CN100583408C - 晶片级老化方法以及晶片级老化装置 - Google Patents

晶片级老化方法以及晶片级老化装置 Download PDF

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Abstract

至少将温度调节用平板(106)分割成2个区域，并且将用于对该区域施加温度负载的加热器(408)与其控制系进行分割，以分别独立地对设定温度进行控制，冷却源将为了对加热器(408)进行控制而设置在各区域的温度传感器(409)的测定值进行比较，并通过依次切换控制输出计算用的测定值来进行控制，从而能够降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异。通过这样，能够防止探头的消耗、燃烧，并且能够提供一种可靠性高的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。

Description

晶片级老化方法以及晶片级老化装置
技术领域
本发明涉及一种向半导体晶片提供电负载以及温度负载以进行筛选的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。
背景技术
过去，一般称为老化装置的筛选测试装置，是对切割半导体晶片而得到的IC芯片进行封装之后，在规定温度(例如125℃)的热气氛中进行通电试验，使潜在缺陷明显化，从而进行不合格产品的筛选。
这样的过去装置因为需要很大的恒温装置，而且发热量较多，所以必须要和其它的生产线分离开，在其它房间进行，要花费时间和工夫来传送晶片、安装到装置中、以及装拆等，另外因为是在封装之后发现不合格产品，所以对于封装成本会产生浪费，而且由于有要求不将芯片进行封装、而将所谓的裸片就原封不动地进行安装所需要具有质量保证的裸片等，因此希望在形成芯片之前的晶片阶段进行老化测试。
为了应对这样的要求的老化装置，当向半导体晶片施加热负载时，必须对晶片维持均匀的温度。为了这个目的，提出通过在晶片的正反两面上具有加热器而将半导体晶片维持在规定的目标温度上、从而得到一种具有温度调节功能的晶片级老化装置。
但是，在过去的方法中，温度控制采用对晶片面一起进行加热、冷却的方法，当施加电负载时，由于对形成在晶片上的器件内的不合格部分不施加电负载，所以晶片上的因施加电负载而产生的发热会发生差异，往往晶片的温度在面内会产生不均匀，但是对于这些情况却完全没有对策来解决。
采用图9、图10、图11来详细说明过去的晶片级老化。
图9是过去晶片级老化装置的简图，图10是晶片级老化中的器件的合格部分分布图，图11是过去的晶片级老化中的器件温度变化图。
在图9中，晶片101保持在晶片保持用盘102中，利用能够与晶片全部接触的探头103与施加电负载的基板104连接，并通过具有电信号发生以及信号比较功能的测试器105来施加电负载。利用配置在温度调节用平板106内的加热器108、以及制冷剂流通路径107中所流过的水、酒精等制冷剂，将温度调节用平板106的温度控制在125℃，通过这样来施加温度负载。温度调节用平板106的温度控制是根据温度传感器109所测得的温度，并通过从温度调节器110来控制加热器108的发热量、以及流过制冷剂流通路径107的制冷剂的温度和流量来进行的。在实际的晶片级老化中，利用加热器108从室温加热到125℃以后，利用测试器105向晶片上的器件接通电负载，在一定时间间隔内用测试器105进行确认动作，以确认形成在晶片上的器件是否产生故障。在确认动作中，切断由测试器105所产生的电负载，并且通过向器件施加确认动作用的电信号，从而使器件进行工作。然后，用测试器105对来自器件的输出进行监视，从而利用电负载、及温度负载对器件是否发生故障进行确认。
图10是表示形成在晶片上的器件的合格部分的分布图。画有阴影线的器件是合格部分，如果施加电负载，则会发热，与此相反，对于没有画上阴影线的不合格部分的器件，不施加电负载，不会发热。图11是表示在图10的晶片上合格集中的部分附近的合格器件201与不合格集中的部分附近的合格器件202的晶片级老化中的温度变化曲线。在加热至125℃以后，在时间T时施加电负载。考虑到在合格集中的部分附近的合格器件201中变成高温，加速探头的消耗。在不合格集中的部分附近的合格器件202中变成低温，对于附近的合格器件不能施加设定的温度负载。
再有，伴随着IC芯片的芯片尺寸缩小以及施加电流的增大，而使晶片上的施加电负载时的发热量增大，同时晶片尺寸从200mm变大到300mm的大口径化的情况，这些也成为使晶片温度的面内均匀性更下降的主要原因。向过去的200mm晶片施加电负载时，发热量为400W左右，发热密度为12.74kW/m2，但是今后考虑到在300mm晶片中发热量超过3kW，则这时的发热密度变为42.46kW/m2。将图9的晶片保持用盘102简单地考虑是厚度为10mm且热传导率为200W/m·K的铝板，对于直径200mm与直径300mm的2块铝板，试比较因热传导而产生的温度差。直径200mm的铝板的中心部直径20mm部分通常控制在125℃，在从该中心部直径20mm部分开始产生发热密度12.74kW/m2的发热的情况下，如果设发热量为4.0W，且该热量全部向铝板的半径方向进行热传导，则稳定后在铝板的圆周上的温度变为124.3℃。同样地，如果设在直径300mm的铝板的直径20mm部分上产生发热密度42.46kW/m2的发热，则发热量变为13.3W，而铝板圆周上的温度变为122.1℃，可知温度差比直径200mm的晶片要变大了。另外，在实际的晶片级老化中，由于因形成在晶片上的合格器件的分布不同，而发热分布在每个晶片上产生不同的形状，所以在图9的结构中很难保证晶片的温度在125℃附近。
发明内容
在这样过去的晶片级老化中，考虑到在合格集中的部分附近的合格器件201中变为高温，探头的消耗会加速。在不合格集中的部分附近的合格器件202中变为低温，而对于附近的合格器件不能施加设定的温度负载。
另外，由于发热密度而引起的晶片中心部与周边部的温度差将随着晶片尺寸的大口径化而变得明显。
由于该温度的面内均匀性的下降，当在晶片的一部分上温度变得较高时，对晶片施加电负载用的探头的消耗变得厉害，或者有时也会引起燃烧这样的重大损伤。另外，当在一部分上温度变低时，利用温度负载而进行的筛选变得不充分，在市场上可能会出现不合格产品。
本发明是为了解决上述问题而设计的，目的在于提供一种可靠性高的晶片级老化方法以及晶片级老化装置，是与形成在晶片上的器件的合格产品的分布、以及器件的耗电量无关，降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异，从而防止探头的消耗、及燃烧。
为了达到上述目的，本发明的晶片级老化装置，是一种对于划分为多个区域的半导体晶片上的所有器件一起施加电负载以及温度负载、以进行不合格产品的筛选的晶片级老化装置，其特征在于，具有：测定上述每个区域的温度的多个温度传感器；对上述各区域进行加热的多个加热器；根据上述温度传感器所测定的温度来控制上述加热器的加热、以使上述各区域温度达到预先设定好的设定温度的温度调节器；冷却整个上述半导体晶片的冷却源；选择上述冷却源控制中采用的上述温度传感器所测定的温度的切换控制器；根据用上述切换控制器所选择的温度进行上述冷却源的控制的冷却温度调节器；以及进行上述器件检查的测试器，从多个上述温度传感器的测定温度选择1个用于冷却控制，以冷却整个上述半导体晶片，同时通过对每个上述区域进行加热控制，从而将上述半导体晶片控制在上述设定温度，以进行晶片级老化。
另外，其特征在于，在上述冷却源流过制冷剂的制冷剂流通路径中，上述冷却温度调节器是控制制冷剂流量的制冷剂流量控制用温度调节器。
另外，其特征在于，上述冷却源是送风机，上述冷却温度调节器是控制送风流量的送风流量控制用温度调节器。
另外，其特征在于，上述切换控制器在时间上连续地选择冷却控制中所采用的温度。
另外，其特征在于，上述切换控制器以一定的时间间隔选择冷却控制中所采用的温度。
另外，其特征在于，上述切换控制器在切换电负载强度的时刻来选择冷却控制中所采用的温度。
另外，其特征在于，对上述每个区域分别设定上述设定温度。
而且，本发明的晶片级老化方法，是一种对于划分为多个区域的半导体晶片上的所有器件一起施加电负载以及温度负载、以进行不合格产品的筛选的晶片级老化方法，其特征在于，当将上述半导体晶片进行温度控制在预先设定好的设定温度上时，具有：施加上述电负载以及温度负载的工序；对每个上述区域测定温度的工序；从多个上述温度传感器的测定温度中选择1个并进行冷却源的冷却控制、以冷却整个上述半导体晶片的工序；以及根据对每个上述区域所测定的各温度对每个区域进行加热控制、以加热上述各区域的工序，从而将上述半导体晶片控制在设定温度。
另外，其特征在于，在上述冷却源流过制冷剂的制冷剂流通路径中，通过控制制冷剂流量来冷却整个上述半导体晶片。
另外，其特征在于，上述冷却源是送风机，而且通过控制送风流量来冷却整个上述半导体晶片。
另外，其特征在于，将上述选择好的冷却控制中所采用的温度设定为上述各区域的测定温度之中的最高温。
另外，其特征在于，上述选择好的冷却控制中所采用的温度，如果上述各区域的测定温度之中的中间值为1个，则选择该温度，如果中间值为2个，则从这2个温度之中选择较高一方的温度。
另外，其特征在于，上述选择好的冷却控制中所采用的温度选择最接近上述各区域测定温度的平均值的值。
另外，其特征在于，上述选择好的冷却控制中所采用的温度，选择从上述各区域的设定温度减去测定温度后的温度偏差的最大值，并对上述冷却源的输出进行控制，以使上述温度偏差的值为0或者在0附近。
另外，其特征在于，对上述每个区域分别设定上述设定温度。
另外，其特征在于，在时间上连续地选择上述冷却控制中所采用的温度。
另外，其特征在于，以一定时间间隔来选择上述冷却控制中所采用的温度。
另外，其特征在于，在切换电负载强度的时刻来选择上述冷却控制中所采用的温度。
另外，其特征在于，在时间上连续地进行上述冷却源的控制。
另外，其特征在于，在时间上以一定的时间间隔来进行上述冷却源的控制。
附图说明
图1是本发明实施形态1中的晶片级老化装置的简图。
图2是本发明实施形态1中的温度调节用平板的区域分割简图。
图3是本发明实施形态1中的温度调节用平板用的温度控制系统简图。
图4是本发明实施形态1中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
图5是本发明实施形态2中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
图6是本发明实施形态3中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
图7是本发明实施形态4中的晶片级老化装置的简图。
图8是本发明实施形态4中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
图9是过去的晶片级老化装置的简图。
图10是晶片级老化中的器件的合格产品分布图。
图11是过去的晶片级老化中的器件温度变化图。
具体实施方式
本发明的晶片级老化方法以及晶片级老化装置，为了将半导体晶片控制在设定温度，将半导体晶片分割成多个区域，并且具有：用于对每个区域进行加热的加热器；测定温度的温度传感器；以及控制加热器以使其成为设定温度的温度调节器，而且还具有：冷却整个半导体晶片的制冷剂流通路径等的冷却源；根据预先确定好的条件从各温度传感器所测定的测定温度之中选择冷却控制中所采用的测定温度的切换控制器；以及根据所选择的测定温度来控制冷却源的冷却温度调节器。利用这样的结构，当某一个区域的温度比设定温度高时，根据预先确定好的条件从各区域的温度之中选择1个温度，并且能够根据该温度进行冷却控制。另外，当各个区域的温度比设定温度低时，能够根据设定温度对每个区域进行加热控制。这样，通过对每个区域进行温度控制，而与形成在晶片上的器件的合格产品的分布、以及器件的耗电量无关，能够降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异，防止探头的消耗、燃烧，从而能够提供一种可靠性高的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。
这时，温度调节器的设定温度可以全部设定为相同的温度，而且也可以对每个区域设定为不同的温度，当进行个别设定时，对与测定温度的温度差异之中最高的值利用冷却温度调节器来控制冷却源，从而能够将每个分割好的区域的温度控制为温度设定值。
另外，冷却控制中所采用的测定温度的选择，可以选择在施加温度负载中连续地进行并与通常条件相符的测定温度，也可以以一定时间间隔来进行、并且采用在一定时间之中所选择的测定温度。另外，也可以按照施加电负载的时刻，在每次切换电负载强度时来选择测定温度。
而且，冷却控制时刻也可以连续进行，与通常所选择的测定温度对应进行控制，也可以以一定时间间隔来进行，在每一定时间内与这时所选择的测定温度对应来进行冷却控制。
关于用哪一种方法来进行冷却温度的选择与冷却控制时刻，当必须要对温度变化进行快速响应时，则连续地进行，而当需要对冷却源的冷却温度调节器输出进行迟缓响应时，以及要避免冷却源的过度敏感响应时，则以一定时间间隔来进行，从而这样也能够根据进行晶片级老化的半导体晶片的发热、以及晶片级装置的结构来进行选择。
下面参照附图来详细地说明本发明的实施形态。
(实施形态1)
使用图1、图2、图3、图4，来说明实施形态1中的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。
图1是本发明实施形态1中的晶片级老化装置的简图，图2是本发明实施形态1中的温度调节用平板的区域分割图，图3是本发明实施形态1中的温度调节用平板用的温度控制系统简图，图4是本发明实施形态1中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
图1所示的本实施形态1的结构是，相对于图9所示的装置结构，如图2所示那样变化，即，将温度调节用平板106分割为中心部的区域a以及其周边部的区域b～e的5个区域，将装置中的各1个加热器108与温度传感器109与温度调节器110分别对每个区域设置作为加热器408、温度传感器409、温度调节器410，并附加切换控制器411与制冷剂流量控制用温度调节412，它们用来比较5个区域中的测定温度，选择对在流过冷却整个半导体晶片的制冷剂的制冷剂流通路径107中所流动的制冷剂的流量进行控制所采用的值，并进行切换。
在图3所示的温度调节器用平板中，对于用5个传感器409a～409e所测定的温度，分别利用对应的温度调节器410a～410e来分别控制对应的加热器408a～408e的输出以进行加热，从而使其成为设定好的温度。在切换控制器411中比较用5个温度传感器409a～409e所测定的温度，在预先确定的条件下选择温度传感器，进行冷却控制所用温度传感器的切换，对应于该值而用制冷剂流量控制用温度调节器412控制流过制冷剂流通路径107的制冷剂的输出流量，从而进行冷却。这样，对分割好的每个晶片区域测定温度，进行加热温度控制，并通过采用以特定的条件所选择的温度传感器所得到的测定温度，进行冷却控制，从而能够在将整个晶片均匀地冷却之后，进行加热，并将整个晶片调节为均匀的设定温度，从而使每个区域都成为设定温度。
在本实施形态1的晶片级老化中，加热控制是将各温度传感器409a～409e的设定值全部设定为125℃，并对每个区域进行加热操作，制冷剂流量的控制是从各温度传感器409a～409e的测定值之中选择最大值，并对设定值125℃进行冷却操作。
图4是本实施形态1的晶片级老化中的、测定选择的制冷剂流量的控制对象的温度的区域的推移、选择的制冷剂流量的控制对象的测定温度的时间变化、以及制冷剂流量的时间变化的曲线图。在图4的例子中，当从室温加热到125℃稳定以后，在时间T时从测试器105向晶片上的器件施加电负载。由于施加电负载而在合格器件的周边使温度上升，所以制冷剂流量增大。制冷剂流量的控制对象如区域a、b、d、c、a那样，从施加电负载的时刻开始，以一定的时间间隔选择测定温度最高的区域，并对该区域的测定温度使制冷剂流量连续地变化。这时，因为按照温度最高的区域来进行冷却，所以存在着温度比图4所示的制冷剂流量的控制对象温度低的区域，因此，虽然暂时存在着温度比设定温度低的区域，但是通过加热每个区域来抑制温度下降，最高温度停留在125℃，同时晶片整个面的温度逐渐均匀地变为125℃。
在本实施形态1中，虽然作为冷却源使用制冷剂，但是也可以采用使利用风扇等送风机所产生的风对准温度调节用平板的结构。另外，这时如果对温度调节用平板设置散热片，则能够提高冷却性能。另外，在本实施形态中，虽然以分割为5个区域来进行温度调节的情况为例来说明，但是分割为2个以上的区域也同样能够进行温度调节。
如上所述，因为采用将晶片分割为多个区域、并且在每个区域设置温度传感器、加热器以及温度调节器的结构，冷却控制是对应于最高测定温度来进行，并通过对每个区域进行加热控制，从而与形成在晶片上的器件的合格产品的分布以及器件的耗电量无关，能够降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异，所以能够防止探头的消耗、燃烧，并且能够实施可靠性高的晶片级老化。
(实施形态2)
采用图1、图2、图3、图5，来说明实施形态2中的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。
图5是本发明实施形态2中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
在本发明的实施形态2中，采用与图1、图2以及图3中所示的实施形态1相同的装置结构。
在本实施形态2的晶片级老化中，加热控制是将各温度传感器409a～409e的设定值全部设定为125℃，并且对每个区域进行加热操作，制冷剂流量的控制是从各温度传感器409a～409e的测定值之中选择中间值，并且根据设定值为125℃来进行冷却操作。
图5是表示本实施形态2的晶片级老化中的、测定选择的制冷剂流量的控制对象的温度的区域的推移、选择的制冷剂流量的控制对象的测定温度的时间变化、以及制冷剂流量的时间的变化的曲线图。在图5的例子中，当从室温加热到125℃稳定之后，在时间T时从测试器105向晶片的器件施加电负载。由于施加电负载，而在合格器件的周边使温度上升，所以制冷剂流量增大。制冷剂流量的控制对象如区域b、a、d、c、e那样，以一定的时间间隔选择具有各区域的温度传感器的测定温度中成为中间值的值的区域，对该区域的温度测定值使制冷剂流量以一定的时间间隔来变化。这时，因为按照具有测定温度之中的中间值的区域来进行冷却，所以存在温度比图5所示的制冷剂流量的控制对象温度低的温度的区域，因此，虽然暂时存在着温度比设定温度低的区域，但是通过加热每个区域来抑制温度下降，晶片整个面的温度逐渐均匀地变为125℃。
在本实施形态2中，虽然作为冷却源使用制冷剂，但是也可以采用使利用风扇等送风机所产生的风对准温度调节用平板的结构。另外，这时如果对温度调节用平板设置散热片，则能够提高冷却性能。另外，在本实施形态中，虽然以分割为5个区域来进行温度调节的情况为例来说明，但是分割为2个以上的区域也同样能够进行温度调节。
如上所述，因为采用将晶片分割为多个区域、并且在每个区域设置温度传感器、加热器以及温度调节器的结构，冷却控制是对应于各传感器的测定温度之中成为中间值的测定温度来进行，并通过对每个区域进行加热控制，从而与形成在晶片上的器件的合格产品的分布以及器件的耗电量无关，能够降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异，所以能够防止探头的消耗、燃烧，并且能够实施可靠性高的晶片级老化。
(实施形态3)
采用图1、图2、图3、图6，来说明实施形态3中的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。
图6是本发明实施形态3中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
在本发明的实施形态3中，采用与图1、图2以及图3所示的实施形态1相同的装置结构。
在本实施形态3的晶片级老化中，加热控制是将各温度传感器409a～409e的设定值全部设定为125℃，并且对每个区域进行加热操作，制冷剂流量的控制是从各温度传感器409a～409e的测定值之中选择最接近各测定值的平均值的值，当有2个候补时，选择温度较高的一个，并且根据设定值为125℃来进行冷却操作。
图6是表示本实施形态3的晶片级老化中的、测定选择的制冷剂流量的控制对象的温度的区域的推移、选择的制冷剂流量的控制对象的测定温度的时间变化、以及制冷剂流量的时间的变化的曲线图。在图6的例子中，当从室温加热到125℃稳定之后，在时间T时从测试器105向晶片上的器件施加电负载。由于施加电负载，而在合格器件的周边使温度上升，所以制冷剂流量增大。制冷剂流量的控制对象如区域a、e、a、e、d那样，从施加电负载的时刻开始，以一定的时间间隔来选择取得各传感器的测定温度之中最接近测定温度的平均值的值的区域，并对于该区域的测定温度使制冷剂流量连续地变化。这时，因为按照具有测定温度之中最接近平均值的值的区域来进行冷却，所以存在温度比图6所示的制冷剂流量的控制对象温度低的区域，因此，虽然暂时存在着温度比设定温度低的区域，但是通过加热每个区域来抑制温度下降，晶片整个面的温度逐渐均匀地变为125℃。
在本实施形态3中，虽然作为冷却源使用制冷剂，但是也可以采用使利用风扇等送风机所产生的风对准温度调节用平板的结构。另外，这时如果对温度调节用平板设置散热片，则能够提高冷却性能。另外，在本实施形态中，虽然以分割为5个区域来进行温度调节的情况为例来说明，但是分割为2个以上的区域也同样能够进行温度调节。
如上所述，因为采用将晶片分割为多个区域、并且在每个区域设置温度传感器、加热器以及温度调节器的结构，冷却控制是对应于各传感器的测定温度之中最接近测定温度的平均值的测定温度来进行，并通过对每个区域进行加热控制，从而与形成在晶片上的器件的合格产品的分布以及器件的耗电量无关，能够降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异，所以能够防止探头的消耗、燃烧，并且能够实施可靠性高的晶片级老化。
(实施形态4)
采用图2、图7、图8，来说明实施形态4中的晶片级老化方法以及晶片级老化装置。
图7是本发明实施形态4中的晶片级老化装置的简图，除了与图1以及图3所示的实施形态1相同的装置结构，构成分别对各个区域附加算出从各温度传感器的测定温度中减去温度设定值后的差的温度偏差算出装置913的结构。另外，如图2所示，温度调节用平板106的分割与实施形态1相同，分割成5个区域a～e。图8是本发明实施形态4中的晶片级老化时的温度控制的说明图。
在如图7所示的本发明实施形态的晶片级老化中，加热控制是将各温度传感器409a～409e的温度设定值，对于温度传感器a设定为125℃，并且对于温度传感器b～e设定为125.5℃，这样对每个区域进行加热操作，制冷剂流量的控制是选择从各温度传感器409a～409e的测定温度中减去各温度设定值后的差之中的最大值，并且进行冷却操作，以使温度偏差变为0℃。这里，之所以将传感器a的设定温度设定得比传感器b～e的设定温度高0.5℃，是因为在晶片外周部即区域b～e，即使在以125℃来进行控制的情况下，也有时由于来自晶片保持用盘102以及温度调节用平板106的外周部的散热，而使晶片的温度变得比125℃低。在本实施形态4中，虽然将区域b～e的设定温度设定得高出0.5℃，但是当来自外周部的散热是小到可以忽略的程度时，也未必要将温度设定得较高，当来自外周部的散热的影响较大时，也可以将其设定得更高出0.5℃。
图8是表示本实施形态4的晶片级老化中的、测定选择的制冷剂流量的控制对象的温度的区域的推移、从选择的制冷剂流量的控制对象的设定温度减去测定温度后的温度偏差的时间变化、以及制冷剂流量的时间变化的曲线图。在图8的例子中，当从室温加热到125℃稳定以后，在时间T时从测试器105向晶片上的器件施加电负载。由于施加电负载，而在合格器件的周边使温度上升，所以制冷剂流量增大。制冷剂流量的控制对象如区域c、b、c、b、c那样，以一定的时间间隔来选择从各传感器的设定温度中减去测定温度后的温度偏差之中取得最大值的区域，并对于该区域的温度偏差以一定的时间间隔来使制冷剂流量变化。这时，因为按照具有温度偏差之中的最大值的区域来进行冷却，所以存在温度比图8所示的制冷剂流量的控制对象温度低的区域，因此，虽然暂时存在着温度比设定温度低的区域，但是通过加热每个区域来抑制温度下降，全部区域中温度偏差稳定在0℃。
在本实施形态4中，虽然作为冷却源使用制冷剂，但是也可以采用使利用风扇等送风机所产生的风对准温度调节用平板的结构。另外，这时如果对温度调节用平板设置散热片，则能够提高冷却性能。另外，在本实施形态中，虽然以分割为5个区域来进行温度调节的情况为例来说明，但是分割为2个以上的区域也同样能够进行温度调节。
如上所述，因为采用将晶片分割为多个区域、并且在每个区域设置温度传感器、加热器以及温度调节器的结构，冷却控制是对应于从传感器的测定温度减去设定温度的温度偏差为最大的来进行，并通过对每个区域进行加热控制，从而与形成在晶片上的器件的合格产品的分布以及器件的耗电量无关，能够降低由于施加电负载时的发热而引起的晶片温度的面内温度的差异，所以能够防止探头的消耗、燃烧，并且能够实施可靠性高的晶片级老化。

Claims (20)

1.一种晶片级老化装置，对于划分为多个区域的半导体晶片上的所有的器件一起施加电负载以及温度负载、以进行不合格产品的筛选，其特征在于，
具有：
多个测定所述多个区域中的每个区域的温度的温度传感器；
多个对所述多个区域中的各区域进行加热的加热器；
多个根据所述温度传感器所测定的温度来控制所述加热器的加热、以使所述各区域温度达到预先设定好的设定温度的温度调节器；
冷却整个所述半导体晶片的冷却源；
从多个所述温度传感器测定的温度中选择1个用于所述冷却源的冷却控制的温度的切换控制器；
根据用所述切换控制器所选择的温度进行所述冷却源的冷却控制的冷却温度调节器；以及
对所述器件进行检查的测试器，
通过所述冷却控制来冷却整个所述半导体晶片，同时通过对所述每个区域进行加热控制，从而将所述半导体晶片控制在所述设定温度，以进行晶片级老化。
2.如权利要求1中所述的晶片级老化装置，其特征在于，
所述冷却源是制冷剂流过的制冷剂流通路径，所述冷却温度调节器是控制制冷剂流量的制冷剂流量控制用温度调节器。
3.如权利要求1中所述的晶片级老化装置，其特征在于，
所述冷却源是送风机，所述冷却温度调节器是控制送风流量的送风流量控制用温度调节器。
4.如权利要求1中所述的晶片级老化装置，其特征在于，
所述切换控制器在时间上连续地选择在冷却控制中采用的温度。
5.如权利要求1中所述的晶片级老化装置，其特征在于，
所述切换控制器以一定的时间间隔选择在冷却控制中采用的温度。
6.如权利要求1中所述的晶片级老化装置，其特征在于，
所述切换控制器在切换电负载强度的时刻来选择在冷却控制中采用的温度。
7.如权利要求1中所述的晶片级老化装置，其特征在于，
对所述每个区域分别设定所述设定温度。
8.一种晶片级老化方法，对于划分为多个区域的半导体晶片上的所有的器件一起施加电负载以及温度负载、以进行不合格产品的筛选，其特征在于，
当对所述半导体晶片进行温度控制以达到预先设定好的设定温度时，具有：
施加所述电负载以及温度负载的工序；
用温度传感器对所述多个区域中的每个区域测定温度的工序；
从多个所述温度传感器的测定温度中选择1个并进行冷却源的冷却控制、以冷却整个所述半导体晶片的工序；以及
根据所述每个区域所测定的各温度对每个区域进行加热控制、以加热所述多个区域中的各区域的工序，
从而将所述半导体晶片控制在设定温度。
9.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
所述冷却源是制冷剂流过的制冷剂流通路径，通过控制制冷剂流量来冷却整个所述半导体晶片。
10.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
所述冷却源是送风机，而且通过控制送风流量来冷却整个所述半导体晶片。
11.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在所述冷却控制中采用的温度的选择方法是，选择所述各区域的测定温度之中的最高温度。
12.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在所述冷却控制中采用的温度的选择方法是，如果所述各区域的测定温度之中的中间值为1个，则选择该温度，如果中间值为2个，则从这2个温度之中选择较高一方的温度。
13.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在所述冷却控制中采用的温度的选择方法是，选择最接近所述各区域的测定温度的平均值的值。
14.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在所述冷却控制中采用的温度的选择方法是，选择从所述各区域的设定温度减去测定温度后的温度偏差的最大值，并对所述冷却源的输出进行控制，以使所述温度偏差的值为0或者在0附近。
15.如权利要求14中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
对所述每个区域分别设定所述设定温度。
16.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在时间上连续地选择在所述冷却控制中采用的温度。
17.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
以一定时间间隔来选择在所述冷却控制中采用的温度。
18.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在切换电负载强度的时刻来选择在所述冷却控制中采用的温度。
19.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在时间上连续地进行所述冷却源的控制。
20.如权利要求8中所述的晶片级老化方法，其特征在于，
在时间上以一定的时间间隔来进行所述冷却源的控制。
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