JP7257880B2 - 試験用ウエハおよび試験方法 - Google Patents

Description

本開示は、試験用ウエハおよび試験方法に関する。

多数の半導体デバイスが形成されたウエハの検査を行うための検査装置の一例としてプローバが挙げられる。プローバは、複数の柱状接触端子であるコンタクトプローブを有するプローブカードを備える。プローバでは、プローブカードへウエハを当接させることにより、各コンタクトプローブを半導体デバイスにおける電極パッドや半田バンプと接触させる。プローバでは、さらに、各コンタクトプローブから各電極パッドや各半田バンプに接続された半導体デバイスの電気回路へ電気を流すことによって該電気回路の導通状態等を検査する。

特開２０１２－２３１０４０号公報

本開示は、真空吸着状態で熱ストレスを印加できる試験用ウエハおよび試験方法を提供する。

本開示の一態様による試験用ウエハは、被検査基板の発熱を模倣する試験用ウエハであって、ヒータパターンと、複数の温度センサと、電極パッドとを有する。ヒータパターンは、被検査基板と同形状の試験用ウエハを加熱する。複数の温度センサは、試験用ウエハの複数箇所の温度をそれぞれ計測する。電極パッドは、ヒータパターンおよび温度センサに各々接続され、プローブカードのプローブと接触可能に設けられる。

本開示によれば、真空吸着状態で熱ストレスを印加できる。

図１は、本開示の第１実施形態におけるウエハ検査装置の一例を示す図である。 図２は、図１における線II－IIに沿う断面図である。 図３は、本開示の第１実施形態における試験用ウエハの構成の一例を示す図である。 図４は、第１実施形態における搬送ステージおよびテスターの構成の一例を示す図である。 図５は、搬送ステージの構成の詳細な一例を示す図である。 図６は、第１実施形態における試験方法の一例を示すフローチャートである。

以下に、開示する試験用ウエハおよび試験方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。

近年、ウエハの検査効率を向上するために、複数のプローブカードを備え、搬送ステージによって一のプローブカードへウエハを搬送中に他のプローブカードでウエハの半導体デバイスを検査可能なウエハ検査装置が開発されている。このウエハ検査装置では、各プローブカードへ各ウエハを接触させる際、厚板部材であるチャックトップにウエハを載置し、プローブカードおよびチャックトップの間の空間を真空引きすることによってチャックトップとともにウエハをプローブカードへ当接させる。ここで、ウエハをプローブカードへ当接させる際、チャックトップはステージに載置され、ステージがチャックトップをプローブカードへ向けて移動させる。その後、チャックトップはプローブカードへ向けて吸着され、ステージと分離する。

ところで、近年、ウエハの検査を行う際の検査条件が複雑化し、特に、高温環境下や低温環境下での検査が数多く行われるようになっている。この場合、チャックトップ（載置台）の温度を、検査を行う温度に調節することが求められる。この様な温度調節は、例えば、測温抵抗体を設けた校正用ウエハを用いて検査装置の校正を行った後、校正した検査装置を用いて検査温度に調節し、検査を行うことが提案されている。しかしながら、検査対象のウエハ上のデバイスは、電流が流れることによって発熱するので、検査装置のチラーの能力が十分でない場合、チャックトップの温度が上昇してしまう場合がある。これに対し、検査装置のチラーの能力を調査するために、大気開放状態で熱ストレス印加用の冶具を用いてチラーの能力を調査することが考えられる。ところが、大気開放状態では、真空吸着状態と異なり、チャックトップから大気に熱が逃げてしまい、真空吸着状態と同等の熱ストレスを印加することが難しい。このため、真空吸着状態で熱ストレスを印加できる試験用ウエハが期待されている。

［第１実施形態］
［ウエハ検査装置１０の構成］
図１は、本開示の第１実施形態におけるウエハ検査装置の一例を示す図である。また、図２は、図１における線II－IIに沿う断面図である。図１および図２に示すウエハ検査装置１０は、検査室１１を備える。検査室１１は、ウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性検査を行う検査領域１２と、検査室１１に対するウエハＷの搬出入を行う搬出入領域１３と、検査領域１２および搬出入領域１３の間に設けられた搬送領域１４とを有する。

検査領域１２には複数のウエハ検査用インターフェースとしてのテスター１５が配置され、各テスター１５に対応した検査空間１２ａが複数設けられている。具体的には、検査領域１２は水平に配列された複数のテスターからなるテスター列の３層構造を有し、テスター列の各々に対応して１つのテスター側カメラ１６が配置される。各テスター側カメラ１６は、対応するテスター列に沿って水平に移動し、テスター列を構成する各テスター１５の前に位置して後述する搬送ステージ１８が搬送するウエハＷ等の位置や後述するチャックトップ２９の傾斜の程度を確認する。

搬出入領域１３は、複数の収容空間１７に区画される。各収容空間１７には、ポート１７ａ、アライナー１７ｂ、ローダ１７ｃおよびコントローラ１７ｄが配置される。ポート１７ａは、複数のウエハを収容する容器であるＦＯＵＰを受け入れる。アライナー１７ｂは、ウエハの位置合わせを行う。ローダ１７ｃでは、後述するプローブカード１９が搬入され且つ搬出される。コントローラ１７ｄは、ウエハ検査装置１０の各構成要素の動作を制御する。

搬送領域１４には、該搬送領域１４だけでなく検査領域１２や搬出入領域１３へも移動自在な搬送ステージ１８が配置される。搬送ステージ１８は、各ステージ列に対応して１つずつ設けられ、搬出入領域１３のポート１７ａからウエハＷを受け取って各検査空間１２ａへ搬送し、また、半導体デバイスの電気的特性の検査が終了したウエハＷを各検査空間１２ａからポート１７ａへ搬送する。

このウエハ検査装置１０では、各テスター１５が搬送されたウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性の検査を行う。このとき、ウエハ検査装置１０では、搬送ステージ１８が一の検査空間１２ａへ向けてウエハＷを搬送している間に、他の検査空間１２ａは他のウエハＷの各半導体デバイスの電気的特性を行うことができるので、ウエハの検査効率を向上することができる。

ここで、図３を用いて、ウエハ検査装置１０のチラーの能力を調査するための試験用ウエハについて説明する。図３は、本開示の第１実施形態における試験用ウエハの構成の一例を示す図である。図３に示すように、試験用ウエハＴＷは、被検査基板であるウエハＷと略同形状であり、検査対象であるウエハＷ上のデバイスによる発熱を模倣するウエハである。試験用ウエハＴＷは、例えば、２００ｍｍ～３００ｍｍの円形のシリコンウエハを用いることができる。試験用ウエハＴＷは、ヒータパターン７０と、複数の温度センサ７４とを有する。

ヒータパターン７０は、例えば、試験用ウエハＴＷ内に作り込まれた渦巻状のヒータである抵抗加熱ヒータ７１，７２を有する。抵抗加熱ヒータ７１，７２は、例えば、試験用ウエハＴＷにタングステン等の金属を積層し、表面を絶縁体で覆うといった手法で生成される。なお、抵抗加熱ヒータ７１，７２は、抵抗加熱を行う他の種類のヒータであってもよく、例えば、ニッケル・クロム合金、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、カーボン等を用いたヒータを用いてもよい。また、ヒータパターン７０は、試験用ウエハＴＷの熱密度が面内で均一になるようなパターンであれば、渦巻状に限らず、他のパターンであってもよい。

抵抗加熱ヒータ７１の両端には、電源供給用の電極パッド７３ａ，７３ｂが接続される。また、抵抗加熱ヒータ７２の両端には、電源供給用の電極パッド７３ｃ，７３ｄが接続される。なお、以下の説明では、電極パッド７３ａ～７３ｄを区別しない場合、単に電極パッド７３と表す場合がある。電極パッド７３は、試験用ウエハＴＷの上面に設けられ、ウエハ検査装置１０の後述するプローブカード１９のコンタクトプローブ２５と接触する。なお、図３の例では、ヒータパターン７０は、抵抗加熱ヒータ７１，７２の２系統としたが、模倣（模擬）するウエハＷの熱量に応じて、１系統や３系統以上としてもよい。

温度センサ７４は、例えば、試験用ウエハＴＷの上面（表面）の複数箇所に貼り付けられ、当該複数箇所の温度を、それぞれ計測する。温度センサ７４の個数は、例えば、１０個～２０個程度とすることができるが、ヒータパターン７０の制御ができれば、１０個未満でもよいし、２０個より多くてもよい。温度センサ７４は、例えば、デジタル温度センサを用いることができる。温度センサ７４は、例えば、－５５℃～＋１５０℃の範囲で±０．３℃（最大値）の精度を有する。温度センサ７４は、Ｉ^２ＣやＳＭＢｕｓといったインターフェースを有し、温度データを出力する。なお、図３では、説明のために温度センサ７４の大きさを実際より大きく記載している。温度センサ７４の実際の大きさは、例えば、２ｍｍ角で厚さ０．８ｍｍ程度や、１．５ｍｍ×０．９５ｍｍで厚さ０．５ｍｍ程度である。

温度センサ７４の周囲には、電源供給および通信用の複数の電極パッド７５が配置される。電極パッド７５は、試験用ウエハＴＷの上面に設けられ、電極パッド７３と同様に、後述するプローブカード１９のコンタクトプローブ２５と接触する。なお、温度センサ７４および電極パッド７５は、抵抗加熱ヒータ７１，７２と重なる配置となってもよい。なお、温度センサ７４は、２枚のウエハで挟み込むようにし、プローブカード１９側のウエハの表面に電極パッド７５を設けるようにしてもよい。この場合、電極パッド７３もプローブカード１９側のウエハの表面に設けることになる。

試験用ウエハＴＷは、例えば、複数の温度センサ７４で計測された温度の平均値に基づいて、試験用ウエハＴＷ全体の温度が、模倣する検査対象のウエハＷ全体の温度となるように、ヒータパターン７０の発熱量（印加される電力）が制御される。また、温度センサ７４が、ヒータパターン７０の各抵抗加熱ヒータ７１，７２に対応付けられている場合には、個々の温度計測値に基づいて各抵抗加熱ヒータ７１，７２の発熱量を制御してもよい。

次に、図４および図５を用いて、搬送ステージおよびテスターの構成について説明する。図４は、第１実施形態における搬送ステージおよびテスターの構成の一例を示す図である。つまり、図４は、搬送ステージ１８がウエハＷをテスター１５のプローブカード１９へ当接させた状態を示し、主に検査空間１２ａの構成を断面図で示す。なお、図４の説明ではウエハＷを用いて説明するが、試験用ウエハＴＷを用いて試験を行う場合も同様である。

図４において、テスター１５は、装置フレーム（図示しない）に固定されるポゴフレーム２０上に設置される。ポゴフレーム２０の下部には、プローブカード１９が装着される。フランジ２２は、プローブカード１９を囲むように配置される。

プローブカード１９は、円板状の本体２４と、本体２４の上面のほぼ一面に配置される多数の電極（図示しない）と、本体２４の下面から図中下方へ向けて突出するように配置される多数のコンタクトプローブ２５（接触端子）とを有する。各電極は、対応する各コンタクトプローブ２５と接続される。各コンタクトプローブ２５は、プローブカード１９へウエハＷが当接した際、該ウエハＷに形成された各半導体デバイスの電極パッドや半田バンプと接触する。なお、各コンタクトプローブ２５は、試験用ウエハＴＷを用いる場合、電極パッド７３，７５と接触する。

ポゴフレーム２０は、略平板状の本体２６と、該本体２６の中央部近辺に穿設された複数の貫通穴であるポゴブロック挿嵌穴２７とを有し、各ポゴブロック挿嵌穴２７には多数のポゴピンが配列されて形成されるポゴブロック２８が挿嵌される。ポゴブロック２８は、テスター１５が有する検査回路（図示しない）に接続されるとともに、ポゴフレーム２０へ装着されたプローブカード１９における本体２４の上面の多数の電極へ接触する。ポゴブロック２８は、該電極に接続されるプローブカード１９の各コンタクトプローブ２５へ電流を流すとともに、ウエハＷの各半導体デバイスの電気回路から各コンタクトプローブ２５を介して流れてきた電流を検査回路へ向けて流す。なお、ポゴブロック２８は、試験用ウエハＴＷを用いる場合、複数の温度センサ７４から出力される温度データの信号を検査回路へ向けて流すとともに、温度データに基づいて制御された電流（電力）をヒータパターン７０に向けて流す。

フランジ２２は、上部フランジ２２ａと下部フランジ２２ｂとを有する。また、フランジ２２は、上部フランジ２２ａと下部フランジ２２ｂとの間に、円筒状のベローズ２３を有する。上部フランジ２２ａは、ポゴフレーム２０に係合され、パッキン等を用いて封止されている。下部フランジ２２ｂは、ポゴフレーム２０に対して上下方向に関して移動自在である。

下部フランジ２２ｂは、チャックトップ２９が当接するまでは、自重によって下部フランジ２２ｂの下面がプローブカード１９の各コンタクトプローブ２５の先端よりも下方に位置するように下方へ移動する。ベローズ２３は、金属製の蛇腹構造体であり、上下方向に伸縮自在に構成される。ベローズ２３の下端および上端は、それぞれ下部フランジ２２ｂの上面および上部フランジ２２ａの下面に密着する。

ポゴフレーム２０およびテスター１５のベース２１の間の空間がシール部材３０で封止され、該空間が真空引きされることによってベース２１がポゴフレーム２０に装着される。ポゴフレーム２０およびプローブカード１９の間の空間も、シール部材３１で封止され、該空間が真空引きされることによってプローブカード１９がポゴフレーム２０に装着される。

搬送ステージ１８は、厚板部材のチャックトップ２９およびアライナー３２を有する。チャックトップ２９は、アライナー３２に載置され、チャックトップ２９の上面にはウエハＷが載置される。チャックトップ２９は、アライナー３２に真空吸着され、ウエハＷはチャックトップ２９に真空吸着される。したがって、搬送ステージ１８が移動する際、ウエハＷが搬送ステージ１８に対して相対的に移動するのを防止することができる。なお、チャックトップ２９やウエハＷの保持方法は、真空吸着に限られず、チャックトップ２９やウエハＷのアライナー３２に対する相対的な移動を防止できる方法であればよく、例えば、電磁吸着やクランプによる保持であってもよい。なお、チャックトップ２９の上面の周縁部には段差２９ａが形成され、該段差２９ａにはシール部材３３が配置される。

搬送ステージ１８は、移動自在であるため、検査空間１２ａのプローブカード１９の下方へ移動してチャックトップ２９に載置されたウエハＷをプローブカード１９へ対向させることができるとともに、テスター１５へ向けて移動させることができる。空間Ｓは、チャックトップ２９が下部フランジ２２ｂへ当接し、ウエハＷがプローブカード１９へ当接した際に形成される空間である。つまり、空間Ｓは、チャックトップ２９、フランジ２２、ポゴフレーム２０およびプローブカード１９が囲む空間であり、ベローズ２３およびシール部材３３によって封止される。空間Ｓでは、該空間Ｓが真空ライン２６ａを介して真空引きされることによってチャックトップ２９がプローブカード１９側に保持される。空間Ｓでは、チャックトップ２９に載置されるウエハＷがプローブカード１９へ当接する。このとき、ウエハＷの各半導体デバイスにおける各電極パッドや各半田バンプと、プローブカード１９の各コンタクトプローブ２５とが当接する。また、試験用ウエハＴＷを用いる場合には、電極パッド７３，７５と、プローブカード１９の各コンタクトプローブ２５とが当接する。なお、ウエハ検査装置１０では、搬送ステージ１８の移動はコントローラ１７ｄによって制御され、該コントローラ１７ｄは搬送ステージ１８の位置や移動量を把握する。

アライナー３２は、プローブカード１９に対するチャックトップ２９の相対的な位置と傾斜を調整する。ウエハ検査装置１０では、各検査空間１２ａのチャックトップ２９は、ヒータや冷媒通路等の温調機構（いずれも図示しない）を内蔵し、高温環境下や低温環境下での検査を実現する。このため、アライナー３２は、高温環境下や低温環境下での検査において、チャックトップ２９に内蔵するヒータからの放熱や冷媒通路への吸熱による、プローブカード１９やチャックトップ２９の変形に伴う位置と傾斜を調整する。なお、温度範囲としては、例えば、１３０℃～－４０℃の範囲が挙げられる。

図５は、搬送ステージの構成の詳細な一例を示す図である。なお、図５では、理解を容易にするためにアライナー３２の内部が透視された状態で描画されている。また、チャックトップ２９はアライナー３２から離間された状態で描画され、図中における左右方向がＸ方向とされ、上下方向がＺ方向とされ、奥行き方向がＹ方向とされ、Ｚ方向の軸回りの回転方向がθ方向とされる。

図５に示すように、アライナー３２は、板状部材のＸベース３４と、Ｘガイド３５と、Ｘブロック３６と、Ｙベース３７と、Ｙガイド３８と、Ｙブロック３９と、Ｚベース４０とを有する。Ｘガイド３５は、Ｘベース３４上においてＸ方向に延伸するレール状のガイドである。Ｘブロック３６は、Ｘガイド３５と係合してＸ方向に移動可能な複数のブロックである。Ｙベース３７は、各Ｘブロック３６によって支持される板状部材である。Ｙガイド３８は、Ｙベース３７上においてＹ方向に延伸するレール状のガイドである。Ｙブロック３９は、Ｙガイド３８と係合してＹ方向に移動可能な複数のブロックである。Ｚベース４０は、各Ｙブロック３９によって支持される板状部材である。Ｙベース３７は、各Ｘブロック３６がＸ方向に移動することによって、Ｘベース３４に対してＸ方向に移動可能である。また、Ｚベース４０は、各Ｙブロック３９がＹ方向に移動することによって、Ｙベース３７やＸベース３４に対してＹ方向に移動可能である。

また、Ｚベース４０の中心には、Ｚブロック穴４１が形成され、該Ｚブロック穴４１には断面Ｈ形状のＺブロック４２が遊合される。Ｚブロック４２は、内部にフランジ状部４３を有し、フランジ状部４３はＺ方向に延伸するボールねじ４４と螺合する。ボールねじ４４は、Ｚ軸モータ４５から駆動ベルト４６を介して伝達される回転力によって軸回りに回転し、回転するボールねじ４４と螺合するフランジ状部４３はＺ方向に移動する。その結果、Ｚブロック４２が図示しないガイドに沿ってＺ方向に移動する。フランジ状部４３の上面には、複数のアクチュエータ４７が配置され、各アクチュエータ４７はローラリング４８を介して略円板状のチャックベース４９を支持する。ローラリング４８は、図示しないθ方向の駆動機構を有し、チャックベース４９をθ方向へ回転可能に支持する。配置されるアクチュエータ４７の数は、２つ以上であればよく、例えば、３つのアクチュエータ４７が配置されてもよく、または、２つのアクチュエータ４７と１つの高さ固定支持部（図示しない）が配置されてもよい。チャックベース４９は、図示しない構造によってθ方向に回転する。チャックベース４９は、上面の中心部分からなるチャックトップ吸着面５２を有し、チャックトップ２９のボトムプレート５３はチャックトップ吸着面５２に真空吸着される。これにより、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置されて装着される。また、チャックベース４９は、上面の周縁部に配置される複数のハイトセンサ５４と、上端が半球状の位置決めピン５５とを有する。一方、チャックトップ２９は、下面において各ハイトセンサ５４と対向する位置に配置される複数の検出用プレート５６と、各位置決めピン５５と対向する位置に配置される複数の位置決めブロック５７とを有する。

各ハイトセンサ５４は、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際、チャックトップ２９およびチャックベース４９（アライナー３２）の相対的な位置関係であるチャックベース４９の上面からチャックトップ２９の下面までの距離を測定する。具体的には、ハイトセンサ５４は、ハイトセンサ５４の各々から対応する各検出用プレート５６の各々までの距離（以下、「チャックトップ高さ」という。）を測定する。測定された各チャックトップ高さは、コントローラ１７ｄのメモリ等に記憶される。チャックトップ高さは、ハイトセンサ５４毎に測定される。ここで、チャックトップ２９がアライナー３２へ載置される際、チャックトップ吸着面５２の傾斜等の要因により、必ずしも、チャックトップ２９およびチャックベース４９は完全に平行とならない場合がある。つまり、チャックトップ２９がチャックベース４９に対して多少傾斜することがあるため、例えば、或るハイトセンサ５４が測定したチャックトップ高さは５００μｍであっても、他の或るハイトセンサ５４が測定したチャックトップ高さが５５０μｍとなる場合もある。ウエハ検査装置１０では、各ハイトセンサ５４が測定したチャックトップ高さを各ハイトセンサ５４に対応付けて記憶する。

各位置決めブロック５７の下端は、円錐状に成形され、対応する位置決めピン５５の半球状の上端と係合する。ウエハ検査装置１０では、各位置決めブロック５７が対応する各位置決めピン５５に係合することにより、チャックベース４９（アライナー３２）に対するチャックトップ２９の位置を規定する。

さらに、アライナー３２は、プローブカード１９やポゴフレーム２０の傾斜の程度を確認するための上方確認カメラ６２を有する。上方確認カメラ６２は、Ｚブロック４２に取り付けられる。また、アライナー３２では、各アクチュエータ４７がチャックベース４９をリフトするが、各アクチュエータ４７のリフト量は個別に調整可能である。すなわち、アライナー３２は、各アクチュエータ４７のリフト量を異ならせることにより、チャックベース４９の傾斜、ひいてはチャックトップ２９の傾斜を調整することができる。

［試験方法］
次に、第１実施形態における試験方法について説明する。図６は、第１実施形態における試験方法の一例を示すフローチャートである。

ウエハ検査装置１０は、試験を行う検査空間１２ａに対して、搬送ステージ１８を用いてローダ１７ｃからプローブカード１９を搬送する。ウエハ検査装置１０は、プローブカード１９を搬送ステージ１８からポゴフレーム２０に真空吸着させる（ステップＳ１）。

次に、ウエハ検査装置１０は、試験を行うプローブカード１９に対して、搬送ステージ１８を用いて、試験用ウエハＴＷが載置されたチャックトップ２９を搬送する。ウエハ検査装置１０は、搬送ステージ１８を用いて、試験用ウエハＴＷが載置されたチャックトップ２９をプローブカード１９の下部へ搬送する。ウエハ検査装置１０は、チャックトップ２９を上昇させ、試験用ウエハＴＷの電極パッド７３，７５をプローブカード１９のコンタクトプローブ２５と当接させる。また、ウエハ検査装置１０は、試験用ウエハＴＷおよびチャックトップ２９をプローブカード１９側に真空吸着させる（ステップＳ２）。

ウエハ検査装置１０は、搬送ステージ１８を検査空間１２ａから退避させ、チャックトップ２９の図示しない温調機構（チラー）を制御して、チャックトップ２９を試験温度に制御する（ステップＳ３）。ウエハ検査装置１０は、例えば、試験温度が－４０℃であるときに、－４５℃の冷媒とチャックトップ２９内のヒータとを制御して－４０℃を維持するように制御する。なお、事前にチャックトップ２９の温度が試験温度に制御されている場合には、ステップＳ３は省略可能である。

テスター１５は、試験用ウエハＴＷの複数の温度センサ７４で計測された温度データを取得する。テスター１５は、取得した温度データに基づいて、例えば、試験用ウエハＴＷ全体の温度の平均値を算出する。テスター１５は、算出した温度の平均値に基づいて、試験用ウエハＴＷ全体の温度が、模倣する検査対象のウエハＷ全体の温度である第１の温度となるように、ヒータパターン７０の発熱量を制御する（ステップＳ４）。なお、第１の温度は、検査対象のウエハＷのデバイスの発熱量に基づく温度である。つまり、第１の温度は、検査対象のウエハＷ全体の発熱量と、チャックトップ２９の冷却能力とが釣り合った状態の温度である。

ウエハ検査装置１０は、自身のチラーについて、チャックトップ２９が試験温度（第２の温度）を保つように制御可能であるか否かを判定する（ステップＳ５）。ウエハ検査装置１０は、例えば、図示しない表示部に判定結果を表示する（ステップＳ６）。ウエハ検査装置１０は、試験が終了すると、搬送ステージ１８を用いて、試験用ウエハＴＷおよびチャックトップ２９を検査空間１２ａから搬出する。

このように、第１実施形態では、チラーの能力を調査する試験の際に、真空吸着状態で熱ストレスを印加できる。また、第１実施形態では、通常アライメントで試験を実施できるので、チャックトップ２９に冶具を設置するために検査室１１のカバーを開けることに伴う露点回復待ちを行わなくてもよい。

なお、上述のステップＳ４，Ｓ５において、検査対象のウエハＷの検査時に印加する電力と同等の電力を試験用ウエハＴＷのヒータパターン７０に印加した場合について試験を行うようにしてもよい。例えば、テスター１５は、ステップＳ４に代えて、検査対象のウエハＷの検査時に印加する電力と同等の電力を試験用ウエハＴＷのヒータパターン７０に印加する。また、ウエハ検査装置１０は、ステップＳ５に代えて、温度センサ７４で計測される温度が規定値内であるか否かを判定することで、自身のチラーについて、チャックトップ２９が試験温度（第２の温度）を保つように制御可能であるか否かを判定する。この場合においても、検査対象のウエハＷ全体の発熱量と、チャックトップ２９の冷却能力とが釣り合った状態の温度が第１の温度に相当する温度となる。

［第２実施形態］
第１実施形態では、ウエハ検査装置１０のテスター１５を用いて、試験用ウエハＴＷを第１の温度に制御したが、テスター１５に代えて試験用の冶具を用いて試験用ウエハＴＷを第１の温度に制御してもよい。当該冶具は、テスター１５と同様に、温度センサ７４で計測された温度データに基づいて、例えば、試験用ウエハＴＷ全体の温度の平均値を算出する。冶具は、算出した温度の平均値に基づいて、試験用ウエハＴＷ全体の温度が第１の温度となるように、ヒータパターン７０の発熱量を制御する。このように、第２実施形態では、チラーの能力を調査する試験の際に、テスター１５を用いずに、真空吸着状態で熱ストレスを印加できる。

以上、第１実施形態によれば、試験用ウエハＴＷは、被検査基板（ウエハＷ）の発熱を模倣する試験用ウエハであって、ヒータパターン７０と、複数の温度センサ７４と、電極パッド７３，７５とを有する。ヒータパターン７０は、被検査基板と同形状の試験用ウエハＴＷを加熱する。複数の温度センサ７４は、試験用ウエハＴＷの複数箇所の温度をそれぞれ計測する。電極パッド７３，７５は、ヒータパターンおよび温度センサに各々接続され、プローブカード１９のプローブと接触可能に設けられる。その結果、真空吸着状態で熱ストレスを印加できる。

また、第１実施形態によれば、ヒータパターン７０は、複数の温度センサ７４で計測された温度に基づいて、印加される電力が制御される。その結果、試験用ウエハＴＷ全体の温度を制御することができる。

また、第１実施形態によれば、ヒータパターン７０は、試験用ウエハＴＷ内に作り込まれる。その結果、試験用ウエハＴＷを加熱することができる。

また、第１実施形態によれば、温度センサ７４は、試験用ウエハＴＷの表面に貼り付けられる。その結果、試験用ウエハＴＷの表面温度を計測することができる。

また、第１実施形態によれば、ヒータパターン７０は、渦巻状に配置される。その結果、試験用ウエハＴＷを概ね均等に加熱することができる。

また、第１実施形態によれば、試験用ウエハＴＷは、試験用ウエハＴＷを保持するチャックトップ２９とともに、プローブカード１９を支持するポゴフレーム２０に真空吸着される。また、試験用ウエハＴＷを用いる試験は、試験用ウエハＴＷとプローブカード１９との間の空間が真空引きされた状態で行われる。その結果、真空吸着状態でチャックトップ２９に対して熱ストレスを印加できる。

また、第１実施形態によれば、被検査基板の発熱を模倣する試験用ウエハＴＷを用いるウエハ検査装置１０の試験方法は、試験用ウエハＴＷを保持するチャックトップ２９を、試験用ウエハＴＷと接触させるプローブが形成されたプローブカード１９側に真空吸着する。また、試験方法は、試験用ウエハＴＷに設けられた、試験用ウエハＴＷを加熱するヒータパターン７０と、試験用ウエハＴＷの複数箇所の温度をそれぞれ計測する複数の温度センサ７４とを用いて、試験用ウエハＴＷを被検査基板の発熱量に基づく第１の温度に制御する。また、試験方法は、ウエハ検査装置１０について、チャックトップ２９が第２の温度を保つように制御可能であるか否かを判定する。その結果、真空吸着状態で熱ストレスを印加することで、より正確にチラーの能力を調査する試験を行うことができる。

今回開示された各実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の各実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形体で省略、置換、変更されてもよい。

１０ ウエハ検査装置
１５ テスター
１８ 搬送ステージ
１９ プローブカード
２０ ポゴフレーム
２５ コンタクトプローブ
２９ チャックトップ
３２ アライナー
７０ ヒータパターン
７３，７５ 電極パッド
７４ 温度センサ
ＴＷ 試験用ウエハ
Ｗ ウエハ

Claims (7)

1. 被検査基板の発熱を模倣する試験用ウエハであって、
   前記被検査基板と同形状の前記試験用ウエハを加熱するヒータパターンと、
   前記試験用ウエハの複数箇所の温度をそれぞれ計測する複数の温度センサと、
   前記ヒータパターンに接続された第１の電極パッドと、
   前記温度センサに接続された第２の電極パッドと、を有し、
   前記第１の電極パッドおよび前記第２の電極パッドは、プローブカードのプローブと接触可能に設けられ、
   前記ヒータパターンの発熱量は、前記試験用ウエハの温度が模倣する前記被検査基板の温度となるように、前記温度センサによって計測された温度に基づいて制御される、
   試験用ウエハ。
2. 前記ヒータパターンは、複数の前記温度センサで計測された温度に基づいて、印加される電力が制御される、
   請求項１に記載の試験用ウエハ。
3. 前記ヒータパターンは、前記試験用ウエハ内に作り込まれる、
   請求項１または２に記載の試験用ウエハ。
4. 前記温度センサは、前記試験用ウエハの表面に貼り付けられる、
   請求項１～３のいずれか１つに記載の試験用ウエハ。
5. 前記ヒータパターンは、渦巻状に配置される、
   請求項１～４のいずれか１つに記載の試験用ウエハ。
6. 前記試験用ウエハは、前記試験用ウエハを保持するチャックトップとともに、前記プローブカードを支持するポゴフレームに真空吸着され、
   前記試験用ウエハを用いる試験は、前記試験用ウエハと前記プローブカードとの間の空間が真空引きされた状態で行われる、
   請求項１～５のいずれか１つに記載の試験用ウエハ。
7. 被検査基板の発熱を模倣する試験用ウエハを用いる検査装置の試験方法であって、
   前記試験用ウエハを保持するチャックトップを上昇させ、前記試験用ウエハの電極パッドをプローブカードのコンタクトプローブと当接させることと、
   前記試験用ウエハに設けられた、前記試験用ウエハを加熱するヒータパターンと、前記試験用ウエハの複数箇所の温度をそれぞれ計測する複数の温度センサとを用いて、前記試験用ウエハの温度を、模倣する前記被検査基板のデバイスの発熱量に基づく第１の温度に制御することと、
   前記検査装置について、前記チャックトップが検査温度に該当する第２の温度を保つように制御可能であるか否かを判定することと、
   を有する試験方法。

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