TW202403322A - 溫度調整裝置、電子元件處理裝置、電子元件試驗裝置及dut的溫度調整方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的是提供溫度調整裝置，可以謀求DUT的冷卻效率的提升。其解決手段為溫度調整裝置40，為在對DUT 100進行試驗之時調整這個DUT 100的溫度的溫度調整裝置， DUT 100具備具有入口132及出口133的空間131以及配置於空間131內的晶粒110。此溫度調整裝置40具備：流通孔41，具有連接DUT 100的空間131的入口132的連接口411；以及流體供應系統50，連接於流通孔41，將溫度調整用的流體供應至DUT 100的空間131。

Description

溫度調整裝置、電子元件處理裝置、電子元件試驗裝置及DUT的溫度調整方法
本發明是關於調整半導體積體電路元件等的被試驗電子元件（DUT：Device Under Test）的溫度的溫度調整裝置、具備此溫度調整裝置的電子元件處理裝置及電子元件試驗裝置以及使用此溫度調整裝置的DUT的溫度調整方法。
將液體供應至設於保持DUT的接觸夾頭的熱交換器的流路而進行這個DUT的溫度調整的技術為已知（例如，參考專利文獻1）。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]       美國專利申請公開第2019/0302178號說明書
[發明所欲解決的問題]
在上述技術，介於流路內流動的流體與DUT的晶粒之間的夾雜物成為熱阻，因此遭遇DUT的有效率的冷卻有困難之類的問題。
本發明所欲解決的問題是，提供可以謀求DUT的冷卻效率的提升之溫度調整裝置、具備此溫度調整裝置的電子元件處理裝置及電子元件試驗裝置以及使用此溫度調整裝置的DUT的溫度調整方法。 [用以解決問題的手段]
[1]本發明的態樣1，是一種溫度調整裝置，為在對DUT進行試驗之時調整前述DUT的溫度的溫度調整裝置，前述DUT具備具有入口及出口的裝置流路以及配置於前述裝置流路內的晶粒，前述溫度調整裝置具備：第一流路，具有連接前述裝置流路的前述入口的第一連接口；以及流體供應系統，連接於前述第一流路，將溫度調整用的第一流體供應至前述裝置流路。
[2]本發明的態樣2是態樣1的溫度調整裝置中，亦可以是：前述溫度調整裝置具備：第二流路，具有連接前述裝置流路的前述出口的第二連接口；以及沖洗系統，連接於前述第一及第二流路，將沖洗用的第二流體供應至前述裝置流路。
[3]本發明的態樣3是態樣2的溫度調整裝置中，亦可以是：前述流體供應系統具備：第三流路，連接於前述第一流路；第四流路，連接於前述第二流路；第一閥，配置於前述第三流路；及第二閥，配置於前述第四流路；前述沖洗系統具備：連接部，連接供應前述第二流體的第一供應源；第五流路，連接於前述連接部與前述第一流路；第六流路，連接於前述第二流路；第三閥，配置於前述第五流路；及第四閥，配置於前述第六流路；其中前述流體供應系統在將前述第三及第四閥關閉的狀態打開前述第一及第二閥，將前述第一流體供應至前述裝置流路；前述沖洗系統在將前述第一及第二閥關閉的狀態打開前述第三及第四閥，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
[4]本發明的態樣4是態樣3的溫度調整裝置中，亦可以是：前述第六流路連接於前述流體供應系統。
[5]本發明的態樣5是態樣3或4的溫度調整裝置中，亦可以是：前述沖洗系統在前述第一及第二連接口從前述入口及出口離開之時，在將前述第一、第二及第四閥關閉的狀態打開前述第三閥，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
[6]本發明的態樣6是態樣2至5任一個的溫度調整裝置中，亦可以是：前述溫度調整裝置具備：壓力感測器，檢測前述第一流路內的壓力；以及判定裝置，基於前述壓力感測器檢測的壓力值，判定前述入口與前述第一連接口的密閉狀態以及前述第二連接口與前述出口的密閉狀態。
[7]本發明的態樣6是態樣6的溫度調整裝置中，亦可以是：前述流體供應系統具備：第三流路，連接於前述第一流路；第四流路，連接於前述第二流路；第一閥，配置於前述第三流路；及第二閥，配置於前述第四流路；前述沖洗系統具備：連接部，連接供應前述第二流體的第一供應源；第五流路，連接於前述連接部與前述第一流路；第六流路，連接於前述第二流路；第三閥，配置於前述第五流路；及第四閥，配置於前述第六流路；其中前述沖洗系統在將前述第一、第二及第四閥關閉的狀態打開前述第三閥，供應前述第二流體；前述判定裝置在關閉前述第三閥後，基於在不同的時間點藉由前述壓力感測器取得的第一及第二壓力值，判定前述密閉狀態。
[8]本發明的態樣8是態樣2至7任一個的溫度調整裝置中，亦可以是：前述溫度調整裝置具備：複數個第一密封環，配置為圍繞前述第一連接口；以及複數個第二密封環，配置為圍繞前述第二連接口。
[9]本發明的態樣9是態樣2至8任一個的溫度調整裝置中，亦可以是：前述第一流體包含：第三流體；及第四流體，具有與前述第三流體的溫度不同的溫度；前述流體供應系統具備：第二供應源，供應前述第三流體；及第三供應源，供應前述第四流體。
[10]本發明的態樣6是一種電子元件處理裝置，為處理前述DUT的電子元件處理裝置，具備：態樣2至9任一個溫度調整裝置；以及按壓部件，配置前述溫度調整裝置的前述第一及第二流路，同時接觸前述DUT而將前述DUT按壓在基座。
[11]本發明的態樣11是態樣10的電子元件處理裝置中，亦可以是：前述DUT具備：前述晶粒；組裝有前述晶粒的基板；以及蓋，安裝於前述基板而覆蓋前述晶粒；其中前述裝置流路為形成於前述基板與前述蓋之間的空間；前述入口及出口形成於前述蓋。
[12]本發明的態樣12是一種電子元件試驗裝置，為對DUT進行試驗的電子元件試驗裝置，具備：態樣10或11之電子元件處理裝置；以及具有基座的測試器。
[13]本發明的態樣13是一種電子元件試驗裝置，為對DUT進行試驗的電子元件試驗裝置，具備：態樣2至9任一個溫度調整裝置；具有基座的測試器，前述基座配置有前述溫度調整裝置的前述第一及第二流路；以及電子元件處理裝置，處理前述DUT而將前述DUT按壓在基座。
[14]本發明的態樣14是一種DUT的溫度調整方法，為使用態樣1至9任一個溫度調整裝置的DUT的溫度調整方法，其中前述溫度調整方法具備：第一步驟，將前述第一連接口連接於前述裝置流路的前述入口；以及第二步驟，經由前述第一流路將前述第一流體供應至前述裝置流路。
[15]本發明的態樣15是態樣14的溫度調整方法中，亦可以是：前述溫度調整裝置具備：第二流路，具有連接於前述裝置流路的前述出口之第二連接口；以及沖洗系統，連接於前述第一及第二流路，將沖洗用的第二流體供應至前述裝置流路；其中前述溫度調整方法具備第三步驟，在將前述第一流體的供應停止後，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
[16]本發明的態樣16是態樣15的溫度調整方法中，亦可以是：前述沖洗系統具備：連接部，連接供應前述第二流體的第一供應源；第五流路，連接於前述連接部與前述第一流路；第六流路，連接於前述第二流路；第三閥，配置於前述第五流路；及第四閥，配置於前述第六流路；其中前述溫度調整方法具備第四步驟，在前述第一及第二連接口從前述入口及出口離開之時，在將前述第四閥關閉的狀態打開前述第三閥，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
[17]本發明的態樣17是態樣15或16的溫度調整方法中，亦可以是：前述溫度調整裝置具備檢測前述第一流路內的壓力之壓力感測器；前述溫度調整方法具備：第五步驟，供應前述第二流體；第六步驟，停止前述第二流體的供應後，藉由前述壓力感測器檢測第一壓力值；第七步驟，在前述第六步驟之後，藉由前述壓力感測器檢測第二壓力值；以及第八步驟，基於前述第一壓力值與前述第二壓力值，判定前述入口與前述第一連接口之間的密閉狀態以及前述第二連接口與前述出口之間的密閉狀態；其中在實行前述第二步驟前，實行前述第五至第八步驟；在前述第八步驟判定為前述密閉狀態已確保的情況，實行上述第二步驟。 [發明功效]
根據本發明，流體供應系統經由第一流路將溫度調整用的流體供應至DUT的裝置流路，而可以使第一流體直接接觸晶粒，因此可以謀求DUT的冷卻的效率的提升。
[用以實施發明的形態]
以下，基於圖式說明本發明的實施形態。
第1圖是剖面示意圖，顯示本發明的第一實施形態中的電子元件試驗裝置1的全體構成；第2圖（a）是平面圖，顯示本發明的第一實施形態中的DUT；第2圖（b）是沿著第2圖（a）的IIB-IIB線的剖面圖。
本實施形態中的電子元件試驗裝置1，為試驗被試驗電子元件DUT 100的電性的裝置。如第1圖所示，此電子元件試驗裝置1，具備對DUT 100進行試驗的測試器2以及搬運DUT 100而按在基座（socket）10的處理機20。此處理機20相當於本發明的態樣中的「電子元件處理裝置」的一例。
在此，試驗對象DUT 100未特別限定，例如為邏輯裝置、系統整合晶片（SoC；System on a chip）或記憶體裝置等的半導體裝置。如第2圖（a）及第2圖（b）瑣事，此DUT 100具備晶粒110、基板120與蓋130。
晶粒110是將半導體晶圓切割而形成的裸晶。在此晶粒110，在試驗對象的主電路之外，具有檢測接面溫度的溫度檢測電路111。
此溫度檢測電路111例如為包含熱敏二極體（thermal diode）的電路。另外，溫度檢測電路111並未限定於包含熱敏二極體的電路，例如亦可使用包含具有依存於溫度的電阻特性、帶隙特性等的元件的電路來構成溫度檢測電路111。或是作為溫度檢測電路111，亦可以使用熱電偶。
基板120為晶粒110組裝在其上面的電路板，其下面具有端子121。如後文敘述，在DUT 100被接觸臂30按壓在基座10時，基座10的接觸件11接觸於此端子121（參照第7B圖）。
蓋130為固定於基板120而覆蓋晶粒110的蓋部件，在晶粒110與蓋130之間形成空間131。在本實施形態，在蓋130形成有入口132與出口133。空間131經由此入口132與出口133而與外部連通。此空間131、入口132及出口133用於由後文敘述的溫度調整裝置40所為DUT 100的溫度控制。此空間131相當於本發明的態樣中的「裝置流路」的一例。
另外在本實施形態，入口132及出口133具有矩形的形狀，但是入口132及出口133並未特別限定於此。例如，入口132及出口133的形狀為圓形亦可。又在本實施形態，入口132及出口133是分別各形成一個，但是入口132及出口133的數量未特別限定為此。例如亦可以在蓋130形成複數個入口132與複數個出口133。
測試器2是對被後文敘述的溫度調整裝置40控制溫度的DUT 100進行試驗。此測試器2如第1圖所示，具備主框架（測試器本體）3與測試頭4。主框架3經由纜線5連接於測試頭4。在此測試頭4的上部配備有基座10。測試頭4配置在設於處理機20的下部的空間21，而使基座10經由開口22位於處理機20內的內部。
基座10具備與DUT 100的端子121接觸的接觸件11（參考第7B圖）。作為此接觸件11者，並未特別限定，但可以例示單針彈簧連接器（pogo pin）懸臂型的探針、異向導電性橡膠片或在絕緣性膜形成凸塊的薄膜形式的接觸件。另外，配備於測試頭4的上部的基座10的數量未特別限定，在測試頭4的上部亦可以配備複數個基座10。
處理機20是被構成為將試驗前的DUT 100搬運至基座10而將DUT 100按壓在基座10、按照試驗結果將DUT 100分類等。此處理機20如第1圖所示，具備接觸臂30與溫度調整裝置40（參照第3圖）。
接觸臂30是保持、移動DUT 100而將此DUT 100按在基座10的搬運臂。藉由此接觸臂30將DUT 100按在基座10，這個DUT 100與基座10電性接觸。
接觸臂30具備臂本體31與接觸夾頭32。臂本體31藉由未特別圖示的致動器而成為可以在XY平面上移動及旋轉，同時成為可以沿著Z方向上下移動。在此臂本體31的前端安裝接觸夾頭32。此接觸夾頭32相當於本發明的態樣中的「按壓部件」之一例。
第3圖顯示本發明的第一實施形態中的對應於第1圖的III部的接觸夾頭32的剖面與溫度調整裝置40的系統構成。第4圖（a）及第4圖（b）為剖面圖及底面圖，顯示本發明的第一實施形態中的接觸夾頭32的前端部，對應於第3圖的IV部。
接觸夾頭32如第3圖所示，具備在這個接觸夾頭32的前端面321開口的吸附墊322。此吸附墊322經由形成於這個接觸夾頭32的流通孔323而連通於真空泵80。接觸臂30以此吸附墊322吸附DUT 100的上面，成為可以保持這個DUT 100。
溫度調整裝置40是將DUT 100的高溫試驗或低溫試驗成為可能、同時為了抵銷DUT 100的自發熱而調整這個DUT 100的溫度的裝置。此溫度調整裝置40在接觸臂30的前端部（接觸夾頭32）與DUT 100接觸中的狀態，使用冷媒與溫媒而調整這個DUT 100的溫度。在本實施形態，溫度調整裝置40經由DUT 100的入口132將冷媒及溫媒供應至這個DUT 100的內部的空間131，使冷媒及溫媒直接接觸晶粒110，而有效率地實行DUT 100的溫度調整。
本實施形態的溫度調整裝置40如第3圖所示，具備流通孔41至44、流體供應系統50、沖洗系統60與控制裝置70。流通孔41相當於本發明的態樣中的「第一流路」之一例，流通孔42相當於本發明的態樣中的「第二流路」之一例。
流通孔41至44形成於接觸臂30的接觸夾頭32。流通孔41、42在其一端具有在接觸夾頭32的前端面321開口的連接口411、421。此流通孔41、42的另一端連接於流體供應系統50。相對於此，流通孔43、44分別從流通孔41、42分歧，均連接於沖洗系統60。
此連接口411、421具有對應於上述DUT 100的入口132及出口133的形狀之矩形的形狀（參照第4圖（b））。又，此連接口411、421以分別對應於入口132及出口133的方式而配置於接觸夾頭32的前端面321。然後，在接觸夾頭32的前端面321接觸DUT 100的蓋130的上面時，一個連接口411對向於入口132而與這個入口132連通，同時另一個連接口421對向於出口133而與這個出口133連通。
此接觸夾頭32以可以替換的方式安裝於臂本體31。例如在變更DUT 100的產品種類之時，替換為適合這個變更後的DUT 100的接觸夾頭32。此替換後的接觸夾頭32具有對應於變更後的DUT 100的入口132及出口133之連接口411、421。
另外，如第5圖所示，連接口411、421亦可以從接觸夾頭32的前端面321向下方突出為管狀。在此情況，在接觸夾頭32的前端面321接觸DUT 100的蓋130之時，連接口411、421分別插入蓋130的入口132及出口133。第5圖是剖面圖，顯示本實施形態中的接觸夾頭32的前端部的變形例。
回到第4圖（a）及第4圖（b），在本實施形態，二個環狀的溝槽321a、321b以圍繞連接口411的方式形成於接觸夾頭32的前端面321。一個溝槽321a以鄰接於連接口411的方式配置，另一個溝槽321b則配置在其一個溝槽321a的外側。然後，密封環324a、324b分別壓入此二個溝槽321a、321b。此密封環324a、324b相當於本發明的態樣中的「第一密封環」之一例。
關於連接口421亦是同樣，二個環狀的溝槽以圍繞連接口421的方式，將這些溝槽形成於接觸夾頭32的前端面321。一個溝槽以鄰接於連接口421的方式配置，另一個溝槽則配置在其一個溝槽的外側。然後，密封環324c、324d分別壓入此二個溝槽。此密封環324c、324d相當於本發明的態樣中的「第二密封環」之一例。
亦即在本實施形態，密封環324a、324b以二圈配置在連接口411的周圍，可以圖謀連接口411與入口132之間的密閉性的提升。同樣地，密封環324c、324d以二圈配置在連接口421的周圍，可以圖謀連接口421與出口133之間的密閉性的提升。作為這樣的密封環324a至324d，可以例示例如由橡膠等的可以彈性變形的樹脂材料構成的環狀的部件。
另外，配置在連接口411、421的周圍的密封環的數量並未特別限定於上述，亦可以將一個或三個以上的密封環配置於各自的連接口411、421的周圍。在將三個以上的密封環配置於各自的連接口411、421的周圍的情況，這些密封環是以多圈配置於各自的連接口411、421的周圍。
流體供應系統50是經由流通孔41、42對DUT 100供應及回收冷媒及溫媒的系統。另外，流體供應系統50的構成，只要是經由流通孔41、42將溫度調整用的流體供應至DUT 100的構成，則未特別限定在以下說明的構成。
此流體供應系統50如第3圖所示，具備冷媒供應源51、溫媒供應源52、配管531至538與閥541至544。
冷媒供應源51具備例如冷卻器（chiller）及泵，將冷媒的溫度調整為第一溫度，將此冷媒供應於配管531。在此配管531設有閥541，成為可以藉由這個閥541來調整冷媒的流量。此冷媒相當於本發明的態樣中的「第一流體」及「第三流體」之一例，冷媒供應源51相當於本發明的態樣中的「第二供應源」之一例。
另一方面，溫媒供應源52具備例如鍋爐（boiler）及泵，將溫媒的溫度調整為高於第一溫度的第二溫度，將此溫媒供應於配管532。在此配管532設有閥542，成為可以藉由這個閥542來調整溫媒的流量。此溫媒相當於本發明的態樣中的「第一流體」及「第四流體」之一例，溫媒供應源52相當於本發明的態樣中的「第三供應源」之一例。
配管531、532匯合而連接於配管533。還有，此配管533連接於上述的接觸夾頭32的流通孔41。配管531至533相當於本發明的態樣中的「第三流路」之一例，閥541、542相當於本發明的態樣中的「第一閥」之一例。
配管534連接於上述的接觸夾頭32的流通孔42。此配管534分歧為配管535、536。一個配管535連接於冷媒供應源51；相對於此，另一個配管536連接於溫媒供應源52。
在一個配管535設置閥543，成為可以藉由這個閥543來調整導至冷媒供應源51的流體的流量。同樣地，在另一個配管536亦設置閥544，成為可以藉由這個閥544來調整導至溫媒供應源52的流體的流量。配管534至536相當於本發明的態樣中的「第四流路」之一例，閥543、544相當於本發明的態樣中的「第二閥」之一例。
作為冷媒及溫媒的具體例，並未特別限定，但可以例示例如氟系非活性溶液的滷水（brine）。
還有，本實施形態的流體供應系統50，具備儲存作為冷媒及溫媒使用的液體之補充槽55。此補充槽55經由配管537、538分別連接於冷媒供應源51及溫媒供應源52。
例如，在冷媒供應源51中的冷媒的量成為規定值以下的情況，經由配管537從此補充槽55將液體補充至冷媒供應源51。同樣地，在溫媒供應源52中的溫媒的量成為規定值以下的情況，經由配管538從此補充槽55將液體補充至溫媒供應源52。
另外，在示於第3圖的例子，流體供應系統50將溫度調整用的液體從接觸臂30的臂本體31側供應至接觸夾頭32，但是未特別限定於此。亦可例如經由設於基座10的周圍的基座導件（未圖示），使流體供應系統50將液體從測試頭4側供應至接觸夾頭32。
同樣地，在示於第3圖的例子，流體供應系統50將液體從接觸夾頭32回收至臂本體31側，但是未特別限定於此。亦可例如經由基座導件（未圖示），使流體供應系統50將液體從接觸夾頭32回收至測試頭4側。
沖洗系統60是經由流通孔41、42將沖洗氣體供應至DUT 100的內部的空間131，將殘留於這個空間131內的液體排出至DUT 100的外部的系統。此沖洗系統60具備連接部61、配管621、622、閥631、632與壓力感測器64。
在連接部61，連接供應沖洗用的空氣（沖洗氣體）的供氣源90。供氣源90具備例如將外部氣體供應至連接部61的泵。作為此供氣源90，亦可使用已經設置的工廠配管等。供氣源90相當於本發明的態樣中的「第一供應源」之一例。
此連接部61設於配管621的一端。此配管621的另一端連接於接觸夾頭32的流通孔43。又，在此配管621設置閥631，在開閉此閥631之下，將沖洗氣體從供氣源90供應至流通孔41或停止等，使調整沖洗氣體的流量成為可能。配管621與流通孔43相當於本發明的態樣中的「第五流路」之一例，閥631相當於本發明的態樣中的「第三閥」之一例。
又在此配管621，是連接壓力感測器64。此壓力感測器64使經由配管621及流通孔43檢測流通孔41內的壓力成為可能。此壓力感測器64是以可以將其檢測結果輸出至判定部72（後文敘述）的方式，連接於控制裝置70。
相對於此，配管622連接於接觸夾頭32的流通孔44與補充槽55。在此配管622設置閥632，在開閉此閥632之下，使連通或阻斷通孔44與補充槽55成為可能。配管622與流通孔44相當於本發明的態樣中的「第六流路」之一例，閥632相當於本發明的態樣中的「第四閥」之一例。
另外，在示於第3圖的例子，沖洗系統60將沖洗氣體從接觸臂30的臂本體31側供應至接觸夾頭32，但是未特別限定於此。亦可例如經由設於基座10的周圍的基座導件（未圖示），使沖洗系統60將氣體從測試頭4側供應至接觸夾頭32。
同樣地，在示於第3圖的例子，沖洗系統60將沖洗氣體從接觸夾頭32回收至臂本體31側，但是未特別限定於此。亦可例如經由基座導件（未圖示），使沖洗系統60將氣體從接觸夾頭32回收至測試頭4側。
控制裝置70具備控制部71與判定部72。控制部71具有控制流體供應系統50與沖洗系統60的功能，例如進行閥541至544、631、632的開閉控制。
具體而言，在進行DUT 100的溫度控制之時，此控制部71基於來自DUT 100的溫度檢測電路111的輸出訊號，進行閥541~544的控制，調整供應至DUT 100的空間131的流體的流量。另外，來自此溫度檢測電路111的輸出訊號是經由基座10取得。又，此控制部71進行閥631、632的控制，而進行DUT 100的空間131內的排淨處理、進行接觸夾頭32從密接中的DUT 100脫離的支援等。
判定部72基於壓力感測器64的檢測結果，判定接觸夾頭32的連接口411與DUT 100的蓋130的入口132的密閉狀態以及接觸夾頭32的連接口421與DUT 100的蓋130的出口133的密閉狀態。
此控制裝置70是例如藉由具備處理器的電腦構成，而功能性地具備控制部71及判定部72。這些功能71、72是藉由處理器執行安裝於構成控制裝置70的上述的電腦的軟體而實現。另外，亦可藉由電路基板取代電腦來構成此控制裝置70。
以下，一邊參照第6圖及第7A至7G圖，一邊針對使用已在上述說明的溫度調整裝置40之DUT 100的溫度調整方法作說明。
第6圖是流程圖，顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整方法，第7A至7G圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作。
首先，在第6圖的步驟S10，接觸臂30移動至載置著DUT 100的保持體200的上方後，使接觸夾頭32下降，如第7A圖所示，使接觸夾頭32的前端面321接觸DUT 100的蓋130的上面。接著，藉由真空泵80經由流通孔323吸引，藉由吸附墊322吸附保持DUT 100。另外，作為保持體200的具體例並未特別限定，但可以例示例如客製托盤（customer tray）、加熱板（heat plate）或緩衝板（buffer plate）等。
在此狀態，接觸夾頭32的連接口411與DUT 100的入口132連接，接觸夾頭32的流通孔41與DUT 100的空間131連通。同樣地，接觸夾頭32的連接口421與DUT 100的出口133連接，接觸夾頭32的流通孔42與DUT 100的空間131連通。又，在此狀態，全部的閥541至544、631、632被關閉。
接著，在第6圖的步驟S20，如第7B圖所示，接觸臂30使DUT 100移動至基座10的上方後，使接觸夾頭32下降，將DUT 100按壓在基座10。藉此，DUT 100的端子121接觸基座10的接觸件11，將DUT 100與基座10電性接觸。
接著，在第6圖的步驟S30，控制裝置70的判定部72判定接觸夾頭32的連接口411、421與DUT 100的入口132及出口133的密閉狀態。另外，亦可以在步驟S10之後、步驟S20之前實行此步驟S30。
具體而言，在第6圖的步驟S31，藉由控制部71的控制，在閥521至524、632依然關閉的狀態，打開閥631。藉此，如第7C圖所示，沖洗氣體從供氣源90經由配管621及流通孔43、41供應至DUT 100的空間131。
接著，在第6圖的步驟S32，將閥631關閉後，由壓力感測器64檢測壓力。此時，全部的閥541至544、631、632為關閉狀態，因此沖洗氣體的壓力降低是起因於這個沖洗氣體的洩漏。又，配管632是經由流通孔43而連接於流通孔41，因此壓力感測器64是檢測流通孔41內的壓力。然後，壓力感測器64將此檢測結果作為第一壓力值P 1而輸出至控制裝置70的判定部72。
接著，從上述的步驟S32經過既定時間後，在第6圖的步驟S33，壓力感測器64再度檢測壓力。壓力感測器64將所檢測的流通孔41內的壓力作為第二壓力值P 2而輸出至控制裝置70的判定部72。另外，儘管未特別限定，作為既定時間的具體例，例如為1秒。
接著，在第6圖的步驟S34，控制裝置70的判定部72比較第一壓力值P 1與第二壓力值P 2，判斷其差值ΔP是否未達既定值P 0（P 1-P 2=ΔP＜P 0）。
然後，判定部72在差值ΔP未達既定值P 0的情況（ΔP＜P 0），判定為接觸夾頭32的連接口411、421與DUT 100的入口132及出口133之間的密閉性受到確保。在此情況，在後文敘述的第6圖的步驟S40將溫度調整用的流體供應至DUT 100的空間131，這個液體在連接口411與入口132之間或是連接口421與出口133之間仍不會洩漏，因此進入步驟S40（在步驟S34為YES）。
相對於此，判定部72在差值ΔP並非未達既定值P 0的情況（ΔP≧P 0），判定為接觸夾頭32的連接口411、421與DUT 100的入口132及出口133之間的密閉性並未受到確保。在此情況，一旦在後文敘述的第6圖的步驟S40將溫度調整用的流體供應至DUT 100的空間131，則這個液體在連接口411與入口132之間或是連接口421與出口133之間會有洩漏之虞，因此在第6圖的步驟S100中止DUT 100的試驗（在步驟S34為NO）。
如此在本實施形態，在供應溫度調整用的液體前，利用沖洗系統60可以確認DUT 100與接觸夾頭32的密閉狀態，可以謀求溫度調整用的液體的洩漏的發生之抑制。
然後，若是在步驟S34密閉性的確保受到確認（在步驟S34為YES），則在第6圖的S40開始DUT 100的溫度調整。
具體而言，首先控制裝置70的控制部71經由基座10取得DUT 100的溫度檢測電路111的輸出訊號。接著，控制部71基於此輸出訊號計算出晶粒110的接面溫度Tj。然後控制部71控制閥541至544來使接面溫度Tj的計算結果與DUT 100的目標溫度之差變小。
作為此時的使用接面溫度控制的具體例，可以例示記載於美國專利申請第15/719,849（美國專利申請公開第2019/0101587號說明書）、美國專利申請第16/351,363（美國專利申請公開第2020/0033402號說明書）、美國專利申請第16/575,460（美國專利申請公開第2020/0241582號說明書）及美國專利申請第16/575,470（美國專利申請公開第2020/0241040號說明書）的控制。
例如，在使DUT 100的溫度降低的情況，打開閥541、543同時關閉閥542、544，而如第7D圖所示，冷媒從冷媒供應源51經由配管531、533及流通孔41而供應至DUT 100的空間131。然後，已進入DUT 100的空間131內的冷媒，在從入口132向著出口133通過空間131的期間，與晶粒110直接接觸而進行熱交換，將晶粒110冷卻。已通過出口133的冷媒經由流通孔42及配管534、535回收至冷媒供應源51。另外在此狀態，閥631、632為關閉中。
相對於此，在使DUT 100的溫度上升的情況，打開閥542、544同時關閉閥541、543，而如第7D圖所示，溫媒從溫媒供應源52經由配管532、533及流通孔41而供應至DUT 100的空間131。然後，已進入DUT 100的空間131內的溫媒，在從入口132向著出口133通過空間131的期間，與晶粒110直接接觸而進行熱交換，將晶粒110加熱。已通過出口133的溫媒經由流通孔42及配管534、536回收至溫媒供應源52。另外在此狀態，閥631、632為關閉中。
另外，亦可藉由閥541調整冷媒的流量、藉由閥542調整溫媒的流量，將冷媒與溫媒的混合液供應至DUT 100的空間131。
若DUT 100的溫度成為目標溫度，在第6圖的步驟S50，測試器2試驗DUT 100的電性。具體而言，測試器2將基於用於對DUT 100進行試驗的測試型樣（test pattern）之試驗訊號輸入DUT 100，基於DUT 100按照這個試驗訊號輸出的輸出訊號，判定DUT 100是否為良品。另外DUT 100會伴隨著此試驗而自發熱，試驗中亦藉由溫度調整裝置40調整這個DUT 100的溫度。
若DUT 100的試驗完了，藉由控制部71的控制將閥541至544關閉之後，在第6圖的步驟S60，實行排淨處理將從流體供應系統50供應的液體從DUT 100的空間131排出。另外，亦可以在步驟S70之後、步驟S80之前實行此步驟S60。
具體而言，藉由控制部71的控制，將閥631、632打開同時將閥541至544關閉。藉此如第7E圖所示，經由配管621及流通孔43、41，將沖洗氣體從供氣源90供應至DUT 100的空間131。然後，此沖洗氣體將殘留在空間131內的液體從出口133排出。此液體經由流通孔42、44及配管622被回收至補充槽55，再利用作為溫度調整用的液體。
如此在本實施形態，在由流體供應系統50溫度調整後，從沖洗系統60供應沖洗氣體，藉此將溫度調整後的液體從DUT 100排出，因此可以抑制這個DUT 100內的這個液體的殘留之發生。
又在本實施形態，將藉由沖洗氣體從DUT 100排出的溫度調整用的液體回收至流體供應系統50，因此亦可以謀求溫度調整用的液體的使用量的減低。
接著，在第6圖的步驟S70，如第7F圖所示，接觸臂30使DUT 100上升，使DUT 100從基座10脫離。
然後，在第6圖的步驟S80，接觸臂30使DUT 100移動至保持體200的上方後，使這個DUT 100下降，將DUT 100載置於保持體200（參考第7G圖）。另外，保持體200可以與在上述的步驟S10述及的保持體200為同一物，亦可以與步驟S10的保持體200為不同物。
然後如第7G圖所示，停止來自接觸夾頭32之DUT 100的吸附保持、接觸臂30上升，則接觸夾頭32從DUT 100離開。此時會有DUT 100與接觸夾頭32呈密接中的情況，因此在本實施形態，會利用沖洗系統60來支援接觸夾頭32從DUT 100脫離。
具體而言，藉由控制部71的控制，將閥631打開同時將閥632關閉。藉此如第7G圖所示，經由配管621及流通孔43、41，將沖洗氣體從供氣源90供應至DUT 100的空間131。此時，閥541至544、632為關閉中，因此藉由沖洗氣體的壓力，接觸夾頭32容易從DUT 100離開。另外在此狀態，閥541至544為關閉中。
如以上，在本實施形態，流體供應系統50經由流通孔41將溫度調整用的流體供應至DUT 100的空間131，使這個流體可以直接接觸晶粒110，因此可以謀求DUT 100的冷卻的效率的提升。
另外，以上已說明的實施形態，是為了容易理解本發明所記載，並非為了限定本發明所記載。因此，揭露於上述的實施形態的各元件，其意義亦包含屬於本發明的技術性範圍的全部的設計變更、均等物等。
例如，流體供應系統50供應至DUT 100的空間131的流體，亦可以僅為用於冷卻DUT 100的冷媒。亦即，流體供應系統50亦可以僅具備冷媒供應源作為液體的供應源。或是，流體供應系統50供應至DUT 100的空間131的流體，亦可以僅為用於加熱DUT 100的溫媒。亦即，流體供應系統50亦可以僅具備溫媒供應源作為液體的供應源。
又在上述的實施形態，流體供應系統50供應至DUT 100的空間131的流體為液體，但此溫度調整用的流體亦可以是氣體。作為DUT 100的溫度調整用的氣體，可以例示例如氮或空氣。在使用氣體作為流體而用於溫度調整的情況，無回收這個流體的必要，因此在接觸夾頭32的前端面321與DUT 100連接的狀態，亦可以使DUT 100的出口133暴露而將流體釋出至外部。
又在上述的實施形態，已針對將連接於DUT 100的入口132及出口133的連接口411、421配置於接觸夾頭32的例子說明，但如第8圖所示，亦可以將連接口411、421設在基座10。在此情況，入口132及出口133是以貫通基板120的形式形成於這個基板120。第8圖是剖面圖，顯示本發明的第二實施形態中的溫度調整裝置40。
又，儘管未特別圖示，亦可以將入口132形成於DUT 100的蓋130，同時將連接口411配置於接觸夾頭32；將出口133形成於DUT 100的基板120，同時將連接口421配置於基座10。或是，將入口132形成於DUT 100的基板120，同時將連接口421配置於基座10；將出口133形成於DUT 100的蓋130，同時將連接口411配置於接觸夾頭32。
又在上述的實施形態，已針對將溫度調整裝置40應用於具備接觸臂30的處理機20之例作說明，但未特別限定於此。例如，亦可以將上述溫度調整裝置40應用於在測試托盤配備DUT後的狀態將這個DUT按在基座的形式的處理機。在此情況，將流通孔41至44分別形成於分別按壓配備於測試托盤的複數個DUT 100之複數個推送器（pusher）。
1:電子元件試驗裝置 2:測試器 3:主框架 4:測試頭 5:纜線 10:基座 11:接觸件 20:處理機 21: 空間 22:開口 30:接觸臂 31:臂本體 32:接觸夾頭 40:溫度調整裝置 41,42,43,44:流通孔 50:流體供應系統 51:冷媒供應源 52:溫媒供應源 55:補充槽 60:沖洗系統 61:連接部 64:壓力感測器 70:控制裝置 71:控制部 72:判定部 80:真空泵 90:供氣源 100:DUT 110:晶粒 111:溫度檢測電路 120:基板 121:端子 130:蓋 131:空間 132:入口 133:出口 200:保持體 321:前端面 321a,321b:溝槽 322:吸附墊 323:流通孔 324a,324b,324c,324d:密封環 411,421:連接口 531,532,533,534,535,536,537,538:配管 541,542,543,544:閥 621,622:配管 631,632:閥 S10,S20,S30,S31,S32,S33,S34:步驟 S40,S50,S60,S70,S80,S100:步驟
第1圖是剖面示意圖，顯示本發明的第一實施形態中的電子元件試驗裝置的全體構成。 第2圖（a）是平面圖，顯示本發明的第一實施形態中的DUT；第2圖（b）是沿著第2圖（a）的IIB-IIB線的剖面圖。 第3圖顯示本發明的第一實施形態中的對應於第1圖的III部的接觸夾頭的剖面與溫度調整裝置的系統構成。 第4圖（a）及第4圖（b）為剖面圖及底面圖，顯示本發明的第一實施形態中的接觸夾頭的前端部，對應於第3圖的IV部。 第5圖是剖面圖，顯示本發明的第一實施形態中的接觸夾頭的前端部的變形例。 第6圖是流程圖，顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整方法。 第7A圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S10。 第7B圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S20。 第7C圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S30。 第7D圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S40。 第7E圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S60。 第7F圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S70。 第7G圖顯示本發明的第一實施形態中的溫度調整裝置的動作，對應於第6圖的步驟S80。 第8圖是剖面圖，顯示本發明的第二實施形態中的溫度調整裝置。
32:接觸夾頭
40:溫度調整裝置
41,42,43,44:流通孔
50:流體供應系統
51:冷媒供應源
52:溫媒供應源
55:補充槽
60:沖洗系統
61:連接部
64:壓力感測器
70:控制裝置
71:控制部
72:判定部
80:真空泵
90:供氣源
100:DUT
110:晶粒
120:基板
130:蓋
131:空間
132:入口
133:出口
321:前端面
322:吸附墊
323:流通孔
324a,324b,324c,324d:密封環
411,421:連接口
531,532,533,534,535,536,537,538:配管
541,542,543,544:閥
621,622:配管
631,632:閥

Claims (16)

  1. 一種溫度調整裝置，為在對DUT進行試驗之時調整前述DUT的溫度的溫度調整裝置，前述DUT具備具有入口及出口的裝置流路以及配置於前述裝置流路內的晶粒， 前述溫度調整裝置具備： 第一流路，具有連接前述裝置流路的前述入口的第一連接口；以及 流體供應系統，連接於前述第一流路，將溫度調整用的第一流體供應至前述裝置流路。
  2. 如請求項1記載之溫度調整裝置，其中前述溫度調整裝置具備： 第二流路，具有連接前述裝置流路的前述出口的第二連接口；以及 沖洗系統，連接於前述第一及第二流路，將沖洗用的第二流體供應至前述裝置流路。
  3. 如請求項2記載之溫度調整裝置，其中前述流體供應系統具備： 第三流路，連接於前述第一流路； 第四流路，連接於前述第二流路； 第一閥，配置於前述第三流路；及 第二閥，配置於前述第四流路； 前述沖洗系統具備： 連接部，連接供應前述第二流體的第一供應源； 第五流路，連接於前述連接部與前述第一流路； 第六流路，連接於前述第二流路； 第三閥，配置於前述第五流路；及 第四閥，配置於前述第六流路；其中 前述流體供應系統在將前述第三及第四閥關閉的狀態打開前述第一及第二閥，將前述第一流體供應至前述裝置流路； 前述沖洗系統在將前述第一及第二閥關閉的狀態打開前述第三及第四閥，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
  4. 如請求項3記載之溫度調整裝置，其中前述第六流路連接於前述流體供應系統。
  5. 如請求項3記載之溫度調整裝置，其中 前述沖洗系統在前述第一及第二連接口從前述入口及出口離開之時，在將前述第一、第二及第四閥關閉的狀態打開前述第三閥，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
  6. 如請求項2至5任一項記載之溫度調整裝置，其中前述溫度調整裝置具備： 壓力感測器，檢測前述第一流路內的壓力；以及 判定裝置，基於前述壓力感測器檢測的壓力值，判定前述入口與前述第一連接口的密閉狀態以及前述第二連接口與前述出口的密閉狀態。
  7. 如請求項6記載之溫度調整裝置，其中前述流體供應系統具備： 第三流路，連接於前述第一流路； 第四流路，連接於前述第二流路； 第一閥，配置於前述第三流路；及 第二閥，配置於前述第四流路； 前述沖洗系統具備： 連接部，連接供應前述第二流體的第一供應源； 第五流路，連接於前述連接部與前述第一流路； 第六流路，連接於前述第二流路； 第三閥，配置於前述第五流路；及 第四閥，配置於前述第六流路；其中 前述沖洗系統在將前述第一、第二及第四閥關閉的狀態打開前述第三閥，供應前述第二流體； 前述判定裝置在關閉前述第三閥後，基於在不同的時間點藉由前述壓力感測器取得的第一及第二壓力值，判定前述密閉狀態。
  8. 如請求項2至5任一項記載之溫度調整裝置，其中前述溫度調整裝置具備： 複數個第一密封環，配置為圍繞前述第一連接口；以及 複數個第二密封環，配置為圍繞前述第二連接口。
  9. 如請求項2至5任一項記載之溫度調整裝置，其中前述第一流體包含： 第三流體；及 第四流體，具有與前述第三流體的溫度不同的溫度； 前述流體供應系統具備： 第二供應源，供應前述第三流體；及 第三供應源，供應前述第四流體。
  10. 一種電子元件處理裝置，為處理前述DUT的電子元件處理裝置，具備： 請求項2至9任一項記載之溫度調整裝置；以及 按壓部件，配置前述溫度調整裝置的前述第一及第二流路，同時接觸前述DUT而將前述DUT按壓在基座。
  11. 如請求項10記載之電子元件處理裝置，其中前述DUT具備： 前述晶粒； 組裝有前述晶粒的基板；以及 蓋，安裝於前述基板而覆蓋前述晶粒；其中 前述裝置流路為形成於前述基板與前述蓋之間的空間； 前述入口及出口形成於前述蓋。
  12. 一種電子元件試驗裝置，為對DUT進行試驗的電子元件試驗裝置，具備： 請求項10或11記載之電子元件處理裝置；以及 具有基座的測試器。
  13. 一種DUT的溫度調整方法，為使用請求項1至9任一項記載之溫度調整裝置的DUT的溫度調整方法，其中前述溫度調整方法具備： 第一步驟，將前述第一連接口連接於前述裝置流路的前述入口；以及 第二步驟，經由前述第一流路將前述第一流體供應至前述裝置流路。
  14. 如請求項13記載之DUT的溫度調整方法，其中前述溫度調整裝置具備： 第二流路，具有連接於前述裝置流路的前述出口之第二連接口；以及 沖洗系統，連接於前述第一及第二流路，將沖洗用的第二流體供應至前述裝置流路；其中 前述溫度調整方法具備第三步驟，在將前述第一流體的供應停止後，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
  15. 如請求項14記載之DUT的溫度調整方法，其中前述沖洗系統具備： 連接部，連接供應前述第二流體的第一供應源； 第五流路，連接於前述連接部與前述第一流路； 第六流路，連接於前述第二流路； 第三閥，配置於前述第五流路；及 第四閥，配置於前述第六流路；其中 前述溫度調整方法具備第四步驟，在前述第一及第二連接口從前述入口及出口離開之時，在將前述第四閥關閉的狀態打開前述第三閥，將前述第二流體供應至前述裝置流路。
  16. 如請求項14或15記載之DUT的溫度調整方法，其中前述溫度調整裝置具備檢測前述第一流路內的壓力之壓力感測器； 前述溫度調整方法具備： 第五步驟，供應前述第二流體； 第六步驟，停止前述第二流體的供應後，藉由前述壓力感測器檢測第一壓力值； 第七步驟，在前述第六步驟之後，藉由前述壓力感測器檢測第二壓力值；以及 第八步驟，基於前述第一壓力值與前述第二壓力值，判定前述入口與前述第一連接口之間的密閉狀態以及前述第二連接口與前述出口之間的密閉狀態；其中 在實行前述第二步驟前，實行前述第五至第八步驟； 在前述第八步驟判定為前述密閉狀態已確保的情況，實行上述第二步驟。
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