JPH11145227A - Temperature adjusting device of tester for semiconductor wafer - Google Patents

Temperature adjusting device of tester for semiconductor wafer

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JPH11145227A
JPH11145227A JP31900697A JP31900697A JPH11145227A JP H11145227 A JPH11145227 A JP H11145227A JP 31900697 A JP31900697 A JP 31900697A JP 31900697 A JP31900697 A JP 31900697A JP H11145227 A JPH11145227 A JP H11145227A
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JP
Japan
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temperature
temperature control
coolant
heat transfer
plate
Prior art date
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Application number
JP31900697A
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Japanese (ja)
Inventor
Yumio Nakamura
由美夫 中村
Hiraki Tsuboi
開 坪井
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Orion Machinery Co Ltd
Original Assignee
Orion Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature adjusting plate, for keeping a semiconductor wafer accurately at a constant temperature during a burn-in test. SOLUTION: A wafer 50 is held constant at a given temperature by a temperature adjusting plate 1 through electrical continuity. The temperature adjusting plate 1 includes a cooling liquid path 6 which becomes larger from the center to the circumferential part thereof in a good thermal conductive disk plate 2, an electrical heater 7 with heating wires put more densely from the center to the circumferential part, temperature sensors 5a to 5c, and a temperature controller (C). Then, according to the difference in the temperatures of the wafer, the temperature of the central part is made lower than that of circumferential part of the wafer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハに
形成された集積回路に、高温下で通電して潜在欠陥を見
いだすためのスクリーニングテスト装置に関するもの
で、特に、半導体ウェーハを所定の温度に維持するため
の温度調節プレートに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screening test apparatus for detecting potential defects by applying a high temperature to an integrated circuit formed on a semiconductor wafer, and more particularly to a screening test apparatus for maintaining the semiconductor wafer at a predetermined temperature. And a temperature control plate for performing the temperature control.

【0002】[0002]

【従来技術】一般にバーンイン装置と呼ばれている上述
のスクリーニングテスト装置は、半導体ウェーハを分断
して得られたICチップをパッケージングした後、所定
温度の熱雰囲気中において通電試験をして、潜在欠陥を
顕在化させ、スクリーニングを行っている。
2. Description of the Related Art The above-described screening test apparatus, which is generally called a burn-in apparatus, packages an IC chip obtained by dividing a semiconductor wafer, and then conducts a conduction test in a hot atmosphere at a predetermined temperature to obtain a latent test. The defects are revealed and screening is performed.

【0003】このような従来装置は、大きな恒温装置が
必要で、発熱量が多いため、他の製造ラインとは分離し
て、別室において行う必要があり、ウェーハの搬送、装
置への装着、脱着等の手間を要すること、又、パッケー
ジングの後に不良品が発見されることから、無駄が生じ
ること等により、チップ化される前のウェーハの段階
で、バーンインテストを行うことが望まれている。
[0003] Such a conventional apparatus requires a large constant temperature apparatus and generates a large amount of heat. Therefore, it needs to be performed separately from other manufacturing lines and in a separate room. It is necessary to perform a burn-in test at the stage of a wafer before being formed into chips, because it takes time and effort, and a defective product is found after packaging, causing waste. .

【0004】このような要請に応えるためのバーンイン
装置は、半導体ウェーハに熱負荷を加えるに際して、ウ
ェーハを均一な温度に維持する必要がある。この目的に
使用されるウェーハの温度調節プレートとして、銅やア
ルミニウムなどの熱良導性素材からなる板状体に、一連
の冷媒流路とヒータとを内蔵せしめ、冷媒流路には目標
温度より低い温度にウェーハを冷却するための冷媒を流
すと共に、ヒータを発熱させて板状体の温度を微調整し
て、該板状体に接触せしめた半導体ウェーハを所定の目
標温度に維持するようにした温度調節プレートが開示さ
れている。(特開平8−340030公報参照)。
[0004] A burn-in apparatus for meeting such a demand needs to maintain a uniform temperature of the semiconductor wafer when applying a thermal load to the semiconductor wafer. As a temperature control plate for the wafer used for this purpose, a series of coolant channels and heaters are built in a plate made of a heat conductive material such as copper or aluminum, and the coolant channels have a temperature higher than the target temperature. A coolant for cooling the wafer to a low temperature is caused to flow, and the heater is heated to finely adjust the temperature of the plate-like body so that the semiconductor wafer brought into contact with the plate-like body is maintained at a predetermined target temperature. A temperature control plate is disclosed. (See JP-A-8-340030).

【0005】半導体ウェーハに通電することによって生
じる発熱量は、その大部分が、温度調節プレートとの接
触によって、除去されるが、一部分は、輻射熱として放
出されたり、周囲の雰囲気や電気接点などを通して、放
出される。したがって、周囲温度の低いウェーハ周辺部
と、発熱部に囲まれているウェーハ中央部とは、熱の発
散量に相違が生じる。例えば、直径が約20cmのウェ
ーハ全体の発熱量が1.2kwのとき、中心部と周辺部
とは、約10℃の温度差が生じてしまうので、バーンイ
ンテストの精度が著しく低下してしまう虞れがあった。
Most of the heat generated by energizing the semiconductor wafer is removed by contact with the temperature control plate, but a part of the heat is released as radiant heat or through the surrounding atmosphere or electric contacts. Is released. Therefore, there is a difference in the amount of heat dissipation between the peripheral portion of the wafer having a low ambient temperature and the central portion of the wafer surrounded by the heat generating portion. For example, when the calorific value of the entire wafer having a diameter of about 20 cm is 1.2 kW, a temperature difference of about 10 ° C. occurs between the central part and the peripheral part, so that the accuracy of the burn-in test may be significantly reduced. There was.

【0006】[0006]

【解決すべき課題】本発明の第1の目的は、半導体ウェ
ーハを目標の温度に均一に維持することによって、精度
の高いスクリーニングテストができるウェーハ温度調節
装置を開示することにある。本発明の第2の目的は、半
導体ウェーハを速やかに、かつ、正確に所定温度に維持
できるウェーハ温度調節装置を開示することにある。本
発明の第3の目的は、簡素な構成を持ち、維持管理が容
易で、ランニングコストも少なくて済むウェーハ温度調
節装置を開示することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION A first object of the present invention is to disclose a wafer temperature control apparatus capable of performing a screening test with high accuracy by maintaining a semiconductor wafer at a target temperature uniformly. A second object of the present invention is to disclose a wafer temperature adjusting device capable of quickly and accurately maintaining a semiconductor wafer at a predetermined temperature. A third object of the present invention is to disclose a wafer temperature control apparatus which has a simple configuration, is easy to maintain, and requires low running cost.

【0007】[0007]

【課題の解決手段】本発明の第一の要旨は、集積回路が
形成されている半導体ウェーハを所定温度に保ちつつ通
電して潜在欠陥を予知するためのバーンイン装置におけ
るウェーハ温度調節手段であって、平滑面を有する熱良
導性板状体中に冷却液流路が配設されていると共に該冷
却液流路と前記平滑面との間には電熱ヒータが設けられ
ており、前記冷却液流路は、前記板状体の中央部付近に
冷却液入口を、前記熱良導性板状体の周辺部付近に冷却
液出口を夫々有し、該冷却液入口から冷却液出口に至る
一連の流路が、冷却液入口を中心にして、該冷却液入口
の回りを周回しつつ前記冷却液出口に至るように形成さ
れていることを特徴とする、バーンイン装置における半
導体ウェーハの温度調節プレートにある。
A first gist of the present invention is a wafer temperature adjusting means in a burn-in apparatus for predicting a potential defect by energizing a semiconductor wafer on which an integrated circuit is formed at a predetermined temperature while maintaining a predetermined temperature. A coolant flow path is provided in the thermally conductive plate having a smooth surface, and an electric heater is provided between the coolant flow path and the smooth surface; The flow path has a coolant inlet near the center of the plate-shaped body and a coolant outlet near the periphery of the thermally conductive plate-shaped body, respectively. Wherein the flow path is formed so as to reach the coolant outlet while orbiting around the coolant inlet with the coolant inlet as the center, wherein the temperature control plate for the semiconductor wafer in the burn-in apparatus is provided. It is in.

【0008】上記第一要旨に係る温度調節プレートにお
いて、冷却液入口の回りを周回しつつ冷却液出口に至る
流路の例としては、冷却液入口付近を中心として、渦巻
き状に形成された流路や、同心状をなして折り返すよう
に形成された一連の流路等を挙げることができる。この
ような構成から成る温度調節プレートは、冷却液が、温
度調節プレートの中心付近から流入し、温度調節プレー
トの中央部付近を中心に周回しつつ、次第に、温度調節
プレートの周辺部に移動して、最終的に、周辺部に設け
た冷却液出口から出て行くように、構成されている。温
度調節プレートを構成する熱良導性板状体としては、ア
ルミニウム、銅、及びこれらの合金などが、代表的であ
る。
[0008] In the temperature control plate according to the first aspect, an example of a flow path that goes around the coolant inlet and reaches the coolant outlet is a spirally formed flow centering around the coolant inlet. Examples include a path and a series of flow paths formed so as to turn concentrically. In the temperature control plate having such a configuration, the coolant flows in from the vicinity of the center of the temperature control plate, and gradually moves to the periphery of the temperature control plate while circling around the center of the temperature control plate. Finally, it is configured to exit from a coolant outlet provided in a peripheral portion. Representative examples of the thermally conductive plate-like body constituting the temperature control plate include aluminum, copper, and alloys thereof.

【0009】上述の過程で、冷却液は、ウェーハから熱
を吸収して温度上昇していくので、冷却液入口付近で
は、冷却液とウェーハとの温度差(温度勾配)は最も大
きく、冷却液出口付近では、その温度差は最小になる。
換言すれば、冷却液は、目標温度より高温になりやすい
ウェーハ中央部付近において、単位時間当たり最も多く
の熱量を吸収してウェーハを冷却し、ウェーハ周辺部に
移るにつれて、冷却効率は低下する。このようにして、
ウェーハは、バーンインテスト時における温度分布の不
均一が解消される。その効果を、より一層高めるための
一方法として、冷却液流路の分布を、温度調節プレート
の中央部付近は密に、周辺部は疎にすることにより、中
央部と周辺部との伝熱面積に格差を設けてもよい。
In the above process, the coolant absorbs heat from the wafer and rises in temperature. Therefore, near the coolant inlet, the temperature difference (temperature gradient) between the coolant and the wafer is largest, and Near the exit, the temperature difference is minimal.
In other words, the cooling liquid absorbs the largest amount of heat per unit time in the vicinity of the central portion of the wafer where the temperature is likely to be higher than the target temperature, cools the wafer, and the cooling efficiency decreases as it moves to the peripheral portion of the wafer. In this way,
In the wafer, unevenness of the temperature distribution during the burn-in test is eliminated. As one method to further enhance the effect, the distribution of the coolant flow path is made dense near the center of the temperature control plate and sparse near the center, so that the heat transfer between the center and the periphery is achieved. A difference may be provided in the area.

【0010】本発明の第二の要旨は、前記第一要旨によ
って規定される温度調節プレートの効果を高めるための
手段であって、第一要旨によって規定される温度調節プ
レートにおいて、冷却液流路の横断面の面積が、冷却液
入口側よりも、冷却液出口側が大きくなるように構成さ
れたことを特徴とする温度調節プレートにある。仮に流
路の天井部がウェーハ面と対面するとすれば、流路横断
面積の拡大は、流路の横幅を大きくしてもよいし、上下
幅を深くしてもよいし、これら両者の要素を含んでいて
もよい。冷却液流路を、このように構成することによ
り、温度調節プレートの中央部付近の流速は速く、周辺
部付近の流速は遅くなる。これによって、中央部付近
は、温度の低い冷却液が急速に流れ、周辺部付近では、
冷却液温度が上昇するとともに流速は緩慢になる。これ
によって、中央部付近では、冷却能力は、高く保持さ
れ、プレート周辺部の冷却能力は低下する。かくして、
ウェーハ温度の中心部と周辺部との温度差を大幅に解消
できる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided means for enhancing the effect of the temperature control plate defined by the first aspect. Is characterized in that the cross-sectional area of the cooling liquid outlet side is larger than that of the cooling liquid inlet side. Assuming that the ceiling of the flow path faces the wafer surface, the expansion of the flow path cross-sectional area may increase the horizontal width of the flow path, or may increase the vertical width, or reduce both elements. May be included. By configuring the coolant passage in this manner, the flow velocity near the center of the temperature control plate is high, and the flow velocity near the periphery is low. As a result, the coolant having a low temperature flows rapidly in the vicinity of the center, and in the vicinity of the periphery,
As the coolant temperature rises, the flow velocity becomes slower. As a result, the cooling capacity is kept high near the center, and the cooling capacity around the plate is reduced. Thus,
The temperature difference between the central part and the peripheral part of the wafer temperature can be largely eliminated.

【0011】本発明の第三の要旨は、前記第一要旨又は
第二要旨によって規定される温度調節プレートにおい
て、冷却液流路を流れる冷却液の量が、該冷却液流路の
冷却液流量調節手段によって規定されていることを特徴
とする、温度調節プレートにある。これは、上述の温度
調節プレートの効果を、更に高めるための手段であっ
て、流速を、所定の速度に定めることにより、半導体ウ
ェーハのバーンイン試験における中央部と周辺部との温
度差の大小に対応する事ができる。例えば、第二要旨に
規定するような冷却液流路の横断面積との関連では、流
路が狭くなっているプレート中心付近では、流速は速く
なり、周辺部では、緩慢になる。したがって、中心付近
での熱の伝達係数は大きく、流体境膜が厚くなる緩流域
では、熱の伝達係数は、格段に小さくなる。更に、冷却
液の流れを、プレート中心付近では乱流化し、周辺部で
は緩慢な層流にすることも可能である。
According to a third aspect of the present invention, in the temperature control plate defined by the first aspect or the second aspect, the amount of the cooling fluid flowing through the cooling fluid flow path is controlled by the cooling fluid flow rate of the cooling fluid flow path. A temperature control plate, characterized in that it is defined by a control means. This is a means for further enhancing the effect of the above-mentioned temperature control plate. By setting the flow rate to a predetermined speed, the temperature difference between the central part and the peripheral part in the burn-in test of the semiconductor wafer can be reduced. Can respond. For example, in relation to the cross-sectional area of the coolant flow path as defined in the second aspect, the flow velocity becomes high near the center of the plate where the flow path is narrow, and becomes slow at the periphery. Therefore, the heat transfer coefficient near the center is large, and in a gentle flow region where the fluid film is thick, the heat transfer coefficient is significantly small. Further, the flow of the cooling liquid can be turbulent near the center of the plate, and can be a slow laminar flow at the periphery.

【0012】本発明の第四の要旨は、上記第一要旨〜第
三要旨に規定される温度調節プレートにおいて、電熱ヒ
ータによる発熱量が、熱良導性板状体の中央部付近にお
いては、皆無か若しくは周辺部より小さくなるように設
定されていることを特徴とすることを特徴とする半導体
ウェーハの温度調節プレートにある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the temperature adjustment plate defined in the first aspect to the third aspect, the amount of heat generated by the electric heater is such that, in the vicinity of the central portion of the thermally conductive plate, A temperature control plate for a semiconductor wafer, wherein the temperature control plate is set so as to be completely absent or smaller than a peripheral portion.

【0013】上記において、電熱ヒーターは、1回路の
ものを、発熱量を板状体の中央域で小さく、周辺域へ行
くにつれて大きくなるように、構成してもよい。又、中
央部には、全く、ヒーターを設けないで、周辺域におい
て、ヒーターを発熱させて、通電時におけるウェーハの
中央部と周辺部との温度差に見合う、加熱を行うもので
もよい。更には、複数回路の電熱ヒータを、温度調節プ
レートの中央部を囲んで、同心状に設け、夫々の電熱ヒ
ータに個別に制御器を夫々設けて、夫々のヒータの加熱
域の温度検出信号によって、発熱量を調節する電熱ヒー
タも採用できる。要は、中央部から周辺部に向けて、ウ
ェーハ温度差に見合う、温度上昇勾配が形成されていれ
ばよい。この場合、熱媒体の温度は、これらヒーターの
発熱量が加わった状態で、丁度、ウェーハを目標試験温
度に維持できるような温度に設定されることは、言うま
でもない。
In the above, the electric heater may be constituted by one circuit so that the calorific value decreases in the central region of the plate-like body and increases in the peripheral region. Further, a heater may be provided in the peripheral area without any heater at the center, and heating may be performed in accordance with a temperature difference between the central part and the peripheral part of the wafer during energization. Further, electric heaters of a plurality of circuits are provided concentrically around the central part of the temperature control plate, and a controller is individually provided for each electric heater, and a temperature detection signal of the heating area of each heater is provided. Also, an electric heater for adjusting the amount of heat generated can be employed. In short, it is sufficient that a temperature rise gradient corresponding to the wafer temperature difference is formed from the center to the periphery. In this case, it is needless to say that the temperature of the heat medium is set to such a level that the wafer can be maintained at the target test temperature in a state where the heat generated by these heaters is added.

【0014】電熱ヒータの発熱量を上述のように分布さ
せることにより、ウェーハの温度分布の均一度を一段と
向上させることができる。ヒータは、上述のように、複
数に分割して配置し、夫々を別個の制御系によって、中
央部は発熱量を小さく、周辺部は大きくなるように、動
作制御を行うものは、様々な発熱パターンを持ったウェ
ーハに対応できる利点があるが、一方、これは、装置の
コスト上昇や複雑化を招く。本願発明にかかる温度調節
プレートを用いる場合は、1系統の電熱ヒータにより、
その配線位置や配線密度を適宜変えて、プレート中央部
と周辺部との発熱量を調節する方式でも、十分に所期の
目的を達成することができる。
By distributing the calorific value of the electric heater as described above, the uniformity of the temperature distribution of the wafer can be further improved. As described above, the heater is divided into a plurality of parts, and each is controlled by a separate control system so that the amount of heat generation is small in the central portion and large in the peripheral portion. There is an advantage that it can handle a wafer having a pattern, but on the other hand, this leads to an increase in cost and complexity of the apparatus. When the temperature control plate according to the present invention is used, one system of electric heater
The intended purpose can be sufficiently achieved even by appropriately changing the wiring position and the wiring density and adjusting the amount of heat generated in the central portion and the peripheral portion of the plate.

【0015】本発明の第五の要旨は、集積回路が形成さ
れている半導体ウェーハを所定温度に保ちつつ通電して
潜在欠陥を予知するためのバーンイン装置におけるウェ
ーハ温度調節手段であって、平滑面を有する熱良導性板
状体中に冷却液流路が配設されていると共に該冷却液流
路と前記平滑面との間には電熱ヒータが設けられている
温度調節プレートと、該温度調節プレートの前記平滑面
に熱授受可能に密接可能な伝熱シートと、該伝熱シート
に熱授受自在に密接する伝熱板とを備えていることを特
徴とする半導体ウェーハの温度調節装置にある。
A fifth aspect of the present invention is a wafer temperature adjusting means in a burn-in apparatus for predicting a potential defect by energizing a semiconductor wafer on which an integrated circuit is formed at a predetermined temperature and for predicting a latent defect. A temperature control plate in which a coolant flow path is provided in the thermally conductive plate-like body having an electric heater provided between the coolant flow path and the smooth surface; A temperature control device for a semiconductor wafer, comprising: a heat transfer sheet capable of closely contacting the smooth surface of the adjustment plate so as to be able to transfer heat, and a heat transfer plate closely contacting the heat transfer sheet so as to be able to transfer heat. is there.

【0016】第一要旨〜第四要旨における温度調節プレ
ートは、平滑面に直接ウェーハを接触させるか、若しく
は、更に、温度調節プレートの平滑面に、伝熱の不均一
を解消する目的やウェーハへの通電手段装着の便等によ
り、熱良導性平滑板状体から成る伝熱板を、密接状態で
介在させて、温度調節を行うものである。上記第五要旨
にかかるウェーハ温度調節装置は、温度調節プレートと
上記伝熱板とを組み合わせた構造の改良に関するもので
ある。伝熱シートは、温度調節プレートと伝熱板との熱
伝導の改良や、周辺部と中央部とで熱伝達量を調節する
目的で用いられる。したがって、伝熱シートの素材とし
ては、金属薄板等でもよいが、可撓性や伸縮弾性を備え
ていることが望ましい。このような伝熱シートとして
は、ゴムシート中に熱良導性素材から成る粉末を均一に
分散せしめて成る、ゴム弾性と熱良導性とを備えたごく
薄いシート状物によって構成されているものが例示でき
る。
In the first to fourth aspects, the temperature control plate is used for directly contacting the wafer with a smooth surface, or further, for the purpose of eliminating nonuniform heat transfer on the smooth surface of the temperature control plate or for wafers. The temperature is adjusted by interposing a heat transfer plate made of a heat-conductive smooth plate-shaped member in a close contact state by the convenience of mounting the current applying means. The fifth aspect of the present invention relates to an improvement in a structure in which a temperature adjusting plate and the heat transfer plate are combined. The heat transfer sheet is used for the purpose of improving the heat conduction between the temperature control plate and the heat transfer plate, and controlling the amount of heat transfer between the peripheral portion and the central portion. Therefore, the material of the heat transfer sheet may be a thin metal plate or the like, but preferably has flexibility and elasticity. Such a heat transfer sheet is made of a very thin sheet material having rubber elasticity and heat conductivity, which is obtained by uniformly dispersing powder made of a heat conductive material in a rubber sheet. Can be exemplified.

【0017】本発明の第六の要旨は、前記第一要旨〜第
四要旨の何れかによって規定される温度調節プレート
と、該温度調節プレートの平滑面に熱授受可能に密接す
る伝熱シートと、該伝熱シートに熱授受自在に密接する
伝熱板とを備えていることを特徴とする半導体ウェーハ
の温度調節装置にある。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a temperature control plate defined by any one of the first to fourth aspects, and a heat transfer sheet which is in close contact with a smooth surface of the temperature control plate so as to be able to exchange heat. And a heat transfer plate closely contacting the heat transfer sheet so that heat can be transferred.

【0018】本発明の第七の要旨は、上記第五要旨又は
第六要旨に規定されるウェーハの温度調節装置におい
て、伝熱シートと温度調節プレート中央部付近との接触
面積が、伝熱シートと温度調節プレート周辺部との接触
面積よりも大きくなるように、その形状が定められてい
ることを特徴とする半導体ウェーハの温度調節装置にあ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a temperature control apparatus for a wafer as defined in the fifth or sixth aspect, wherein the contact area between the heat transfer sheet and the central portion of the temperature control plate is reduced. The temperature control device for a semiconductor wafer is characterized in that the shape is determined so as to be larger than the contact area between the temperature control plate and the peripheral portion of the temperature control plate.

【0019】接触面積の調節は、切り抜き部や切除部を
伝熱シートの周辺部に偏在させることにより、行うこと
ができる。伝熱シートの接触面積が大きい部分は、小さ
い部分に比べて、熱の移動量が大きくなるため、発熱量
の大きいウェーハ中央部からの熱量を冷却液に伝達し
て、ウェーハの中央部付近が高温化するのを防止し、ウ
ェーハの場所による試験温度の不均一を防止することが
できる。
The adjustment of the contact area can be performed by distributing the cut-out portion or the cut-off portion in the peripheral portion of the heat transfer sheet. The portion of the heat transfer sheet having a large contact area has a greater amount of heat transfer than the portion having a small heat transfer sheet. It is possible to prevent the temperature from rising, and to prevent the test temperature from being uneven depending on the location of the wafer.

【0020】[0020]

【発明の実施形態】図1は、本願温度調節プレートの第
一実施形態を示す平面図である。温度調節プレート1
は、アルミニウム製の円板2から成り、その表面2a
は、鏡面状をなす平滑面となっており、円板の中心を取
り囲んで、同心状にリング状の真空吸引溝3a〜dが、
ほぼ等間隔で穿設されている。3fは、これらの真空吸
引溝3a〜dを相互に連結する真空供給溝で、該溝3f
中には、円板2を軸方向に貫通する真空供給路3の一端
が開口している。真空供給路3の他端は、真空供給チュ
ーブ3gに連結している。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the temperature control plate of the present invention. Temperature control plate 1
Consists of an aluminum disk 2 whose surface 2a
Has a mirror-like smooth surface, and surrounds the center of the disk, and has concentric ring-shaped vacuum suction grooves 3a to 3d,
They are drilled at approximately equal intervals. 3f is a vacuum supply groove for interconnecting these vacuum suction grooves 3a to 3d.
Inside, one end of a vacuum supply path 3 penetrating through the disk 2 in the axial direction is open. The other end of the vacuum supply path 3 is connected to a vacuum supply tube 3g.

【0021】真空供給路3と同様に軸方向に平行に、円
板2の裏面2bから表面2aに貫通して、温度センサー
収納孔4a〜cが、穿設されている。この中に温度セン
サー5a〜cが上下動自在に収納されている。この温度
センサー5a〜cは、収納孔4a〜c中において、コイ
ルバネ5s、5s、…によって上方に軽く付勢されてお
り、その上端に設けられた測温部5h、5h、…は、表
面2aから上方に若干突出している。円板2の裏面側に
近い内部を貫通して、図3に示すように、略同心円状の
隔壁2c、2c、…によって画成される冷却液流路6
が、仕切壁2dにおいて反転することにより、円板2の
中心から周辺部に向かって、一連の流路をなすように設
けられている。該流路6の円板中心付近の端部には冷却
液入口6aが、周辺部の端部には冷却液出口6bが、夫
々開口しており、これらの冷却液の出入り口は、夫々円
板2の裏面において、冷却液導管に連結している。
Temperature sensor storage holes 4a to 4c are formed through the disc 2 from the back surface 2b to the front surface 2a in the same manner as the vacuum supply path 3 in the axial direction. Temperature sensors 5a to 5c are housed therein so as to be vertically movable. The temperature sensors 5a to 5c are lightly urged upward by coil springs 5s, 5s,... In the storage holes 4a to 4c, and the temperature measuring units 5h, 5h,. Slightly projecting upward from As shown in FIG. 3, the coolant flow path 6 penetrates through the inside of the disk 2 near the back side and is defined by substantially concentric partition walls 2c, 2c,.
Are provided so as to form a series of flow paths from the center of the disk 2 toward the periphery by being inverted at the partition wall 2d. A coolant inlet 6a is opened at an end near the center of the disc of the flow path 6, and a coolant outlet 6b is opened at an end of the peripheral portion. 2 is connected to the coolant conduit on the back side.

【0022】冷却液流路6は、図2において、上下方向
の深さは、一定であるが、横方向の幅は、円板2の中央
から周辺部に向かうにつれて、漸増している。従って、
冷却液流入口6aから入った冷却液が、冷却液出口6b
に向かって流れて行くにつれて、流路の横断面積は拡大
していくので、冷却液の流速は、漸減することになる。
冷却液流路の横断面積は、円板周辺部に向かって、なだ
らかに漸増してもよいし、段階上に増大するものでもよ
い。流路の形状も、表面2に面する幅は変えないで、周
辺部に行くにつれて、深さが深くなっていくものでもよ
く、更に、これらの両タイプが融合するものでもよい。
又、横断面形状も、方形に限られず、円形、台形等でも
差し支えない。
In FIG. 2, the coolant flow path 6 has a constant depth in the vertical direction, but its width in the horizontal direction gradually increases from the center of the disk 2 to the periphery. Therefore,
The coolant that has entered through the coolant inlet 6a flows into the coolant outlet 6b.
, The cross-sectional area of the flow path increases, so that the flow rate of the coolant gradually decreases.
The cross-sectional area of the coolant flow path may gradually increase gradually toward the periphery of the disk, or may increase stepwise. The shape of the flow path may be such that the width facing the surface 2 is not changed, and the depth increases as it goes to the peripheral portion. Further, the two types may be combined.
Further, the cross-sectional shape is not limited to a square, but may be a circle, a trapezoid, or the like.

【0023】冷却液は、比熱が小さいこと、温度による
粘度(流動性)の変化が小さいこと、沸点が使用温度域
より高くて且つ化学的に安定であること、腐食性がなく
電気絶縁性が高いことなどの条件が必要とされる。更
に、ウェーハのスクリーニング検査装置は、極めて精密
度の高い機構をもつ装置であるため、万一、冷却液が温
度調節プレートや配管から漏液すると、重大な損害を招
く虞れがある。そのためには、冷却液は、前記腐食性が
ないこと、電気絶縁性に優れた物質であることが特に重
要であり、このようなものとしては、シリコーンオイル
や、ポリエーテルの化学構造式の水素原子をすべてフッ
素原子で置換した構造式をもつ、フロリナート(商品
名、住友スリーエム株式会社製)や、ガルデン(商品
名、伊国、Montefuluos 社製)などを、挙げることがで
きる。
The cooling liquid has a small specific heat, a small change in viscosity (fluidity) depending on temperature, a boiling point higher than the operating temperature range and is chemically stable, has no corrosiveness, and has a low electric insulation. Conditions such as being high are required. Further, since the wafer screening inspection apparatus has an extremely high-precision mechanism, if the cooling liquid leaks from the temperature control plate or the piping, serious damage may be caused. For this purpose, it is particularly important that the coolant has no corrosiveness and is a substance having excellent electrical insulation properties. Examples of such a coolant include silicone oil and hydrogen represented by the chemical structural formula of polyether. Fluorinert (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Limited) or Galden (trade name, manufactured by Montefuluos, Inc.) having a structural formula in which all atoms are substituted with fluorine atoms can be given.

【0024】仕切壁2dは、円板2の周辺部から中心部
にかけて半径方向に横断するように設けられており、こ
の仕切壁2dを貫通して、前記温度センサー収納孔4a
〜cが設けられている。冷却液流路6は、この仕切壁2
dにおいて折り返すように構成されているが、これは、
渦巻き状に構成し、センサー収納孔は、真空供給路3の
ように、隔壁2cを貫通するように設けてもよい。
The partition wall 2d is provided so as to cross in the radial direction from the peripheral portion to the center portion of the disk 2, and penetrates the partition wall 2d to form the temperature sensor housing hole 4a.
To c are provided. The cooling liquid passage 6 is formed by the partition wall 2.
It is configured to wrap at d, which is
It may be formed in a spiral shape, and the sensor housing hole may be provided so as to penetrate the partition wall 2c like the vacuum supply path 3.

【0025】一方、円板2の内部で、円板表面2aと前
記冷却液流路との中間部に、シーズヒータから成る電熱
ヒータ7が埋設されている。ヒータ7の配置密度は、円
板2の周辺部が密に、中央部に近づくにつれて疎になる
ように、配設収納されている。8は、円板2の周辺部に
おいて、ヒータ通電用配線を円板の下方に取り出すため
の取出孔である。上記電熱ヒータ7は、単一回路によっ
て構成されているが、勿論、発熱線の配置を所定の間隔
をおいて、円板中心を同心状に囲んで、複数の互いに電
気的に独立のヒーターを配設して、夫々の発熱回路を独
立に制御するものでもよい。電熱ヒータ7は、円板2を
アルミニウム鋳物で成形するときに鋳込むことにより、
容易に、円板中に一体埋設できる。温度センサー5a〜
cの検出信号は、夫々温度制御器Cに入力され、温度制
御器Cの設定値と比較されて、補正電力が、電熱ヒータ
7に出力される。
On the other hand, an electric heater 7 composed of a sheathed heater is buried inside the disk 2 at an intermediate portion between the disk surface 2a and the coolant flow path. The arrangement density of the heaters 7 is arranged and accommodated such that the peripheral portion of the disk 2 becomes denser and becomes sparser toward the central portion. Reference numeral 8 denotes a take-out hole for taking out the heater power supply wiring below the disc in the peripheral portion of the disc 2. The electric heater 7 is constituted by a single circuit. Of course, a plurality of electrically independent heaters are arranged around the center of the disk concentrically with a predetermined interval between the arrangement of the heating wires. It may be arranged so that each heat generating circuit is independently controlled. The electric heater 7 is cast when the disk 2 is formed from an aluminum casting,
It can be easily embedded in a disk. Temperature sensor 5a ~
The detection signals c are input to the temperature controller C, respectively, are compared with the set values of the temperature controller C, and the correction power is output to the electric heater 7.

【0026】次に、上記温度調節プレートに、冷却液を
供給して循環させる装置について説明する。温度調節域
の温度差の解消は、応答性のよい電熱ヒーターによる温
度の微調整によって達成されるが、このようなバーンイ
ンテストの能率を上げるためには、上記温度調節プレー
トを数多く必要とし、これら多数の温度調節プレート
を、効率よくかつ正確に所定の温度付近に維持するため
には、大容量の熱の移動を必要とする。これは、プレー
トの冷却液流路を流れる冷却液を介して行われるが、そ
の大量の循環冷却液を集中管理して所定の温度に調節し
て各々の温度調節プレートへ供給する装置が、恒温冷却
液供給装置である。
Next, an apparatus for supplying and circulating a cooling liquid to the temperature adjusting plate will be described. The elimination of the temperature difference in the temperature control region is achieved by fine adjustment of the temperature by a responsive electric heater, but in order to increase the efficiency of such a burn-in test, a large number of the above-mentioned temperature control plates are required. Maintaining a large number of temperature control plates efficiently and accurately near a predetermined temperature requires a large amount of heat transfer. This is performed via a cooling liquid flowing through a cooling liquid flow path of the plate, and a device for centrally managing the large amount of the circulating cooling liquid to adjust it to a predetermined temperature and supply it to each temperature control plate has a constant temperature. It is a cooling liquid supply device.

【0027】このような恒温冷却液供給装置として、図
4に示すように、温度調節プレート1の夫々に冷却液の
第一循環流路115を介して接続する恒温槽111と、
該恒温槽に冷却液の第二循環流路121を介して接続す
る熱交換器Rと、該熱交換器に接続し該熱交換器に冷却
液を供給する冷却液供給流路127とを備え、前記温度
調節プレートと前記恒温槽とに設けた温度検出器の信号
により、第二循環流路に設けた熱交換器流量調節手段1
26を制御する制御器を有することを特徴とするもの
が、有効である。以下に述べる恒温冷却液供給装置10
0と多数の前記温度調節プレートとが一連の冷却液流路
によって結合した半導体ウェーハの温度調節手段として
優れた効果を有する。
As shown in FIG. 4, such a constant-temperature cooling liquid supply device includes a constant-temperature tank 111 connected to each of the temperature control plates 1 via a first circulation channel 115 for the cooling liquid.
A heat exchanger R connected to the constant temperature bath via a second circulation channel 121 for coolant; and a coolant supply channel 127 connected to the heat exchanger and supplying coolant to the heat exchanger. A heat exchanger flow control means 1 provided in a second circulation flow path in accordance with a signal from a temperature detector provided in the temperature control plate and the thermostatic bath.
It is effective to have a controller for controlling the controller 26. Constant temperature coolant supply device 10 described below
This has an excellent effect as a temperature control means for a semiconductor wafer in which zero and a large number of the temperature control plates are connected by a series of coolant flow paths.

【0028】図4は、その装置の一例を模式的に示すも
ので、温度調節プレート1、1、…の各冷却液流路6、
6、…の入口6aと出口6bには、恒温槽111との間
を、冷却液が循環して流れるための第一循環流路115
が連結している。第一循環流路115は、冷却液の供給
管116と戻り管117、該戻り管と供給管とを短絡す
るバイパス管118を備え、更に、供給管116には、
循環ポンプ119が、また、バイパス管118には、バ
イパス管の流量を設定するためのバイパス弁120が、
夫々介設されている。供給管116は、温度調節プレー
ト1の数だけ分岐して分岐管116a、…となり、該プ
レート1の入口6aに接続し、一方、プレート1の冷却
液の出口6bには、戻り管117の分岐管117a、…
が接続し、該分岐管117aの夫々は、バイパス管11
8と戻り管117との連結部118aより上流側におい
て、戻り管に合流している。
FIG. 4 schematically shows an example of the device, in which each of the coolant flow paths 6 of the temperature control plates 1, 1,.
The first circulation channel 115 through which the coolant circulates and flows between the thermostat 111 and the inlet 6a and the outlet 6b of 6,.
Are linked. The first circulation channel 115 includes a coolant supply pipe 116 and a return pipe 117, and a bypass pipe 118 that short-circuits the return pipe and the supply pipe.
The circulation pump 119 and the bypass pipe 118 have a bypass valve 120 for setting the flow rate of the bypass pipe.
Each is interposed. The supply pipe 116 branches by the number of the temperature control plates 1 to form branch pipes 116 a,..., And is connected to the inlet 6 a of the plate 1, while the return pipe 117 is connected to the coolant outlet 6 b of the plate 1. Tube 117a, ...
Are connected, and each of the branch pipes 117a is connected to the bypass pipe 11a.
On the upstream side of the connecting portion 118a between the return pipe 8 and the return pipe 117, it joins the return pipe.

【0029】分岐管116aの夫々には、温度調節プレ
ート1の冷却液流路6を流れる冷却液の単位時間当たり
の流量を揃えて、各プレート毎に流量の相違による温度
ムラを無くすために、流量調整弁116b、…が、介設
されている。流量調整弁116bの代わりに、分岐管1
16aの分岐部に冷却液分配室を介設し、該分配室から
放射状に等距離の位置に等長の分岐管を介して温度調節
プレートを配設してもよい。
In each of the branch pipes 116a, the flow rate of the cooling liquid flowing through the cooling liquid flow path 6 of the temperature control plate 1 per unit time is made uniform, and in order to eliminate temperature unevenness due to a difference in flow rate for each plate. The flow control valves 116b, ... are interposed. Instead of the flow control valve 116b, the branch pipe 1
A coolant distribution chamber may be provided at the branch of 16a, and a temperature control plate may be provided at a position radially equidistant from the distribution chamber via a branch pipe having an equal length.

【0030】恒温槽111中には、冷却液としてシリコ
ーンオイルが満たされており、この冷却液中に、冷却液
温度を検出する温度検出器112と、電熱ヒータから成
る加熱器113とが、収納されている。恒温槽111に
は、又、冷却液の第二循環流路121が設けられてお
り、冷却液冷却用の熱交換器Rとの間を、冷却液が循環
するようになっている。第二循環流路121は、往路管
122、復路管123、往路管122と復路管123を
バイパスする短絡管124とを有し、往路管122に
は、循環ポンプ125が介設され、又、短絡管124と
復路管123との連結部には、電動式流量制御が可能な
三方弁126が、介設されている。温度検出器109
は、冷却液流路6付近の温度を検出し、温度制御器11
0が、その検出信号に基づいて、該三方弁126を連続
制御する。三方弁の代わりに、復路管123、短絡管1
24の夫々に流量コントロールバルブを設けたものでも
よい。
The constant temperature bath 111 is filled with silicone oil as a cooling liquid. In the cooling liquid, a temperature detector 112 for detecting the temperature of the cooling liquid and a heater 113 comprising an electric heater are housed. Have been. The constant temperature bath 111 is also provided with a second circulation channel 121 for the coolant, so that the coolant circulates between the coolant and the heat exchanger R for cooling the coolant. The second circulation flow path 121 has a forward pipe 122, a return pipe 123, a forward pipe 122 and a short-circuit pipe 124 that bypasses the return pipe 123, and a circulation pump 125 is provided in the forward pipe 122, A three-way valve 126 capable of electric flow control is interposed at the connection between the short-circuit pipe 124 and the return pipe 123. Temperature detector 109
Detects the temperature in the vicinity of the coolant flow path 6,
0 continuously controls the three-way valve 126 based on the detection signal. In place of a three-way valve, return pipe 123, short-circuit pipe 1
24 may be provided with a flow control valve.

【0031】三方弁126は、温度制御器110の信号
により、短絡管124と復路管123の流量を増減させ
ることにより、熱交換器を通過する冷却液流量を減少或
いは増加させて、熱交換器Rを通過する冷却液流量を、
0から循環ポンプ125の能力限度まで変化させ、恒温
槽111内の冷却液温度を調節するためのものである。
したがって、短絡管124とその流量を調整する三方弁
とに代わる、熱交換器流量調節手段としては、循環ポン
プの回転速度(ポンプ駆動モータの回転速度)を、温度
検出器109の検出信号に基づいて温度制御器110に
より制御して、連続的に変化させ、熱交換器の流量を変
化させるものであってもよい。熱交換器Rの冷却液流路
と隣接する他側の流路には、冷却液として、クリーンル
ーム内の機器の冷却水として引き込まれている冷却水供
給管127と、冷却水戻り管128が、接続している。
冷却水戻り管128には、冷却水温度を検知して、管内
流量を増減する温度式制水弁129が介設されている。
The three-way valve 126 reduces or increases the flow rate of the coolant passing through the heat exchanger by increasing or decreasing the flow rate of the short-circuit pipe 124 and the return pipe 123 in response to a signal from the temperature controller 110. The flow rate of the coolant passing through R
The temperature is changed from 0 to the capacity limit of the circulation pump 125 to adjust the temperature of the coolant in the thermostat 111.
Therefore, instead of the short-circuit pipe 124 and the three-way valve for adjusting the flow rate thereof, the heat exchanger flow rate adjusting means determines the rotation speed of the circulation pump (rotation speed of the pump drive motor) based on the detection signal of the temperature detector 109. The temperature may be controlled continuously by the temperature controller 110 to change the flow rate of the heat exchanger continuously. In the other flow path adjacent to the cooling liquid flow path of the heat exchanger R, a cooling water supply pipe 127 and a cooling water return pipe 128 that are drawn in as cooling water for equipment in a clean room are provided as a cooling liquid. Connected.
The cooling water return pipe 128 is provided with a temperature type water control valve 129 that detects the temperature of the cooling water and increases or decreases the flow rate in the pipe.

【0032】[0032]

【作用】上記装置を用いて、高温スクリーニングテスト
を行う方法を説明する。温度調節器の立ち上がり時期に
おいて、恒温槽111内の冷却液温度が、設定された一
定値以下のとき、温度センサー112がこれを検知し
て、加熱器113が作動して、冷却液温度を所定の温度
まで上昇させる。このとき、熱交換器Rの冷却液流量
は、最も少ない状態に保たれる。温度調節プレート1の
温度が、所定の温度に到達すると、加熱器113は停止
し、温度検出器109の信号に基づいて温度制御器11
0が、三方弁126を開閉し、温度調節プレートを所定
の温度に維持する。バイパス弁120、流量調整弁11
6bの調整は、目標温度に応じて一度設定すれば、調整
は不要となる。
A method of performing a high-temperature screening test using the above apparatus will be described. When the temperature of the coolant in the thermostat 111 is equal to or less than a set constant value at the time of startup of the temperature controller, the temperature sensor 112 detects the temperature, and the heater 113 operates to set the coolant temperature to a predetermined value. To a temperature of At this time, the flow rate of the coolant in the heat exchanger R is kept at the minimum. When the temperature of the temperature control plate 1 reaches a predetermined temperature, the heater 113 stops, and the temperature controller 11
0 opens and closes the three-way valve 126 to maintain the temperature control plate at a predetermined temperature. Bypass valve 120, flow regulating valve 11
The adjustment of 6b is not necessary if it is set once according to the target temperature.

【0033】ウェーハ50の温度調節プレートへの装着
の1例としては、図2に示すように、予め、アルミニウ
ム製皿状板から成る伝熱板60を、温度調節プレート1
の上方に上下動自在に臨ましめ、その上に、ウェーハ5
0と、多数の通電接点が設けられた電極板70とを位置
決めして固定してから、温度調節プレート1に向かって
下降させる。伝熱板60の周囲に下向きに突設した突縁
部61は、温度調節プレート1の周縁部を一段下げて設
けた段部1aに当接可能である。該段部1aには、Oリ
ング15が周設されているので、これに突縁部61が当
接すると、伝熱板60は、真空供給路3からの真空圧に
より、温度調節プレート1の表面2aに密着する。
As an example of mounting the wafer 50 on the temperature control plate, as shown in FIG. 2, a heat transfer plate 60 made of an aluminum plate is previously attached to the temperature control plate 1.
Up and down so that it can move up and down.
0 and the electrode plate 70 provided with a number of current-carrying contacts are positioned and fixed, and then lowered toward the temperature control plate 1. The protruding edge 61 projecting downward around the heat transfer plate 60 can abut a step 1a provided by lowering the peripheral edge of the temperature control plate 1 by one step. Since the O-ring 15 is provided around the step portion 1a, when the protruding edge portion 61 comes into contact with the O-ring 15, the heat transfer plate 60 is moved by the vacuum pressure from the vacuum supply passage 3 to the temperature control plate 1. It adheres to the surface 2a.

【0034】このとき、伝熱板60に設けられた透孔6
2a〜cに、温度センサーの測温部5h、5h、…が、
進入して、ウェーハ50の裏面に当接する。16、1
6、16は、温度センサー収納孔4a〜cの上端開口を
取り囲むように設けられたOリングで、伝熱板60の透
孔62a〜cの下端開口の周囲に当接して、温度調節プ
レート表面と伝熱板裏面との間の気密性を、前記Oリン
グ16と共に保持する。20は、温度調節プレート1の
周囲に複数箇所立設された電極板70の支持手段で、上
方に向けて弾発的に保持されており、電極板70と伝熱
板60とを保持する保持プレート80の降下に伴って、
該保持プレートの周囲に当接し、その荷重の殆どを支承
する。従って、ウェーハと電極板とは、電気的に確実な
導通が得られる程度の接触圧で保持される。
At this time, the through holes 6 provided in the heat transfer plate 60
In 2a to 2c, temperature measuring units 5h, 5h,.
And enters the rear surface of the wafer 50. 16, 1
Reference numerals 6 and 16 denote O-rings provided so as to surround the upper end openings of the temperature sensor housing holes 4a to 4c. The airtightness between the heat transfer plate and the rear surface is maintained together with the O-ring 16. Reference numeral 20 denotes support means for the electrode plates 70 erected at a plurality of locations around the temperature control plate 1, which is elastically held upward and holds the electrode plates 70 and the heat transfer plate 60. As the plate 80 descends,
It abuts around the holding plate and bears most of its load. Therefore, the contact pressure between the wafer and the electrode plate is maintained at such a level that electrically secure conduction can be obtained.

【0035】通電試験によりウェーハが発熱すると、プ
レート1の温度が上昇し、冷却液がその発熱量を受け取
る。それに伴って、恒温槽111内の冷却液温度も上昇
を始める。温度検出器109がこれを直ちに検知して、
熱交換器Rの通過流量を増加させ、それによって、恒温
槽の温度は、低下し、温度調節プレート1へ供給される
冷却液温度は、所定の温度を維持することになる。冷却
液の温度は、ウェーハ50が、通電試験によって発熱し
ている時においても、なお、試験温度より低い温度にな
るように、その温度を設定する。
When the wafer generates heat in the energization test, the temperature of the plate 1 rises, and the coolant receives the calorific value. Accordingly, the temperature of the coolant in the thermostat 111 also starts to rise. The temperature detector 109 detects this immediately,
The flow rate through the heat exchanger R is increased, so that the temperature of the thermostat decreases and the temperature of the coolant supplied to the temperature control plate 1 is maintained at a predetermined temperature. The temperature of the cooling liquid is set so that the temperature of the cooling liquid is lower than the test temperature even when the wafer 50 is generating heat by the power-on test.

【0036】冷却液入口6aから、冷却液流路6に入っ
た冷却液は、比較的幅の狭い中央部付近の流路において
は、速い速度で通過して、比較的大量の熱を奪うことが
でき、周辺部に近づくにつれて、冷却液温度は次第に上
昇し、且つ、流速は低下するので、その冷却能力は、低
下する。更に、電熱ヒータ7は、通電によって発熱して
いるウェーハの場所による温度差に応じて、高温になり
やすい中央域の発熱量は小さくなっている。換言すれ
ば、周囲への放熱によって中央部より低い温度になる周
辺部のヒータ発熱量は、その温度差に見合った量だけ、
大きくなるように、発熱線の配設密度によって調節され
ている。
The coolant entering the coolant passage 6 from the coolant inlet 6a passes through the passage near the center, which is relatively narrow, at a high speed to take a relatively large amount of heat. As the temperature approaches the periphery, the coolant temperature gradually increases, and the flow velocity decreases, so that the cooling capacity decreases. Further, the amount of heat generated by the electric heater 7 in the central region where the temperature tends to be high is small in accordance with the temperature difference depending on the location of the wafer that is generating heat by energization. In other words, the amount of heat generated by the heater in the peripheral portion, which becomes lower than that in the central portion due to heat radiation to the surroundings, is an amount corresponding to the temperature difference,
The size is adjusted by increasing the density of the heating wires so as to increase the size.

【0037】このようにして、通電試験時における半導
体ウェーハの温度分布と反対の、対称的な温度分布が、
温度調節プレートの表面に作り出されることになる。半
導体ウェーハは、その温度調節プレートに接触すること
により、温度分布の不均一が解消され、所定の目標温度
に対して、ウェーハ全面に亙って±1℃以内の精度で、
通電試験を行うことができる。
In this way, a symmetrical temperature distribution, which is opposite to the temperature distribution of the semiconductor wafer during the energization test,
It will be created on the surface of the temperature control plate. The semiconductor wafer is brought into contact with the temperature control plate, thereby eliminating the non-uniformity of the temperature distribution, and for a predetermined target temperature, within an accuracy of ± 1 ° C. over the entire surface of the wafer.
An energization test can be performed.

【0038】図5は、本発明の第二実施態様の要部を示
すものである。図2に示すように、ウェーハ50は、伝
熱板60に予めセットして正確な位置決めを行い、ウェ
ーハへの通電手段と連結した後、温度調節プレート1
に、該伝熱板60を密着させることにより行うのが、操
作上都合がよい。第一実施態様では、温度調節プレート
1の表面2aに、ウェーハの温度分布とほぼ逆(対称
的)のパターンの温度分布を完成しておいて、これを伝
熱板60を介してウェーハに接触させて、ウェーハ温度
分布を均一化するものであった。第二実施態様は、上記
ウェーハ温度分布パターンと逆の温度分布パターンを、
伝熱板60と、温度調節プレート1の表面2aとの間
に、熱伝導を制御する伝熱シートを介在させることによ
り、伝熱板60上に出現させるものである。その他の構
成は、第一実施態様と実質的に変わりはない。
FIG. 5 shows a main part of the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the wafer 50 is set in advance on the heat transfer plate 60 to perform accurate positioning, and is connected to the means for supplying current to the wafer.
It is convenient on operation to perform the heat transfer by bringing the heat transfer plate 60 into close contact. In the first embodiment, a temperature distribution of a pattern substantially opposite (symmetric) to the temperature distribution of the wafer is completed on the surface 2a of the temperature control plate 1, and this is brought into contact with the wafer via the heat transfer plate 60. Thus, the wafer temperature distribution is made uniform. The second embodiment is a temperature distribution pattern opposite to the wafer temperature distribution pattern,
A heat transfer sheet for controlling heat conduction is interposed between the heat transfer plate 60 and the surface 2a of the temperature control plate 1 so as to appear on the heat transfer plate 60. Other configurations are not substantially different from the first embodiment.

【0039】図5に示す伝熱シート30は、シリコンゴ
ム中にアルミナや窒化ホウ素などの熱伝導性に優れた金
属酸化物や窒化物の粉末を分散させた薄いシート状物
(例えば、信越化学工業株式会社製放熱用ゴムシート、
TC−20BG、厚さ0.2mmのもの)で構成されて
いる。伝熱シート30は、被検体であるウェーハのバー
ンイン試験時における温度分布パターンに応じて、ウェ
ーハとほぼ同大の円形シートの外周縁から中心に向かっ
てV形の切欠部31、…を多数連ねて設けた形状を有し
ている。このような伝熱シート30を伝熱板60と温度
調節プレート1との間に介在させることにより、伝熱板
と温度調節プレートとの間の伝達熱量を、シートの接触
面積に応じて、欠落部の無い中心付近が最大で周辺部に
行くに伴って低下するようにすることができる。
The heat transfer sheet 30 shown in FIG. 5 is a thin sheet (for example, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) in which metal oxide or nitride powder having excellent heat conductivity such as alumina or boron nitride is dispersed in silicon rubber. Rubber sheet for heat radiation manufactured by Kogyo Co., Ltd.
TC-20BG, having a thickness of 0.2 mm). The heat transfer sheet 30 has a large number of V-shaped notches 31 extending from the outer periphery to the center of the circular sheet having substantially the same size as the wafer in accordance with the temperature distribution pattern at the time of the burn-in test of the wafer to be inspected. It has a shape provided. By interposing such a heat transfer sheet 30 between the heat transfer plate 60 and the temperature control plate 1, the amount of heat transfer between the heat transfer plate and the temperature control plate is reduced according to the contact area of the sheet. The vicinity of the center without the portion can be made to decrease at the maximum as it goes to the peripheral portion.

【0040】通電試験時の発熱が、ウェーハ中央部に比
べて、ウェーハ周辺部では、周囲への放熱等が容易で、
温度が低くなるので、切欠部31、…によって、温度調
節プレートとの接触面積を減らして、温度調節プレート
の熱移動が、中央部付近より、少なくなり、該伝熱シー
トに密接する伝熱板60上に、ウェーハの温度分布と
は、正反対の温度分布が形成され、従って、試験開始
後、定常状態に達するとウェーハの温度分布は、均一に
維持される。伝熱シートは、温度調節プレートの精度を
高める上に、極めて有効である。上記実施態様では、伝
熱板と伝熱シートとは、密着、離脱自在な構成とした
が、これは、伝熱板、伝熱シート、温度調節プレートを
一体化した構造でもよい
The heat generated during the energization test is easier to dissipate to the periphery at the peripheral portion of the wafer than at the central portion of the wafer.
Since the temperature becomes lower, the contact area with the temperature control plate is reduced by the notches 31,..., The heat transfer of the temperature control plate becomes smaller than in the vicinity of the central portion, and the heat transfer plate closely contacts the heat transfer sheet. A temperature distribution opposite to the temperature distribution of the wafer is formed on 60, and therefore, when the steady state is reached after the start of the test, the temperature distribution of the wafer is kept uniform. The heat transfer sheet is extremely effective in increasing the accuracy of the temperature control plate. In the above-described embodiment, the heat transfer plate and the heat transfer sheet are configured to be in close contact with and detachable from each other, but this may be a structure in which the heat transfer plate, the heat transfer sheet, and the temperature control plate are integrated.

【0041】図6は、本発明の第三実施態様を示すもの
で、上記伝熱シート30とは別の構成を持つ伝熱シート
35を、温度調節プレート1上に密接した状態を示すも
のである。円形の伝熱シート35は、周辺部から中央部
付近にむけて、径が漸減する円形切欠部36、…を、周
辺部は密に、中央部に向かうにつれて疎に成るように点
在して設けた構成を有する。作用は、上述の伝熱シート
30と同じである。
FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, in which a heat transfer sheet 35 having a structure different from that of the heat transfer sheet 30 is closely attached to the temperature control plate 1. is there. The circular heat transfer sheet 35 is formed by scattered circular cutouts 36, whose diameter gradually decreases from the peripheral portion to the vicinity of the central portion, so that the peripheral portion becomes denser and becomes sparser toward the central portion. It has a configuration provided. The operation is the same as that of the heat transfer sheet 30 described above.

【0042】これらの伝熱シートは、ウェーハの発熱パ
ターンに応じて、厚さや切欠部(非接触部面積)の異な
る伝熱シートを準備することにより、様々なウェーハの
バーンイン試験に対応できるメリットがある。又、温度
調節プレートは、前述のような、単独でウェーハの温度
調節が可能な精度の高いものを、必ずしも必要としない
点も有利である。
These heat transfer sheets are advantageous in that they can be used for burn-in tests of various wafers by preparing heat transfer sheets having different thicknesses and notches (non-contact area) in accordance with the heat generation pattern of the wafer. is there. It is also advantageous that the temperature adjustment plate does not necessarily need a highly accurate plate capable of independently adjusting the temperature of the wafer as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る温度調節プレートの第一実施態様
を、平面方向から見た説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a first embodiment of a temperature control plate according to the present invention as viewed from a plane direction.

【図2】図1のA−A断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view taken along the line AA of FIG. 1;

【図3】図2のB−B断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory view taken along the line BB of FIG. 2;

【図4】本願温度調節プレートと、冷却液供給装置とを
連結した一例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing an example in which a temperature adjusting plate of the present application is connected to a cooling liquid supply device.

【図5】本発明の第二実施態様の要部を平面方向から見
た説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view of a main part of the second embodiment of the present invention viewed from a plane direction.

【図6】本発明の第三実施態様の要部を平面方向から見
た説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of a main part of a third embodiment of the present invention viewed from a plane direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 温度調節プレート 2 円板 3 真空供給路 3a〜d 真空吸引溝 4a〜c 温度センサー収納孔 5a〜c 温度センサー 5h 測温部 6 冷却液流路 6a 冷却液入口 6b 冷却液出口 7 電熱ヒーター 8 ヒーター端子取出部 30、35 伝熱シート 31、36 切欠部 50 半導体ウェーハ 60 伝熱板 70 電極板 109 温度検出器 110 温度制御器 111 恒温槽 112 温度センサ 113 加熱器 115 第一循環流路 116b 流量調整弁 119、125 循環ポンプ 126 三方流量制御弁 127 冷却水供給管 128 冷却水戻り管 129 温度式制水弁 R 熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature control plate 2 Disk 3 Vacuum supply path 3a-d Vacuum suction groove 4a-c Temperature sensor storage hole 5a-c Temperature sensor 5h Temperature measuring section 6 Coolant flow path 6a Coolant inlet 6b Coolant outlet 7 Electric heater 8 Heater terminal outlet 30, 35 Heat transfer sheet 31, 36 Cutout 50 Semiconductor wafer 60 Heat transfer plate 70 Electrode plate 109 Temperature detector 110 Temperature controller 111 Constant temperature bath 112 Temperature sensor 113 Heater 115 First circulation channel 116b Flow rate Control valve 119, 125 Circulation pump 126 Three-way flow control valve 127 Cooling water supply pipe 128 Cooling water return pipe 129 Temperature type water control valve R Heat exchanger

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】集積回路が形成されている半導体ウェーハ
を所定温度に保ちつつ通電して潜在欠陥を予知するため
のバーンイン装置におけるウェーハ温度調節手段であっ
て、平滑面を有する熱良導性板状体中に冷却液流路が配
設されていると共に該冷却液流路と前記平滑面との間に
は電熱ヒータが設けられており、前記冷却液流路は、前
記板状体の中央部付近に冷却液入口を、前記熱良導性板
状体の周辺部付近に冷却液出口を夫々有し、該冷却液入
口から冷却液出口に至る一連の流路が、冷却液入口を中
心にして、該冷却液入口の回りを周回しつつ前記冷却液
出口に至るように形成されていることを特徴とする、バ
ーンイン装置における半導体ウェーハの温度調節プレー
ト。
A wafer temperature adjusting means in a burn-in apparatus for predicting a latent defect by energizing a semiconductor wafer on which an integrated circuit is formed at a predetermined temperature and predicting a latent defect, wherein the thermal conductive plate has a smooth surface. A coolant passage is provided in the body, and an electric heater is provided between the coolant passage and the smooth surface, and the coolant passage is provided at a center of the plate-like body. And a coolant outlet near the periphery of the thermally conductive plate-like body, and a series of flow paths from the coolant inlet to the coolant outlet are centered around the coolant inlet. A temperature adjustment plate for a semiconductor wafer in a burn-in apparatus, wherein the temperature adjustment plate is formed so as to go around the coolant inlet and reach the coolant outlet.
【請求項2】冷却液流路の横断面の面積が、冷却液入口
側よりも、冷却液出口側が大きくなるように構成されて
いる請求項1に記載の半導体ウェーハの温度調節プレー
ト。
2. The temperature control plate for a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the coolant passage is larger on the coolant outlet side than on the coolant inlet side.
【請求項3】冷却液流路の冷却液流量が、冷却液流量調
節手段によって規定されている請求項1又は2に記載の
半導体ウェーハの温度調節プレート。
3. The temperature control plate for a semiconductor wafer according to claim 1, wherein the flow rate of the coolant in the coolant flow path is defined by a coolant flow rate adjusting means.
【請求項4】電熱ヒータによる発熱量が、熱良導性板状
体の中央部付近においては、皆無か若しくは周辺部より
小さくなるように設定されている請求項1〜3の何れか
に記載の半導体ウェーハの温度調節プレート。
4. The heat generating device according to claim 1, wherein the amount of heat generated by the electric heater is set so as to be absent or smaller near the center of the thermally conductive plate-like body than at the periphery. Temperature control plate for semiconductor wafer.
【請求項5】集積回路が形成されている半導体ウェーハ
を所定温度に保ちつつ通電して潜在欠陥を予知するため
のバーンイン装置におけるウェーハ温度調節手段であっ
て、平滑面を有する熱良導性板状体中に冷却液流路が配
設されていると共に該冷却液流路と前記平滑面との間に
は電熱ヒータが設けられている温度調節プレートと、該
温度調節プレートの前記平滑面に熱授受可能に密接可能
な伝熱シートと、該伝熱シートに熱授受自在に密接する
伝熱板とを備えていることを特徴とする半導体ウェーハ
の温度調節装置。
5. A wafer temperature adjusting means in a burn-in apparatus for predicting a latent defect by energizing a semiconductor wafer on which an integrated circuit is formed at a predetermined temperature and predicting a latent defect, wherein the thermal conductive plate has a smooth surface. A temperature control plate in which a cooling liquid flow path is provided in the shape body and an electric heater is provided between the cooling liquid flow path and the smooth surface; A temperature control device for a semiconductor wafer, comprising: a heat transfer sheet capable of closely contacting heat transfer and a heat transfer plate closely contacting heat transfer with the heat transfer sheet.
【請求項6】請求項1〜4の何れかに記載の温度調節プ
レートと、該温度調節プレートの平滑面に熱授受可能に
密接する伝熱シートと、該伝熱シートに熱授受自在に密
接する伝熱板とを備えていることを特徴とする半導体ウ
ェーハの温度調節装置。
6. A temperature control plate according to claim 1, a heat transfer sheet which is in close contact with a smooth surface of said temperature control plate so as to be able to exchange heat, and is in close contact with said heat transfer sheet in such a manner that heat can be exchanged. A temperature control device for a semiconductor wafer, comprising:
【請求項7】伝熱シートと温度調節プレート中央部付近
との接触面積が、伝熱シートと温度調節プレート周辺部
との接触面積よりも大きくなるように、その形状が定め
られている請求項5又は6の半導体ウェーハの温度調節
装置。
7. The shape of the heat transfer sheet is determined so that the contact area between the heat transfer sheet and the central portion of the temperature control plate is larger than the contact area between the heat transfer sheet and the peripheral portion of the temperature control plate. 5. The temperature control device for a semiconductor wafer according to 5 or 6.
【請求項8】伝熱シートが、ゴムシート中に熱良導性素
材から成る粉末を均一に分散せしめて成るゴム弾性と熱
良導性とを備えたシート状物によって構成されている、
請求項5〜7のいずれかに記載の半導体ウェーハの温度
調節装置。
8. The heat transfer sheet is made of a sheet material having rubber elasticity and heat conductivity formed by uniformly dispersing a powder made of a heat conductive material in a rubber sheet.
The semiconductor wafer temperature control device according to claim 5.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005510044A (en) * 2001-08-13 2005-04-14 フィニザー コーポレイション Method for performing wafer level burn-in of electronic devices
KR100745032B1 (en) * 2005-09-12 2007-08-02 가부시키가이샤 아드반테스트 Burn-In Apparatus
JP2008128839A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Nippon Eng Kk Burn-in device
US7397258B2 (en) 2005-09-15 2008-07-08 Advantest Corporation Burn-in system with heating blocks accommodated in cooling blocks
JP2009123555A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Institute Of Physical & Chemical Research Cooler in charged particle beam device
KR101296817B1 (en) * 2012-11-26 2013-08-14 김명수 Chip test apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005510044A (en) * 2001-08-13 2005-04-14 フィニザー コーポレイション Method for performing wafer level burn-in of electronic devices
KR100745032B1 (en) * 2005-09-12 2007-08-02 가부시키가이샤 아드반테스트 Burn-In Apparatus
US7397258B2 (en) 2005-09-15 2008-07-08 Advantest Corporation Burn-in system with heating blocks accommodated in cooling blocks
US7554350B2 (en) 2005-09-15 2009-06-30 Advantest Corporation Burn-in system with heating blocks accommodated in cooling blocks
JP2008128839A (en) * 2006-11-21 2008-06-05 Nippon Eng Kk Burn-in device
JP2009123555A (en) * 2007-11-15 2009-06-04 Institute Of Physical & Chemical Research Cooler in charged particle beam device
KR101296817B1 (en) * 2012-11-26 2013-08-14 김명수 Chip test apparatus

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