって仮固定する。

そして、上記載置台５６にバキュームによって仮固定さ
れたトレー５５は載置台５６の駆動によって目的の搬送
位置まで搬送する。

上記実施例では、トレーストッカ５４にトレー５５を収
納すると同時に、トレーストッカ５４に仮固定して一体
化にする。

そして、上記トレー５５が搬出する時期になると、上記
仮固定が解除されて搬出可能状態になる。

即ち、上記トレーストッカ５４に搬入されると、このト
レーストッカ５４のトレー受け１０が上昇して、上記ト
レー５５を仮固定し、そして上記トレー受け１０を降下
させると、上記トレー５５の仮固定が解除されて搬出可
能になるので、安全性及び信頼性を向上させることが可
能となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のトレーストッカによれば
、トレーの形状変更にも容易に対応でき、しかも従来よ
りもトレーの収容効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のトレーストッカを示す平面
および正面図、第２図はトレーの構成を示す平面図、第
３図は実施例を適用した半導体検査装置の構成を示す平
面図、第４図は第３図のＡ方向側面図、第５図は本発明
をトレーストッカに適用した他の一実施例を説明するた
めのトレーストッカ説明図、第６図は第５図のトレー保
持部とトレーの着脱部とを説明するための動作説明図。 第７図は第５図のトレーストッカにトレーが収納する動
作を説明するための動作説明図、第８図は第５図のトレ
ーストッカからトレーを取出す動作を説明するための動
作説明図である。 １．２・・・回転体、　　　３，４・・・連結軸、５．
６・・・チェーンスプロケット、 ７．８・・・チェーン、　　　９．１０・・・トレー受
け、１１・・・ウオームホイール、　１２・・・ウオー
ム１３・・・回転モータ、　１４，１５，１６．１７・
・・プーリー１８．１９・・・駆動伝達ベルト、２ｏ・
・・エンコーダ、２１・・・トレー飛び出し検出センサ
、２６・・・トレー搬送機構、　３１．５５・・・トレ
ー３２・・・半導体素子、　４３　、５４・・・トレー
ストッカ、５６・・・載置台、　５７・・・先端部、　
５８・・・固定ピン、５９・・・溝部、　　６ｏ・・・
先端部、　６１・・・衝止部、６２・・・ガイド溝、　
６４・・・溝部。 第１図 特許出願人　東京エレクトロン株式会社第 図 第 図 （ｂ） 第 第 図 第 図 図 （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １半導体素子を複数搭載したトレーを多数収容するトレ
   ーストッカにおいて、 搬送面を相対向させて夫々ほぼ垂直に配置された一対の
   ロープ運搬手段と、 上記各ロープ運搬手段の搬送面の移動方向に沿って所定
   のピッチで設けられたトレー保持部と、上記各トレー保
   持部運搬時に上記各エンドレスロープ運搬手段間側の各
   トレー保持部がほぼ水平対向するように上記各ロープ運
   搬手段を回転駆動させる回転駆動手段とからなり、上記
   各ロープ運搬手段間側に対向した各トレー保持部に上記
   トレーを保持して収容するように構成したことを特徴と
   するトレーストッカ。 ２特許請求の範囲第１項記載のトレーストッカにおいて
   、上記トレー保持部に上記トレーを収納した際に、上記
   トレーが上記トレー保持部に仮固定される如く、上記ト
   レー保持部に着脱自在な嵌合機構を設けたことを特徴と
   するトレーストッカ。