JP2020145260A - Substrate holder, inspection device, and inspection method - Google Patents

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Abstract

To provide a technique for removing heat generated from a substrate to be inspected during inspection of a device formed on the substrate to be inspected.SOLUTION: A substrate holder according to one exemplary embodiment is provided in an inspection device used for inspecting a device formed on a substrate to be inspected and is used for holding the substrate to be inspected. The substrate holder includes a stage and a support. The stage is supported by the support and has a main surface and a back surface on the opposite side of the main surface. The substrate to be inspected comes into contact with the main surface during the inspection of the device. The support includes a heat exchange chamber. The back surface of the heat exchange chamber is exposed and filled with refrigerant. The back surface is continuously covered with liquid refrigerant during device inspection.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示の例示的実施形態は、基板保持台、検査装置、及び、検査方法に関する。 Exemplary embodiments of the present disclosure relate to substrate cradle, inspection equipment, and inspection methods.

基板上に形成された複数の半導体デバイスの検査中に基板を所望の温度に調整する技術が例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に開示されている基板検査装置は、プローバを備える。プローバは、ステージ、テストヘッド、温度調整システム、調温流路を有する。ステージは、半導体デバイスが形成されたウエハを載置する。テストヘッドは、ステージに載置されたウエハの半導体デバイスの電気的特性を検査する。調温流路は、ステージを通過する。温度調整システムは、ステージの温度を調整する。温度調整システムは、高温チラー、低温チラー、及び混合バルブユニットを有する。高温チラーは、高温媒体を調温流路へ供給する。低温チラーは、低温媒体を調温流路へ供給する。混合バルブユニットは、調温流路へ供給される高温媒体及び低温媒体を混合する。 Patent Document 1, for example, discloses a technique for adjusting a substrate to a desired temperature during inspection of a plurality of semiconductor devices formed on the substrate. The substrate inspection apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a prober. The prober has a stage, a test head, a temperature control system, and a temperature control channel. The stage places a wafer on which a semiconductor device is formed. The test head inspects the electrical properties of the semiconductor device on the wafer mounted on the stage. The temperature control channel passes through the stage. The temperature control system regulates the temperature of the stage. The temperature control system includes a hot chiller, a cold chiller, and a mixing valve unit. The high temperature chiller supplies the high temperature medium to the temperature control channel. The low temperature chiller supplies the low temperature medium to the temperature control channel. The mixing valve unit mixes the high temperature medium and the low temperature medium supplied to the temperature control flow path.

特開2014−209536号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-209536

本開示は、被検査基板に形成されたデバイスの検査中に被検査基板から生じる熱を除去する技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for removing heat generated from a substrate to be inspected during inspection of a device formed on the substrate to be inspected.

一つの例示的実施形態において、基板保持台が提供される。基板保持台は、被検査基板に形成されたデバイスの検査に用いられる検査装置に設けられ被検査基板の保持に用いられる。基板保持台は、ステージと、支持体と、を備える。ステージは、支持体によって支持され、主面及び裏面を備える。主面には、デバイスの検査中おいて被検査基板が当接する。裏面は、主面の反対側にある。支持体は、熱交換室を備える。熱交換室には、裏面が露出され、冷媒が充填されている。裏面は、デバイスの検査中において液体状の冷媒によって継続的に覆われる。被検査基板からの発熱は、冷媒の潜熱により吸熱される。 In one exemplary embodiment, a substrate cradle is provided. The substrate holding table is provided in an inspection device used for inspecting a device formed on the substrate to be inspected, and is used for holding the substrate to be inspected. The substrate holding table includes a stage and a support. The stage is supported by a support and has a main surface and a back surface. The substrate to be inspected comes into contact with the main surface during the inspection of the device. The back side is on the opposite side of the main side. The support includes a heat exchange chamber. The back surface of the heat exchange chamber is exposed and filled with a refrigerant. The back surface is continuously covered with a liquid refrigerant during device inspection. The heat generated from the substrate to be inspected is endothermic due to the latent heat of the refrigerant.

本開示によれば、被検査基板に形成されたデバイスの検査中に被検査基板から生じる熱を除去する技術を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a technique for removing heat generated from a substrate to be inspected during inspection of a device formed on the substrate to be inspected.

図1は、一つの例示的実施形態に係る検査装置1を備える検査システム100の構成の一例を模式的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the configuration of an inspection system 100 including the inspection device 1 according to one exemplary embodiment. 図2は、図1に示す検査装置1の動作状態を例示する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an operating state of the inspection device 1 shown in FIG. 図3は、一つの例示的実施形態に係る方法MTを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing the method MT according to one exemplary embodiment. 図4は、図1に示す検査装置1の他の構成の一例を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of another configuration of the inspection device 1 shown in FIG. 図5は、図1に示す検査装置1の他の構成の一例を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of another configuration of the inspection device 1 shown in FIG. 図6は、加熱器HTを備える場合の基板保持台2の構成の一例を模式的に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the substrate holding table 2 when the heater HT is provided.

以下、種々の例示的実施形態について説明する。
一つの例示的実施形態において、基板保持台が提供される。基板保持台は、被検査基板に形成されたデバイスの検査に用いられる検査装置に設けられ被検査基板の保持に用いられる。基板保持台は、ステージと、支持体と、を備える。ステージは、支持体によって支持され、主面と主面の反対側にある裏面とを備える。主面には、デバイスの検査中おいて被検査基板が当接する。支持体は、熱交換室を備える。熱交換室には、裏面が露出され、冷媒が充填されている。裏面は、デバイスの検査中において液体状の冷媒によって継続的に覆われる。被検査基板からの発熱は、冷媒の潜熱により吸熱される。従って、デバイスの検査中に被検査基板に生じる熱は、主に冷媒の潜熱を用いて、冷媒に吸収され得る。
Hereinafter, various exemplary embodiments will be described.
In one exemplary embodiment, a substrate cradle is provided. The substrate holding table is provided in an inspection device used for inspecting a device formed on the substrate to be inspected, and is used for holding the substrate to be inspected. The substrate holding table includes a stage and a support. The stage is supported by a support and comprises a main surface and a back surface opposite the main surface. The substrate to be inspected comes into contact with the main surface during the inspection of the device. The support includes a heat exchange chamber. The back surface of the heat exchange chamber is exposed and filled with a refrigerant. The back surface is continuously covered with a liquid refrigerant during device inspection. The heat generated from the substrate to be inspected is endothermic due to the latent heat of the refrigerant. Therefore, the heat generated in the substrate to be inspected during the inspection of the device can be absorbed by the refrigerant mainly by using the latent heat of the refrigerant.

一つの例示的実施形態に係る基板保持台において、支持体は、鉛直上方に向けてステージ上に設けられる。ステージは、デバイスの検査中において被検査基板が当該ステージに当接している場合に、鉛直上方に向けて被検査基板上に配置される。従って、熱交換室の冷媒内において、被検査基板からの熱によって裏面の側に発生した複数の気泡は、鉛直上方に移動し得る。 In the substrate holding table according to one exemplary embodiment, the support is provided on the stage vertically upward. The stage is arranged on the substrate to be inspected vertically upward when the substrate to be inspected is in contact with the stage during the inspection of the device. Therefore, in the refrigerant of the heat exchange chamber, a plurality of bubbles generated on the back surface side due to the heat from the substrate to be inspected can move vertically upward.

一つの例示的実施形態に係る基板保持台において、熱交換室に露出している裏面は、多孔質の部材を含む多孔質構造、複数のフィンを含むフィン構造、複数の凹部及び複数の凸部を含む凹凸構造、の何れかの構造を有する。裏面が有する上記何れかの構造によって、冷媒は効率的に気化し、冷媒内に発生する気泡は、より細かなものとなり得る。 In the substrate holding table according to one exemplary embodiment, the back surface exposed to the heat exchange chamber has a porous structure including a porous member, a fin structure including a plurality of fins, a plurality of concave portions and a plurality of convex portions. It has any of the concavo-convex structures including. With any of the above structures on the back surface, the refrigerant can be efficiently vaporized and the bubbles generated in the refrigerant can be finer.

一つの例示的実施形態に係る基板保持台は、加熱器を更に備える。加熱器は、ステージの内部に設けられ、主面に沿って延びている。従って、デバイスの検査中に被検査基板が冷媒によって冷却され予め設定された基準温度を下回る場合でも、加熱器によって被検査基板の温度を基準温度まで昇温され得る。 The substrate holding table according to one exemplary embodiment further comprises a heater. The heater is provided inside the stage and extends along the main surface. Therefore, even when the substrate to be inspected is cooled by the refrigerant during the inspection of the device and falls below a preset reference temperature, the temperature of the substrate to be inspected can be raised to the reference temperature by the heater.

一つの例示的実施形態において、検査装置が提供される。検査装置は、上記した何れかの基板保持台と、当該基板保持台に保持される被検査基板に形成されたデバイスの検査に用いられるプローブカードと、を備える。従って、検査装置は、デバイスの検査中に被検査基板に生じる熱を、主に冷媒の潜熱を用いて、冷媒に吸収させることができる。 In one exemplary embodiment, an inspection device is provided. The inspection device includes any of the above-mentioned substrate holding tables and a probe card used for inspecting the device formed on the substrate to be inspected held on the substrate holding table. Therefore, the inspection device can absorb the heat generated in the substrate to be inspected during the inspection of the device by the refrigerant mainly by using the latent heat of the refrigerant.

一つの例示的実施形態に係る検査装置は、熱交換室を介した冷媒の循環に用いられる循環装置を更に備える。循環装置は、チラー装置と、第1の冷媒流路及び第2の冷媒流路とを備える。第1の冷媒流路は、チラー装置の出力端と熱交換室とを接続する。第2の冷媒流路は、チラー装置の入力端と熱交換室とを接続する。従って、検査装置が循環装置を備えることによって、熱交換室内の冷媒が、デバイスの検査中に継続的に循環するので、熱交換室には液体状の冷媒が継続的に供給され得る。 The inspection device according to one exemplary embodiment further comprises a circulation device used to circulate the refrigerant through the heat exchange chamber. The circulation device includes a chiller device, a first refrigerant flow path, and a second refrigerant flow path. The first refrigerant flow path connects the output end of the chiller device and the heat exchange chamber. The second refrigerant flow path connects the input end of the chiller device and the heat exchange chamber. Therefore, when the inspection device includes a circulation device, the refrigerant in the heat exchange chamber is continuously circulated during the inspection of the device, so that the liquid refrigerant can be continuously supplied to the heat exchange chamber.

一つの例示的実施形態に係る検査装置において、循環装置は、凝縮器を更に備える。凝縮器は、第2の冷媒流路に設けられる。従って、凝縮器は、熱交換室から第2の冷媒流路を介して戻される冷媒に気泡が含まれる場合であっても、気泡を含まない液体状の冷媒をチラー装置に戻し得る。 In the inspection device according to one exemplary embodiment, the circulation device further comprises a condenser. The condenser is provided in the second refrigerant flow path. Therefore, the condenser can return the liquid refrigerant containing no bubbles to the chiller device even when the refrigerant returned from the heat exchange chamber through the second refrigerant flow path contains air bubbles.

一つの例示的実施形態に係る検査装置は、冷却装置を更に備える。支持体は、ステージと冷却装置との間に配置される。従って、検査装置が冷却装置を備えることによって、熱交換室の裏面は、液体状の冷媒によって継続的に覆われ得る。 The inspection device according to one exemplary embodiment further comprises a cooling device. The support is placed between the stage and the cooling device. Therefore, when the inspection device is provided with a cooling device, the back surface of the heat exchange chamber can be continuously covered with the liquid refrigerant.

一つの例示的実施形態において、被検査基板に形成されたデバイスを検査する検査方法が提供される。この検査方法は、デバイスの検査に用いるステージ及び熱交換室を、鉛直上方に向けて、ステージ、熱交換室の順に配置し、被検査基板を、ステージに保持し、デバイスの検査を行う。熱交換室には、液体状の冷媒が充填されている。ステージは、被検査基板が当接する主面と、主面の反対側にあり熱交換室に露出する裏面とを有する。裏面は、デバイスの検査中に、冷媒によって継続的に覆われる。被検査基板からの発熱は、冷媒の潜熱により吸熱される。従って、デバイスの検査中に被検査基板に発生する熱は、主に冷媒の潜熱を用いて、冷媒に吸収され得る。 In one exemplary embodiment, an inspection method for inspecting a device formed on a substrate to be inspected is provided. In this inspection method, the stage and the heat exchange chamber used for inspecting the device are arranged vertically upward in the order of the stage and the heat exchange chamber, and the substrate to be inspected is held on the stage to inspect the device. The heat exchange chamber is filled with a liquid refrigerant. The stage has a main surface with which the substrate to be inspected abuts and a back surface on the opposite side of the main surface and exposed to the heat exchange chamber. The back surface is continuously covered with refrigerant during device inspection. The heat generated from the substrate to be inspected is endothermic due to the latent heat of the refrigerant. Therefore, the heat generated in the substrate to be inspected during the inspection of the device can be absorbed by the refrigerant mainly by using the latent heat of the refrigerant.

以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Hereinafter, various exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing.

図1には、一つの例示的実施形態に係る検査システム100の構成が示されている。検査システム100は、検査装置1、制御装置Cntを備える。検査装置1は、ウエハW(被検査基板の一例)の表面に形成された複数のデバイスDVの検査に用いられる。検査装置1は、基板保持台2、プローブカード3を備える。 FIG. 1 shows the configuration of the inspection system 100 according to one exemplary embodiment. The inspection system 100 includes an inspection device 1 and a control device Cnt. The inspection device 1 is used for inspecting a plurality of device DVs formed on the surface of a wafer W (an example of a substrate to be inspected). The inspection device 1 includes a substrate holding table 2 and a probe card 3.

基板保持台2は、ウエハWの保持に用いられ、検査装置1に設けられる。基板保持台2は、ステージ2A、支持体2Bを備える。 The substrate holding table 2 is used for holding the wafer W and is provided in the inspection device 1. The substrate holding table 2 includes a stage 2A and a support 2B.

ステージ2Aは、支持体2Bによって支持され、主面2A1及び裏面2A2を備える。主面2A1には、デバイスDVの検査中おいてウエハWが当接する。裏面2A2は、主面2A1の反対側にある。 The stage 2A is supported by the support 2B and includes a main surface 2A1 and a back surface 2A2. The wafer W comes into contact with the main surface 2A1 during the inspection of the device DV. The back surface 2A2 is on the opposite side of the main surface 2A1.

支持体2Bは、熱交換室2Cを備える。支持体2Bは、鉛直上方DRに向けてステージ2A上に設けられる。ステージ2Aは、デバイスDVの検査中においてウエハWがステージ2Aに当接している場合に、鉛直上方DRに向けてウエハW上に配置される。 The support 2B includes a heat exchange chamber 2C. The support 2B is provided on the stage 2A toward the vertically upward DR. The stage 2A is arranged on the wafer W toward the vertically upward DR when the wafer W is in contact with the stage 2A during the inspection of the device DV.

熱交換室2Cには、裏面2A2が露出され、冷媒FLが充填される。検査装置1は、デバイスDVの検査中にウエハWに生じる熱を、主に冷媒FLの潜熱を用いて、冷媒FLに吸収させることができる。検査装置1において用いられる上記潜熱は、冷媒FLが液体から気体に変化(相転移)する場合に必要な熱である。 The back surface 2A2 is exposed in the heat exchange chamber 2C, and the refrigerant FL is filled. The inspection device 1 can absorb the heat generated in the wafer W during the inspection of the device DV into the refrigerant FL mainly by using the latent heat of the refrigerant FL. The latent heat used in the inspection device 1 is heat required when the refrigerant FL changes from a liquid to a gas (phase transition).

図2に示すように、デバイスDVの検査中にウエハWに生じた熱は、鉛直上方DRに向いている方向MD1にウエハWから移動し、ステージ2Aを介して液体状の冷媒FLに至る。冷媒FLに至った熱によって、液体状の冷媒FL内における裏面2A2の側において、複数の気泡ABが発生し得る。気泡ABは、冷媒FLの気化によって生じる。 As shown in FIG. 2, the heat generated in the wafer W during the inspection of the device DV moves from the wafer W in the direction MD1 facing the vertically upward DR, and reaches the liquid refrigerant FL via the stage 2A. Due to the heat that reaches the refrigerant FL, a plurality of bubble ABs may be generated on the back surface 2A2 side in the liquid refrigerant FL. Bubbles AB are generated by the vaporization of the refrigerant FL.

このように、ウエハWに発生した熱は、潜熱として液体状の冷媒FL内に複数の気泡ABを発生させ得る。ウエハWに生じた熱は、潜熱として冷媒FL内に複数の気泡ABを発生させることによって、冷媒FLの温度上昇を抑制しつつ、冷媒FLに吸収され得る。 As described above, the heat generated in the wafer W can generate a plurality of bubbles AB in the liquid refrigerant FL as latent heat. The heat generated in the wafer W can be absorbed by the refrigerant FL while suppressing the temperature rise of the refrigerant FL by generating a plurality of bubbles AB in the refrigerant FL as latent heat.

デバイスDVの検査中には、鉛直上方DRに向けて、ウエハW、ステージ2A、熱交換室2Cが配置される。熱交換室2Cの冷媒FL内において、ウエハWからの熱によって裏面2A2の側に発生した複数の気泡ABは、鉛直上方DRに向いている方向MD2に移動し得る。このため、裏面2A2は、デバイスDVの検査中において液体状の冷媒FLによって継続的に覆われ得る。 During the inspection of the device DV, the wafer W, the stage 2A, and the heat exchange chamber 2C are arranged toward the vertically upward DR. In the refrigerant FL of the heat exchange chamber 2C, the plurality of bubbles AB generated on the back surface 2A2 side due to the heat from the wafer W can move in the direction MD2 facing the vertically upward DR. Therefore, the back surface 2A2 can be continuously covered with the liquid refrigerant FL during the inspection of the device DV.

従って、デバイスDVの検査中にウエハWに発生した熱は、デバイスDVの検査中に継続的に、潜熱として液体状の冷媒FL内に複数の気泡ABを発生させ得る。ウエハWに生じた熱は、デバイスDVの検査中において、潜熱として冷媒FL内に複数の気泡ABを継続的に発生させることによって、冷媒FLの温度上昇を抑制しつつ、冷媒FLに継続的に吸収され得る。これにより、近年のデバイスDVの検査中における発熱の増加傾向にも対応したウエハWの温度制御が可能となる。 Therefore, the heat generated in the wafer W during the inspection of the device DV can continuously generate a plurality of bubbles AB in the liquid refrigerant FL as latent heat during the inspection of the device DV. The heat generated in the wafer W continuously generates a plurality of bubbles AB in the refrigerant FL as latent heat during the inspection of the device DV, thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant FL and continuously in the refrigerant FL. Can be absorbed. This makes it possible to control the temperature of the wafer W in response to the increasing tendency of heat generation during the inspection of the device DV in recent years.

熱交換室2C内において、熱交換室2Cに露出しているステージ2Aの裏面2A2は、多孔質の部材を含む多孔質構造、複数のフィンを含むフィン構造、複数の凹部及び複数の凸部を含む凹凸構造、の何れかの構造を有する。裏面2A2が有する上記何れかの構造によって、冷媒FLは効率的に気化する。また、冷媒FL内に発生する気泡ABは、より細かなものとなり得る。 In the heat exchange chamber 2C, the back surface 2A2 of the stage 2A exposed to the heat exchange chamber 2C has a porous structure including a porous member, a fin structure including a plurality of fins, a plurality of concave portions and a plurality of convex portions. It has any of the concavo-convex structure including. The refrigerant FL is efficiently vaporized by any of the above structures of the back surface 2A2. Further, the bubble AB generated in the refrigerant FL can be finer.

冷媒FLは、例えば水であり得るが、デバイスDVの検査中に生じる熱、及び、デバイスDVの検査中における予め設定されたウエハWの温度、等によって、水以外の他の液体に代えられ得る。 The refrigerant FL may be, for example, water, but can be replaced with a liquid other than water depending on the heat generated during the inspection of the device DV, the preset wafer temperature during the inspection of the device DV, and the like. ..

図1に戻って説明する。プローブカード3は、複数のプローブ3Aを備える。複数のプローブ3Aは、デバイスDVの検査中に、基板保持台2に保持されたウエハWに形成された複数のデバイスDVの各々の電極パッドと接触し得るように設けられている。 It will be described back to FIG. The probe card 3 includes a plurality of probes 3A. The plurality of probes 3A are provided so as to be able to come into contact with the electrode pads of the plurality of device DVs formed on the wafer W held on the substrate holding table 2 during the inspection of the device DV.

制御装置Cntは、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータ等である。制御装置Cntは、RAM等のメモリに格納されたコンピュータプログラムをCPUに実行させることによって、検査システム100を統括的に制御する。制御装置Cntは、例えば、プローブカード3を用いて、ウエハWに形成されたデバイスの検査を行う。 The control device Cnt is a computer or the like provided with a CPU, ROM, RAM, and the like. The control device Cnt comprehensively controls the inspection system 100 by causing the CPU to execute a computer program stored in a memory such as RAM. The control device Cnt inspects the device formed on the wafer W by using, for example, the probe card 3.

図3を参照して、一つの例示的実施形態に係る方法MTを説明する。図3に示す方法MTのフローチャートは、デバイスDVを検査する検査方法の一例である。 The method MT according to one exemplary embodiment will be described with reference to FIG. The flowchart of the method MT shown in FIG. 3 is an example of an inspection method for inspecting the device DV.

まず、工程ST1において、デバイスDVの検査に用いるステージ2A及び熱交換室2Cを、鉛直上方DRに向けて、ステージ2A、熱交換室2Cの順に配置する(工程ST1)。熱交換室2Cには、液体状の冷媒FLが充填されている。 First, in the step ST1, the stage 2A and the heat exchange chamber 2C used for inspecting the device DV are arranged in the order of the stage 2A and the heat exchange chamber 2C toward the vertically upward DR (step ST1). The heat exchange chamber 2C is filled with a liquid refrigerant FL.

工程ST2に引き続く工程ST2において、ウエハWを、ステージ2Aに保持する(工程ST2)。ウエハWは、ステージ2Aの主面2A1に当接している。主面2A1の反対側にある裏面2A2は、熱交換室2Cに露出され、熱交換室2C内の冷媒FLによって覆われている。 In the step ST2 following the step ST2, the wafer W is held in the stage 2A (step ST2). The wafer W is in contact with the main surface 2A1 of the stage 2A. The back surface 2A2 on the opposite side of the main surface 2A1 is exposed to the heat exchange chamber 2C and is covered with the refrigerant FL in the heat exchange chamber 2C.

工程ST2に引き続く工程ST3において、デバイスDVの検査を行う(工程ST3)。
裏面2A2は、デバイスDVの検査中に、冷媒FLによって継続的に覆われる。
In step ST3 following step ST2, the device DV is inspected (step ST3).
The back surface 2A2 is continuously covered with the refrigerant FL during the inspection of the device DV.

方法MTによって、デバイスDVの検査中にウエハWに生じる熱を、主に冷媒FLの潜熱を用いて、冷媒FLに吸収させることができる。より具体的に、デバイスDVの検査中にウエハWに発生した熱は、デバイスDVの検査中に継続的に、潜熱として液体状の冷媒FL内に複数の気泡ABを発生させ得る。ウエハWに生じた熱は、デバイスDVの検査中において、潜熱として冷媒FL内に複数の気泡ABを継続的に発生させることによって、冷媒FLの温度上昇を抑制しつつ、冷媒FLに継続的に吸収され得る。また、発生した気泡ABは気体であるため、裏面2A2に残留することなく上方に移動する。よって、ウエハWに生じた熱は、冷媒FLに継続的に吸収される。 According to the method MT, the heat generated in the wafer W during the inspection of the device DV can be absorbed by the refrigerant FL mainly by using the latent heat of the refrigerant FL. More specifically, the heat generated in the wafer W during the inspection of the device DV can continuously generate a plurality of bubbles AB in the liquid refrigerant FL as latent heat during the inspection of the device DV. The heat generated in the wafer W continuously generates a plurality of bubbles AB in the refrigerant FL as latent heat during the inspection of the device DV, thereby suppressing the temperature rise of the refrigerant FL and continuously in the refrigerant FL. Can be absorbed. Further, since the generated bubble AB is a gas, it moves upward without remaining on the back surface 2A2. Therefore, the heat generated in the wafer W is continuously absorbed by the refrigerant FL.

図1に示す検査装置1は、図4に示す構成であり得る。図4に示す検査装置1は、図1に示す構成に加えて、循環装置4、第1の冷媒流路4B1、第2の冷媒流路4B2を更に備える。 The inspection device 1 shown in FIG. 1 may have the configuration shown in FIG. In addition to the configuration shown in FIG. 1, the inspection device 1 shown in FIG. 4 further includes a circulation device 4, a first refrigerant flow path 4B1, and a second refrigerant flow path 4B2.

循環装置4は、熱交換室2Cを介した冷媒FLの循環に用いられる。循環装置4は、チラー装置4A、第1の冷媒流路4B1、第2の冷媒流路4B2を備える。 The circulation device 4 is used for circulating the refrigerant FL via the heat exchange chamber 2C. The circulation device 4 includes a chiller device 4A, a first refrigerant flow path 4B1, and a second refrigerant flow path 4B2.

第1の冷媒流路4B1は、チラー装置4Aの出力端4A1と熱交換室2Cとを接続する。第2の冷媒流路4B2は、チラー装置4Aの入力端4A2と熱交換室2Cとを接続する。 The first refrigerant flow path 4B1 connects the output end 4A1 of the chiller device 4A and the heat exchange chamber 2C. The second refrigerant flow path 4B2 connects the input end 4A2 of the chiller device 4A and the heat exchange chamber 2C.

液体状の冷媒FLは、チラー装置4Aの出力端4A1から送り出され、第1の冷媒流路4B1を介して熱交換室2Cに供給される。熱交換室2C内の冷媒FLは、第2の冷媒流路4B2を介して、入力端4A2からチラー装置4Aに戻される。チラー装置4Aは、熱交換室2Cから戻された冷媒FLを冷却する。 The liquid refrigerant FL is sent out from the output end 4A1 of the chiller device 4A and is supplied to the heat exchange chamber 2C via the first refrigerant flow path 4B1. The refrigerant FL in the heat exchange chamber 2C is returned from the input end 4A2 to the chiller device 4A via the second refrigerant flow path 4B2. The chiller device 4A cools the refrigerant FL returned from the heat exchange chamber 2C.

検査装置1が循環装置4を備えることによって、熱交換室2C内の冷媒FLが、デバイスDVの検査中に継続的に循環するので、熱交換室2Cには液体状の冷媒FLが継続的に供給され得る。 Since the inspection device 1 includes the circulation device 4, the refrigerant FL in the heat exchange chamber 2C continuously circulates during the inspection of the device DV, so that the liquid refrigerant FL continuously circulates in the heat exchange chamber 2C. Can be supplied.

従って、デバイスDVの検査が比較的に長時間に亘って行われる場合、ウエハWから発生する単位時間あたりに発生する熱が比較的に多い場合、等、冷媒FLに吸収させ得る熱の総量が比較的に多くなる場合があり得る。このような場合においても、循環装置4は、デバイスDVの検査中において、ウエハWから発生する熱を、継続的に潜熱として冷媒FLに吸収させることができる。 Therefore, the total amount of heat that can be absorbed by the refrigerant FL, such as when the device DV is inspected for a relatively long period of time, when the heat generated from the wafer W per unit time is relatively large, etc. It can be relatively large. Even in such a case, the circulation device 4 can continuously absorb the heat generated from the wafer W as latent heat in the refrigerant FL during the inspection of the device DV.

図4に示す循環装置4は、凝縮器4Cを更に備えてもよい。凝縮器4Cは、第2の冷媒流路4B2に設けられる。凝縮器4Cは、熱交換室2Cから第2の冷媒流路4B2を介して戻される冷媒FLに気泡が含まれる場合であっても、気泡を含まない液体状の冷媒FLをチラー装置4Aに戻し得る。 The circulation device 4 shown in FIG. 4 may further include a condenser 4C. The condenser 4C is provided in the second refrigerant flow path 4B2. The condenser 4C returns the liquid refrigerant FL containing no bubbles to the chiller device 4A even when the refrigerant FL returned from the heat exchange chamber 2C via the second refrigerant flow path 4B2 contains air bubbles. obtain.

図1に示す検査装置1は、図5に示す構成であり得る。図5に示す検査装置1は、図1に示す構成に加えて、冷却装置5を更に備える。図5に示す検査装置1の場合、支持体2Bは、ステージ2Aと冷却装置5との間に配置される。 The inspection device 1 shown in FIG. 1 may have the configuration shown in FIG. The inspection device 1 shown in FIG. 5 further includes a cooling device 5 in addition to the configuration shown in FIG. In the case of the inspection device 1 shown in FIG. 5, the support 2B is arranged between the stage 2A and the cooling device 5.

冷却装置5は、ヒートシンク等であり、熱交換室2C内の冷媒FLに加えられる過剰な熱(冷媒FLを全て気化させ得るような熱)を吸収するために用いられる。冷却装置5によって、気化した冷媒FLを効率的に液体状に戻すことができるので、デバイスDVの検査中において、熱交換室2C内の冷媒FLが全て気化されることなく、液体状の冷媒FLが裏面2A2を継続的に覆い得る。 The cooling device 5 is a heat sink or the like, and is used to absorb excess heat (heat that can vaporize all the refrigerant FL) applied to the refrigerant FL in the heat exchange chamber 2C. Since the vaporized refrigerant FL can be efficiently returned to a liquid state by the cooling device 5, the liquid refrigerant FL is not vaporized during the inspection of the device DV without all the refrigerant FL in the heat exchange chamber 2C being vaporized. Can continuously cover the back surface 2A2.

検査装置1が冷却装置5を備えることによって、熱交換室2Cの裏面2A2は、液体状の冷媒FLによって継続的に覆われ得る。従って、デバイスDVの検査が比較的に長時間に亘って行われる場合、ウエハWから発生する単位時間あたりに発生する熱が比較的に多い場合、等、冷媒FLに吸収させ得る熱の総量が比較的に多くなる場合があり得る。このような場合においても、冷却装置5は、デバイスDVの検査中において、ウエハWから発生する熱を、継続的に潜熱として冷媒FLに吸収させることができる。 When the inspection device 1 includes the cooling device 5, the back surface 2A2 of the heat exchange chamber 2C can be continuously covered with the liquid refrigerant FL. Therefore, the total amount of heat that can be absorbed by the refrigerant FL, such as when the device DV is inspected for a relatively long period of time, when the heat generated from the wafer W per unit time is relatively large, etc. It can be relatively large. Even in such a case, the cooling device 5 can continuously absorb the heat generated from the wafer W as latent heat in the refrigerant FL during the inspection of the device DV.

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる例示的実施形態における要素を組み合わせて他の例示的実施形態を形成することが可能である。 Although various exemplary embodiments have been described above, various omissions, substitutions, and changes may be made without being limited to the above-mentioned exemplary embodiments. It is also possible to combine elements from different exemplary embodiments to form other exemplary embodiments.

例えば、基板保持台2は、図6に示す構成を有し得る。図6に示す基板保持台2のステージ2Aは、加熱器HTを備える。検査装置1は、加熱用電源HPを備える。加熱器HTは、加熱用電源HPに接続され、加熱用電源HPから供給される電力によって発熱される。加熱用電源HPは、制御装置Cntによって制御される。加熱器HTは、ステージ2Aの内部に設けられ、主面2A1に沿って延びている。 For example, the substrate holding table 2 may have the configuration shown in FIG. The stage 2A of the substrate holding table 2 shown in FIG. 6 includes a heater HT. The inspection device 1 includes a heating power supply HP. The heater HT is connected to the heating power supply HP and generates heat by the electric power supplied from the heating power supply HP. The heating power supply HP is controlled by the control device Cnt. The heater HT is provided inside the stage 2A and extends along the main surface 2A1.

デバイスDVの検査時にデバイスDVを有するウエハWが主面2A1に当接している場合に、加熱器HTは、主面2A1の上から見て、ウエハWに重なるような形状及び位置に配置される。この場合、デバイスDVの検査中にウエハWが冷媒FLによって冷却されることによって予め設定された基準温度を下回る場合でも、加熱器HTによってウエハWの温度を、当該基準温度まで昇温させ得る。このように、冷媒FLと共に加熱器HTを用いることによって、デバイスDVの検査時においてウエハWの温度の降温及び昇温が、自在に行え、幅広い範囲での温度調整が可能となる。 When the wafer W having the device DV is in contact with the main surface 2A1 during the inspection of the device DV, the heater HT is arranged in a shape and position so as to overlap the wafer W when viewed from above the main surface 2A1. .. In this case, even if the wafer W is cooled by the refrigerant FL during the inspection of the device DV and falls below the preset reference temperature, the temperature of the wafer W can be raised to the reference temperature by the heater HT. As described above, by using the heater HT together with the refrigerant FL, the temperature of the wafer W can be freely lowered and raised at the time of inspection of the device DV, and the temperature can be adjusted in a wide range.

以上の説明から、本開示の種々の例示的実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の例示的実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。 From the above description, it is understood that the various exemplary embodiments of the present disclosure are set forth herein for purposes of explanation and that various modifications can be made without departing from the scope and gist of the present disclosure. Will be done. Therefore, the various exemplary embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, and the true scope and gist is indicated by the appended claims.

1…検査装置、100…検査システム、2…基板保持台、2A…ステージ、2A1…主面、2A2…裏面、2B…支持体、2C…熱交換室、3…プローブカード、3A…プローブ、4…循環装置、4A…チラー装置、4A1…出力端、4A2…入力端、4B1…第1の冷媒流路、4B2…第2の冷媒流路、4C…凝縮器、5…冷却装置、AB…気泡、Cnt…制御装置、DR…鉛直上方、DV…デバイス、FL…冷媒、HP…加熱用電源、HT…加熱器、MD1…方向、MD2…方向、MT…方法、W…ウエハ。 1 ... Inspection device, 100 ... Inspection system, 2 ... Substrate holder, 2A ... Stage, 2A1 ... Main surface, 2A2 ... Back surface, 2B ... Support, 2C ... Heat exchange chamber, 3 ... Probe card, 3A ... Probe, 4 ... Circulation device, 4A ... Chiller device, 4A1 ... Output end, 4A2 ... Input end, 4B1 ... First refrigerant flow path, 4B2 ... Second refrigerant flow path, 4C ... Condenser, 5 ... Cooling device, AB ... Bubbles , Cnt ... control device, DR ... vertically above, DV ... device, FL ... refrigerant, HP ... heating power supply, HT ... heater, MD1 ... direction, MD2 ... direction, MT ... method, W ... wafer.

Claims (9)

被検査基板に形成されたデバイスの検査に用いられる検査装置に設けられ該被検査基板の保持に用いられる基板保持台であって、
ステージと、
支持体と、
を備え、
前記ステージは、前記支持体によって支持され、主面と該主面の反対側にある裏面とを備え、
前記主面には、前記デバイスの検査中おいて前記被検査基板が当接し、
前記支持体は、熱交換室を備え、
前記熱交換室には、前記裏面が露出され、冷媒が充填され、
前記裏面は、前記デバイスの検査中において液体状の前記冷媒によって継続的に覆われ、
前記被検査基板からの発熱は、前記冷媒の潜熱により吸熱される、
基板保持台。
A substrate holding table provided in an inspection device used for inspecting a device formed on a substrate to be inspected and used to hold the substrate to be inspected.
The stage and
With the support
With
The stage is supported by the support and comprises a main surface and a back surface opposite the main surface.
The substrate to be inspected comes into contact with the main surface during the inspection of the device.
The support includes a heat exchange chamber and
The back surface of the heat exchange chamber is exposed and filled with a refrigerant.
The back surface is continuously covered with the liquid refrigerant during inspection of the device.
The heat generated from the substrate to be inspected is endothermic due to the latent heat of the refrigerant.
Board holder.
前記支持体は、鉛直上方に向けて前記ステージ上に設けられ、
前記ステージは、前記デバイスの検査中において前記被検査基板が当該ステージに当接している場合に、鉛直上方に向けて該被検査基板上に配置される、
請求項1に記載の基板保持台。
The support is provided on the stage so as to face vertically upward.
The stage is arranged on the substrate to be inspected vertically upward when the substrate to be inspected is in contact with the stage during inspection of the device.
The substrate holding table according to claim 1.
前記熱交換室に露出している前記裏面は、多孔質の部材を含む多孔質構造、複数のフィンを含むフィン構造、複数の凹部及び複数の凸部を含む凹凸構造、の何れかの構造を有する、
請求項1又は2に記載の基板保持台。
The back surface exposed to the heat exchange chamber has any one of a porous structure including a porous member, a fin structure including a plurality of fins, and a concave-convex structure including a plurality of concave portions and a plurality of convex portions. Have,
The substrate holding table according to claim 1 or 2.
加熱器を更に備え、
前記加熱器は、前記ステージの内部に設けられ、前記主面に沿って延びている、
請求項1〜3の何れか一項に記載の基板保持台。
Equipped with a heater
The heater is provided inside the stage and extends along the main surface.
The substrate holding table according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4の何れか一項に記載の基板保持台と、
前記基板保持台に保持される前記被検査基板に形成されたデバイスの検査に用いられるプローブカードと、
を備える、
検査装置。
The substrate holding table according to any one of claims 1 to 4 and
A probe card used for inspecting a device formed on the substrate to be inspected, which is held on the substrate holding table, and a probe card.
To prepare
Inspection equipment.
前記熱交換室を介した前記冷媒の循環に用いられる循環装置を更に備え、
前記循環装置は、チラー装置と、第1の冷媒流路及び第2の冷媒流路とを備え、
前記第1の冷媒流路は、前記チラー装置の出力端と前記熱交換室とを接続し、
前記第2の冷媒流路は、前記チラー装置の入力端と前記熱交換室とを接続する、
請求項5に記載の検査装置。
A circulation device used for circulating the refrigerant through the heat exchange chamber is further provided.
The circulation device includes a chiller device, a first refrigerant flow path, and a second refrigerant flow path.
The first refrigerant flow path connects the output end of the chiller device and the heat exchange chamber.
The second refrigerant flow path connects the input end of the chiller device and the heat exchange chamber.
The inspection device according to claim 5.
前記循環装置は、凝縮器を更に備え、
前記凝縮器は、前記第2の冷媒流路に設けられる、
請求項6に記載の検査装置。
The circulation device further comprises a condenser.
The condenser is provided in the second refrigerant flow path.
The inspection device according to claim 6.
冷却装置を更に備え、
前記支持体は、前記ステージと前記冷却装置との間に配置される、
請求項5に記載の検査装置。
Equipped with a cooling device
The support is arranged between the stage and the cooling device.
The inspection device according to claim 5.
被検査基板に形成されたデバイスを検査する検査方法であって、
前記デバイスの検査に用いるステージ及び熱交換室を、鉛直上方に向けて、該ステージ、該熱交換室の順に配置し、
前記被検査基板を、前記ステージに保持し、
前記デバイスの検査を行い、
前記熱交換室には、液体状の冷媒が充填され、
前記ステージは、前記被検査基板が当接する主面と、該主面の反対側にあり前記熱交換室に露出する裏面とを有し、
前記裏面は、前記デバイスの検査中に、前記冷媒によって継続的に覆われ、
前記被検査基板からの発熱は、前記冷媒の潜熱により吸熱される、
検査方法。
An inspection method that inspects the device formed on the substrate to be inspected.
The stage and the heat exchange chamber used for inspecting the device are arranged in the order of the stage and the heat exchange chamber so as to face vertically upward.
The substrate to be inspected is held on the stage,
Inspect the device and
The heat exchange chamber is filled with a liquid refrigerant and
The stage has a main surface with which the substrate to be inspected abuts and a back surface on the opposite side of the main surface and exposed to the heat exchange chamber.
The back surface is continuously covered with the refrigerant during inspection of the device.
The heat generated from the substrate to be inspected is endothermic due to the latent heat of the refrigerant.
Inspection method.
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