KR102619328B1 - 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법 - Google Patents

웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102619328B1
KR102619328B1 KR1020160081813A KR20160081813A KR102619328B1 KR 102619328 B1 KR102619328 B1 KR 102619328B1 KR 1020160081813 A KR1020160081813 A KR 1020160081813A KR 20160081813 A KR20160081813 A KR 20160081813A KR 102619328 B1 KR102619328 B1 KR 102619328B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chuck
temperature
wafer
controlling
heater
Prior art date
Application number
KR1020160081813A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180002373A (ko
Inventor
방부강
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020160081813A priority Critical patent/KR102619328B1/ko
Publication of KR20180002373A publication Critical patent/KR20180002373A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102619328B1 publication Critical patent/KR102619328B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

웨이퍼의 전기적 특성을 검사하기 위한 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법이 개시된다. 척의 온도를 제어하는 방법은 먼저, 척에 배치되어 검사 공정이 완료된 웨이퍼를 척으로부터 언로딩하여 검사 대기중인 웨이퍼로 교체하는 동안 척을 가열하여 척의 온도를 기 설정된 기준 온도 범위의 최대 임계값보다 높게 상승시킨다. 이어, 척에 새로 로딩된 교체된 웨이퍼를 얼라인 하는 동안 척의 온도가 기준 온도 범위 안에 들어오도록 척을 냉각시킨다. 이어, 척의 온도를 기준 온도 범위 내로 유지시키면서 교체된 웨이퍼에 대해 전기적 특성을 검사한다. 이와 같이, 척의 온도를 제어하는 방법은 웨이퍼를 교체하는 동안 척의 온도를 미리 상승시켜 놓음으로써, 척의 온도를 조절하기 위한 대기 시간 없이 새로 로딩된 웨이퍼로 뺏기는 열만큼 척의 온도를 사전에 보상할 수 있다.

Description

웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법{Method for controlling temperture of chuck for wafer test process}
본 발명의 실시예들은 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 프로브 카드를 이용하여 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼에 대하여 전기적인 특성을 검사하는 공정에서 웨이퍼를 지지하는 척의 온도를 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 집적 회로 소자들과 같은 반도체 소자들은 반도체 웨이퍼 상에 일련의 반도체 공정들을 반복적으로 수행함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정, 박막을 전기적 특성들을 갖는 패턴들로 형성하기 위한 식각 공정, 패턴들에 불순물들을 주입 또는 확산시키기 위한 이온 주입 공정 또는 확산 공정, 패턴들이 형성된 웨이퍼로부터 불순물들을 제거하기 위한 세정 및 린스 공정 등을 반복적으로 수행함으로써 반도체 회로 소자들이 웨이퍼 상에 형성될 수 있다.
이러한 일련의 공정들을 통해 반도체 소자들을 형성한 후 반도체 소자들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 검사 공정이 수행될 수 있다. 검사 공정은 복수의 탐침들을 갖는 프로브 카드를 포함하는 프로브 스테이션과 전기적인 신호를 제공하기 위하여 프로브 카드와 연결된 테스터에 의해 수행될 수 있다.
검사 공정을 위해 검사 챔버의 상부에는 프로브 카드가 장착될 수 있으며, 프로브 카드 아래에는 웨이퍼를 지지하는 척이 배치될 수 있다. 척의 아래에는 척을 회전시키는 회전 구동부가 배치될 수 있으며, 회전 구동부의 아래에는 척을 수직 방향으로 이동시키는 수직 구동부와 척을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부가 배치될 수 있다.
검사 공정은 웨이퍼를 고온으로 가열하여 진행할 수 있으며, 이를 위해 척에 내장된 히터를 구동시켜 척을 약 90℃ 이상의 고온으로 가열한다. 그러나 검사 공정을 위해 프로브 스테이션에 투입되는 웨이퍼는 상온 상태의 웨이퍼, 즉 척보다 낮은 온도의 웨이퍼가 투입되기 때문에 웨이퍼 교체시 교체된 웨이퍼로 인해 척의 온도가 떨어질 수 있다. 척의 온도가 감소될 경우 웨이퍼를 적정 온도로 가열할 수 없어 웨이퍼에 대한 검사가 정상적으로 이루어질 수 없다.
이를 방지하기 위해 종래의 척의 온도를 조절하는 방법은 웨이퍼 교체 후 척을 가열하며 교체된 웨이퍼로 인해 감소된 척의 온도를 적정 온도까지 상승시킨 다음 교체된 웨이퍼에 대한 전기적 특성을 검사한다. 따라서, 검사 공정 설비는 웨이퍼를 교체할 때마다 척의 온도가 적정 온도로 상승될 때까지 대기해야 하며, 이로 인해 공정 시간 증가하고 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 웨이퍼 검사 공정에서 웨이퍼 교체 후 척의 온도를 조절하기 위해 검사 공정 설비를 대기시킬 필요없이 척의 온도를 조절할 수 있는 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법은, 척에 배치되어 검사 공정이 완료된 웨이퍼를 상기 척으로부터 언로딩하여 검사 대기중인 웨이퍼로 교체하는 동안 상기 척을 가열하여 상기 척의 온도를 기 설정된 기준 온도 범위의 최대 임계값보다 높게 상승시키는 단계, 상기 척에 새로 로딩된 교체된 웨이퍼를 얼라인 하는 동안 상기 척의 온도가 상기 기준 온도 범위 안에 들어오도록 상기 척을 냉각시키는 단계, 및 상기 척의 온도를 상기 기준 온도 범위 내로 유지시키면서 상기 교체된 웨이퍼에 대해 전기적 특성을 검사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척의 온도를 상기 최대 임계값보다 높게 상승시키는 단계는, 상기 척을 가열하는 히터의 전력값을 기 설정된 최대 전력값으로 높여 상기 척을 가열하되 웨이퍼 교체 시간 동안 상기 히터의 전력값을 상기 최대 전력값으로 고정시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 히터의 최대 전력값은 상기 웨이퍼 교체 시간에 따라 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척을 냉각시키는 단계는, 상기 척의 온도를 감소시키기 위해 상기 히터의 전력값을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척을 냉각시키는 단계는, 상기 척을 냉각시키기 위한 냉각 유닛에 공급되는 냉각 유체의 유량을 조절하여 상기 척을 냉각시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척을 냉각시키는 단계는, 상기 히터의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량 및 상기 교체된 웨이퍼를 얼라인하는 시간을 조절하여 상기 척의 온도를 상기 기준 온도 범위 안에 들어오도록 조절하되 상기 히터의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량은 상기 웨이퍼 얼라인 시간과 상기 교체된 웨이퍼에 의한 상기 척의 온도 감소 정도에 근거하여 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 척을 냉각시키는 단계는, 상기 척의 현재 온도를 센싱하여 상기 척의 현재 온도와 설정된 웨이퍼 얼라인 시간에 따라 상기 히터의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법은 웨이퍼를 교체하는 동안 척의 온도를 미리 상승시켜 놓음으로써, 새로 로딩된 웨이퍼로 뺏기는 열만큼 척의 온도를 사전에 보상할 수 있다. 특히, 웨이퍼의 교체 시간과 웨이퍼의 얼라인 시간을 이용하여 척의 온도 조절이 이루어지므로, 척의 온도를 조절하기 위한 별도의 대기 시간 없이 웨이퍼 얼라인 직후 웨이퍼에 대한 전기적 특성 검사를 실시할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 조절하는 방법은 공정 시간을 단축시키고 검사 신뢰도와 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 지지 모듈을 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 조절하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 웨이퍼 검사 공정에서 도 3에 도시된 온도 조절 방법에 따른 척의 온도 변화와 종래의 온도를 조절하는 방법에 따른 척의 온도 변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.
본 발명의 실시예들에서 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들이 이들 사이에 개재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접 배치되거나 연결되는 것으로 설명되는 경우 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하기 위한 프로브 스테이션을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 지지 모듈을 설명하기 위한 개략적인 부분 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 프로브 스테이션(400)은 반도체 소자들이 형성된 웨이퍼(10)에 대하여 프로브 카드(20)를 이용해 전기적인 특성 검사를 수행할 수 있다. 상기 프로브 스테이션(400)은 검사 챔버(110), 상기 웨이퍼(10)를 지지하는 기판 지지 모듈(200), 및 상기 기판 지지 모듈(200)의 온도를 조절하기 위한 온도 제어부(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 검사 챔버(110)는 상기 웨이퍼(10)에 대하여 전기적 검사를 수행하기 위한 공정 공간을 제공하며, 상기 공정 공간에는 상기 프로브 카드(20)와 상기 기판 지지 모듈(200)이 배치될 수 있다.
상기 기판 지지 모듈(200)은 상면에 상기 웨이퍼(10)가 안착되는 척(210), 상기 척(10)과 상기 웨이퍼(10)를 가열하기 위한 히터(220), 상기 히터(220)의 열이 히터(220)의 하측으로 전도되는 것을 차단하기 위한 단열 플레이트(230), 및 상기 척(210)을 회전시키기 위한 회전 구동부(250)를 포함할 수 있다.
상기 척(210)은 상기 프로브 카드(20)의 아래에 배치되고, 대체로 원 기둥 형상을 가지며, 상기 웨이퍼(10)를 지지할 수 있다. 상기 척(210)은 상기 웨이퍼(10)와 상기 척(210)을 냉각시키기 위한 냉각 유닛(212)을 내장할 수 있다. 상기 냉각 유닛(212)은 내부에 냉각 유체가 순환되는 냉각 유로(40)가 형성되며, 상기 척(210)과 상기 척(210)에 로딩된 웨이퍼(10)가 적정 온도를 유지하도록 상기 척(210)을 냉각시킨다.
상기 척(210)의 아래에는 상기 척(210)을 기 설정된 기준 온도, 즉, 적정 공정 온도로 가열하기 위한 상기 히터(220)가 배치될 수 있다. 상기 히터(220)가 구동되면 상기 척(210)의 온도가 상승하여 상기 척(210)에 안착된 상기 웨이퍼(10)가 가열된다.
상기 히터(220)의 아래에는 상기 단열 플레이트(230)가 배치될 수 있다. 상기 단열 플레이트(230)는 상기 척(210)의 열이 상기 히터(220)의 하측, 즉, 상기 회전 구동부(250)로 전도되는 것을 차단한다.
상기 단열 플레이트(230)의 아래에는 상기 회전 구동부(250)가 배치되며, 상기 회전 구동부(250)는 상기 척(210)을 회전시킬 수 있다. 도면에는 상세히 도시하지 않았으나, 상기 회전 구동부는 모터와 상기 모터에 의해 회전하는 크로스 롤러 베어링 등으로 구성될 수 있다.
상기 회전 구동부(250)의 아래에는 상기 척(210)을 수직 방향으로 이동시키는 수직 구동부(260)가 배치될 수 있다. 상기 수직 구동부(260)는 척 스테이지(270) 상에 배치될 수 있으며, 상기 척 스테이지(270)의 아래에는 상기 척(210)을 수평 방향으로 이동시키는 수평 구동부(280)가 배치될 수 있다. 상기 회전 구동부(250)와 상기 수직 구동부(260) 및 상기 수평 구동부(270)는 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(22)에 대한 상기 웨이퍼(10) 상의 패드들의 위치와 상기 척(210)의 수직 및 수평 위치를 조절하여 상기 프로브 카드(20)와 상기 웨이퍼(10)를 정렬할 수 있다.
상기 기판 지지 모듈(200)의 상측에는 상기 프로브 카드(20)가 배치될 수 있다. 상기 웨이퍼(10)와 상기 프로브 카드(20)의 정렬이 완료되면, 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(22)이 상기 웨이퍼(10) 상의 검사 패드들에 접촉되어 검사 신호를 인가한다. 여기서, 상기 프로브 스테이션(400)은 상기 웨이퍼(10)의 전기적 특성을 검사하기 위한 테스터(30)와 연결될 수 있다. 상기 테스터(30)는 상기 프로브 카드(20)를 통해 상기 검사 신호를 상기 반도체 소자들에 인가하고, 상기 반도체 소자들로부터 출력되는 신호들을 통해 상기 웨이퍼(10)의 전기적인 특성을 검사한다.
상기 프로브 스테이션(400)은 상기 척(210)의 일측에 배치된 하부 정렬 카메라(120)와 상기 프로브 카드(20)의 일측에 배치된 상부 정렬 카메라(130)를 더 구비할 수 있다.
상기 하부 정렬 카메라(120)는 상기 척 스테이지(270) 상에 배치되어 상기 척(210)과 함께 이동 가능하며, 상기 프로브 카드(20)의 탐침들(22)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 상기 하부 정렬 카메라(120)는 상기 척(210)의 상측에 배치되어 상기 웨이퍼(10) 상의 패턴들에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 도면에는 상세히 도시하지 않았으나, 상기 상부 정렬 카메라(130)는 브릿지 형태를 갖는 구동부에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있다. 특히, 상기 하부 및 상부 정렬 카메라들(120, 130)은 상기 웨이퍼(10)와 상기 프로브 카드(20) 사이의 정렬을 위해 사용될 수 있다.
한편, 상기 척(210)의 온도는 상기 온도 제어부(300)에 의해 조절될 수 있다. 상기 온도 제어부(300)는 상기 웨이퍼(10)에 대한 전기적 특성 검사가 정확하게 이루어지도록 상기 냉각 유닛(212)과 상기 히터(220)를 제어하여 검사 공정 동안 상기 척(210)의 온도를 적정 공정 온도 범위인 기 설정된 기준 온도 범위 안으로 유지시킨다.
특히, 상기 검사 공정을 위해 대기중인 웨이퍼들은 고온으로 유지되는 상기 척(210)과 달리 상온, 즉, 상기 척(210) 보다 낮은 온도로 유지된다. 따라서, 상기 검사 공정이 완료되어 상기 척(210) 상에 배치된 웨이퍼를 언로딩하고 새로운 웨이퍼를 상기 척(210)에 로딩할 경우 새로 로딩된 웨이퍼, 즉, 교체된 웨이퍼에 상기 척(210)이 갑자기 열을 너무 많이 뺏겨 상기 척(210)의 온도가 상기 기준 온도 범위의 최하 임계치보다 낮아질 수 있다.
이를 방지하기 위해, 상기 온도 제어부(300)는 상기 척(210) 상에 배치된 웨이퍼의 검사 공정이 완료된 후 상기 새로운 웨이퍼가 상기 척(210)에 로딩되기 전에 상기 척(210)의 온도를 미리 상승시켜 상기 교체된 웨이퍼에 뺏기는 열만큼 상기 척(210)의 온도를 보상한다.
또한, 상기 기판 지지 모듈(200)은 상기 척(210)의 온도를 보다 정확하게 조절하기 위해 상기 척(210)의 온도를 센싱하는 제1 온도 센서(242)와 상기 척(210)에 배치된 웨이퍼(10)의 온도를 센싱하는 제2 온도 센서(244)를 구비할 수 있다. 상기 온도 제어부(300)는 상기 제1 및 제2 온도 센서들(242, 244)로부터 수신된 센싱 결과값들을 참조하여 상기 척(210)의 온도를 좀 더 정확하게 조절할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 상기 온도 제어부(300)가 효율적인 검사 공정을 위해 상기 검사 공정의 각 단계에 따라 상기 척(210)의 온도를 조절하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 조절하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼(10) 검사 공정에서 척(210)의 온도를 조절하는 방법은, 먼저, 상기 척(210) 상에 배치되어 검사 공정이 완료된 웨이퍼를 상기 척(210)으로부터 언로딩하여 대기중인 새로운 웨이퍼로 교체하는 동안 온도 제어부(300)는 상기 척(210)의 온도를 기 설정된 기준 온도 범위의 최대 임계값보다 높게 상승시킨다(단계 S110). 구체적으로, 현재 상기 척(210)에 배치된 웨이퍼에 대한 검사 공정이 완료된 직후부터 상기 새로운 웨이퍼가 상기 척(210)에 로딩되기 전까지, 상기 온도 제어부(300)는 상기 히터(220)의 전력값을 기 설정된 최대 전력값으로 높여 상기 히터(220)에 의해 상기 척(210)을 가열한다. 이때, 상기 온도 제어부(300)는 상기 척(210) 상의 웨이퍼를 교체하는 웨이퍼 교체 시간 동안 상기 히터(220)의 전력값을 상기 최대 전력값으로 고정시킬 수 있다. 여기서, 상기 히터(220)의 최대 전력값은 상기 웨이퍼 교체 시간에 따라 그 값이 결정될 수 있다.
이어, 상기 척(210)에 새로 로딩된 웨이퍼를 얼라인 하는 동안 상기 온도 제어부(300)는 상기 단계 S110에서 상기 기준 온도 범위의 최대 임계값보다 높게 가열된 상기 척(210)을 냉각시켜 상기 척(210)의 온도가 상기 기준 온도 범위 안에 들어오도록 조절한다(단계 S120). 그 결과, 적정 검사 공정 온도보다 높았던 상기 척(210)이 웨이퍼(10)의 검사 공정을 진행하기 위한 적정 공정 온도로 다시 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 온도 제어부(300)는 상기 척(210)을 냉각시키기 위해 상기 히터(220)의 전력값을 감소시키도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 온도 제어부(300)는 상기 척(220)을 보다 빨리 냉각시키기 위해 상기 냉각 유닛(212)에 공급되는 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다. 즉, 상기 온도 제어부(300)는 상기 냉각 유닛(212)의 냉각 유체의 유량을 증가시켜 상기 척(210)을 단시간 안에 상기 기준 온도 범위 안으로 냉각시킬 수 있다. 여기서, 상기 온도 제어부(300)는 상기 히터(220)의 전력값과 상기 냉각 유닛(212)의 상기 냉각 유체의 유량 및 상기 척(210)에 새로 로딩된 웨이퍼를 얼라인하는 시간을 조절하여 상기 상기 척(210)의 온도를 상기 기준 온도 범위 안에 들어오도록 조절할 수 있으며, 상기 히터(220)의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량은 상기 웨이퍼 얼라인 시간과 상기 새로 로딩된 웨이퍼에 의한 상기 척(210)의 온도 감소 정도에 근거하여 조절될 수 있다.
또한, 상기 단계 S120에서, 상기 온도 제어부(300)는 상기 제1 온도 센서(242)로부터 상기 척(210)의 현재 온도 값을 수신하여 상기 척(210)의 현재 온도와 현재 설정된 웨이퍼 얼라인 시간에 따라 상기 히터(220)의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다.
한편, 상기 웨이퍼의 얼라인이 완료되면 상기 프로브(20)로부터 검사 신호를 상기 새로 로딩된 웨이퍼에 인가하여 웨이퍼에 대한 전기적 특성 검사를 하며, 상기 프로브(20)에 의해 웨이퍼에 대한 검사가 이루어지는 동안 상기 온도 제어부(300)는 상기 척(210)의 온도를 상기 기준 온도 범위로 유지시킨다(단계 S130). 여기서, 상기 온도 제어부(300)는 상기 제1 온도 센서(242)와 상기 제2 온도 센서(244)로부터 상기 척(210)과 상기 웨이퍼(10)의 현재 온도값을 센싱하여 상기 척(210)과 상기 웨이퍼(10)의 현재 온도에 따라 상기 히터(220)의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량을 조절할 수 있다.
도 4는 웨이퍼 검사 공정에서 도 3에 도시된 온도 조절 방법에 따른 척의 온도 변화와 종래의 온도를 조절하는 방법에 따른 척의 온도 변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 제1 그래프 라인(PT)과 제2 그래프 라인(AT)은 상기 검사 공정을 진행하는 동안 상기 척(210)의 온도 변화를 나타낸 그래프 라인들로서, 상기 제1 그래프 라인(PT)은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 조절 방법에 의해 상기 척(210)의 온도를 조절한 경우를 나타내며 상기 제2 그래프 라인(AT)은 종래의 온도 조절 방법에 따라 상기 척(210)의 온도를 조절한 경우를 나타낸다.
상기 제1 그래프 라인(PT)을 살펴보면, 상기 웨이퍼를 교체하는 동안 상기 척(210)이 가열되어 상기 척(210)의 온도가 상기 기준 온도 범위의 최대 임계값보다 높다. 이렇게 높아진 상기 척(210)의 온도는 새로 로딩된 웨이퍼를 얼라인 하는 동안 상기 척(210)으로부터 새로 로딩된 웨이퍼로 전도되는 열과 상기 히터(220)와 상기 냉각 유닛(212; 도 2 참조)에 의해 상기 척(210)이 냉각되어 상기 기준 온도 범위 안으로 낮아진다. 이에 따라, 상기 웨이퍼의 얼라인 완료 후 대기 시간없이 곧바로 상기 프로브(20)를 이용한 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사가 진행된다.
반면, 상기 제2 그래프 라인(AT)을 살펴보면, 상기 웨이퍼를 교체하는 동안 상기 척(210)의 온도에 변화가 없음을 알 수 있다. 이에 따라, 새로 로딩된 웨이퍼를 얼라인 하는 동안 상기 척(210)의 열이 상기 새로 로딩된 웨이퍼에 전도되어 상기 척(210)의 온도가 상기 기준 온도 범위보다 낮아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 얼라인 완료 후 곧바로 상기 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 실시하지 못하고 상기 척(210)의 온도가 상기 기준 온도 범위 안으로 들어올 때까지 약 14초 정도 대기해야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 검사 공정에서 척(210)의 온도 조절 방법은 웨이퍼를 교체하는 동안 상기 척(210)의 온도를 미리 상승시켜 놓음으로써, 새로 로딩된 웨이퍼로 뺏기는 열만큼 상기 척(210)의 온도를 사전에 보상할 수 있다. 특히, 상기 웨이퍼의 교체 시간과 상기 웨이퍼의 얼라인 시간을 이용하여 상기 척(210)의 온도 조절이 이루어지므로, 상기 척(210)의 온도를 조절하기 위한 별도의 대기 시간 없이 웨이퍼 얼라인 직후 웨이퍼에 대한 전기적 특성 검사를 실시할 수 있다. 이에 따라, 상기 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 조절하는 방법은 공정 시간을 단축시키고 검사 신뢰도와 생산성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 챔버 120, 130 : 정렬 카메라
200 : 기판 지지 모듈 210 : 척
220 : 히터 230 : 단열 플레이트
250 : 회전 구동부 260 : 수직 구동부
270 : 척 스테이지 280 : 수평 구동부
300 : 온도 제어부 400 : 프로브 스테이션

Claims (7)

  1. 척에 배치되어 검사 공정이 완료된 웨이퍼를 상기 척으로부터 언로딩하여 검사 대기중인 웨이퍼로 교체하는 동안 상기 척을 가열하여 상기 척의 온도를 기 설정된 기준 온도 범위의 최대 임계값보다 높게 상승시키는 단계;
    상기 척에 새로 로딩된 교체된 웨이퍼를 얼라인 하는 동안 상기 척의 온도가 상기 기준 온도 범위 안에 들어오도록 상기 척을 냉각시키는 단계; 및
    상기 척의 온도를 상기 기준 온도 범위 내로 유지시키면서 상기 교체된 웨이퍼에 대해 전기적 특성을 검사하는 단계를 포함하되,
    상기 척을 냉각시키는 단계에서 상기 척의 온도를 측정하기 위한 제1 온도 센서의 측정값에 기초하여 상기 척을 가열하기 위한 히터의 전력값과 상기 척을 냉각시키기 위한 냉각 유닛에 공급되는 냉각 유체의 유량을 조절하고,
    상기 웨이퍼의 전기적 특성을 검사하는 단계에서 상기 제1 온도 센서의 측정값과 상기 웨이퍼의 온도를 측정하기 위하여 상기 척에 배치된 제2 온도 센서의 측정값에 기초하여 상기 히터의 전력값과 상기 냉각 유체의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 척의 온도를 상기 최대 임계값보다 높게 상승시키는 단계는, 상기 히터의 전력값을 기 설정된 최대 전력값으로 높여 상기 척을 가열하되 웨이퍼 교체 시간 동안 상기 히터의 전력값을 상기 최대 전력값으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히터의 최대 전력값은 상기 웨이퍼 교체 시간에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020160081813A 2016-06-29 2016-06-29 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법 KR102619328B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160081813A KR102619328B1 (ko) 2016-06-29 2016-06-29 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160081813A KR102619328B1 (ko) 2016-06-29 2016-06-29 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180002373A KR20180002373A (ko) 2018-01-08
KR102619328B1 true KR102619328B1 (ko) 2024-01-02

Family

ID=61003988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160081813A KR102619328B1 (ko) 2016-06-29 2016-06-29 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102619328B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102622092B1 (ko) * 2018-11-02 2024-01-09 세메스 주식회사 웨이퍼 서포팅 모듈의 온도 제어 방법
US20230420274A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-28 Tel Manufacturing And Engineering Of America, Inc. Radiatively-Cooled Substrate Holder

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4659328B2 (ja) * 2002-10-21 2011-03-30 東京エレクトロン株式会社 被検査体を温度制御するプローブ装置
TWI321820B (en) * 2006-08-25 2010-03-11 Star Techn Inc Integrated circuits probing apparatus having a temperature-adjusting mechanism
JP4917981B2 (ja) * 2007-07-10 2012-04-18 東京エレクトロン株式会社 検査方法及び検査方法を記録したプログラム記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180002373A (ko) 2018-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9863977B2 (en) Method of contacting substrate with probe card
JP4744382B2 (ja) プローバ及びプローブ接触方法
JP7042158B2 (ja) 検査装置及び温度制御方法
JP2007165390A (ja) 検査装置及び方法
US11092641B2 (en) Inspection apparatus and inspection method
KR20180043815A (ko) 웨이퍼 검사 장치 및 웨이퍼 검사 방법
KR102619328B1 (ko) 웨이퍼 검사 공정에서 척의 온도를 제어하는 방법
KR102430478B1 (ko) 웨이퍼 검사 방법
JP7474407B2 (ja) プローバ及びプローブ検査方法
US10818526B2 (en) Apparatus of controlling temperature in wafer cleaning equipment and method thereof
US11307223B2 (en) Inspection device and method of controlling temperature of probe card
KR102467069B1 (ko) 웨이퍼를 지지하는 척에서 변형된 웨이퍼를 진공 흡착하는 방법
KR102622092B1 (ko) 웨이퍼 서포팅 모듈의 온도 제어 방법
JP7345320B2 (ja) 検査装置及びプローブカードの温度調整方法
KR100789699B1 (ko) 고온 및 저온의 테스트 가능한 웨이퍼 프로버 장치
KR20170137334A (ko) 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 프로브 스테이션
JP2007324181A (ja) プローバ及びプロービング方法
KR20200065660A (ko) 프로브 카드의 탐침 세정 방법
KR102594505B1 (ko) 기판 온도 조절 장치
JP2007234645A (ja) プローバ温度制御装置、及び、方法
JP7352812B2 (ja) プローバ及びプローブ検査方法
JP4959669B2 (ja) プローブ装置
JP2008082792A (ja) 検査装置及び検査方法
KR20180069385A (ko) 반도체 소자 검사 방법
KR20060023220A (ko) 반도체 제조용 베이크 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant