KR102623795B1 - 탑재대의 온도 조정 방법 및 검사 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 탑재대에 휨을 발생시키지 않고, 탑재대에 의한 검사 대상의 디바이스로부터의 흡열 성능을 향상시킨다.
[해결 수단] 기판에 형성된 검사 대상 디바이스를 검사하는 검사 장치에 있어서, 기판이 탑재되는 탑재대의 온도를 조정하는 방법으로서, 상기 탑재대의 기판 탑재면은 복수의 영역으로 구획되고, 상기 복수의 영역 각각에 대해 히터가 마련되고, 상기 복수의 영역 중 검사 대상 디바이스에 대응하는 주영역의 온도가 설정 온도가 되도록, 당해 주영역의 상기 히터를 피드백 제어하는 공정과, 상기 기판 탑재면에 있어서의 상기 복수의 영역 중 상기 주영역에 인접하는 부영역의 상기 히터를 제어하는 공정을 포함하고, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하는 공정은, 상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우, 상기 주영역과 상기 부영역의 온도차가 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하고, 상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있는 경우, 상기 설정 온도와 상기 부영역의 온도의 차가 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어한다.

Description

탑재대의 온도 조정 방법 및 검사 장치{METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF SUBSTRATE SUPPORT AND INSPECTION APPARATUS}
본 개시는, 탑재대의 온도 조정 방법 및 검사 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 검사 장치용의 히터가 개시되어 있다. 이 히터는, 기판의 내부에 발열체를 마련하여 이루어지고, 상기 기판은, 복수의 세그먼트를 조합하는 것에 의해, 전체로서 원판 형상의 기판으로 되어 있다. 각 세그먼트로서는, 원판 형상인 것, 원판 형상인 것의 외측 주위를 둘러싸도록 마련된 폭넓은 원판 형상인 것이 있다. 또, 특허문헌 1에는, 기판의 각 세그먼트에 측온 소자를 장착하고, 세그먼트마다 온도 제어를 행하는 것이 개시되어 있다.
일본 특허공개 2002-184558호 공보
본 개시에 따른 기술은, 탑재대에 휨을 발생시키지 않고, 탑재대에 의한 검사 대상의 디바이스로부터의 흡열 성능을 향상시킨다.
본 개시의 일 태양은, 기판에 형성된 검사 대상 디바이스를 검사하는 검사 장치에 있어서, 기판이 탑재되는 탑재대의 온도를 조정하는 방법으로서, 상기 탑재대의 기판 탑재면은 복수의 영역으로 구획되고, 상기 복수의 영역 각각에 대해 히터가 마련되고, 상기 복수의 영역 중 검사 대상 디바이스에 대응하는 주영역의 온도가 설정 온도가 되도록, 당해 주영역의 상기 히터를 피드백 제어하는 공정과, 상기 기판 탑재면에 있어서의 상기 복수의 영역 중 상기 주영역에 인접하는 부영역의 상기 히터를 제어하는 공정을 포함하고, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하는 공정은, 상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우, 상기 주영역과 상기 부영역의 온도차가 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하고, 상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있는 경우, 상기 설정 온도와 상기 부영역의 온도의 차가 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어한다.
본 개시에 의하면, 탑재대에 휨을 발생시키지 않고, 탑재대에 의한 검사 대상의 디바이스로부터의 흡열 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 검사 장치의 구성의 개략을 나타내는 정면도이다.
도 3은 스테이지의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 가열부의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 제어부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 블럭도이다.
도 6은 가열 제어부의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 블럭도이다.
반도체 디바이스(이하, 「디바이스」라고 한다)의 제조 프로세스에서는, 다수의 디바이스가 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 한다) 등의 기판 상에 동시에 형성된다. 형성된 디바이스는, 전기적 특성 등의 검사가 행해지고, 우량품과 불량품으로 선별된다. 디바이스의 검사는, 예를 들면, 각 디바이스로 분할되기 전의 기판 상태에서, 검사 장치를 이용하여 행해진다.
또, 검사 장치에는, 고온이나 저온에서의 디바이스의 전기적 특성 검사를 행할 수 있도록, 기판이 탑재되는 탑재대에, 히터나 냉각 기구가 마련되어 있는 것도 있다.
탑재대에 히터를 마련하는 경우, 탑재대의 기판 탑재면을 복수의 영역으로 구획하고, 각 영역에 히터를 마련하는 경우가 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이 경우, 예를 들면, 기판 탑재면의 각 영역의 온도를 측정하고, 각 영역이 설정 온도가 되도록, 히터를 피드백 제어하고, 기판 탑재면의 온도를 기판면 내에서 균일하게 한다. 이하, 이와 같은 제어를 전체 균일 제어라고 한다.
그런데, 근년, 디바이스로서의 로직계 집적 회로의 검사에서는, 디바이스의 고집적화 및 고속화가 진행되어 발열량이 많아지고 있기 때문에, 기판에 형성된 디바이스를 일괄하여 검사할 수 없게 되고 있다. 그 때문에, 디바이스 1개마다 또는 몇 개마다 검사를 행하는 것이 주류로 되고 있다.
그러나, 디바이스 1개마다 또는 몇 개마다 검사를 행하는 경우, 전술의 전체 균일 제어를 행하면, 검사 대상 디바이스가 위치하는 영역과, 그 주위의 영역이 등온이기 때문에, 상기 주위의 영역의 열이 열부하가 되고, 탑재대에 의한, 검사 대상 디바이스로부터의 흡열 성능이 저하되어 버린다. 그 결과, 검사 대상 디바이스의 급격한 발열이 생겼을 때 등에, 기판 탑재면에 있어서의, 검사 대상 디바이스가 위치하는 영역의 온도가, 설정 온도를 크게 상회해 버리는 경우가 있다.
또, 탑재대의 기판 탑재면의 온도의 제어 방법으로서는, 전술 외에, 기판 탑재면에 있어서의, 검사 대상의 디바이스가 위치하는 영역만, 히터를 전술과 마찬가지로 피드백 제어하고, 그 밖의 영역에 대해서는 히터를 OFF로 하는 방법도 있다. 이하, 이와 같은 제어를 부분 집중 제어라고 한다. 이 부분 집중 제어에서는, 전술의 전체 균일 제어에 비해, 탑재대에 의한 검사 대상 디바이스로부터의 흡열 성능은 향상되지만, 기판 탑재면에 있어서의, 검사 대상 디바이스가 위치하는 영역만 고온이 되어, 탑재대에 휨이 발생해 버린다. 그 결과, 정확한 전기적 특성 검사를 행할 수 없게 되는 경우가 있다.
그래서, 본 개시에 따른 기술은, 탑재대에 휨을 발생시키지 않고, 탑재대에 의한 검사 대상의 디바이스로부터의 흡열 성능을 향상시킨다.
이하, 본 실시형태에 따른 탑재대의 온도 조정 방법 및 검사 장치에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙이는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.
우선, 본 실시형태에 따른 검사 장치의 구성에 대해 설명한다. 도 1 및 도 2는 각각, 본 실시형태에 따른 검사 장치(1)의 구성의 개략을 나타내는 사시도 및 정면도이다. 도 2에서는, 도 1의 검사 장치(1)의 후술의 수용실과 로더가 내장하는 구성 요소를 나타내기 위해, 그 일부가 단면으로 나타나고 있다.
검사 장치(1)는, 기판으로서의 웨이퍼 W에 형성된 디바이스(도시하지 않음)의 전기적 특성의 검사를 행하는 것이다. 웨이퍼 W에는 디바이스가 n개(n은 2 이상의 자연수) 즉 복수 형성되어 있고, 검사 장치(1)는, 한 번의 검사로 m개(m은 n 미만의 자연수)의 디바이스를 동시에 검사한다. 한편, 이하에서는, 검사 대상 디바이스의 수는 1개인 것으로 한다. 검사 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 검사 시에 웨이퍼 W를 수용하는 수용실(2)과, 수용실(2)에 인접하여 배치되는 로더(3)와, 수용실의 상방을 덮도록 배치되는 테스터(4)를 구비한다.
수용실(2)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내부가 공동(空洞)인 하우징이고, 웨이퍼 W가 탑재되는 탑재대로서의 스테이지(10)를 갖는다. 스테이지(10)는, 해당 스테이지(10)에 대한 웨이퍼 W의 위치가 어긋나지 않도록 웨이퍼 W를 흡착 유지한다. 또, 스테이지(10)는, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 자재로 구성되어 있고, 이 구성에 의해, 후술의 프로브 카드(11)와 웨이퍼 W의 상대 위치를 조정하여 웨이퍼 W의 표면의 전극을 프로브 카드(11)의 프로브(11a)와 접촉시킬 수 있다.
수용실(2)에 있어서의 스테이지(10)의 상방에는, 스테이지(10)에 대향하도록 프로브 카드(11)가 배치된다. 프로브 카드(11)는, 웨이퍼 W에 형성된 디바이스의 전극 등에 전기적으로 접촉하는 프로브(11a)를 갖는다.
또, 프로브 카드(11)는, 인터페이스(12)를 통하여 테스터(4)에 접속되어 있다. 각 프로브(11a)는, 전기적 특성 검사 시에, 웨이퍼 W에 형성된 각 디바이스의 전극에 접촉하고, 테스터(4)로부터의 전력을 인터페이스(12)를 통하여 디바이스에 공급하고, 또한, 디바이스로부터의 신호를 인터페이스(12)를 통하여 테스터(4)에 전달한다.
로더(3)는, 반송 용기인 FOUP(도시하지 않음)에 수용되어 있는 웨이퍼 W를 취출하고 수용실(2)의 스테이지(10)에 반송한다. 또, 로더(3)는, 디바이스의 전기적 특성 검사가 종료된 웨이퍼 W를 스테이지(10)로부터 수취하고, FOUP에 수용한다.
또한, 로더(3)는, 스테이지(10)의 온도 제어 등의 각종 제어를 행하는 제어부(13)를 갖는다. 베이스 유닛이라고도 칭해지는 제어부(13)는, 예를 들면 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 검사 장치(1)에 있어서의 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 한편, 상기 프로그램은, 컴퓨터로 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 당해 기억 매체로부터 제어부(13)에 인스톨된 것이어도 된다. 프로그램의 일부 또는 전부는 전용 하드웨어(회로 기판)로 실현되어도 된다. 제어부(13)는, 예를 들면, 배선(14)을 통하여 스테이지(10)에 접속되고, 스테이지(10)의 후술의 탑 플레이트(110)의 온도에 근거하여, 후술의 가열부(120)를 제어한다. 한편, 제어부(13)는 수용실(2)에 마련되어도 된다.
테스터(4)는, 디바이스가 탑재되는 머더 보드의 회로 구성의 일부를 재현하는 테스트 보드(도시하지 않음)를 갖는다. 테스트 보드는, 웨이퍼 W에 형성된 디바이스로부터의 신호에 근거하여, 해당 디바이스의 양부(良否)를 판단하는 테스터 컴퓨터(15)에 접속된다. 테스터(4)에서는, 상기 테스트 보드를 교환하는 것에 의해, 복수종의 머더 보드의 회로 구성을 재현할 수 있다.
또한, 검사 장치(1)는, 유저를 위한 정보를 표시하거나 유저가 지시를 입력하거나 하기 위한 유저 인터페이스부(16)를 구비한다. 유저 인터페이스부(16)는, 예를 들면, 터치 패널이나 키보드 등의 입력부와 액정 디스플레이 등의 표시부로 이루어진다.
전술의 각 구성 요소를 갖는 검사 장치(1)에서는, 웨이퍼 W에 형성된 디바이스의 전기적 특성의 검사 시, 테스터 컴퓨터(15)가, 디바이스와 각 프로브(11a)를 통하여 접속된 테스트 보드에 데이터를 송신한다. 그리고, 테스터 컴퓨터(15)가, 송신된 데이터가 당해 테스트 보드에 의해 올바르게 처리되었는지 여부를 당해 테스트 보드로부터의 전기 신호에 근거하여 판정한다.
다음에, 스테이지(10)의 구성에 대해 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다. 도 3은 스테이지(10)의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 4는, 후술의 가열부(120)의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
스테이지(10)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가열부(120)를 포함하는 복수의 기능부가 적층되어 이루어진다. 스테이지(10)는, 당해 스테이지(10)를 수평 방향 및 연직 방향으로 이동시키는 이동 기구(도시하지 않음) 상에, 열절연부(20)를 개재시켜 탑재된다. 열절연부(20)는, 예를 들면 수지나 그래파이트, 열전도율이 낮은 세라믹 등으로 이루어진다.
스테이지(10)는, 상방부터 차례로, 탑 플레이트(110), 가열부(120), 냉각부(130)를 갖는다.
탑 플레이트(110)는, 그의 상면(110a)이, 웨이퍼 W가 탑재되는 기판 탑재면으로서의 웨이퍼 탑재면이 되는 부재이다. 한편, 이하에서는, 스테이지(10)의 상면이기도 한 탑 플레이트(110)의 상면(110a)을 웨이퍼 탑재면(110a)이라고 기재하는 경우가 있다. 탑 플레이트(110)는 예를 들면 원판 형상으로 형성되어 있다. 또, 탑 플레이트(110)는, 열전도율 및 영률이 높은 재료를 이용하여, 열용량이 작아지도록 얇게 형성되어 있다. 탑 플레이트(110)의 열용량을 작게 함으로써, 예를 들면 가열부(120)의 가열에 의해 탑 플레이트(110)의 온도를 고속으로 변화시킬 수 있다. 한편, 탑 플레이트(110)의 재료로서는, 예를 들면 SiC나, AlN 등의 세라믹이 이용되고, 보다 제작 비용을 억제할 필요가 있는 경우에는, 구리, 알루미늄 등의 금속이 이용된다.
또, 탑 플레이트(110)의 웨이퍼 탑재면(110a)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 영역으로 구획되어 있다. 구체적으로는, 웨이퍼 탑재면(110a)은, 예를 들면, 평면뷰(view)에 있어서 중심에 위치하는 원형의 제 1 영역 Z1과, 그 주위를 둘러싸는 원(圓) 고리 형상의 영역을 3등분한 제 2∼제 4 영역 Z2∼Z4로 구획되어 있다.
또한, 탑 플레이트(110)는, 제 1 영역 Z1에 온도 센서 T10를 갖고, 제 2 영역 Z2에 온도 센서 T20∼T22를 갖고, 제 3 영역 Z3에 온도 센서 T30∼T32를 갖고, 제 4 영역 Z4에 온도 센서 T40∼T42를 갖는다. 즉, 온도 센서 T10, T20∼T22, T30∼T32, T40∼T42 각각을 온도 센서 T로 하면, 탑 플레이트(110)는, 웨이퍼 탑재면(110a)의 영역 Z1∼Z4 각각, 적어도 1개의 온도 센서 T를 갖는다. 각 온도 센서 T는, 웨이퍼 탑재면(110a)에 있어서의 당해 온도 센서 T가 마련된 부분의 온도를 측정한다. 한편, 온도 센서 T10은, 예를 들면, 탑 플레이트(110)의 중심에 마련된다. 온도 센서 T20∼T22, T30∼T32, T40∼T42는, 예를 들면, 탑 플레이트(110)의 중심을 중심으로 한 동일 원주 상에 등간격으로 마련된다.
가열부(120)는, 탑 플레이트(110)를 가열하는 부재이다. 가열부(120)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 탑 플레이트(110)와 냉각부(130)의 사이에 마련되어 있고, 바꾸어 말하면, 냉각부(130)보다 웨이퍼 탑재면(110a)으로부터 가까운 위치에 마련되어 있다. 이 가열부(120)는, 급전에 의해 발열하는 저항 발열체가 내장되어 있다. 저항 발열체는 예를 들면 텅스텐으로 형성된다. 한편, 도시는 생략하지만, 이 가열부(120)와 탑 플레이트(110)의 사이에는, 마이카나 폴리이미드 등의 절연 재료로 형성되는 절연층이나 금속 재료 등의 도전율이 높은 재료로 형성되는 전자기 실드층이 마련되어 있다.
또, 가열부(120)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 탑 플레이트(110)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 각각에 대해 마련되는, 히터(1211∼1214)를 갖는다. 히터(1211∼1214)는, 각각 전술의 저항 발열체가 내장되어 있고, 개별적으로 제어 가능하게 구성되어 있다.
한편, 히터(1211)는, 대응하는 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1 영역 Z1의 형상에 맞추어, 평면뷰 원(圓) 형상으로 형성되고, 히터(1212∼1214)는, 대응하는 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 2∼제 4 영역 Z2∼Z4의 형상에 맞추어, 평면뷰 원호(圓弧) 고리 형상으로 형성되어 있다.
이하에서는, 히터(1211∼1214) 각각을 히터(121)로 생략하는 경우가 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 냉각부(130)는, 가열부(120)의 하방에 마련되어 있다. 이 냉각부(130)는, 탑 플레이트(110)를 냉각하는 부재이고, 예를 들면 원판 형상으로 형성되어 있다. 냉각부(130)의 내부에는, 냉매가 흐르는 유로(131)가 형성되어 있다. 냉각부(130)의 측부에는, 포트(132)가 접속되어 있다. 포트(132)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유로(131)에 냉매를 공급하기 위한 공급 포트(132a)와, 유로(131)로부터 냉매를 배출하기 위한 배출 포트(132b)를 갖는다.
한편, 냉매에는, 예를 들면 불소계 액체, 에틸렌 글리콜 등의 액체, 질소 등의 기체를 이용할 수 있다.
또, 도시는 생략하지만, 이 냉각부(130)와 가열부(120)의 사이에는, 금속 재료 등의 도전율이 높은 재료로 형성되는 전자기 실드층이 마련되어 있다.
이상과 같이 구성되는 가열부(120) 및 냉각부(130)는 제어부(13)에 의해 제어된다.
계속해서, 제어부(13)의, 가열부(120) 및 냉각부(130)의 제어에 관련된 구성에 대해 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는, 제어부(13)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 블럭도이다.
제어부(13)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 기억부(13a)와, 주영역 판정부(13b), 부영역 판정부(13c), 온도 취득부(13d)와, 가열 제어부(13e)와, 냉각 제어부(13f)를 갖는다.
기억부(13a)는, 각종 정보를 기억한다. 예를 들면, 기억부(13a)는, 주영역 Zm의 설정 온도 등을 기억한다. 또, 기억부(13a)는, 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 각각에 대해서, 당해 영역이 부영역일 때의 후술의 오프셋량을 기억한다.
주영역 판정부(13b)는, 스테이지(10)의 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 중에서, 검사 대상 디바이스 D에 대응하는 주영역 Zm을 판정한다. 주영역 판정부(13b)는, 예를 들면, 검사 대상 디바이스 D의 중심 위치의 정보에 근거하여, 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 중, 평면뷰에 있어서 검사 대상 디바이스 D의 중심 위치와 겹치는 영역을 주영역 Zm으로 판정한다. 도 4의 예에서는, 제 3 영역 Z3이 주영역 Zm으로 판정된다.
부영역 판정부(13c)는, 주영역 판정부(13b)의 판정 결과에 근거하여, 스테이지(10)의 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 중에서, 주영역 Zm에 인접하는 부영역 Zs를 판정한다. 예를 들면, 제 1 영역 Z1가 주영역 Zm인 경우, 제 2∼제 4 영역 Z2∼Z4가 부영역 Zs로 판정되고, 제 2 영역 Z2가 주영역 Zm인 경우, 제 1, 제 3, 제 4 영역 Z1, Z3, Z4가 부영역 Zs로 판정된다.
온도 취득부(13d)는, 스테이지(10)의 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 각각의 온도를 취득한다. 구체적으로는, 온도 취득부(13d)는, 온도 센서 T에 의한 측정 결과에 근거하여, 스테이지(10)의 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 각각의 온도를 취득한다.
보다 구체적으로는, 온도 취득부(13d)는, 예를 들면, 온도 센서 T10에 의한 측정 결과를, 제 1 영역 Z1의 온도로서 취득한다.
또, 온도 취득부(13d)는, 예를 들면, 온도 센서 T20∼T22에 의한 측정 결과의 평균값을 제 2 영역 Z2의 온도로서 취득하고, 마찬가지로, 온도 센서 T30∼T32에 의한 측정 결과의 평균값을 제 3 영역 Z3의 온도, 온도 센서 T40∼T42에 의한 측정 결과의 평균값을 제 4 영역 Z4의 온도로서 취득한다.
온도 취득부(13d)는, 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4 중, 주영역 Zm에 대해서는, 당해 영역의 온도로서, 주영역 Zm에 있어서의 검사 대상 디바이스 D가 위치하는 부분의 온도(이하, 「디바이스 위치 온도」라고 하는 경우가 있다)를 취득해도 된다. 디바이스 위치 온도 Td는, 예를 들면, 검사 대상 디바이스 D의 주위의 복수의 온도 센서 T에 의한 측정 결과와, 이들 온도 센서 T 각각의 검사 대상 디바이스 D로부터의 거리에 따른 가중치 부여에 근거하여 산출된다. 상기 가중치 부여에서는, 검사 대상 디바이스 D에 가까울수록 큰 가중이 주어진다. 도 4의 예에서는, 예를 들면, 검사 대상 디바이스 D에 가까운 3개의 온도 센서 T30, T32, T10에 의한 측정 결과 t30, t32, t10과, 온도 센서 T30, T31, T10부터 검사 대상 디바이스 D까지의 거리 r30, r32, r10에 근거하는, 이하의 식(1)에 의해, 디바이스 위치 온도 Td가 산출된다.
Td=(r30·r1·t32+r32·r10·t30+r32·r30·t10)/(r30·r10+r32·r10+r32·r30)…(1)
가열 제어부(13e)는, 주영역 판정부(13b) 및 부영역 판정부(13c)에서의 판정 결과와, 온도 취득부(13d)의 취득 결과에 근거하여, 가열부(120)를 제어하고, 구체적으로는, 가열부(120)의 히터(1211∼1214)를 제어한다. 가열 제어부(13e)의 상세에 대해서는 후술한다.
냉각 제어부(13f)는, 냉각부(130)를 제어한다. 구체적으로는, 냉각 제어부(13f)는, 스테이지(10)의 설정 온도에 근거하여, 냉각부(130)의 유로(131)를 흐르는 냉매의 온도나 유량을 제어한다.
본 실시형태에서는, 가열 제어부(13e) 및 냉각 제어부(13f)의 제어하에, 냉각부(130)에 의한 웨이퍼 탑재면(110a) 전체의 냉각을 행하면서, 웨이퍼 탑재면(110a)의 영역마다 가열부(120)에 의한 가열량을 조정한다. 전기적 특성 검사 시에 웨이퍼 W에 형성된 디바이스가 갑자기 발열한 경우에도, 디바이스의 열을 신속히 흡수할 수 있도록, 냉각부(130)에 의한 냉각은 상시 행해지고 있다.
다음에, 가열 제어부(13e)의 구성에 대해 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은, 가열 제어부(13e)의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 블록도이다.
가열 제어부(13e)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 주영역 제어부(201)와, 부영역 제어부(202∼204)를 갖는다.
주영역 제어부(201)는, 주영역 판정부(13b)에 의해 판정된 주영역 Zm의 히터(121)를 제어한다. 구체적으로는, 주영역 제어부(201)는, 주영역 Zm의 온도 Tm이 제어 목표 온도인 주영역 Zm의 설정 온도 Tt가 되도록, 주영역 Zm의 히터(121)를 피드백 제어하고, 바꾸어 말하면, 제어 연산을 행하여 주영역 Zm의 히터(121)의 조작량을 조정한다. 그 때문에, 주영역 제어부(201)는, 온도 취득부(13d)에서 취득된 주영역 Zm의 온도 Tm의, 설정 온도 Tt에 대한 편차 Δt1을 산출하는 편차 산출기(201a)와, 상기 편차 Δt1에 근거하여 제어 연산(예를 들면 PID 연산)을 행하고 주영역 Zm의 히터(121)의 조작량을 산출하여 출력하는 제어기(201b)를 갖는다. 한편, 이하에 있어서, 「설정 온도」란 「주영역 Zm의 설정 온도」를 의미하는 것으로 한다.
부영역 제어부(202∼204)는 각각, 부영역 판정부(13c)에 의해 판정된 부영역 Zs의 하나의 영역의 히터(121)를 제어한다. 부영역 제어부(202∼204) 각각이 제어 대상으로 하는 부영역 Zs는 서로 상이하다.
부영역 제어부(202∼204)가 행하는 제어는, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우와 생겨 있는 경우에서 상이하다. 한편, 상기 오버슈트는 예를 들면 검사 대상 디바이스 D가 발열하기 시작했을 때에 생긴다.
부영역 제어부(202)는, 편차 산출기(202a)와 제어기(202b)를 갖는다.
주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우, 부영역 제어부(202)는, 주영역 Zm과, 당해 부영역 제어부(202)의 제어 대상의 부영역 Zs의 온도차(Tt-Tm)가, 당해 부영역 Zs에 대한 오프셋량 α가 되도록, 당해 부영역 Zs의 히터(121)를 피드백 제어하고, 바꾸어 말하면, 제어 연산을 행하여 당해 부영역 Zs의 히터(121)의 조작량을 조정한다. 구체적으로는, 부영역 제어부(202)는, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우, 편차 산출기(202a)가, 온도 취득부(13d)에서 취득된 주영역 Zm의 온도 Tm 및 제어 대상의 부영역 Zs의 온도 Ts와 상기 오프셋량 α로부터, 주영역 Zm과 당해 부영역 Zs의 온도차(Tm-Ts)와, 상기 오프셋량 α의 편차 Δt2를 산출한다. 그리고, 제어기(202b)가, 상기 편차 Δt2에 근거하여 제어 연산(예를 들면 PID 연산)을 행하고 제어 대상의 부영역 Zs의 히터(121)의 조작량을 산출하여 출력한다.
주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는 경우, 부영역 제어부(202)는, 설정 온도 Tt와, 당해 부영역 제어부(202)의 제어 대상의 부영역 Zs의 온도 Ts의 온도차가, 당해 부영역 Zs에 대한 상기 오프셋량 α가 되도록, 당해 부영역 Zs의 히터(121)를 피드백 제어한다. 구체적으로는, 부영역 제어부(202)는, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는 경우, 편차 산출기(202a)가, 설정 온도 Tt와 제어 대상의 부영역 Zs의 온도 Ts와 상기 오프셋량 α로부터, 설정 온도 Tt와 당해 부영역 Zs의 온도 Ts의 차(Tt-Ts)와, 상기 오프셋량 α의 편차 Δt2를 산출한다. 그리고, 제어기(202b)가, 상기 편차 Δt2에 근거하여 제어 연산(예를 들면 PID 연산)을 행하고, 제어 대상의 부영역 Zs의 히터(121)의 조작량을 산출하여 출력한다.
부영역 제어부(203, 204)의 구성은, 부영역 제어부(202)의 구성과 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
전술의 오프셋량 α는, 부영역 Zs로부터 주영역 Zm으로의 열유입이 생기지 않도록, 또한, 스테이지(10)의 웨이퍼 탑재면(110a)에 휨이 생기지 않도록, 설정된다. 오프셋량 α는, 전술한 바와 같이 스테이지(10)의 웨이퍼 탑재면(110a)에 휨이 생기지 않도록 설정되기 때문에, 예를 들면 탑 플레이트(110)의 영률이나 두께에 따라 바뀐다.
오프셋량 α는 영역에 따라 상이해도 된다. 또, 오프셋량 α는, 기본적으로 음의 값이지만, 스테이지(10)의 구성에 따라서는 양의 값을 취할 수 있다. 예를 들면, 포트(132)에 가까운 다른 영역에 비해 차가워지기 쉬운 제 3 영역 Z3에 대해서만, 오프셋량 α으로서 양의 값을 설정해도 된다.
또, 각 영역이 부영역 Zs일 때의 오프셋량은, 주영역 Zm이 어느 영역인지에 따라 상이해도 된다.
전술한 바와 같이, 부영역 제어부(202) 등이 행하는 제어는, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우와 생겨 있는 경우에서 상이하다.
주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는지 여부의 판정은, 예를 들면, 가열 제어부(13e)에 의해 행해진다.
또, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는지 여부는, 예를 들면, 주영역 Zm의 온도 Tm이, 설정 온도 Tt에 근거하여 정해지는 기준 온도 Tb(Tb≥Tt)를 초과하고 있는지 여부에 근거하여 판정된다. 예를 들면, 기준 온도 Tb를 초과하고 있는 경우는, 오버슈트가 생겨 있다고 판정되고, 초과하고 있지 않은 경우는, 오버슈트가 생겨 있지 않다고 판정된다.
주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는지 여부는, 주영역 Zm의 온도 Tm이 상기 기준 온도 Tb를 초과하고 있는지 여부 및 주영역 Zm의 히터(121)의 조작량이 영(zero)인지 여부에 근거하여 판정되어도 된다. 예를 들면, 기준 온도 Tb를 초과하고 또한 영인 경우는, 오버슈트가 생겨 있다고 판정되고, 그 이외의 경우는, 오버슈트가 생겨 있지 않다고 판정된다.
또, 주영역 Zm의 온도에 오버슈트가 생겨 있는지 여부는, 주영역 Zm의 히터(121)의 조작량이 영인지 여부에 근거하여 판정되어도 된다. 예를 들면, 영인 경우는, 오버슈트가 생겨 있다고 판정되고, 영이 아닌 경우는, 오버슈트가 생겨 있지 않다고 판정된다.
주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는지 여부의 판정에, 어느 정보를 이용할지는, 주영역 제어부(201)의 제어기(201b)가 행하는 제어 연산의 내용에 근거하여, 예를 들면 유저에 의해 결정된다.
다음에, 검사 장치(1)를 이용한 검사 처리의 일례에 대해 설명한다.
검사 처리에서는, 우선, 로더(3)의 FOUP로부터 웨이퍼 W가 취출되고 스테이지(10)에 반송되고 탑재된다. 이어서, 스테이지(10)가 이동되고, 스테이지(10)의 상방에 마련되어 있는 프로브(11a)와, 웨이퍼 W의 검사 대상 디바이스의 전극이 접촉한다.
그리고, 프로브(11a)에 검사용의 신호가 입력된다. 이에 의해, 검사 대상 디바이스의 전기적 특성 검사가 개시된다. 전기적 특성 검사가 종료되면, 스테이지(10)가 이동되고, 웨이퍼 W의 다음의 검사 대상 디바이스에 대해 마찬가지인 것이 행해진다.
이후, 모든 디바이스의 전기적 특성 검사가 완료될 때까지 반복된다.
한편, 전술의 전기적 특성 검사 중에 있어서, 검사 대상 디바이스의 온도가, 원하는 온도가 되는 것이 요구된다. 그 때문에, 예를 들면, 전기적 특성 검사 중 및 전기적 특성 검사의 전후에 있어서, 상시, 온도 취득부(13d)가, 웨이퍼 탑재면(110a)의 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4의 온도를 취득한다. 그리고, 취득된 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4와 설정 온도 Tt와 오프셋량 α에 근거하여, 가열 제어부(13e)에 의해 제 1∼제 4 영역 Z1∼Z4의 히터(121)의 피드백 제어가 행해지고, 또, 설정 온도 Tt에 근거하여, 냉각 제어부(13f)에 의해 냉각부(130)가 제어된다. 이에 의해, 스테이지(10)의 온도를 조정하고, 검사 대상 디바이스 D의 온도가 원하는 온도로 일정해지도록 하고 있다.
본 실시형태에 따른 스테이지(10)의 온도 조정 방법에 있어서의 가열 제어에는
(A) 웨이퍼 탑재면(110a)에 있어서의 영역 Z1∼Z4 중 검사 대상 디바이스 D에 대응하는 주영역 Zm의 온도가 설정 온도 Tt가 되도록, 주영역 Zm의 히터(121)를 피드백 제어하는 공정과
(B) 웨이퍼 탑재면(110a)에 있어서의 영역 Z1∼Z4 중 주영역 Zm에 인접하는 부영역 Zs의 히터(121)를 제어하는 공정이 포함된다.
그리고, 상기 (B) 공정에서는,
(a) 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우는, 부영역 Zs마다, 주영역 Zm과 당해 부영역 Zs의 온도차(Tm-Ts)가 당해 부영역 Zs에 대한 오프셋량 α가 되도록, 당해 부영역 Zs의 히터(121)를 제어하고,
(b) 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는 경우는, 부영역 Zs마다, 설정 온도 Tt와 당해 부영역 Zs의 온도 Ts의 차(Tt-Ts)가 상기 오프셋량 α가 되도록, 당해 부영역 Zs의 히터(121)를 제어한다.
상기 (a)와 같이 제어를 행하기 때문에, 검사 대상 디바이스 D의 급격한 발열이 생겼을 때에, 전술의 전체 균일 제어에 비해, 부영역 Zs를 통한 검사 대상 디바이스 D로부터의 흡열량이 많아진다.
또, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우라고 하는 것은, 주영역 Zm의 온도 Tm이 설정 온도 Tt 이하인 경우이다. 이러한 경우에 있어서, 본 실시형태에서는, 전술의 (a)와 같이 제어를 행한다. 즉, 부영역 Zs의 히터(121)의 제어를, 부영역 Zs의 온도가 설정 온도 Tt를 추종하도록 행하는 것이 아니라, 부영역 Zs의 온도가 설정 온도 Tt보다 낮은 주영역 Zm의 온도 Tm을 추종하도록 행한다. 이에 의해, 부영역 Zs로부터 주영역 Zm으로의 열유입을 막을 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는, 부영역 Zs의 히터(121)의 제어를, 부영역 Zs의 온도가 설정 온도 Tt를 추종하도록 행하는 경우에 비해서도, 부영역 Zs를 통한 검사 대상 디바이스 D로부터의 흡열량이 많아진다.
한편, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는 경우라고 하는 것은, 주영역 Zm의 온도 Tm이 설정 온도 Tt보다 높은 경우이다. 이러한 경우에 있어서, 본 실시형태에서는, 전술의 (b)와 같이 제어를 행한다. 즉, 부영역 Zs의 히터(121)의 제어를, 부영역 Zs의 온도가 주영역 Zm의 온도 Tm을 추종하도록 행하는 것이 아니라, 부영역 Zs의 온도가 주영역 Zm의 온도 Tm보다 낮은 설정 온도 Tt를 추종하도록 행한다. 그 때문에, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있는 경우에, 주영역 Zm의 열을 부영역 Zs로 방출할 수 있다. 즉, 주영역 Zm의 온도 Tm에 오버슈트가 생겨 있을 때의, 부영역 Zs를 통한 검사 대상 디바이스 D로부터의 흡열량이 많아진다. 따라서, 새로운 오버슈트을 막을 수 있다.
또한, 상기 (a), (b)와 같이 제어를 행하기 때문에, 전술의 부분 집중 제어일 때와 같이, 스테이지(10)에 휨이 생기는 경우가 없다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 스테이지(10)에 휨을 발생시키지 않고, 스테이지(10)를 통한 흡열 능력을 향상시킬 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 스테이지(10)를 통한 흡열 능력이 높기 때문에, 검사 대상 디바이스 D의 급격한 발열이 생겼을 때에도, 검사 대상 디바이스 D를 원하는 온도로 단시간에 되돌릴 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 전술한 바와 같이 스테이지(10)의 휨이 생기지 않기 때문에, 스테이지(10)의 휨에 의한, 프로브(11a)와 검사 대상 디바이스 D의 콘택트 저항의 변화가 생기지 않으므로, 검사 대상 디바이스 D의 전기적 특성 검사를 적절히 행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 스테이지(10)의 휨에 의해 프로브 카드(11)의 파손이 생기는 것을 막을 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 전술의 부분 집중 제어에 비해, 부영역 Zs의 온도 Ts가 주영역 Zm의 온도 Tm에 가깝다. 따라서, 검사 대상 디바이스 D가 전환되고, 주영역 Zm이, 부영역 Zs였던 영역으로 전환되었을 때에, 본 실시형태에서는, 전술의 부분 집중 제어에 비해, 검사 대상 디바이스 D를 고속으로 원하는 온도로 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 온도 취득부(13d)가 주영역 Zm의 온도 Tm으로서, 검사 대상 디바이스 D의 주위의 복수의 온도 센서 T에 의한 측정 결과와, 이들 온도 센서 T 각각의 검사 대상 디바이스 D로부터의 거리에 따른 가중치 부여에 근거하여 산출되는 디바이스 위치 온도 Td를 취득해도 된다. 이 주영역 Zm의 온도 Tm으로서의 디바이스 위치 온도 Td에 근거하여, 전술의 (A)와 같이 주영역 Zm의 히터(121)를 피드백 제어함으로써, 검사 대상 디바이스 D를 보다 정확하게 원하는 온도로 할 수 있다.
온도 센서 T의 수를 늘림으로써, 디바이스 위치 온도 Td가 보다 정확하게 되기 때문에, 검사 대상 디바이스 D를 보다 정확하게 원하는 온도로 할 수 있다.
한편, 웨이퍼 탑재면(110a)을 보다 세세하게 구획하여 히터(121)의 수를 늘리는 것으로도, 검사 대상 디바이스 D를 보다 정확하게 원하는 온도로 할 수 있다. 그러나, 온도 센서 T에 IC 온도 센서를 이용하는 경우 등에 있어서는, 온도 센서 T의 수를 늘리는 것보다, 히터(121)의 수를 늘리는 것이, 비용이 든다. 따라서, 예를 들면, 히터(121)의 수보다 온도 센서 T의 수를 늘림으로써, 검사 대상 디바이스를 보다 정확하게 원하는 온도로 하는 것을 저비용으로 실현할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는, 냉각부(130)보다 웨이퍼 탑재면(110a)으로부터 가까운 위치에 가열부(120)가 마련되어 있고, 즉, 가열부(120)와 웨이퍼 탑재면(110a)의 사이에, 냉각부(130)가 마련되어 있지 않다. 따라서, 가열부(120)에 대한 열용량이 작기 때문에, 가열부(120)에 의한 가열을, 좋은 응답성으로 행할 수 있다.
한편, 이상의 설명에서는, 탑 플레이트(110) 아래에 전자기 실드층 등을 통하여 가열부(120)가 마련되어 있었지만, 탑 플레이트 내에 가열부를 마련해도 된다. 이 경우, 가열부의 발열체로서 텅스텐 등의 도전성이 높은 재료를 이용하는 경우는, 탑 플레이트의 모재는 질화 알루미늄 등의 전기 절연성 및 열전도성이 높은 재료로 형성된다.
또한, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 탑재면(110a)을 복수의 영역으로 구획하고, 영역마다, 당해 영역의 온도에 따라, 당해 영역에 마련된 히터(121)에서, 냉각부(130)보다 가까운 위치로부터, 웨이퍼 탑재면(110a)의 가열을 행하고 있다. 이에 의해, 응답성이 좋은 가열부(120)에 의한 영역 마다의 가열로 웨이퍼 탑재면(110a)의 국소적인 온도 변화에 대응하도록 하고 있다. 또, 전술의 가열과 함께, 냉각부(130)에서 웨이퍼 탑재면(110a) 전체의 흡열을 행함으로써, 발열 밀도가 높은 디바이스의, 전기적 특성 검사 시의 국소적인 발열에도 대응할 수 있다.
한편, 종래는, 본 실시형태와 상이하게, 냉각과 가열 중 어느 한쪽만을 행하고, 또, 스테이지의 탑 플레이트를 두껍게 하여 열용량을 크게 하고 있었다. 그리고, 검사 대상 디바이스가 발열했을 때에는, 이 탑 플레이트의 열용량으로 열을 흡수하고 있었다. 그러나, 근래에는, 디바이스의 발열 밀도가 높아지고 있고, 전술의 종래의 수법에서는, 높은 발열 밀도의 디바이스를 원하는 온도로 유지할 수 없다.
그에 비하여, 본 실시형태에 의하면, 전술한 바와 같이, 발열 밀도가 높은 디바이스에 대해서도, 전기적 특성 검사 시의 국소적인 발열에 대응할 수 있고, 원하는 온도로 유지할 수 있다.
또, 이상의 예에서는, 웨이퍼 탑재면(110a)을 복수의 영역으로 구획했을 때에, 각 영역이, 주영역 Zm이나, 그것에 인접하는 부영역 Zs 중 어느 하나였다. 그러나, 웨이퍼 탑재면(110a)의 구획 태양에 따라서는, 웨이퍼 탑재면(110a)을 구획한 영역에, 주영역 Zm도 부영역 Zs도 아닌 영역이 포함되는 경우가 있다. 이 경우, 주영역 Zm도 부영역 Zs도 아닌 영역의 히터(121)에 대해서는, 주영역 Zm의 히터(121)와 마찬가지로 제어해도 되고, 부영역 Zs의 히터(121)와 마찬가지로 제어해도 된다.
이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는, 첨부된 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
1: 검사 장치
10: 스테이지
13: 제어부
110a: 웨이퍼 탑재면
120: 가열부
121: 히터
D: 검사 대상 디바이스
Tm: 주영역의 온도
Ts: 부영역의 온도
Tt: 설정 온도
W: 웨이퍼
Zm: 주영역
Zs: 부영역

Claims (8)

  1. 기판에 형성된 검사 대상 디바이스를 검사하는 검사 장치에 있어서, 기판이 탑재되는 탑재대의 온도를 조정하는 방법으로서,
    상기 탑재대의 기판 탑재면은 복수의 영역으로 구획되고, 상기 복수의 영역 각각에 대해 히터가 마련되고,
    상기 복수의 영역 중 검사 대상 디바이스에 대응하는 주영역의 온도가 설정 온도가 되도록, 당해 주영역의 상기 히터를 피드백 제어하는 공정과,
    상기 기판 탑재면에 있어서의 상기 복수의 영역 중 상기 주영역에 인접하는 부영역의 상기 히터를 제어하는 공정을 포함하고,
    상기 부영역의 상기 히터를 제어하는 공정은,
    상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우, 상기 주영역과 상기 부영역의 온도차가 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하고,
    상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있는 경우, 상기 설정 온도와 상기 부영역의 온도의 차가 상기 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하는, 온도 조정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있는지 여부의 판정은, 상기 주영역의 온도가 상기 설정 온도에 근거하여 정해지는 기준 온도를 초과하고 있는지 여부, 및 상기 주영역의 상기 히터의 조작량이 영(zero)인지 여부 중 적어도 어느 한쪽에 근거하여, 행해지는, 온도 조정 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탑재대는, 상기 탑재대의 상기 기판 탑재면을 냉각하는 냉각부를 갖고,
    상기 히터는, 상기 냉각부보다 상기 기판 탑재면에 가까운 위치에 배치되어 있는, 온도 조정 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탑재대는, 상기 복수의 영역 각각에 적어도 1개의 온도 센서를 갖고,
    상기 주영역의 온도로서, 당해 주영역에 있어서의, 상기 검사 대상 디바이스가 위치하는 부분의 온도를 취득하는 공정을 더 포함하고,
    당해 공정은, 상기 검사 대상 디바이스의 주위의 복수의 상기 온도 센서에 의한 측정 결과와, 당해 온도 센서 각각의 상기 검사 대상 디바이스로부터의 거리에 따른 가중치 부여에 근거하여, 상기 주영역에 있어서의, 검사 대상 디바이스가 위치하는 부분의 온도를 취득하는, 온도 조정 방법.
  5. 기판에 형성된 검사 대상 디바이스를 검사하는 검사 장치로서,
    기판이 탑재되는 탑재대와,
    제어부를 갖고,
    상기 탑재대의 기판 탑재면은 복수의 영역으로 구획되고, 상기 복수의 영역 각각에 대해 히터가 마련되고,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 영역 중 검사 대상 디바이스에 대응하는 주영역의 온도가 설정 온도가 되도록, 당해 주영역의 상기 히터를 피드백 제어하고,
    상기 기판 탑재면에 있어서의 상기 복수의 영역 중 상기 주영역에 인접하는 부영역의 상기 히터를 제어하고,
    상기 부영역의 상기 히터를 제어할 때,
    상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있지 않은 경우, 상기 주영역과 상기 부영역의 온도차가 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하고,
    상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있는 경우, 상기 설정 온도와 상기 부영역의 온도의 차가 상기 소정값이 되도록, 상기 부영역의 상기 히터를 제어하는, 검사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 주영역의 온도에 오버슈트가 생겨 있는지 여부의 판정을, 상기 주영역의 온도가 상기 설정 온도에 근거하여 정해지는 기준 온도를 초과하고 있는지 여부, 및 상기 주영역의 상기 히터의 조작량이 영인지 여부 중 적어도 어느 한쪽에 근거하여 행하는, 검사 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 탑재대는, 상기 탑재대의 상기 기판 탑재면을 냉각하는 냉각부를 갖고,
    상기 히터는, 상기 냉각부보다 상기 기판 탑재면에 가까운 위치에 배치되어 있는, 검사 장치.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 탑재대는, 상기 복수의 영역 각각에 적어도 1개의 온도 센서를 갖고,
    상기 제어부는,
    상기 주영역의 온도로서, 당해 주영역에 있어서의, 상기 검사 대상 디바이스가 위치하는 부분의 온도를 취득하고,
    이때, 상기 검사 대상 디바이스의 주위의 복수의 상기 온도 센서에 의한 측정 결과와, 당해 온도 센서 각각의 상기 검사 대상 디바이스로부터의 거리에 따른 가중치 부여에 근거하여, 상기 주영역에 있어서의, 검사 대상 디바이스가 위치하는 부분의 온도를 취득하는, 검사 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023170737A1 (ja) * 2022-03-07 2023-09-14 株式会社アドバンテスト 温度制御装置、試験装置、温度制御方法、および温度制御プログラム
TWI812457B (zh) * 2022-09-07 2023-08-11 鴻勁精密股份有限公司 溫控機構、作業裝置及作業機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020017916A1 (en) * 1999-01-26 2002-02-14 Simon Costello Termperature-controlled semiconductor wafer chuck system
US20050287685A1 (en) 2004-06-14 2005-12-29 Mcfadden Bruce Localizing a temperature of a device for testing
US20090102499A1 (en) 2005-08-09 2009-04-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for wafer level burn-in
US20090160472A1 (en) 2005-08-29 2009-06-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Wafer-level burn-in method and wafer-level burn-in apparatus
US20190088517A1 (en) 2014-11-20 2019-03-21 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Electrostatic chuck device

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135315A (ja) * 1996-10-29 1998-05-22 Tokyo Electron Ltd 試料載置台の温度制御装置及び検査装置
JP2002184558A (ja) 2000-12-12 2002-06-28 Ibiden Co Ltd ヒータ
JP4444090B2 (ja) * 2004-12-13 2010-03-31 東京エレクトロン株式会社 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP2006228820A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Tokyo Electron Ltd 熱処理板の温度設定方法，熱処理板の温度設定装置，プログラム及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4786925B2 (ja) * 2005-04-04 2011-10-05 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP4125736B2 (ja) 2005-04-11 2008-07-30 エルピーダメモリ株式会社 プローバ装置の温度制御方法
CN108028220B (zh) * 2016-08-10 2022-02-25 日本碍子株式会社 陶瓷加热器
JP6994313B2 (ja) 2016-11-29 2022-01-14 東京エレクトロン株式会社 載置台及び電子デバイス検査装置
US11221358B2 (en) 2017-03-21 2022-01-11 Tokyo Electron Limited Placement stand and electronic device inspecting apparatus
JP7078838B2 (ja) 2017-12-01 2022-06-01 東京エレクトロン株式会社 プローバ
US10633742B2 (en) * 2018-05-07 2020-04-28 Lam Research Foundation Use of voltage and current measurements to control dual zone ceramic pedestals
JP7213080B2 (ja) 2018-12-19 2023-01-26 東京エレクトロン株式会社 載置台

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020017916A1 (en) * 1999-01-26 2002-02-14 Simon Costello Termperature-controlled semiconductor wafer chuck system
US20050287685A1 (en) 2004-06-14 2005-12-29 Mcfadden Bruce Localizing a temperature of a device for testing
US20090102499A1 (en) 2005-08-09 2009-04-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for wafer level burn-in
US20090160472A1 (en) 2005-08-29 2009-06-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Wafer-level burn-in method and wafer-level burn-in apparatus
US20190088517A1 (en) 2014-11-20 2019-03-21 Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd. Electrostatic chuck device

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