TW202234517A - 半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法 - Google Patents

半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202234517A
TW202234517A TW111103210A TW111103210A TW202234517A TW 202234517 A TW202234517 A TW 202234517A TW 111103210 A TW111103210 A TW 111103210A TW 111103210 A TW111103210 A TW 111103210A TW 202234517 A TW202234517 A TW 202234517A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
temperature
semiconductor wafer
regions
plan
view
Prior art date
Application number
TW111103210A
Other languages
English (en)
Inventor
小室亘
小林敦
元山崇
髙橋武孝
Original Assignee
日商東京精密股份有限公司
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 日商東京精密股份有限公司 filed Critical 日商東京精密股份有限公司
Publication of TW202234517A publication Critical patent/TW202234517A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • 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
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • 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
    • H01L21/687—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • 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
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects

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)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

一種半導體晶圓之溫度控制裝置，具備：載置部，該載置部具有載置半導體晶圓之載置面，以俯視觀之，該載置面具有相互區隔之複數個區域；溫度調整部，該溫度調整部對該載置部的溫度於每個該複數個區域獨立地進行調整；溫度檢測部，至少在該複數個區域中的一個區域設有複數個該溫度檢測部，該溫度檢測部檢測藉由該溫度調整部進行了溫度調整之該區域的溫度；以及控制部，該控制部監視該複數個溫度檢測部之檢測溫度，並在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化大者，基於所選擇的檢測溫度控制該溫度調整部。

Description

半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法
本發明係關於半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法。 本發明基於2021年2月17日提出申請之日本發明專利申請第2021-023417號主張優先權，並於此援用其內容。
就半導體晶圓之溫度控制裝置而言，例如下列專利文獻1中，揭示的裝置係用以將半導體晶圓之溫度控制於目標溫度、並控制半導體晶圓之面內之溫度分布。溫度控制裝置具備：於俯視觀之，具有分割為同心圓狀的複數個區的載物台、設於各區的複數個溫度調整手段、及設於各區的溫度感測器。於各區僅設有1個溫度感測器。 另一方面，下列專利文獻2中，揭示的探針台係對形成於半導體晶圓之晶片通電並檢查電性。探針台具備：支持半導體晶圓之晶圓搭載台、對準晶片之電極位置而製作的探針、及溫度控制裝置。溫度控制裝置具備：加熱晶圓搭載台之加熱機構、及冷卻晶圓搭載台之冷卻機構。冷卻機構具備：使冷卻液在晶圓搭載台循環之搭載台冷卻管線等。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕 〔專利文獻1〕日本專利特開2017-167813號公報 〔專利文獻2〕日本專利特開2016-192485號公報
〔發明所欲解決之課題〕 專利文獻1中，載物台的各區僅設有1個溫度感測器，因此當區內有局部性的熱量輸入時，若溫度感測器為配置成離熱量輸入位置較遠，需要花費時間才能捕捉到溫度變化，有反應變差的可能性。 專利文獻2中，由於係利用冷卻液的循環來調溫，因此有對於設定溫度變更之反應變差的可能性。
因此，本發明之目的為：提供一種半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法，即便當載置有半導體晶圓之載置面有局部性的熱量輸入時，亦可迅速地反應。
〔解決課題之手段〕 本發明之一態樣之半導體晶圓之溫度控制裝置，具備： 載置部，該載置部具有載置半導體晶圓之載置面，以俯視觀之，該載置面具有相互區隔之複數個區域； 溫度調整部，該溫度調整部對該載置部的溫度於每個該複數個區域獨立進行調整； 溫度檢測部，至少在該複數個區域中的一個區域設有複數個該溫度檢測部，該溫度檢測部檢測藉由該溫度調整部進行了溫度調整之該區域的溫度；以及 控制部，該控制部監視該複數個溫度檢測部之檢測溫度，並在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化大者，基於所選擇的檢測溫度控制該溫度調整部。
本發明之一態樣之半導體晶圓之溫度控制方法，其中： 所監視的溫度，以俯視觀之為相互區隔之複數個區域中的至少一個區域之複數處的溫度， 將半導體晶圓載置於具有該複數個區域之載置面， 在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化大者， 基於選擇的溫度調整該區域的溫度。
〔發明之效果〕 依據上述態樣，即便當載置有半導體晶圓之載置面有局部性的熱量輸入時，亦可迅速地反應。
以下，針對本發明之實施形態參照圖面並進行說明。實施形態中，作為半導體晶圓之溫度控制裝置之一例，列舉用以將半導體晶圓的溫度（因通電而有局部性的熱量輸入之半導體晶圓的溫度）控制於目標溫度之溫度控制裝置來進行說明，該半導體晶圓具有藉由通電檢查電性之晶片。例如，半導體晶圓形成為圓板狀。
〈溫度控制裝置〉 圖1係溫度控制裝置1的方塊圖。圖2係呈現溫度檢測部4之配置的俯視圖。又，圖2中，以虛線表示半導體晶圓W，以實線表示溫度檢測部4。 如圖1所示，溫度控制裝置1具備：載置部2、溫度調整部3、溫度檢測部4（參照圖2）、及控制部5。溫度控制裝置1之各要素係由控制部5所控制。
〈載置部〉 載置部2具有載置半導體晶圓W之載置面10。載置部2形成為於第一面11具有載置面10之圓板狀。如圖2所示，載置面10以俯視觀之形成為圓形。例如，載置面10之外徑設為半導體晶圓W之外徑以上的大小。以俯視觀之，載置面10具有相互區隔之複數個（例如本實施形態中為5個）區域20～24。
複數個區域20～24具備：以俯視觀之係設置於載置面10之中央的中央區域20、及以俯視觀之係設於中央區域20之徑向外側的複數個（例如本實施形態中為4個）外側區域21～24。
中央區域20以俯視觀之形成為正圓形狀（圓形）。例如，將半導體晶圓W載置於載置面10時，以俯視觀之，中央區域20與半導體晶圓W之中央部分呈重合。
例如，將半導體晶圓W載置於載置面10時，以俯視觀之，4個外側區域21～24與半導體晶圓W之外周部分呈重合。4個外側區域21～24沿周向而相互區隔。各外側區域21～24以俯視觀之形成為圓弧狀（弧形）。以俯視觀之，各外側區域21～24具有將圍繞中央區域20之圓環狀的區域按周向平均分成4等分的形狀。亦即，以俯視觀之，4個外側區域21～24具有彼此相同的形狀。4個外側區域21～24係第一外側區域21、第二外側區域22、第三外側區域23及第四外側區域24。以俯視觀之，第一外側區域21、第二外側區域22、第三外側區域23及第四外側區域24以中央區域20為中心以左旋方向（逆時針方向）按順序排列。
圖3係沿圖2的III-III線剖面觀察的剖面圖。 如圖3所示，載置部2在與第一面11為相反側的第二面12具有開口之凹部13。凹部13在第一面11（載置面10）並未開口。凹部13於複數個區域20～24（圖2參照）各設有複數個。例如，複數個凹部13於中央區域20設有4個，於各外側區域21～24各設有3個。
〈溫度調整部〉 溫度調整部3對載置部2的溫度於每個複數個區域20～24獨立地進行調整。例如，溫度調整部3具備帕耳帖元件等熱電元件30。例如，熱電元件30分別設於複數個區域20～24。例如，若對複數個熱電元件30進行通電，則可對各區域20～24獨立地進行加熱、冷卻。各區域20～24各自的熱電元件30係藉由控制部5（參照圖1）來控制。
溫度調整部3設於載置部2之第二面12。溫度調整部3具有與凹部13相連的貫通孔31。貫通孔31對應於凹部13而設有複數個。例如，複數個貫通孔31於中央區域20設有4個，於各外側區域21～24各設有3個。
溫度調整部3中，於與和載置部2相對的面呈相反側的面，設有對溫度調整部3進行冷卻之冷卻部35。例如，冷卻部35係水冷板。例如，水冷板具有可流通冷卻水的冷卻管路36。例如，冷卻管路36分別設於複數個區域20～24。例如，藉由驅動泵（未圖示）並使冷卻水流過各冷卻管路36，可對各區域20～24獨立地進行冷卻。對應於各區域20～24的泵係藉由控制部5（參照圖1）來控制。
冷卻部35具有與溫度調整部3之貫通孔31相連的插通孔37。插通孔37對應於貫通孔31而設有複數個。例如，複數個插通孔37於中央區域20設有4個，於各外側區域21～24各設有3個。
〈溫度檢測部〉 溫度檢測部4檢測藉由溫度調整部3進行了溫度調整之區域20～24（參照圖2）的溫度。例如，溫度檢測部4具備電阻測溫計（RTD：Resistance temperature Detector）、熱電偶（TC：ThermoCouple）等溫度感測器40。溫度感測器40於複數個區域20～24各設有複數個。例如，如圖2所示，溫度感測器40於中央區域20設有4個，於各外側區域21～24各設有3個。如圖3所示，溫度感測器40經由冷卻部35之插通孔37及溫度調整部3之貫通孔31配置於載置部2之凹部13。
如圖2所示，以俯視觀之，複數個溫度感測器40為配置成分別在載置面10之周向及徑向彼此分離。以俯視觀之，複數個溫度感測器40為配置成分別在中央區域20及複數個外側區域21～24彼此分離。例如，中央區域20的4個溫度感測器40為配置成以徑向而言為相同的位置，且以周向而言彼此以同等間隔分離。例如。各外側區域21～24的3個溫度感測器40為配置成以徑向而言3個之中按周向為正中間的那1個比其他2個更偏內側，且以周向而言3個之間彼此以同等間隔分離。各溫度感測器40之檢測溫度輸入控制部5（參照圖1）。
〈控制部〉 控制部5監視複數個溫度感測器40之檢測溫度。控制部5在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者。例如，控制部5在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化的平均值最大者。控制部5基於所選擇的檢測溫度控制溫度調整部3。例如，控制部5基於所選擇的檢測溫度對溫度調整部3進行PID控制（Proportional Integral Derivative Controller）以使預定的區域（例如複數個區域20～24中之至少一個）的溫度成為目標溫度。
又，本實施形態中，係針對控制部5在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化的平均值最大者的情況進行說明，但不限於此。例如，控制部5亦可在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化的平均值比預定值（例如預先決定的閾值）更大者。亦即，只要控制部5在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化大者，並基於所選擇的檢測溫度控制溫度調整部3即可。
〈溫度控制方法〉 圖4係溫度控制方法的流程圖。 溫度控制方法包括：溫度監視步驟（圖4之步驟S1）、晶圓載置步驟（圖4之步驟S2）、晶圓檢查步驟（圖4之步驟S3）、溫度選擇步驟（圖4之步驟S4）及溫度調整步驟（圖4之步驟S5）。
溫度監視步驟中，所監視的溫度，以俯視觀之為相互區隔之複數個區域20～24中的至少一個區域之複數處的溫度。例如，溫度監視步驟中，分別在複數個區域20～24於複數處監視溫度。例如，溫度監視步驟中，常時監視分別設於複數個區域20～24之全部的複數個溫度感測器40。溫度監視步驟之後，移至晶圓載置步驟（圖4之步驟S2）。
例如，晶圓載置步驟中，於具有複數個區域20～24之載置面10載置半導體晶圓W（圖4之步驟S2）。例如，晶圓載置步驟中，對以俯視觀之為圓形的載置面10，以圓板狀之半導體晶圓W整體重合的方式進行載置。晶圓載置步驟之後，移至晶圓檢查步驟 （圖4之步驟S3）。
晶圓檢查步驟中，檢查載置於載置面10之半導體晶圓W。例如，由於半導體晶圓W之檢查而發生局部性的熱量輸入。晶圓檢查步驟之後，移至溫度選擇步驟（圖4之步驟S4）。
溫度選擇步驟中，在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者。例如，溫度選擇步驟中，在監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化的平均值最大者。
圖5係複數個檢測溫度之溫度變化的說明圖。圖5中，分別以縱軸表示溫度，橫軸表示時間。 例如，如圖5所示，溫度選擇步驟中，在監視的複數個檢測溫度（圖形A1～A3）之中選擇每單位時間（時間t1～t2）之溫度變化的最大值在調溫開始閾值Th以下者。
例如，於載置面10之預定的區域有局部性的熱量輸入時，設於預定區域的3個溫度感測器40（圖2參照）之溫度變化彼此相異。例如，如圖5所示，3個溫度感測器40之檢測溫度（圖形A1～A3）之中，每單位時間之溫度變化的最大值在調溫開始閾值Th以下者有2個（2個圖形A1、A2）。例如，2個溫度感測器40之中，離熱量輸入位置較近者之檢測溫度（圖形A1）急遽升溫。另一方面，2個溫度感測器40之中，離熱量輸入位置較遠者之檢測溫度（圖形A2）緩慢升溫。例如，溫度選擇步驟中，選擇溫度感測器40之檢測溫度（圖形A1）。溫度選擇步驟之後，移至溫度調整步驟（圖4之步驟S5）。
溫度調整步驟中，基於選擇的溫度（圖形A1）調整預定之區域的溫度。例如，溫度調整步驟中，基於溫度感測器40之檢測溫度（圖形A1）調整第一外側區域21（參照圖2）的溫度。
〈溫度控制〉 圖6係用以說明溫度控制之一例的俯視圖。 如上述，半導體晶圓具有藉由通電檢查電性之晶片。圖6中，將以俯視觀之為矩形的晶片50以虛線表示，並且省略半導體晶圓的圖示，同時將溫度檢測部4以實線表示。 例如，如圖6所示，藉由通電檢查晶片50之電性時，載置面10之中，以俯視觀之，與晶片50重合的部分（圖6之例中為第一外側區域21的一部分）會有局部性的熱量輸入。
此時，以俯視觀之，設於第一外側區域21之3個溫度感測器40之中的1個（以黑色圓形表示之溫度感測器41）與晶片50重合。另一方面，以俯視觀之，設於第一外側區域21之3個溫度感測器40之中的另外2個（以細點圓形表示之溫度感測器42）與晶片50分離配置。因此，3個溫度感測器40之中的1個（以黑色圓形表示之溫度感測器41），每單位時間之溫度變化會變最大。因此，藉由基於3個溫度感測器40之中的1個（以黑色圓形表示之溫度感測器41）來調整第一外側區域21的溫度，相較於基於其他2個（以細點圓形表示之溫度感測器42）調整第一外側區域21的溫度之情況，可迅速捕捉到第一外側區域21之溫度變化。
〈作用效果〉 如以上說明，本實施形態之溫度控制裝置1具備： 載置部2，載置部2具有載置半導體晶圓W之載置面10，以俯視觀之，載置面10具有相互區隔之複數個區域20～24； 溫度調整部3，溫度調整部3對載置部2的溫度於每個複數個區域20～24獨立地進行調整； 溫度檢測部4，至少在複數個區域20～24中的一個區域設有複數個溫度檢測部4，溫度檢測部4檢測藉由溫度調整部3進行了溫度調整之區域的溫度；以及 控制部5，控制部5監視複數個溫度檢測部4之檢測溫度，並在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，基於所選擇的檢測溫度控制溫度調整部3。 依據此構成，所監視的溫度，以俯視觀之為相互區隔之複數個區域20～24中的至少一個區域之複數處的溫度，將半導體晶圓W載置於具有複數個區域20～24之載置面10，在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，並基於選擇的溫度調整區域的溫度。因此，即便當載置有半導體晶圓W之載置面10有局部性的熱量輸入時亦可迅速地反應。
例如，假設於載置面之各區域僅設有1個溫度感測器時，當區域有局部性的熱量輸入時，若溫度感測器為配置成離熱量輸入位置較遠，需要花費時間才能捕捉到溫度變化，有反應變差的可能性。反觀，依據本實施形態之構成，由於至少在複數個區域20～24中的一個區域設有複數個溫度感測器40，因此即便當區域20～24有局部性的熱量輸入時，複數個溫度感測器40之中至少1個會比其他者為配置成更接近熱量輸入位置。因此，捕捉到溫度變化所需的時間縮短，可使反應變良好。 此外，本實施形態中，由於藉由帕耳帖元件等熱電元件30對各區域20～24進行調溫，因此相較於藉由冷卻液的循環進行調溫的情況，可使對於設定溫度之變更的反應良好。 進一步地，本實施形態中，藉由在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，並基於選擇的溫度調整區域的溫度，相較於基於監視的所有溫度來調整區域的溫度之情況，可在簡省化溫度控制的同時將區域的溫度調整至最適的溫度。亦即，本實施形態中，在預定的區域設有複數個溫度的監視處（監視點），另一方面，僅有1個溫度的控制處（控制點，例如圖6以黑色圓形表示之溫度感測器41），因此可迅速且正確地進行對目標溫度的調溫。
進一步地，本實施形態中，藉由使用帕耳帖元件等熱電元件30進行調溫，便不需要同時設置加熱機構及冷卻機構，而同時設置加熱機構及冷卻機構在藉由冷卻液的循環進行調溫之情況下為必要。因此，可在減低能量消費量的同時，減低設備設置空間。
本實施形態中，以俯視觀之，載置面10形成為圓形。以俯視觀之，複數個溫度檢測部4為配置成分別在載置面10之周向及徑向彼此分離。 因此，即便當載置半導體晶圓W之載置面10之任意的位置有局部性的熱量輸入時，亦可迅速地反應。
本實施形態中，複數個區域20～24具備： 中央區域20，中央區域20以俯視觀之係設於載置面10的中央，並以俯視觀之形成為圓形；以及 複數個外側區域21～24，以俯視觀之，複數個外側區域21～24在中央區域20的徑向外側沿周向而相互區隔，並以俯視觀之形成為弧形。溫度檢測部4於複數個區域20～24各設有複數個。以俯視觀之，複數個溫度檢測部4為配置成分別在中央區域20及複數個外側區域21～24彼此分離。 因此，將圓板狀之半導體晶圓W載置於載置面10時，即便當各區域20～24之任意的位置有局部性的熱量輸入時，亦可迅速地反應。
本實施形態中，載置部2形成為於第一面11具有載置面10之板狀。溫度調整部3設於第二面12，第二面12係在載置部2中與設有載置面10之一側為相反側。載置部2具有在第二面12開口之凹部13。溫度調整部3具有與凹部13相連的貫通孔31。溫度檢測部4經由貫通孔31配置於凹部13。 因此，藉由溫度檢測部4，可經由載置部2之凹部13準確地檢測區域的溫度。此外，將半導體晶圓W載置於載置面10時，能以不干擾溫度檢測部4之方式進行配置。
本實施形態之溫度控制方法，所監視的溫度，以俯視觀之為相互區隔之複數個區域20～24中的至少一個區域之複數處的溫度，將半導體晶圓W載置於具有複數個區域20～24之載置面10，在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，基於選擇的溫度調整區域的溫度。 因此，即便當載置有半導體晶圓W之載置面10有局部性的熱量輸入時，亦可迅速地反應。
〈其他實施形態〉 上述實施形態中，列舉了載置面以俯視觀之形成為圓形的例子進行說明，但不限於此。例如，載置面亦可以俯視觀之形成為矩形。例如，載置面之俯視形狀可因應半導體晶圓之形狀等需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了以俯視觀之，複數個溫度檢測部為配置成分別在載置面之周向及徑向彼此分離的例子進行說明，但不限於此。例如，以俯視觀之，複數個溫度檢測部亦可為不配置成分別在載置面之周向及徑向彼此分離。例如，複數個溫度檢測部之配置態樣可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了複數個區域具備：中央區域，該中央區域以俯視觀之係設於載置面的中央，並以俯視觀之形成為圓形；以及複數個外側區域，以俯視觀之，該複數個外側區域在中央區域的徑向外側沿周向而相互區隔，並以俯視觀之形成為弧形的例子進行說明，但不限於此。例如，複數個區域亦可具備以俯視觀之與中央區域形成同心圓狀的複數個環狀區域。例如，各區域之形狀及配置之態樣可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了溫度檢測部於複數個區域各設有複數個的例子進行說明，但不限於此。例如，溫度檢測部亦可僅於複數個區域中的其中一個區域設有複數個。例如，溫度檢測部只要於複數個區域中的至少一個區域設有複數個即可。例如，溫度檢測部之設置數量及設置位置可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了控制部監視設於預定的區域（圖6之例中為第一外側區域21）之複數個溫度檢測部之檢測溫度，並在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，基於所選擇的檢測溫度控制溫度調整部的例子進行說明，但不限於此。 例如，如圖7所示，控制部亦可基於所選擇的檢測溫度，控制複數個區域中以俯視觀之為彼此相鄰的兩個區域中之一個（圖7之例中為第一外側區域21）的溫度調整部，同時控制相鄰的兩個區域中之另一個（圖7之例中為第二外側區域22）的溫度調整部。依據此構成，即便當載置有半導體晶圓之載置面10之中第一外側區域21有局部性的熱量輸入而對相鄰的第二外側區域22產生熱影響之情況下，亦可迅速地反應。 例如，控制第二外側區域22中之溫度調整部時，控制部亦可選擇第二外側區域22之複數個溫度檢測部（3個溫度感測器40）之中最接近第一外側區域21之溫度檢測部（以黑色圓形表示之溫度感測器41）者（即以白色圓形表示之溫度感測器43）所檢測的檢測溫度，並基於所選擇的檢測溫度控制第二外側區域22之溫度調整部。
上述實施形態中，列舉了所監視的溫度，以俯視觀之為相互區隔之複數個區域中的預定的區域之複數處的溫度，將半導體晶圓載置於具有複數個區域之載置面，在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，基於選擇的溫度調整區域的溫度的例子進行說明，但不限於此。 例如，如圖8所示，所監視的溫度，亦可為複數個區域中的所有區域之複數處的溫度，在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化最大者，並基於選擇的溫度調整所有區域的溫度。例如，控制各區域20～24中之溫度調整部時，控制部亦可基於各區域20～24分別僅有1個的控制點（例如圖8中以黑色圓形表示之溫度感測器41之檢測溫度），來控制各區域20～24中之溫度調整部。例如，各區域之溫度調整之態樣可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了載置部形成為於第一面具有載置面之板狀的例子進行說明，但不限於此。例如，載置部形成為於第一面具有載置面之塊狀。例如，載置部之形狀可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了溫度調整部設於第二面，該第二面在載置部中與設有載置面之一側為相反側的例子進行說明，但不限於此。例如，溫度調整部亦可內藏於載置部中。例如，溫度調整部之設置態樣可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，列舉了溫度檢測部經由溫度調整部之貫通孔配置於載置部之凹部，並經由載置部之凹部檢測區域的溫度的例子進行說明，但不限於此。例如，溫度檢測部亦可不經由載置部之凹部而檢測區域的溫度。例如，溫度檢測部亦可為非接觸式的溫度感測器。例如，溫度檢測部之態樣可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，就半導體晶圓之溫度控制方法之一例而言，列舉了從晶圓載置前進行溫度監視的例子（溫度監視步驟之後移至晶圓載置步驟的例子）進行說明，但不限於此。例如，亦可於晶圓載置之後進行溫度監視（亦可於晶圓載置步驟之後移至溫度監視步驟）。例如，溫度監視之時間點可因應需求規格而變更。
上述實施形態中，就半導體晶圓之溫度控制裝置之一例而言，列舉了用以將半導體晶圓的溫度（因通電而有局部性的熱量輸入之半導體晶圓的溫度）控制於目標溫度之溫度控制裝置，該半導體晶圓具有藉由通電檢查電性之晶片，藉此來進行說明，但不限於此。例如，溫度控制裝置亦可使用用以將半導體晶圓的溫度控制於目標溫度之溫度控制裝置，該半導體晶圓不具有藉由通電檢查電性之晶片。例如，溫度控制裝置亦可使用於用以將矽晶圓等半導體晶圓的溫度控至於目標溫度之溫度控制裝置。例如，溫度控制裝置亦可使用於乾式製程。例如，溫度控制裝置之使用態樣可因應需求規格而變更。
以上說明了本發明之實施形態，但本發明不限於該等，在不脫離本發明之主旨的範圍內，可有附加構成、省略、取代、及其他變更，亦可適當組合上述實施形態。
1:溫度控制裝置 2:載置部 3:溫度調整部 4:溫度檢測部 5:控制部 10:載置面 11:第一面 12:第二面 13:凹部 20:中央區域（區域） 21:第一外側區域（區域） 22:第二外側區域（區域） 23:第三外側區域（區域） 24:第四外側區域（區域） 30:熱電元件 31:貫通孔 W:半導體晶圓
圖1係實施形態之溫度控制裝置的方塊圖。 圖2係呈現實施形態之溫度檢測部之配置的俯視圖。 圖3係沿圖2的III-III線剖面觀察的剖面圖。 圖4係實施形態之溫度控制方法的流程圖。 圖5係實施形態之複數個檢測溫度之溫度變化的說明圖。 圖6係用以說明實施形態之溫度控制之一例的俯視圖。 圖7係用以說明實施形態之第一變形例之溫度控制之一例的俯視圖。 圖8係用以說明實施形態之第二變形例之溫度控制之一例的俯視圖。
2:載置部
4:溫度檢測部
40、41、42:溫度感測器
50:晶片
10:載置面
11:第一面
20:中央區域(區域)
21:第一外側區域(區域)
22:第二外側區域(區域)
23:第三外側區域(區域)
24:第四外側區域(區域)

Claims (7)

  1. 一種半導體晶圓之溫度控制裝置，具備： 載置部，該載置部具有載置半導體晶圓之載置面，以俯視觀之，該載置面具有相互區隔之複數個區域； 溫度調整部，該溫度調整部對該載置部的溫度於每個該複數個區域獨立地進行調整； 溫度檢測部，至少在該複數個區域中的一個區域設有複數個該溫度檢測部，該溫度檢測部檢測藉由該溫度調整部進行了溫度調整之該區域的溫度；以及 控制部，該控制部監視該複數個溫度檢測部之檢測溫度，並在所監視的複數個檢測溫度之中選擇每單位時間之溫度變化大者，基於所選擇的檢測溫度控制該溫度調整部。
  2. 如請求項1所記載之半導體晶圓之溫度控制裝置，其中，以俯視觀之，該載置面形成為圓形； 以俯視觀之，該複數個溫度檢測部為配置成分別在該載置面之周向及徑向彼此分離。
  3. 如請求項2所記載之半導體晶圓之溫度控制裝置，其中，該複數個區域具備： 中央區域，該中央區域以俯視觀之係設於該載置面的中央，並以俯視觀之形成為圓形；以及 複數個外側區域，以俯視觀之，該複數個外側區域在該中央區域的徑向外側沿周向而相互區隔，並以俯視觀之形成為弧形； 該溫度檢測部於該複數個區域各設有複數個， 以俯視觀之，該複數個溫度檢測部為配置成分別在該中央區域及該複數個外側區域彼此分離。
  4. 如請求項1或2所記載之半導體晶圓之溫度控制裝置，其中，該溫度檢測部於該複數個區域各設有複數個， 該控制部基於所選擇的檢測溫度，控制該複數個區域中以俯視觀之為彼此相鄰的兩個區域中之一個的該溫度調整部，同時控制該相鄰的兩個區域中之另一個的該溫度調整部。
  5. 如請求項1或2所記載之半導體晶圓之溫度控制裝置，其中，該載置部形成為於第一面具有該載置面的板狀， 該溫度調整部設於第二面，該第二面在該載置部中與設有該載置面之一側為相反側， 該載置部具有在該第二面開口之凹部， 該溫度調整部具有與該凹部相連的貫通孔， 該溫度檢測部經由該貫通孔配置於該凹部。
  6. 如請求項1或2所記載之半導體晶圓之溫度控制裝置，其中，該溫度調整部具備熱電元件。
  7. 一種半導體晶圓之溫度控制方法，其中： 所監視的溫度，以俯視觀之為相互區隔之複數個區域中的至少一個區域之複數處的溫度， 將半導體晶圓載置於具有該複數個區域之載置面， 在監視的複數處的溫度之中選擇每單位時間之溫度變化大者， 基於選擇的溫度調整該區域的溫度。
TW111103210A 2021-02-17 2022-01-25 半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法 TW202234517A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021023417A JP2022125685A (ja) 2021-02-17 2021-02-17 半導体ウエハの温度制御装置及び半導体ウエハの温度制御方法
JP2021-023417 2021-02-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202234517A true TW202234517A (zh) 2022-09-01

Family

ID=82801451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111103210A TW202234517A (zh) 2021-02-17 2022-01-25 半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220262660A1 (zh)
JP (1) JP2022125685A (zh)
KR (1) KR20220117793A (zh)
TW (1) TW202234517A (zh)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6429084B2 (ja) 2015-03-31 2018-11-28 株式会社東京精密 ウエハ搭載台の温度制御装置及び温度制御方法並びにプローバ
JP6647931B2 (ja) 2016-03-16 2020-02-14 株式会社Kelk 半導体ウェーハの温度制御装置、および半導体ウェーハの温度制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220117793A (ko) 2022-08-24
US20220262660A1 (en) 2022-08-18
JP2022125685A (ja) 2022-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5802856A (en) Multizone bake/chill thermal cycling module
KR20080037649A (ko) 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치
JP5032269B2 (ja) 被処理基板の温度調節装置及び温度調節方法、並びにこれを備えたプラズマ処理装置
US6191394B1 (en) Heat treating apparatus
US6100506A (en) Hot plate with in situ surface temperature adjustment
US6583638B2 (en) Temperature-controlled semiconductor wafer chuck system
US7355428B2 (en) Active thermal control system with miniature liquid-cooled temperature control device for electronic device testing
US8835811B2 (en) Thermal processing apparatus and method of controlling the same
US20070132469A1 (en) Inspection device and method
US20060286807A1 (en) Use of active temperature control to provide emmisivity independent wafer temperature
US20060004493A1 (en) Use of active temperature control to provide emmisivity independent wafer temperature
KR102348267B1 (ko) 가열 플랫폼, 열 처리 및 제조 방법
TW202234517A (zh) 半導體晶圓之溫度控制裝置及半導體晶圓之溫度控制方法
US11107708B2 (en) Heating platform, thermal treatment and manufacturing method
WO2022197361A1 (en) Methods, systems, and apparatus for optically monitoring individual lamps
KR20180009090A (ko) 기판을 지지하기 위한 척 및 이를 구비하는 프로브 스테이션
JP2006108456A (ja) プローブ装置
JP2009070874A (ja) 検査装置
WO2006004783A1 (en) Use of an active wafer temperature control independent from wafer emissivity
JP6401320B2 (ja) 少なくとも１つの対象を温度調節する装置及び少なくとも２つのセンサからなるセンサ装置の機能能力を検査する方法
TWI661207B (zh) 晶粒點測設備
KR200234113Y1 (ko) 반도체 웨이퍼의 냉각유니트
JPH10284582A (ja) 半導体基板の温度調節器及び半導体基板の冷却方法
US20240063170A1 (en) Mounting head
KR102622092B1 (ko) 웨이퍼 서포팅 모듈의 온도 제어 방법