TWI842344B - 溫度控制裝置、試驗裝置、溫度控制方法及電腦可讀取媒體 - Google Patents

Abstract

本案提供一種溫度控制裝置，具備：載放部，具有載放面，該載放面載放形成有複數個元件之板狀的被試驗體；複數個加熱器，針對將載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置，且對各自對應的區域進行加熱；元件溫度取得部，取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於被試驗體的複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件中的溫度量測值；以及，溫度控制部，控制載放有試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域所對應的至少一個加熱器，使元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度。

Description

溫度控制裝置、試驗裝置、溫度控制方法及電腦可讀取媒體

本發明關於溫度控制裝置、試驗裝置、溫度控制方法及電腦可讀取媒體。

專利文獻1中記載有以下內容：「第1圖是用於支撐電漿124處理腔室內的工件106之靜電夾具104之二區域溫度控制系統102的圖」(第0014段落)以及「本說明書的圖式表示具備二個獨立的冷媒流動區域之二區域系統或二迴路系統」(第0018段落)等。

專利文獻2中記載有以下內容：「處理裝置100針對被處理體一例也就是半導體晶圓W進行電漿蝕刻、電漿CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)或熱處理等的規定處理」(第0024段落)、「載放半導體晶圓W的靜電夾具6的上表面，例如被以同心圓狀劃分成複數個分割區域」(第0042段落)、「例如如第4圖所示，在靜電夾具6的內部且各個分割區域60的下方，對每個分割區域60設有加熱器6c」(第0043段落)以及「例如如第4圖所示，在靜電夾具6的下表面，對每個分割區域60至少設有一個溫度感測器20」(第0044段落)等。

專利文獻3中記載有以下內容：「能夠藉由複數個主加熱器個別控制被分割出的各區域的溫度分佈，且能夠藉由每單位面積的發熱量比主加熱器小的副加熱器來微調整各區域內的溫度調節。因此，保持板狀試料時，即便因電漿的產生狀態或成膜條件的變動而在板狀試料中產生部分的溫度分佈，也能夠藉由運用副加熱器的溫度微調整來抑制溫度分佈。」(第0045段落)。

專利文獻4中記載有以下內容：「溫度控制裝置20藉由根據加熱機構40之加熱與根據冷卻機構50之冷卻，將形成於平台10上的晶圓W之電子元件D的溫度控制在目標溫度中成為一定」(第0029段落)、「加熱機構40中，入射至平台10的載放有晶圓W之蓋構件31的LED光，是以LED單元43為單位而被加以控制。因此，加熱機構40能夠僅將LED光照射至蓋構件31中的任意場所，或是使照射之光的強度在任意場所中與其他場所不同」(第0033段落)、「然而，由於在檢查中，繼電器82多半連接至測試器4側的配線81側，溫度測量用電路80例如僅在溫度推測部60的系統識別時使用電子元件D的溫度，並且針對電子元件D的溫度控制使用藉由溫度推測部60所推測出的溫度」(第0036段落)。 [先前技術文獻] (專利文獻) 專利文獻1：日本特表2019-519098號公報 專利文獻2：日本特開2017-11169號公報 專利文獻3：國際公開第2016/080502號 專利文獻4：日本特開2021-19066號公報

本發明的第一態樣中，提供一種溫度控制裝置。溫度控制裝置可具備載放部，其具有載放面，該載放面載放形成有複數個元件之板狀的被試驗體。溫度控制裝置可具備複數個加熱器，其針對將前述載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置，且對各自對應的區域進行加熱。溫度控制裝置可具備元件溫度取得部，其取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於前述被試驗體的前述複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件中的溫度量測值。溫度控制裝置可具備溫度控制部，其控制載放有前述試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域所對應的至少一個加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度。

前述溫度控制部，可控制各載放有前述試驗對象元件的至少一部分之二個以上的區域所對應的二個以上的加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近前述第一目標溫度。

溫度控制裝置可更具備區域溫度取得部，其取得區域溫度資料，該區域溫度資料對應於前述複數個區域中，未載放前述試驗對象元件的至少一個其他區域所對應之溫度的量測值。前述溫度控制部，可控制前述至少一個其他區域所對應的至少一個其他加熱器，使前述區域溫度資料所示的溫度接近第二目標溫度。

溫度控制裝置可更具備複數個溫度感測器，其針對前述複數個區域中的每一個區域而分別設置。前述區域溫度取得部，可取得與前述複數個溫度感測器中被設置在前述至少一個其他區域之至少一個溫度感測器的量測值對應的區域溫度資料。

前述區域溫度取得部，可藉由使前述至少一個其他區域所對應的前述至少一個其他加熱器作為溫度感測器來發揮功能，來取得與前述至少一個其他區域對應的溫度的量測值所對應的區域溫度資料。

前述複數個區域，在前述載放面上可被配置成格子狀。

前述複數個區域的各者的尺寸，可與前述複數個元件的各者的尺寸不同。

本發明的第二態樣中，提供一種試驗裝置。試驗裝置可具備探針裝置，其將至少一個探針連接至形成有複數個元件之板狀的被試驗體中的要成為動作試驗的對象之試驗對象元件的至少一個端子。試驗裝置可具備溫度控制裝置。試驗裝置可具備試驗部，其使用前述至少一個探針進行前述試驗對象元件的動作試驗。

本發明的第三態樣中，提供一種溫度控制方法。溫度控制方法中，可將形成有複數個元件之板狀的被試驗體載放至載放部的載放面。溫度控制方法中，可取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於前述被試驗體的前述複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件中的溫度量測值。溫度控制方法中，可控制至少一個加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度，該至少一個加熱器是針對將前述載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置且對各自對應的區域進行加熱的複數個加熱器中，與載放有前述試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域對應的加熱器。

本發明的第四態樣中，提供一種電腦可讀取媒體，記錄有溫度控制程式，該溫度控制程式由電腦執行。溫度控制程式可使前述電腦作為元件溫度取得部來發揮功能，該元件溫度取得部取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於被載放在載放部的載放面上之板狀的被試驗體上所形成的複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件中的溫度量測值。溫度控制程式可使前述電腦作為溫度控制部來發揮功能，該溫度控制部控制至少一個加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度，該至少一個加熱器是針對將前述載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置且對各自對應的區域進行加熱的複數個加熱器中，與載放有前述試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域對應的加熱器。

此外，上述發明內容並未列舉出本發明的全部特徵。又，該等特徵群的子組合也可成為發明。

以下，透過發明的實施型態來說明本發明，但以下的實施型態並不對申請專利範圍之發明加以限定。又，發明的解決手段中並不一定需要實施型態中所說明的特徵的全部組合。

第1圖一併表示本實施型態之試驗裝置10的構成與晶圓20。晶圓20是板狀的被試驗體的一例。晶圓20可為圓盤狀。要成為試驗裝置10的試驗對象之被試驗體，亦可為將晶圓20分割後的一部分或形成有元件的基板等，以替代晶圓20。本實施型態中，晶圓20在圖式上側的面(亦表示為「上表面」)形成有複數個電子元件或光元件等的元件。

試驗裝置10，在晶圓20的各元件經由切割而被單片化之前進行晶圓20上的各元件的動作試驗。這樣的動作試驗，例如可為元件的功能試驗或使用元件的BIST(內建自我測試)電路的BIST試驗等。試驗裝置10具備：晶圓卡盤100、平台105、主架構110、測試頭130、HIFIX(high-fidelity tester access fixture，高傳真測試器存取夾具)140、探針卡145。

晶圓卡盤100，是載放被試驗體的載放裝置的一例，載放形成有複數個元件的晶圓20並加以支撐。本實施型態之晶圓卡盤100為真空卡盤。作為上述的替代方案，晶圓卡盤100亦可為靜電卡盤。晶圓卡盤100，可在對晶圓20的載放面進行劃分而得的每個區域中具有加熱器，而能夠對每個區域進行溫度控制。又，晶圓卡盤100使自冷卻裝置125供給而來的冷媒循環而冷卻各區域。

平台105，以可移動的方式支撐晶圓卡盤100。平台105，可使晶圓卡盤100能夠在XYZ方向移動。平台105，可針對晶圓卡盤100的上表面以垂直的鉛直軸為中心而能夠旋轉晶圓卡盤100。

主架構110，為了在預先決定的溫度條件下進行各元件的動作試驗而控制試驗裝置10內的各部。本實施型態中，主架構110是與設有測試頭130等的筐體不同的筐體。作為上述的替代方案，主架構110內的各構成亦可設在與測試頭130等相同的筐體中。主架構110具備：試驗控制器115、溫度控制器120、冷卻裝置125。

試驗控制器115可為：控制用電腦、工作站、伺服器電腦、泛用電腦或PC(個人電腦)等的電腦。試驗控制部115亦可為複數個電腦被連接起來的電腦系統。這樣的電腦系統亦為廣義上的電腦。又，試驗控制器115亦可在電腦內藉由一或複數個可執行的虛擬電腦環境來加以構裝。作為上述的替代方案，試驗控制器115亦可為設計用於元件的動作試驗之專用電腦，或亦可為藉由專用電路來執行的專用硬體。

試驗控制器115，控制晶圓20內的各元件的動作試驗。試驗控制器115，在藉由電腦來實現的情況中，可藉由執行試驗控制程式來控制各元件的動作試驗。試驗控制器115，對平台105指示使探針卡145依序接觸晶圓20的複數個元件。試驗控制器115，對溫度控制器120指示動作試驗的溫度條件，並由溫度控制器120來控制試驗對象元件的溫度。試驗控制器115，將試驗程式供給至測試頭130內的試驗電路135並藉由試驗電路135來加以執行。試驗控制器115，收集各元件的試驗結果並加以記錄。

溫度控制器120，連接至試驗控制器115。溫度控制器120，與試驗控制器115同樣可藉由電腦來實現，且亦可使用與試驗控制器115相同的電腦來實現。作為上述的替代方案，溫度控制器120亦可為藉由專用電路來實現的專用硬體。

溫度控制器120接收來自試驗控制器115的指示，控制試驗對象元件的溫度。溫度控制器120，在藉由電腦來實現的情況中，可藉由執行溫度控制程式來控制試驗對象元件的溫度。溫度控制器120控制晶圓卡盤100所具有的複數個加熱器與冷卻裝置125，調整試驗對象元件的溫度以滿足被指定的溫度條件。

冷卻裝置125，連接至溫度控制器120。冷卻裝置125向晶圓卡盤100供給液體或氣體的冷媒，並將自晶圓卡盤100返回的冷媒冷卻至溫度控制器120所指定的溫度並使該冷媒向晶圓卡盤100循環。

測試頭130，具有試驗電路135。試驗電路135，連接至試驗控制器115。試驗電路135，可設於試驗板上，該試驗板相對於測試頭130本體的底板為可拆卸的，且試驗電路135亦可使用複數個試驗板來加以實現。試驗電路135可包含用以在與試驗對象元件之間傳接訊號而判定試驗對象元件的好壞之各種電路，該等電路包含以下的至少一者：執行試驗程式而控制試驗電路135內的各部之現場控制器、產生試驗樣式的樣式產生器、產生時序的時序產生器、使用時序產生器所產生的時序將試驗樣式加以整形並輸出試驗訊號的波形整形器、放大試驗訊號並向試驗對象元件輸出的驅動電路、將來自試驗對象元件的響應訊號與目標值進行比較的比較器、或是使用比較器所得的比較結果判定試驗對象元件的好壞的判定器。

HIFIX 140，連接於測試頭130與探針卡145之間。HIFIX 140，具有作為試驗電路135及探針卡145 間的端子間之介面的功能，藉由訊號纜線在試驗電路135的各端子與探針卡145的對應端子間進行連接。

探針卡145，經由HIFIX 140連接至試驗電路135。探針卡145，具有複數個探針150。複數個探針150的各者，其一端經由探針卡145及HIFIX 140電連接至試驗電路135的端子，另一端接觸試驗對象元件所具有的電極墊等的端子。藉此，各探針150在試驗電路135的端子與試驗對象元件的端子之間加以電連接。

此外，以上所示的試驗裝置10是表示試驗裝置的構成的一例，各部的功能、結構及配置存在有各種變型。又，試驗裝置10可對應於要執行的動作試驗的內容而不具有一部分的構成，亦可具有追加的構成。

第2A圖～第2E圖是本實施型態之晶圓卡盤100的上視圖(第2A圖)、下視圖(第2B圖)、第2B圖中自A方向觀察的側視圖(第2C圖)、第2B圖中B-B’中的剖面斜視圖(第2D圖)及第2B圖中B-B’中的剖面側視圖。如第2A圖所示，晶圓卡盤100具有圓盤狀的載放部200。載放部200的第一面側為載放晶圓20的載放面210。

如第2B圖所示，在載放部200中的載放面210的背側(亦稱為「背面」)，設有至少一個流入口220a～b(亦稱為「流入口220」)及至少一個流出口230a～b(亦稱為「流出口230」)。流入口220，是用來使自冷卻裝置125供給而來的冷媒流入載放部200的內部空間的開口。流出口230，是用來使冷媒自載放部200的內部空間流出的開口。本圖的例子中，載放部200的內部空間被分割成以下二個空間：第2B圖中的載放部200的左側的半圓部分內的空間，以及右側的半圓部分內的空間。自流入口220a流入載放部200內的冷媒，流過載放部200的左側的半圓部分內的空間而冷卻載放面210，並自流出口230a流出而返回冷卻裝置125。自流入口220b流入載放部200內的冷媒，流過載放部200的右側的半圓部分內的空間而冷卻載放面210，並自流出口230b流出而返回冷卻裝置125。本圖的例子中，各設有二個流入口220及流出口230，但流入口220及流出口230亦可分別設置任意個數。

如第2B圖及第2C圖所示，在載放部200的背面，有連接於複數個加熱器的各者之針狀的複數個加熱器端子240露出。本圖的例子中，針對每個加熱器設置二個加熱器端子240，該等二個加熱器端子240連接於加熱器的兩端。

如第2D圖及第2E圖所示，在載放部200的內部形成有流路250，該流路250為用於讓自流入囗220a～b流入的冷媒流動的空間。此處，在載放部200內的設有加熱器240的場所，未設有流路250而是設有使加熱器240通過其內部的柱體。藉此，加熱器端子240不會接觸冷媒。

第3A圖是本實施型態之晶圓卡盤100的剖面擴大圖。載放部200，可藉由氮化鋁等的陶瓷所形成，並具有絕緣性。在載放部200內的載放面的附近，形成有加熱器310。加熱器310，可設在載放部200中的比背面更靠近載放面210的層內。加熱器端子240，自加熱器310朝向載放部200的背面側延伸而自背面露出。

在載放部200的載放面210側，形成有導電性的接地平面320。接地平面320，可至少覆蓋載放面210中的載放有晶圓20的元件的範圍全體。接地平面320，可至少在載放有晶圓20的期間連接至接地處而維持接地電位。接地平面320，遮斷加熱器310的動作所伴隨的噪訊，使噪訊不會傳遞至試驗對象元件400。

第3B圖是自載放面210側觀察晶圓卡盤100的透視圖。載放部200的載放面210，被劃分成複數個區域300。本實施型態中，複數個區域300，在載放面210上被配置成格子狀。本圖的例子中，各區域300是矩形形狀，被配置成正方形格子或矩形格子的形狀。作為上述的替代方案，複數個區域300亦可被配置成斜向的格子狀。複數個區域300，亦可被配置成六邊形格子狀等的其他格子狀，並且各區域300的形狀亦與此對應而可具有六邊形等其他的形狀。

複數個加熱器310，是針對區域300的每一個而設置，並加熱各自對應的區域300。本圖表示區域300中的加熱器310的配線樣式的一例，加熱器310的配線樣式亦可使用可加熱區域300的任意配置樣式。

第4圖表示本實施型態之試驗裝置10的功能構成。第1圖所示的試驗裝置10，作為功能構成具備：探針裝置410、試驗部420、溫度控制裝置430、冷卻裝置125。探針裝置410，是包含第1圖的HIFIX 140及探針卡145的功能構成。探針裝置410，將一或複數個探針150分別連接至形成有複數個元件的晶圓20中的要成為動作試驗的對象之試驗對象元件400的一或複數個端子。

試驗部420，是包含第1圖的試驗控制器115及試驗電路135的功能構成。試驗部420，使用連接至試驗對象元件400的一或複數個探針150來進行試驗對象元件400的動作試驗。

溫度控制裝置430，是包含第1圖的晶圓卡盤100及溫度控制器120的功能構成。晶圓卡盤100具有：載放部200、複數個加熱器310、冷卻部460，其中載放部200包含載放面210，該載放面210載放包含試驗對象元件400的晶圓20。本實施型態中，冷卻部460包含流路250，使用冷媒來冷卻被載放於載放部210的晶圓20。

溫度控制器120具有：元件溫度取得部470、區域溫度取得部480、溫度控制部490。元件溫度取得部470取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於晶圓20的複數個元件中已連接至動作試驗用之探針150的試驗對象元件400中的溫度量測值。本實施型態中，試驗電路135，使用至少一個探針150來取得試驗對象元件400內的溫度感測器的溫度量測值。試驗控制器115，自試驗電路135讀出利用試驗電路135取得的溫度量測值，並發送至元件溫度取得部470。藉此，元件溫度取得部470，能夠取得與試驗對象元件400的溫度量測值對應的元件溫度資料。作為上述的替代方案，元件溫度取得部470亦可連接至探針裝置410而使用探針150來讀出試驗對象元件400內的溫度感測器的溫度量測值，又亦可連接至試驗電路135並自試驗電路135取得溫度量測值。

元件溫度取得部470所取得的元件溫度資料，可為試驗對象元件400內的溫度感測器的溫度量測值本身，亦可為將溫度量測值加以轉換後之對應溫度量測值而變化的資料。例如，試驗對象元件400可具有使用熱二極體、測溫電阻體或熱電對等之溫度感測器，溫度量測值可為對應於溫度感測器的種類而表示電壓、電流或電阻值的數值。試驗電路135或試驗控制器115，亦可將這樣的溫度量測值轉換成表示溫度(℃)的元件溫度資料。

區域溫度取得部480，取得與複數個區域300的各者的溫度量測值對應的區域溫度資料。溫度溫度取得部480，可取得區域溫度資料，該區域溫度資料對應於複數個區域300中的未載放有試驗對象元件400的至少一個區域300所對應的溫度量測值。區域溫度資料可與元件溫度資料同樣為溫度量測值本身，亦可為將溫度量測值加以轉換後之對應溫度量測值而變化的資料。

本實施型態中，區域溫度取得部480藉由使對應各區域300的各加熱器310作為溫度感測器來發揮功能，而取得對應各區域300的溫度量測值之相應的區域溫度資料。此處，若加熱器310是對應流過的電流而產生熱的電阻體，則電阻體的電阻值會隨溫度變化。因此，區域溫度取得部480，在要測量區域300的溫度的時序中，停止由加熱器310進行的加熱，並使預先決定的測量用電流流過加熱器310。並且，區域溫度取得部480，能夠藉由測量流過測量用電流之加熱器310的兩端所產生的電位差，取得對應於區域300的溫度而變化的溫度量測值。

作為上述的替代方案，晶圓卡盤100亦可具有針對複數個區域300中的每個區域300而分別設置的複數個溫度感測器。在此情況下，區域溫度取得部480使用複數個溫度感測器的各者，取得與設置於所對應的區域300中的溫度感測器的量測值對應的區域溫度資料。

溫度控制部490，連接至元件溫度取得部470及區域溫度取得部480。溫度控制部490，控制載放有試驗對象元件400的至少一部分之至少一個區域300所對應的至少一個加熱器310，使由元件溫度資料所示的溫度接近元件目標溫度。此處，亦將元件目標溫度稱為「第一目標溫度」。

第5圖表示本實施型態之試驗裝置10的動作流程。S500中，試驗裝置10將晶圓20載放至晶圓卡盤100的載放部200。試驗控制器115，將已成為能夠開始下一個晶圓20的試驗之狀態的這件事通知給外部的處理器裝置，接到該通知的處理器裝置可將晶圓20載放至載放部200。

試驗裝置10，反覆進行S510至S580為止之間的試驗處理，直到形成於晶圓20上的全部元件的試驗結束為止。在晶圓20具有N個元件，且試驗裝置10同時僅能夠試驗一個元件的情況下，試驗裝置10反覆進行N次每次一個的元件的試驗處理。在試驗裝置10能夠同時試驗K個(2個、4個等)元件的情況下，試驗裝置10可反覆進行N/K次每次K個的元件的試驗處理。

S520中，試驗裝置10將各探針150連接至在本次試驗處理中要成為試驗對象的至少一個試驗對象元件400(同時測量K個的情況下則是K個試驗對象元件400)。試驗裝置10內的平台105，接收來自試驗控制器115的指示，以使各試驗對象元件400的各端子位於對應的探針150的正下方的方式，使晶圓卡盤100在XY方向中移動，然後使晶圓卡盤100朝向探針150在Z方向中移動(第1圖的例子中是上昇)，藉此使各試驗對象元件400的各端子接觸所對應的探針150。

S530中，溫度控制器120內的區域溫度取得部480，取得與各區域300的溫度量測值對應的區域溫度資料。S540中，溫度控制器120內的元件溫度取得部470，經由探針150、HIFIX 140、試驗電路135及試驗控制器115，取得各試驗對象元件400的元件溫度資料。此處，若試驗對象元件400具有直接連接至溫度感測器的電極墊，試驗電路135能夠經由連接至電極墊的探針150而讀取溫度感測器的溫度量測值。若試驗對象元件400不具有直接連接至溫度感測器的電極墊，且試驗對象元件400的內部電路讀取溫度感測器的溫度量測值並儲存於試驗對象元件400內部的暫存器或記憶體等中，則試驗電路135可針對經由探針150連接的試驗對象元件400的通訊埠，發送用於讀出溫度量測值的指令等，而自試驗對象元件400讀出溫度量測值。試驗控制器115，可將未針對經由通訊埠之溫度量測值的讀出指令有正確反應的試驗對象元件400判定為不良。

S550中，溫度控制部490，基於各試驗對象元件400的元件溫度資料及各區域300的區域溫度資料，控制各區域300及各試驗對象元件400的溫度。本實施型態中，溫度控制部490，藉由調整流過各加熱器310的電流的大小，來控制各加熱器310的發熱量。加熱器310的發熱量越大，各區域300的溫度變得越高。本實施型態中，冷卻部460是將全部的區域300一併冷卻。因此，若加熱器310的發熱量小於冷卻造成的放熱量，各區域300的溫度便降低。冷卻裝置125，可將供給至冷卻部460的冷媒的溫度設為預先決定的溫度。作為上述的替代方案，溫度控制部490亦可在冷卻裝置125中設定冷卻裝置125要供給至冷卻部460的冷媒的溫度。

溫度控制部490，控制與載放有試驗對象元件400的至少一部分的至少一個區域300對應的至少一個加熱器310，使元件溫度資料所示的溫度接近元件目標溫度。又，溫度控制部490，可控制與未載放有試驗對象元件400的至少一個其他區域300對應的至少一個其他加熱器310，使區域溫度資料所示的溫度接近區域目標溫度。此處，亦將區域目標溫度稱為「第2目標溫度」。

元件目標溫度及區域目標溫度，對應於試驗裝置10所執行的試驗的規格而預先決定。溫度控制器120，可接收來自試驗控制器115的指示而設定元件目標溫度及區域目標溫度。區域目標溫度，可與元件目標溫度相同，亦可為對元件目標溫度加上使用者所決定的正或負的偏差後的數值。例如，試驗裝置10，可為了將試驗對象元件400以外的元件亦預先加熱以在成為試驗對象之後能夠迅速進行試驗，而將區域目標溫度設定成與元件目標溫度相同或接近的值。

S560中，試驗控制器115，判定各試驗對象元件400的元件目標資料所示的溫度是否在元件目標溫度±容許誤差的範圍也就是目標範圍內。若元件目標資料所示的溫度不在目標範圍內，試驗控制器115使處理前進至S530，繼續進行溫度控制器120所作的試驗對象元件400的溫度調整。若元件目標資料所示的溫度在目標範圍內，試驗控制器115使處理前進至S570。此外，試驗控制器115，可將各區域300的溫度包含在S560的判定條件中，亦可不包含。試驗控制器115，亦可更將各區域300的區域目標資料所示的溫度在區域目標溫度±容許誤差的範圍也就是目標範圍內的情形作為條件來使處理前進至S570。

S570中，試驗裝置10對各試驗對象元件400進行試驗。試驗裝置10，對應於試驗結果而決定試驗對象元件400的好壞。試驗裝置10，響應於針對全部元件的自S510至S580為止的試驗處理皆結束，而完成晶圓20的試驗。

根據以上所示的溫度控制器120，針對晶圓20的全部元件中的連接有探針150且能夠取得元件溫度資料的試驗對象元件400，能夠取得試驗對象元件400的元件溫度資料，而以試驗對象元件400的元件溫度資料所示的溫度成為元件目標溫度的方式來進行溫度控制。藉此，相較於使用晶圓卡盤100側的溫度量測值來進行溫度控制的情形，溫度控制器120能夠以更高的精準度將試驗對象元件400的溫度設定成元件目標溫度。

又，根據溫度控制器120，針對載放有未接觸探針的元件而元件溫度不明瞭的區域300，也能夠使用與各區域300的溫度量測值對應的區域溫度資料，以使溫度量測值成為區域目標溫度的方式來進行溫度控制。

第6圖表示本實施型態之載放部200上的試驗對象元件400的配置例。如本圖所示，各元件可不被排列成與各區域300一致，亦可跨二個以上的區域300來配置。又，複數個區域300的各者的尺寸，可與複數個元件的各者的尺寸一致，亦可不同。在此情況下，試驗對象元件400有可能分別將至少一部分載放在二個以上的區域300上。本圖的例子中，試驗對象元件400，分別將一部分載放在區域300a～d的四個區域300上。

在這樣的情況下，溫度控制部490，可控制分別載放有試驗對象元件400的至少一部分之二個以上的區域300所對應的二個以上的加熱器310，來使元件溫度資料所示的溫度接近元件目標溫度。溫度控制部490，使用晶圓20中的各元件的位置及大小的資訊與各區域300的位置及大小的資訊，算出各元件及各區域300的位置關係。溫度控制部490，例如可將載放有試驗對象元件400的至少一部分的各區域300的溫度設成相同溫度，在元件溫度資料所示的溫度低於元件目標溫度時使該等區域300的溫度上昇，並在元件溫度資料所示的溫度高於元件目標溫度時使該等區域300的溫度下降。

溫度控制部490，亦可將載放有試驗對象元件400的至少一部分的各區域300的溫度設成不同溫度，來調整試驗對象元件400的溫度。例如，溫度控制部490，可在與區域300重疊的試驗對象元件400的面積較大時，或是區域300的中心與試驗對象元件400的中心之距離較小時等，使會對試驗對象元件400的溫度造成較大影響的區域300的溫度更大幅變化，來調整試驗對象元件400的溫度。在此情況中，溫度控制部490，亦可進行以接近鄰接的區域300的溫度之方式對各區域300的溫度加上偏差值的溫度控制。

又，溫度控制部490，針對未載放試驗對象元件400的各區域300，可控制各加熱器310而使各區域300的區域溫度資料所示的溫度接近區域目標溫度。即便在此情況中，溫度控制部490，亦可進行以接近鄰接的區域300的溫度之方式對各區域300的溫度加上偏差值的溫度控制。在此情況中，溫度控制部490進行控制以使得載放有試驗對象元件400之區域300的相鄰之對象區域300，成為載放有試驗對象元件400之鄰接區域300的溫度與未載放試驗對象元件400之鄰接區域300的溫度之間的溫度。

作為一例，溫度控制部490可使用以下的參數ΔT1來控制載放有試驗對象元件400的至少一部分之各區域300的溫度。 ΔT1=a．S．(TGdev-Tdev)+b．(Tnbr-Tzone) (1) 此處，a及b是預先決定的正係數，S是與區域300重疊的試驗對象元件400的面積所對應的係數(或是隨區域300及試驗對象元件400的中心間的距離越小而變得越大的係數)，Tdev是元件溫度資料所示的溫度，TGdev是元件目標溫度，Tzone是區域溫度資料所示的溫度，Tnbr是鄰接的區域300的溫度平均值。

ΔT1的第1項之值對應於元件目標溫度與試驗對象元件400的溫度之差值與對象的區域300及試驗對象元件400的重疊程度之乘積，隨著試驗對象元件400的溫度比元件目標溫度小上越多，以及對象的區域300及試驗對象元件400重疊程度越大，則成為越大的正值。因此，溫度控制部490進行以下控制：對象的區域300與試驗對象元件400重疊程度越大，則使區域300的溫度越大幅變化。

ΔT1的第2項之值，是隨著對象的區域300所鄰接的二個以上的區域300的溫度平均值減去對象的區域300的溫度之差值越大，則為越大的正值。因此，溫度控制部490以使對象的區域300的溫度接近鄰接的區域300的溫度平均值的方式來加上偏差值。為了增大ΔT1的第1項之權重，可將b設定成小於a．S。又，溫度控制部490，亦可設為b=0而以不使用第2項的方式進行區域300的溫度控制。

溫度控制部490，當ΔT1為正值時，為了使對象的區域300的溫度上昇，而使與對象的區域300附加上對應關係的加熱器310的發熱量增加。溫度控制部490，當ΔT1為負值時，為了使對象的區域300的溫度下降，而使與對象的區域300附加上對應關係的加熱器310的發熱量減少。此處，溫度控制部490，亦可藉由將ΔT1作為輸入的PID(比例微分積分)控制等的控制、或是使用將ΔT1作為輸入之預先決定的過濾處理的輸出值之控制等，來控制加熱器310的發熱量。

溫度控制部490，可使用以下的參數ΔT2來控制未載放試驗對象元件400的各區域300的溫度。 ΔT2= c．(TGzone-Tzone)+d．(Tnbr-Tzone) (2) 此處，c及d是預先決定的正係數。

ΔT2的第1項之值對應於區域目標溫度與對象的區域300的溫度之差值，隨著對象的區域300的溫度比區域目標溫度小上越多，則成為越大的正值。因此，隨著對象的區域300的溫度與區域目標溫度小上越多，則溫度控制部490使對象的區域300的溫度越大幅變化。

ΔT2的第2項之值，隨著對象的區域300所鄰接的區域300的溫度平均值與對象的區域300的溫度之差值越大，則成為越大的正值。因此，溫度控制部490以使對象的區域300的溫度接近鄰接的區域300的溫度平均值之方式加上偏差值。為了增大ΔT2的第1項之權重，可將d設定成小於c。又，溫度控制部490，亦可設為d=0而以不使用第2項的方式來進行區域300的溫度控制。

溫度控制部490，當ΔT2為正值時，為了使對象的區域300的溫度上昇，而使與對象的區域300附加上對應關係的加熱器310的發熱量增加。溫度控制部490，當ΔT2為負值時，為了使對象的區域300的溫度下降，而使與對象的區域300附加上對應關係的加熱器310的發熱量減少。此處，溫度控制部490，亦可藉由將ΔT2作為輸入的PID控制等的控制、或是使用將ΔT2作為輸入之預先決定的過濾處理的輸出值之控制等，來控制加熱器310的發熱量。

藉由進行與本圖相關聯而說明過的溫度控制，溫度控制裝置430，能夠大幅調整與試驗對象元件400的重疊面積較大或是較靠近試驗對象元件400的區域300的溫度，以使試驗對象元件400的溫度接近元件目標溫度。又，溫度控制裝置430，當對應於鄰接之區域300的溫度來調整各區域300的溫度時，能夠並非為了將特定的區域300設成局部高溫而將特定的加熱器310的發熱量設為非常大，而是替代性地亦增加周邊的區域300的加熱器310的發熱量，而使施加在特定的區域300的加熱器310上的負擔接近更均勻化。

本發明的各種實施方式，可參照流程圖及方塊圖來記載，於此處，方塊可表示：(1)操作被執行之製程的階段、或(2)具有執行操作的作用之裝置的部件。特定的階段及部件，可藉由專用電路、與儲存於電腦可讀取媒體上之電腦可讀取指令一同供給之可程式電路、及/或與儲存於電腦可讀取媒體上之電腦可讀取指令一同供給之處理器來構裝。專用電路可包括數位及/或類比硬體電路，可包括積體電路(IC)及/或分立電路(discrete circuit)。可程式電路可包括可重構之硬體電路，所述可重構之硬體電路包括：邏輯AND、邏輯OR、邏輯XOR、邏輯NAND、邏輯NOR、及其他邏輯操作；及，正反器、暫存器、場可程式閘陣列(Field Programmable Gate Array；FPGA)及可程式邏輯陣列(programmable logic array；PLA)等之記憶體元件等。

電腦可讀取媒體可包含能夠儲存藉由適當設備所執行的指令之任意有形的元件，其結果為，具有儲存於此處之指令之電腦可讀取媒體具備一產品，所述產品包括下述指令，所述指令可作成用於執行流程圖或方塊圖所指定的操作之手段並執行。作為電腦可讀取媒體的一例，可包括電子記憶媒體、磁性記憶媒體、光記憶媒體、電磁記憶媒體及半導體記憶媒體等。作為電腦可讀取媒體的更具體的一例，亦可包括：軟性（註冊商標）磁碟(floppy disk)、磁片、硬碟、隨機存取記憶體(random-access memory；RAM)、唯讀記憶體(read-only memory；ROM)、可抹除可程式唯讀記憶體（erasable programmable read only memory；EPROM或快閃記憶體）、電子可抹除可程式唯讀記憶體(electrically erasable programmable read only memory；EEPROM)、靜態隨機存取記憶體(static random-access memory；SRAM)、光碟唯讀記憶體(compact disc read-only memory；CD-ROM）、數位多用途光碟(digital video disc；DVD)、藍光(註冊商標)光碟、記憶棒(memory stick)、積體電路卡等。

電腦可讀取指令可包含一或複數個程式語言之任意組合所記述之原始碼或目標碼中的任一個，包括組譯器指令、指令集架構(instruction set architecture；ISA)指令、機器指令、機器相關指令、微指令、韌體指令、狀態設定資料、或Smalltalk（註冊商標）、JAVA（註冊商標）、C＋＋等物件導向程式語言、及「C」程式語言或同樣的程式語言般之以往的程序型程式語言。

電腦可讀取指令可對通用電腦、特殊目的之電腦、或者其他電腦等的可程式資料處理裝置之處理器、或可程式電路，於本地或經由區域網路(local area network；LAN)、網際網路等廣域網路(wide area network；WAN)提供，執行電腦可讀取指令，以作成用於執行流程圖或方塊圖所指定之操作之手段。作為處理器的一例，包括電腦處理器、處理單元、微處理器、數位訊號處理器、控制器及微控制器等。

第7圖示出本發明的複數個態樣可全體或部分地具體化之電腦2200的一例。安裝於電腦2200之程式，可使電腦2200作為與本發明的實施方式的裝置相關聯的操作或該裝置的一或複數個「部分(section)」發揮功能、或執行該操作或該一或複數個「部分」、及/或可使電腦2200執行本發明的實施方式的製程或該製程的階段。這樣的程式可藉由CPU 2212執行，以使電腦2200執行與本說明書所述之流程圖及方塊圖中的一些或全部方塊相關聯的特定操作。

依據本實施型態之電腦2200，包括CPU 2212、RAM 2214、圖形控制器(graphic controller)2216、及顯示設備2218，這些藉由主機控制器2210相互連接。電腦2200進而包括通訊介面2222、硬碟驅動器(hard disk drive)2224、DVD-ROM驅動器2226、及IC卡驅動器般的輸入輸出單元，這些經由輸入輸出(I/O)控制器2220連接至主機控制器2210。電腦進而包括ROM 2230及鍵盤2242般的傳統的輸入輸出單元，該等輸入輸出單元經由輸入輸出晶片2240連接至輸入輸出控制器2220。

CPU 2212依據儲存於ROM 2230及RAM 2214內之程式而動作，並藉此控制各單元。圖形控制器2216，於提供至RAM 2214內之碼框緩衝器等或該圖形控制器2216本身之中，取得由CPU 2212生成之影像資料，並使影像資料顯示於顯示設備2218上。

通訊介面2222經由網路與其他電子設備進行通訊。硬碟驅動器2224儲存電腦2200內的CPU 2212所使用之程式及資料。DVD-ROM驅動器2226自DVD-ROM 2201讀取程式或資料，並經由RAM 2214將程式或資料提供至硬碟驅動器2224。IC卡驅動器自IC卡讀取程式及資料、及/或將程式及資料寫入IC卡。

ROM 2230，於內部儲存啟動時電腦2200所執行的開機程式(boot program)等、及/或與電腦2200的硬體相關之程式。輸入輸出晶片2240進而可經由平行埠、序列埠、鍵盤埠、及滑鼠埠等，將各種輸入輸出單元連接至輸入輸出控制器2220。

程式是藉由DVD-ROM 2201或IC卡般的電腦可讀取記憶媒體所提供。程式自電腦可讀取記憶媒體中讀取出來，安裝於亦為電腦可讀取記憶媒體的一例之硬碟驅動器2224、RAM 2214、或ROM 2230中，並由CPU 2212所執行。這些程式內撰寫之資訊處理，被讀取至電腦2200，使程式與上述各種類型的硬體資源之間協作。裝置或方法可藉由隨著電腦2200的使用以實現資訊的操作或處理而構成。

例如，當在電腦2200及外部設備之間執行通訊時，CPU 2212可執行被載入至RAM 2214中的通訊程式，並基於通訊程式中撰寫之處理，對通訊介面2222指令通訊處理。通訊介面2222，於CPU 2212之控制下，讀取已儲存於RAM 2214、硬碟驅動器2224、DVD-ROM 2201或IC卡般的記錄媒體內所提供的發送緩衝處理區域內之發送資料，並將所讀取的發送資料發送至網路，或將自網路上接收的接收資料寫入至記錄媒體上所提供的接收緩衝處理區域等。

又，CPU 2212可對RAM 2214上的資料執行各種類型的處理，以使儲存於硬碟驅動器2224、DVD-ROM驅動器2226(DVD-ROM 2201)、IC卡等般外部記錄媒體中之檔案或資料庫的全部或所需部分被讀取至RAM 2214。CPU 2212可繼而將處理後的資料回寫至外部記錄媒體。

各種類型的程式、資料、表格及資料庫般的各種類型的資訊可儲存於記錄媒體，以接受資訊處理。CPU 2212可對自RAM 2214讀取出的資料，執行本揭示隨處記載之各種類型的處理，包括程式的指令序列所指定之各種類型的操作、資訊處理、條件判斷、條件分岐、無條件分岐、資訊之檢索/替換等，並將結果回寫至RAM 2214。又，CPU 2212可檢索記錄媒體內的檔案、資料庫等之中的資訊。例如，當分別具有與第二屬性的屬性值相關聯的第一屬性的屬性值之複數個條目被儲存於記錄媒體內時，CPU 2212可自該複數個條目之中，檢索與指定第一屬性的屬性值的條件一致之條目，並讀取被儲存於該條目內之第二屬性的屬性值，藉此，取得與滿足預先決定的條件之第一屬性相關聯之第二屬性的屬性值。

以上所說明之程式或軟體模組，可儲存於電腦2200上或電腦2200附近的電腦可讀取記憶媒體。又，連接至專用通訊網路或網際網路上之伺服器系統內所提供之硬碟或RAM般的記錄媒體，可作為電腦可讀取記憶媒體來使用，藉此，經由網路將程式提供至電腦2200。

以上，使用實施方式來說明本發明，但是本發明的技術範圍並非限定於上述實施方式所述之範圍。該發明所屬之技術區域中具有通常知識者清楚，可對上述實施方式施加各種更改或改善。由申請專利範圍的記載可了解，施加該種更改或改善的方式亦可包含於本發明的技術範圍。

應注意，申請專利範圍、說明書、及圖式中所示之裝置、系統、程式及方法中的動作、次序、步驟及階段等各處理的執行順序，只要未特別明示「在……之前」、「事先」等，並且，只要未將前一處理的輸出用於後續處理，能以任意的順序實現。關於申請專利範圍、說明書及圖式中的動作流程，即便為方便起見而使用「首先，」、「繼而，」等加以說明，並非意指必須以該順序實施。

10:試驗裝置 20:晶圓 100:晶圓卡盤 105:平台 110:主架構 115:試驗控制器 120:溫度控制器 125:冷卻裝置 130:測試頭 135:試驗電路 140:HIFIX 145:探針卡 150:探針 200:載放部 210:載放面 220:流入口 220a,b:流入口 230:流出口 230a,b:流出口 240:加熱器端子 250:流路 300:區域 300a~d:區域 310:加熱器 320:接地平面 400:試驗對象元件 410:探針裝置 420:試驗部 430:溫度控制裝置 460:冷卻部 470:元件溫度取得部 480:區域溫度取得部 490:溫度控制部 2200:電腦 2201:DVD-ROM 2210:主機控制器 2212:CPU 2214:RAM 2216:圖形控制器 2218:顯示設備 2220:輸入輸出(I/O)控制器 2222:通訊介面 2224:硬碟驅動器 2226:DVD-ROM驅動器 2230:ROM 2240:輸入輸出(I/O)晶片 2242:鍵盤

第1圖表示本實施型態之試驗裝置10的構成。 第2A圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的上視圖。 第2B圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的下視圖。 第2C圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的側視圖。 第2D圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的剖面斜視圖。 第2E圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的剖面側視圖。 第3A圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的剖面擴大圖。 第3B圖表示本實施型態之晶圓卡盤100的透視圖。 第4圖表示本實施型態之試驗裝置10的功能構成。 第5圖表示本實施型態之試驗裝置10的動作流程。 第6圖表示本實施型態之載放部200上的試驗對象元件400的配置例。 第7圖表示可將本發明的複數個態樣全體或部分地具體化之電腦2200之例子。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

10:試驗裝置

100:晶圓卡盤

115:試驗控制器

120:溫度控制器

125:冷卻裝置

135:試驗電路

310:加熱器

400:試驗對象元件

410:探針裝置

420:試驗部

430:溫度控制裝置

460:冷卻部

470:元件溫度取得部

480:區域溫度取得部

490:溫度控制部

Claims (9)

1. 一種溫度控制裝置，具備：載放部，具有載放面，該載放面載放形成有複數個元件之板狀的被試驗體；複數個加熱器，針對將前述載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置，且對各自對應的區域進行加熱；元件溫度取得部，取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於前述被試驗體的前述複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件內的溫度感測器的溫度量測值，且該元件溫度取得部使用前述探針來取得前述元件溫度資料；溫度控制部，控制載放有前述試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域所對應的至少一個加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度；以及，區域溫度取得部，取得區域溫度資料，該區域溫度資料對應於前述複數個區域中，未載放前述試驗對象元件的至少一個其他區域所對應之溫度的量測值；其中，前述溫度控制部，控制前述至少一個其他區域所對應的至少一個其他加熱器，使前述區域溫度資料所示的溫度接近第二目標溫度；前述第一目標溫度，與前述第二目標溫度相同，或是在前述第二目標溫度的預先決定的正負範圍內。
2. 如請求項1所述之溫度控制裝置，其中， 前述溫度控制部，控制各載放有前述試驗對象元件的至少一部分之二個以上的區域所對應的二個以上的加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近前述第一目標溫度。
3. 如請求項1所述之溫度控制裝置，更具備：溫度感測器，針對前述複數個區域中的每一個區域而分別設置；其中，前述區域溫度取得部，取得與前述複數個溫度感測器中被設置在前述至少一個其他區域之至少一個溫度感測器的量測值對應的區域溫度資料。
4. 如請求項1所述之溫度控制裝置，其中，前述區域溫度取得部，藉由使前述至少一個其他區域所對應的前述至少一個其他加熱器作為溫度感測器來發揮功能，來取得與前述至少一個其他區域對應的溫度的量測值所對應的區域溫度資料。
5. 如請求項1~4中任一項所述之溫度控制裝置，其中，前述複數個區域在前述載放面上被配置成格子狀。
6. 如請求項1~4中任一項所述之溫度控制裝置，其中，前述複數個區域的各者的尺寸，與前述複數個元件的各者的尺寸不同。
7. 一種試驗裝置，具備：探針裝置，將至少一個探針連接至形成有複數個元件 之板狀的被試驗體中的要成為動作試驗的對象之試驗對象元件的至少一個端子；如請求項1~6中任一項所述之溫度控制裝置；以及，試驗部，使用前述至少一個探針進行前述試驗對象元件的動作試驗。
8. 一種溫度控制方法，具備以下步驟：將形成有複數個元件之板狀的被試驗體載放至載放部的載放面；取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於前述被試驗體的前述複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件內的溫度感測器的溫度量測值，且該元件溫度取得部使用前述探針來取得前述元件溫度資料；控制至少一個加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度，該至少一個加熱器是針對將前述載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置且對各自對應的區域進行加熱的複數個加熱器中，與載放有前述試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域對應的加熱器；取得區域溫度資料，該區域溫度資料對應於前述複數個區域中，未載放前述試驗對象元件的至少一個其他區域所對應之溫度的量測值；控制前述至少一個其他區域所對應的至少一個其他加熱器，使前述區域溫度資料所示的溫度接近第二目標溫度；其中， 前述第一目標溫度，與前述第二目標溫度相同，或是在前述第二目標溫度的預先決定的正負範圍內。
9. 一種電腦可讀取媒體，記錄有溫度控制程式，該溫度控制程式由電腦所執行而使前述電腦作為以下各部來發揮功能：元件溫度取得部，取得元件溫度資料，該元件溫度資料對應於被載放在載放部的載放面上之板狀的被試驗體上所形成的複數個元件中，連接有動作試驗用的探針之試驗對象元件內的溫度感測器的溫度量測值，且該元件溫度取得部使用前述探針來取得前述元件溫度資料；溫度控制部，控制至少一個加熱器，使前述元件溫度資料所示的溫度接近第一目標溫度，該至少一個加熱器是針對將前述載放面劃分成的複數個區域的每一個區域來設置且對各自對應的區域進行加熱的複數個加熱器中，與載放有前述試驗對象元件的至少一部分之至少一個區域對應的加熱器；以及，區域溫度取得部，取得區域溫度資料，該區域溫度資料對應於前述複數個區域中，未載放前述試驗對象元件的至少一個其他區域所對應之溫度的量測值；其中，前述溫度控制部，控制前述至少一個其他區域所對應的至少一個其他加熱器，使前述區域溫度資料所示的溫度接近第二目標溫度；前述第一目標溫度，與前述第二目標溫度相同，或是在前述第二目標溫度的預先決定的正負範圍內。