JP2011514008A - Wafer inspection system including cooling device - Google Patents
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Abstract
本発明は、チャックを具備するウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムに関し、本発明に係るウエハー検査システムは、エアーを供給されて除湿して供給する乾燥エアー供給装置と液化気体を格納する保管容器とを具備した冷却装置と、前記乾燥エアー供給装置から供給された乾燥エアーを冷却し、この冷却された乾燥エアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように制御する中央制御装置を具備することを特徴とする。これにより、本発明は、ウエハープローバー装置を用いたウエハーの超低温環境試験に最適化された冷凍効率を持ちながら、超低温環境試験の準備時間を短縮できる。 The present invention relates to a wafer inspection system including a wafer prober apparatus having a chuck. The wafer inspection system according to the present invention is a dry air supply apparatus that supplies air by dehumidification and a storage container for storing liquefied gas. Cooling the dry air supplied from the dry air supply device, mixing the cooled dry air with a certain amount of liquefied gas stored in the storage container, and the wafer It is characterized by comprising a central control device which controls to supply to the chuck of the prober device. Thus, the present invention can shorten the preparation time for the ultra-low temperature environment test while having the refrigeration efficiency optimized for the ultra-low temperature environment test of the wafer using the wafer prober device.
Description
本発明は、冷却装置を含んだウエハー検査システムに関し、より具体的には、超低温環境試験を容易に実施できるように、冷却装置及びウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムに関する。 The present invention relates to a wafer inspection system including a cooling device, and more specifically to a wafer inspection system including a cooling device and a wafer prober device so that an ultra-low temperature environment test can be easily performed.
従来のウエハープローバー装置は、一般的にウエハーを適正な位置に移送させるためのチャック、チャックを直接移動させるX、Yステージ、そして、カセットに積載されているウエハーをチャックに載せるためのローダーユニットを具備しており、半導体工程で生産されたウエハーに形成された個別チップ(ダイ)の電気的欠陥を検査する用途で使用される。 Conventional wafer prober devices generally include a chuck for transferring a wafer to an appropriate position, an X and Y stage for directly moving the chuck, and a loader unit for placing a wafer loaded on a cassette on the chuck. It is used for the purpose of inspecting electrical defects of individual chips (die) formed on a wafer produced in a semiconductor process.
また、このようなウエハープローバー装置は、上記のような基本的な検査に伴って、ウエハーに対する環境信頼性検査を行うために付随的に様々な装置を具備するべきである。 In addition, such a wafer prober apparatus should be provided with various apparatuses in order to perform an environmental reliability inspection on the wafer in accordance with the basic inspection as described above.
特に、ウエハーを超低温環境状態で検査するために、従来のウエハープローバー装置は、ウエハーの温度を冷却させるための冷却装置が必須である。 In particular, in order to inspect a wafer in an ultra-low temperature environment, a conventional wafer prober apparatus must have a cooling device for cooling the temperature of the wafer.
この冷却装置は、従来市販されている二元方式及び単段方式の汎用冷却器を使用している。しかしながら、このような汎用冷却器に、ウエハープローバー装置の超低温環境試験に最適化された規格及び機能を期待することは難しいことである。 This cooling device uses a dual-type and single-stage general-purpose cooler that has been commercially available. However, it is difficult to expect such general-purpose coolers to have specifications and functions optimized for ultra-low temperature environment testing of wafer prober devices.
また、この冷却装置は、冷媒により冷却された液体クーラントをチャックの内部に循環させて、ウエハーの温度を冷却させる方式を使用している。 Further, this cooling device uses a system in which the liquid coolant cooled by the refrigerant is circulated inside the chuck to cool the wafer temperature.
しかしながら、このような方式を使用するウエハープローバー装置は、冷却された液体クーラントを直接用いてチャックの温度を下げるため、冷却効率は優れているが、チャックを循環する液体クーラントが流出した場合、ウエハー及びウエハープローバー装置の部品を損傷させる危険を伴っている。 However, since the wafer prober apparatus using such a method lowers the chuck temperature by directly using the cooled liquid coolant, the cooling efficiency is excellent. However, when the liquid coolant circulating through the chuck flows out, And the risk of damaging the parts of the wafer prober apparatus.
また、従来のウエハープローバー装置の一つは、このような従来方式の危険を除去するために、チャックを循環する流体として、液体クーラントの代わりに、エアーを使用する方式を使用している。 One conventional wafer prober apparatus uses a system that uses air instead of a liquid coolant as a fluid circulating in the chuck in order to remove the danger of the conventional system.
しかしながら、このようなウエハープローバー装置は、液体クーラントに比べて、エアーの比熱が少ないため、ウエハーを冷却させるのに多くの時間がかかるという問題がある。 However, such a wafer prober device has a problem that it takes much time to cool the wafer because the specific heat of air is less than that of the liquid coolant.
このような冷却に必要とする時間を減らすために、冷却器を常時稼動状態にすることも可能であるが、超低温環境試験だけのために冷却器を継続的に稼動させることは経済的に非効率的である。 In order to reduce the time required for such cooling, it is possible to keep the cooler in an operating state at all times, but it is economically not to operate the cooler continuously only for the cryogenic environment test. Efficient.
前述した問題点を解決するための本発明の目的は、ウエハープローバー装置の超低温環境試験に最適化された冷凍効率を持ちながら、超低温環境試験の準備時間を短縮できるウエハー検査システムを提供することにある。 An object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide a wafer inspection system capable of shortening the preparation time of the ultra-low temperature environment test while having the refrigeration efficiency optimized for the ultra-low temperature environment test of the wafer prober apparatus. is there.
前述した技術的課題を達成するための本発明の特徴は、ウエハーを配置するためのチャックを具備するウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムに関し、前記ウエハー検査システムは、圧縮されたエアーを供給されて除湿して供給する乾燥エアー供給装置と、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを外部に供給し、液化気体を格納する保管容器とを含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する冷却装置と、前記チャックの温度を急速に冷却する急速冷却モードを選択するための急速冷却モードキーを具備する使用者入力部と、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する一般冷却モードと、前記急速冷却モードキーを介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する急速冷却モードで動作する中央制御装置と、を具備することを特徴とする。 A feature of the present invention for achieving the above technical problem relates to a wafer inspection system including a wafer prober device having a chuck for placing a wafer, the wafer inspection system being supplied with compressed air. A dry air supply device that dehumidifies and supplies, and a storage container that cools the air supplied from the dry air supply device, supplies the cooled air to the outside, and stores liquefied gas. A cooling device for supplying a liquefied gas stored in a container; a user input unit including a rapid cooling mode key for selecting a rapid cooling mode for rapidly cooling the temperature of the chuck; and the dry air supply device. The cooling device is generally controlled to cool the air supplied from the wafer and supply it to the chuck of the wafer prober device When the quick cooling mode is selected via the rejection mode and the quick cooling mode key, the air supplied from the dry air supply device is cooled, and the cooled air is stored in the storage container. And a central control device that operates in a rapid cooling mode for controlling the cooling device so as to be mixed with a certain amount of liquefied gas and supplied to the chuck of the wafer prober device.
前記ウエハープローバー装置は、前記チャックの内部に形成された冷却流路を具備し、前記中央制御装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記保管容器に格納されている液化気体の一定量を前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御する。 The wafer prober device includes a cooling channel formed inside the chuck, and the central control unit cools the air supplied from the dry air supply device and supplies the air to the cooling channel. When the rapid cooling mode is selected, the cooling device is controlled so that a certain amount of the liquefied gas stored in the storage container is supplied to the cooling flow path.
ここで、前記冷却装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却する一般冷却モジュールと、前記保管容器を含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する急速冷却モジュールと、前記一般冷却モジュールにより冷却されたエアー及び前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給する冷却エアー供給モジュールと、を具備し、前記中央制御装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記一般冷却モジュールを制御し、前記一般冷却モジュールにより供給されたエアーを前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記液化気体の一定量を前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記急速冷却モジュールを制御し、前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御する。 Here, the cooling device includes a general cooling module that cools the air supplied from the dry air supply device, a quick cooling module that includes the storage container and supplies a liquefied gas stored in the storage container, A cooling air supply module that supplies the air cooled by the general cooling module and the liquefied gas supplied by the quick cooling module to the cooling flow path, and the central control unit is connected to the dry air supply device. Control the general cooling module to cool the supplied air and supply it to the cooling air supply module, and supply the cooling air to supply the air supplied by the general cooling module to the cooling channel. When the module is controlled and the rapid cooling mode is selected, a certain amount of the liquefied gas is Controlling the rapid cooling module to provide a retirement air supply module, for controlling the cooling air supply module to supply the supplied liquefied gas to the cooling flow path by the rapid cooling module.
また、前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックの温度を感知する温度センサーを具備し、前記中央制御装置は、前記使用者入力部を介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記感知されたチャックの温度を考慮して、前記冷却流路に供給する液化気体の量を計算し、前記計算された液化気体の量を前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御する。 Further, the temperature control module of the wafer prober apparatus includes a temperature sensor that senses the temperature of the chuck, and the central controller, when the rapid cooling mode is selected through the user input unit, The amount of liquefied gas supplied to the cooling channel is calculated in consideration of the sensed chuck temperature, and the cooling device is controlled to supply the calculated amount of liquefied gas to the cooling channel. To do.
前記使用者入力部は、前記チャックの温度を選択するための温度選択キーを具備し、前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックを加熱(ヒーティング)する加熱部材を具備し、前記中央制御装置は、前記温度選択キーを介してチャックの温度が選択された場合、前記選択されたチャックの温度と前記温度センサーにより感知されたチャックの温度とが一致するように、前記冷却装置及び前記加熱部材を制御する。 The user input unit includes a temperature selection key for selecting a temperature of the chuck, and the temperature adjustment module of the wafer prober apparatus includes a heating member for heating (heating) the chuck, When a chuck temperature is selected via the temperature selection key, the central control unit is configured so that the selected chuck temperature and the chuck temperature detected by the temperature sensor coincide with each other. The heating member is controlled.
そして、前記ウエハープローバー装置は、前記チャックの周辺空気を密閉するためのハウジングと、前記冷却流路を通過したエアーを前記ハウジングの内部に供給する内部エアー供給モジュールを具備し、前記中央制御装置は、前記冷却流路を通過したエアーが前記ハウジングの内部に供給されるように前記内部エアー供給モジュールを制御する。前記温度調節モジュールは、前記チャックの周辺空気の露点温度を感知する露点感知センサーを具備し、前記中央制御装置は、前記温度センサーにより感知されたチャックの温度と前記露点感知センサーにより感知された露点温度とを比較して、前記比較結果を基に前記ウエハープローバー装置の内部に供給されるエアーの量を調整するように、前記内部エアー供給モジュールを制御する。ここで、前記保管容器に格納されている液化気体は、液化窒素であることが望ましい。 The wafer prober device includes a housing for sealing air around the chuck, and an internal air supply module that supplies air that has passed through the cooling flow path to the inside of the housing. The internal air supply module is controlled so that the air that has passed through the cooling flow path is supplied into the housing. The temperature control module includes a dew point detection sensor that detects a dew point temperature of the ambient air of the chuck, and the central control unit detects the chuck temperature detected by the temperature sensor and the dew point detected by the dew point detection sensor. The internal air supply module is controlled so as to adjust the amount of air supplied to the interior of the wafer prober device based on the comparison result by comparing the temperature. Here, the liquefied gas stored in the storage container is preferably liquefied nitrogen.
以上説明したように、本発明に係るウエハー検査システムは、汎用冷却器ではないウエハープローバー装置に最適化された冷凍装置を統合されたシステムで具現することによって、超低温環境試験の際に最適化された冷却効率を提供できる。 As described above, the wafer inspection system according to the present invention is optimized during the ultra-low temperature environment test by implementing the refrigeration apparatus optimized for the wafer prober apparatus that is not a general-purpose cooler with an integrated system. Cooling efficiency can be provided.
また、本発明に係るウエハー検査システムは、チャックの冷却流路に液体クーラントではない気体クーラントを使用してチャックを冷却させるために、液体クーラントの漏水に伴なう危険を低減することができる。 In addition, since the wafer inspection system according to the present invention cools the chuck by using a gas coolant that is not a liquid coolant in the cooling flow path of the chuck, it is possible to reduce the risk associated with the leakage of the liquid coolant.
また、本発明に係るウエハー検査システムは、液体窒素を少量噴射して冷却エアーと混合して使用する方式である急速冷却モードが具現されており、ウエハーの超低温環境試験の準備時間を顕著に短縮できる。 In addition, the wafer inspection system according to the present invention implements a rapid cooling mode in which a small amount of liquid nitrogen is jetted and mixed with cooling air, thereby significantly reducing the preparation time for the ultra-low temperature environment test of the wafer. it can.
また、本発明に係るウエハー検査システムは、チャックを冷却させるのに使用したエアーをウエハープローバー装置のハウジング内に噴射してリサイクルすることによって、超低温環境試験の際にハウジングの内部に発生する結露を防止できる。 In addition, the wafer inspection system according to the present invention sprays the air used to cool the chuck into the housing of the wafer prober device and recycles it, thereby causing condensation to occur inside the housing during the ultra-low temperature environment test. Can be prevented.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るウエハー検査システムの構成及び動作を具体的に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of a wafer inspection system according to an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
本発明の一実施形態に係るウエハー検査システム1は、概略的にウエハーの温度環境試験が可能なウエハープローバー装置300と、ウエハープローバー装置300に低温の環境を提供するための冷却手段とが統合された形態である。図1に示されているように、一実施形態に係るウエハー検査システム1は、乾燥エアー供給装置100と、冷却装置200と、ウエハープローバー装置300と、使用者入力部400と、中央制御装置500と、から構成される。
In the
本発明の一実施形態に係るウエハープローバー装置300は、ウエハーの超低温環境試験のために、2種類のモードで動作する。最初の動作モードは、乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを冷却してウエハープローバー装置300に供給することによって行われる一般冷却モードであり、2番目の動作モードは、使用者入力部400を介して急速冷却モードが選択された場合、急速冷却モジュール230から供給される液化気体の一定量と、一般冷却モジュール210から供給される冷却エアーとを混合して、乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを冷却してウエハープローバー装置300に供給することによって行われる急速冷却モードである。
The
図1及び図2を参照して、本実施形態のウエハー検査システム1の各構成について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るウエハー検査システム1の概略的なブロック図であり、図2は、本発明の一実施形態に係るウエハー検査システム1のエアーの流れを示すための概略的なブロック図である。
With reference to FIG.1 and FIG.2, each structure of the
まず、乾燥エアー供給装置100は、圧縮空気を供給されて除湿して冷却装置200に供給する装置である。
First, the dry
乾燥エアー供給装置100は、図1に示されているように、エアーコンプレッサー120とエアードライヤー110とから構成されることができる。エアーコンプレッサー120は、内蔵された圧縮空気を供給し、エアードライヤー110は、供給された空気を乾燥させる役割を果たす。エアードライヤー110は、吸着剤を用いて供給された空気を乾燥させる。これにより、乾燥エアー供給装置100は、約20℃の乾燥空気を発生することができる。
As shown in FIG. 1, the dry
ここで、乾燥された空気は、冷却装置200により冷却されてウエハープローバー装置300に備えられたチャック310の温度を下げるための媒体として使われる。
Here, the dried air is cooled by the
冷却装置200は、乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを冷却し、冷却されたエアーを供給し、液化気体を格納する保管容器231を含み、前記保管容器231に格納されている液化気体を中央制御装置500の制御によりウエハープローバー装置300に供給する。
The
冷却装置200は、図1に示されているように、一般冷却モジュール210と、冷却エアー供給モジュール220と、急速冷却モジュール230と、保管容器231と、から構成されることができる。
As illustrated in FIG. 1, the
一般冷却モジュール210は、図2に示されているように、冷凍機211と熱交換器212とから構成されることができ、乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを冷却して供給する。ここで、冷凍機211は、冷媒の温度を−80℃〜−90℃以下に下げることのできる二元又は単段冷凍機を用いることができる。熱交換器212は、冷凍機211により冷却された冷媒を用いて、乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを熱交換方式に冷却させて、冷却エアー供給モジュール220に供給する役割を果たす。熱交換器212は、供給されたエアーを約−70℃までに冷却させることができる。このような冷凍機211及び熱交換器212は、公知の技術なので、具体的な説明は省略する。
As shown in FIG. 2, the
急速冷却モジュール230は、液化気体を保管する保管容器231を内部に含んでおり、中央制御装置500の制御により保管容器231に格納されている液化気体を冷却エアー供給モジュール220に供給する。ここで、液化気体は、一般的に液化窒素を使用し、このような保管容器231は、極低温(約−190℃)以下で耐えられる耐熱材で作られる。
The
冷却エアー供給モジュール220は、前述した一般冷却モジュール210により冷却されたエアー又は急速冷却モジュール230により供給された液化気体を、中央制御装置500の制御により、ウエハープローバー装置300に供給する。
The cooling
ウエハープローバー装置300は、半導体ウエハーの欠陥可否を検査する装置であって、ウエハープローバー装置300は、検査すべきウエハーを配置するためのチャック310と、チャック310を移動及び固定させるX、Yステージ部(図示せず)と、検査すべきウエハーとの電気的な連結を提供し、電気的信号を送受信するプローバーユニット(図示せず)と、プローバーユニット(図示せず)から送受信された電気的信号を用いて、各種ウエハーが与えられた仕様に従って製造されているのか可否を検査するプログラムを用いて、各々のウエハーに適する検査を行うテスター(図示せず)と、ウエハーが複数個挿入されているカセット(図示せず)からステージ部(図示せず)のチャック310上に移動させるローダー(図示せず)と、を具備する。このような構成らは、公知の技術であるので、具体的な説明は省略する。
The
便宜上、図2では、ウエハープローバー装置300の一部構成だけを図示する。これは、本発明の主な目的が、超低温環境試験に関連があるためである。
For convenience, FIG. 2 shows only a partial configuration of the
本発明の一実施形態に係るウエハープローバー装置は、チャック310と、温度調節モジュール311と、内部エアー供給モジュール320と、ハウジング330と、を具備している。
The wafer prober apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
チャック310は、ハウジング330内に配置され、ウエハーを配置及び固定するための配置台の役割を果たし、内部に冷却流路310aが形成されている。ここで、チャック310は、ウエハーに熱を伝達してくれる役割も果たす。
The
冷却流路310aは、チャック310の温度を下げるように、冷却装置200の冷却エアー供給モジュール220から供給された冷却エアー及び液化気体がチャック310の内部を通過するように形成される。冷却流路310aは、チャック310から熱が効果的に伝達されるように多様な方法で形成されることができる。
The
温度調節モジュール311は、チャック310の温度を調節し、加熱部材311aと、温度センサー311bと、露点感知センサー311cと、を具備している。
The
加熱部材311aは、チャック310の温度を上げるために冷却流路310aの下段に形成され、加熱部材311aに電源を印加することにより熱が発生する。電源の印加の可否は、中央制御装置500により制御される。
The
温度センサー311bは、チャック310の温度を感知して中央制御装置500に転送し、露点感知センサー311cは、チャック310の周辺の露点温度を感知して中央制御装置500に転送する。
The
内部エアー供給モジュール320は、中央制御装置500の制御によりハウジング330の内部に内部エアーを供給する。すなわち、内部エアー供給モジュール320は、冷却流路310aを通過したエアーをハウジング330の内部に供給する。また、内部エアー供給モジュール320は、中央制御装置500の制御のより、冷却流路310aを通過したエアーの一部をハウジング330の外部に排出する排出口(図示せず)を具備している。これにより、ハウジング330の内部に供給されるエアーの量を調節できる。
The internal
ハウジング330は、ウエハーの超低温環境試験のための密閉空間を提供する。超低温環境試験の間、外部空気の流入を遮断して、ウエハーに結露が発生することを防止する。
The
使用者入力部400は、急速冷却モードキー410と温度選択キー420とから構成される。
The
ここで、急速冷却モードキー410は、チャック310の温度を急速に冷却する急速冷却モードを選択するためのもので、使用者が急速冷却モードキー410を選択すれば、本実施形態のウエハー検査システム1は、急速冷却モードで動作するようになる。ここで、急速冷却モードキー410は、ボタンスイッチ、ユーザーインターフェースが具現されたタッチスクリーンのような多様な形態で設けられることができる。
Here, the rapid
温度選択キー420は、チャック310の温度を選択するためのもので、選択されたチャック310の温度に対応する制御信号が中央制御装置500に転送される。ここでは、ウエハーの超低温環境試験のために、約-80℃でチャック310の温度を設定する。
The
中央制御装置500は、ウエハーの超低温環境試験のために、低温温度設定モジュール(図示せず)と露防止モジュール(図示せず)とを具備する。
The
ここで、低温温度設定モジュール(図示せず)は、再び急速冷却モードと一般冷却モードとから構成されることができる。 Here, the low temperature setting module (not shown) can be configured again from the quick cooling mode and the general cooling mode.
すなわち、中央制御装置500は、使用者入力部400を介して急速冷却モードが選択されていない場合、すなわち、一般冷却モードである場合、乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを冷却して、ウエハープローバー装置300のチャック310に供給するように冷却装置200を制御する。
That is, the
一般冷却モードである場合、冷凍機211を稼動すれば、低温側の冷媒が-80℃〜-90℃で冷却され、熱交換器212を介して乾燥エアー供給装置100から供給された乾燥エアーを-70℃以下に冷却させるようになり、中央制御装置500は、冷却された乾燥エアーがプローバー装置300のチャック310の冷却流路310aに供給されるように、冷却エアー供給モジュール220を制御する。
In the general cooling mode, when the
中央制御装置500は、使用者入力部400を介して急速冷却モードが選択された場合、すなわち、急速冷却モードである場合、保管容器231に格納されている液化気体の一定量と一般冷却モジュール210から供給される冷却エアーとを混合して、ウエハープローバー装置300のチャック310に供給するように冷却装置200を制御する。ここで、液化気体は、液化窒素を使用する。
When the rapid cooling mode is selected via the
急速冷却モードである場合、中央制御装置500は、保管容器231に格納されている液化気体の一定量が冷却エアー供給モジュール220に供給されるように急速冷却モジュール230を制御することになるが、この液化気体は、保管容器231から流出されると同時に気化されながら一般冷却モジュール210から供給される冷却エアーと混合される。そして、急速冷却モジュール230から供給される液化気体の量は、一般冷却モジュール210から供給されるエアーの量より少量である。すなわち、液化気体の量は、エアーの量の約1/10程度が適当である。
In the rapid cooling mode, the
次に、中央制御装置500は、急速冷却モジュール230により供給された液化気体がチャック310の冷却流路310aに供給されるように冷却エアー供給モジュール220を制御する。
Next, the
また、中央制御装置500は、温度調節モジュール311の温度センサー311bにより感知されたチャック310の温度を考慮して、供給される液化気体の量を計算する。すなわち、中央制御装置500は、感知されたチャック310の温度に対応して、液化気体の量をエアーの量の約1/12〜1/8の範囲内で調節して冷却エアー供給モジュール220に供給する。
The
また、中央制御装置500は、温度選択キー420を介してチャック310の温度が選択された場合、選択されたチャック310の温度と前記温度センサー311bにより感知されたチャック310の温度とが一致するように、冷却装置200及び加熱部材311aを制御する。
In addition, when the temperature of the
中央制御装置が、前述のように、流体の流れを制御するためには、図2に示されてはいないが、冷却装置200及びウエハープローバー装置300が、極低温バルブや流体バルブ(図示せず)のような開閉部材を具備していなければならない。中央制御装置500は、開閉部材を駆動することによって、冷却装置200及びウエハープローバー装置300の流体の流れを制御する。
In order for the central control unit to control the flow of the fluid as described above, the
以下では、図3及び図4を参照して、中央制御装置500の低温温度設定モジュール(図示せず)及び結露防止モジュール(図示せず)の制御手順を説明する。
Below, with reference to FIG.3 and FIG.4, the control procedure of the low temperature setting module (not shown) and the dew condensation prevention module (not shown) of the
図3は、中央制御装置500が超低温環境試験を行う過程を示す制御フローチャートである。
FIG. 3 is a control flowchart illustrating a process in which the
まず、中央制御装置500は、温度選択キー420を介して設定された温度を伝送されてメモリーに格納する(S100)。
First, the
ここでは、設定温度が-60℃である場合を例示的に説明する。これは、ウエハー検査システム1が、ウエハーに対して−60℃超低温環境試験を始めるという意味である。
Here, a case where the set temperature is −60 ° C. will be described as an example. This means that the
次に、中央制御装置500は、温度調節モジュール311からチャック310の現在温度及びチャック310の周辺の露点温度を伝送されてメモリーに格納する(S110)。このような過程は、周期的に行われてチャック310の現在状態をモニターリングする。
Next, the
次に、中央制御装置500は、冷却装置200を制御して低温温度設定モジュールを行う(S120)。すなわち、中央制御装置500は、一般冷却モジュール210を駆動させて、冷凍機211の低温側冷媒を約-80℃までに冷却させる。そして、中央制御装置500は、熱交換器212を介して冷却されたエアーが乾燥エアー供給装置100から供給されたエアーを−70℃までに冷却して冷却エアー供給モジュール220に供給するように制御する。
Next, the
また、中央制御装置500は、前述したS120段階を行うと共に図4の制御手順を並行して行う。図4の制御手順は、結露防止モジュールを行う制御手順であって、これについての説明は後述する。
Further, the
次に、中央制御装置500は、急速冷却モードの選択の可否を判断する(S130)。これは、急速冷却モードキー410の選択の可否によって決定される。ここで、急速冷却モードは、再度手動モードと自動モードとに分かれ、図3では、自動モードについてのみ説明する。手動モードについては後述する。
Next, the
次に、S130段階において急速冷却モードが選択されていない場合、S150段階を行う。 Next, if the rapid cooling mode is not selected in step S130, step S150 is performed.
一方、S130段階において急速冷却モードが選択された場合、中央制御装置500は、S100段階及びS110段階で格納された設定温度とチャック310の温度を計算して、設定温度及びチャック310の温度差が5℃内であるかを判断する(S140)。
On the other hand, when the rapid cooling mode is selected in step S130, the
次に、S140段階において判断した結果、温度差が5℃内である場合、中央制御装置500は、S150段階を行う。
Next, when the temperature difference is within 5 ° C. as a result of the determination in step S140, the
一方、S140段階において判断した結果、温度差が5℃より多い場合、中央制御装置500は、急速冷却モジュール230を作動させる(S145)。すなわち、中央制御装置500は、温度差が5℃より多いほど、液化窒素の供給量を増加するように急速冷却モジュール230を制御する。例えば、現在のチャックの温度が100℃で感知され、低温設定温度が−60℃である場合、急速冷却モジュール230は、冷却エアー供給モジュール220に供給されたエアーの約1/8の液化窒素を冷却エアー供給モジュール220に供給する。現在のチャックの温度が温度が−20℃である場合は、急速冷却モジュール230は、液化窒素の供給量を1/12に減らす。
On the other hand, if the result of determination in step S140 is that the temperature difference is greater than 5 ° C., the
ここで、温度差に対する液化窒素の量は、ルックアップテーブルの形態でメモリーに格納されるか、所定の計算式によってリアルタイムに計算され得る。 Here, the amount of liquefied nitrogen with respect to the temperature difference can be stored in a memory in the form of a look-up table or can be calculated in real time by a predetermined calculation formula.
次に、中央制御装置500は、S140段階で判断した結果、温度差が5℃内である場合、前段階で冷却エアー供給モジュール220に供給された冷却エアーをチャック310の冷却流路310aに供給する(S150)。
Next, the
次に、中央制御装置500は、前述したS100及びS110段階により格納されたチャック310の現在温度が設定温度より高いか可否を判断する(S160)。
Next, the
次に、中央制御装置500は、S160段階で判断した結果、チャック310の現在温度が設定温度より高い場合、S140段階に戻る。
Next, when the current temperature of the
一方、中央制御装置500は、S160段階で判断した結果、チャック310の現在温度が設定温度より低い場合、加熱部材311aを駆動させ、S160段階に戻る(S170)。
On the other hand, if the current temperature of the
これのように、中央制御装置500は、急速冷却モードが選択された場合、液化窒素を供給してチャック310の温度を急速に下げることができるので、ウエハーの超低温環境試験の準備時間を顕著に短縮できる。
As described above, when the rapid cooling mode is selected, the
前述した本発明の一実施形態に係るウエハー検査システムの自動モードとは別個に、手動モードについて簡略に説明する。 The manual mode will be briefly described separately from the automatic mode of the wafer inspection system according to the embodiment of the present invention described above.
急速冷却モードキー410を介して急速冷却モードが選択されれば、中央制御装置500は、これを認識して、チャック310の現在温度及びチャック310の周辺の露点温度を考慮せず、事前にあらかじめ設定されているシークエンスを行ってから終了される。すなわち、一般冷却モジュール210を駆動させて冷却エアー供給モジュール220に冷却エアーを供給し、これを更にチャック310の冷却流路310aに供給する。これと共に、急速冷却モジュール230を作動させて、冷却エアー供給モジュール220に供給されたエアーの約1/10の量の液化窒素を冷却エアー供給モジュール220に供給する。この液化窒素は、冷却エアー供給モジュール220に供給されたエアーにより気化された後、冷却エアー供給モジュール220によりチャック310の冷却流路310aに供給される。
If the rapid cooling mode is selected via the rapid
以下では、図4を参照して、結露防止モジュール(図示せず)について説明する。 Hereinafter, the dew condensation prevention module (not shown) will be described with reference to FIG.
図4は、中央制御装置500が超低温環境試験中に結露を防止する過程を示す制御フローチャートである。
FIG. 4 is a control flowchart showing a process in which the
まず、中央制御装置500は、前述したS110段階によりモニターリングされたチャック310の現在温度及びチャック310の周辺の露点温度を判読して、チャック310の現在温度からチャック310の周辺の露点温度を減算する(S200)。すなわち、チャック310の温度とチャック310の周辺の露点温度との差が+10℃内であるかを判断する。
First, the
次に、S200段階の判断結果、チャック310と露点温度の差が+10℃内である場合、中央制御装置500は、冷却流路310aを通過したエアーの全部をハウジング330の内部に供給するように内部エアー供給モジュール320を制御する(S210)。
Next, when the difference between the
一方、S200段階の判断結果、チャック310と露点温度の差が+10℃より多い場合、冷却流路310aを通過したエアーの1/2をハウジング330の内部に供給し、余りの1/2は、排出口(図示せず)を開放してハウジング330の外部に排出するように、内部のエアー供給モジュール320を制御する(S220)。
On the other hand, if the difference between the
このように、中央制御装置500は、チャック310を冷却させるのに使用したエアーをウエハープローバー装置300のハウジング330内に噴射させてリサイクルすることによって、超低温環境試験の際にハウジング330の内部に発生する結露を防止できる。
As described above, the
本発明に係るウエハー検査システムは、半導体試験及び半導体製造の分野に効果的に使われることができる。 The wafer inspection system according to the present invention can be effectively used in the fields of semiconductor testing and semiconductor manufacturing.
Claims (8)
圧縮されたエアーを供給されて除湿して外部へ供給する乾燥エアー供給装置と、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを供給し、液化気体を格納する保管容器とを含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する冷却装置と、
前記チャックの温度を急速に冷却する急速冷却モードを選択するための急速冷却モードキーを具備する使用者入力部と、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する一般冷却モードと、前記急速冷却モードキーを介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する急速冷却モードと、で動作する中央制御装置と、
を具備することを特徴とするウエハー検査システム。 In a wafer inspection system including a wafer prober device having a chuck for placing a wafer,
A dry air supply device that supplies compressed air, dehumidifies it, and supplies it to the outside;
A cooling device that cools the air supplied from the dry air supply device, supplies the cooled air, and stores a liquefied gas, and supplies a liquefied gas stored in the storage container; ,
A user input comprising a rapid cooling mode key for selecting a rapid cooling mode for rapidly cooling the temperature of the chuck;
The general cooling mode for controlling the cooling device to cool the air supplied from the dry air supply device and supplying the air to the chuck of the wafer prober device, and the rapid cooling mode via the rapid cooling mode key. When selected, the air supplied from the dry air supply device is cooled, the cooled air is mixed with a certain amount of liquefied gas stored in the storage container, and the chuck of the wafer prober device is mixed. A central controller operating in a rapid cooling mode to control the cooling device to supply;
A wafer inspection system comprising:
前記中央制御装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記冷却装置により冷却されたエアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御することを特徴とする請求項1に記載のウエハー検査システム。 The wafer prober device comprises a cooling channel formed inside the chuck,
The central control device controls the cooling device to cool the air supplied from the dry air supply device and supply the air to the cooling flow path, and when the rapid cooling mode is selected, the cooling device 2. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling device is controlled to mix the air cooled by a certain amount of the liquefied gas stored in the storage container and supply the air to the cooling flow path. Wafer inspection system.
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却する一般冷却モジュールと、前記保管容器を含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する急速冷却モジュールと、前記一般冷却モジュールにより冷却されたエアー及び前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給する冷却エアー供給モジュールと、を具備し、
前記中央制御装置は、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記一般冷却モジュールを制御し、前記一般冷却モジュールにより供給されたエアーを前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記液化気体の一定量を前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記急速冷却モジュールを制御し、前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御することを特徴とする請求項2に記載のウエハー検査システム。 The cooling device is
Cooled by the general cooling module that cools the air supplied from the dry air supply device, the quick cooling module that includes the storage container and supplies the liquefied gas stored in the storage container, and the general cooling module A cooling air supply module that supplies air and a liquefied gas supplied by the rapid cooling module to the cooling flow path, and
The central controller is
The general cooling module is controlled so that the air supplied from the dry air supply device is cooled and supplied to the cooling air supply module, and the air supplied by the general cooling module is supplied to the cooling channel. And controlling the cooling air supply module to control the rapid cooling module to supply a certain amount of the liquefied gas to the cooling air supply module when the rapid cooling mode is selected. 3. The wafer inspection system according to claim 2, wherein the cooling air supply module is controlled to supply the liquefied gas supplied by step 1 to the cooling flow path.
前記中央制御装置は、
前記使用者入力部を介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記温度センサーにより感知された前記チャックの温度を考慮して、前記冷却流路に供給される液化気体の量を計算し、前記計算された液化気体の量を前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御することを特徴とする請求項2に記載のウエハー検査システム。 The temperature control module of the wafer prober apparatus includes a temperature sensor that detects the temperature of the chuck,
The central controller is
When the rapid cooling mode is selected through the user input unit, the amount of liquefied gas supplied to the cooling flow path is calculated in consideration of the temperature of the chuck sensed by the temperature sensor, The wafer inspection system according to claim 2, wherein the cooling device is controlled to supply the calculated amount of liquefied gas to the cooling flow path.
前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックを加熱する加熱部材を具備し、
前記中央制御装置は、前記温度選択キーを介してチャックの温度が選択された場合、前記選択されたチャックの温度と前記温度センサーにより感知されたチャックの温度とが一致するように、前記冷却装置及び前記加熱部材を制御することを特徴とする請求項4に記載のウエハー検査システム。 The user input unit includes a temperature selection key for selecting the temperature of the chuck,
The temperature control module of the wafer prober apparatus includes a heating member for heating the chuck,
When the chuck temperature is selected via the temperature selection key, the central control unit is configured so that the selected chuck temperature and the chuck temperature detected by the temperature sensor coincide with each other. The wafer inspection system according to claim 4, wherein the heating member is controlled.
前記中央制御装置は、前記冷却流路を通過したエアーが前記ハウジングの内部に供給されるように前記内部エアー供給モジュールを制御することを特徴とする請求項5に記載のウエハー検査システム。 The wafer prober device includes a housing for sealing air around the chuck, and an internal air supply module that supplies air that has passed through the cooling flow path to the inside of the housing.
6. The wafer inspection system according to claim 5, wherein the central control device controls the internal air supply module so that air that has passed through the cooling flow path is supplied into the housing.
前記中央制御装置は、前記温度センサーにより感知されたチャックの温度と前記露点感知センサーにより感知された露点温度とを比較して、前記比較結果を基に前記ウエハープローバー装置の内部に供給されるエアーの量を調節するように、前記内部エアー供給モジュールを制御することを特徴とする請求項6に記載のウエハー検査システム。 The temperature control module includes a dew point detection sensor for detecting a dew point temperature of the ambient air of the chuck,
The central control unit compares the temperature of the chuck sensed by the temperature sensor with the dew point temperature sensed by the dew point detection sensor, and supplies air supplied into the wafer prober device based on the comparison result. 7. The wafer inspection system according to claim 6, wherein the internal air supply module is controlled so as to adjust the amount of the internal air.
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