(57)【要約】【課題】電気的ノイズの発生を抑えた載置台の温度調整技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による検査装置は、被検査体を載置台に載置して被検査体に形成された複数のデバイスの電気特性を検査する検査装置であって、前記載置台の温度を検出する温度検出部と、前記載置台とは別に設けられた発熱源と、前記載置台を冷却する冷却部と、前記温度検出部により検出される前記載置台の温度に基づいて、前記発熱源及び前記冷却部を制御する温度制御部と、を有する。【選択図】図４
2020088204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体に形成された複数のデバイスの電気特性を検査する検査装置であって、
前記被検査体を載置する載置台と、
前記載置台の温度を検出する温度検出部と、
前記載置台とは別に設けられた発熱源と、
前記載置台を冷却する冷却部と、
前記温度検出部により検出される前記載置台の温度に基づいて、前記発熱源及び前記冷却部を制御する温度制御部と、
を有する、
検査装置。
【請求項２】
前記温度制御部は、前記載置台の温度が目標温度よりも低い場合に、前記発熱源の発熱量を増大させる、
請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記温度制御部は、前記載置台の温度が目標温度よりも高い場合に、前記発熱源の発熱量を減少させる、
請求項１又は２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記発熱源は、駆動機構であり、
前記発熱量は、前記駆動機構の待機電力により調整される、
請求項２又は３に記載の検査装置。
【請求項５】
前記駆動機構は、ステッピングモータであり、
前記待機電力は、前記ステッピングモータの回転角度を保持するための電力である、
請求項４に記載の検査装置。
【請求項６】
前記駆動機構は、前記載置台が設けられた検査部に隣接して配置されたローダ部に設けられている、
請求項４又は５に記載の検査装置。
【請求項７】
前記目標温度は、２０〜３０℃である、
請求項２乃至６のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項８】
前記冷却部は、
ボルテックス効果を利用して低温空気を生成する冷気発生器と、
前記冷気発生器によって生成された低温空気を前記載置台内に供給する配管と、
を有する、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項９】
前記温度制御部は、前記載置台の温度に基づいて前記冷却部を制御する、
請求項８に記載の検査装置。
【請求項１０】
被検査体を載置台に載置して被検査体に形成された複数のデバイスの電気特性を検査する検査装置における載置台の温度を制御する温度制御装置であって、
前記載置台の温度を検出する温度検出部と、
前記載置台とは別に設けられた発熱源と、
前記載置台を冷却する冷却部と、
前記温度検出部により検出される前記載置台の温度に基づいて、前記発熱源及び前記冷却部を制御する温度制御部と、
を有する、
温度制御装置。
【請求項１１】
被検査体を載置台に載置して被検査体に形成された複数のデバイスの電気特性を検査する検査装置の温度を制御する温度制御方法であって、
前記載置台の温度を検出するステップと、
前記載置台の温度に基づいて、前記載置台とは別に設けられた発熱源及び前記載置台を冷却する冷却部を制御するステップと、
を有する、
温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、検査装置、温度制御装置及び温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいては、検査装置を用いて基板上に形成された複数のデバイスの電気特性が検査される。検査装置は、基板を載置するために載置台を有する。載置台は、ヒータによる加熱及び冷却手段による冷却により、予め設定した温度に制御される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３５３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、電気的ノイズの発生を抑えた載置台の温度調整技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による検査装置は、被検査体を載置台に載置して被検査体に形成された複数のデバイスの電気特性を検査する検査装置であって、前記載置台の温度を検出する温度検出部と、前記載置台とは別に設けられた発熱源と、前記載置台を冷却する冷却部と、前記温度検出部により検出される前記載置台の温度に基づいて、前記発熱源及び前記冷却部を制御する温度制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、電気的ノイズの発生を抑えた載置台の温度調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】検査装置の構成例を示す図
【図２】図１の検査装置の平面図
【図３】図１の検査装置のウエハ搬送機構の構成例を示す図
【図４】図１の検査装置の温度制御系の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
図１から図４を参照して、検査装置について説明する。図１は、検査装置の構成例を示す図である。図２は、図１の検査装置の平面図である。図３は、図１の検査装置のウエハ搬送機構の構成例を示す図である。図４は、図１の検査装置の温度制御系の構成例を示す図である。
【００１０】
検査装置１は、ローダ部１０と、検査部２０と、装置コントローラ３０と、を有する。検査装置１は、装置コントローラ３０の制御の下、ローダ部１０から検査部２０へ被検査体である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）を搬送し、ウエハＷに形成された被検査デバイス（ＤＵＴ：Device Under Test）に電気信号を与えて種々の電気特性を検査する。
【００１１】
ローダ部１０は、ロードポート１１と、アライナ１２と、ウエハ搬送機構１３と、を有する。
【００１２】
ロードポート１１は、ウエハＷを収容したカセットＣを載置する。カセットＣは、例えばＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）である。
【００１３】
アライナ１２は、ウエハＷに形成されたオリエンテーションフラット（オリフラ）、ノッチ等の切欠きを基準にして、ウエハＷの位置合わせを行う。
【００１４】
ウエハ搬送機構１３は、ロードポート１１に載置されたカセットＣと、アライナ１２と、後述する検査部２０に設けられた載置台２１との間でウエハＷを搬送する。ウエハ搬送機構１３は、アームユニット１３１と、回転駆動機構１３２と、上下駆動機構１３３と、を有する。
【００１５】
アームユニット１３１は、上下二段に設けられ、独立して水平方向に移動可能なアーム１３１ａ，１３１ｂを有する。各アーム１３１ａ，１３１ｂは、ウエハＷを保持する。
【００１６】
回転駆動機構１３２は、アームユニット１３１の下部に設けられており、アームユニット１３１を回転駆動させる。回転駆動機構１３２は、例えばステッピングモータを含む。
【００１７】
上下駆動機構１３３は、回転駆動機構１３２の下部に設けられており、アームユニット１３１及び回転駆動機構１３２を上下駆動させる。上下駆動機構１３３は、例えばステッピングモータを含む。なお、ウエハ搬送機構１３は、図３に示される形態に限定されず、例えば多関節アーム、上下駆動機構等を有する形態であってもよい。
【００１８】
係るローダ部１０では、まず、ウエハ搬送機構１３は、カセットＣに収容されたウエハＷをアライナ１２に搬送する。続いて、アライナ１２は、ウエハＷの位置合わせを行う。続いて、ウエハ搬送機構１３は、位置合わせされたウエハＷをアライナ１２から検査部２０に設けられた載置台２１に搬送する。
【００１９】
検査部２０は、ローダ部１０に隣接して配置されている。検査部２０は、載置台２１と、昇降機構２２と、ＸＹステージ２３と、プローブカード２４と、アライメント機構２５と、冷却ユニット２６と、温度センサ２７と、温度コントローラ２８と、を有する。
【００２０】
載置台２１は、上面にウエハＷを載置する。載置台２１は、例えば真空チャックや静電チャックを含む。載置台２１は、流路２１１を有し、流路２１１には冷却ユニット２６からの低温空気が供給される。これにより、載置台２１が冷却される。
【００２１】
昇降機構２２は、載置台２１の下部に設けられており、載置台２１をＸＹステージ２３に対して昇降させる。昇降機構２２は、例えばステッピングモータを含む。
【００２２】
ＸＹステージ２３は、昇降機構２２の下部に設けられており、載置台２１及び昇降機構２２を２軸方向（図中のＸ方向及びＹ方向）に移動させる。ＸＹステージ２３は、検査部２０の底部に固定されている。ＸＹステージ２３は、例えばステッピングモータを含む。
【００２３】
プローブカード２４は、載置台２１の上方に配置されている。プローブカード２４の載置台２１側には、複数のプローブ２４ａが形成されている。プローブカード２４は、ヘッドプレート２４ｂに着脱可能に取り付けられている。プローブカード２４には、テストヘッドＴを介してテスタ（図示せず）が接続されている。
【００２４】
アライメント機構２５は、カメラ２５ａと、ガイドレール２５ｂと、アライメントブリッジ２５ｃと、光源２５ｄと、を有する。カメラ２５ａは、アライメントブリッジ２５ｃの中央に下向きに取り付けられており、載置台２１、ウエハＷ等を撮像する。カメラ２５ａは、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラである。ガイドレール２５ｂは、アライメントブリッジ２５ｃを水平方向（図中のＹ方向）に移動可能に支持する。アライメントブリッジ２５ｃは、左右一対のガイドレール２５ｂによって支持されており、ガイドレール２５ｂに沿って水平方向（図中のＹ方向）に移動する。これにより、カメラ２５ａは、アライメントブリッジ２５ｃを介して、待機位置とプローブカード２４の中心の真下（以下「プローブセンタ」という。）との間を移動する。プローブセンタに位置するカメラ２５ａは、アライメントの際、載置台２１がＸＹ方向に移動する間に載置台２１上のウエハＷの電極パッドを上方から撮像し、画像処理して表示装置４０に撮像画像を表示する。光源２５ｄは、アライメントブリッジ２５ｃの下部に設けられ、載置台２１に光を照射する。光源２５ｄは、例えば多数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配列したＬＥＤ光源である。
【００２５】
冷却ユニット２６は、冷気発生器２６１と、配管２６２と、を有する。冷気発生器２６１は、例えばボルテックス効果を利用したボルテックスクーラーである。ボルテックスクーラーは、圧縮空気が供給されることにより低温空気を生成するボルテックスチューブを有する。配管２６２は、冷気発生器２６１によって生成された低温空気を、冷気発生器２６１と載置台２１内の流路２１１との間で循環させる。
【００２６】
温度センサ２７は、載置台２１の温度を検出する。温度センサ２７は、例えば載置台２１内に埋め込まれた熱電対である。
【００２７】
温度コントローラ２８は、載置台２１の下方に設けられている。温度コントローラ２８は、例えばコンピュータである。温度コントローラ２８は、温度センサ２７により載置台２１の温度を検出するステップと、温度センサ２７が検出した載置台２１の温度に基づいて、上下駆動機構１３３の待機電力及び冷却ユニット２６を制御するステップと、を有する温度制御方法を実行する。
【００２８】
載置台２１の温度が目標温度よりも低い場合、温度コントローラ２８は上下駆動機構１３３の待機電力を増大させる。これにより、上下駆動機構１３３の待機電力による発熱量が増大し、ローダ部１０から検査部２０に熱が伝達される。このため、載置台２１の温度が上昇する。なお、目標温度は、例えば２０〜３０℃である。駆動機構がステッピングモータである場合、待機電力はステッピングモータの回転角度を保持する保持電流により発生する電力である。また、温度コントローラ２８は、冷却ユニット２６を制御することにより、載置台２１の温度を微調整してもよい。冷却ユニット２６においては、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の圧力、温度、風量や、ボルテックスチューブの熱風側にあるバルブを調整することにより、冷却能力を制御できる。
【００２９】
例えば、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の圧力を高くすることにより、冷却能力を高くできる。また、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の温度を高くすることによっても、冷却能力を高くできる。また、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の風量を大きくすることによっても、冷却能力を高くできる。一方、例えば、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の圧力を低くすることにより、冷却能力を低くできる。また、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の温度を低くすることによっても、冷却能力を低くできる。また、ボルテックスチューブに供給される圧縮空気の風量を小さくすることによっても、冷却能力を低くできる。
【００３０】
載置台２１の温度が目標温度よりも高い場合、温度コントローラ２８は上下駆動機構１３３の待機電力を減少させる。これにより、上下駆動機構１３３の待機電力による発熱量が減少し、ローダ部１０から検査部２０への熱の伝達が抑制される。このため、載置台２１の温度の上昇が抑制される。また、温度コントローラ２８は、冷却ユニット２６の冷却能力を高くする。これにより、載置台２１の温度が低下して目標温度に近づく。
【００３１】
係る検査部２０では、まず、温度コントローラ２８は、温度センサ２７により検出される載置台２１の温度に基づいて、ローダ部１０の上下駆動機構１３３の待機電力及び冷却ユニット２６を制御することにより、載置台２１の温度を目標温度に調整する。続いて、アライメント機構２５は、載置台２１上のウエハＷに形成された被検査デバイスの電極パッドと、プローブカード２４の複数のプローブ２４ａとの位置合わせを行う。続いて、昇降機構２２は、載置台２１を上昇させて、プローブカード２４の複数のプローブ２４ａを対応する電極パッドに接触させる。続いて、装置コントローラ３０は、テスタからの検査用信号をテストヘッドＴ及びプローブカード２４の複数のプローブ２４ａを介してウエハＷに形成された被検査デバイスに印加することにより、被検査デバイスの電気特性を検査する。
【００３２】
装置コントローラ３０は、載置台２１の下方に設けられ、検査装置１の全体の動作を制御する。装置コントローラ３０に設けられたＣＰＵは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリに格納された品種パラメータに従って、所望の検査を実行する。なお、品種パラメータは、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ以外の半導体メモリに記憶されてもよい。また、品種パラメータは、コンピュータにより読み取り可能な、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された状態で所定位置に挿入され、読み出されるようにしてもよい。
【００３３】
以上に説明したように、検査装置１によれば、温度コントローラ２８は、ローダ部１０の上下駆動機構１３３の待機電力及び冷却ユニット２６を制御することにより、載置台２１の温度を調整する。このため、検査部２０にヒータ等の昇温のための電気部品を実装する必要がない。その結果、載置台２１の温度を調整する際に生じる電気的ノイズを低減できる。また、コストを低減でき、消費電力を低減できる。
【００３４】
また、検査装置１によれば、冷却ユニット２６がボルテックス効果を利用したボルテックスクーラーであるので、チラー等を用いる場合と比較してフットプリントを小さくできるが、チラーを用いることも可能である。
【００３５】
なお、上記の実施形態において、上下駆動機構１３３は発熱源の一例であり、温度センサ２７は温度検出部の一例であり、冷却ユニット２６は冷却部の一例であり、温度コントローラ２８は温度制御部の一例である。また、上下駆動機構１３３、温度センサ２７、冷却ユニット２６及び温度コントローラ２８は、温度制御装置を構成する。
【００３６】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【００３７】
上記の実施形態では冷気発生器２６１が検査部２０に設けられている場合を説明したが、これに限定されず、冷気発生器２６１は検査部２０の外部に設けられていてもよい。
【００３８】
また、上記の実施形態では、発熱源として、ローダ部１０の上下駆動機構１３３の待機電力による発熱を利用する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、回転駆動機構１３２の待機電力による発熱等、ローダ部１０の別の駆動機構の待機電力による発熱を利用してもよい。また、例えば昇降機構２２、ＸＹステージ２３、アライメント機構２５等、検査部２０の駆動機構の待機電力による発熱を利用してもよい。また、例えば検査部２０の光源２５ｄによる発熱を利用してもよい。また、例えば温度コントローラ２８、装置コントローラ３０等のコンピュータによる発熱を利用してもよい。コンピュータによる発熱を利用する場合、例えばコンピュータの負荷を増大させることにより、発熱量を増大させることができる。さらに、上記の駆動機構の待機電力による発熱、光源２５ｄによる発熱及び温度コントローラ２８による発熱の少なくともいずれかを組み合わせて利用してもよい。
【００３９】
また、上記の実施形態では、１つのローダ部に対して１つの検査部が設けられた検査装置１を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば１つあるいは、複数のローダ部に対して複数の検査部が設けられた検査装置であってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１      検査装置
１０    ローダ部
１３    ウエハ搬送機構
１３３  上下駆動機構
２０    検査部
２１    載置台
２１１  流路
２６    冷却ユニット
２６１  冷気発生器
２６２  配管
２７    温度センサ
２８    温度コントローラ
３０    装置コントローラ
Ｗ      ウエハ
【図１】
2020088204.tif 000003
【図２】
2020088204.tif 000004
【図３】
2020088204.tif 000005
【図４】
2020088204.tif 000006