KR20200123213A - 검사 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

전자 디바이스에 접촉 단자를 전기적으로 접촉시켜서 당해 전자 디바이스를 검사하는 검사 장치는, 광을 투과 가능한 냉매가 유통하는 냉매 유로를 내부에 갖고, 피검사체의 적재측과 반대측이 광투과 부재로 형성된 적재대와, 당해 적재대에서의 피검사체의 적재측과 반대측의 면과 대향하도록 배치되어, 피검사체를 지향하는 복수의 LED를 갖는 광조사 기구와, 냉매에 의한 흡열과 당해 LED로부터의 광에 의한 가열을 제어하여, 검사 대상인 전자 디바이스의 온도를 제어하는 제어부를 구비하고, 당해 제어부는, 측정된 검사 대상인 전자 디바이스의 온도에 기초하여, 당해 LED로부터의 광출력을 제어하고, 당해 LED의 광출력에 기초하여 냉매에 의한 흡열을 제어한다.

Description

검사 장치
(관련 출원의 상호 참조)
본원은, 2018년 3월 5일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2018-38843호에 기초하여, 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
본 발명은, 적재대에 적재된 전자 디바이스를 검사하는 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 프로세스에서는, 소정의 회로 패턴을 갖는 다수의 전자 디바이스가 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 상에 형성된다. 형성된 전자 디바이스는, 전기적 특성 등의 검사가 행하여져, 양품과 불량품으로 선별된다. 전자 디바이스의 검사는, 예를 들어 각 전자 디바이스로 분할되기 전의 웨이퍼의 상태에서, 검사 장치를 사용해서 행하여진다.
프로버 등으로 칭해지는 전자 디바이스의 검사 장치(이하, 「프로버」라고 함)는, 다수의 핀 형상의 프로브를 갖는 프로브 카드와, 웨이퍼를 적재하는 적재대와, IC 테스터를 구비한다(특허문헌 1 참조). 이 프로버는, 프로브 카드의 각 프로브를 전자 디바이스의 전극에 대응해서 마련된 전극 패드나 땜납 범프에 접촉시켜, 전자 디바이스로부터의 신호를 IC 테스터에 전달하여 전자 디바이스의 전기적 특성을 검사한다. 또한, 특허문헌 1의 프로버에서는, 전자 디바이스의 전기적 특성을 검사할 때, 당해 전자 디바이스의 실장 환경을 재현하기 위해서, 적재대 내의 냉매 유로나 히터에 의해 적재대의 온도가 제어됨으로써, 웨이퍼의 온도가 제어된다.
일본 특허 공개 평10-135315호 공보
그런데, 근년, 전자 디바이스는 고속화나 미세화가 진행되어, 집적도가 높아지고, 동작 시의 발열량이 매우 증대하고 있기 때문에, 웨이퍼에 있어서 하나의 전자 디바이스의 검사 중에 인접하는 다른 전자 디바이스에 열부하가 부여되어버려 당해 다른 전자 디바이스에 문제를 발생시킬 우려가 있다.
이 문제가 발생하는 것을 방지하는 방법으로서, 특허문헌 1의 프로버에 있어서 적재대 내에 마련되어 있는 냉매 유로나 히터로, 검사 중인 전자 디바이스의 온도를 제어하여, 다른 전자 디바이스에 열부하가 걸리는 것을 억제하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 적재대 내의 냉매 유로나 히터를 사용한 경우, 웨이퍼의 온도를 전체적으로 제어할 수는 있지만, 웨이퍼의 온도를 국소적, 예를 들어 검사 중인 전자 디바이스의 근방에만 한해서 제어하여, 다른 전자 디바이스에 열부하가 걸리는 것을 억제하는 것은 불가능하다. 왜냐하면, 냉매 유로나 히터의 소형화는 곤란해서, 적재대 내에 냉매 유로나 히터를 국소적으로 배치하는 것은 곤란하기 때문이다.
그래서, 예를 들어 검사 중인 전자 디바이스에 인가하는 전압을, 실장 환경에서 인가되어야 할, 비교적 높은 실장시 전압보다 작게 함으로써, 인접하는 다른 전자 디바이스에 열부하가 부여되는 것을 피하고 있다. 그러나, 그 결과, 실장시 전압의 인가 시에 발생할 문제를 전자 디바이스의 패키징 전에 발견할 수 없어, 패키지의 수율을 저하시키고, 고비용을 초래한다는 문제가 생기고 있다.
본 개시에 따른 기술의 목적은, 전자 디바이스의 고비용을 억제할 수 있는 전자 디바이스의 검사 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 형태는, 피검사체에 마련된 전자 디바이스에 접촉 단자를 전기적으로 접촉시켜서 당해 전자 디바이스를 검사하는 검사 장치이며, 광을 투과 가능한 냉매가 유통하는 냉매 유로를 내부에 가짐과 함께, 상기 피검사체가 적재되는 것이며, 상기 피검사체의 적재측과 반대측이 광투과 부재로 형성된 적재대와, 상기 적재대에서의 상기 피검사체의 적재측과 반대측의 면과 대향하도록 배치되어, 상기 피검사체를 지향하는 복수의 LED를 갖는 광조사 기구와, 상기 냉매에 의한 흡열과 상기 LED로부터의 광에 의한 가열을 제어하여, 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 적어도 측정된 상기 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도에 기초하여, 상기 LED로부터의 광출력을 제어하고, 상기 LED의 광출력에 기초하여, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어한다.
본 발명의 일 형태의 검사 장치에 의하면, 전자 디바이스의 고비용을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 검사 장치의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 검사 장치의 구성의 개략을 도시하는 정면도이다.
도 3은 피검사체인 웨이퍼의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 4는 스테이지의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 5는 광조사 기구의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 6은 도 1의 검사 장치에서의 웨이퍼의 온도 측정용 회로의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 베이스 유닛의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 검사 장치가 갖는 스테이지의 상부 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 베이스 유닛의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 베이스 유닛의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 11은 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과(비교예 1)를 도시하는 도면이다.
도 12는 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과(비교예 2)를 도시하는 도면이다.
도 13은 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과(시험예 1)를 도시하는 도면이다.
도 14는 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과(시험예 2)를 도시하는 도면이다.
도 15는 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과(시험예 3)를 도시하는 도면이다.
도 16은 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과(시험예 4)를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
(제1 실시 형태)
도 1 및 도 2는 각각, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 검사 장치로서의 프로버(1)의 구성의 개략을 도시하는 사시도 및 정면도이다. 도 2에서는, 도 1의 프로버(1)의 후술하는 수용실과 로더가 내장한 구성 요소를 도시하기 위해서, 그 일부가 단면으로 도시되어 있다.
도 1 및 도 2의 프로버(1)는, 피검사체로서의 웨이퍼(W)에 형성된 복수의 전자 디바이스(후술하는 도 3의 부호 D 참조) 각각의 전기적 특성의 검사를 행하는 것이며, 검사 시에 웨이퍼를 수용하는 수용실(2)과, 수용실(2)에 인접해서 배치되는 로더(3)와, 수용실을 덮도록 배치되는 테스터(4)를 구비한다.
수용실(2)은, 내부가 공동의 하우징이며, 검사 대상인 웨이퍼(W)가 고정되는 스테이지(10)를 갖는다. 스테이지(10)는, 해당 스테이지(10)에 대한 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나지 않도록 웨이퍼(W)를 흡착 보유 지지한다. 또한, 스테이지(10)는, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있고, 이 구성에 의해, 후술하는 프로브 카드(11)와 웨이퍼(W)의 상대 위치를 조정해서 웨이퍼(W)의 표면의 전극을 프로브 카드(11)의 프로브(11a)와 접촉시킬 수 있다.
수용실(2)에서의 해당 스테이지(10)의 상방에는, 해당 스테이지(10)에 대향하도록 프로브 카드(11)가 배치된다. 프로브(11a)는, 실시 형태에서의 접촉 단자의 일례이다.
또한, 프로브 카드(11)는, 인터페이스(12)를 통해서 테스터(4)에 접속되어 있다. 각 프로브(11a)가 웨이퍼(W)의 각 전자 디바이스의 전극에 접촉할 때, 각 프로브(11a)는, 테스터(4)로부터 인터페이스(12)를 통해서 전자 디바이스에 전력을 공급하거나, 또는, 전자 디바이스로부터의 신호를 인터페이스(12)를 통해서 테스터(4)에 전달한다.
로더(3)는, 반송 용기인 FOUP(도시 생략)에 수용되어 있는 웨이퍼(W)를 취출해서 수용실(2)의 스테이지(10)에 반송한다. 또한, 로더(3)는, 전자 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사가 종료된 웨이퍼(W)를 스테이지(10)로부터 수취하여, FOUP에 수용한다.
또한, 로더(3)는, 검사 대상인 전자 디바이스의 온도 제어 등의 각종 제어를 행하는 제어부로서의 베이스 유닛(13)과, 각 전자 디바이스에서의 전위차 생성 회로(도시 생략)에서의 전위차를 측정하는 전위차 측정 유닛(14)을 갖는다. 상기 전위차 생성 회로는, 예를 들어 다이오드, 트랜지스터 또는 저항이다. 전위차 측정 유닛(14)은, 배선(15)을 통해서 인터페이스(12)에 접속되어, 상기 전위차 생성 회로에 대응하는 2개의 전극에 접촉하는 2개의 프로브(11a)간의 전위차를 취득하고, 취득한 전위차를 베이스 유닛(13)에 전달한다. 인터페이스(12)에서의 각 프로브(11a) 및 배선(15)의 접속 구조에 대해서는 후술한다. 베이스 유닛(13)은, 배선(16)을 통해서 스테이지(10)에 접속되어, 후술하는 광조사 기구(40)나 후술하는 적재대(30)에 대한 냉매의 유량을 조정하는 유량 제어 밸브를 제어한다. 여기서, 베이스 유닛(13)이나 전위차 측정 유닛(14)은, 수용실(2)에 마련되어도 되고, 또한 전위차 측정 유닛(14)은, 프로브 카드(11)에 마련되어도 된다.
테스터(4)는, 전자 디바이스가 탑재되는 마더보드의 회로 구성의 일부를 재현하는 테스트 보드(도시 생략)를 갖는다. 테스트 보드는, 전자 디바이스로부터의 신호에 기초하여, 해당 전자 디바이스의 양부를 판단하는 테스터 컴퓨터(17)에 접속된다. 테스터(4)에서는, 상기 테스트 보드를 바꿈으로써, 복수종의 마더보드의 회로 구성을 재현할 수 있다.
또한, 프로버(1)는, 유저에게 정보를 표시하거나 유저가 지시를 입력하거나 하기 위한 유저 인터페이스부(18)를 구비한다. 유저 인터페이스부(18)는, 예를 들어 터치 패널이나 키보드 등의 입력부와 액정 디스플레이 등의 표시부를 포함한다.
상술한 각 구성 요소를 갖는 프로버(1)에서는, 전자 디바이스의 전기적 특성의 검사 시, 테스터 컴퓨터(17)가, 전자 디바이스와 각 프로브(11a)를 통해서 접속된 테스트 보드에 데이터를 송신한다. 그리고, 테스터 컴퓨터(17)가, 송신된 데이터가 당해 테스트 보드에 의해 정확하게 처리되었는지 여부를 당해 테스트 보드로부터의 전기 신호에 기초하여 판정한다.
다음에, 상술한 프로버(1)의 피검사체인 웨이퍼(W)에 대해서 도 3을 사용해서 설명한다. 도 3은, 웨이퍼(W)의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
웨이퍼(W)에는, 대략 원판형의 실리콘 기판에 에칭 처리나 배선 처리를 실시함으로써, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 전자 디바이스(D)가 서로 소정의 간격을 두고 표면에 형성되어 있다. 전자 디바이스(D), 즉 웨이퍼(W)의 표면에는, 전극(E)이 형성되어 있고, 해당 전극(E)은, 당해 전자 디바이스(D)의 내부의 회로 소자에 전기적으로 접속되어 있다. 전극(E)에 전압을 인가함으로써, 각 전자 디바이스(D)의 내부의 회로 소자에 전류를 흘릴 수 있다.
다음에, 스테이지(10)의 구성에 대해서 도 4 및 도 5를 사용해서 설명한다. 도 4는 스테이지(10)의 상부 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이며, 도 5는 후술하는 광조사 기구(40)의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
스테이지(10)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상부에 있어서, 상방으로부터 순서대로, 적재대(30)와, 광조사 기구(40)를 갖는다. 적재대(30)는, 그 상면에 웨이퍼(W)가 적재되는 것이며, 광조사 기구(40)는, 적재대(30)에 적재된 덮개 부재(31)에 광을 조사해서 당해 덮개 부재(31)를 가열함으로써, 웨이퍼(W)를 가열하여, 해당 웨이퍼(W) 상에 형성된 전자 디바이스(D)를 가열한다.
적재대(30)는, 덮개 부재(31)를 웨이퍼(W)의 적재측, 즉 상측에, 바닥이 있는 부재(32)를 웨이퍼(W)의 적재측과 반대측, 즉 하측에 갖고, 덮개 부재(31)와 바닥이 있는 부재(32)는 O링(33)을 통해서 맞닿는다.
덮개 부재(31)는, 원판형으로 형성되어 있고, 예를 들어 SiC로 형성된다. SiC는, 열전도율 및 영률이 높고, 광조사 기구(40)로부터의 광에 대한 흡수 효율도 높다. 따라서, 덮개 부재(31)를 SiC로 형성함으로써, 당해 덮개 부재(31)를 가열/냉각했을 때 당해 덮개 부재(31)에 적재된 웨이퍼(W)를 효율적으로 가열/냉각할 수 있고, 또한 덮개 부재(31)에 갈라짐 등이 생기는 것을 방지할 수 있고, 또한 광조사 기구(40)로부터의 광에 의해 효율적으로 덮개 부재(31), 즉 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 또한, SiC는 그린 시트법 등을 사용할 수 있기 때문에, 가공성이 높으므로, 프로버(1)의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
덮개 부재(31)의 상면에는, 웨이퍼(W)를 흡착하기 위한 흡착 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 또한, 덮개 부재(31)에는, 복수의 온도 센서(31a)가 평면으로 보아 서로 이격된 위치에 매설되어 있다.
바닥이 있는 부재(32)는, 덮개 부재(31)와 대략 동일한 직경의 원판형으로 형성되어 있고, 광조사 기구(40)로부터의 광을 투과하는 광투과 부재로 형성된다. 광조사 기구(40)로부터의 광이 근적외광일 경우, 상기 광투과 부재로서, 폴리카르보네이트, 석영, 폴리염화비닐, 아크릴 수지 또는 유리를 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료는, 가공이나 성형이 용이하기 때문에, 프로버(1)의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
또한, 바닥이 있는 부재(32)의 상면에는, 적재대(30)의 내부에 냉매를 흘리기 위한 홈이 형성되어 있고, 해당 홈은, 덮개 부재(31)에 덮여서 냉매 유로(32a)를 형성한다. 바꾸어 말하면, 적재대(30)는, 덮개 부재(31)와 바닥이 있는 부재(32)에 의해 형성되는 냉매 유로(32a)를 그 내부에 갖는다. 프로버(1)에서는, 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매로 적재대(30) 상에 적재된 웨이퍼(W)를 냉각함으로써, 당해 웨이퍼(W)에 형성된 전자 디바이스를 냉각하고, 즉, 전자 디바이스의 흡열을 행한다.
또한, 바닥이 있는 부재(32)의 측부에는, 냉매 유로(32a)와 연통하는 공급구(32b)와 배출구(32c)가 형성되어 있다. 공급구(32b)에는, 냉매 유로(32a)에 냉매를 공급하는 공급관(34)이 접속되어 있고, 배출구(32c)에는, 냉매 유로(32a)로부터 냉매를 배출하는 배출관(35)이 접속되어 있다. 공급관(34)에는, 냉매 유로(32a)에 공급하는 냉매의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(36)가 마련되어 있다. 유량 제어 밸브(36)에는, 고속으로 유량을 변화시키는 것이 가능한, 칠러의 냉매 유량 제어용 밸브 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 유량 제어 밸브(36)로서 삼방면 밸브를 설치하여, 냉매 유로(32a)를 바이패스하는 바이패스 유로를 마련하는 응용도 가능하다. 또한 냉매 유로(32a)와 바이패스 유로의 밸브가 가변 컨덕턴스 밸브일 경우, 냉매 유로(32a)의 컨덕턴스를 Cv, 바이패스 유로의 컨덕턴스를 Cvb라 하면 Cv+Cvb=일정해지도록 함으로써, 전체의 컨덕턴스를 바꾸지 않고 제어를 할 수 있다.
냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매로서는, 예를 들어 광이 투과 가능한 액체인 물이 사용되고, 프로버(1)의 외부에 마련된 펌프(도시 생략)에 의해 공급관(34)을 통해서 냉매 유로(32a)에 공급된다. 또한, 냉매의 유량을 조정하는 유량 제어 밸브(36) 등의 동작은 베이스 유닛(13)에 의해 제어된다.
광조사 기구(40)는, 적재대(30)에서의 웨이퍼(W)의 적재측과 반대측의 면과 대향하도록 배치되어 있고, 바꾸어 말하면, 바닥이 있는 부재(32)의 하면과 대향하도록 배치되어 있다.
이 광조사 기구(40)는, 웨이퍼(W)를 지향하는 복수의 LED(41)를 갖는다. 구체적으로는, 광조사 기구(40)는, 복수의 LED(41)가 유닛화된 LED 유닛(U)을 복수 가짐과 함께, 이들 LED 유닛(U)이 표면에 탑재되는 베이스(42)를 갖는다. 광조사 기구(40)에서의 LED 유닛(U)은, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W) 상에 형성된 전자 디바이스(D)(도 3 참조)와 동일수로 마찬가지로 배열된, 평면으로 보아 정사각 형상의 유닛(U1)과, 그 외주를 덮는, 평면으로 보아 비정사각 형상의 유닛(U2)으로 베이스(42)의 대략 전체면을 덮고 있고, 이에 의해, LED 유닛(U)의 LED(41)로부터의 광으로, 적어도 덮개 부재(31)에서의 웨이퍼(W)가 탑재되는 부분 전체를 조사할 수 있도록 구성되어 있다.
각 LED(41)는, 웨이퍼(W)를 향해서 광을 조사한다. 본 예에서는, 각 LED(41)는 근적외광을 출사한다. LED(41)로부터 출사된 광(이하, 「LED 광」으로 축약하는 경우가 있음)은, 광투과 부재로 이루어지는, 적재대(30)의 바닥이 있는 부재(32)를 통과한다. 바닥이 있는 부재(32)를 통과한 광은, 적재대(30)의 냉매 유로(32a)를 흐르는, 광을 투과 가능한 냉매를 통과하여, 덮개 부재(31)에 입사된다.
광조사 기구(40)에서는, 적재대(30)에서의 웨이퍼(W)가 적재되는 덮개 부재(31)에 입사되는 LED 광은, LED 유닛(U)단위로 제어된다. 따라서, 광조사 기구(40)는, 덮개 부재(31)에서의 임의의 개소에만 LED 광을 조사하거나, 또한 조사되는 광의 강도를 임의의 개소와 다른 개소에서 다르게 하거나 할 수 있다.
프로버(1)에서는, 광조사 기구(40)로부터의 광에 의한 가열과 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매에 의한 흡열에 의해, 적재대(30) 상의 웨이퍼(W)에 형성된 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 목표 온도에서 일정해지도록 제어한다. 이 온도 제어를 위해서, 프로버(1)에서는, 웨이퍼(W)의 온도를 측정하고 있다.
도 6은, 프로버(1)에서의 전자 디바이스(D)의 온도 측정용 회로의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
프로버(1)에서는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 각 프로브(11a)가 인터페이스(12)에 배치된 복수의 배선(20)에 의해 테스터(4)에 접속되는데, 각 배선(20) 중, 전자 디바이스(D)에서의 전위차 생성 회로(예를 들어, 다이오드)의 2개의 전극(E)에 접촉하는 2개의 프로브(11a)와 테스터(4)를 접속하는 2개의 배선(20) 각각에, 릴레이(21)가 마련된다.
각 릴레이(21)는, 각 전극(E)의 전위를 테스터(4) 및 전위차 측정 유닛(14)의 어느 것으로 전환해서 전달 가능하게 구성되어, 예를 들어 전자 디바이스(D)의 전기적 특성의 검사를 행할 때, 각 전극(E)에 실장시 전압이 인가되고 나서 소정의 타이밍에 각 전극(E)의 전위를 전위차 측정 유닛(14)에 전달한다. 상기 전위차 생성 회로에서는 소정의 전류를 흘렸을 때 생기는 전위차가 온도에 따라 다른 것으로 알려져 있다. 따라서, 전자 디바이스(D)의 전위차 생성 회로의 전위차, 즉, 전위차 생성 회로의 2개의 전극(E)(프로브(11a))간의 전위차에 기초하여, 전자 디바이스(D)의 온도를 검사 중에 있어서 실시간으로 측정할 수 있다. 프로버(1)에서는, 전위차 측정 유닛(14)이 각 릴레이(21)로부터 전달된 각 전극(E)의 전위에 기초하여 전자 디바이스(D)의 전위차 생성 회로의 전위차를 취득하고, 또한 취득한 전위차를 베이스 유닛(13)에 전달한다. 베이스 유닛(13)은, 전달된 전위차와, 전위차 생성 회로의 전위차의 온도 특성에 기초하여, 전자 디바이스(D)의 온도를 측정한다.
여기서, 전자 디바이스(D)의 온도의 측정 방법은, 상술한 것에 한정되지 않고, 전자 디바이스(D)의 온도가 측정 가능하면 다른 방법이어도 된다.
계속해서, 베이스 유닛(13)의 전자 디바이스(D)의 온도 제어에 관련된 구성에 대해서 도 7을 사용해서 설명한다. 도 7은 베이스 유닛의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
베이스 유닛(13)은, 예를 들어 컴퓨터 등으로 구성되어, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 프로버(1)에서의 전자 디바이스(D)의 온도 제어 처리 등의 각종 처리를 제어하는 프로그램 등이 저장되어 있다.
또한, 상기 프로그램은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 베이스 유닛(13)에 인스톨된 것이어도 된다.
베이스 유닛(13)은, 기억부(13a)와, 디바이스 온도 정보 취득부(13b)와, 디바이스 온도 산출부(13c)와, LED 조작량 결정부(13d)와, 밸브 조작량 결정부(13e)와, LED 제어부(13f)와, 밸브 제어부(13g)와, 적재대 온도 취득부(13h)를 갖는다.
기억부(13a)는, 전자 디바이스(D)의 목표 온도, 광조사 기구(40)의 LED(41)의 조작량의 목표값이나, 냉매의 온도 등을 기억한다. LED(41)의 조작량의 목표값이나 냉매의 온도는, 전자 디바이스(D)의 목표 온도나 LED(41)의 최대 출력 등으로부터 미리 결정된다. 또한, 기억부(13a)는, 전자 디바이스(D)에서의 전위차 생성 회로의 전위차의 온도 특성의 정보도 기억한다.
디바이스 온도 정보 취득부(13b)는, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도의 정보로서, 당해 전자 디바이스(D)에서의 상술한 전위차 생성 회로의 전위차의 정보를 전위차 측정 유닛(14)으로부터 취득한다.
디바이스 온도 산출부(13c)는, 디바이스 온도 정보 취득부(13b)로부터 취득한 정보로부터 얻어지는, 검사 대상인 전자 디바이스의 전위차 생성 회로의 전위차와, 전위차 생성 회로의 전위차의 온도 특성에 기초하여, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 산출한다.
LED 조작량 결정부(13d)는, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 목표 온도에서 일정해지도록 피드백 제어(예를 들어 PID 제어)하기 위한 것으로, LED(41)의 조작량을 결정한다. 구체적으로는, LED 조작량 결정부(13d)는, 예를 들어 디바이스 온도 산출부(13c)가 산출한 전자 디바이스(D)의 온도와 기억부(13a)에 기억된 전자 디바이스(D)의 목표 온도의 편차를 산출하여, 검사 대상인 전자 디바이스(D)에 대응하는 LED(41)의 조작량을 상기 편차로부터 PID 동작에 의해 산출/결정한다.
밸브 조작량 결정부(13e)는, LED 조작량 결정부(13d)가 결정하는 LED(41)의 조작량을 목표값에서 일정해지도록 피드백 제어(예를 들어 PID 제어)하기 위한 것으로, 적재대(30)의 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(36)의 조작량을 결정한다. 구체적으로는, 밸브 조작량 결정부(13e)는, 예를 들어 LED 조작량 결정부(13d)가 산출한 LED(41)의 조작량과 기억부(13a)에 기억된 LED(41)의 조작량의 목표값의 편차를 산출하여, 해당 편차로부터 PID 동작에 의해 유량 제어 밸브(36)의 조작량을 산출/결정한다. 유량 제어 밸브(36)의 조작량의 산출에 필요한, 냉매의 온도의 정보는 기억부(13a)에 기억되어 있다.
LED 제어부(13f)는, LED 조작량 결정부(13d)가 산출한 조작량에 기초하여 LED(41)의 광출력을 조절한다. 이에 의해, LED(41)로부터의 광에 의한 검사 대상인 전자 디바이스(D) 등의 가열이 제어된다.
밸브 제어부(13g)는, 밸브 조작량 결정부(13e)가 산출한 조작량에 기초하여 유량 제어 밸브(36)의 개방도를 조절하여, 적재대(30)의 내부의 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매의 유량을 조정한다. 이에 의해, 상기 냉매에 의한 검사 대상인 전자 디바이스(D) 등의 흡열이 제어된다.
상술한 바와 같은 구성에 의해, 베이스 유닛(13)은, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도에 기초하여, 당해 전자 디바이스(D)에 대응하는 LED(41)로부터의 광출력에 의한 가열을 제어함과 함께, LED(41)로부터의 광출력에 기초하여, 적재대(30)의 냉매 유로(32a) 내의 냉매에 의한 흡열을 제어하여, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 제어한다. 바꾸어 말하면, 상술한 바와 같은 구성에 의해, 베이스 유닛(13)은, 응답이 빠른 LED(41)로부터의 광출력에 관한 조작량을 마스터측, 응답이 늦은 냉매의 유속에 관한 조작량을 슬레이브측으로 한 캐스케이드 제어를 행한다. 베이스 유닛(13)의 온도 제어의 기초가 되는 제어 방법은, 선형 요소와 비선형 요소를 병용하는 슬라이딩 모드 제어이며, 선형 요소로서 LED(41)로부터의 광출력을 사용하고, 비선형 요소로서 냉매의 유량을 사용한다. 슬라이딩 모드 제어에서는, 제어 조작량은, 통상, 선형 제어 조작량과 비선형 제어 조작량으로 분할된다. 선형 제어 조작량은, 제어 시스템의 상태를 전환 초평면 상에서 제어 편차를 최소로 하도록 하고, 비선형 제어 조작량은, 모델화 오차나 불확실한 외란이 있으면 제어 시스템의 상태를 전환 초평면을 향하게 한다.
또한, 베이스 유닛(13)의 적재대 온도 취득부(13h)는, 적재대(30)의 온도의 정보, 구체적으로는 덮개 부재(31)의 온도의 정보를 온도 센서(31a)로부터 취득한다.
다음에, 프로버(1)를 사용한 웨이퍼(W)에 대한 검사 처리의 일례에 대해서 설명한다.
먼저, 로더(3)의 FOUP로부터 웨이퍼(W)가 취출되어서 스테이지(10)에 반송되어 적재된다. 이어서, 스테이지(10)가 소정의 위치로 이동된다.
그리고, 광조사 기구(40)의 모든 LED(41)를 점등시키고, 덮개 부재(31)의 온도 센서(31a)로부터 취득되는 정보에 기초하여, 덮개 부재(31)의 온도가 면 내에서 균일해지도록, LED(41)로부터의 광출력과, 적재대(30) 내를 흐르는 냉매의 유량을 조정한다.
이 상태에서, 전위차 측정 유닛(14)에 의해, 검사 대상인 전자 디바이스(D)에서의 상술한 전위차 생성 회로의 전위차를 취득한다. 그리고, 면 내에서 균일하게 된 덮개 부재(31)의 온도가 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도와 대략 일치하는 간주하여, 상기 전위차의 교정을 행하고, 즉, 상기 전위차의 온도 특성의 정보를 보정한다.
그 후, 스테이지(10)를 이동시켜, 스테이지(10)의 상방에 마련되어 있는 프로브(11a)와, 웨이퍼(W)의 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 전극(E)을 접촉시킨다.
그리고, 프로브(11a)에 검사용 신호가 입력된다. 이에 의해, 전자 디바이스(D)의 검사가 개시된다. 또한, 상기 검사 중, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 전위차 생성 회로에 생기는 전위차의 정보에 기초하여, 당해 전자 디바이스(D)의 온도가 시험 온도/목표 온도로 되도록, 당해 디바이스에 대응하는 LED 유닛(U)의 LED(41)로부터의 광출력, 즉 LED(41)의 인가 전압이 제어됨과 함께, LED(41)로부터의 출력이 목표값으로 되도록, 적재대(30) 내의 냉매의 유량, 즉 유량 제어 밸브(36)의 개방도가 제어된다.
이후, 전자 디바이스(D)에서의 전위차 생성 회로의 전위차의 교정보다 후의 공정은, 모든 전자 디바이스(D)의 검사가 완료될 때까지 반복된다.
이하, 본 실시 형태의 효과에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적재대(30) 내의 냉매의 유량을 유량 제어 밸브(36)를 사용해서 제어할 수 있다. 또한, 적재대(30)에서의 웨이퍼(W)의 적재측과 반대측에 위치하는, 바닥이 있는 부재(32)와 대향하도록 광조사 기구(40)가 배치되고, 바닥이 있는 부재(32)가 광투과 부재로 이루어져, 적재대(30)의 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매도 광이 투과 가능하다. 그 때문에, 각 LED(41)로부터의 LED 광을, 냉매 등을 투과시켜서 적재대(30)의 덮개 부재(31)에 도달시킬 수 있다. 또한, 광조사 기구(40)는, 각 LED 유닛(U)에 의해 덮개 부재(31)에 국소적으로 LED 광을 조사할 수 있다. 상술한 바와 같이 냉매의 유량을 유량 제어 밸브(36)에 의해 제어하는 것이 가능한 구성이라면, LED 광의 제어에 구애되지 않고 냉매의 유량의 제어만으로 전자 디바이스(D)의 온도를 제어하는 것도 생각할 수 있지만, 본 실시 형태에서는, LED 광의 제어도 행하여 전자 디바이스(D)의 온도를 제어한다. 구체적으로는, 적재대(30) 내의 냉매에 의해 덮개 부재(31)를 전체적으로 냉각하면서, 덮개 부재(31)에 국소적으로 LED 광을 조사하여, 검사 중인 전자 디바이스(D)만을 가열한다. 즉, 웨이퍼(W)에 있어서, 검사 중인 전자 디바이스(D)만의 온도를 제어하면서 다른 전자 디바이스(D)를 냉각한다. 그 때문에, 검사 중인 전자 디바이스(D)로부터의 열부하가 다른 전자 디바이스(D)에 부여되는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 원하는 전자 디바이스(D)에 실장시 전압을 인가시킬 수 있고, 따라서, 실장시, 전압의 인가 시에 발생할 문제를 패키징 전에 발견할 수 있어, 패키지의 수율 저하를 억제해서 고비용을 초래하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광조사 기구(40)는, 각 LED 유닛(U)에 의해, 덮개 부재(31)에 조사되는 광의 강도를 국소적으로 변경할 수도 있다. 따라서, 적재대(30) 내의 냉매에 의해 덮개 부재(31)를 전체적으로 냉각하면서, 덮개 부재(31)에 대한 LED 광의 조사 상태를 국소적으로 변경할 수도 있고, 따라서, 검사 중인 전자 디바이스(D)의 가열 상태를 다른 전자 디바이스와 다르게 할 수도 있다. 즉, 웨이퍼(W)에 있어서, 검사 대상인 전자 디바이스(D)와, 다른 전자 디바이스(D)의 양쪽을 온도 제어하면서 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 검사를 할 수 있다.
또한, D-RAM 등에서 채용되고 있는 일괄 콘택트 프로빙에서는 광조사 기구(40) 전체면을 점등해서 분포 조정한다. 이 모드에서는 웨이퍼 발열량이 적으므로 LED 조사량만으로 조정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 냉매에 의한 전자 디바이스의 흡열의 제어를, 응답이 늦은 냉매의 온도가 아니라, 응답이 빠른 냉매의 유량을 조절함으로써 행하고 있다. 그리고, 베이스 유닛(13)은, 상술한 바와 같이, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도에 기초하여, 당해 전자 디바이스(D)에 대응하는 LED(41)로부터의 광출력에 의한 가열을 제어함과 함께, LED(41)로부터의 광출력에 기초하여, 적재대(30)의 냉매 유로(32a) 내의 냉매에 의한 흡열을 제어하여, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 제어한다.
본 실시 형태와는 달리, LED로부터의 광출력에 의한 가열만을 제어하여 냉매에 의한 전자 디바이스의 흡열을 일정하게 할 경우, 전자 디바이스의 발열량이 매우 커졌을 때에 있어서의 당해 전자 디바이스의 온도의 상승도를 억제하기 위해서는, 최대 출력이 큰 LED를 사용하거나, LED의 밀도를 증가시키거나 할 필요가 있다. 그러나, 최대 출력이 큰 LED(41)는 고가이고, 또한 LED(41)의 밀도를 증가시키면 비용이 증가한다. 또한, 최대 출력이 큰 LED(41)를 사용하거나 LED(41)의 밀도를 증가시키거나 할 경우에는, LED(41) 자체의 냉각이 필요해진다.
그에 반해 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 제어를 행하기 때문에, 최대 출력이 큰 LED(41)를 사용하거나 LED(41)의 개수를 증가시키거나 할 필요가 없으므로, 비용 증가를 방지할 수 있고, 또한 LED(41)의 냉각이 불필요하다. 또한, LED(41)를 냉각하지 않을 경우의 당해 LED(41)의 고장율이 낮기 때문에, 프로버(1)의 신뢰성을 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 흡열에 관련된 냉매에 물을 사용하고 있다. 따라서, 프레온계 냉매를 사용한 경우에 비해서, 냉매에 의한 흡열을 고속으로 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 흡열에 관련된 냉매에 물을 사용하고 적재대(30)의 덮개 부재(31)에 SiC를 사용하고 있기 때문에, 온도 응답 특성이 높다.
또한, 본 실시 형태에서는, 전자 디바이스(D)의 검사 시에, 당해 전자 디바이스(D)를 칩으로 잘라낼 필요가 없이, 웨이퍼 단위로 행할 수 있다.
(제2 실시 형태)
도 8 및 도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 전자 디바이스 검사 장치로서의 프로버를 설명하기 위한 도면이며, 도 8은, 프로버가 갖는 스테이지의 상부 구성을 개략적으로 도시하는 단면도, 도 9는, 프로버가 갖는 베이스 유닛의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
제1 실시 형태의 프로버에서는, 도 4에 도시한 바와 같이 냉매에 의한 전자 디바이스의 흡열의 제어를, 냉매의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브(36)를 사용해서 행하고 있었다. 그에 반해 제2 실시 형태의 프로버에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 냉매에 의한 전자 디바이스의 흡열의 제어를, 냉매의 공급의 실행과 정지를 전환하는 고속 전환 밸브(50)를 사용해서 제어한다. 또한, 이하에서는, 고속 전환 밸브(50)에 대해서, 냉매의 공급이 실행되는 상태를 ON 상태, 냉매의 공급이 정지되는 상태를 OFF 상태라고 하는 경우가 있다.
고속 전환 밸브(50)에는, 고속으로 냉매의 공급 실행/정지를 전환하는 것이 가능한, ALD(Atomic Layer Deposition) 성막 장치에서의 가스용 밸브 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서의 냉매도 물이다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 베이스 유닛(13)은, 밸브 조작량 결정부(60)와, 밸브 제어부(61)를 갖는다.
밸브 조작량 결정부(60)는, LED 조작량 결정부(13d)가 결정하는 LED(41)의 조작량이 목표값으로부터 소정의 범위 내에 수렴되도록 피드백 제어하기 위한 것이며, 고속 전환 밸브(50)의 조작량을 결정한다. 구체적으로는, 밸브 조작량 결정부(60)는, 예를 들어 LED 조작량 결정부(13d)가 산출한 LED(41)의 조작량이 소정의 값(목표값)을 초과하였는지 여부에 기초하여, 고속 전환 밸브(50)의 조작량을 결정한다.
여기서, 밸브 조작량 결정부(60)는, 이론상 고속 전환 밸브(50)의 전환 시간이 제로라면 제어 대상이 초평면에 로크되어 슬라이딩 모드를 실현할 수 있지만, 실제는 고속 전환 밸브(50)의 전환 시간이 유한한 시간이며 채터링을 생기게 하므로, 상기 소정의 값에 히스테리시스를 갖게 하고 있다. 즉, 고속 전환 밸브(50)가 OFF 상태에 있는 경우는, LED 조작량 결정부(13d)가 산출한 LED(41)의 조작량이 상기 목표값에 소정값을 초과했을 때 ON 상태로 전환되도록 고속 전환 밸브(50)의 조작량을 결정하고, 고속 전환 밸브(50)가 ON 상태에 있는 경우에는, LED(41)의 조작량이 상기 목표값에서 상기 소정값을 감산한 값을 하회했을 때 OFF 상태로 전환되도록 고속 전환 밸브(50)의 조작량을 결정한다. 히스테리시스에 관한 정보, 즉 상기 소정값은 기억부(13a)에 기억되어 있다.
또한, 밸브 조작량 결정부(60)는, LED 조작량 결정부(13d)가 결정하는 LED(41)의 조작량의 평균값이 목표값에서 일정해지도록 피드백 제어하는 것이라고도 할 수 있다.
밸브 제어부(61)는, 밸브 조작량 결정부(60)가 결정한 조작량에 기초하여 고속 전환 밸브(50)의 개폐를 전환한다. 이에 의해, 상기 냉매에 의한 전자 디바이스(D) 등의 흡열이 제어된다.
본 실시 형태에서는, 전자 디바이스(D)의 검사 중, 당해 전자 디바이스(D)의 전위차 생성 회로에 생기는 전위차의 정보에 기초하여, 당해 전자 디바이스의 온도가 시험 온도/목표 온도로 되도록 LED(41)로부터의 광출력이 제어됨과 함께, LED(41)로부터의 출력의 평균값이 목표값으로 되도록, 적재대(30) 내에 대한 냉매 공급의 실행/정지의 전환, 즉 고속 전환 밸브(50)의 개폐가 제어된다.
본 실시예에서도 베이스 유닛(13)은, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도에 기초하여, 당해 전자 디바이스(D)에 대응하는 LED(41)로부터의 광출력에 의한 가열을 제어함과 함께, LED(41)로부터의 광출력에 기초하여, 적재대(30)의 냉매 유로(32a) 내의 냉매에 의한 흡열을 제어하여, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 제어한다. 따라서, 최대 출력이 큰 LED(41)를 사용하거나 LED(41)의 개수를 증가시키거나 할 필요가 없으므로, 비용 증가를 방지할 수 있고, 또한 LED(41)의 냉각이 불필요하다. 또한, LED(41)를 냉각하지 않을 경우의 당해 LED(41)의 고장율이 낮기 때문에, 프로버(1)의 신뢰성을 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태는, 고속 전환 밸브(50)는, 유량 제어 밸브(36)와는 달리, 밸브에 모터가 불필요하기 때문에, 비용을 억제할 수 있고, 공간 절약화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시 형태는, LED(41)의 조작량의 목표값에 히스테리시스를 갖게 하고 있기 때문에, 채터링을 일으키지 않고 제어 대상을 초평면에 로크할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서도, 베이스 유닛(13)의 온도 제어의 기초가 되는 제어 방법은, 선형 요소와 비선형 요소를 병용하는 슬라이딩 모드 제어이며, 선형 요소로서 LED(41)로부터의 광출력을 사용하고, 비선형 요소로서 냉매의 공급의 전환(실행/정지)을 사용한다.
(제3 실시 형태)
도 10은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 전자 디바이스 검사 장치로서의 프로버를 설명하기 위한 도면이며, 프로버가 갖는 베이스 유닛의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
본 실시 형태의 프로버는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 베이스 유닛(13)이, LED 조작량 결정부(70)와, LED 제어부(71)를 갖는다.
LED 조작량 결정부(70)는, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 목표 온도에서 일정해지도록 피드백 제어하기 위한 것이며, 당해 전자 디바이스(D)의 온도와 적재대(30)의 온도에 기초하여 LED(41)의 조작량을 결정한다. 구체적으로는, LED 조작량 결정부(70)는, 예를 들어 디바이스 온도 산출부(13c)가 산출한 전자 디바이스(D)의 온도와 기억부(13a)에 기억된 전자 디바이스(D)의 목표 온도의 편차를 산출하여, 해당 편차로부터 적재대(30)의 온도의 추정을 행한다. 상기 추정은, 예를 들어 상기 편차를 시간 적분하는 것 등에 의해 행하여진다. 그리고, LED 조작량 결정부(70)는, 추정한 적재대(30)의 온도와, 적재대 온도 취득부(13h)를 통해서 취득된 적재대(30)의 온도의 편차를 산출하여, 해당 편차로부터, 검사 대상인 전자 디바이스(D)에 대응하는 LED(41)의 조작량을 산출/결정한다. 즉, LED 조작량 결정부(70)는, 적재대(30)의 온도를 상태량으로 하는 상태 피드백을 실시해서 LED(41)의 조작량을 산출/결정한다.
LED 제어부(71)는, LED 조작량 결정부(70)가 산출한 조작량에 기초하여 LED(41)의 광출력을 조절한다. 이에 의해, LED(41)로부터의 광에 의한 검사 대상인 전자 디바이스(D) 등의 가열이 제어된다.
본 실시 형태의 프로버에서는, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도의 피드백 제어 시에, 적재대(30)(보다 구체적으로는 덮개 부재(31))의 온도를 상태량으로 하는 상태 피드백을 실시하고 있다. 따라서, 검사 대상인 전자 디바이스(D)의 온도를 보다 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 본 실시 형태는, 밸브로서 고속 전환 밸브(50)를 사용해서 냉매의 공급의 실행/정지를 전환함으로써 흡열을 제어하는 경우에도 적용할 수 있다.
이상의 예는, 동시에 검사하는 전자 디바이스(D)가 1개인 예이다. 단, 상술한 각 실시 형태는, 동시에 검사하는 전자 디바이스(D)가 복수일 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우, 냉매에 의한 흡열에 관련된 조작량은, 예를 들어 각 전자 디바이스에 대응하는 각 LED의 조작량의 평균값이 목표값에서 일정해지도록 결정된다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명확하며, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.
실시예
도 11 내지 도 16은, 비교예 1, 2 및 시험예 1 내지 4로서 검사 대상인 전자 디바이스가 순간적으로 발열했을 때의 전자 디바이스의 온도의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다. 각 도면에서, 횡축은 시간, 좌측의 종축은 전자 디바이스의 온도, 전자 디바이스의 발열량을 나타내고 있고, 우측의 종축은 도 11 및 도 12에서는 LED 조작량, 도 13 및 도 14에서는 냉매의 유량 제어 밸브의 개방도, 도 15 및 도 16에서는 고속 전환 밸브의 개폐 상태를 각각 나타내고 있고, 도 15 및 도 16의 우측의 종축에서, "1"은 밸브가 개방 상태인 것, "0"은 밸브가 폐쇄 상태인 것을 나타내고 있다. 또한, 각 도면 (B)는 각 도면 (A)의 부분 확대도이다.
비교예 1, 2는, 비교용 프로버를 사용한 경우의 시뮬레이션 결과이며, 상기 비교용 프로버는, 제1 실시 형태의 프로버와 전자 디바이스의 온도 제어 방법만이 다르고, 냉매에 의한 흡열을 일정하게 하고 광출력에 의한 가열의 제어만으로 전자 디바이스의 온도를 제어한다. 시험예 1, 2는 상술한 제1 실시 형태의 프로버를 사용한 경우의 시뮬레이션 결과이며, 시험예 3, 4는 상술한 제2 실시 형태의 프로버를 사용한 경우의 시뮬레이션 결과이다.
또한, 상기 시뮬레이션에서는, 약 80초 경과 후 약 10초간에 걸쳐 전자 디바이스가 발열한 것으로 하였다. 또한, 냉매는 물, 적재대(30)의 덮개 부재(31)의 재료는 SiC, LED의 최대 출력은 90W, LED의 목표 조작량은 30W인 것으로 하였다. 또한, 전자 디바이스의 목표 온도는, 시험예 4를 제외하고, 85℃인 것으로 하고, 시험예 4에서의 상기 목표 온도는 105℃인 것으로 하였다. 전자 디바이스의 발열량은, 비교예 1에서 50W, 비교예 2에서 100W, 시험예 1에서 200W, 시험예 2, 시험예 3에서 300W, 시험예 4에서 765W로 하였다.
상기 비교용 프로버에서는, 도 11의 비교예 1로부터 명백해진 바와 같이, 전자 디바이스의 발열량이 50W로 작으면, 온도를 목표 온도로부터 적합한 범위 내(목표 온도+3℃ 이내)로 제어할 수 있다. 그러나, 도 12의 비교예 2로부터 명백해진 바와 같이, 전자 디바이스의 발열량이 100W가 되면, 전자 디바이스의 온도가 목표 온도로부터 적합한 범위 밖까지, 구체적으로는 92.7℃까지 상승해버린다.
그에 반해 제1 실시 형태의 프로버에서는, 도 13의 시험예 1로부터 명백해진 바와 같이, 전자 디바이스의 발열량이 비교예 2의 경우보다 큰 200W이어도, 전자 디바이스의 온도는 최대 88℃ 이하로, 목표 온도로부터 적합한 범위 내로 제어할 수 있다. 단, 제1 실시 형태의 프로버에서는, 전자 디바이스의 발열량이 매우 큰 경우, 예를 들어 도 14의 시험예 2와 같이 300W인 경우, 93.8℃까지 온도가 상승한다.
한편, 제2 실시 형태의 프로버에서는, 도 15의 시험예 3으로부터 명백해진 바와 같이, 전자 디바이스의 발열량이 매우 큰 300W의 경우에도, 전자 디바이스의 온도는, 최대 85.9℃라는 목표 온도에 매우 가까운 값으로, 목표 온도로부터 매우 가까운 범위 내로 제어할 수 있다. 또한, 제2 실시 형태의 프로버에서는, 전자 디바이스의 발열량이 더 클 경우, 예를 들어 도 16의 시험예 4와 같이 시험예 3일 때보다도 발열량이 2배 이상인 765W의 경우에도, 목표 온도가 105℃이면, 전자 디바이스의 온도는, 최대 목표 온도로부터 2.2℃만 높은 107.2℃로, 목표 온도로부터 적합한 범위 내로 제어할 수 있다.
본 발명은, 전자 디바이스를 검사하는 기술에 유용하다.
1: 프로버
2: 수용실
3: 로더
4: 테스터
10: 스테이지
11: 프로브 카드
11a: 프로브
12: 인터페이스
13: 베이스 유닛
13a: 기억부
13b: 디바이스 온도 정보 취득부
13c: 디바이스 온도 산출부
13d, 70: LED 조작량 결정부
13e, 60: 밸브 조작량 결정부
13f, 71: LED 제어부
13g, 61: 밸브 제어부
13h: 적재대 온도 취득부
14: 전위차 측정 유닛
17: 테스터 컴퓨터
18: 유저 인터페이스부
31a: 온도 센서
32: 바닥이 있는 부재
32a: 냉매 유로
36: 유량 제어 밸브
40: 광조사 기구
41: LED
50: 고속 전환 밸브
E: 전극
U: LED 유닛
W: 웨이퍼

Claims (9)

  1. 피검사체에 마련된 전자 디바이스에 접촉 단자를 전기적으로 접촉시켜서 당해 전자 디바이스를 검사하는 검사 장치이며,
    광을 투과 가능한 냉매가 유통하는 냉매 유로를 내부에 가짐과 함께, 상기 피검사체가 적재되는 것이며, 상기 피검사체의 적재측과 반대측이 광투과 부재로 형성된 적재대와,
    상기 적재대에서의 상기 피검사체의 적재측과 반대측의 면과 대향하도록 배치되어, 상기 피검사체를 지향하는 복수의 LED를 갖는 광조사 기구와,
    상기 냉매에 의한 흡열과 상기 LED로부터의 광에 의한 가열을 제어하여, 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    적어도 측정된 상기 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도에 기초하여, 상기 LED로부터의 광출력을 제어하고,
    상기 LED의 광출력에 기초하여, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도가 일정해지도록, 상기 LED의 출력을 제어하고,
    상기 LED의 출력이 일정해지도록, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 측정된 상기 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도와 측정된 상기 적재대의 온도에 기초하여, 상기 검사 대상인 상기 전자 디바이스의 온도가 일정해지도록, 상기 LED의 출력을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 LED의 출력이 일정해지도록, 상기 냉매의 유량을 제어하여, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 LED의 출력이 일정해지도록, 상기 냉매의 유량을 제어하여, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 LED의 출력이 소정의 값을 초과하였는지 여부에 기초하여, 상기 냉매의 공급의 실행과 정지의 전환을 행함으로써, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 LED의 출력이 소정의 값을 초과하였는지 여부에 기초하여, 상기 냉매의 공급의 실행과 정지의 전환을 행함으로써, 상기 냉매에 의한 흡열을 제어하도록 구성되어 있는, 검사 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 소정의 값에 히스테리시스를 갖게 하고 있는, 검사 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 소정의 값에 히스테리시스를 갖게 하고 있는, 검사 장치.
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