JPH11145217A

JPH11145217A - ウェハ一括型測定検査のための温度制御方法及びその装置ならびにバーンイン装置

Info

Publication number: JPH11145217A
Application number: JP31179797A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Nakada; 義朗中田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェハ一括型測定検査のための効率の良い温
度制御方法及びその装置を提供する。【解決手段】ウェハ一括型測定検査のためにウェハカ
セット４１内に支持されたウェハの温度を制御する温度
制御装置において、ウェハを冷却するための冷却プレー
ト４３と、ウェハカセット４１から冷却プレート４３へ
流れる熱流量を調整する熱伝導制御プレート４２とを備
えている。熱伝導制御プレート４２の熱伝導率を変化さ
せることによって、ウェハの温度を効率よく一定に維持
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハ一括型測定
検査を行う場合に必要となる温度制御方法及びその装置
ならびにバーンイン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路装置（以後、「半
導体装置」と称する。）を搭載した電子機器の小型化及
び低価格化の進展は目ざましく、これに伴って、半導体
装置に対する小型化及び低価格化の要求が強くなってい
る。

【０００３】通常、半導体装置は、半導体チップとリー
ドフレームとがボンディングワイヤによって電気的に接
続された後、半導体チップ及びリードフレームが樹脂又
はセラミクスにより封止された状態で供給され、プリン
ト基板に実装される。ところが、電子機器の小型化の要
求から、半導体装置を半導体ウエハから切り出したまま
の状態（以後、この状態の半導体装置をベアチップと称
する。）で回路基板に直接実装する方法が開発され、品
質が保証されたベアチップを低価格で供給することが望
まれている。

【０００４】ベアチップに対して品質保証を行なうため
には、半導体装置に対してウェハ状態でバーンイン等の
検査をする必要がある。ところが、半導体ウェハ上に形
成されている複数のベアチップに対して１個又は数個づ
つ何度にも分けて検査を行なうことは多くの時間を要す
るので、時間的にもコスト的にも現実的ではない。そこ
で、全てのベアチップに対してウェハ状態で一括してバ
ーンイン等の検査を行なうことが要求される。

【０００５】ベアチップに対してウェハ状態で一括して
検査を行なうには、半導体ウェハ上に形成された複数の
半導体チップの電極に電源電圧や信号を同時に印加し、
該複数の半導体チップを動作させる必要がある。このた
めには、非常に多く（通常、数千個以上）のプローブ針
を持つプローブカードを用意する必要があるが、このよ
うにするには、従来のニードル型プローブカードではピ
ン数の点からも価格の点からも対応できない。

【０００６】そこで、ウェハ上の多数のパッド電極に対
してプローブ電極を一括的にコンタクトできるプローブ
カードが提案されている（特開平７−２３１０１９号公
報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記プローブカードを
用いてウェハ一括型の測定・検査を行おうとすると、一
枚の大きなウェハ全体に含まれる多数の集積回路素子に
対して同時に測定・検査を行うため、ウェハから大量の
ジュール熱が発生する。このため、ウェハ一括型測定・
検査では、チップ単位の測定・検査では問題にならなか
ったような自己発熱の影響が顕著に生じる。しかも、こ
のウェハ発熱の量は、集積回路素子の種類や、ウェハ上
に分布する回路の不良率などに応じて大きく変化する。

【０００８】このような一括型測定・検査においては、
ウェハ自体が発熱するため、ヒータによる温度制御が行
えず、ヒータと冷却プレートを組み合わせて温度制御を
行う必要がある。しかしながら、この方法では、冷却し
ながら加熱することになり、エネルギーのロスが大き
い。バーンイン検査では、何十時間ものあいだウェハ温
度をたとえば約１５０℃に維持する必要があるため、エ
ネルギーロスの問題は大きな経済的コスト負担を招くと
ともに、資源の浪費にもつながる。このため、効率の良
い温度制御方法およびその装置が強く求められる。

【０００９】本発明は斯かる問題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ウェハ一括型測定検査のための効
率の良い温度制御方法及びその装置ならびにバーンイン
装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の温度制御方法
は、ウェハ一括型測定検査のためにウェハ支持部材に支
持されたウェハの温度を制御する温度制御方法であっ
て、前記ウェハの温度を検知する温度検知工程と、前記
ウェハを冷却するための冷却プレートと前記ウェハとの
間に熱伝導率が可変的に変化する熱伝導制御プレートを
挿入し、前記ウェハと前記冷却プレートとの間を流れる
熱流量を前記検知した温度に基づいて調整する熱伝導調
整工程とを包含する。

【００１１】前記熱伝導調整工程は、前記熱伝導制御プ
レートを前記ウェハに平行な方向に揺動させる工程を含
んでもよい。

【００１２】前記熱伝導調整工程は、前記熱伝導制御プ
レートを前記ウェハに平行な面内で回転させる工程を含
んでもよい。

【００１３】前記熱伝導調整工程は、前記熱伝導制御プ
レートとして、少なくとも２枚のプレートを重ね合わ
せ、前記少なくとも２枚のプレートの重なり具合を変化
させることにより、前記２枚のプレートを流れる熱伝導
量を変化させる工程を含んでもよい。

【００１４】本発明の他の温度制御方法は、ウェハ一括
型測定検査のためにウェハ支持部材に支持されたウェハ
の温度を制御する温度制御方法であって、前記ウェハの
温度を検知する温度検知工程と、前記ウェハを冷却する
ための冷却プレートと前記ウェハとの間にペルチェ素子
を挿入し、前記ウェハと前記冷却プレートとの間を流れ
る熱流量を前記検知した温度に基づいて調整する熱伝導
調整工程と、を包含する。

【００１５】前記温度検知工程は、前記ウェハ支持部材
の温度を測定し、その温度を補正することによって前記
ウェハの温度を推定する工程を含んでもよい。

【００１６】本発明の更に他の温度制御方法は、ウェハ
一括型測定検査のためにウェハ支持部材に支持されたウ
ェハの温度を制御する温度制御方法であって、前記ウェ
ハの温度を検知する温度検知工程と、前記ウェハを冷却
するための冷却プレートと前記ウェハとの間の距離を周
期的に変化させ、前記ウェハと前記冷却プレートとの間
を流れる熱流量を前記検知した温度に基づいて調整する
熱伝導調整工程とを包含する。

【００１７】前記熱伝導調整工程は、前記冷却プレート
と前記ウェハとの間の距離の周期的変化のデューテイ比
を変化させる工程を含むことが好ましい。

【００１８】前記温度検知工程は、前記ウェハ支持部材
の温度を測定し、その温度を補正することによって前記
ウェハの温度を推定する工程を含んでもよい。

【００１９】本発明の温度制御装置は、ウェハ一括型測
定検査のためにウェハ支持部材に支持されたウェハの温
度を制御する温度制御装置であって、前記ウェハを冷却
するための冷却プレートと、前記ウェハと前記冷却プレ
ートとの間に配置され、熱伝導率が変化する熱伝導率制
御プレートとを備えている。

【００２０】前記ウェハ支持部材の温度を測定する温度
測定素子と、前記測定温度を補正することによって前記
ウェハの温度を推定する温度補償回路とを更に備えてい
てもよい。

【００２１】前記冷却プレートは、冷却水が流れる通路
を内部に有していることが好ましい。

【００２２】前記熱伝導率制御プレートは、空気よりも
熱伝導率の高い材料から形成された少なくとも２枚のプ
レート部分を有しており、前記少なくとも２枚のプレー
ト部分は、それぞれ、凹凸面を有しており、しかも、前
記少なくとも２枚のプレート部分は前記凹凸面が相互に
接触可能となるように対向配置されていてもよい。

【００２３】前記少なくとも２枚のプレート部分の前記
凹凸面のうち相互に接触する凸部の面積が変化し得るよ
うに前記プレート部分が支持されていてもよい。

【００２４】前記熱伝導率制御プレートを前記ウェハに
対して水平方向に揺動する機構を更に備えていてもよ
い。

【００２５】前記熱伝導率制御プレートを前記ウェハに
対して水平面内で回転する機構を更に備えていてもよ
い。

【００２６】前記少なくとも２枚のプレート部分の間に
形成される隙間空間の横方向最大サイズが、前記隙間空
間から前記ウェハまでの距離よりも小さいことが好まし
い。

【００２７】本発明の他の温度制御装置は、ウェハ一括
型測定検査のためにウェハ支持部材に支持されたウェハ
の温度を制御する温度制御装置であって、前記ウェハを
冷却するための冷却プレートと、前記ウェハと前記冷却
プレートとの間に配置されたペルチェ素子とを備えてい
る。

【００２８】前記ウェハ支持部材の温度を測定する温度
測定素子と、前記測定温度を補正することによって前記
ウェハの温度を推定する温度補償回路とを更に備えてい
てもよい。

【００２９】本発明の更に他の温度制御装置は、ウェハ
一括型測定検査のためにウェハ支持部材に支持されたウ
ェハの温度を制御する温度制御装置であって、前記ウェ
ハを冷却するための冷却プレートと、前記ウェハを冷却
するための冷却プレートと前記ウェハとの間の距離を周
期的に変化させ、前記ウェハと前記冷却プレートとの間
を流れる熱流量を前記検知した温度に基づいて調整する
熱伝導調整手段とを備えている。

【００３０】本発明のバーンイン装置は、前記温度制御
装置を備えたバーンイン装置であって、前記ウェハ支持
部材に支持された前記ウェハに与えるべき電気信号を生
成する電気回路を備えている。

【００３１】前記ウェハ支持部材は、二次元的に配列さ
れたプローブ電極を有するプローブカードと、前記ウェ
ハを搭載するウェハトレイとを備えていてもよい。

【００３２】前記プローブ電極は、剛性リングに張力を
もって張られた薄膜上に形成されていてもよい。

【００３３】前記プローブカードと前記ウェハトレイと
の間の空間が減圧されてもよい。

【００３４】前記ウェハ支持部材は、二次元的に配列さ
れたプローブ電極を有するプローブカードと、前記ウェ
ハを搭載するウェハトレイとを備えていてもよい。

【００３５】前記プローブ電極は、剛性リングに張力を
もって張られた薄膜上に形成されていてもよい。

【００３６】前記プローブカードと前記ウェハトレイと
の間の空間が減圧されてもよい。

【００３７】

【発明の実施の形態】まず、本発明の理解を容易にする
ため、本発明にかかる温度制御方法および装置が適用さ
れるウェハ一括型の測定・検査技術を説明する。

【００３８】図１には、ウェハ上の多数のパッド電極に
対してプローブ電極を一括的にコンタクトできるプロー
ブカード１が示されている。測定・検査の対象となる素
子・回路が形成されたウェハ（例えば直径２００ｍｍの
シリコンウェハ）２は、チップ状に分割されることな
く、そのままの状態でウェハトレイ３上に載置される。
測定・検査に際して、ウェハ２はプローブカード１とウ
ェハトレイ３との間に挟まれる。プローブカード１とウ
ェハトレイ３との間にできる僅かな空間は、シールリン
グ４によって大気からシールされる。その空間を真空バ
ルブ５を介して減圧する（例えば大気圧に比べて２００
ミリトール程度減圧する）ことにより、プローブカード
１は大気圧の力をかりて均等にウェハ２を押圧する。そ
の結果、プローブカード１のプローブ電極は、広いウェ
ハ２の全面にわたって均等な力でウェハ２上のパッド電
極を押圧することができる。プローブカード１上の多数
のプローブ電極がウェハ２上の所定のパッド電極と確実
に接触するためには、接触の前に、プローブカード１と
ウェハ２との間のアライメントを高精度で実行する必要
がある。

【００３９】このようなウェハ一括型の測定・検査技術
によれば、ウェハ２の全面に形成された数千から数万個
以上の多数のパッド電極に対して、プローブカード１に
形成した多数のプローブ電極を同時にしかも確実にコン
タクトさせることができる。

【００４０】図２は、本発明が適用されるプローブカー
ド２０の断面構成例を示している。

【００４１】このプローブカード２０は、測定・検査装
置に電気的に接続されることになる多層配線基板２１
と、バンプ付きポリイミド薄膜２２と、これらの間に設
けられた局在型異方導電性ゴム２３とを少なくとも備え
ている。局在型異方導電性ゴム２３は、多層配線基板２
１の電極配線２１ｂとバンプ付きポリイミド薄膜２２の
バンプ２２ｂとを電気的に接続する弾性部材である。図
２では、上記３つの部材２１〜２３が縦方向に分離され
た状態が示されているが、これらの部材２１〜２３を密
着固定することにより、一枚のプローブカード２０が形
成される。

【００４２】多層配線基板２１としては、ガラス基板２
１ａ上に多層配線２１ｂが形成されたものを使用でき
る。ガラス基板２１ａは、広い面積にわたって高い平坦
性を持つものが比較的容易に作製され得る。また、ガラ
スの熱膨張係数はシリコンウェハの熱膨張係数に近いた
め、ガラスは、特にバーンイン用プローブカードの多層
配線基板の材料として好適である。

【００４３】多層配線２１ｂの形成は、公知の薄膜堆積
技術とパターニング技術を用いて行える。たとえば、銅
（Ｃｕ）などの導電性薄膜をスパッタリング法等により
ガラス基板２１ａ上に堆積した後、フォトリソグラフィ
およびエッチング工程で導電性薄膜をパターニングすれ
ば、任意のパターンを持った配線２１ｂを形成すること
ができる。異なるレベルの配線２１ｂは、層間絶縁膜２
１ｃにより分離される。層間絶縁膜２１ｃは、たとえば
ポリイミド薄膜をスピンコート等の方法でガラス基板２
１ａ上に形成することで得られる。多層配線２１ｂは、
面内に二次元的に配列される多数のバンプ（プローブ電
極）２２ｂをプローブカード２０の周辺領域に設けられ
た不図示の接続電極やコネクタにに電気的に接続し、外
部の検査装置や検査回路とプローブ電極２２ｂとの電気
的接続を可能にするものである。

【００４４】バンプ付きポリイミド薄膜２２は、たとえ
ば次のようにして得られる。まず、厚さ１８μｍ程度の
ポリイミド薄膜２２ａと厚さ３５μｍ程度の銅薄膜とが
二層になった基材に多数の開口部（内径２０〜３０μｍ
程度）を設ける。電解メッキなどの方法を用いて各開口
部をＮｉ等の金属材料で埋め込み、バンプ２２ｂを形成
する。ポリイミド薄膜２２ａから銅薄膜の不要部分をエ
ッチングで除去すれば、図示されるようなバンプ付きポ
リイミド薄膜２２が得られる。バンプ２２ｂの高さは、
一例としては、約２０μｍ程度である。バンプの横方向
サイズは、４０μｍ程度である。ポリイミド薄膜２２ａ
のどの位置にバンプ２２ｂを形成するかは、測定対象の
ウェハ２５のどの位置にパッド電極２６が形成されてい
るかに依存して決定される。

【００４５】局在型異方導電性ゴム２３は、シリコーン
製ゴムのシート（厚さ２００μｍ程度）２３ａ内の特定
箇所に導電性粒子２３ｂが配置されており、その箇所で
導通方向（膜厚方向）に鎖状につなげたものである。多
層配線基板２１とバンプ２２ｂとの間に、弾力性を持っ
たゴムを介在させることにより、ウェハ２５上の段差や
ウェハ２５のそりの影響を受けることなく、プローブカ
ード２０のバンプ２２ｂとウェハ２５上の電極２６との
間のコンタクトを確実に実現することができる。

【００４６】このようなプローブカード２０をバーンイ
ン検査に使用する場合、ポリイミド薄膜２２ａの熱膨張
係数（約１６×１０^-6／℃）とウェハ２５の熱膨張係数
（約３×１０^-6／℃）とが異なるため、バーンインのた
めの加熱時に、ポリイミド薄膜２２ａ上のバンプ２２ｂ
の位置がウェハ２５上のパッド電極２６の位置に対して
横方向にずれてしまう。この位置ズレは、ウェハ２５の
中央部よりも周辺部で大きくなり、ウェハ２５とプロー
ブカード２０との間で正常な電気的コンタクトがとれな
くなる。このような問題を解決するには、特開平７−２
３１０１９号公報に開示されているように、シリコンの
熱膨張係数に近い熱膨張係数を持つセラミックリングな
どの剛性リング（不図示）にポリイミド薄膜２２ａを張
りつけ、ポリイミド薄膜２２ａにあらかじめ張力を与え
ておくことが有効である。この場合、ポリイミド薄膜２
２ａを剛性リングに張りつけてから、バンプ２２ｂを形
成する方がよい。バンプ２２ｂの位置がずれにくいから
である。

【００４７】ウェハ２５は、ウェハトレイ２８に配置さ
れる。ウェハ２５を搭載したウェハトレイ２８がプロー
ブカード２０に対して適切な位置にくるようにアライメ
ント工程が行われた後、プローブカード２０とウェハト
レイ２８との間隔が縮小される。その結果、ウェハ２５
上のパッド電極２６とプローブカード２０のバンプ２２
ｂとが物理的にコンタクトする。前述のように、プロー
ブカード２０とウェハトレイ２８との間のシールされた
空間を減圧することにより、各バンプ２２ｂがほぼ均等
な力をもってウェハ２５上のパッド電極２６を押圧する
ことなる。その後、不図示の駆動回路や検査回路からの
電気信号および電源電圧が、プローブカード２０のバン
プ２２を介してウェハ２５上のパッド電極２６に供給さ
れる。バーンイン検査の場合、プローブカード２０、ウ
ェハ２５およびウェハトレイ２８は、図３に示されるよ
うな状態で、一体的にバーンイン装置に挿入され、加熱
される。

【００４８】検査・測定の間、および、その前後におい
て、プローブカード２０、ウェハ２５およびウェハトレ
イ２８は、図３に示されるような状態に維持される。前
述の密閉空間が減圧状態にあるウェハトレイ２８は、プ
ローブカード２０から離脱することなく、これらの部材
は一体的にウェハを狭持している。このような状態にあ
るプローブカード２０およびウェハトレイ２８は、ウェ
ハを収納する容器としても機能しているので、本願明細
書では、これらを便宜上「ウェハカセット」と呼ぶ。ウ
ェハが収納された「ウェハカセット」は、アライメント
装置から測定・検査装置（例えばバーンイン装置）へ運
搬される。運搬時にウェハトレイ２８がプローブカード
２０から離脱しないように、特別の治具をプローブカー
ド２０に取り付けても良い。例えば、矩形のプレートに
プローブカード２０の裏面を固定するとともに、ウェハ
カセット２８に設けた小さな凹部に係合するかぎ爪状ク
ランプ部材を矩形プレートに設けても良い。そのように
した場合は、矩形プレート、プローブカード２０および
ウェハトレイ２８を全体としてウェハカセットと称する
ことにする。

【００４９】ウェハカセットを用いてウェハ一括型の測
定・検査が終了すると、プローブカード２０とトレイ２
８との間にできた密閉空間の圧力を上昇させ、大気圧程
度に回復させる。その結果、トレイ２８はプローブカー
ド２０から分離され（ウェハカセットが開かれ）、中か
らウェハ２５が取り出される。

【００５０】以下に、上記の測定・検査時に好適に用い
られる本発明の温度制御方法及び装置を説明する。

【００５１】（第１の実施形態）図４（ａ）および
（ｂ）は、本実施形態にかかる温度制御装置の基本構成
を示している。

【００５２】この温度制御装置は、熱伝導制御プレート
４２および冷却プレート４３を具備している。熱伝導制
御プレート４２および冷却プレート４３は、バーンイン
装置などの検査測定装置４５内において、ウェハカセッ
ト４１を収納する空間４６の近傍または空間４６の中に
設けられている。

【００５３】装置４５に挿入されたウェハカセット４１
は、図４（ｂ）に示すように、装置４５内の熱伝導制御
プレート４２および冷却プレート４３と相互に平行とな
る配置関係で重ね合わされる。より具体的には、挿入さ
れたウェハカセット４１は、そのウェハトレイ部分が熱
伝導制御プレート４２と接触するように配置される。

【００５４】冷却プレート４３は、熱伝導率の高い材料
から形成された中空円盤状部材の中を冷却水が流れる構
造を有している。室温程度の冷却水が内部を流れること
によって、冷却プレート４３の表面温度は、ほぼ室温程
度に維持される。冷却プレート４３内を流れる冷却水の
流量が大きいほど、多くの熱量を奪うことできるので、
冷却水の温度を温度センサーで検知しながら、冷却水の
流量が制御される。例えば、冷却プレート４３における
冷却水入口での温度と冷却水出口での温度とが比較さ
れ、温度差が一定値以下になるように不図示のフローコ
ントローラ等で冷却水の流量が調整される。

【００５５】熱伝導制御プレート４２は、ウェハカセッ
ト４１内のウェハから冷却プレート４３に流れる出す熱
伝導量を制御し、それによってウェハカセット４１内の
ウェハ温度を一定（例えば１５０℃）に保つように動作
する。ウェハ温度は、ウェハカセットに設けた温度セン
サー等の温度検知素子で測定する。ウェハ温度をウェハ
から直接に測定することが困難な場合は、ウェハトレイ
等の温度を測定し、その測定温度を補正することによっ
て、ウェハ温度を計算することが好ましい。

【００５６】熱伝導制御プレート４２としては、ウェハ
カセット４１と冷却プレート４３との間にある空間の熱
伝導率を変化させる機能を持つものが使用される。本実
施形態で使用する熱伝導制御プレート４２は、図５
（ａ）および（ｂ）に示されるような構成を有する第１
プレート５０ａと、第１プレート５０ａと同様の構成を
有する第２プレート５０ｂとから構成される。なお、図
５（ａ）および（ｂ）は、第１プレート５０ａの一部を
拡大した図である。

【００５７】第１プレート５０ａは、その表面にストラ
イプ状凹部５１ａとストライプ状凸部５２ａとが交互に
配置された形状を有しており、熱伝導性に優れた材料、
例えばアルミニウムから形成されている。

【００５８】第１プレート５０ａと第２プレート５０ｂ
とは、図５（ｃ）に示すように、水平方向にスライド可
能な状態で対向配置される。図５（ｃ）に示す配置の場
合、第１プレート５０ａおよび第２プレート５０ｂの少
なくとも一方がストライブ状凹凸の延びる方向に対して
垂直な方向にスライドする。第２プレート５０ｂは、第
１プレート５０ａと同様に表面にストライプ状凹部５１
ｂとストライプ状凸部５２ｂとが交互に配置された形状
を有しているため、第１プレート５０ａと第２プレート
５０ｂとの重なり具合を調整することによって、凸部ど
うしの接触面積を変化させることが可能である。図５
（ｃ）では、ストライプ状凸部５２ａとストライプ状凸
部５２ｂとが相互に接触している領域の幅はＷ１で示さ
れている。プレート間に隙間空間５５が生じている領域
の幅はＷ２で示されている。

【００５９】これらの二枚のプレート５０ａおよび５０
ｂは、図５（ｃ）に示されるように重ね合わされなが
ら、その状態で装置４５内に設けられた支持部材によっ
て支持される（図４（ｂ）参照）。装置４５には、第１
プレート５０ａ及び／または第２プレート５０ｂを水平
横方向に所定の距離だけ平行移動させる機構が設けられ
ている。そのような平行移動機構の動作によって、第１
プレート５０ａと第２プレート５０ｂとの重なり具合を
変化させることができる。

【００６０】図５（ｃ）の配置において、二枚のプレー
トの凸部どうし（５２ａ、５２ｂ）が接触する部分（幅
Ｗ１の部分）は、ウェハカセット４１と冷却プレート４
３との間にあって熱を速やかに伝導させるように機能す
る。これに対して、凹部どうし（５１ａ、５１ｂ）が重
なり合った部分や、凹部（５１ａ、５１ｂ）と凸部（５
２ｂ、５２ａ）とが重なり合った部分では、隙間空間５
５に熱伝導率の低い空気が存在するため、ウェハカセッ
ト４１と冷却プレート４３との間にあって熱を速やかに
は伝導させない。

【００６１】第１プレート５０ａと第２プレート５０ｂ
との重なり具合を調整することによりって、凸部どうし
（５２ａ、５２ｂ）が接触する部分の幅（Ｗ１）をゼロ
からストライプ状凸部５２ａの幅まで連続的に変化させ
ることができる。その結果、熱伝導プレート全体として
の熱伝導率（平均の熱伝導率）を変化させることが可能
になる。

【００６２】前述のように、隙間空間５５を流れる熱流
量は凸部同士が接触する部分（幅Ｗ１の部分）を流れる
熱流量よりも小さい。このため、制御プレートの表面温
度は、ストライプ状に配置された空間５５のパターンを
反映した不均一な面内分布を示す可能性がある。このこ
とは、ウェハの温度に不均一な面内分布をもたらすかも
しれない。測定検査時のウェハ温度は面内で均一なこと
が好ましいので、制御プレートの表面温度分布の影響が
ウェハに及ばないようにすることが好ましい。

【００６３】このため、隙間空間５５の横方向サイズ
を、隙間空間５５からウェハまでの距離Ｌに比較して小
さくすることが好ましい。第２プレート５０ｂがウェハ
トレイに接触する場合、隙間空間５５からウェハまでの
距離Ｌは、「ウェハトレイの厚さ」＋「第２プレート５
０ｂの厚さ」−「第２プレート５０ｂの凹部の深さ」で
計算される。また、隙間空間５５の横方向サイズは、ス
トライプ状凹部の幅程度、すなわち、（Ｗ１＋Ｗ２）／
２程度である。このため、距離Ｌ＞幅（Ｗ１＋Ｗ２）／
２の関係が満たされるように熱伝導制御プレートを設計
することが好ましい。

【００６４】面内温度分布の均一性を向上させる他の方
法としては、図４（ａ）および（ｂ）に示す熱伝導制御
プレート４２をウェハカセット４１に対して水平方向
（ストライプ状凹凸に垂直な方向）に揺動させてもよ
い。この場合、熱伝導制御プレート４２の揺動振幅は、
（Ｗ１＋Ｗ２）／２程度の大きさで良い。Ｗ１＋Ｗ２を
例えば１０ｍｍ程度に設定した場合、熱伝導制御プレー
トの揺動振幅はウェハサイズ（例えば直径２００ｍｍ）
に比較して僅かな大きさ（５ｍｍ程度）にしかならな
い。このため、測定検査装置４５を特に大型化する必要
はない。

【００６５】本実施形態によれば、簡単な構成を持つ熱
伝導制御プレート４２によって、ウェハカセット４１か
ら冷却プレート４３に流れる熱流量を制御できる。その
ため、エネルギー損失の少ない温度制御が達成され、長
時間にわたるウェハ一括型のバーンイン処理が低コスト
で実施できるようになる。また、温度制御がウェハカセ
ット毎に行えるため、異なる種類のウェハに対するバー
ンインを一つの装置４５で行うことも可能になる。

【００６６】なお、図４（ａ）および（ｂ）には加熱装
置が示されていないが、例えば、ウェハカセット４１の
ウェハトレイ内にヒータを設けることによってウェハを
個別に加熱することが可能になる。測定時、ジュール熱
によってウェハが自己発熱し、それによってバーンイン
処理温度よりもウェハが高温になる場合、加熱装置は不
要である。ウェハの冷却速度を調整するだけで、温度を
例えば１５０℃に維持することかできる。

【００６７】（第２の実施形態）次に、本発明による温
度制御装置の他の実施形態を説明する。

【００６８】本実施形態で使用する熱伝導制御プレート
は、図６（ａ）および（ｂ）に示されるような２枚のプ
レート６０ａ、６０ｂから構成される。図６（ａ）の第
１プレート６０ａは、その表面に扇型凹部６１ａと扇形
凸部６２ａとが交互に配置された形状を有しており、熱
伝導性に優れた材料、例えばアルミニウムから形成され
ている。図６（ｂ）の第２プレート６０ｂも、第１プレ
ート６０ａと同じように、その表面に扇型凹部６１ｂと
扇形凸部６２ｂとが交互に配置された形状を有してい
る。

【００６９】これらの二枚のプレート６０ａおよび６０
ｂは、中心軸を共通にして密着するように重ね合わせら
れ、その状態で図４（ｂ）の装置４５内に支持される。
測定検査装置４５には、第１プレート６０ａ及び／また
は第２プレート６０ｂを中心軸に関して所定の角度だけ
回転させる不図示の機構が設けられる。そのような機構
の動作によって、第１プレート６０ａと第２プレート６
０ｂとの重なり具合（重なり角度）が変化させられる。

【００７０】図６（ａ）に示される状態の第１プレート
６０ａと、図６（ｂ）に示される状態の第２プレート６
０ｂをそのままの状態で重ね合わせると、二枚のプレー
トの扇型凸部どうし（６２ａ、６２ｂ）が接触する部分
と、そうではない部分とができる。扇型凸部どうし（６
２ａ、６２ｂ）が接触する部分は、図４（ｂ）に示すウ
ェハカセット４１と冷却プレート４３との間にあって熱
を速やかに伝導させるように機能する。これに対して、
扇形凹部どうし（６１ａ、６１ｂ）が重なり合った部分
や、扇形凹部（６１ａ、６１ｂ）と扇形凸部（６２ｂ、
６２ａ）とが重なり合った部分では、熱伝導率の低い空
気スペースが存在するため、ウェハカセット４１と冷却
プレート４３との間にあって熱を速やかには伝導させな
い。

【００７１】本実施形態では、第１プレート６０ａと第
２プレート６０ｂとの重なり角度を調整することによっ
て、熱伝導制御プレート４２全体の平均熱伝導率を調整
する。それによって、ウェハカセット４１と冷却プレー
ト４３との間の熱伝量を簡単に制御することができる。

【００７２】熱伝導制御プレート４２の面内温度分布の
影響がウェハカセット４１中のウェハに及ばないように
するため、熱伝導制御プレート４２を回転させても良
い。あるいは、前述した理由からプレート表面の凹部の
横方向最大サイズを凹部のつくる隙間空間とウェハとの
距離Ｌより小さくしてもよい。

【００７３】（第３の実施形態）図７は、熱伝導制御プ
レート７０を回転させる機構７５を示している。

【００７４】本実施形態では、測定検査時において、こ
の回転機構７５を用いて熱伝導制御プレート７０そのも
のをウェハカセットに対して回転させる。この回転は、
第１プレート６０ａと第２プレート６０ｂとの間の重な
り具合を調整するために行うのではなく、熱伝導制御プ
レート７０そのものをウェハに対して回転させることに
より、熱伝導制御プレート７０の表面に表れた温度分布
の影響がウェハに及ぶことを防止する。回転は、連続的
に行っても、ステップワイズに行っても良い。また、回
転機構７５は、図示されるような機構に限定されないこ
とは言うまでもない。ベルトを用いて熱伝導制御プレー
トを回転させても良い。

【００７５】（第４の実施形態）測定検査時において
は、ウェハ中央部分の温度が周辺部分に比較して高くな
る傾向がある。このため、ウェハの中央部分からより多
くの熱を冷却プレート４３に逃がすことが好ましい。図
８に示す構造のプレート８０ａを第１プレートとして採
用し、図６（ｂ）の第２プレート６０ｂと重ね合わせれ
ば、中央部分と周辺部分とで熱伝導率の異なる熱伝導制
御プレートが得られる。プレート８０ａは、その表面の
周辺部において、扇型部８１ａと扇形凸部８２ａとが交
互に配置された形状と、中央部において扇型凹部８３ａ
と扇形凸部８４ａとが交互に配置された形状とを有して
いる。プレート８０ａは、他のプレートと同様に熱伝導
性に優れた材料、例えばアルミニウムから形成されてい
る。

【００７６】このような構造の第１プレート８０ａと前
述の第２プレート６０ｂとの重なり具合を調整すれば、
中央部分では周辺部分よりも広い範囲で凸部同士が重な
り合うようにできる。特に、プレート８０ａの中央部分
と周辺部分とを別個独立に回転させることによって、第
２プレート６０ｂとの重なり具合を中央部分と周辺部分
とで独立的に制御することが好ましい。

【００７７】なお、図８の例では、中央部分と周辺部分
との間を１つの同心円で２つの領域に分割しているが、
径の異なる２以上の同心円で３以上の領域に分割しても
よい。

【００７８】（第５の実施形態）図９（ａ）および
（ｂ）を参照しながら、更に他の実施形態を説明する。

【００７９】本実施形態では、ウェハカセット９１と冷
却プレート９３との間にプレート状のペルチェ（Peltie
r）素子９２が設けられている。ペルチェ素子９２は、
異種の導体（または半導体）の接触部分に電流を通すと
きに接触部分でジュール熱以外の熱の発生または吸収が
おこる現象（ペルチェ効果）を利用した素子である。電
流の方向を逆にすると、熱の発生と吸収は反対になる。
このペルチェ素子９２に流す電流の量および方向を調整
することにより、熱伝導量を制御し、ウェハ温度を一定
に維持することができる。

【００８０】ウェハトレイ９１、ペルチェ素子９２およ
び冷却プレート９３の厚さ方向に沿った温度分布を図９
（ｂ）のグラフにおいて折れ線で示す。この例では、冷
却プレート９３内の温度は３０℃に維持されており、厚
さ方向に一定である。ペルチェ素子９２に流す電流の量
および方向を調整することにより、ウェハからウェハト
レイを介して冷却プレート９３に流れる熱流量を制御
し、その結果、ウェハ温度（ウェハトレイのウェハ側の
面の温度）を一定温度（１５０℃）に維持している。な
お、ペルチェ素子９２内の現実の温度分布は、図９
（ｂ）に図示されているものとは異なっていると考えら
れるが、図９（ｂ）では簡略化して直線的な温度分布を
持つものとして表現している。

【００８１】ウェハ温度は、ウェハトレイ９１内に設け
た温度センサーなどによって測定され、測定温度が目標
とする温度から変化した場合、ペルチェ素子９２に流す
電流の量や方向を調整することによって、ウェハ温度と
目標温度との差を縮小する。

【００８２】このように本実施形態の温度制御装置によ
れば、機械的動作を行うことなく、電気的な制御だけで
ウェハ温度を所定値に維持することができる。また、面
内の温度分布も均一に維持しやすい。

【００８３】なお、プレート状のペルチェ素子９２をウ
ェハ中央部とウェハ周辺部とで独立に動作し得るように
複数のブロックにわけて配置しても良い。そうすること
により、ウェハ中央部とウェハ周辺部で別個独立に温度
制御を実施することが可能になる。そのようにする場
合、ウェハ中央部とウェハ周辺部の温度を別個に検出す
る必要があることは言うまでもない。

【００８４】(第６の実施形態)図１０（ａ）および
（ｂ）ならびに図１１を参照しながら、更に他の実施形
態を説明する。

【００８５】本実施形態では、冷却プレート１０３がウ
ェハカセット１０１に接触する状態と、接触しない状態
とを交互に繰り返すことにより、ウェハカセット１０１
内のウェハから冷却プレート１０３へ流れる熱伝導量を
調整し、それによってウェハ温度を制御する。

【００８６】図１０（ａ）は、冷却プレート１０３とウ
ェハカセット１０１とが接触している状態を示してお
り、図１０（ｂ）は、冷却プレート１０３とウェハカセ
ット１０１とが接触していない状態を示している。例え
ば、図示されている駆動部材１０４が、カセット１０１
に対する冷却プレート１０３の相対位置を周期的に変化
させる。

【００８７】ここで、「接触状態（図１０（ａ）の状
態）」にある時間期間をＴ_ONとし、「非接触状態（図１
０（ｂ）の状態）」にある時間期間をＴ_OFFとする。接
触／非接触の１サイクル期間（Ｔ_ON＋Ｔ_OFF）を一定に
しながら、１サイクル期間（Ｔ_ON＋Ｔ_OFF）にしめる期
間Ｔ_ONの割合、すなわちデューティ比を変化させること
によって、ウェハから冷却プレート１０３へ流れる熱伝
導量を調整することができる。図１１（ａ）、（ｂ）お
よび（ｃ）は、それぞれ、異なるデューティ比で接触／
非接触を繰り返す場合を示している。この図で、縦軸は
ウェハカセット１０１と冷却プレート１０３との距離を
表し、横軸は時間を表している。

【００８８】ウェハカセット１０１から冷却プレート１
０３に流れる熱伝導量は、図１１（ａ）の場合に比較し
て、図１１（ｂ）の場合が少なく、図１１（ｃ）の場合
が大きくなる。従って、ウェハ温度を検知しながらデュ
ーティ比を調整すれば、ウェハ温度を一定に維持するこ
とができる。

【００８９】本実施形態では、冷却プレート１０３をウ
ェハカセット１０１に直接に接触させているが、熱伝導
性の良い部材を間に挟んでも良い。また、前述の実施形
態にかかる熱伝導制御プレートを冷却プレート１０３と
ウェハカセット１０１との間に配置しても良い。

【００９０】上記第１の実施形態から第４の実施形態で
は熱伝導制御プレートを用いているが、重ね合わせるプ
レートの数は２枚に限定されない。また、各プレートの
材料や形状も例示されたものに限定されない。熱伝導率
の異なる部分を含むプレートを複数枚重ね合わせ、相対
的な配置を調整することによって、各プレートを横切っ
て流れる熱伝導量を制御する構成を有していれば、熱伝
導制御プレートとして使用可能である。

【００９１】なお、いずれの実施形態でも、ウェハ温度
はウェハトレイの温度を補償することによって得てい
る。ウェハ自身の発熱はウェハのチップ不良率に応じて
変化するため、あらかじめウェハのチップ不良率を求め
ておき、その不良率に基づいて上記温度の補償を行うこ
とが好ましい。また、より正確なウェハ温度を得る目的
でウェハから直接的にウェハ温度を測定しても良い。

【００９２】

【発明の効果】本発明の温度制御方法によれば、ウェハ
を冷却するための冷却プレートとウェハとの間に熱伝導
率が可変的に変化する熱伝導制御プレートを挿入し、ウ
ェハと冷却プレートとの間を流れる熱流量を検知した温
度に基づいて調整するため、エネルギー損失の少ない温
度制御を実現することができる。

【００９３】熱伝導制御プレートをウェハに平行な方向
に揺動させることにより、熱伝導制御プレート内で熱伝
導率が空間的に変化する場合でも、それに起因する温度
分布の影響がウェハに及ぶことが防止できる。熱伝導制
御プレートをウェハに平行な面内で回転させても、同様
の効果が得られる。

【００９４】熱伝導制御プレートとして、少なくとも２
枚のプレートを重ね合わせ、少なくとも２枚のプレート
の重なり具合を変化させることにより、プレートを流れ
る熱伝導量を変化させるようにすると、比較的に簡単な
構成で平均熱伝導率を可変とすることができる。

【００９５】本発明の他の温度制御方法よれば、冷却プ
レートとウェハとの間にペルチェ素子を挿入し、ウェハ
と冷却プレートとの間を流れる熱流量を検知した温度に
基づいて調整するため、エネルギー損失の少ない温度制
御を実現することができる。しかも、面内で温度むらが
発生しにくく、温度分布を緩和するための機械的動作も
不要である。

【００９６】ウェハ支持部材の温度を測定し、その温度
を補正することによってウェハの温度を推定する工程を
含んでいると、直接にウェハ温度を測定できない場合で
も、精度の高い温度制御が可能となる。

【００９７】本発明の更に他の温度制御方法によれば、
冷却プレートとウェハとの間の距離を周期的に変化さ
せ、ウェハと冷却プレートとの間を流れる熱流量を検知
した温度に基づいて調整するため、エネルギー損失の少
ない温度制御を実現することができる。

【００９８】冷却プレートとウェハとの間の距離の周期
的変化のデューテイ比を変化させることにより、ウェハ
と冷却プレートとの間を流れる熱流量を制御性良く調整
できる。

【００９９】本発明の温度制御装置によれば、ウェハと
冷却プレートとの間に配置された、熱伝導率が変化する
熱伝導率制御プレートを備えているため、エネルギー損
失の少ない温度制御を実現することができる。

【０１００】ウェハ支持部材の温度を測定する温度測定
素子と、測定温度を補正することによってウェハの温度
を推定する温度補償回路とを更に備えていることによ
り、直接にウェハ温度を測定できない場合でも、精度の
高い温度制御が可能となる。

【０１０１】熱伝導率制御プレートが空気よりも熱伝導
率の高い材料から形成された少なくとも２枚のプレート
部分を有し、それらのプレート部分が、それぞれ、凹凸
面を有し、しかも、その凹凸面が相互に接触可能となる
ように対向配置されている構成の場合、凹部が作る隙間
空間の熱伝導率が相対的に低いことを利用して、簡単な
構成でありながら大きく熱伝導率の変化し得るプレート
で熱流量を調整できる。

【０１０２】熱伝導率制御プレートをウェハに対して水
平方向に揺動する機構を更に備えていると、隙間空間の
空間的分布に起因する温度分布の影響がウェハに及ばな
いようにできる。熱伝導率制御プレートをウェハに対し
て水平面内で回転する機構を更に備えている場合も同様
の効果が得られる。

【０１０３】プレート部分の隙間空間の横方向最大サイ
ズが、隙間空間からウェハまでの距離よりも小さく設定
されていると、ウェハの位置では隙間空間の空間的分布
の熱的影響は解消されており、温度むらのない温度制御
が達成される。

【０１０４】本発明の他の温度制御装置によれば、ウェ
ハと冷却プレートとの間に配置されたペルチェ素子を備
えているため、エネルギー損失の少ない温度制御を実現
することができる。しかも、面内で温度むらが発生しに
くい。また、温度むらを緩和するための機械的動作を行
う機構が無いため、製造が簡単である。

【０１０５】本発明の更に他の温度制御装置は、冷却プ
レートとウェハとの間の距離を周期的に変化させ、ウェ
ハと冷却プレートとの間を流れる熱流量を検知した温度
に基づいて調整する熱伝導調整手段を備えているため、
エネルギー損失の少ない温度制御を実現することができ
る。しかも、面内で温度むらが発生しにくい。

【０１０６】本発明のバーンイン装置によれば、エネル
ギーロスの少ない温度制御が可能であるため、長時間に
わたるバーンイン処理を経済的に実行することができ、
結果的に、半導体装置の価格低減に大いに寄与すること
となる。

【０１０７】温度制御時にウェハを支持するウェハ支持
部材が二次元的に配列されたプローブ電極を有するプロ
ーブカードと、ウェハを搭載するウェハトレイとを備え
ていると、ウェハ一括型測定検査が容易に行える。

【０１０８】プローブ電極が剛性リングに張力をもって
張られた薄膜上に形成されていると、温度変化によって
コンタクトずれの生じにくい測定が可能になる。

【０１０９】プローブカードとウェハトレイとの間の空
間が減圧されていると、多数のプローブ電極がほぼ均一
な圧力でウェハ上の電極を押圧できるので、大面積のウ
ェハに対しても一括的な測定検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウェハ一括型の測定・検査技術を説明するため
の斜視図。

【図２】ウェハ一括型の測定・検査技術に用いられるプ
ローブカード、ウェハおよびウェハトレイの構成を示す
断面図。

【図３】測定時におけるプローブカード、ウェハおよび
ウェハトレイの関係を示す断面図。

【図４】（ａ）は、本発明の温度制御装置の構成を示す
斜視図、（ｂ）は、その温度制御装置がウェハ一括型測
定検査装置内に配置されている状態を示す正面図。

【図５】（ａ）は、本発明の温度制御装置に用いる熱伝
導制御プレートの第１プレートを示す平面図、（ｂ）
は、その断面図、（ｃ）は、熱伝導制御プレートの断面
図。

【図６】（ａ）は、本発明の温度制御装置に用いる他の
熱伝導制御プレートの第１プレートを示す平面図、
（ｂ）は第２プレートを示す平面図。

【図７】本発明の温度制御装置に用いる熱伝導制御プレ
ートを回転する機構を示す平面図。

【図８】本発明の温度制御装置に用いる更に他の熱伝導
制御プレートの構成を示す平面図。

【図９】（ａ）は、本発明による温度制御装置の更に他
の熱伝導制御プレートを示す側面図、（ｂ）は、厚さ方
向温度分布を示すグラフ。

【図１０】（ａ）は、ウェハカセット１０１と冷却プレ
ート１０３とが接触している状態を示す側面図、（ｂ）
は、ウェハカセット１０１と冷却プレート１０３とが接
触していない状態を示す側面図。

【図１１】（ａ）から（ｃ）は、ウェハカセットと冷却
プレートとの間隔が周期的に変化する様子を示す図。

【符号の説明】

１プローブカード２ウェハ（例えば直径２００ｍｍのシリコンウェ
ハ）３ウェハトレイ４シールリング５真空バルブ２０プローブカード２１多層配線基板２１ａガラス基板２１ｂ電極配線２１ｃ層間絶縁膜２２バンプ付きポリイミド薄膜２２ａポリイミド薄膜２２ｂバンプ２３局在型異方導電性ゴム２５ウェハ２６パッド電極２８ウェハトレイ４１ウェハカセット４２熱伝導制御プレート４３冷却プレート４５測定検査装置５０ａ第１プレート５１ａ第１プレートのストライプ状凹部５２ａ第１プレートのストライプ状凸部５０ｂ第２プレート５１ｂ第２プレートのストライプ状凹部５２ｂ第２プレートのストライプ状凸部６０ａ第１プレート６１ａ第１プレートの扇状凹部６２ａ第１プレートの扇状凸部６０ｂ第２プレート６１ｂ第２プレートの扇状凹部６２ｂ第２プレートの扇状凸部７０熱伝導制御プレート７５回転機構８０ａ第１プレート８１ａ第１プレートの外側凹部８２ａ第１プレートの外側凸部８３ａ第１プレートの内側凹部８４ａ第１プレートの内側凸部９１ウェハカセット９２ペルチェ素子９３冷却プレート１０１ウェハカセット１０３冷却プレート１０４駆動部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェハ一括型測定検査のためにウェハ支
持部材に支持されたウェハの温度を制御する温度制御方
法であって、前記ウェハの温度を検知する温度検知工程と、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと前記ウェハ
との間に熱伝導率が可変的に変化する熱伝導制御プレー
トを挿入し、前記ウェハと前記冷却プレートとの間を流
れる熱流量を前記検知した温度に基づいて調整する熱伝
導調整工程と、を包含することを特徴とする温度制御方
法。
【請求項２】前記熱伝導調整工程は、前記熱伝導制御
プレートを前記ウェハに平行な方向に揺動させる工程を
含むことを特徴とする請求項１記載の温度制御方法。
【請求項３】前記熱伝導調整工程は、前記熱伝導制御
プレートを前記ウェハに平行な面内で回転させる工程を
含むことを特徴とする請求項１記載の温度制御方法。
【請求項４】前記熱伝導調整工程は、前記熱伝導制御
プレートとして、少なくとも２枚のプレートを重ね合わ
せ、前記少なくとも２枚のプレートの重なり具合を変化
させることにより、前記少なくとも２枚のプレートを流
れる熱伝導量を変化させる工程を含んでいることを特徴
とする請求項１記載の温度制御方法。
【請求項５】ウェハ一括型測定検査のためにウェハ支
持部材に支持されたウェハの温度を制御する温度制御方
法であって、前記ウェハの温度を検知する温度検知工程と、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと前記ウェハ
との間にペルチェ素子を挿入し、前記ウェハと前記冷却
プレートとの間を流れる熱流量を前記検知した温度に基
づいて調整する熱伝導調整工程と、を包含することを特
徴とする温度制御方法。
【請求項６】前記温度検知工程は、前記ウェハ支持部
材の温度を測定し、その温度を補正することによって前
記ウェハの温度を推定する工程を含むことを特徴とする
請求項１から５のいずれかに記載の温度制御方法。
【請求項７】ウェハ一括型測定検査のためにウェハ支
持部材に支持されたウェハの温度を制御する温度制御方
法であって、前記ウェハの温度を検知する温度検知工程と、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと前記ウェハ
との間の距離を周期的に変化させ、前記ウェハと前記冷
却プレートとの間を流れる熱流量を前記検知した温度に
基づいて調整する熱伝導調整工程と、を包含することを
特徴とする温度制御方法。
【請求項８】前記熱伝導調整工程は、前記冷却プレー
トと前記ウェハとの間の距離の周期的変化のデューテイ
比を変化させる工程を含むことを特徴とする請求項７記
載の温度制御方法。
【請求項９】前記温度検知工程は、前記ウェハ支持部
材の温度を測定し、その温度を補正することによって前
記ウェハの温度を推定する工程を含むことを特徴とする
請求項７または８記載の温度制御方法。
【請求項１０】ウェハ一括型測定検査のためにウェハ
支持部材に支持されたウェハの温度を制御する温度制御
装置であって、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと、前記ウェハと前記冷却プレートとの間に配置され、熱伝
導率が変化する熱伝導率制御プレートと、を備えている
ことを特徴とする温度制御装置。
【請求項１１】前記ウェハ支持部材の温度を測定する
温度測定素子と、前記測定温度を補正することによって前記ウェハの温度
を推定する温度補償回路と、を更に備えていることを特
徴とする請求項１０記載の温度制御装置。
【請求項１２】前記冷却プレートは、冷却水が流れる
通路を内部に有していることを特徴とする請求項１０記
載の温度制御装置。
【請求項１３】前記熱伝導率制御プレートは、空気よ
りも熱伝導率の高い材料から形成された少なくとも２枚
のプレート部分を有しており、前記少なくとも２枚のプレート部分は、それぞれ、凹凸
面を有しており、しかも、前記少なくとも２枚のプレー
ト部分は前記凹凸面が相互に接触可能となるように対向
配置されていることを特徴とする請求項１０から１２の
いずれかに記載の温度制御装置。
【請求項１４】前記少なくとも２枚のプレート部分の
前記凹凸面のうち相互に接触する凸部の面積が変化し得
るように前記プレート部分が支持されていることを特徴
とする請求項１３記載の温度制御装置。
【請求項１５】前記熱伝導率制御プレートを前記ウェ
ハに対して水平方向に揺動する機構を更に備えてている
ことを特徴とする請求項１３記載の温度制御装置。
【請求項１６】前記熱伝導率制御プレートを前記ウェ
ハに対して水平面内で回転する機構を更に備えてている
ことを特徴とする請求項１３記載の温度制御装置。
【請求項１７】前記少なくとも２枚のプレート部分の
間に形成される隙間空間の横方向最大サイズが、前記隙
間空間から前記ウェハまでの距離よりも小さいことを特
徴とする請求項１３または１４記載の温度制御装置。
【請求項１８】ウェハ一括型測定検査のためにウェハ
支持部材に支持されたウェハの温度を制御する温度制御
装置であって、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと、前記ウェハと前記冷却プレートとの間に配置されたペル
チェ素子と、を備えていることを特徴とする温度制御装
置。
【請求項１９】前記ウェハ支持部材の温度を測定する
温度測定素子と、前記測定温度を補正することによって前記ウェハの温度
を推定する温度補償回路と、を更に備えていることを特
徴とする請求項１７記載の温度制御装置。
【請求項２０】ウェハ一括型測定検査のためにウェハ
支持部材に支持されたウェハの温度を制御する温度制御
装置であって、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと、前記ウェハを冷却するための冷却プレートと前記ウェハ
との間の距離を周期的に変化させ、前記ウェハと前記冷
却プレートとの間を流れる熱流量を前記検知した温度に
基づいて調整する熱伝導調整手段と、を備えたことを特
徴とする温度制御装置。
【請求項２１】請求項１０から２０のいずれかに記載
の温度制御装置を備えたバーンイン装置であって、前記ウェハ支持部材に支持された前記ウェハに与えるべ
き電気信号を生成する電気回路を備えたことを特徴とす
るバーンイン装置。
【請求項２２】前記ウェハ支持部材は、二次元的に配
列されたプローブ電極を有するプローブカードと、前記
ウェハを搭載するウェハトレイとを備えていることを特
徴とする請求項１から９のいずれかに記載の温度制御方
法。
【請求項２３】前記プローブ電極は、剛性リングに張
力をもって張られた薄膜上に形成されていることを特徴
とする請求項２２記載の温度制御方法。
【請求項２４】前記プローブカードと前記ウェハトレ
イとの間の空間が減圧されることを特徴とする請求項２
２または２３に記載の温度制御方法。
【請求項２５】前記ウェハ支持部材は、二次元的に配
列されたプローブ電極を有するプローブカードと、前記
ウェハを搭載するウェハトレイとを備えていることを特
徴とする請求項１０から２０のいずれかに記載の温度制
御装置。
【請求項２６】前記プローブ電極は、剛性リングに張
力をもって張られた薄膜上に形成されていることを特徴
とする請求項２５に記載の温度制御装置。
【請求項２７】前記プローブカードと前記ウェハトレ
イとの間の空間が減圧されることを特徴とする請求項２
５または２６記載の温度制御装置。