(57)【要約】      （修正有）【課題】高低温ウエハチャックの加熱、冷却時のウエハ固定前後のウエハチャック表面の温度変化を抑えて、測定誤差を低減することができるプローバの制御装置を提供する。【解決手段】ウエハを固定するウエハチャック16と、ウエハチャック16を３次元方向に移動可能な移動ステージと、ウエハチャック16に内蔵された温度調節装置5と、ウエハチャック16のウエハ載置面にあるウエハ吸着溝6と、ウエハ吸着溝6への負圧流量を制御する制御装置であって、ウエハチャック16の上にウエハが載置されている時には、基準負圧流量をウエハ吸着溝6に供給し、ウエハチャック16の上にウエハが載置されておらず、かつ温度調節装置5が動作中の時には、基準負圧流量未満の負圧流量をウエハ吸着溝6に供給する負圧制御装置50とを設けて構成する。【選択図】図５
2008016532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイが形成されたウエハを固定するウエハチャックと、前記ウエハチャックを３次元方向に移動させることができる移動ステージと、前記ウエハチャックに内蔵された温度調節装置と、前記ウエハチャックのウエハ載置面に設けられたウエハ吸着溝とを備え、前記ウエハ吸着溝には負圧供給装置から負圧が供給されるプローバにおいて、前記ウエハ吸着溝への供給負圧流量を制御するプローバの制御装置であって、
前記温度調節装置が動作中か否かを検出する温度調節装置の動作検出回路と、
前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されているか否かを検出するウエハ検出回路と、
前記ウエハ吸着溝への負圧供給路に設けられ、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されている時には、基準負圧流量を前記ウエハ吸着溝に供給し、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されておらず、かつ前記温度調節装置が動作中の時には、前記基準負圧流量未満の負圧流量を前記ウエハ吸着溝に供給する負圧流量制御装置とを備えることを特徴とするプローバの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のプローバの制御装置であって、
前記負圧流量制御装置が、前記プローバの前記ウエハ吸着溝と前記負圧供給装置との間に設けられて開度を、全開、全閉、及び中間開度の少なくとも３段階に調節できる流量制御弁を備えており、
前記負圧流量制御装置は、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されている時には、前記流量制御弁を全開にし、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されておらず、かつ前記温度調節装置が動作中の時には、前記流量制御弁の開度を前記中間開度にすることを特徴とするプローバの制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプローバの制御装置であって、
前記負圧流量制御装置が、前記ウエハ吸着溝と前記負圧供給装置とを直接接続する第１の管路、前記ウエハ吸着溝と前記負圧供給装置とを流量制御弁を介して接続する第２の管路、及び前記第１と第２の一方が前記負圧供給装置に接続されるように切り換える切替弁を備えており、
前記負圧流量制御装置は、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されている時には、前記切替弁により前記第１の管路を前記負圧供給装置に接続し、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されておらず、かつ前記温度調節装置が動作中の時には、前記切替弁により前記第２の管路を前記負圧供給装置に接続することを特徴とするプローバの制御装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のプローバの制御装置であって、
前記負圧流量制御装置は、前記ウエハチャックの上に前記ウエハが載置されておらず、かつ前記温度調節装置動作中の時には、前記ウエハチャックの上から前記ウエハが除かれてからの時間を計測し、計測時間が所定時間を越えた時に、前記基準負圧流量未満の負圧流量を前記ウエハ吸着溝に供給することを特徴とするプローバの制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載のプローバの制御装置であって、
前記所定時間が１時間程度であることを特徴とするプローバの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ上に形成された複数の半導体チップ（以後ダイという）の電気的特性の検査を行うために、半導体テスタ（以後単にテスタという）の端子をダイの電極パッドに接続するウエハプロービングマシン（以後プローバという）に用いられるウエハチャックにおけるウエハ吸引用の負圧流量を制御する制御装置に関するものであり、特に、ウエハを高温でプロービングする場合に、ウエハをウエハチャックに固定する負圧による空気の流れ込みでウエハチャックの温度が変化するのを防止することができるプローバの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程では、薄い円板状の半導体ウエハに各種の処理が施されて、半導体装置（デバイス）をそれぞれ有する複数のダイが形成される。各ダイは電気的特性が検査され、その後ダイサーで各個に切り離された後、リードフレーム等に固定されて組み立てられる。このような各ダイの電気的特性の検査は、プローバとテスタを組み合わせたウエハテストシステムで行われる。
【０００３】
プローバは、搭載したプローブカードを経由してテスタに接続され、ウエハチップにプローブニードルを当てることによって各ダイの電気的特性の試験を行うように構成されている。ウエハはウエハチャックに固定され、各ダイの電極パッドにプローブニードルが接触させられる。テスタからは、プローブニードルに接続される端子に、電源および各種の試験信号が供給され、ダイの電極に出力される信号がテスタによって検出され、テスタ側でこの信号が解析されて各ダイが正常に動作するかが確認される。
【０００４】
図１は、ウエハテストシステム１００の概略構成を示す図である。ウエハテストシステム１００は、プローバ１０とテスタ３０とで構成される。図示のように、プローバ１０は、ウエハチャック１６、Ｚ軸移動・回転部１５、プローブニードル位置検出カメラ１８、カメラ移動機構１７、Ｘ軸移動ステージ１４、Ｙ軸移動ステージ１３、移動ベース１２、基台１１、支柱１９と２０、ヘッドステージ２１、ウエハアライメントカメラ２２、カードホルダ２３、及びプローブカード２４を有する。
【０００５】
ウエハチャック１６は、複数のダイが形成されたウエハＷを保持するものであり、このウエハチャック１６は、Ｚ軸移動・回転部１５によりＺ軸方向に移動すると共に、Ｚ軸を中心として回転する。プローブニードル位置検出カメラ１８は、プローブニードル２５の位置を検出するものであり、カメラ移動機構１７の上に取り付けられている。カメラ移動機構１７は、プローブニードル位置検出カメラ１８をＺ軸方向に移動するものである。Ｚ軸移動・回転部１５とカメラ移動機構１７はＸ軸移動ステージ１４の上に取り付けられており、Ｘ軸移動ステージ１４はこれらを支持してＸ軸方向に移動する。
【０００６】
Ｘ軸移動ステージ１４は、これを支持してＹ軸方向に移動するＹ軸移動ステージ１３の上に設けられており、Ｙ軸移動ステージ１３は移動ベース１２の上に支持されている。更に、移動ベース１２は基台１１の上に設置されている。そして、基台１１の上に設けられた支柱１９及び２０により、ウエハチャック１６の上方にヘッドステージ２１が支持されている。このヘッドステージ２１には、プローブカード２４を有するカードホルダ２３が取り付けられている。なお、ウエハアライメントカメラ２２は、図示していない支柱に支持されており、ウエハＷの上面を撮影する。
【０００７】
なお、以上のように構成された移動・回転機構の動作については広く知られているので、ここではその説明を省略する。プローブカード２４は、検査するデバイス（ダイ）の電極配置に応じて配置されたプローブニードル２５を有しており、検査するデバイスに応じて交換される。プローブニードル位置検出カメラ１８はプローブニードル２５の配置及び高さ位置を検出し、ウエハアライメントカメラ２２はウエハＷ上のダイの電極パッドの位置を撮影して検出する。
【０００８】
テスタ３０は、テストヘッド３１と、テストヘッド３１に設けられたコンタクトリング３２とを備えている。プローブカード２５には、各プローブに接続される端子が設けられており、コンタクトリング３２はこの端子に接触するように配置されたスプリングプローブを有する。テストヘッド３１は、図示していない支持機構により、プローバ１０に対して保持される。
【０００９】
図２は、図１のプローバ１０の基台１１の上にある主要部の斜視図であり、図１と同じ構成部材には同じ符合が付されている。移動ベース１２の上には平行に２本のガイドレール１が設けられており、Ｙ軸移動ステージ１３はこのガイドレール１の上を移動可能になっている。移動ベース１２の上の２本のガイドレール１の間の部分には、駆動モータ２９とこの駆動モータ２９によって回転するボールネジ２７が設けられている。ボールネジ２７はＹ軸移動ステージ１３の底面に係合しており、ボールネジ２７の回転により、Ｙ軸移動ステージ１３がガイドレール１の上を摺動する。
【００１０】
Ｙ軸移動ステージ１３の上には、平面視すると前述の２本のガイドレール１に直交する２本の平行なガイドレール２が設けられており、Ｘ軸移動ステージ１４はこのガイドレール２の上を移動可能になっている。Ｙ軸移動ステージ１３の上の２本のガイドレール２の間の部分には、駆動モータ２８とこの駆動モータ２８によって回転するボールネジ２６が設けられている。ボールネジ２６はＸ軸移動ステージ１４の底面に係合しており、ボールネジ２６の回転により、Ｘ軸移動ステージ１４がガイドレール２の上を摺動する。
【００１１】
Ｘ軸移動ステージ１４の上には、Ｚ軸移動・回転部１５に支持されたウエハチャック１６とカメラ移動機構１７がある。Ｚ軸移動・回転部１５は、ウエハチャック１６をＸ軸移動ステージ１４に対してＺ軸方向（上下方向）に移動させたり、回転させたりすることができる。
【００１２】
図３（ａ）は、ウエハＷが載置されていない状態のウエハチャック１６の高低温チャック表面部材３の表面を平面視したものである。また、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ‐Ｂ線における断面を示すものである。高低温チャック表面部材３の表面には、同心円状にウエハ吸着溝６が複数条設けられており、高低温チャック表面部材３の下部にあるチャック本体４には、実際には温度調節装置としてヒータと冷却ユニットが内蔵されるが、この例ではヒータ５のみが設けられている場合を説明する。
【００１３】
ウエハ吸着溝６は、各々が高低温チャック表面部材３の内部に配置された負圧供給路３６に少なくとも１箇所で接続されている。負圧供給路３６は、途中に電磁弁３７が設けられた負圧供給管３５によって負圧供給源３８に接続されており、電磁弁３７は制御装置５０からの信号により開閉するようになっている。そして、電磁弁３７が開くと、負圧供給源３８からの負圧が負圧供給管３５と負圧供給路３６を通じてウエハ吸引溝６に供給される。ウエハＷはウエハ吸引溝６に供給される所定流量の負圧によってウエハチャック１６の高低温チャック表面部材３の表面に固定される。
【００１４】
なお、負圧供給源３８は、通常の半導体工場においては大きな負圧タンクであり、この負圧タンクの負圧が、パイプラインを通じて各プローバに供給されるようになっている。また、小さなシステムでは、プローバに負圧供給用の真空ポンプが組み込まれ、真空ポンプの動作が制御装置５０によって調節される場合もある。
【００１５】
更に、高低温チャック表面部材３の表面には、３箇所にピン孔７が設けられている。このピン孔７には、連結ロッド９で連結された３本のリフタピン８が挿入される。３本のリフタピン８は、図示しない昇降機構によって上下動し、３本のリフタピン８の先端部がピン孔７から突出したり、ピン孔７の中に没入したりする。３本のリフタピン８は、高低温チャック表面部材３の表面に固定されるウエハＷを、高低温チャック表面部材３に載せたり、高低温チャック表面部材３から離したりするものである。
【００１６】
ここで、図４（ａ）〜（ｅ）を用いて、ウエハチャック１６にウエハをロードする（載置する）場合、及びウエハチャック１６からウエハをアンロードする（除去する）場合のリフタピン８及び負圧供給動作を説明する。なお、図４（ａ）〜（ｅ）には、ピン孔７は図示してあるが、図３（ｂ）で説明したヒータ５、ウエハ吸着溝６、負圧供給管３５、負圧供給路３６、電磁弁３７、及び負圧供給源３８の図示は省略してある。
【００１７】
図４（ａ）はウエハチャック１６の上にウエハＷがロードされていない状態を示している。この状態では、リフタピン８は下降してピン孔７の中に没入しており、ウエハチャック１６に負圧は供給されていない。ウエハを高温でプロービングする場合は、ヒータが通電されている。図４（ｂ）は、ウエハＷを載せたアーム３９がウエハチャック１６の上部に進入した状態を示すものである。アーム３９とウエハチャック１６の間には所定の隙間がある。ウエハＷを載せたアーム３９がウエハチャック１６の上部に進入し終わると、図４（ｃ）に示すように、リフタピン８が上昇してウエハＷをアーム３９から持ち上げることにより、リフタピン８がウエハＷを受け取る。この後、アーム３９が後退し、ウエハチャック１６の上部からアーム３９が退去する。
【００１８】
アーム３９がウエハチャック１６の上部から退去すると、図４（ｄ）に示すように、負圧供給源からの所定流量の負圧がウエハチャック１６の表面のウエハ吸着溝に供給されると共に、リフタピン８が下降する。リフタピン８は図４（ａ）と同じ状態になるまで下降し、その途中でウエハＷがウエハチャック１６の上に載置され、ウエハ吸着溝に供給される負圧によりウエハチャック１６の上に固着される。この状態で、ウエハＷのプロービングが実行される。
【００１９】
図４（ｅ）の状態でウエハＷのプロービングが終了すると、ウエハチャック１６の表面のウエハ吸着溝への負圧供給源からの負圧供給が停止され、リフタピン８が上昇してウエハＷをウエハチャック１６から持ち上げて図４（ｄ）の状態となる。この状態でアーム３９がウエハＷとウエハチャック１６の間に挿入され、図４（ｃ）の状態となる。この後、リフタピン８が下降し、ウエハＷをアーム３９の上に移載して図４（ｂ）に示す状態となり、アーム３９がウエハＷを運んで図４（ａ）の状態に戻り、次のウエハが載置されるのを待つ。
【００２０】
ここで、ウエハテストシステム１００によるダイの検査について簡単に説明する。ダイの検査を行う場合には、図１に示したプローブニードル位置検出カメラ１８がプローブニードル２５の下に位置するように、Ｘ軸移動ステージ１４が移動させられ、カメラ移動機構１７でプローブニードル位置検出カメラ１８がＺ軸方向に移動して焦点を合わされ、プローブニードル位置検出カメラ１８でプローブニードル２５の先端位置が検出される。プローブニードル２５の先端の水平面内の位置（Ｘ及びＹ座標）はカメラの座標により検出され、垂直方向の位置はカメラの焦点位置で検出される。
【００２１】
このプローブニードル２５の先端位置の検出は、プローブカード２４を交換した時には必ず行う必要があり、プローブカード２４を交換しない時でも所定個数のダイを測定する毎に適宜行われる事もある。なお、プローブカード２４には、一般に数本から数千本以上ものプローブニードル２５が設けられており、数が多い場合は、全てのプローブニードル２５の先端位置は検出されずに、通常は特定のプローブの先端位置が検出される。
【００２２】
次に、Ｘ軸移動ステージ１４が図１に破線で示す位置に移動させられ、ウエハチャック１６に検査するウエハＷが保持された状態で、ウエハＷがウエハアライメントカメラ２２の下に位置する。この状態で、ウエハＷ上のダイの電極パッドの位置がウエハアライメントカメラ２２によって検出される。１つのダイの全ての電極パッドの位置が検出される必要はなく、いくつかの電極パッドの位置が検出されれば良い。また、ウエハＷ上の全てのダイの電極パッドが検出される必要もなく、いくつかのダイの電極パッドの位置が検出されれば良い。
【００２３】
前述のようにして、プローブニードル２５の配列、及び電極パッドの配列が検出されると、この検出結果に基づき、プローブニードル２５の配列方向と電極パッドの配列方向が一致するように、Ｚ軸移動・回転部１５によりウエハチャック１６が回転する。この後、検査するダイの電極パッドがプローブニードル２５の下に位置するように、ウエハチャック１６がＸ軸移動ステージ１４及びＹ軸移動ステージ１３により移動する。そして、ウエハチャック１６の移動完了後に、Ｚ軸移動・回転部１５によりウエハチャック１６がＺ軸方向に上昇し、電極パッドがプローブニードル２５に接触した状態で上昇が停止する。この状態でテスタ３０から電源及び信号が供給されて検査が行われる。
【００２４】
プローバについては、特許文献１等に記載されており、広く知られているので、これ以上の説明は省略する。
【００２５】
ところで、ウエハテストシステム１００によるダイの検査は、ダイが使用される環境に応じて高温状態のダイの検査、及び低温状態のダイの検査が行われる事が多い。この場合、ダイの加熱及び冷却は、ダイが形成されたウエハを保持するウエハチャックによって行われる。即ち、ウエハチャックの加熱は、ウエハチャック内に設けられているヒータによって行われ、ウエハチャックの冷却は、ウエハチャック内に設けられている冷媒通路に冷媒を循環させて行うようになっている。ウエハチャックの加熱、冷却に、熱電効果を利用したペルチェ素子やチラー等が用いられることもある。
【００２６】
【特許文献１】特開２００４−０３９７５２号公報（全体）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
ところが、ダイの加熱のためにヒータが内蔵された高温ウエハチャックを用いる場合、高温ウエハチャックとしては、常温近辺から２００°Ｃ程度の高温になるウエハチャックを使用するが、ウエハチャックを高温にした場合、前述のようにウエハのウエハチャックへの固定を真空吸着によって行う装置では、図４（ｄ）に示すように、リフタピン８がウエハＷを、ウエハチャック１６の上方でアーム３９から受け取った後、下降する直前に負圧供給が開始されるので、真空吸着時の空気の流れや、僅かにリークする際の空気の流れでウエハチャック１６の表面温度が設定値から変化してしまうという問題点があった。この問題点は、ダイの冷却のために冷却通路が設けられた低温ウエハチャックを用いる場合においても生じる。
【００２８】
この問題点は、ウエハチャック１６の内部に設けられ温度センサ（図示せず）が温度変化を検出し、その検出結果に基づいてウエハチャック１６の表面温度を設定値に戻すことによって解決できるが、温度が元に戻るまでに時間がかかったり、過渡的には温度が変化するので、その間にウエハＷのアライメントが狂ってしまい、電気的な測定をした場合の測定値に誤差が生じる虞があった。このような問題点は、特に、高温プロービングにおいて、次のウエハＷのプロービングまでの間に長い時間間隔（例えば、１時間〜半日）が開いた場合に生じ易い。
【００２９】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、プローバのウエハチャックに負圧を適切に供給するだけで、高低温ウエハチャックを加熱、或いは冷却してプロービングする場合の、ウエハ固定時のウエハチャックの温度変化を低減させ、測定誤差を低減することができるプローバの制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前記目的を達成する本発明のプローバの制御装置は、ダイが形成されたウエハを固定するウエハチャックと、ウエハチャックを３次元方向に移動させることができる移動ステージと、ウエハチャックに内蔵された温度調節装置と、ウエハチャックのウエハ載置面に設けられたウエハ吸着溝とを備え、ウエハ吸着溝には負圧供給装置から負圧が供給されるプローバにおいて、ウエハ吸着溝への供給負圧流量を制御するプローバの制御装置であって、温度調節装置が動作中か否かを検出する温度調節装置の動作検出回路と、ウエハチャックの上にウエハが載置されているか否かを検出するウエハ検出回路と、ウエハ吸着溝への負圧供給路に設けられ、ウエハチャックの上にウエハが載置されている時には、基準負圧流量をウエハ吸着溝に供給し、ウエハチャックの上にウエハが載置されておらず、かつ温度調節装置が動作中の時には、基準負圧流量未満の負圧流量をウエハ吸着溝に供給する負圧流量制御装置とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ウエハを負圧吸着して固定するウエハチャックを、内蔵温度調節装置により加熱して高温プロービングする場合、或いは内部の冷媒通路に冷媒を流して冷却する場合に、ウエハチャック上にウエハが無い場合でもウエハチャックのウエハ吸着溝に所定流量の負圧を供給することにより、ウエハチャック上にウエハが載置された場合のウエハチャックの温度変化が抑えられるので、測定誤差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を用いて本発明の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、図１〜４で説明した構成部材と同じ構成部材については、同じ符合を付して説明する。
【００３３】
図５（ａ）は、本発明に係るプローバの制御装置の第１の実施例を示すものであり、図３（ｂ）と同じ部分の断面を示すものである。高低温チャック表面部材３の表面には、図３（ａ）で説明したように、同心円状にウエハ吸着溝６が複数条設けられており、高低温チャック表面部材３の下部にあるチャック本体４には、実際には温度調節装置としてヒータと冷却ユニットが内蔵されるが、この図にはヒータ５のみが示されており、冷却装置の図示は省略されている。よって、ここではヒータ５のみが設けられている場合について説明する。
【００３４】
ウエハ吸着溝６は、各々が高低温チャック表面部材３の内部に配置された負圧供給路３６に少なくとも１箇所で接続されている。負圧供給路３６は、途中に電磁弁３７が設けられた負圧供給管３５によって負圧供給源３８に接続されている。この実施例では、負圧が制御装置５０からの信号により、電磁弁３７で制御されるようになっているものとする。従って、制御装置５０からの指令に応じて、負圧供給源３８からの負圧が電磁弁３７で制御されて負圧供給管３５と負圧供給路３６を通じてウエハ吸引溝６に供給される。ウエハＷは、ウエハ吸引溝６に供給される負圧によってウエハチャック１６の高低温チャック表面部材３の表面に固定される。
【００３５】
更に、高低温チャック表面部材３の表面には、３箇所にピン孔７が設けられている。このピン孔７には、連結ロッド９で連結された３本のリフタピン８が挿入される。３本のリフタピン８は、図示しない昇降機構によって上下動し、３本のリフタピン８の先端部がピン孔７から突出したり、ピン孔７の中に没入したりする。３本のリフタピン８は、高低温チャック表面部材３の表面に固定されるウエハＷを、高低温チャック表面部材３に載せたり、高低温チャック表面部材３から離したりするものである。
【００３６】
制御回路５０には、図示しないセンサ或いはヒータ制御装置からのヒータ動作信号と、同じく図示しないセンサ或いはリフタピンの動作制御装置からの、ウエハチャック上にウエハが有るか無いかを示すウエハ有無信号が入力されるようになっている。制御回路５０はこの２つの入力信号に基づいて電磁弁３７の動作を制御する。なお、この電磁弁３７は、制御回路５０からの指令により、全開、全閉、及び中間開度をとることができるようになっているものとする。
【００３７】
本発明では、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置されている時には、負圧供給源３８から基準負圧流量をウエハ吸着溝６に供給する。一方、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置されておらず、かつヒータ５が動作中の高温プロービング時には、電磁弁３７の開度を中間開度とし、基準負圧流量未満の負圧流量をウエハ吸着溝６に供給する。基準負圧流量未満の負圧流量の値は、シミュレーションや実験データから適宜決定することができるが、例えば、基準負圧流量の二分の一以下の負圧流量や、基準負圧流量の１０％程度の負圧流量とすることができる。
【００３８】
図５（ｂ）は（ａ）の制御装置５０の動作の一例を示すタイムチャートである。時刻ｔ０では、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置されており、ヒータ５がオンされているものとする。この時は、負圧流量は基準負圧流量である。この後の時刻ｔ１で、ウエハチャック１６の上からウエハＷが除去されたとする。このとき、ヒータ５はオンのままであるので、第１の実施例の制御では、負圧流量が基準負圧流量未満、例えば基準負圧流量の２０％が供給される。以後、時刻ｔ２ではウエハチャック１６の上にウエハＷが載置されたので、負圧流量が基準負圧流量となり、時刻ｔ３で、ウエハチャック１６の上からウエハＷが除去され、ヒータ５はオンのままであるので、負圧流量が基準負圧流量の２０％になる。
【００３９】
ところが、ウエハチャック１６の上からウエハＷが取り去られ、負圧流量が基準負圧流量の２０％である時刻ｔ４において、ヒータ５がオフされたとする。この場合は、第１の実施例の制御では、負圧流量がゼロになる。そして、以後は、ヒータ５がオンされない限り、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置されれば（時刻ｔ５）、負圧流量が基準負圧流量となり、ウエハチャック１６の上からウエハＷが除去されれば（時刻ｔ６）、負圧流量がゼロになる。なお、ヒータ５がオフ状態で、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置される場合の基準負圧流量の供給開始は、実際には図４（ｄ）で説明したように、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置される前にリフタピン８がウエハＷを支持した直後である。
【００４０】
図６（ａ）〜（ｅ）は、図５（ａ）に示した本発明に係る高温ウエハチャック１６に、ヒータ５がオン状態でアームによってウエハが載置されて高温プロービングが実施される場合の、ウエハチャックへの負圧流量の供給状態を説明するものである。
【００４１】
図６（ａ）は、ウエハチャック１６の上にウエハＷがロードされていない状態を示している。この状態では、リフタピン８は下降してピン孔７の中に没入しており、ウエハチャック１６には基準負圧流量未満の低流量の負圧流量が供給されている。このため、ウエハチャック１６の表面には、ウエハチャック１６にあるウエハ吸着溝に向かう弱い空気の流れが生じている。
【００４２】
図６（ｂ）は、ウエハＷを載せたアーム３９がウエハチャック１６の上部に進入した状態を示すものである。アーム３９とウエハチャック１６の間には所定の隙間がある。ウエハＷを載せたアーム３９がウエハチャック１６の上部に進入し終わった状態では、ウエハチャック１６の上面がアーム３９に保持されたウエハＷで塞がれているので、ウエハチャック１６にあるウエハ吸着溝に向かう弱い空気は、ウエハＷの周囲から流れ込んでいる。
【００４３】
この後、図６（ｃ）に示すように、リフタピン８が上昇してウエハＷをアーム３９から持ち上げることにより、リフタピン８がウエハＷを受け取る。この状態でもウエハチャック１６にあるウエハ吸着溝に向かう弱い空気は、ウエハＷの周囲から流れ込んでいる。この後、アーム３９が後退し、ウエハチャック１６の上部から退去する。
【００４４】
アーム３９がウエハチャック１６の上部から退去すると、図６（ｄ）に示すように、リフタピン８が下降する。リフタピン８が下降する時には、電磁弁の開度が全開になり、負圧供給源から基準流量の負圧がウエハチャック１６の表面のウエハ吸着溝に供給される。この後、リフタピン８は図６（ａ）と同じ状態になるまで下降し、その途中でウエハＷがウエハチャック１６の上に載置され、ウエハ吸着溝に供給される基準流量の負圧により、ウエハＷがウエハチャック１６の上に固着される。この状態で、ウエハＷのプロービングが実行される。
【００４５】
このように、第１の実施例では、ヒータ５がオン状態でアームによってウエハが載置されて高温プロービングが実施される場合に、ウエハチャック１６に常に負圧が供給されてウエハチャック１６の上面に空気の流れができているので、ウエハチャック１６の上面が空気の流れに応じた温度となっている。従って、ウエハチャック１６の上面にウエハＷを載置する際に負圧供給源から基準負圧流量が供給されても、ウエハチャック１６の上面温度が大きく変化せず、ウエハＷのアライメントに狂いが生じない。このため、電気的な測定をした場合の測定値に誤差が生じる虞がない。
【００４６】
なお、高温プロービングを連続して行っている場合には、第１の実施例のようにウエハチャック１６の上面にウエハＷが無い場合に、基準負圧流量未満の負圧流量を印加しなくてもウエハチャック１６の上面温度が余り変化しない。一方、高温プロービングにおいて、ウエハチャック１６の上に次にウエハが載置されるまでの時間が長い場合は、ウエハチャック１６の上面にウエハＷが無い場合に少量の負圧流量を印加しないと、ウエハチャック１６の上に次にウエハが載置される時のウエハチャック１６の上面温度の変化が大きい。そこで、第１の実施例の制御は、高温プロービングにおいて、ウエハチャック１６の上に次にウエハが載置されるまでの時間が所定時間、例えば１時間、を越える場合に実行すると効果的である。
【００４７】
図７は、本発明に係るプローバの制御装置の第２の実施例を示すものである。第２の実施例が適用されるプローバでは、ウエハチャック１６の負圧供給路３６に接続する負圧供給管３５が第１の管路３５Ａと第２の管路３５Ｂに分岐されている。第１の管路３５Ａは直接切替弁５１に接続され、第２の管路３５Ｂは流量制御弁５２を介して切替弁５１に接続されている。切替弁５１は、負圧供給源３８を第１の管路３５Ａと第２の管路３５Ｂの何れかに接続する。
【００４８】
第２の実施例では、制御回路５０は、ウエハチャック１６の上にウエハＷが載置されている時には、切替弁５１により第１の管路３５Ａを負圧供給源３８に接続し、負圧供給源３８から基準負圧流量を負圧供給路３６に供給する。一方、制御回路５０は、ウエハチャック１６の上にＷウエハが載置されておらず、かつヒータ５が動作中の時には、切替弁５１により第２の管路３５Ｂを負圧供給源３８に接続し、負圧供給源３８からの負圧を流量制御弁５２を介して負圧供給路３６に供給する。
【００４９】
流量制御弁５２は、負圧供給源３８からの負圧流量を低減して負圧供給路３６に供給するものであり、例えばその開度は５０％以下に絞られている。この開度は、１０％程度とすることも可能である。なお、流量制御弁５２はオリフィスとすることができる。第２の実施例では、切替弁５１によって第２の管路３５Ｂが負圧供給源３８に接続された場合に、負圧供給源３８からの負圧流量が制限されて負圧供給路３６に供給される。第２の実施例の効果は第１の実施例の効果と同じである。
【００５０】
なお、以上説明した実施例では、ウエハチャック１６にヒータ５が内蔵されている実施例に基づいて、ウエハチャック１６の負圧供給路３６への基準負圧流量、及び基準負圧流量未満の負圧流量の供給について説明したが、ウエハチャック１６に冷却ユニットが内蔵されている場合についても、ウエハチャック１６の負圧供給路３６への基準負圧流量、及び基準負圧流量未満の負圧流量の供給を同様に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、高低温検査が可能なプローバの高低温ウエハチャックに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】プローバとテスタでウエハ上のチップを検査するウエハテストシステムの基本構成を示す側面図である。
【図２】図１に示したプローバの要部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は図１、２に示した従来のプローバの高低温ウエハチャックの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ‐Ｂ線における断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は図３（ｂ）に示した従来の高低温ウエハチャックにアームによってウエハが載置される場合と、高低温ウエハチャックからアームによってウエハが除去される場合を説明する説明図である。
【図５】（ａ）は本発明に係るプローバの制御装置の第１の実施例を示す構成図であり、（ｂ）は（ａ）の制御装置の動作を示すタイムチャートである。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は図５（ａ）に示した本発明に係る高低温ウエハチャックにアームによってウエハが載置される場合の、ウエハチャックへの負圧流量の供給状態を説明する説明図である。
【図７】本発明に係るプローバの制御装置の第２の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
３    高低温チャック表面部材
４    チャック本体
５    ヒータ
６    ウエハ吸着溝
７    ピン孔
８    リフタピン
１０    プローバ
１２    移動ベース
１３    Ｙ軸移動ステージ
１４    Ｘ軸移動ステージ
１５    Ｚ軸移動・回転部
１６    ウエハチャック
３５    負圧供給管
３６    負圧供給路
３７    電磁弁
３８    負圧供給源
３９    アーム
５０    制御装置
５１    切替弁
５２    流量制御弁
【図１】
2008016532.tif 000003
【図２】
2008016532.tif 000004
【図３】
2008016532.tif 000005
【図４】
2008016532.tif 000006
【図５】
2008016532.tif 000007
【図６】
2008016532.tif 000008
【図７】
2008016532.tif 000009