JP2007234645A - Prober temperature controller and control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a matter that heating of a prober to the inspection temperature of electric test requires a long time for settling the temperature of the components of the prober. <P>SOLUTION: An wafer stage is heated up or cooled down to an overrun temperature from an inspection temperature, other components of a prober are heated up or cooled down to a stable temperature by that overrun temperature, and then the overrun temperature of the wafer stage is cooled down or heated up to a predetermined inspection temperature, thus shortening the time required for arriving at the stable temperature of the components of a prober when the wafer stage is heated up or cooled down from the inspection temperature. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェハ上に形成された複数の半導体チップ(ダイ)の電気的検査を、異なる検査温度で行うために、プローバのウェハステージの温度制御を行う温度制御装置、及び、方法に関する。   The present invention relates to a temperature control apparatus and method for controlling temperature of a wafer stage of a prober in order to perform electrical inspection of a plurality of semiconductor chips (dies) formed on a semiconductor wafer at different inspection temperatures.

半導体製造工程においては、薄い円盤状の半導体ウェハに各種の処理を施して、半導体装置(デバイス)をそれぞれ、または、複数有する複数のチップ(ダイ)を形成する。各チップは電気的特性が検査され、その後ダイサーで切り離された後、リードフレーム等に固定されて組み立てられる。上記の電気的特性の検査は、プローバとテスタを組み合わせたウェハテストシステムで行われる。プローバは、ウェハをステージに固定し、各チップの電極パッドにプローブを接触させる。テスタは、プローブに接続される端子から、電源及び各種の試験信号を供給し、チップの電極に出力される信号をテスタで解析して正常に動作するかを確認する。そして、正常に動作しないデバイスは後の組み立て工程から除かれることになる。   In the semiconductor manufacturing process, various processes are performed on a thin disk-shaped semiconductor wafer to form a plurality of chips (dies) each having a plurality of semiconductor devices (devices). Each chip is inspected for electrical characteristics, then separated by a dicer, and then fixed to a lead frame or the like and assembled. The inspection of the electrical characteristics is performed by a wafer test system that combines a prober and a tester. The prober fixes the wafer to the stage and brings the probe into contact with the electrode pad of each chip. The tester supplies power and various test signals from the terminals connected to the probe, and analyzes the signals output to the electrodes of the chip with the tester to check whether it operates normally. Devices that do not operate normally are excluded from the subsequent assembly process.

プローブはプローブカードに設けられ、プローブの配列は検査を行う半導体チップの電極パッドの配列に対応している。プローブには、カンチレバー式プローブ、スプリングレバー式プローブ等がある。検査を行う半導体チップ内のデバイスの種類が変わる時には対応するプローブカードに交換する必要がある。プローブカードを交換すると、プローバに設けられたプローブ位置検出カメラでプローブ位置の検出処理を行う。なお、プローブ位置の検出処理は、プローブカードを交換しないときでも、1枚のウェハ上の半導体チップの検査が終了したときなどに随時行われる。   The probe is provided on the probe card, and the arrangement of the probes corresponds to the arrangement of the electrode pads of the semiconductor chip to be inspected. Examples of the probe include a cantilever type probe and a spring lever type probe. When the type of device in the semiconductor chip to be inspected changes, it is necessary to replace it with a corresponding probe card. When the probe card is replaced, probe position detection processing is performed by a probe position detection camera provided in the prober. The probe position detection process is performed as needed even when the inspection of the semiconductor chip on one wafer is completed, even when the probe card is not replaced.

一方、ウェハステージにウェハを保持すると、プローバに設けられたウェハアライメントカメラによりチップの電極パッドの位置を検出する。そして、チップの電極パッドの配列方向とプローブの配列方向が一致するようにウェハステージを回転させた後、電極パッドが対応するプローブの真下に位置するようにウェハステージに移動する。この状態でウェハステージを上昇させれば、電極パッドがプローブに接触する(このことを、プロービングと言う。)。   On the other hand, when the wafer is held on the wafer stage, the position of the electrode pad of the chip is detected by a wafer alignment camera provided in the prober. Then, after rotating the wafer stage so that the arrangement direction of the electrode pads of the chip and the arrangement direction of the probes coincide with each other, it moves to the wafer stage so that the electrode pads are located directly below the corresponding probes. When the wafer stage is raised in this state, the electrode pad comes into contact with the probe (this is called probing).

電極パッドとプローブの接触後に、テスタからプローブに接続される端子を通し、電源及び各種の試験信号を供給し、チップの電極に出力される信号をテスタで解析して正常に動作するかを確認することで電気的テストは終了する。このようなチップの電気的テストは、チップの実際の使用環境を考慮して、異なる温度(以下、検査温度と言う)で複数回行われる。   After contact between the electrode pad and the probe, the tester passes through the terminal connected to the probe, supplies power and various test signals, and analyzes the signals output to the chip electrodes to check whether it operates normally. This completes the electrical test. Such an electrical test of the chip is performed a plurality of times at different temperatures (hereinafter referred to as inspection temperatures) in consideration of the actual usage environment of the chip.

検査温度へウェハを加熱及び冷却するため、プローバは、加熱及び冷却のための設備を備える。プローバの加熱及び冷却設備は、ウェハステージを加熱及び冷却することによってウェハの温度制御を行う。ウェハの質量は、ウェハステージよりもずっと小さい。そのため、ウェハステージ温度を検査温度にすれば、その後にウェハをウェハステージ上に載置しても、すぐにウェハは検査温度に達することができる。   In order to heat and cool the wafer to the inspection temperature, the prober is equipped with equipment for heating and cooling. The prober heating and cooling equipment controls the temperature of the wafer by heating and cooling the wafer stage. The wafer mass is much smaller than the wafer stage. Therefore, if the wafer stage temperature is set to the inspection temperature, even if the wafer is subsequently placed on the wafer stage, the wafer can quickly reach the inspection temperature.

ウェハ検査温度への温度制御方法は、よく知られたフィードバック制御であるPI(比例積分)制御等が使用される。PI制御式を下記の式1に示す。   As a temperature control method for the wafer inspection temperature, PI (proportional integral) control which is well-known feedback control or the like is used. The PI control equation is shown in Equation 1 below.

Figure 2007234645
Figure 2007234645

この式において、xは出力値(操作量とも言い、ここでは熱量に相当)、yは入力値(ウェハステージの検出温度)、tはあるサンプリング時間、Kpは比例ゲイン、Tiは積分時間、Δy(t)は、あるサンプリング時間における入力値と、設定値(設定温度)との差分である。式1において、KpΔy(t)で示される部分を比例要素、積分に基づいて示される部分を積分要素という。   In this equation, x is an output value (also referred to as an operation amount, and here corresponds to a heat amount), y is an input value (detected temperature of the wafer stage), t is a sampling time, Kp is a proportional gain, Ti is an integration time, Δy (T) is a difference between an input value at a certain sampling time and a set value (set temperature). In Equation 1, the portion indicated by KpΔy (t) is referred to as a proportional element, and the portion indicated based on the integral is referred to as an integral element.

図1を用いて、PI制御によるウェハ加熱処理におけるウェハ温度及び支柱温度と時間との関係を説明する。なお、プローバ構成部品は支柱以外にも多くあるが、ここでは、例示のため支柱を用いて示す。   With reference to FIG. 1, the relationship between the wafer temperature and the column temperature and the time in the wafer heating process by PI control will be described. In addition, although there are many prober components other than a support | pillar, it shows here using a support | pillar for illustration.

時間t0−t1間において、ウェハステージ及び支柱の温度は、初期温度Taから共に上昇し、ウェハステージは検査温度である設定温度Tsに到達する。   During the time t0-t1, the temperature of the wafer stage and the column rises from the initial temperature Ta, and the wafer stage reaches the set temperature Ts that is the inspection temperature.

時間t1−t2間において、ウェハステージは設定温度Tsに到達し、その結果、設定温度Tsと検出温度との偏差が殆ど無くなるため、PI制御の操作量である熱量は、比例要素により減少する。しかし、支柱温度は、ウェハステージからの入熱速度が、外部への放熱速度より大きいため、温度上昇する。ウェハステージ温度線上に存在するオフセット(残留偏差)は、積分要素により、操作量を増加させることで減少し、支柱温度は、安定温度T2に到達する。   During time t1-t2, the wafer stage reaches the set temperature Ts, and as a result, there is almost no deviation between the set temperature Ts and the detected temperature, so the amount of heat, which is the PI control operation amount, decreases due to the proportional factor. However, the column temperature rises because the heat input rate from the wafer stage is higher than the heat dissipation rate to the outside. The offset (residual deviation) existing on the wafer stage temperature line is decreased by increasing the operation amount by the integral element, and the column temperature reaches the stable temperature T2.

このように、ウェハステージの加熱及び冷却に伴い、ウェハステージ以外のプローバ構成部品も加熱及び冷却され、そのプローバ構成部品の温度が安定するまでに長時間を要している。これは、ウェハステージの加熱又は冷却温度への顕熱(質量×比熱×温度差)と、プローバ構成部品のウェハステージ検査温度に従った安定温度への顕熱が相違し、プローバ構成部品の顕熱の方が非常に大きいためである。   Thus, along with the heating and cooling of the wafer stage, prober components other than the wafer stage are also heated and cooled, and it takes a long time for the temperature of the prober components to stabilize. This is because the sensible heat to the heating or cooling temperature of the wafer stage (mass x specific heat x temperature difference) differs from the sensible heat to the stable temperature according to the wafer stage inspection temperature of the prober component. This is because the heat is much larger.

プローバ構成部品が、ウェハステージの検査温度に従った安定温度に達せず、温度が変化すると、その温度変化に伴うプローバ構成部品の熱膨張や熱収縮により、プローバはXYZ方向に変動する。このような温度変化がある場合に、プローブやウェハアライメントの位置検出を行っても、プロービング処理時には、プローバ構成部品の温度が位置検出時と異なるため、実際のプローブや電極パッド位置と、プローブやウェハアライメントの位置検出処理による検出位置との間に不整合が生じるという問題がある。   When the prober component does not reach a stable temperature according to the inspection temperature of the wafer stage and the temperature changes, the prober fluctuates in the XYZ directions due to thermal expansion and contraction of the prober component accompanying the temperature change. Even if the probe or wafer alignment position is detected when there is such a temperature change, the prober component temperature during probe processing is different from that during position detection. There is a problem that a mismatch occurs between the position detected by the position detection process of wafer alignment.

そのため、ウェハステージが検査温度に到達してすぐにプロービング処理を開始する場合は、プローバ構成部品に温度変化があるため、プロービング処理の間に、適宜上述の位置検出見直し処理を行う必要があり、このような位置検出見直し処理は、プロービング処理時間の長期化となる。一方、プローバ構成部品に温度変化が無くなるまで、プロービング処理を開始しない場合も、プロービング処理開始前に長時間を要する。   Therefore, when the probing process starts immediately after the wafer stage reaches the inspection temperature, there is a temperature change in the prober component, so it is necessary to appropriately perform the above-described position detection review process during the probing process. Such position detection review processing increases the probing processing time. On the other hand, even if the probing process is not started until there is no temperature change in the prober component, it takes a long time before the probing process is started.

さらに、検査温度範囲は、現状の−40℃〜150℃から、将来は、−60℃〜200℃の温度範囲となることが予想され、加熱及び冷却時間がテスト処理時間に占める割合が増大し、加熱及び冷却処理時間の長期化がプローバ処理能力に大きな影響を与えるようになった。   Furthermore, the inspection temperature range is expected to be -60 ° C to 200 ° C in the future from the current -40 ° C to 150 ° C, and the ratio of heating and cooling time to the test processing time increases. In addition, the prolonged heating and cooling treatment time has a great influence on the prober processing capacity.

ウェハの加熱及び冷却処理は、上記のように行われるが、検査温度範囲の広範化に伴い、プローバ構成部品の安定温度への到達時間が長期化するという問題がある。このような長期化に伴うプローブ及びウェハアライメントの位置検出見直し処理、あるいは、プロービング処理開始前のプローバ構成部品の温度安定までの待機時間は、プローバ処理時間全体に対する長期化原因となり、プローバ処理能力(ウェハ1枚に要するテスト所要時間)を低下させる。   Although the wafer heating and cooling processes are performed as described above, there is a problem that the time required for the prober component to reach a stable temperature is prolonged as the inspection temperature range is widened. The probe / wafer alignment position detection review process accompanying this prolongation, or the waiting time until the temperature of the prober component stabilizes before the probing process is started is a cause of prolonged prober processing time. Test time required for one wafer).

本発明は、上記のような問題を解決するもので、ウェハの電気的テストの検査温度へウェハステージを、加熱及び冷却する処理に関して各種の改良を行うことを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to make various improvements regarding the process of heating and cooling the wafer stage to the inspection temperature of the electrical test of the wafer.

以上の課題を解決するために、本発明に係るウェハステージ温度制御方法は、ウェハ上に形成された半導体装置の動作を、半導体装置の電極パッドにプローブを接触させて異なる検査温度で電気的に検査するプローバにおいて、そのプローバの構成部品であるウェハステージを、検査温度に加熱、又は、冷却制御するウェハステージ温度制御方法において、ウェハステージ以外のプローバ構成部品の温度を安定させるために、ウェハステージを検査温度以上の上昇オーバーラン温度に加熱し、又は、検査温度以下の下降オーバーラン温度に冷却した後に、上昇オーバーラン温度を検査温度に下降させ、又は、下降オーバーラン温度を上昇させることにより、検査温度となるように温度制御することとした。   In order to solve the above problems, a wafer stage temperature control method according to the present invention electrically operates a semiconductor device formed on a wafer at different inspection temperatures by bringing a probe into contact with an electrode pad of the semiconductor device. In a prober to be inspected, in order to stabilize the temperature of the prober components other than the wafer stage in the wafer stage temperature control method in which the wafer stage which is a component of the prober is controlled to be heated or cooled to the inspection temperature, the wafer stage By heating to a rising overrun temperature above the inspection temperature or cooling to a falling overrun temperature below the inspection temperature, and then lowering the rising overrun temperature to the inspection temperature or increasing the falling overrun temperature. Therefore, the temperature was controlled so as to be the inspection temperature.

また、プローバ構成部品の安定温度まで、上昇オーバーラン温度、又は、下降オーバーラン温度を一定時間維持することによって、プローバ構成部品の温度が安定した状態でプロービング処理を開始することにより、プローブ及びウェハアライメントの位置検出見直し処理を行うことなく、プロービング処理を行うことで、プローバ処理能力を向上させた。   In addition, by maintaining the rising overrun temperature or the falling overrun temperature for a certain period of time until the prober component stable temperature, the probe and wafer are started by starting the probing process in a state where the prober component temperature is stable. Prober processing capability was improved by performing probing processing without performing alignment position detection review processing.

さらに、本発明に係るウェハステージ温度制御装置は、ウェハ上に形成された半導体装置の動作を、半導体装置の電極パッドにプローブを接触させて異なる検査温度で電気的に検査するプローバにおいて、そのプローバのウェハステージを、検査温度に加熱、又は、冷却制御するウェハステージ温度制御装置において、ウェハステージを加熱する熱源と、ウェハステージを冷却する冷却ユニットと、ウェハステージ以外のプローバ構成部品の温度を安定させるために、ウェハステージを検査温度以上の上昇オーバーラン温度に加熱し、又は、検査温度以下の下降オーバーラン温度に冷却した後に、上昇オーバーラン温度を検査温度に下降し、又は、下降オーバーラン温度を上昇させることにより、検査温度となるように温度制御する温度制御部とを備えて構成する。   Furthermore, a wafer stage temperature control apparatus according to the present invention is a prober for electrically inspecting the operation of a semiconductor device formed on a wafer at different inspection temperatures by bringing a probe into contact with an electrode pad of the semiconductor device. In a wafer stage temperature control device that controls the wafer stage to the inspection temperature or cools it, stabilizes the temperature of the heat source that heats the wafer stage, the cooling unit that cools the wafer stage, and the prober components other than the wafer stage In order to achieve this, the wafer stage is heated to an elevated overrun temperature that is equal to or higher than the inspection temperature, or is cooled to a lower overrun temperature that is lower than or equal to the inspection temperature, and then the elevated overrun temperature is decreased to the inspection temperature, or Temperature control to control the temperature so that it becomes the inspection temperature by raising the temperature It is configured with a door.

本発明によれば、ウェハの電気的テストの検査温度への加熱及び冷却処理に伴うプローバ構成部品の温度変化時間を短縮し、それによりプローバ処理能力を向上することができる。   According to the present invention, it is possible to shorten the temperature change time of the prober component accompanying the heating and cooling processing to the inspection temperature of the electrical test of the wafer, thereby improving the prober processing capability.

以下、本発明に係るウェハ加熱及び冷却処理の実施例を、添付図面を参照して詳述する。   Hereinafter, embodiments of wafer heating and cooling processing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図2は、本発明の実施例のプローバの概略構成を示す図である。プローバ10は、テスタ30とGPIBシステム40とでウェハテストシステムを構成する。図示のように、プローバ10は、基台11と、その上に設けられた移動ベース12と、Y軸移動台13と、X軸移動台14と、Z軸移動部15と、Z軸移動台16と、θ回転部17と、ウェハステージ18と、プローブの位置を検出するプローブ位置検出カメラ19と、側板20及び21と、ヘッドステージ22と、支柱31に設けられたウェハアライメントカメラ23と、ヘッドステージ22に設けられたカードホルダー24と、カードホルダー24に取り付けられるプローブカード25と、ステージ移動制御部27、画像処理部28及び温度制御部46等を有する制御部29と、を有する。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the prober according to the embodiment of the present invention. The prober 10 comprises a wafer test system with the tester 30 and the GPIB system 40. As shown, the prober 10 includes a base 11, a moving base 12, a Y-axis moving table 13, an X-axis moving table 14, a Z-axis moving unit 15, and a Z-axis moving table provided thereon. 16, θ rotation unit 17, wafer stage 18, probe position detection camera 19 for detecting the position of the probe, side plates 20 and 21, head stage 22, wafer alignment camera 23 provided on the column 31, A card holder 24 provided on the head stage 22, a probe card 25 attached to the card holder 24, and a control unit 29 including a stage movement control unit 27, an image processing unit 28, a temperature control unit 46, and the like.

プローブカード25には、カンチレバー式のプローブ26が設けられる。移動ベース12と、Y軸移動台13と、X軸移動台14と、Z軸移動部15と、Z軸移動台16と、θ回転部17は、ウェハステージ18を3軸方向及びZ軸周りに回転する移動・回転機構を構成し、ステージ移動制御部27により制御される。移動・回転機構については、広く知られているので、ここでは説明を省略する。プローブカード25は、検査するデバイスの電極配置に応じて配置されたプローブ26を有し、検査するデバイスに応じて交換される。画像処理部28は、プローブ位置検出カメラ19の撮影した画像からプローブの配置及び高さ位置を算出し、ウェハアライメントカメラ23の撮影した画像からウェハ上の半導体チップ(ダイ)の電極パッドの位置を検出する。なお、画像処理部28は、検出された画像を画像処理し、電極パッドにプローブが接触したことにより生じる接触痕を検出でき、電極バッド内の接触痕の位置、大きさ等を画像認識できる。   The probe card 25 is provided with a cantilever type probe 26. The movement base 12, the Y-axis movement table 13, the X-axis movement table 14, the Z-axis movement unit 15, the Z-axis movement table 16, and the θ rotation unit 17 move the wafer stage 18 in the three axis directions and around the Z axis. The moving / rotating mechanism is configured to rotate and is controlled by the stage movement control unit 27. Since the moving / rotating mechanism is widely known, the description thereof is omitted here. The probe card 25 has a probe 26 arranged according to the electrode arrangement of the device to be inspected, and is exchanged according to the device to be inspected. The image processing unit 28 calculates the arrangement and height position of the probe from the image captured by the probe position detection camera 19, and determines the position of the electrode pad of the semiconductor chip (die) on the wafer from the image captured by the wafer alignment camera 23. To detect. Note that the image processing unit 28 performs image processing on the detected image, can detect a contact trace caused by the probe coming into contact with the electrode pad, and can recognize the position, size, and the like of the contact trace in the electrode pad.

テスタ30は、テスタ本体と、テスタ本体に設けられたコンタクトリング32と、を有する。プローブカード25には各プローブに接続される端子が設けられており、コンタクトリング32はこの端子に接触するように配置されたスプリングプローブを有する。テスタ本体は、図示していない支持機構により、プローバ10に対して保持される。また、テスタ本体とプローバ10の制御部29は、GPIBシステム40を介して通信可能に接続されている。   The tester 30 includes a tester body and a contact ring 32 provided on the tester body. The probe card 25 is provided with a terminal connected to each probe, and the contact ring 32 has a spring probe arranged so as to contact the terminal. The tester body is held against the prober 10 by a support mechanism (not shown). Further, the tester body and the control unit 29 of the prober 10 are communicably connected via the GPIB system 40.

検査を行う場合には、プローブ位置検出カメラ19がプローブ26の下に位置するように、Z軸移動台16を移動させ、プローブ位置検出カメラ19でプローブ26の先端位置を検出する。プローブ26の先端の水平面内の位置(X及びY座標)は、カメラの座標により検出され、垂直方向の位置(Z座標)はカメラの焦点位置で検出される。このプローブ26の先端位置の検出は、プローブカードを交換したときには必ず行う必要があり、プローブカードを交換しない時でも所定個数のチップを測定する毎に適宜行われる。なお、プローブカード25には、通常1000以上ものプローブ26が設けられているため、全てのプローブ26の先端位置を検出せずに、通常は作業効率を考慮して、特定のプローブの先端位置を検出する。   When performing the inspection, the Z-axis moving table 16 is moved so that the probe position detection camera 19 is positioned below the probe 26, and the tip position of the probe 26 is detected by the probe position detection camera 19. The position of the tip of the probe 26 in the horizontal plane (X and Y coordinates) is detected by the camera coordinates, and the vertical position (Z coordinates) is detected by the camera focal position. The detection of the tip position of the probe 26 must be performed whenever the probe card is replaced, and is appropriately performed every time a predetermined number of chips are measured even when the probe card is not replaced. Since the probe card 25 is usually provided with 1000 or more probes 26, the tip position of a specific probe is usually determined in consideration of work efficiency without detecting the tip positions of all the probes 26. To detect.

次に、ウェハステージ18に検査するウェハWを保持した状態で、ウェハWがウェハアライメントカメラ23の下に位置するように、Z軸移動台16を移動させ、ウェハW上の半導体チップの電極パッドの位置を検出する。   Next, with the wafer W to be inspected held on the wafer stage 18, the Z-axis moving table 16 is moved so that the wafer W is positioned under the wafer alignment camera 23, and the electrode pads of the semiconductor chips on the wafer W are moved. The position of is detected.

プローブ26の位置及びウェハWの位置を検出した後、チップの電極パッドの配列方向がプローブ26の配列方向に一致するように、θ回転部17によりウェハステージ18を回転する。そして、ウェハWの検査するチップの電極パッドがプローブ26の下に位置するように移動した後、ウェハステージ18を上昇させて、電極パッドをプローブ26に接触させる。   After detecting the position of the probe 26 and the position of the wafer W, the θ stage 17 rotates the wafer stage 18 so that the arrangement direction of the chip electrode pads coincides with the arrangement direction of the probe 26. Then, after moving so that the electrode pad of the chip to be inspected on the wafer W is positioned below the probe 26, the wafer stage 18 is raised and the electrode pad is brought into contact with the probe 26.

プローブ26に電極パッドを接触させる時には、電極パッドの表面がプローブ26の先端部に接触する高さ位置(接触開始位置)から、更に所定量高い位置(検査位置)まで電極パッドを上昇させる。検査位置は、プローブ26と電極パッドとの間で確実な電気的接触を実現する接触圧が得られるようなプローブ26の撓み量が得られるプローブの先端部の変位量を、接触開始位置に加えた高さ位置である。実際には、プローブ26の本数は、例えば1000本以上であり、全てのプローブ26と電極パッドの間で確実な電気的接触が実現されるように検査位置が設定される。   When the electrode pad is brought into contact with the probe 26, the electrode pad is raised from a height position (contact start position) at which the surface of the electrode pad contacts the tip of the probe 26 to a position (inspection position) higher by a predetermined amount. The inspection position is obtained by adding a displacement amount of the tip of the probe at which the bending amount of the probe 26 is obtained so as to obtain a contact pressure that realizes reliable electrical contact between the probe 26 and the electrode pad to the contact start position. Height position. Actually, the number of probes 26 is, for example, 1000 or more, and the inspection position is set so that reliable electrical contact is realized between all the probes 26 and the electrode pads.

テスタ30は、プローブ26に接続される端子から、電源及び各種の試験信号を供給し、チップの電極に出力される信号をテスタ30で解析して正常に動作するかを確認する。   The tester 30 supplies power and various test signals from a terminal connected to the probe 26 and analyzes the signals output to the electrodes of the chip with the tester 30 to confirm whether or not it operates normally.

ウェハステージ18は、図示しないヒータ、冷媒管及び温度センサ45が取り付けられる。ヒータは電源43と、冷媒管は冷却ユニットにつなげられる。制御部29内の温度制御部46は、電源43、冷却ユニット44及び温度センサ45と制御線で接続され、温度センサ45からの検査温度に従い、後述する処理に従って、電源43及び冷却ユニットを用いて温度制御を行う。なお、本実施例においてはウェハステージの加熱手段として、ヒータ及び電源43を用いるが、他の公知の加熱手段として、ヒートポンプ等による熱源も利用可能である。   The wafer stage 18 is attached with a heater, a refrigerant pipe and a temperature sensor 45 (not shown). The heater is connected to the power source 43, and the refrigerant pipe is connected to the cooling unit. The temperature control unit 46 in the control unit 29 is connected to the power source 43, the cooling unit 44, and the temperature sensor 45 through a control line, and uses the power source 43 and the cooling unit according to the inspection temperature from the temperature sensor 45 and according to the processing described later. Perform temperature control. In this embodiment, a heater and a power source 43 are used as the heating means for the wafer stage, but a heat source such as a heat pump can be used as another known heating means.

図3に、本発明に係るウェハステージ18の加熱及び冷却装置の実施例を示す。ウェハステージ18の中には、加熱用のヒータ41が、ウェハステージ18全体を加熱するように埋め込まれる。ヒータ41は、プローバ内部または外部の電源43に接続され温度制御される。さらに、ウェハステージ18の中には、冷却用の冷媒を通過させる冷却管42が埋め込まれる。冷却管42の中には、冷媒が通され、冷媒はプローバ内部又は外部に取り付けられる冷却ユニット44で強制冷却される。さらに、ウェハステージ18には、温度センサ45が付けられ、温度センサ45は、ウェハステージ18の温度を検出する。   FIG. 3 shows an embodiment of a heating and cooling device for the wafer stage 18 according to the present invention. A heater 41 for heating is embedded in the wafer stage 18 so as to heat the entire wafer stage 18. The heater 41 is connected to a power source 43 inside or outside the prober and temperature controlled. Further, in the wafer stage 18, a cooling pipe 42 through which a cooling refrigerant passes is embedded. A refrigerant is passed through the cooling pipe 42, and the refrigerant is forcibly cooled by a cooling unit 44 attached inside or outside the prober. Further, a temperature sensor 45 is attached to the wafer stage 18, and the temperature sensor 45 detects the temperature of the wafer stage 18.

なお、ウェハステージ18の加熱、温度センサ45はウェハステージ18の温度を検出できるように構成されれば、ウェハステージ18のどの部分に、何個取り付けられても良い。   It should be noted that any number of the wafer stage 18 may be attached to any part of the wafer stage 18 as long as it is configured to detect the temperature of the wafer stage 18.

図4(a)は、本発明に係るウェハ加熱処理におけるウェハステージ温度及び支柱温度と時間の関係を示す。図4(b)には、図4(a)に示した加熱処理におけるウェハステージに加えた熱量と時間の関係を示す。なお、プローバ構成部品は支柱以外にも多くあるが、ここでは、例示のため支柱を用いて示す。   FIG. 4A shows the relationship between the wafer stage temperature and the support column temperature and time in the wafer heat treatment according to the present invention. FIG. 4B shows the relationship between the amount of heat applied to the wafer stage and the time in the heat treatment shown in FIG. In addition, although there are many prober components other than a support | pillar, it shows here using a support | pillar for illustration.

図4を用いて、本発明に係るウェハ加熱処理を説明する。この加熱処理は、上述したPI制御の設定温度等に対するパラメータ(設定値)を条件設定し、変更することで実施する。   The wafer heating process according to the present invention will be described with reference to FIG. This heat treatment is performed by setting and changing parameters (set values) for the above-described PI control set temperature and the like.

ウェハステージ18の設定温度を、検査温度を超えるオーバーラン温度Torとする。なお、オーバーラン温度は、ウェハそのものの設計温度を超えない温度とする。このように、検査温度を超える温度をオーバーラン温度Torとする理由は、ウェハステージと他のプローバ構成部品との温度差を大きくすることにより、ウェハステージからの他のプローバ構成部品への伝熱速度を上げ、プローバ構成部品を早期に検査温度に対する安定温度に到達させるためである。   The set temperature of the wafer stage 18 is an overrun temperature Tor that exceeds the inspection temperature. The overrun temperature is a temperature that does not exceed the design temperature of the wafer itself. Thus, the reason why the overrun temperature Tor is the temperature exceeding the inspection temperature is to increase the temperature difference between the wafer stage and other prober components, thereby transferring heat from the wafer stage to other prober components. This is to increase the speed and allow the prober component to reach a stable temperature with respect to the inspection temperature at an early stage.

図4(a)の時間t0−t1間において、PI制御の設定温度をオーバーラン温度Torとすることで、図4(b)に示す伝熱速度q1により、ウェハステージ18及び支柱31の温度は、初期温度Taから、共に上昇し、ウェハステージ18温度は、オーバーラン温度Torとなる。   By setting the PI control set temperature to the overrun temperature Tor during the time t0-t1 in FIG. 4A, the temperature of the wafer stage 18 and the column 31 is changed by the heat transfer rate q1 shown in FIG. 4B. Both the temperature rises from the initial temperature Ta, and the temperature of the wafer stage 18 becomes the overrun temperature Tor.

時間t1−t2間において、図4(b)に示す伝熱速度をq1からq2に落とし、PI制御の設定温度をオーバーラン温度Torに維持する。その間、支柱温度は、上昇し、安定温度T1に漸近していく。なお、t1−t2時間である、オーバーラン温度Torの維持時間(以下、オーバーラン時間と言う)は、プローバ構成部品を安定温度T1にするために必要な不足熱量(q2×(t2−t1))を供給するために必要な時間である。従って、オーバーラン時間、オーバーラン温度Torを維持すると、プローバ構成部品は温度が安定し、ウェハステージが検査温度Tsになるとすぐにプローブ位置検出処理等のプロービング処理の開始処理に移行できる。   During the time t1-t2, the heat transfer rate shown in FIG. 4B is decreased from q1 to q2, and the set temperature of PI control is maintained at the overrun temperature Tor. In the meantime, the column temperature rises and gradually approaches the stable temperature T1. The overrun temperature Tor maintenance time (hereinafter referred to as overrun time), which is t1 to t2 time, is a shortage of heat (q2 × (t2−t1) required to bring the prober component to the stable temperature T1. ) Is the time required to supply. Therefore, if the overrun time and the overrun temperature Tor are maintained, the prober component temperature is stabilized, and as soon as the wafer stage reaches the inspection temperature Ts, it is possible to proceed to a probing process start process such as a probe position detection process.

時間t2経過後は、ウェハステージ18の温度であるオーバーラン温度Torを、検査温度Tsに下げる必要がある。そのため、温度制御部46は、PI制御の設定値を検査温度Tsに変更し、かつ、冷却時間短縮のために、冷却ユニット44によってウェハステージ18を伝熱速度q3の負の熱量を加えることで強制冷却し、かつ、設定温度Tsに冷却する。その後、過冷却によるオーバーシュートを避け、設定温度Tsを維持するために、温度制御部46は、電源43とヒータ41によりウェハステージ18を伝熱速度qsの熱量を加えることで再加熱し、設定温度Tsを維持する。この場合、支柱31等のプローバ構成部品は、既に安定温度T1に到達しているため、ウェハステージ温度のハンチングは、極めて短時間で減衰し、安定する。   After the elapse of time t2, it is necessary to lower the overrun temperature Tor, which is the temperature of the wafer stage 18, to the inspection temperature Ts. Therefore, the temperature control unit 46 changes the PI control set value to the inspection temperature Ts and applies a negative amount of heat at the heat transfer rate q3 to the wafer stage 18 by the cooling unit 44 in order to shorten the cooling time. Forced cooling and cooling to the set temperature Ts. Thereafter, in order to avoid overshoot due to overcooling and maintain the set temperature Ts, the temperature control unit 46 reheats the wafer stage 18 by applying a heat amount of the heat transfer rate qs by the power source 43 and the heater 41, and sets the temperature. The temperature Ts is maintained. In this case, since the prober components such as the column 31 have already reached the stable temperature T1, the hunting of the wafer stage temperature is attenuated and stabilized in a very short time.

なお、上述のオーバーラン温度Torと、オーバーラン時間は、ウェハステージの温度制御幅(温度勾配)、プローバ構成機器と熱源であるウェハステージとの相対距離、プローバ構成機器の材質(比熱や設計温度のため)及び質量等の条件によって、規定され、それぞれの条件に従って変更される。実施例においては、記憶部34に、上記条件によって決まるオーバーラン温度Torと、オーバーラン時間のデータテーブルを有して、温度制御部46がそのデータテーブルを参照して温度制御を行う。さらに、PI制御を温度制御で使用する場合も、式1に示す比例ゲインKp、積分時間Tiがパラメータ化されデータテーブルに保持しても良い。   The overrun temperature Tor and the overrun time described above are the temperature control width (temperature gradient) of the wafer stage, the relative distance between the prober component equipment and the wafer stage as the heat source, and the material of the prober component equipment (specific heat and design temperature). For example) and mass, etc., and is changed according to each condition. In the embodiment, the storage unit 34 has a data table of overrun temperature Tor determined by the above conditions and overrun time, and the temperature control unit 46 performs temperature control with reference to the data table. Further, when PI control is used for temperature control, the proportional gain Kp and the integration time Ti shown in Equation 1 may be parameterized and held in the data table.

また、オーバーラン温度Torから、検査温度Tsへの冷却時間及び冷却温度も、上述のプローバ構成機器の比熱等の条件によって決まるデータテーブルに従って規定できる。   Further, the cooling time and the cooling temperature from the overrun temperature Tor to the inspection temperature Ts can also be defined in accordance with a data table determined by conditions such as the specific heat of the prober component equipment.

このようにして、加熱処理による安定温度T1への到達時間t3は、図1に示した到達時間t2と比較して、大幅に短い。例えば、実験において、検査温度100℃とし、オーバーラン温度を設定しない場合、ウェハを常温から検査温度にするのに3時間で、常温から安定温度T1までの制御時間は6〜12時間を要していたところ、本発明に係る温度制御方法においては、オーバーラン温度を150℃とすることで、制御時間3時間で、プローバ構成部品の安定温度と、ウェハの検査温度を得ることが可能である。   In this way, the arrival time t3 to the stable temperature T1 due to the heat treatment is significantly shorter than the arrival time t2 shown in FIG. For example, in the experiment, when the inspection temperature is 100 ° C. and the overrun temperature is not set, it takes 3 hours to bring the wafer from the normal temperature to the inspection temperature, and the control time from the normal temperature to the stable temperature T1 requires 6 to 12 hours. However, in the temperature control method according to the present invention, by setting the overrun temperature to 150 ° C., it is possible to obtain the stable temperature of the prober component and the wafer inspection temperature in a control time of 3 hours. .

従来技術の一つは、プローバ構成部品の温度が安定する前にプロービング処理を開始していた。ウェハの測定温度に達するまでに3時間、それから、10時間プロービング処理を行う場合、15分周期で位置調整の見直し処理を2分間行う必要があるため、位置調整処理によるプロービング処理の遅延時間は、10×60/15×2で、約1時間半である。一方、本発明に係る温度制御処理においては、ウェハの測定時間に達するまでに同じく3時間であり、その後の位置調整見直し処理は生じないため、遅延時間分のプロービング処理時間を短縮できる。さらに、従来技術の一つは、プローバ構成部品が安定温度に到達するまで、プロービング処理を開始しなかった。その場合は、3時間〜9時間プロービング処理時間を短縮できる。   One prior art started the probing process before the temperature of the prober component stabilized. When performing the probing process for 3 hours until reaching the measurement temperature of the wafer and then for 10 hours, the position adjustment review process needs to be performed for 2 minutes at a period of 15 minutes, so the delay time of the probing process by the position adjustment process is: 10 × 60/15 × 2 and about one and a half hours. On the other hand, in the temperature control process according to the present invention, it takes 3 hours to reach the wafer measurement time, and the subsequent position adjustment review process does not occur. Therefore, the probing process time corresponding to the delay time can be shortened. Furthermore, one prior art did not initiate the probing process until the prober component reached a stable temperature. In that case, the probing processing time can be shortened from 3 hours to 9 hours.

なお、上記のオーバーラン温度Torは、PI制御の比例ゲイン等のパラメータ設定を条件設定することにより、Torを設定値としなくても同様の処理が可能である。例えば、ある偏差設定値を設け、その偏差設定値により比例ゲインを変える方法等がある。つまり、ある偏差設定値以上の場合は、比例ゲインをAとし、ある設定値以下の場合は、比例ゲインをBとする(ここで、A>B)。その場合、偏差設定値をより小さくすることで設定温度Ts近傍まで大きなゲインAで制御し、さらに、比例ゲインAと比例ゲインBの差を大きくすることで、より大きなオーバーシュートを得ることができる。このようにして、オーバーラン温度Torに達する適切な偏差設定と、比例ゲインA及びBを設定することで、オーバーラン温度Torを定義することなく、目的のオーバーラン温度Torが得られる。   The above overrun temperature Tor can be processed in the same manner without setting Tor as a set value by setting parameters such as a proportional gain for PI control. For example, there is a method of providing a certain deviation setting value and changing the proportional gain according to the deviation setting value. That is, when the deviation is equal to or larger than a certain set value, the proportional gain is A, and when it is equal to or smaller than the certain set value, the proportional gain is B (where A> B). In that case, by making the deviation set value smaller, control is performed with a large gain A up to the vicinity of the set temperature Ts, and by further increasing the difference between the proportional gain A and the proportional gain B, a larger overshoot can be obtained. . Thus, the target overrun temperature Tor can be obtained without defining the overrun temperature Tor by setting an appropriate deviation to reach the overrun temperature Tor and the proportional gains A and B.

また、本発明に係る温度制御方法は、説明のため上述のPI制御を使用したが、PID制御でも良く、また、他の良く知られたプロセス制御であるインテリジェント制御等を適用可能である。その場合も、設定値等のパラメータをデータテーブルに保持して、温度制御を行い、上述のオーバーラン温度Torへのオーバーシュートと、検査温度Tsへの冷却処理によって早期のプローバ構成部品の安定温度T1を得ることとなる。   Further, the temperature control method according to the present invention uses the above-described PI control for the sake of explanation, but it may be PID control, and other well-known process control such as intelligent control can be applied. Even in such a case, parameters such as set values are held in the data table, temperature control is performed, and the stable temperature of the early prober component is achieved by the above-described overshoot to the overrun temperature Tor and the cooling process to the inspection temperature Ts. T1 will be obtained.

本発明に係る温度制御処理として、加熱処理について述べたが、冷却処理についても同様である。冷却処理の場合、検査温度以下にウェハステージをオーバーランさせ、プローバ構成部品が安定温度になるまで、オーバーラン温度を維持し、プローバ構成部品安定温度到達後、ウェハステージを検査温度に加熱することでプローバ構成部品の安定温度に短時間で到達できる。また、この場合も、オーバーラン時間、オーバーラン温度Torは、データテーブルにプローバ構成部品等の情報に従って規定される。   Although the heating process has been described as the temperature control process according to the present invention, the same applies to the cooling process. In the case of cooling, overrun the wafer stage below the inspection temperature, maintain the overrun temperature until the prober component reaches a stable temperature, and heat the wafer stage to the inspection temperature after the prober component reaches the stable temperature. The stable temperature of prober components can be reached in a short time. Also in this case, the overrun time and overrun temperature Tor are defined in the data table according to information such as prober components.

図5は、本発明に係る検査温度Tsへの加熱処理を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart showing a heating process to the inspection temperature Ts according to the present invention.

加熱処理が開始される前に、ウェハWがウェハステージ18にセットされ、チップ(ダイ)のデバイス毎に対応するプローブカード25をヘッドステージ22にセットし、オペレータが、テストを行う環境温度設定、例えば、加熱処理を示すために100℃から200℃の範囲内の温度等、を設定し、加熱処理が開始される。   Before the heat treatment is started, the wafer W is set on the wafer stage 18, the probe card 25 corresponding to each chip (die) device is set on the head stage 22, and the operator sets the environmental temperature to be tested, For example, in order to show heat processing, the temperature etc. in the range of 100 to 200 degreeC are set, and heat processing is started.

ステップS101では、温度制御部46が、記憶部34のデータテーブルを参照し、プローバ構成に従ったオーバーラン温度Torと、オーバーラン時間等を決定する。次に、ステップS102に進む。   In step S101, the temperature control unit 46 refers to the data table in the storage unit 34, and determines the overrun temperature Tor according to the prober configuration, the overrun time, and the like. Next, the process proceeds to step S102.

ステップS102では、温度制御部46が電源43のスイッチを入れてヒータ41に通電し、ウェハステージ18を加熱する。次にステップS103に進む。   In step S <b> 102, the temperature control unit 46 switches on the power supply 43 and energizes the heater 41 to heat the wafer stage 18. Next, the process proceeds to step S103.

ステップS103では、温度制御部46は、温度センサ45からの検出温度が、オーバーラン温度Torに達したか否かの判断処理を行う。Torに達した場合は、ステップS104に進む。   In step S103, the temperature control unit 46 performs a determination process as to whether or not the detected temperature from the temperature sensor 45 has reached the overrun temperature Tor. If Tor is reached, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、オーバーラン温度Torで温度を維持し、維持した時間がオーバーラン時間であるか否かの判断処理を行う。オーバーラン時間に達した場合は、ステップS105に進む。   In step S104, the temperature is maintained at the overrun temperature Tor, and a determination process is performed to determine whether or not the maintained time is the overrun time. If the overrun time has been reached, the process proceeds to step S105.

ステップS105では、温度制御部46は、冷却ユニット44を制御して、冷却管42に冷媒を通すことによってウェハステージ18を設定温度Tsまで強制冷却し、ステップS104に進む。   In step S105, the temperature control unit 46 controls the cooling unit 44 to forcibly cool the wafer stage 18 to the set temperature Ts by passing the refrigerant through the cooling pipe 42, and proceeds to step S104.

ステップS106では、温度制御部46は、電源43とヒータ41によりウェハステージを再加熱し、ステップS107に進む。   In step S106, the temperature control unit 46 reheats the wafer stage with the power source 43 and the heater 41, and proceeds to step S107.

ステップS107では、温度センサ45からの検査温度が、設定温度Tsに達し、かつ一定時間経過したか否かの判断処理を行う。一定時間経過後は、設定温度Tsへの加熱処理は終了する。   In step S107, it is determined whether or not the inspection temperature from the temperature sensor 45 has reached the set temperature Ts and a certain time has passed. After elapse of a certain time, the heating process to the set temperature Ts ends.

設定温度Tsへの加熱処理終了後は、プローブ位置検出処理、及び、ウェハアライメント位置検出処理を行い、その後、上述のプロービング処理を開始する。   After completion of the heating process to the set temperature Ts, a probe position detection process and a wafer alignment position detection process are performed, and then the above probing process is started.

なお、ウェハWは、ウェハステージ18よりも十分に質量が小さいため、上記安定した設定温度に到達後に、ウェハWをウェハステージ上に載置しても良い。   Since the wafer W has a sufficiently smaller mass than the wafer stage 18, the wafer W may be placed on the wafer stage after reaching the stable set temperature.

また、制御部29並びに温度制御部46は、図示しないプロセッサとメモリで構成される。さらに、上述の温度制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムは、図示しないハードディスク等の外部記憶手段による記憶部34に保存される。記憶部34に保存されたそのプログラムは、プロセッサによりメモリに格納され、プロセッサは、メモリに格納したプログラムを実行することで、上述の温度制御方法を実行する。プロセッサは、記憶部34のデータテーブルに格納された情報(上述のオーバーラン温度Tor、オーバーラン時間等)を検索し、その情報をメモリに格納することで、上述の温度制御方法を実行する。   Moreover, the control part 29 and the temperature control part 46 are comprised with the processor and memory which are not shown in figure. Furthermore, a program for causing a computer to execute the above temperature control method is stored in the storage unit 34 by an external storage unit such as a hard disk (not shown). The program stored in the storage unit 34 is stored in the memory by the processor, and the processor executes the temperature control method described above by executing the program stored in the memory. The processor searches the information (the above-described overrun temperature Tor, overrun time, etc.) stored in the data table of the storage unit 34 and stores the information in the memory, thereby executing the above-described temperature control method.

以上説明したように、本発明においては、電気的テストを行うための検査温度に、ウェハステージを加熱する場合、ウェハステージ温度を検査温度以上にオーバーランさせ、一定時間オーバーラン温度を維持し、プローバ構成機器を安定温度に加熱後、ウェハステージを検査温度に冷却することで、プローバ構成機器を安定温度に、より短時間で到達可能である。同様に、ウェハステージを冷却の場合、ウェハステージ温度を検査温度以下にオーバーランさせ、一定時間オーバーラン温度を維持し、プローバ構成機器を安定温度に冷却後、ウェハステージを検査温度に加熱することで、プローバ構成機器を安定温度に、より短時間で到達可能である。このことにより、プローバのテスト処理能力の向上を可能としている。   As described above, in the present invention, when the wafer stage is heated to the inspection temperature for performing the electrical test, the wafer stage temperature is overrun above the inspection temperature, and the overrun temperature is maintained for a certain period of time. After the prober component device is heated to a stable temperature, the probe stage component device can reach the stable temperature in a shorter time by cooling the wafer stage to the inspection temperature. Similarly, when cooling the wafer stage, overrun the wafer stage temperature below the inspection temperature, maintain the overrun temperature for a certain time, cool the prober component equipment to a stable temperature, and then heat the wafer stage to the inspection temperature Thus, the prober components can reach the stable temperature in a shorter time. This makes it possible to improve the test processing capability of the prober.

(a)は、従来のウェハ加熱処理における、ウェハステージ温度と時間、(b)は、ウェハステージへの熱量と時間の関係を示す図である。(A) is a wafer stage temperature and time in the conventional wafer heating process, (b) is a figure which shows the relationship between the amount of heat to a wafer stage, and time. 本発明に係るプローバの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the prober which concerns on this invention. 本発明に係るウェハステージの加熱、冷却装置の実施例を示す図である。It is a figure which shows the Example of the heating and cooling device of the wafer stage which concerns on this invention. (a)は、本発明に係るウェハ加熱処理におけるウェハ温度と時間の関係、(b)は、ウェハステージへの熱量と時間の関係を示す図である。(A) is a relationship between the wafer temperature and time in the wafer heat treatment according to the present invention, and (b) is a diagram showing a relationship between the amount of heat to the wafer stage and time. 本発明に係る検査温度Tsへの加熱処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the heat processing to the test temperature Ts which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 プローバ
18 ウェハステージ
19 プローブ位置検出カメラ
22 ヘッドステージ
23 ウェハアライメントカメラ
25 プローブカード
41 ヒータ
42 冷却管
43 電源
44 冷却ユニット
45 温度センサ
46 温度制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Prober 18 Wafer stage 19 Probe position detection camera 22 Head stage 23 Wafer alignment camera 25 Probe card 41 Heater 42 Cooling pipe 43 Power supply 44 Cooling unit 45 Temperature sensor 46 Temperature control part

Claims (5)

ウェハ上に形成された半導体装置の動作を、該半導体装置の電極パッドにプローブを接触させて異なる検査温度で電気的に検査するプローバにおいて、そのプローバの構成部品であるウェハステージを該検査温度に加熱、又は、冷却制御するウェハステージ温度制御方法であって、
ウェハステージ以外のプローバ構成部品の温度を安定させるために、前記ウェハステージを前記検査温度以上の上昇オーバーラン温度に加熱し、又は、前記検査温度以下の下降オーバーラン温度に冷却した後に、該上昇オーバーラン温度を前記検査温度に下降させ、又は、該下降オーバーラン温度を上昇させることにより、前記検査温度となるように温度制御することを特徴とするウェハステージ温度制御方法。
In a prober that electrically inspects the operation of a semiconductor device formed on a wafer at different inspection temperatures by bringing a probe into contact with an electrode pad of the semiconductor device, the wafer stage that is a component of the prober is brought to the inspection temperature. A wafer stage temperature control method for controlling heating or cooling,
In order to stabilize the temperature of prober components other than the wafer stage, the wafer stage is heated to an elevated overrun temperature that is higher than the inspection temperature or cooled to a lower overrun temperature that is lower than or equal to the inspection temperature. A wafer stage temperature control method, wherein the temperature is controlled to be the inspection temperature by lowering the overrun temperature to the inspection temperature or increasing the lowered overrun temperature.
前記ウェハステージを検査温度に加熱する場合は、前記上昇オーバーラン温度を、前記ウェハステージを検査温度に冷却する場合は、前記下降オーバーラン温度を、それぞれ前記プローバ構成部品の安定温度まで一定時間維持する請求項1に記載のウェハステージ温度制御方法。   When the wafer stage is heated to the inspection temperature, the rising overrun temperature is maintained, and when the wafer stage is cooled to the inspection temperature, the falling overrun temperature is maintained for a certain period of time until the stable temperature of the prober component. The wafer stage temperature control method according to claim 1. ウェハ上に形成された半導体装置の動作を、該半導体装置の電極パッドにプローブを接触させて異なる検査温度で電気的に検査するプローバにおいて、そのプローバのウェハステージを該検査温度に加熱、又は、冷却制御するウェハステージ温度制御装置であって、
前記ウェハステージを加熱する熱源と、
前記ウェハステージを冷却する冷却ユニットと、
前記ウェハステージ以外のプローバ構成部品の温度を安定させるために、前記ウェハステージを前記検査温度以上の上昇オーバーラン温度に加熱し、又は、前記検査温度以下の下降オーバーラン温度に冷却した後に、該上昇オーバーラン温度を前記検査温度に下降し、又は、該下降オーバーラン温度を上昇させることにより、前記検査温度となるように温度制御する温度制御部と、を備えることを特徴とするウェハステージ温度制御装置。
In a prober for electrically inspecting the operation of a semiconductor device formed on a wafer at a different inspection temperature by bringing a probe into contact with an electrode pad of the semiconductor device, heating the wafer stage of the prober to the inspection temperature, or A wafer stage temperature control device for cooling control,
A heat source for heating the wafer stage;
A cooling unit for cooling the wafer stage;
In order to stabilize the temperature of prober components other than the wafer stage, the wafer stage is heated to an elevated overrun temperature that is equal to or higher than the inspection temperature or cooled to a lower overrun temperature that is equal to or lower than the inspection temperature. A wafer stage temperature, comprising: a temperature control unit configured to control the temperature to become the inspection temperature by lowering the rising overrun temperature to the inspection temperature or increasing the falling overrun temperature. Control device.
前記ウェハステージを検査温度に加熱する場合は、前記上昇オーバーラン温度を、前記ウェハステージを検査温度に冷却する場合は、前記下降オーバーラン温度を、それぞれ前記プローバ構成部品の安定温度まで一定時間維持する温度制御部を備える請求項3に記載のウェハステージ温度制御装置。   When the wafer stage is heated to the inspection temperature, the rising overrun temperature is maintained, and when the wafer stage is cooled to the inspection temperature, the falling overrun temperature is maintained for a certain period of time until the stable temperature of the prober component. The wafer stage temperature control apparatus of Claim 3 provided with the temperature control part to perform. ウェハ上に形成された半導体装置の動作を、該半導体装置の電極パッドにプローブを接触させて異なる検査温度で電気的に検査するプローバにおいて、そのプローバの構成部品であるウェハステージを、該検査温度に加熱、又は、冷却制御するウェハステージ温度制御するため、コンピュータに、
ウェハステージ以外のプローバ構成部品の温度を安定させるために、前記ウェハステージを前記検査温度以上の上昇オーバーラン温度に、前記プローバ構成部品の安定温度まで一定時間加熱し、又は、前記検査温度以下の下降オーバーラン温度に、前記プローバ構成部品の安定温度まで一定時間冷却する手順、
前記上昇オーバーラン温度を前記検査温度に下降させ、又は、前記下降オーバーラン温度を上昇させることにより、前記検査温度となるように温度制御する手順、を実行させるプログラム。
In a prober for electrically inspecting the operation of a semiconductor device formed on a wafer at a different inspection temperature by bringing a probe into contact with an electrode pad of the semiconductor device, the wafer stage which is a component of the prober is changed to the inspection temperature. In order to control the wafer stage temperature to control heating or cooling to the computer,
In order to stabilize the temperature of the prober component other than the wafer stage, the wafer stage is heated to an elevated overrun temperature equal to or higher than the inspection temperature to the stable temperature of the prober component for a certain time, or less than the inspection temperature. A procedure for cooling to a descending overrun temperature for a period of time to a stable temperature of the prober component;
A program for executing a procedure for controlling the temperature so as to become the inspection temperature by lowering the rising overrun temperature to the inspection temperature or increasing the falling overrun temperature.
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