JPWO2021102181A5

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Publication number: JPWO2021102181A5
Application number: JP2022554740A
Authority: JP
Publication date: 2023-11-01

Description

[本発明1001]
規定の熱的条件下でデバイスを検査するための装置であって、アウターハウジングを含み、
該アウターハウジングによって画定されるチャンバ内に、
チャックであって、デバイスを受けるための表面と、該デバイスを受けて該チャックの該表面に保持するように作動するように構成されている1つまたは複数のクランプ要素とを含み、該チャックが、カラムを介してモーションステージに接続され、該モーションステージが、該カラムを少なくとも横方向および垂直方向に作動させるように構成されている、チャック；
該デバイスを1つまたは複数の端子と接触させるように構成されている、プローブカード；
検査ゾーンケーシングによって囲まれた検査ゾーン
が位置し；
該検査ゾーンケーシングが、該チャックおよび該プローブカードを囲み；
該プローブカードが、1つまたは複数の支持要素によって該検査ゾーンケーシングに取り付けられ、かつ該チャックの検査面の上方に配置され；
該検査ゾーンケーシングおよびアウターハウジングが、同一平面上にある整列したスロットを含み、該スロットを通してウェーハが該チャックに導入され得、
該検査ゾーンケーシングが熱遮蔽材料を含み、
該検査ゾーンケーシングが、開口部を有する底面を含み、該開口部を通して該検査ゾーンが該カラムによってアクセスされ；
該検査ゾーンが、該ケーシング内、該ケーシング上、および／または該カラム中に位置する1つまたは複数の冷却要素を含み、
該検査ゾーンケーシングの底開口部が、該カラムに外接する遮蔽要素によって熱的に遮蔽され；
該遮蔽要素が、
フローティングシールド；
柔軟なベローズ；または
フローティングシールドと柔軟なベローズとの組み合わせ
を含む、
装置。
[本発明1002]
前記遮蔽要素がフローティングシールドを含み；
該フローティングシールドが熱遮蔽材料を含み；
該フローティングシールドが、前記検査ゾーンケーシングの底開口部よりも広い水平な上面を有し、前記カラムが、該フローティングシールドによる該検査ゾーンケーシングの該底開口部の覆いを維持しながら横方向に作動し得るようになっている、
本発明1001の装置。
[本発明1003]
前記遮蔽要素が、柔軟なベローズを含む、本発明1001の装置。
[本発明1004]
前記ベローズが、上縁および下縁を有するコンサーティーナ状またはプリーツ状のチューブ、リング、スカート、または漏斗を含み；
該上縁が、前記検査ゾーンケーシングにその底開口部の周囲で接続され、該下縁がフローティングシールドまたは中心カラムに接続されている、
本発明1003の装置。
[本発明1005]
前記検査ゾーンの1つまたは複数の冷却要素が、その中を液体寒剤が流れる熱交換器を含む、本発明1001の装置。
[本発明1006]
前記寒剤が液体ヘリウムを含む、本発明1005の装置。
[本発明1007]
前記検査ゾーンの1つまたは複数の冷却要素が、熱伝導要素によってクライオクーラの冷却ステージと接続している1つまたは複数の柔軟なストラップを含む、本発明1001の装置。
[本発明1008]
前記1つまたは複数のサーマルストラップが、複数の金属箔の層を含む、本発明1007の装置。
[本発明1009]
前記箔が、銅、アルミニウム、またはそれらの合金を含む、本発明1008の装置。
[本発明1010]
前記検査ゾーン中のデバイスを1～6Kの温度に維持するように構成されている、本発明1001の装置。
[本発明1011]
前記検査ゾーンが、
磁気遮蔽材料を含み、前記検査ゾーンケーシング内に位置し、前記チャックを囲み、底開口部を有する、磁気遮蔽ケーシングと；
磁気遮蔽材料を含む、前記フローティングシールドおよび／またはベローズと
の組み合わせによって磁気的に遮蔽されている、本発明1001の装置。
[本発明1012]
前記装置が磁気遮蔽ケーシングを含み；
該磁気遮蔽ケーシングが磁気遮蔽材料を含み；
該磁気遮蔽ケーシングがチャックおよびプローブカードを囲み；
該磁気遮蔽ケーシングが検査ゾーンケーシングによって囲まれ；
該磁気遮蔽ケーシングが、開口部を有する底面を含み、該開口部を通して前記カラムが該チャックに接続され；
該磁気遮蔽ケーシングが、スロットを開閉するように作動することができるドアによって覆われたスロットを含み、該スロットが、前記アウターハウジングおよび検査ゾーンケーシングの前記整列したスロットと整列し；
前記フローティングシールドおよび／または柔軟なベローズが磁気遮蔽材料を含む、
本発明1011の装置。
[本発明1013]
前記検査ゾーンケーシングが、1つまたは複数のサーマルバッファケーシング内に囲まれ；
該サーマルバッファケーシングのそれぞれが、1つまたは複数の冷却要素と接触するか、またはそれを収容し；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、前記チャックを前記モーションステージに接続する前記カラムが通過する底開口部を含み；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、熱遮蔽材料を含み；
該検査ゾーンケーシングの底開口部が、該カラムに外接する遮蔽要素によって熱的に遮蔽され；
該遮蔽要素が、
フローティングシールド；
柔軟なベローズ；または
フローティングシールドと柔軟なベローズとの組み合わせ
を含む、本発明1001の装置。
[本発明1014]
前記装置が、1つまたは複数のサーマルバッファゾーンを含み；
該1つまたは複数のサーマルバッファゾーンのそれぞれが、サーマルバッファケーシングによって画定され；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、熱遮蔽材料を含み；
1つまたは複数の冷却要素が、該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれと接触するか、またはその内側に存在し；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、前記検査ゾーンケーシングを囲み；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、スロットを開閉するように作動することができるドアによって覆われたスロットを含み、該スロットが、前記アウターハウジングおよび検査ゾーンケーシングならびにあるならば磁気遮蔽ケーシングの前記整列したスロットと整列し；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、その中を中心カラムが通り抜ける底開口部を含み；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれに関して、その関連するサーマルバッファケーシングの底面の下方に配置されたサーマルバッファフローティングシールドが該中心カラムに外接し；
各サーマルバッファフローティングシールドが熱遮蔽材料を含み；
各サーマルバッファフローティングシールドが、その関連するサーマルバッファケーシングの該底開口部よりも広い水平な上面を有し、該カラムが、該サーマルバッファフローティングシールドによる該底開口部の覆いを維持しながら水平方向に作動し得るようになっている、
本発明1013の装置。
[本発明1015]
単一のサーマルバッファケーシングを含む、本発明1013の装置。
[本発明1016]
1～6Kの温度に維持されるように構成されている検査ゾーンケーシングと、35～80Kの温度に維持されるように構成されているサーマルバッファケーシングとを含む、本発明1015の装置。
[本発明1017]
前記サーマルバッファケーシングが、約50Kの温度に維持されるように構成されている、本発明1016の装置。
[本発明1018]
前記検査ゾーンの前記1つまたは複数の冷却要素が、その中を液体寒剤が流れる熱交換器を含む、本発明1013の装置。
[本発明1019]
前記寒剤が液体ヘリウムを含む、本発明1018の装置。
[本発明1020]
前記検査ゾーンの前記1つまたは複数の冷却要素が、熱伝導要素を介してクライオクーラの冷却ステージと接続している1つまたは複数の柔軟なストラップを含む、本発明1013の装置。
[本発明1021]
前記チャックが、受け面と、該チャックの該受け面を包囲する1つまたは複数のばね式クランプ要素とを含み、該1つまたは複数のクランプ要素が、ウェーハをその縁で該チャックに保持するように構成されており；
該チャックが、1つまたは複数の電動アクチュエータと接続している中心カラム内のプッシュバーへの接続によって該1つまたは複数のクランプ要素の作動が達成されるように構成されており；該ばね式クランプに対する該プッシュバーの作動が、該1つまたは複数のばね式クランプを該チャックの該面の上方に持ち上げて、該ウェーハのための受け空間を創り出し、該プッシュバーの解放が、該ばね式クランプを下方向に引っ込ませて、該ウェーハを該チャック面にクランピングさせる、本発明1001の装置。
[本発明1022]
前記装置がサーマルバッファケーシングを含み、隣接する該サーマルバッファケーシングと前記検査ゾーンケーシングとの間にドアアセンブリが位置し、
該ドアアセンブリが、該サーマルバッファケーシングのスロットを覆うようにサイズ設定および成形された平面的なボディを含む第一のドアと、該検査ゾーンケーシングのスロットを覆うようにサイズ設定および成形された平面的なボディを含む対向する第二のドアとを含み；
該ドアが熱遮蔽材料を含み；
該ドア間の1つまたは複数のばね要素が、該ドア要素を反対方向に張らせて該ケーシングに押し当て、該1つまたは複数のばねの端部が、介在する断熱要素によって該ドアから切り離され；
該1つまたは複数のばねが、プッシュバーに接続された要素と接続し、該プッシュバーがアクチュエータと機械的に接続して、該プッシュバーを動かして該ドアアセンブリを動かすことができるようになっており；
該ドアアセンブリが、該プッシュバーの作動が該ドアをスライドさせて、該サーマルバッファケーシングおよび該検査ゾーンケーシングの整列した該スロットが露出するように構成されている、本発明1001の装置。
[本発明1023]
前記装置が、前記検査ゾーンケーシング内に磁気遮蔽ケーシングを含み、
前記第二のドアが、磁気遮蔽材料の層を含む、
本発明1022の装置。
[本発明1024]
前記アウターハウジングがベースに取り付けられ、
該ベースが、
高剛性材料を含むスラブと；
複数の締結具によって該スラブの上部に取り付けられた真空容器プレートと
を含み；
該真空容器プレートの上面が高い平坦度を有する、
本発明1001の装置。
[本発明1025]
前記スラブが岩石を含む、本発明1024の装置。
[本発明1026]
前記スラブが花崗岩を含む、本発明1025の装置。
[本発明1027]
前記真空容器プレートの上面の平坦度が1～15ミクロンである、本発明1025の装置。
[本発明1028]
前記真空容器プレートの上面の平坦度許容差が6ミクロン未満である、本発明1027の装置。
[本発明1029]
規定の熱的条件下で電子部品を検査する方法であって、
外部部品供給システムのアームにより、該電子部品を、本発明1001～1028のいずれかの装置の熱的に隔離された検査ゾーン中のチャックに導入する工程であって、
該電子部品が、アウターケーシングと、あるならば任意の介在するサーマルバッファケーシングと、検査ゾーンケーシングと、あるならば磁気遮蔽ケーシングとの整列したスロットを介して導入される、工程；
クランプ要素を該チャックに係合させて該電子部品をチャック面上に保持する工程；
中心カラム、接続されたチャック、および保持された電子部品を、モーションステージにより、プローブカードの下で水平方向に選択位置へと動かす工程；
該電子部品が該プローブカードの1つまたは複数の端子と接触するように、中心カラム、接続されたチャック、および保持された電子部品を、該モーションステージにより垂直方向に動かす工程；
該プローブカードを係合させて、該電子部品への入力を生成し、かつ該電子部品からの出力を記録する、工程
を含む、方法。
[本発明1030]
前記電子部品がウェーハである、本発明1029の方法。
[本発明1031]
前記ウェーハが、複数の極低温素子を含む、本発明1030の方法。
[本発明1032]
前記検査のプロセスが、前記ウェーハが1～6Kの温度に維持されている間に実行される、本発明1030の方法。
次に、本発明の様々なデバイス、システム、および方法を詳細に説明する。

Claims

規定の熱的条件下でデバイスを検査するための装置であって、チャンバを画定するアウターハウジングを含み、
該アウターハウジングによって画定される該チャンバ内に、
チャックであって、デバイスを受けるための表面と、該デバイスを受けて該チャックの該表面に保持するように作動するように構成されている1つまたは複数のクランプ要素とを含み、該チャックが、カラムを介してモーションステージに接続され、該モーションステージが、該カラムを少なくとも横方向および垂直方向に作動させるように構成されている、チャック；
該デバイスを1つまたは複数の端子と接触させるように構成されている、プローブカード；
検査ゾーンケーシングによって囲まれた検査ゾーン
が位置し；
該検査ゾーンケーシングが、該チャックおよび該プローブカードを囲み；
該プローブカードが、1つまたは複数の支持要素によって該検査ゾーンケーシングに取り付けられ、かつ該チャックの該表面の上方に配置され；
該検査ゾーンケーシングおよび該アウターハウジングが、同一平面上にある整列したスロットを含み、該スロットを通してウェーハが該チャックに導入され得、
該検査ゾーンケーシングが熱遮蔽材料を含み、
該検査ゾーンケーシングが、開口部を有する底面を含み、該開口部を通して該検査ゾーンが該カラムによってアクセスされ；
該検査ゾーンが、該検査ゾーンケーシング内、該検査ゾーンケーシング上、または該カラム中に位置する1つまたは複数の冷却要素を含み、
該検査ゾーンケーシングの該底面の該開口部が、該カラムに外接する遮蔽要素によって熱的に遮蔽され；
該遮蔽要素が、
フローティングシールド；
柔軟なベローズ；または
フローティングシールドと柔軟なベローズとの組み合わせ
を含む、
装置。
前記遮蔽要素がフローティングシールドを含み；
該フローティングシールドが熱遮蔽材料を含み；
該フローティングシールドが、前記検査ゾーンケーシングの前記底面の前記開口部よりも広い水平な上面を有し、前記カラムが、該フローティングシールドによる該検査ゾーンケーシングの該底面の該開口部の覆いを維持しながら横方向に作動し得るようになっている、
請求項1記載の装置。
前記遮蔽要素が、柔軟なベローズを含む、請求項1記載の装置。
前記柔軟なベローズが、上縁および下縁を有するコンサーティーナ状またはプリーツ状のチューブ、リング、スカート、または漏斗を含み；
該上縁が、前記検査ゾーンケーシングに前記底面の前記開口部の周囲で接続され、該下縁がフローティングシールドまたは前記カラムに接続されている、
請求項3記載の装置。
前記検査ゾーンの前記1つまたは複数の冷却要素が、その中を液体寒剤が流れる熱交換器を含む、請求項1記載の装置。
前記液体寒剤が液体ヘリウムを含む、請求項5記載の装置。
前記検査ゾーンの前記1つまたは複数の冷却要素が、熱伝導要素によってクライオクーラの冷却ステージと接続している1つまたは複数の柔軟なストラップを含む、請求項1記載の装置。
前記1つまたは複数の柔軟なストラップが、複数の金属箔の層を含む、請求項7記載の装置。
前記金属箔が、銅、アルミニウム、またはそれらの合金を含む、請求項8記載の装置。
前記検査ゾーン中のデバイスを1～6Kの温度に維持するように構成されている、請求項1記載の装置。
前記検査ゾーンが、
磁気遮蔽材料を含み、前記検査ゾーンケーシング内に位置し、前記チャックを囲み、底開口部を有する、磁気遮蔽ケーシングと；
磁気遮蔽材料を含む、前記フローティングシールドまたは前記柔軟なベローズと
の組み合わせによって磁気的に遮蔽されている、請求項1記載の装置。
前記装置が磁気遮蔽ケーシングを含み；
該磁気遮蔽ケーシングが磁気遮蔽材料を含み；
該磁気遮蔽ケーシングが前記チャックおよび前記プローブカードを囲み；
該磁気遮蔽ケーシングが前記検査ゾーンケーシングによって囲まれ；
該磁気遮蔽ケーシングが、開口部を有する底面を含み、該開口部を通して前記カラムが該チャックに接続され；
該磁気遮蔽ケーシングが、スロットを開閉するように作動することができるドアによって覆われたスロットを含み、該スロットが、前記アウターハウジングおよび該検査ゾーンケーシングの前記同一平面上にある整列したスロットと整列し；
前記フローティングシールドまたは前記柔軟なベローズが磁気遮蔽材料を含む、
請求項11記載の装置。
前記検査ゾーンケーシングが、1つまたは複数のサーマルバッファケーシング内に囲まれ；
該サーマルバッファケーシングのそれぞれが、1つまたは複数の冷却要素と接触するか、またはそれを収容し；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、前記チャックを前記モーションステージに接続する前記カラムが通過する底開口部を含み；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、熱遮蔽材料を含み；
該検査ゾーンケーシングの前記底面の前記開口部が、該カラムに外接する遮蔽要素によって熱的に遮蔽され；
該遮蔽要素が、
フローティングシールド；
柔軟なベローズ；または
フローティングシールドと柔軟なベローズとの組み合わせ
を含む、請求項1記載の装置。
前記装置が、1つまたは複数のサーマルバッファゾーンを含み；
該1つまたは複数のサーマルバッファゾーンのそれぞれが、サーマルバッファケーシングによって画定され；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、熱遮蔽材料を含み；
1つまたは複数の冷却要素が、該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれと接触するか、またはその内側に存在し；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、前記検査ゾーンケーシングを囲み；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、スロットを開閉するように作動することができるドアによって覆われたスロットを含み、該スロットが、前記アウターハウジングおよび検査ゾーンケーシングならびにあるならば磁気遮蔽ケーシングの前記同一平面上にある整列したスロットと整列し；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれが、その中を前記カラムが通り抜ける底開口部を含み；
該1つまたは複数のサーマルバッファケーシングのそれぞれに関して、その関連するサーマルバッファケーシングの底面の下方に配置されたサーマルバッファフローティングシールドが該カラムに外接し；
各サーマルバッファフローティングシールドが熱遮蔽材料を含み；
各サーマルバッファフローティングシールドが、その関連するサーマルバッファケーシングの該底開口部よりも広い水平な上面を有し、該カラムが、該サーマルバッファフローティングシールドによる該底開口部の覆いを維持しながら水平方向に作動し得るようになっている、
請求項13記載の装置。
単一のサーマルバッファケーシングを含む、請求項13記載の装置。
1～6Kの温度に維持されるように構成されている検査ゾーンケーシングと、35～80Kの温度に維持されるように構成されているサーマルバッファケーシングとを含む、請求項15記載の装置。
前記サーマルバッファケーシングが、約50Kの温度に維持されるように構成されている、請求項16記載の装置。
前記検査ゾーンの前記1つまたは複数の冷却要素が、その中を液体寒剤が流れる熱交換器を含む、請求項13記載の装置。
前記液体寒剤が液体ヘリウムを含む、請求項18記載の装置。
前記検査ゾーンの前記1つまたは複数の冷却要素が、熱伝導要素を介してクライオクーラの冷却ステージと接続している1つまたは複数の柔軟なストラップを含む、請求項13記載の装置。
前記チャックが、受け面と、該チャックの該受け面を包囲する1つまたは複数のばね式クランプ要素とを含み、該1つまたは複数のばね式クランプ要素が、ウェーハをその縁で該チャックに保持するように構成されており；
該チャックが、1つまたは複数の電動アクチュエータと接続している前記カラム内のプッシュバーへの接続によって該1つまたは複数のばね式クランプ要素の作動が達成されるように構成されており；該1つまたは複数のばね式クランプ要素に対する該プッシュバーの作動が、該1つまたは複数のばね式クランプを該チャックの該受け面の上方に持ち上げて、該ウェーハのための受け空間を創り出し、該プッシュバーの解放が、該1つまたは複数のばね式クランプ要素を下方向に引っ込ませて、該ウェーハを該受け面にクランピングさせる、請求項1記載の装置。
前記装置がサーマルバッファケーシングを含み、隣接する該サーマルバッファケーシングと前記検査ゾーンケーシングとの間にドアアセンブリが位置し、
該ドアアセンブリが、該サーマルバッファケーシングのスロットを覆うようにサイズ設定および成形された平面的なボディを含む第一のドアと、該検査ゾーンケーシングのスロットを覆うようにサイズ設定および成形された平面的なボディを含む対向する第二のドアとを含み；
該第一のドアおよび該対向する第二のドアが熱遮蔽材料を含み；
該第一のドアおよび該対向する第二のドア間の1つまたは複数のばね要素が、該1つまたは複数のばね要素を反対方向に張らせて該サーマルバッファケーシングと該検査ゾーンケーシングに押し当て、該1つまたは複数のばね要素の端部が、介在する断熱要素によって該第一のドアおよび該対向する第二のドアから切り離され；
該1つまたは複数のばね要素が、プッシュバーに接続された要素と接続し、該プッシュバーがアクチュエータと機械的に接続して、該プッシュバーを動かして該ドアアセンブリを動かすことができるようになっており；
該ドアアセンブリが、該プッシュバーの作動が該第一のドアおよび該対向する第二のドアをスライドさせて、該サーマルバッファケーシングおよび該検査ゾーンケーシングの前記同一平面上にある整列した該スロットが露出するように構成されている、請求項1記載の装置。
前記装置が、前記検査ゾーンケーシング内に磁気遮蔽ケーシングを含み、
前記対向する第二のドアが、磁気遮蔽材料の層を含む、
請求項22記載の装置。
前記アウターハウジングがベースに取り付けられ、
該ベースが、
高剛性材料を含むスラブと；
複数の締結具によって該スラブの上部に取り付けられた真空容器プレートと
を含み；
該真空容器プレートの上面が高い平坦度を有する、
請求項1記載の装置。
前記スラブが岩石を含む、請求項24記載の装置。
前記スラブが花崗岩を含む、請求項25記載の装置。
前記真空容器プレートの上面の前記高い平坦度が1～15ミクロンである、請求項25記載の装置。
前記真空容器プレートの上面の平坦度許容差が6ミクロン未満である、請求項27記載の装置。
規定の熱的条件下で電子部品を検査する方法であって、
外部部品供給システムのアームにより、該電子部品を、請求項1～28のいずれかに記載の前記装置の熱的に隔離された検査ゾーン中のチャックに導入する工程であって、
該電子部品が、アウターハウジングと、あるならば任意の介在するサーマルバッファケーシングと、検査ゾーンケーシングと、あるならば磁気遮蔽ケーシングとの同一平面上にある整列したスロットを介して導入される、工程；
クランプ要素を該チャックに係合させて該電子部品をチャック面上に保持する工程；
カラム、接続されたチャック、および保持された電子部品を、モーションステージにより、プローブカードの下で水平方向に選択位置へと動かす工程；
該電子部品が該プローブカードの1つまたは複数の端子と接触するように、該カラム、該接続されたチャック、および該保持された電子部品を、該モーションステージにより垂直方向に動かす工程；
該プローブカードを係合させて、該電子部品への入力を生成し、かつ該電子部品からの出力を記録する、工程
を含む、方法。
前記電子部品がウェーハである、請求項29記載の方法。
前記ウェーハが、複数の極低温素子を含む、請求項30記載の方法。
前記検査する方法が、前記ウェーハが1～6Kの温度に維持されている間に実行される、請求項30記載の方法。