KR102676464B1 - 탑재대, 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 검사 장치에 있어서의 탑재대의 구조 상의 내력을 저하시키는 일이 없이, 검사 대상의 디바이스의 실제 온도와, 온도 센서에 의해 측정되는 상기 디바이스의 측정 온도 사이에 생기는 차이를 작게 한다.
[해결 수단] 처리 대상의 디바이스를 상면에 탑재하는 탑재대에 있어서, 상기 디바이스의 탑재면을 구비하는 탑 플레이트와, 상기 탑 플레이트를 가열하는 가열 유닛과, 평면에서 보아 소망의 측정 위치에 있어서, 상기 탑 플레이트의 온도를 취득하는 복수의 온도 센서와, 상기 온도 센서와 전기적으로 접속되며, 상기 온도 센서를 평면에서 보아 상기 측정 위치에 위치결정하는 위치결정 유닛을 가지며, 상기 위치결정 유닛은, 가요성을 갖는 플렉시블 기판에 의해 구성된다.

Description

탑재대, 검사 장치 및 검사 방법{PLACEMENT TABLE, TESTING DEVICE, AND TESTING METHOD}

본 개시는 탑재대, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 웨이퍼 척의 측면에 형성된 삽입 구멍 내에 삽입된 측온체(測溫體)에 의해 웨이퍼 척에 보지된 웨이퍼의 처리 온도를 측정하는 온도 센서가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재의 온도 센서는, 웨이퍼 척의 삽입 구멍에 대응하는 관통 구멍을 갖는 고정용 블록을 웨이퍼 척의 측면에 연결하고, 또한, 관통 구멍으로부터 삽입 구멍에 삽입되는 측온체의 기부에 마련된 장착 부재를 거쳐서, 상기 고정용 블록에 장착된다.

일본 특허 공개 제 2011-002390 호 공보

본 개시에 따른 기술은, 검사 장치에 있어서의 탑재대의 구조 상의 내력을 저하시키는 일이 없이, 검사 대상의 디바이스의 실제 온도와, 온도 센서에 의해 측정되는 상기 디바이스의 측정 온도 사이에 생기는 차이를 작게 한다.

본 개시의 일 태양은, 처리 대상의 디바이스를 상면에 탑재하는 탑재대에 있어서, 상기 디바이스의 탑재면을 구비하는 탑 플레이트와, 상기 탑 플레이트를 가열하는 가열 유닛과, 평면에서 보아 소망의 측정 위치에 있어서, 상기 탑 플레이트의 온도를 취득하는 복수의 온도 센서와, 상기 온도 센서와 전기적으로 접속되며, 상기 온도 센서를 평면에서 보아 상기 측정 위치에 위치결정하는 위치결정 유닛을 구비하며, 상기 위치결정 유닛은 가요성을 갖는 플렉시블 기판에 의해 구성된다.

본 개시에 의하면, 검사 장치에 있어서의 탑재대의 구조 상의 내력을 저하시키는 일이 없이, 검사 대상의 디바이스의 실제 온도와, 온도 센서에 의해 측정되는 상기 디바이스의 측정 온도 사이에 생기는 차이를 작게 할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 검사 장치로서의 프로버의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 검사 장치로서의 프로버의 구성의 개략을 도시하는 정면도이다.
도 3은 웨이퍼의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 탑재대로서의 스테이지의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 탑 플레이트에 형성된 오목부의 구성을 개략적으로 도시하는 설명도이다.
도 6은 온도 센서의 배치예를 도시하는 평면도이다.
도 7은 위치결정 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 8은 온도 센서의 고정 구조를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 9는 위치결정 유닛의 다른 배치예를 개략적으로 도시하는 단면도이다.

반도체 디바이스의 제조 프로세스에서는, 다수의 반도체 디바이스가 웨이퍼 등의 기판 상에 동시에 형성된다. 형성된 반도체 디바이스는, 전기적 특성 등의 검사가 실행되어, 우량품과 불량품으로 선별된다. 상기 검사는 예를 들면, 각 반도체 디바이스로 분할되기 전의 기판 상태에서, 검사 장치를 이용하여 실행된다.

프로버 등이라 칭해지는 검사 장치에는, 반도체 디바이스가 형성된 기판이 탑재되는 탑재대가 마련되며, 또한, 다수의 프로브를 갖는 프로브 카드가 장착된다. 검사시, 검사 장치에서는, 반도체 디바이스와 프로브를 접촉시킨 상태에서, 테스터로부터 프로브를 거쳐서 반도체 디바이스에 전기 신호가 공급된다. 그리고, 프로브를 거쳐서 반도체 디바이스로부터 테스터가 수신한 전기 신호에 근거하여, 상기 반도체 디바이스가 불량품인지의 여부가 판별된다.

이 종류의 검사 장치에서는, 반도체 디바이스의 전기적 특성을 검사할 때, 반도체 디바이스의 실장 환경을 모의하기 위해서, 탑재대 내에 마련된 가열 기구나 냉각 기구에 의해 탑재대의 온도를 조정하여, 기판 상에 형성된 반도체 디바이스의 온도를 조절하는 일이 있다.

그런데, 검사 장치에 있어서 반도체 디바이스의 전기적 특성을 적절히 검사하기 위해서는, 기판 상에 형성된 각각의 반도체 디바이스의 온도를 적절히 파악할 필요가 있다. 이 때문에, 종래의 검사 장치에 있어서는, 기판이 탑재되는 탑재대를 높은 열전도의 재료(예를 들면 Cu나 Al 등)로 설계하는 것에 의해, 면방향의 열전도를 높여, 그 균열성을 향상하는 것이 실행되고 있다.

그렇지만, 최근의 반도체 디바이스의 고집적화 따른 발열량의 증가의 영향에 의해, 검사 대상의 반도체 디바이스로부터 탑재대에 마련되는 온도 센서까지의 면방향의 거리의 차이에 의한 열저항 차이를 무시할 수 없게 될 우려가 있다. 즉, 반도체 디바이스의 발열량의 증가의 영향에 의해, 반도체 디바이스와 온도 센서의 이격에 기인하는 미소한 열 저항 차이여도 큰 온도차가 생기고, 이에 의해, 반도체 디바이스의 실제 온도와 온도 센서에 의한 측정 온도 사이에 차이가 발생할 우려가 있다.

그리고, 이러한 온도 센서까지의 거리의 상이에 기인하는 영향은, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 탑재대(웨이퍼 척)의 구조, 구체적으로는, 온도 센서가 면내에 1개만 마련된 탑재대의 구조에서는, 특별히 커지는 것이라고 고려된다.

이 반도체 디바이스의 실제 온도와 온도 센서에 의한 측정 온도 사이에 생기는 차이를 작게 하기 위한 수법으로서는, 예를 들면 탑재대의 면내에 복수의 온도 센서를 마련하는 것이 고려된다. 이와 같이, 탑재대의 면내에 복수의 온도 센서를 마련하고, 검사 대상의 반도체 디바이스에 가장 가까운 온도 센서를 선택하여 검사를 실행하는 것에 의해, 반도체 디바이스와 온도 센서의 면방향의 거리를 작게 하여, 실제 온도와 측정 온도의 차이를 작게 할 수 있다.

그렇지만, 이와 같이 탑재대의 면내에 복수의 온도 센서를 마련하는 경우, 상기 온도 센서로서, 종래, 검사 장치에서 이용되고 있는 RTD 센서(예를 들면, 백금 저항 센서)와 같은 시스를 갖는 온도 센서를 적용하는 것은 곤란했다. 구체적으로는, 탑재대의 내부에 온도 센서를 마련하는 경우에는, 상기 온도 센서를 삽통하기 위한 삽통 구멍을 탑재대에 형성할 필요가 있다. 이 때, 종래와 같은 시스를 갖는 온도 센서를 이용하는 경우에는, 설치하는 온도 센서의 수만큼의 삽통 구멍을 탑재대에 형성할 필요가 있으며, 이에 의해, 탑재대의 구조 상의 내력이 감소하여 휨 발생의 원인이 될 우려가 있다.

그래서, 본 개시에 따른 기술은, 검사 장치에 있어서의 탑재대의 구조 상의 내력을 저하시키는 일이 없이, 검사 대상의 디바이스의 실제 온도와, 온도 센서에 의해 측정되는 상기 디바이스의 측정 온도 사이에 생기는 차이를 작게 하는 것을 가능하게 한다.

이하, 본 실시형태에 따른 탑재대, 상기 탑재대를 구비하는 검사 장치, 및 상기 검사 장치를 이용하여 실행되는 검사 방법에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2는 각각, 본 실시형태에 따른 탑재대로서의 스테이지를 갖는, 검사 장치로서의 프로버(1)의 구성의 개략을 도시하는 사시도 및 정면도이다. 도 2에서는, 도 1의 프로버(1)의 후술의 수용실과 로더가 내장되는 구성 요소를 도시하기 위해, 그 일부가 단면으로 도시되어 있다.

도 1 및 도 2의 프로버(1)는 기판으로서의 웨이퍼(W)의 전기적 특성의 검사를 실행하는 것으로서, 구체적으로는, 웨이퍼(W)에 형성된 복수의 반도체 디바이스(후술의 도 3의 도면부호(D) 참조) 각각의 전기적 특성의 검사를 실행하는 것이다. 이 프로버(1)는 검사시에 웨이퍼(W)를 수용하는 수용실(2)과, 수용실(2)에 인접하여 배치되는 로더(3)와, 수용실(2)의 상방을 덮도록 배치되는 테스터(4)를 구비한다.

수용실(2)은 내부가 공동의 하우징이며, 웨이퍼(W)가 탑재되는 탑재대로서의 스테이지(10)를 갖는다. 스테이지(10)는 상기 스테이지(10)에 대한 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나지 않도록 웨이퍼(W)를 흡착 보지한다. 또한, 스테이지(10)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다. 또한, 스테이지(10)에는 이동 기구(11)가 마련되어 있다. 이동 기구(11)는 후술의 프로브 카드(12)의 프로브(12a)와 스테이지(10)를 상대적으로 이동시키며, 본 예에서는, 프로브(12a)에 대해 스테이지(10)를 이동시킨다. 이동 기구(11)는 보다 구체적으로는, 스테이지(10)를 수평방향 및 연직방향으로 이동시킨다. 이동 기구(11)는, 그 상부에 스테이지(10)가 배설되는 스테인리스 등의 금속 재료로 이루어지는 기대(11a)를 가지며, 또한, 예를 들면, 도시는 생략하지만, 기대(11a)를 이동시키기 위한 가이드 레일이나, 볼 나사, 모터 등을 갖는다. 이 이동 기구(11)에 의해, 후술의 프로브 카드(12)의 프로브(12a)에 대한 스테이지(10)의 위치를 조정하여 스테이지(10)에 탑재된 웨이퍼(W)의 표면의 전극을 프로브(12a)와 접촉시킬 수 있다.

수용실(2)에 있어서의 스테이지(10)의 상방에는, 스테이지(10)에 대향하도록, 접촉 단자인 프로브(12a)를 다수 갖는 프로브 카드(12)가 배치된다. 프로브 카드(12)는 인터페이스(13)를 거쳐서 테스터(4)에 접속되어 있다. 각 프로브(12a)는 전기적 특성의 검사시에, 웨이퍼(W)의 각 반도체 디바이스의 전극에 접촉하여, 테스터(4)로부터의 전력을 인터페이스(13)를 거쳐서 반도체 디바이스에 공급하고, 또한, 반도체 디바이스로부터의 신호를 인터페이스(13)를 거쳐서 테스터(4)에 전달한다.

로더(3)는 반송 용기인 FOUP(도시하지 않음)에 수용되어 있는 웨이퍼(W)를 취출하여 수용실(2)의 스테이지(10)로 반송한다. 또한, 로더(3)는 반도체 디바이스의 전기적 특성의 검사가 종료된 웨이퍼(W)를 스테이지(10)로부터 받고, FOUP에 수용한다.

또한, 로더(3)는 수용실(2)에 있어서의 각(各) 부의 동작을 제어하는 제어부(14)를 갖는다. 제어부(14)는 베이스 유닛 등이라고도 칭해지며, 예를 들면 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되며, 프로그램 격납부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 격납부에는, 프로버(1)에 있어서의 각종 처리를 제어하는 프로그램이 격납되어 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 상기 기억 매체로부터 제어부(14)에 인스톨된 것이어도 좋다. 프로그램의 일부 또는 전체는 전용 하드웨어(회로 기판)로 실현되어도 좋다.

테스터(4)는 반도체 디바이스가 탑재되는 메인 보드의 회로 구성의 일부를 재현하는 테스트 보드(도시 생략)를 갖는다. 테스트 보드는, 반도체 디바이스로부터의 신호에 근거하여, 상기 반도체 디바이스의 양부(良否)를 판단하는 테스터 컴퓨터(18)에 접속된다. 테스터(4)에서는, 상기 테스트 보드를 교체하는 것에 의해, 복수종의 메인 보드의 회로 구성을 재현할 수 있다.

또한, 프로버(1)는 사용자용으로 정보를 표시하거나, 사용자가 지시를 입력하기 위한 사용자 인터페이스부(19)를 구비한다. 사용자 인터페이스부(19)는, 예를 들면, 터치 패널이나 키보드 등의 입력부와 액정 디스플레이 등의 표시부로 이루어진다.

상술의 각 구성 요소를 갖는 프로버(1)에서는, 반도체 디바이스의 전기적 특성의 검사시, 테스터 컴퓨터(18)가 반도체 디바이스와 각 프로브(12a)를 거쳐서 접속된 테스트 보드에 데이터를 송신한다. 그리고, 테스터 컴퓨터(18)가, 송신된 데이터가 상기 테스트 보드에 의해 올바르게 처리되었는지의 여부를 상기 테스트 보드로부터의 전기 신호에 근거하여 판정한다.

다음에, 상술의 프로버(1)의 검사 대상인 반도체 디바이스가 형성된 웨이퍼(W)에 대해 도 3을 이용하여 설명한다. 도 3은 웨이퍼(W)의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.

예를 들면, 웨이퍼(W)에는 대략 원판형상의 실리콘 기판에 에칭 처리나 배선 처리를 실시하는 것에 의해, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 반도체 디바이스(D)가 서로 소정의 간격을 두고, 표면에 형성되어 있다. 반도체 디바이스(D)의 표면, 즉, 웨이퍼(W)의 표면에는 전극(E)이 형성되어 있으며, 전극(E)은 반도체 디바이스(D)의 내부의 회로 소자에 전기적으로 접속되어 있다. 전극(E)으로 전압을 인가하는 것에 의해, 각 반도체 디바이스(D)의 내부의 회로 소자에 전류를 흘릴 수 있다. 또한, 반도체 디바이스(D)의 크기는 예를 들면, 평면에서 보아 10㎟ 내지 30㎟이다.

다음에, 상술한 스테이지(10)의 구성의 상세에 대해, 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는 스테이지(10)의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.

탑재대로서의 스테이지(10)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 탑 플레이트(100)를 포함하는 복수의 기능부가 적층되어 이루어진다. 스테이지(10)는 상기 스테이지(10)를 수평방향 및 연직방향으로 이동시키는 이동 기구(11)(도 2 참조) 상에 열 절연 부재(130)를 거쳐서 탑재된다.

스테이지(10)는 상방으로부터 순서대로, 탑 플레이트(100), 냉각 유닛(140) 및 가열 유닛(150)을 갖는다. 그리고, 스테이지(10)는 가열 유닛(150)의 하방으로부터, 환언하면, 가열 유닛(150)의 이면측으로부터 열 절연 부재(130)를 거쳐서 이동 기구(11)에 지지된다. 또한, 스테이지(10)는 후술하는 바와 같이, 복수의 온도 센서(110) 및 위치결정 유닛(120)을 갖는다.

탑 플레이트(100)는 반도체 디바이스(D)(구체적으로는 반도체 디바이스(D)가 형성된 웨이퍼(W))가 탑재되는 부재이다. 탑 플레이트(100)는 환언하면, 그 표면(상면)이, 반도체 디바이스(구체적으로는 반도체 디바이스(D)가 형성된 웨이퍼(W))가 탑재되는 탑재면이 되는 부재이다. 또한, 이하에서는, 스테이지(10)의 상면이기도 한 탑 플레이트(100)의 표면을 탑재면(100a)이라 기재하는 일이 있다. 탑 플레이트(100)의 탑재면(100a)에는, 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 흡착 구멍(H1)(도 6을 참조)이 형성되어 있다.

탑 플레이트(100)는 예를 들면 원판형상으로 형성되어 있다. 또한, 탑 플레이트(100)는, 예를 들면 Cu, Al, SiC, AlN 또는 탄소 섬유 등의, 열전도율이 높은 재료로 형성된다. 탑 플레이트(100)를 상술과 같은 재료로 형성하는 것에 의해, 상기 탑 플레이트(100)의 가열이나 냉각을 효율적으로 실행할 수 있으며, 따라서, 탑 플레이트(100)에 탑재된 웨이퍼(W)를 효율적으로 가열하거나 냉각할 수 있다.

탑 플레이트(100)의 이면(100b)에는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 후술의 온도 센서(110) 및 후술의 위치결정 유닛(120)을 내부에 배설하기 위한 오목부(101)가 형성되어 있다. 오목부(101)는 웨이퍼(W)를 탑재면(100a)에 보지하기 위한 승강 핀(도시하지 않음)이 삽통되는 삽통 구멍(H2)(도 6을 참조)과 간섭하지 않도록, 예를 들면 삽통 구멍(H2)보다 직경방향 외측에서 대략 원형형상으로 형성된다.

또한, 오목부(101)는 도 4에 도시하는 바와 같이, 냉각 유닛(140), 가열 유닛(150) 및 열 절연 부재(130)에 형성된, 구멍부(140a, 150b 및 130a)과 대향하도록 형성되어 있다.

구멍부(140a 및 150a)는, 각각 냉각 유닛(140) 및 가열 유닛(150)을 두께방향으로 관통하여 형성된다. 또한, 구멍부(130a)는 일단부가 스테이지(10)(열 절연 부재(130))의 외부와 면하도록 형성되어 있다.

그리고 본 실시형태에 따른 스테이지(10)에 있어서는, 후술의 위치결정 유닛(120)이 이들 오목부(101), 구멍부(140a, 150a 및 130a)의 내부에 배설되며, 또한, 후술의 온도 센서(110)가 오목부(101)의 내부에 배설된다.

또한, 오목부(101)는 평면에서 보아 탑 플레이트(100)의 전면의 온도를 측정할 수 있도록, 환언하면, 평면에서 보아 탑 플레이트(100)의 전면에 복수의 온도 센서(110)를 분산하여 배설할 수 있도록, 이면(100b)의 전면에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 오목부(101)는 탑 플레이트(100)에 있어서의 전열이나, 구조 상의 내력(이하, 간략히 "내력"이라 함)의 면내 균일성의 관점에서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 이면(100b)의 면내에 있어서 균등하게(예를 들면, 중심축 대칭이나 선대칭으로) 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 탑 플레이트(100)에 대한 오목부(101)의 형성 깊이(d1)(도 4를 참조)는, 상기 탑 플레이트(100)의 내력이 저하하는 것을 억제하기 위해, 오목부(101)의 비형성 부분의 두께(d2)(도 4를 참조)와 비교하여, 적어도 작은 것이 바람직하다.

단, 형성 깊이(d1)가 작으면, 웨이퍼(W)의 온도 측정시의 온도 응답성이 악화되기 때문에, 이러한 온도 응답성과 탑 플레이트(100)의 내력의 밸런스가 양호한 값으로 각각 설정된다.

온도 센서(110)는 상술한 바와 같이, 예를 들면 오목부(101)의 내부에 마련되며, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사시에, 탑 플레이트(100)의 온도를 취득한다. 온도 센서(110)로서는, 오목부(101)와 같은 협소(狹所)에 배설 가능한 센서 부재, 예를 들면 트랜지스터를 이용할 수 있다. 온도 센서(110)로서의 트랜지스터는, 전원(도시하지 않음)으로부터의 전류의 공급시에 측정되는 전압값이, 탑 플레이트(100)의 온도에 의해 변화하는 것을 이용하여, 측정된 전압값에 근거하여 탑 플레이트(100)의 온도를 취득한다.

또한, 온도 센서(110)로서의 트랜지스터의 크기는, 예를 들면, 평면에서 보아 3㎟, 두께 1㎜ 정도이다.

또한, 온도 센서(110)는 도 6에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아 서로 이격되어 복수(도시의 예에서는, 예를 들면 8개) 마련되어 있다. 이하의 설명에 있어서는, 탑 플레이트(100)의 평면에서 보아, 이와 같이 온도 센서(110)가 배설되고, 온도 측정이 실행되는 위치를, "온도 측정 위치"라 호칭하는 경우가 있다.

본 실시형태에 있어서, 온도 센서(110)가 배설되는 온도 측정 위치는, 도 6에 도시한 바와 같이, 탑 플레이트(100)의 둘레방향을 따라서 결정되어 있다.

또한, 온도 측정 위치의 수나 배치는 임의로 결정할 수 있지만, 배설되는 온도 센서(110)에 의해, 탑 플레이트(100)의 전면의 온도를 측정할 수 있으며, 또한, 각각의 온도 센서(110)가 담당하여 온도 측정을 실행하는 면적이 동일하게 되도록 결정되는 것이 바람직하다. 환언하면, 복수의 온도 센서(110)는 평면에서 보아, 탑 플레이트(100)에 대해 면내 균등하게 분산되어 배설되는 것이 바람직하다.

또한, 평면에서 보아 탑 플레이트(100)의 중심부에는, 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제 2 온도 센서(111)가 추가로 마련되어 있어도 좋다. 제 2 온도 센서(111)로서는, 예를 들면, 종래 프로버(1)의 스테이지(10)에 채용되어 있는 백금 저항 센서를 이용할 수 있다. 이러한 경우, 제 2 온도 센서(111)로서의 백금 저항 센서는, 오목부(101)의 내부에는 배설되지 않으며, 탑 플레이트(100)의 측면으로부터 중심부에 걸쳐서 형성된 삽통 구멍(H3)에 삽통하여 배설된다. 환언하면, 본 개시에 따른 기술은, 기존의 스테이지(10)(탑 플레이트(100))에 대해 오목부(101)를 형성하고 온도 센서(110)를 배설하는 것에 의해, 상기 기존의 스테이지(10)에 적용하여 실시할 수 있다.

또한, 후술하는 바와 같이, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사에 있어서는, 스테이지(10)에 마련된 복수의 온도 센서(110), 또는 제 2 온도 센서(111) 중, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)에 대응하는 1개의 온도 센서의 측정 결과가 이용된다. 검사 대상의 반도체 디바이스(D)에 대응하는 온도 센서로서는, 예를 들면, 면방향에 있어서 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심에 대해 가장 가까운 온도 센서가 선택된다.

위치결정 유닛(120)은 복수의 온도 센서(110)와 전기적으로 접속되며, 상기 복수의 온도 센서(110)를, 전술의 온도 측정 위치에 각각 위치결정하기 위한 부재이다. 위치결정 유닛(120)은 도 7에 도시하는 바와 같이, 센서 접속 부재(121), 중계 부재(122) 및 커넥터 부재(123)를 갖고 있다.

센서 접속 부재(121)는, 적어도 1개 이상의 온도 센서(110)가 전기적으로 접속되며, 상기 온도 센서(110)를 후술의 중계 부재(122) 및 커넥터 부재(123)를 거쳐서 전원(도시하지 않음)과 접속하는 배선 기판으로서 작용한다.

센서 접속 부재(121)는 이와 같이 온도 센서(110)에 접속된 상태에서 탑 플레이트(100)에 형성된 오목부(101)의 내부에, 구멍부(140a 및 150a)를 삽통하여 배설되며, 이에 의해, 상기 온도 센서(110)를 탑 플레이트(100)에 있어서의 온도 측정 위치에 위치결정한다. 환언하면, 센서 접속 부재(121)는 온도 측정 위치에 있어서 후술의 중계 부재(122)로부터 상방(탑 플레이트(100)의 탑재면(100a)측)으로 돌출되어 이루어지는, 본 개시의 기술에 따른 위치결정 유닛(120)의 볼록부로서 형성된다.

또한, 센서 접속 부재(121)는 가요성을 구비하고, 또한, 오목부(101)의 벽면(탑 플레이트(100))과의 사이를 전기적으로 절연 가능한 재료, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들면 FPC(Flexible　Printed　Circuits)에 의해 형성된다. 상기 FPC는, 예를 들면 절연성 베이스부와, 상기 절연성 베이스부에 형성된 도전성 금속부를 갖는 플렉시블 기판이다. 이와 같이, 센서 접속 부재(121)를 FPC에 의해 형성하는 것에 의해, 상기 센서 접속 부재(121)를 오목부(101)의 형상에 따라서 용이하게 성형하는 동시에, 상기 배선 기판으로서 적절히 작용시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, FPC는 그 두께를 작게 형성할 수 있기 때문에, 탑 플레이트(100)에 형성하는 오목부(101)의 형성 폭을 작게 할 수 있다.

또한, 센서 접속 부재(121)를 형성하는 재료는 본 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 오목부(101)의 형상에 따라서 성형이 가능하며, 또한, 배선 기판으로서 작용할 수 있으면, 리지드 기판이 이용되어도 좋다.

또한, 본 실시형태와 같이 센서 접속 부재(121)가 오목부(101)의 벽면(탑 플레이트(100))과의 사이를 전기적으로 절연 가능한 재료로 형성되어 있어도 좋으며, 예를 들면, 오목부(101)의 벽면을 절연 재료에 의해 코팅하여도 좋다.

중계 부재(122)는 도 7에 도시한 바와 같이, 오목부(101)(보다 구체적으로는 구멍부(103a))의 형상에 따라서 형성된 원환상의 부재이며, 센서 접속 부재(121)와 후술의 연결 부재(123) 사이를 전기적으로 접속하는 배선 기판으로서 작용한다.

또한, 중계 부재(122)는 가요성을 구비하고, 또한 탑 플레이트(100)와의 사이를 전기적으로 절연 가능한 재료, 본 실시형태에 있어서는, 예를 들면 FPC(Flexible　Printed　Circuits)에 의해 형성된다. 이와 같이 중계 부재(122)를 FPC에 의해 형성하는 것에 의해, 상기 중계 부재(122)를 오목부(101)의 형상에 따라서 용이하게 성형할 수 있는 동시에, 배선 기판으로서 적절히 작용시킬 수 있다.

또한, 중계 부재(122)를 형성하는 재료는 본 실시형태로 한정되는 것은 아니며, 오목부(101)의 형상에 따라서 성형이 가능하고, 또한, 배선 기판으로서 작용할 수 있으면, 리지드 기판이 이용되어도 좋다.

또한, 본 실시형태와 같이, 중계 부재(122)가 탑 플레이트(100)와의 사이를 전기적으로 절연 가능한 재료로 형성되어 있어도 좋으며, 예를 들면, 중계 부재(122)가 접촉할 가능성이 있는 구멍부(130a)의 내부를 절연 재료에 의해 코팅하여도 좋다.

커넥터 부재(123)는, 센서 접속 부재(121) 및 중계 부재(122)를 거쳐서 온도 센서(110)를 스테이지(10)의 외부와 전기적으로 접속하기 위한 부재이다.

또한, 온도 센서(110)는 탑 플레이트(100)의 온도를 적절히 측정하기 위해, 도 8에 도시하는 바와 같이, 온도 측정 위치에 있어서, 가압 부재(125)에 의해 오목부(101)의 벽면에 고정된다. 구체적으로는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 센서 접속 부재(121)에 접속된 온도 센서(110)를, 가압 부재(125)의 일측면측에 형성된 홈부(125a)에 끼워맞추도록 배치하고, 센서 접속 부재(121)를 오목부(101)의 벽면에 접촉시킨다. 그리고, 이러한 상태에서 가압 부재(125)의 타측면측에 형성된 홈부(125b)에 탄성 부재(126)(예를 들면 스프링 등)를 배치한다. 이에 의해, 가압 부재(125)가 탄성 부재(126)의 부세력에 의해 오목부(101)의 벽면에 가압되어, 홈부(125a)에 끼워맞추어진 온도 센서(110)가 고정된다.

또한, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사에 있어서는, 후술의 냉각 유닛(140)이나 가열 유닛(150)에 의해, 탑 플레이트(100) 및 탑재면(100a) 상의 반도체 디바이스(D)의 온도가 조정된다. 이 때, 탑 플레이트(100)와 센서 접속 부재(121)는 서로 열팽창 계수가 상이하기 때문에, 탑 플레이트(100)의 온도 조정시에 열 변형량에 차이가 생긴다. 그래서, 이러한 열 변형량의 차이에 기인하는 센서 접속 부재(121)의 파손을 억제하기 위해, 센서 접속 부재(121)는 이러한 열변형을 흡수 가능하게 고정되는 것이 바람직하다.

도 4의 설명으로 되돌아온다.

냉각 유닛(140)은 탑 플레이트(100), 및 탑 플레이트(100)에 탑재된 웨이퍼(W)(보다 구체적으로는 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스(D))를 냉각하는 부재이다.

냉각 유닛(140)은 가열 유닛(150)보다 탑재면(100a)측에 마련되어 있으며, 구체적으로는, 탑 플레이트(100)와 가열 유닛(150) 사이에 개재되도록 탑 플레이트(100)의 이면에 접합되어 있다. 냉각 유닛(140)은 예를 들면, 탑 플레이트(100)와 대략 동일 직경의 원판형상으로 형성되어 있다.

또한, 냉각 유닛(140)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 탑 플레이트(100) 및 반도체 디바이스(D)를 냉각할 수 있으면, 임의의 구성을 취할 수 있다. 일 예로서, 냉각 유닛(140)에는 내부에 냉매가 흐르는 냉매 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있어도 좋다.

가열 유닛(150)은 탑 플레이트(100), 및 탑 플레이트(100)에 탑재된 웨이퍼(W)(보다 구체적으로는 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스(D))를 가열하는 부재이다.

가열 유닛(150)은 탑 플레이트(100)의 탑재면(100a)에 탑재된 웨이퍼(W)와, 냉각 유닛(140)을 거쳐서 대향하도록 배치되어 있다. 가열 유닛(150)은 예를 들면, 탑 플레이트(100)와 대략 동일 직경의 원판형상으로 형성되어 있다.

또한, 가열 유닛(150)은 평면에서 보아 탑 플레이트(100)를 복수의 가열 영역(도시하지 않음)으로 분할하고, 상기 가열 영역마다, 탑 플레이트(100) 및 반도체 디바이스(D)를 독립하여 가열 가능하게 구성되어 있어도 좋다.

또한, 가열 유닛(150)의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니며, 탑 플레이트(100) 및 반도체 디바이스(D)를 가열할 수 있으면, 임의의 구성을 취할 수 있다. 일 예로서, 가열 유닛(150)은 탑재면(100a)에 대해 광을 조사하는 것에 의해, 가열을 실행하는 LED 유닛(도시하지 않음)을 갖고 있어도 좋다. 또한, 예를 들면 가열 유닛(150)은 가열 소자로서의 히터(도시하지 않음)를 갖고 있어도 좋다.

또한, 가열 유닛(150)으로서 탑재면(100a)에 대해 광을 조사하는 LED 유닛을 이용하는 경우, 상기 가열 유닛(150)과 탑재면(100a) 사이에 배치되는 냉각 유닛(140), 및 상기 냉각 유닛(140)의 내부를 흐르는 냉매로서는, 광투과성을 갖는 재료가 이용되는 것이 바람직하다.

본 실시형태에 따른 스테이지(10)는 이상과 같이 구성되어 있다.

본 실시형태에 따른 스테이지(10)에 의하면, 탑 플레이트(100)의 내부에 복수의 온도 센서, 도시의 예에서는, 탑 플레이트(100)의 둘레방향을 따라서 복수의 온도 센서(110)와, 탑 플레이트(100)의 중심부에 제 2 온도 센서(111)가 마련되어 있다.

이에 의해, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사에 있어서는, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심과 가장 가까운 온도 센서를 선택하는 것에 의해, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)와 대응하는 온도 센서(110)의 이격 거리를 작게 할 수 있다. 그 결과, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사에 있어서, 반도체 디바이스(D)와 온도 센서(110)의 이격에 기인하는 온도 저하가 억제되며, 즉, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와 온도 센서에 의한 측정 온도의 차이를 적절히 작게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 온도 센서(110) 및 센서 접속 부재(121)로서, 각각 트랜지스터 및 FPC를 사용하는 것에 의해, 이들 온도 센서(110) 및 센서 접속 부재(121)의 크기를 작게 할 수 있다.

이에 의해, 탑 플레이트(100)에 형성되는 오목부(101)의 형성 폭이나, 형성 깊이를 작게 할 수 있기 때문에, 오목부(101)의 형성에 의해, 탑 플레이트(100)(스테이지(10))의 내력이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 내부에 온도 센서(110)가 마련되는 오목부(101)를 탑 플레이트(100)에 형성하지만, 상기 오목부(101)는 그 형성 깊이(d1)가 오목부(101)의 비형성 부분의 두께(d2)와 비교하여 작아지도록 형성된다.

이와 같이, 탑 플레이트(100)의 구조 체적과 비교하여 오목부(101)의 형성 체적, 환언하면, 탑 플레이트(100)의 절삭 체적을 작게 할 수 있기 때문에, 상기 탑 플레이트(100)의 내력 저하나 검사시의 변형이 억제된다.

또한, 상술한 바와 같이, 오목부(101)는 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사에 있어서, 프로브(12a)가 가압되는 탑재면(100a)과는 역측(逆側)의 면인 이면(100b)에 형성된다. 즉, 프로브(12a)는 내력의 저하가 염려되는 오목부(101)의 형성 측면과는 역측의 면인 탑재면(100a)에 가압되기 때문에, 상기 가압력이 오목부(101)의 비형성 부분에 의해 흡수되어, 검사에 있어서의 변형이 더욱 적절히 억제된다.

또한, 본 실시형태에 의하면, 온도 센서(110)로서는 트랜지스터가 이용되며, 상기 트랜지스터는, 예를 들면 FPC로 형성된 센서 접속 부재(121)에 접속된 상태에서, 오목부(101)의 내부에 배설된다.

이와 같이, 오목부(101)의 내부에 배설되는 트랜지스터는, 상술한 바와 같이, 예를 들면, 평면에서 보아 3㎟로 매우 작기 때문에, 용이하게 평면에서 보아 온도 측정 위치의 수를 증가시킬 수 있다. 즉, 탑 플레이트(100)의 온도를 면내에서 보다 적절히 측정할 수 있다.

또한, 오목부(101)의 내부에 배설되는 트랜지스터 및 FPC는, 각각 두께가 작기 때문에, 이에 의해, 오목부(101)의 형성 폭을 작게 할 수 있다. 환언하면, 오목부(101)의 형성 체적(탑 플레이트(100)의 절삭 체적)을 작게 할 수 있기 때문에, 상기 탑 플레이트(100)의 내력 저하나, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사시의 변형이 더욱 적절히 억제된다.

여기에서, 상술한 바와 같이, 온도 센서(110)로서 종래와 같은 시스를 갖는 온도 센서를 이용한 경우에는, 설치하는 온도 센서(110) 수만큼의 삽통 구멍을 탑 플레이트(100)에 형성할 필요가 있어, 탑 플레이트(100)의 내력이 저하할 우려가 있었다.

이 점, 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이, 온도 센서(110)로서 트랜지스터를 이용하는 것에 의해, 1개의 센서 접속 부재(121)에 대해, 복수의 온도 센서(110)를 실장할 수 있다. 이에 의해, 탑 플레이트(100)에 형성하는 오목부(101)(삽입 구멍에 대응)의 수를 줄일 수 있으며, 즉, 탑 플레이트(100)의 내력이 손상되는 것이 억제되는 동시에, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사시의 변형이 더욱 적절히 억제된다.

또한, 본 실시형태에 따른 스테이지(10)는, 예를 들면, 특허문헌 1에 나타낸 바와 같은 기존의 스테이지가 구비하는 탑 플레이트에 오목부(101)를 형성하고, 그 내부에 온도 센서(110)를 배설하는 것에 의해, 상기 기존의 스테이지에 대해 본 개시에 따른 기술을 적용할 수 있다. 이 때문에, 이와 같이 기존의 스테이지(10)를 이용하는 것에 의해, 새롭게 스테이지(10)를 제작하여 프로버(1)의 내부에 마련하는 경우와 비교하여, 스테이지(10)의 도입에 따른 비용이나 수고를 적절히 삭감할 수 있다.

또한, 이 때, 기존의 스테이지(10)에 이용되고 있던 백금 저항 센서, 및 상기 백금 저항 센서를 삽통하기 위한 삽입 구멍을 그대로 이용하여도 좋다.

또한, 이상의 실시형태(도 4를 참조)에서는, 냉각 유닛(140)과 가열 유닛(150)을 각각 관통하도록 구멍부(140a, 150a)를 형성하고, 이러한 구멍부(140a, 150a)를 삽통하고 위치결정 유닛(120)(센서 접속 부재(121))을 배치했지만, 도 9에 도시하는 바와 같이, 탑 플레이트(100)의 이면측에 중계 부재(122)의 형상에 따라서 오목부(101)를 형성하고, 이러한 오목부(101)의 내부에, 센서 접속 부재(121) 및 중계 부재(122)를 포함하는 위치결정 유닛(120)을 배치하여도 좋다.

도 4 및 도 9에 도시한 실시형태와 같이, 온도 센서(110)를 연직방향으로 연신되어 배설되는 센서 접속 부재(121)에 마련하는 것에 의해, 온도 센서(110)를 탑재면(100a)측에 마련할 수 있으며, 즉, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)와의 이격을 작게 할 수 있다. 그리고, 이에 의해, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사시의 온도 센서(110)에 의한 온도 측정의 응답성을 향상할 수 있다. 또한, 이와 함께, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서(110)에 의한 측정 온도 차이를 더욱 적절히 작게 할 수 있다.

또한, 이 때, 오목부(101)의 형성 깊이는, 온도 센서(110)가 배치되는 온도 측정 위치와 대응하는 위치에서만 깊게 형성된다. 이에 의해, 오목부(101)의 형성 체적(탑 플레이트(100)의 절삭 체적)이 극단적으로 증가되는 일이 없기 때문에, 탑 플레이트(100)의 내력이 크게 저하하는 것이 억제된다.

또한, 이상의 실시형태에 있어서는, 탑 플레이트(100)의 면내에서 합계 9개의 온도 센서가 마련되는 경우를 예로 들어, 설명을 실행했지만, 이러한 온도 센서의 설치 수(온도 측정 위치의 수)가 증가한 경우, 이러한 전체의 온도 측정 위치에 있어서 상술한 바와 같이 오목부(101)를 깊게 형성하면, 탑 플레이트(100)의 내력이 저하할 우려가 있다.

그래서, 탑 플레이트(100)의 내력, 및 온도 센서(110)에 의한 온도 측정의 응답성을 감안하여, 복수의 온도 측정 위치에 있어서, 상술과 같은 센서 접속 부재(121)를 마련하는 일이 없이, 중계 부재(122)에 대해 온도 센서(110)를 설치하여도 좋다.

또한, 이상의 실시형태에 있어서는, 탑 플레이트(100)의 이면(100b)에 오목부(101)를 형성하고, 이러한 오목부(101)의 내부에 온도 센서(110) 및 센서 접속 부재(121)를 배설하는 경우를 예로 들어, 설명을 실행했다. 그렇지만, 탑 플레이트(100)에 대한 온도 센서(110)의 설치 방법은 이것으로 한정되는 것은 아니다.

구체적으로는, 예를 들면 탑 플레이트(100)에 오목부(101)를 형성하는 일이 없이, 이면(100b)에 대해 직접적으로, 온도 센서(110) 및 센서 접속 부재(121)를 접속하도록 하여도 좋다.

이러한 경우, 탑 플레이트(100)에 오목부(101)를 마련할 필요가 없기 때문에, 상기 오목부(101)의 형성에 의한 탑 플레이트(100)의 내력의 저하가 생기는 일이 없다. 또한, 오목부(101)를 형성할 필요가 없기 때문에, 탑 플레이트(100)의 두께를 작게 할 수 있다.

단, 이와 같이, 이면(100b)에 온도 센서(110)를 마련하는 경우, 상기 온도 센서(110)와, 냉각 유닛(140) 및 가열 유닛(150)의 거리가 가깝게 된다. 환언하면, 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사시에, 냉각 유닛(140) 및 가열 유닛(150)으로부터의 영향을 받을 우려가 있어, 즉, 검사를 적절히 실행할 수 없게 될 우려가 있다. 이러한 관점을 감안한 경우, 온도 센서(110) 및 센서 접속 부재(121)는, 오목부(101)의 내부에 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 이상의 실시형태에 있어서는, 온도 센서(110)로서 트랜지스터를 사용하는 경우를 예로 들어 설명을 실행했지만, 온도 센서(110)의 종류는 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 오목부(101)의 내부에 배설할 수 있으며, 센서 접속 부재(121)를 거쳐서 전기적인 접속이 가능하면 좋으며, 일 예로서, 다이오드를 온도 센서(110)로서 사용하여도 좋다. 또한, 예를 들면 RTD 칩(백금 저항체를 포함함)을 온도 센서로서 사용하여도 좋다.

또한, 이상의 실시형태에 있어서는, 제 2 온도 센서(111)로서 백금 저항 센서를 사용하는 경우를 예로 들어 설명을 실행했지만, 제 2 온도 센서(111)의 종류는 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 센서 접속 부재(121)를 연장 또는 신설하는 것에 의해, 트랜지스터나 다이오드를 제 2 온도 센서(111)로서 사용하여도 좋다.

이상, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해 설명했지만, 상술한 예시적 실시형태로 한정되는 일이 없이, 여러가지 추가, 생략, 치환, 및 변경이 이루어져도 좋다. 또한, 상이한 실시형태에 있어서의 요소를 조합하여 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.

다음에, 이상과 같이 구성된 스테이지(10)를 구비하는 프로버(1)에 있어서 실행되는, 반도체 디바이스(D)의 검사 방법의 일 예에 대해 설명한다.

(A1. 웨이퍼 탑재)

우선, 웨이퍼(W)가 로더(3)의 FOUP로부터 취출되고, 스테이지(10)를 향하여 반송되며, 탑 플레이트(100)의 탑재면(100a) 상에 탑재된다. 이어서, 스테이지(10)가 미리 정해진 위치로 이동된다.

(A2. 탑재면의 온도 조정)

또한, 제어부(14)의 제어에 의해, 탑 플레이트(100)의 탑재면(100a)에 있어서의 검사 대상의 반도체 디바이스(D)를, 소망의 설정 온도로 하는 제어가 실행된다. 구체적으로는, 냉각 유닛(140) 및 가열 유닛(150)에 의해 탑재면(100a)의 냉각 및 가열을 실행하는 것에 의해, 탑재면(100a)이 소망의 온도가 되도록 조정한다. 이 때, 탑재면(100a)의 온도는, 상술한 복수의 가열 영역마다 독립하여 온도 제어되는 것이 바람직하다.

또한, 탑재면(100a)의 온도 조정은, 탑재면(100a)의 전면에서 균일하게 실행되어도 좋으며, 처리 조건에 따라서 가열 영역마다 상이한 온도로 조정되어도 좋다. 또한, 예를 들면, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)가 속하는 가열 영역만이, 국소적으로 온도 조정되어도 좋다.

또한, 이 공정 A2.는 상기 공정 A1.의 완료전에 시작하여도 좋다.

(A3. 접촉)

탑재면(100a)이 소망의 온도로 조정된 후, 제어부(14)의 제어에 의해 이동 기구(11)를 구동하고, 프로브(12a)에 대해 스테이지(10)를 상대적으로 이동시킨다. 이에 의해, 프로브(12a)와 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 위치맞춤이 실행되고, 양자가 접촉한다. 구체적으로는, 프로브(12a)와 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 전극(E)의 위치맞춤이 실행되고, 양자가 접촉한다.

(A4. 전기적 특성 검사)

그 후, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 전기적 특성 검사가 실행된다. 구체적으로는, 프로브(12a)를 거쳐서 반도체 디바이스(D)에 검사용의 신호가 입력되는 동시에, 반도체 디바이스(D)로부터의 신호가 프로브(12a)를 거쳐서 테스터(4)로 출력된다.

이 전기적 특성 검사 중, 냉각 유닛(140)에 의한 탑재면(100a)의 냉각, 및 가열 유닛(150)에 의한 탑재면(100a)의 가열이 실행되는 것에 의해, 탑재면(100a) 및 검사 대상의 반도체 디바이스(D)가 소망의 목표 온도로 일정하게 되도록 온도 조정된다.

여기에서, 이러한 전기적 특성 검사에 있어서는, 프로브(12a)를 거쳐서 반도체 디바이스(D) 검사용의 신호가 입력되는 것에 의해, 상기 반도체 디바이스(D)가 발열된다. 이 반도체 디바이스(D)의 발열량은, 상술한 바와 같이 최근의 반도체 디바이스의 고집적화에 따라서 증가하고 있다. 이 때문에, 냉각 유닛(140) 및 가열 유닛(150)에 의해 탑재면(100a)의 온도를 균일하게 제어하고 있었다고 하여도, 각각의 반도체 디바이스(D)의 발열의 영향에 의해, 상기 반도체 디바이스(D)의 온도를 균일하게 제어할 수 없는 경우가 있다.

그리고, 이러한 상태에서, 특허문헌 1에도 개시되는 바와 같이, 탑 플레이트(100)의 내부에 마련된 온도 센서의 수가 1개뿐인 경우, 각각의 반도체 디바이스(D)의 온도를 적절히 취득할 수 없을 우려가 있었다. 구체적으로는, 반도체 디바이스의 발열량의 증가에 따라서 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 온도가 상승하고 있기 때문에, 반도체 디바이스(D)가 탑재되는 탑 플레이트(100)의 열전도값이 높은(열 저항값이 작음) 경우여도, 큰 온도차가 생긴다. 즉, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)와 온도 센서(110)의 면방향의 이격에 기인하여, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와 온도 센서(110)에 의한 측정 온도 사이에 차이가 생길 우려가 있었다.

이 점, 본 실시형태에 따른 스테이지(10)에 의하면, 탑 플레이트(100)의 내부에는 복수의 온도 센서(110)(트랜지스터)와, 제 2 온도 센서(111)(백금 저항 센서)가 배치되어 있다. 그리고 본 실시형태에 있어서는, 상술한 바와 같이, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심과 가장 가까운 온도 센서가 선택되고, 선택된 온도 센서에 의해 반도체 디바이스(D)의 온도가 취득된다. 이에 의해, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)와 온도 센서의 이격을 적어도 종래와 비교하여 작게, 즉, 탑 플레이트(100)에 있어서의 전열 영향을 작게 할 수 있어서, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와 온도 센서에 의한 측정 온도 사이에 생기는 차이를 작게 할 수 있다.

또한, 전기적 특성 검사에 있어서, 반도체 디바이스(D)의 온도로서 이용되는 온도로서는, 상술한 바와 같이, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심과 가장 가까운 온도 센서에서 취득된 온도를 그대로 이용하여도 좋지만, 상기 취득 온도를 보정하여 이용할 수도 있다.

구체적으로는, 온도 센서에 의한 취득 온도를, 상기 온도 센서와 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 이격 거리에 근거하여, 예를 들면, 열전도 방정식 등을 이용하여 보정해도 좋다. 이와 같이, 온도 센서에 의해 취득된 온도를 보정하여, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 실제 온도의 예측값을 산출하는 것에 의해, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서에 의한 취득 온도(산출된 보정 온도)의 차이를 보다 적절히 작게 할 수 있다.

또한, 전기적 특성 검사에 있어서, 반도체 디바이스(D)의 온도로서 이용되는 온도로서는, 상술한 바와 같이 선택된 하나의 온도 센서에 의한 취득 온도를, 상기 온도 센서의 주위에 배설된 다른 온도 센서에 의한 취득 온도에 의해 보완하여 이용할 수도 있다.

구체적으로는, 상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 스테이지(10)에 있어서는, 탑 플레이트(100)에 대해 복수의 온도 센서가 면내 균등하게 분산하여 배설된다. 즉, 상술한 바와 같이 선택된 하나의 온도 센서의 주위에는, 적어도 1개 이상의 다른 온도 센서가 균등하게 배설되어 있다(도 6을 참조).

그래서, 하나의 온도 센서에 의한 취득 온도를 주위에 배설되는 다른 온도 센서에 의한 취득 온도와 비교하여, 예를 들면, 그 평균값이나 중앙값을 취득하는 것에 의해, 하나의 온도 센서에 의한 취득 온도를 보완하여, 하나의 온도 센서에 의한 취득 온도의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 환언하면, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서에 의한 취득 온도(산출된 보완 온도)의 차이를 보다 적절히 작게 할 수 있다.

또한, 이상의 설명에 있어서는, 하나의 온도 센서에 의한 취득 온도를, 상기 하나의 온도 센서의 주위에 배설된 다른 온도 센서에 의한 취득 온도에 의해 보완하는 경우를 예로 들어 설명을 실행했지만, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심에 대해, 가장 가까운 온도 센서가 복수 있는 경우도 마찬가지이다. 즉, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심에 가장 가까운 복수의 온도 센서에 의한, 복수의 취득 온도에 근거하여, 예를 들면 그 평균값이나 중앙값을 취득하는 것에 의해, 온도 센서에 의한 취득 온도를 보완하여, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서에 의한 취득 온도의 차이를 작게 할 수 있다.

프로버(1)에 반입된 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사가 완료되면, 프로브(12a)와 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 접촉이 해제된다.

이어서, 다음의 검사 대상의 반도체 디바이스(D)에 관하여, 상술의 공정 A2. 내지 A4.가 순차 실행된다. 이후, 상술의 공정 A2. 내지 A4.는 전체 반도체 디바이스(D)에 대해 완료될 때까지, 반복하여 실행된다.

전체 반도체 디바이스(D)에 대해 전기적 특성 검사가 완료되면, 웨이퍼(W)가, 스테이지(10)로부터 분리되고, 로더(3)의 FOUP로 반출된다. 이에 의해, 일련의 검사 처리가 종료된다.

또한, 웨이퍼(W)에 형성된 반도체 디바이스(D) 중, 전체 반도체 디바이스(D)를 검사 대상으로 하지 않고, 일부의 반도체 디바이스(D)만을 검사 대상으로 하여도 좋다.

이상, 본 실시형태에 따른 반도체 디바이스(D)의 검사 방법에 의하면, 탑 플레이트(100)에 마련된 복수의 온도 센서 중, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)의 중심과 가장 가까운 온도 센서(110)를 선택하고, 반도체 디바이스(D)의 온도가 취득된다. 이에 의해, 종래와 비교하여 검사 대상의 반도체 디바이스(D)와 온도 센서의 이격을 작게 할 수 있기 때문에, 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서에 의한 취득 온도의 차이를 보다 적절히 작게 할 수 있다.

또한, 이 때, 선택된 온도 센서에 의한 취득 온도를, 검사 대상의 반도체 디바이스(D)와의 이격 거리에 근거하여 보정하는 것에 의해, 더욱 적절히 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서에 의한 취득 온도(산출된 보정 온도)의 차이를 작게 할 수 있다.

또한, 이 때, 선택된 하나의 온도 센서에 의한 취득 온도를, 상기 하나의 온도 센서의 주위에 배설된 다른 온도 센서에 의한 취득 온도에 의해 보완하는 것에 의해, 더욱 적절히 반도체 디바이스(D)의 실제 온도와, 온도 센서에 의한 취득 온도(산출된 보완 온도)의 차이를 작게 할 수 있다.

금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 고려되어야 하는 것이다. 상기의 실시형태는, 첨부의 청구범위 및 그 주지를 일탈하는 일이 없이, 여러가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.

10: 스테이지 100: 탑 플레이트
100a: 탑재면 110: 온도 센서
111: 제 2 온도 센서 120: 위치결정 유닛
121: 센서 접속 부재 150: 가열 유닛
D: 반도체 디바이스

Claims (12)

1. 처리 대상의 디바이스를 상면에 탑재하는 탑재대에 있어서,
   상기 디바이스의 탑재면을 구비하는 탑 플레이트와,
   상기 탑 플레이트를 가열하는 가열 유닛과,
   평면에서 보아 소망의 측정 위치에 있어서, 상기 탑 플레이트의 온도를 취득하는 복수의 온도 센서와,
   상기 온도 센서와 전기적으로 접속되며, 상기 온도 센서를 평면에서 보아 상기 측정 위치에 위치결정하는 위치결정 유닛을 구비하며,
   상기 위치결정 유닛은 가요성을 갖는 플렉시블 기판에 의해 구성되는
   탑재대.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 탑 플레이트의 이면측에는 오목부가 형성되며, 상기 온도 센서 및 상기 위치결정 유닛의 적어도 일부는 상기 오목부의 내부에 배설되는
   탑재대.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 위치결정 유닛은 평면에서 보아 상기 측정 위치와 대응하는 위치에 있어서, 상기 오목부의 내부에 배설된 상태에서 상기 탑 플레이트의 탑재면을 향하여 돌출되는 볼록부를 가지며,
   상기 온도 센서는 상기 위치결정 유닛에 있어서의 상기 볼록부에 대해 접속되는
   탑재대.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 위치결정 유닛은,
   상기 온도 센서가 접속되는 복수의 센서 접속 부재와,
   탑재대 외부와 전기적으로 접속하는 커넥터 부재와,
   복수의 상기 센서 접속 부재와 상기 커넥터 부재를 전기적으로 접속하는 중계 부재를 구비하는
   탑재대.
5. 제 4 항에 있어서,
   복수의 상기 센서 접속 부재에는, 각각 복수의 온도 센서가 접속되는
   탑재대.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   복수의 상기 온도 센서는 평면에서 보아 상기 탑 플레이트의 둘레방향을 따라서 배치되는
   탑재대.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 온도 센서는 백금 저항 센서 또는 트랜지스터 센서 중 어느 하나를 포함하는
   탑재대.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 백금 저항 센서가 평면에서 보아 상기 탑 플레이트의 중심부에 배치되며,
   복수의 상기 트랜지스터 센서가 평면에서 보아 상기 탑 플레이트의 둘레방향을 따라서 배치되는
   탑재대.
9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탑 플레이트를 냉각하는 냉각 유닛을 더 구비하며,
   상기 탑 플레이트, 상기 냉각 유닛 및 상기 가열 유닛이 상방으로부터의 이 순서대로 적층되어 배치되는
   탑재대.
10. 검사 대상의 디바이스를 검사하는 검사 장치에 있어서,
    디바이스의 검사시에 미리 정해진 하중으로 상기 디바이스에 가압되는 프로브와,
    제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 탑재대를 구비하는
    검사 장치.
11. 검사 장치를 이용하여, 검사 대상의 복수의 디바이스와 프로브를 접촉시켜 검사하는 검사 방법에 있어서,
    상기 검사 장치는,
    상기 디바이스의 탑재면을 구비하는 탑 플레이트와,
    상기 탑 플레이트를 가열하는 가열 유닛과,
    평면에서 보아 소망의 측정 위치에 있어서, 상기 탑 플레이트의 온도를 취득하는 복수의 온도 센서와,
    상기 온도 센서와 전기적으로 접속되며, 상기 온도 센서를 평면에서 보아 상기 측정 위치에 위치결정하는 위치결정 유닛을 구비하며,
    상기 위치결정 유닛은 가요성을 갖는 플렉시블 기판에 의해 구성되는 탑재대를 구비하고,
    상기 검사 방법은,
    (A) 상기 가열 유닛에 의해 상기 탑 플레이트를 소망의 온도로 가열하는 공정과,
    (B) 상기 온도 센서에 의해 상기 탑 플레이트의 온도를 취득하는 공정과,
    (C) 측정된 상기 탑 플레이트의 온도로부터 검사 대상의 상기 디바이스의 온도를 산출 공정을 포함하며,
    상기 디바이스의 온도를 산출하는 상기 (C) 공정은,
    (a) 복수의 상기 온도 센서 중, 평면에서 보아 상기 디바이스의 중심으로부터의 거리가 가장 가까운 상기 온도 센서를 선택하는 공정과,
    (b) 선택된 상기 온도 센서에 의해 측정된 상기 탑 플레이트의 온도에 근거하여 상기 디바이스의 온도를 산출하는 공정을 포함하는
    검사 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (a) 공정에 있어서, 다른 상기 온도 센서를 추가로 선택하고,
    상기 (b) 공정에 있어서, 다른 상기 온도 센서에 의해 측정된 온도에 근거하여, 산출된 상기 디바이스의 온도를 보완하는
    검사 방법.