TW200537968A - Semiconductor heating apparatus - Google Patents

Description

200537968 九、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種半導體加熱裝置，其於半導體製造裝 置或半導體檢查褒置中使用，特別是關於晶圓針測或處理 裝置等。 【先前技術】 先前於半導體之檢查步驟中，對於作為被處理物之半導 體基板（晶圓）實行加熱處理。即，可實行如下之預燒：將晶 圓加熱至高於通常使用溫度之高溫，加快可能成為不良品 之半導體晶片之不良化後取出，從而預防發貨後產生不 良。於預燒步驟中，於半導體晶圓上形成有半導體電路之 後且切斷為各個晶片之前，加熱晶圓並且測定各晶片之電 性性能，取出不良品。於該預燒步驟中，為提高產出，強 烈要求縮短製程時間。 又，對於分別切斷上述晶片且封人於封裝體等後之半導 體，同樣實行加熱且測定電性性能後取出不良品。於通電 於此等晶片中且測定電性特性時，晶片將會發^近年來， 晶片之高輸出化不斷進步’較大者為100貨以上，其會因自 身發熱而遭受破壞，故而要求測定電性特性之後急逮曰冷卻。 於此種預燒步驟中，可使用加熱器用以 且加熱半導體基板。先前之加熱器必須使晶圓之整導= 接觸於地極，故而可使用金屬製品。於金屬製平板 :上’載置形成有電路之晶圓，測定晶片之電性特性：測 疋時’以數1G kgf至數百kgf之力度將稱為探針卡之測定子 100905.doc 200537968 遷於晶圓上，故而加埶鲂镇主 才… …、㈡乂 4時則會產生變形，晶圓與地 極之間可能造成接觸不良；上述 # ^ ^ ^ ^針卡具備多個通電用之 =腳。故而，以保證加熱器之剛性為目的，必須使用 長子^ Λ之厚金屬板，從而加熱器之升降溫需要較 、礓成為&南產出之較大障礙。 曰^此’於日本專利特開彻^33484號公報中揭示有一種 :圓針測：其並非使用厚金屬板，而是於較薄但剛性較高 不易變形之陶瓷基板表面形成薄金屬層，藉此不易變形 且熱容量較小。根據該日本專利特開刚似號公報， 因剛性較高而不會產生接鰥 曰座生接觸不I並且熱容量小，故而可 於短時間内升溫及降溫。 於預燒步财，測定溫度因晶片用料同而不同，例如 可以最高溫度20()°(：、最低溫度_35t測定電性特性。形成於 ㈣上之多個晶片中，需要加熱至2〇〇t之晶片僅係需要測 疋電陡特性之晶片’但於如日本專利特開勘卜们3484號公 報中揭示之先前之加熱器中，因需加熱整個晶目，故而將 要加熱形成於晶圓上之所有晶片。 右晶片長時間曝露於高溫中，則可能會由於熱量而造成 特|±劣化’從而業者期望未測定之晶片溫度不會上升，僅 將需二測定之晶片升溫至測定溫度。然而，於上述先前之 、器中車乂為困難的疋將形成於直徑200 mm4 300 mm晶 圓上之多個20 mm左右見方大小之各個晶片單獨一個個地 升南溫度。又’由於上述自身發熱，不僅會破壞其晶另本 身，而且其周圍之晶片亦可能劣化。 100905.doc 200537968 【發明内容】 本發明係用以解決上述問題點開發而成者。即，本發明 可提供一種半導體加熱裝置，1 ^ ^ ^ ^ ^ /、π冽疋形成於大面積晶圓 上之多個晶片之電性特性時， 曰 亍τ均勾加熱僅一個或複數個 日日片，盡可能使其他晶片下降溫度且處於待機狀態。又， 本發明之目的在於提供一種半導體加熱裝置，其剛性高且 熱容量m無需擔^曲，金屬層之電阻足夠低。 本發明之半導體加熱裝置，其特徵在於包含：搭載被處 \勿且貫行加熱之加熱部，支持該加熱部之支持部，以及 =支持部接觸之冷卻模組。較好的是組合複數個上述加 =部與支持部，該複數個加熱部之被處理物搭載面構成同 一:面。又’較好的是於上述支持部之τ方配置絕熱材料。 子的疋上述加熱部係陶究加熱器’較好的是該陶究加 …盗之主要成分係選自氮化銘、碳化石夕、氮化石夕以及氧化 鋁中一種以上之材料。 體又㈣較好θ的是於上述力4部之内部或表面形成有發熱 _ ?的疋°亥發熱體之主要成分係選自嫣（W)、翻（Mo)、 = (Pt)、銀（Ag)、！巴㈣、鎳（Ni)以及絡⑼中一種以上之材 負。 、曰/的疋上述支持部之熱傳導率為3〇 以上，較好 、·疋/亥支持部之主要成分包含趟、SiC、Si3N4、Al-SiC、

Si-SiC!、A】、a » g、Nl、Cu、CuW、CuMo、W以及 Mo 中任一 種以上。 子的疋上述絕熱材料之熱傳導率不足3 0 W/mK， 100905.doc 200537968 ，好的是該絕熱材料之主要成分係氧化m紅柱石、 虽鋁紅柱石—氧化鋁以及多孔體中任一種以上。 較好的是機械性結合上述支持體與冷卻模組。或者， 較好的是上述冷卻模組係可與上述支持體抵接、分離 動式。 又，較好的是於上述加熱部之被處理物搭載面上設置有 金屬板或金屬一陶究複合體。或者，較好的是上述加熱部 籲 < 被處理物格載面上實行金屬處理’較好的是該金屬處理 係電鍍處理且該電鍍係鍍鎳及/或鍍金。 又，較好的是組合複數個上述加熱部，電性連接於該加 熱部之被處理物搭載面上實行金屬處理之金屬之間。又， 較好的是組合複數個上述加熱部，減壓設於各個加熱部間 之間隙或使其形成真空，將被處理物吸附於加熱部之被處 理物搭載面上。 又，較好的是於上述加熱部之被處理物搭載面上被覆有 鲁金剛石或DLC(金剛石狀碳）。 本發明之半導體力σ熱裝置可適用於晶圓針測或處理裝置 或測試裝置。 【貫施方式】 多…、圖1次明本發明之貫施形態。圖丨係本發明之實施形 恶之一例。本發明係包含如下部分之半導體加熱裝置：搭 載被處理物10之加熱部丨，支持加熱部1之支持部2,以及接 觸於支持部2之冷卻模組3。加熱部直接加熱被處理物，故 而可急速升溫被處理物。又，本發明係一種加熱裴置，其 100905.doc 200537968 藉由支持部，加熱部與冷卻模組熱性相連，故而亦可急速 冷卻被處理物，從而可急速升溫、急速冷卻被處理物。 又’如圖2所示，亦可組合複數個加熱部m支持部2，該 加熱部之被處理物搭載面5構成同—平面。藉由組合複數個 面積小於被處理物面籍夕^ 、 積之加熱部，可以加熱部為單位加熱 被處理物之一部分。 圃所示’亦可藉由於支持部間設置間隙6且配置 絕熱材料7,從而提高加熱部間之熱性分離性。藉由設為此 :構成，可消除加熱部間之相互作用，故而可更加容易地 單獨控制各個加熱部。 又車乂好的是上述加熱部係陶瓷。藉由以陶瓷形成加埶 部，從而可獲得高於金屬等之剛性。故而，即使例如以晶 固板針卡等加壓時，加熱部亦不易變％，可提高絕緣性、 U以及耐久性等。較好的是陶瓷之主要成分係選自氮 化紹、碳切、氮切以及氧化|3中—種以上之材料。其 、、：此等陶甍與其他陶究相比，具有更加優良之剛 性或絕緣性、耐熱性以及耐久性。 #乂好的疋於上述陶究之内部或表面形成發熱體。藉由加 :、J中使用形成有發熱體之陶瓷，於發熱體上產生之熱量 :/良費地用於加熱被處理物，故而可提高均熱性或熱 '瓷之内部形成發熱體時，可防止發熱體之氧 化專產生法'务 上丄 。又’若於陶瓷表面形成發熱體時，可以低 成本製作出加埶部。 於陶瓷表面形成發熱體之情形時，根 據需要，亦可駐士 g 稽田，、有絕緣性之玻璃等材料覆蓋發熱體。 100905.doc 200537968 又’考慮到電阻、耐熱性以及耐久性之觀點，較好的是 發熱體之主要成分係選自W、Mo、Pt、Ag、Pd、Ni以及& 中種以上之材質。例如可列舉w、Mo、Pt等之單體、Ag_Pd 或Ni-Cr等。 較好的是支持部中使用熱傳導率為30 W/mK以上之材 質由於熱傳導率為3〇 w/mK以上，可快速將熱量擴散至 冷部模組，故而可提高冷卻速度。較好的是此種支持部之 _ 主要成分包含 A1N、SiC、Si3N4、Al-SiC、Si-SiC、A卜 Ag、

Nl、Cu、CuW、CuM〇、w以及Mo中任一種以上。 又’ I父好的是絕熱材料係熱傳導率不足3〇 w/mK之材 質。藉由使用熱傳導率不足3〇 w/mK之材質，可提高絕熱 效果，以各加熱部為單位之加熱控制變得容易。作為此種 絕熱材料’可列舉熱傳導率為20 W/mK之氧化鋁，熱傳導 率為1 W/mK之富鋁紅柱石，熱傳導率為5 w/mK之富鋁紅柱 石一氧化紹’熱傳導率為〇1 W/mK至1 W/mK之多孔體。一 φ 種加熱裝置’其藉由使用此種低熱傳導率之材料，可更加 容易地控制以各加熱部為單位之加熱，並且具有優良之剛 性或耐熱性或耐久性。 又’亦可機械性結合支持體與冷卻模組。所謂機械性結 a 係^曰螺絲固定、焊接、接合、嵌合。藉由以此種方式 機械性結合，可使冷卻模組與支持體密著，故而可降低冷 卻模組與支持體間之熱電阻，從而可提高冷卻速度。又， 藉由機械性結合，加熱裝置之構造得以穩定。 又’如圖3所示，冷卻模組亦可藉由未圖示之升降機構安 100905.doc 200537968 裝’以可與支持體抵接、分離之方式設為可動式。升溫時， 藉由分離冷卻模組，可減少熱量逃逸至冷卻模組，故而可 、 提高升溫速度，又可節省電力。又，冷卻時，藉由使冷卻 _· 區塊抵接於支持體，可提高冷卻速度。加熱部於加熱過程 中分離冷卻區塊，故而可於充分冷卻之狀態下，使冷卻區 塊抵接於支持體，因此可進一步加快冷卻速度。 又，於電性導通被處理物之背面與系統外部之情形時， φ 亦可於加熱部之被處理物搭載面上設置金屬板或金屬一陶 瓷複合體。或者，亦可金屬處理加熱部之被處理物搭載面。 因可便宜地且高可靠性地加以金屬化，故而較好的是金屬 處理係電鍍處理，電鍍係鍍鎳及/或鍍金。藉由實施鍍鎳及 /或鍍金，金屬化面之耐氧化性較為優良且可實現長期穩定 之導通。 進而，如圖4所示，較好的是組合複數個加熱部丨，藉由 金屬夾具或金屬謂等之導電用電路9,電性連接該加熱部之 • 被處理物搭載面5上實行金屬處理之金屬8之間。藉由此種 方式，無需分別電性連接加熱部之金屬化面與系統外部， 從而可簡化電路。 又，如圖5所示，亦可組合複數個加熱部與支持部，以通 過設於各個加熱部與支持部之間之間隙6之方式，於絕熱材 料7上開設貫通孔’減麼間隙6或使其形成真冑，將被處理 物吸附於加熱之被處理物搭載面上。若將被處理物吸附 於加熱部上，則可減小被處理物與加熱部之間之熱電阻， 故而使心速升恤或急速冷卻變得容易。又，無需另外設置 100905.doc -12- 200537968 吸附用之貝通孔，可使加熱裝置之構造變得簡丨，亦可降 低成本’提高構造之可靠性。 又，於藉由晶圓針測測定晶片之電性特性時，晶片可能 發熱。為防止晶片由於晶片所產生之熱量而造成劣化，較 好的是於被處理物搭載面上被覆金剛石或DLC(金剛石狀 石厌）。金剛石或DLC之熱傳導率較高，故而可快速擴散晶片 所產生之熱量，防止晶片之劣化。金剛石或DLC無論係導 電性者或非導電性者，使用任何一種均不會改變效果。 本發明之半導體加熱裝置可使用於半導體製造裝置或半 導體檢查裝置、或者液晶面板製造裝置等之領域，特別是 可適用於晶圓針測或處理裝置或測試裝置中。於此等裝置 中’例如可檢查形成有電路之直徑為3〇〇 mm之矽晶圓，或 者檢查已封入於封裝體中之半導體晶片等。 實施例1 混合100重量份之氮化鋁（A1N)粉末與0.5重量份之氧化釔 (Y2〇3)粉末，將聚乙烯醇縮丁醛作為黏合劑，鄰苯二甲酸 —丁 Sg作為 >谷劑’分別混合1 0重量份與5重量份，藉由噴霧 乾燥製成顆粒之後’燒結後研磨從而獲得3 8 mm X 3 8 mm X 2 mm大小之燒結體，以此方式衝壓成形為32個。於氮氣體環 境中以700°C脫脂成形物，於氮氣體環境中以1850°C燒結五 小時，製作出32個A1N燒結體。加工該A1N燒結體，使其成 為38 mm><38 mm><2 mm大小。該A1N燒結體之熱傳導率為 1 75 W/mK 〇 於上述A1N燒結體之38 mm><38 mm面上，使用W糊膠，絲 100905.doc -13- 200537968 網印刷發熱體電路。W糊狀 w才明膠係於平均粒徑為2 〇卜㈤之W粉末 中添加燒成用之玻璃粉末與乙基纖維素黏合劑，混煉後製 成。其後，於氮氣體環谙φ y 衣兄中以90〇 C實行脫脂，於氮氣體環 i兄中以18GG C、λ!、時之條件實行燒結。於形成有發熱體 電路之面上，除溫度測定元件安裝部與供電部之外，被覆 5 〇 pm厚度之B2〇3_Al2〇3系之玻璃糊膠，於氮氣體環境中以 7〇〇°C燒成。 φ 如圖1所不，使用金焊料將1製電極端子直接接合於供電 部，進而將Ni電極4螺絲固定於w端子，安裝κ熱電麵（未圖 示）用以測定溫度，完成3W@A1N製之加熱部卜αιν製之加 熱器上與形成有發熱體電路之面相反側之面，其係被處理 物搭載面。於該被處理物搭載面上實施鍍Ni。 又’藉由燒結加工’以成為39 mmx39 mmx20 mm之方式， 衝壓成形經由上述喷霧乾燥所獲得之A1N顆粒，以與上述同 樣之方式脫脂、燒結，製作出32個A1N燒結體。該Am燒結 φ 體之熱傳導率為175 W/mK。將該A1N燒結體加工為圖}所示 之支持部2的形狀。 混合1 00重量份之富鋁紅柱石粉末與〇·5重量份之氧化釔 (Υ2〇3)粉末，將聚乙烯醇縮丁醛作為黏合劑，鄰苯二甲酸 二丁酿作為溶劑，分別混合10重量份與5重量份，藉由噴霧 乾燥製成顆粒之後，燒結後研磨從而獲得2〇mmx2〇mmxi〇 mm大小之燒結體，以此方式衝壓成形32個。於大氣中以 500 C脫脂該成形物，於氮氣體環境中以】700它燒結三小 ^ ’製作出32個富鋁紅柱石燒結體。加工該富鋁紅桂石燒 100905.doc -14- 200537968 結體，完成20 mmx20 mmxlO mm大小之絕熱材料7。該富 铭紅柱石燒結體之熱傳導率為1 W/mK。 如圖2所示，將上述32個加熱部丨、支持部2及絕熱材料7 與鋼製冷卻模組3 —併組合。螺絲固定支持部2與冷卻模組 3。32個加熱部1之Ni電極4連接於外部電源（未圖示），”個 加熱部1可分別地單獨發熱。又，如圖5所示，藉由2 mmx2 mmx〇.5 mm之Ni箔9之彈簧，電性連接Ni電鍍8之間且接 地，從而完成加熱裝置。 使用該加熱裝置作為晶圓針測，搭載直徑為3〇〇瓜瓜且形 成有電路之Si晶圓，僅通電至對應於晶片之部分的加熱 部，使其升溫至200°C ;上述晶片係以探針卡測定電性特 性。再者，於冷卻模組中流動著_35。(：之熱傳導液。其結果 為，僅需測定之晶片可獲得20(rc±05c>c以内之均熱，該晶 片周圍之晶片處於5〇°C以下之溫度。測定電性特性之後， 移動至下一晶片，於此同時通電至對應於該晶片之加熱 部，停止向對應於已結束測定之晶片之加熱部通電。停止 通電後1分鐘，該加熱部之溫度下降至5(rc，已開始通電之 部分仍然於1分鐘内成為20(rc±(h5t：。將以此方式測定電性 特性後判斷為良好之1000個晶片實行1000小時之加速劣化 試驗’結果是無劣化之晶片。 [比較例] 用以比較，燒結加工之後，除以成為直徑310111111、厚度 l〇mm之方式實施衝壓之外，以與實施例丨同樣之方式製作 出Am燒結體。以與實施例】同樣之方式形成發熱體或電極* 100905.doc -15- 200537968 等，製成如圖6所示之僅含有Am製加熱部丨的加熱裝置。以 與實施例1同樣之方式，使用該加熱裝置作為晶圓針測，搭 載晶圓，為藉由探針卡測定電性特性，從而加熱至2〇〇t。 溫度分佈為整體面2GG°C±lt：。至測定結束為止，形成於晶 圓上之晶片全部已加熱至2〇〇。〇。 將以此方式測定電性特性後判斷為良好之1〇〇〇個晶片實 行1000小時之加速劣化試驗，結果是有5個晶片劣化。 實施例2

此口 1〇〇重里伤之sa粉末、10重量份之碳化硼（B4C)與 1.0重量份之碳（C)粉末，將聚乙烯醇縮丁醛作為黏合劑，鄰 苯二曱酸二丁酯作為溶劑，分別混合10重量份與5重量份， 藉由喷務乾燥製成顆粒。藉由燒結研磨，以可獲得38 mmx38 mmUmm燒結體之方式衝壓成形，於川❽^氬氣體環境下脫 脂，於氬氣體環境中以192(rc燒結五小時，製成叫固训燒 結體。加工5亥SiC燒結體，使其成為38麵川咖麵。 該sic燒結體之熱傳導率為15〇w/mK。以與實施例ι同樣之 方式’於該sic燒結體上形成發熱體電路，安裝w端子與犯 電極’完成S i C製加熱部。 除32個加熱部以外，以與實施例⑺樣之方式完成加熱裝 置’以與實施m同樣之方式實行評估。其結果為，通電部 為200°c±0.6t，其周圍為耽。若以與實施例i同樣之方式 切換通電部位，則切姑, p、 只J切換過後1.5分鐘後，通電部為 2咖从’其周圍為机…以與實施例i同樣之方式: 將測定電性特性後判斷為良好之刪個晶片實行咖小時 100905.doc • 16 - 200537968 之加速劣化試驗，結果是無劣化之晶片。 實施例3

混合1〇〇重量份之以川4粉末、1〇重量份之1〇3粉末以及 1.0重量份之Al2〇3粉末，將聚乙烯醇縮丁醛作為黏合劑，鄰 苯二甲酸二丁酯作為溶劑，分別混合10重量份與5重量份， 藉由喷霧乾燥製成顆粒。藉由燒結研磨，以可獲得38 mmx38 mmx2 mm燒結體之方式衝壓成形，於川❹它氮氣體環境下脫 脂，於氮氣體環境中以165(TC燒結五小時，製成32個以山4 燒結體。加工該Si3N4燒結體，使其成為38 mmx38 mmx2 mm。該ShN4燒結體之熱傳導率為8〇 w/mK。以與實施例i 同樣之方式，於該ShN4燒結體上形成發熱體電路，安裝w 端子與Ni電極，完成Si#4製加熱部。 除32個加熱部以外，其餘以與實施例工同樣之方式完成加 熱裝置，以與實施例i同樣之方式實行評估。其結果為，通 電4為200 C±0.65 C，其周圍為5〇°C。若以與實施例i同樣 方式切換通電部位，則切換過後兩分鐘後，通電部為 200 C±0.65 C，其周圍為5〇°C。又，以與實施例丨同樣之方 式，將測疋電性特性後判斷為良好之1〇〇〇個晶片實行 小時之加速劣化試驗，結果是無劣化之晶片。 實施例4 此口 100重量份之A12〇3粉末與2 〇重量份之氧化鎂 (Mg〇) ’將聚乙稀醇縮丁酸作為黏合劑，鄰苯二甲酸二丁醋 作為冷劑’分別混合1G重量份與5重量份，藉由喷霧乾燥製 成顆粒。藉由燒結研磨，以可獲得38 mmx38顏><2 _燒 100905.doc -17-

200537968 結體之方式衝麼成形，於大氣中以5〇〇t脫脂，於大氣氣體 環境中以⑽。c燒結四小時，製成32個从〇3燒結體:加工 該A1203燒結體，使其成為38 mmx38 mmx2坩瓜。該八丨2〇3 燒結體之熱傳導率為30 W/mK。以與實施例！同樣之方式， 於该Ah〇3燒結體上形成發熱體電路，安裝w端子與沁電 極’完成ai2o3製加熱部。 除32個加熱部以外，其餘以與實施例1同樣之方式完成加 熱裝置，以與實施例丨同樣之方式實行評估。其結果為，通 電部為20(TC进rc，其周圍為5(rc。若以與實施例！同樣= 方式切換通電部位’則切換過後三分鐘後，通電部為 20(TC±0.rC ’其周圍為耽。又，以與實施例i同樣之方式'、’， 將測定電性特性後判斷為良好之i _個晶片實行ι 時 之加速劣化試驗，結果是無劣化之晶片。 實施例5 於Am粉末中並非添加ία粉末而是添加Aha，從而將 實施例1之支持部之材質製成具有如表1所示之熱傳導率之 A1N燒結體。再者，藉由以9 8 Mpa實行熱衝壓從而製成該 A1N燒結體。除支持部以外，其餘以與實施例}同樣之方式 完成加熱裝置’以與實施例旧樣之方式切換通電部位時， 測定自2GG°C冷卻至5Gt為止之冷卻時間。其結果示於表【。 表1

100905.doc -18- 200537968 3 50 7 4 30 10 5 20 30 6 10 60 根據表1可知：支持體之熱傳導率越高，則冷卻時間越 短。於實用方面，較好的是於丨〇分鐘以内可冷卻至50。〇為 止’故而較好的是支持體之熱傳導率為3〇 W/mK以上。 實施例6 除於實施例1之發熱體中使用M〇、pt、Ag-Pd以及Ni-Cr 取代W之外，其餘以與實施例1同樣之方式製成加熱裝置。 以與實施例1同樣之方式加熱後，可確認任一發熱體均為 2〇0 C±〇.5 C，故而未存有問題。 實施例7 除使用具有表2所示之熱傳導率之材質取代實施例1之支 持體以外’其餘以與實施例1同樣之方式製成加熱裝置。以 ”貫施例1同樣之方式，測定切換通電部位時自⑽。C冷卻 至50 C為止之冷部時間。其結果示於表2。彳獲知任一材質 於實用方面均無問題。 表2

100905.doc -19- 200537968 13 Ni 95 340 14 Cu 403 30 15 A1 236 40 16 Ag 440 25 實施例8 除使用具有表3所示之熱傳導率之材質取代實施例1之絕 熱材料以外，其餘以與實施例1同樣之方式製成加熱裝置。 以與實施例1同樣之方式通電後，通電部位為2〇(rc 士 〇5〇c， 其周圍晶片之溫度如表3所示。 表3

No 材質 熱傳導率(W/mK) 溫度(°c) 17 虽崔呂紅柱石 1 60 18 氧化鋁 25 95 19 s紹紅柱石一氧化 鋁 5 80 20 富鋁紅柱石多孔體 0.1 52 21 Si3N4 80 180 可獲知如下情形··晶片若於超過150°C之溫度下長時間保 持’則將會進一步劣化，故而較好的是需要電性測定之晶 片以外之晶片於1 〇〇。〇以下保持，因此較好的是絕熱材料之 熱傳導率不足30 W/mK。 實施例9 於實施例1之加熱裝置中，螺絲固定支持體與冷卻模組， 但本實施例中除焊接或嵌合或未固定而僅加以載置以外， 其餘以與實施例1同樣之方式製成加熱裝置。以與實施例i 100905.doc -20- 200537968 ::::二，測定切換通電部位時自·。C冷卻至5。。(：為止 已：饵二。冷郃時間分別為5〇秒鐘、80秒鐘以及12分鐘。 #㈣絲gj定或#接等機械性結合 棋組，可縮短冷卻時間。 實施例1 〇 如圖3所示’將冷卻模組設為與各個加熱部相同程度之大 二:使用升降機構(未圖示)，以可與加熱部抵接、分離之方 ::為可動式。除此以外’以與實施例1同樣之方式製成加 “置。升溫時使冷卻模組距離支持部10mm，冷卻時使其 :支持彳自5GC上升至2GG°C為jt之升溫時間為50秒 鐘’自2GGt冷卻至5Gt為止之冷卻時間為40秒鐘。於實施 例1中，升溫時間為7G秒鐘，冷卻時間為6()秒鐘，故而與實 施例1相比，升溫時間與降溫時間一併變快。 實施例11 無需對實施例1之A1N燒結體之被處理物搭載面實施電 鍍，而於被處理物搭載面上放置厚度為！瓜㈤之沁板或 Al-SiC板作為導電體，焊接Ni箔之薄長方形且電性連接各 導電體。除此以外，以與實施例丨同樣之方式製成加熱裝置 且作為晶圓針測使用，結果是晶圓背面與系統外部之電性 導通方面均無問題。 實施例12 除實施例1之A1N燒結體之被處理物搭載面上採用鍍Au 取代鍍Ni以外，其餘以與實施例1同樣之方式製成加熱裝 置。將該加熱裝置作為晶圓針測使用，結果是晶圓背面盘 100905.doc -21 - 200537968 系統外部之電性導通方面均無問題 實施例13 如圖4所示’利用加熱部與支持體之間隙6，真空吸附被 處理物’以與實施例1同樣之方式升溫，駭出電性特性。 均熱性提而為20(TC：t(K3t：。可想而知：藉由真空吸附被處 里物彳欠而可使被處理物與加熱部密著，熱傳導變得均一， 藉此均熱性得以提高。 實施例14

1000小時，則加熱裝置之表面微量氧化從而產生暗淡現 象’但於本實施例之該加熱裝置中，完全未產生暗淡現象。 實施例1 5 除於實施例丨之八出燒結體之鍍Ni上進而實施鍍Au之 外，其餘以與實施例1同樣之方式製成加熱裝置。以與實施 例1同樣之方式加熱後測定電性特性，可獲得與實施例"目 同之結果。若實施例！之加熱裝置於大氣中2〇()t下使用 被覆導電性金剛石用以取代實施例1之Am燒結體之鑛 沁。以與實施例1同樣之方式實行電性連接，從而製成加孰 裝置。藉由探針卡測定電性特性時，於實施例〗中晶片瞬間 發熱’可發現熱波動，但若被覆導電性金剛石，則熱量瞬 間内擴散，不會觀察到熱波動。 實施例16 被覆導電性DLC(金剛石狀碳）用以取代實施们之細燒 結體之鍍Ni。以與實施例!同樣之方式實行電性連接，從而 製成加熱裝置。藉由探針卡測定電性特性時，於實施例艸 100905.doc -22- 200537968 曰曰片瞬間内發熱，可發現熱波動，但若被覆導電性DLC， 則熱量瞬間内擴散，不會觀察到熱波動。 [產業上之可利用性] 根據本發明’於測定形成於大面積晶圓上之多個晶片的 電特性時’可均勻加熱僅一個或複數個晶片，盡可能使 其他晶片下降溫度且處於待機狀態，故而例如藉由探針卡 /則疋電性特性時，並非所有晶片長時間處於高溫狀態，藉 φ 此可抑制因曝路於鬲溫中所造成之晶片劣化。X，本發明 可提i、_半導體加熱裝置，其剛性高且熱容量低，並且 …、而擔^翹曲，金屬層之電阻足夠低·，可適用於晶圓針測 或處理裝置或測試裝置。 【圖式簡單說明】 圖1表示本發明之加熱裝置之剖面模式圖。 圖2表示本發明之其他加熱裝置之剖面模式圖。 圖3表示本發明之其他加熱裝置之剖面模式圖。 • 圖4表示本發明之其他加熱裝置之剖面模式圖。 圖5表不本發明之電性連接方法之一例。 圖6表示先前之加熱裝置之剖面模式圖。 【主要元件符號說明】 1 加熱部 2 支持部 3 冷卻模組 4 電極 5 被處理物搭载面 100905.doc -23- 200537968 6 間隙 7 絕熱材料 8 金屬 9 導電用電路 10 被處理物 100905.doc -24-

Claims (1)

1. 200537968 十、申請專利範圍··

   種半導體加熱裝置， 且實行加熱之加熱部， 该支持部接觸之冷卻模 其特徵在於包含：搭載被處理物 支持該加熱部之支持部，以及與 組0 2. 如請求項1之半導體加熱裝置， 部與支持部，該複數個加熱部 一平面。 其中組合複數個上述加熱 之被處理物搭載面構成同

   3·如請求項1之半導體加熱裝置 配置有絕熱材料。 ，其中於上述支持部之下方 4.如請求項1之半導體加熱裒置，其中上述加熱部係陶究。 5·如請求項4之半導體加熱裝置，其中上述陶究之主要成分 係選自氮仙、碳切、氮切以及氧仙巾-種以: 之材料。 6.如請求項4之半導體加熱裝置，其中於上述加熱部之内部 或表面形成有發熱體。

   如請求項6之半導體加熱褒置，其令上述發熱體之主要成 分係選自鶴(W)、銷(Mo)、翻⑼、銀(Ag)、免(pd)、鎳 以及鉻（Cr)中一種以上之材質。 如請求項1之半導體加熱裝置，其中上述支持部之 率為30 W/mK以上。 導 9. 如請求項8之半導體加熱裝置，其中上述支持部之主要成 分包含 AIN、SiC、Si3N4、Ai-SiC、Si_Sic、A /ig、Nl、 Cu、CuW、CuMo、W以及M()令任一種以上。 10. 如請求項3之半導體加熱裝置，其中上述絕熱材料之熱傳 W0905.doc 200537968 導率不足30 W/mK。 其中上述絕熱材料之主 虽銘紅柱石一氧化銘、 11·如請求項10之半導體加熱裝置， 要成分係氧化鋁、富鋁紅柱石、 多孔體中任一種以上。 ’其中上述支持體與冷卻模 12.如請求項1之半導體加熱裝置 組係機械性結合。 13.如請求項！之半導體加熱裝置，其中上述冷卻模組以可與 上述支持體抵接、分離之方式設為可動式。 14·如睛求項！之半導體加熱裝置，其中於上述加熱部之被處 理物搭載面上設置有金屬板或金屬—陶究複合體。 15.如請求項丄之半導體加熱裝置，其中上述加熱部之被處理 物搭載面上實行金屬處理。 月求員15之半導體加熱裝置，其中上述金屬處理係電 鍍處理。 17·如”月求項16之半導體加熱裝置，纟中上述電鑛係鍵錄及/ 或鍍金。 18·如请求項15之半導體加熱裝置，其中組合複數個上述加 熱部，電性連接該加熱部之被處理物搭載面上實行金屬 處理之金屬之間。 19·如請求項2之半導體加熱裝置，其中組合複數個上述加熱 部，減壓設於各個加熱部間之間隙或使其形成真空，將 被處理物吸附於加熱部之被處理物搭載面上。 20·如％求項1之半導體加熱裝置，其中於上述加熱部之被處 理物搭載面上被覆有金剛石或DLC(金剛石狀碳）。 100905.doc 200537968 2 1.如請求項1之半導體加熱裝置，其用途為晶圓針測器或處 理裝置或測試裝置。

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