(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）下部接点プレートを含む第１電極を使用して、半導体ウェハの基板表面に電気的かつ物理的な接触を行う工程（９１０）と、
（ｂ）上部接点プレートの一つの平坦な接触面を含む第２電極を使用して、前記半導体ウェハに担持された半導体デバイスに関連する個々の接点に電気的かつ物理的な接触を行う工程であって、前記第２電極の一つの平坦な接触面が複数の接点のそれぞれと同時に接触する工程（９２０）と、
（ｃ）前記第１電極および第２電極に接続された電源から、前記第２電極の上部接点プレートおよび前記第１電極の下部接点プレートを介して、前記半導体デバイスに電力を供給する工程（９２０）と、
（ｄ）指定されたバーンイン基準に従って規定した期間中、前記半導体デバイスへの電力を監視し制御する工程（９３５）と、
（ｅ）前記期間の完了時に電力を解除する工程（９５５）と、
（ｆ）前記半導体ウェハから前記第１電極及び前記第２電極の電気的かつ物理的な接触を解除する工程（９６５）と
を含むウェハレベルバーンイン方法。
【請求項２】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に熱交換器機構をさらに設けることによって、前記半導体ウェハで生成される熱エネルギーを監視し制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に冷却液を当てることによって、温度制御を行う（９５０）、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に冷却空気を当てることによって、温度制御を行う（９５０）、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方にヒートシンクを適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記上部接点プレートと前記半導体デバイスとの間及び前記下部接点プレートと前記基板との間の少なくとも一方に、電気的かつ熱的な伝導性を有する材料を提供する工程（９１０）をさらに含み、
前記伝導性を有する材料により、前記半導体デバイスへの電気的、物理的かつ熱的な接触が促進される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程（ｆ）の前に、前記上部接点プレート及び前記下部接点プレートを開くことにより前記半導体ウェハを室温にする工程（９６０）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
工程（ｃ）と（ｄ）中に、前記指定されたバーンイン基準に従って前記半導体デバイスおよび前記半導体ウェハの温度制御を行う工程（９５０）をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記上部接点プレート及び前記下部接点プレートの少なくとも一方に冷却液を当てることによって、温度制御を行う（９５０）、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方にヒートシンクを適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記上部接点プレートおよび前記下部接点プレートの少なくとも一方の熱エネルギーを監視することによって、温度制御を行う（９３５）、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記上部接点プレートおよび前記下部接点プレートの少なくとも一方に熱接触する熱電対を使用して、監視（９３５）を行う、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
（ａ）第１電極の下部接点プレートと半導体ウェハの基板との間に、電気的かつ熱的な伝導性を有する第１可撓性層を提供する工程（９１０）と、
（ｂ）前記第１電極の下部接点プレートを使用して、電気的かつ熱的な伝導性を有する第１可撓性層を介し、半導体ウェハの基板表面に電気的かつ物理的な接触を行う工程（９１０）と、
（ｃ）第２電極の上部接点プレートと、前記半導体ウェハにより担持された半導体デバイスの複数の接点のそれぞれとの間に、電気的かつ熱的な伝導性を有する第２可撓性層を提供する工程と、
（ｄ）上部接点プレートを使用して、電気的かつ熱的な伝導性を有する第２可撓性層を介し、前記半導体ウェハに担持された半導体デバイスの各接点に電気的かつ物理的な接触を行う工程（９１５）と、
（ｅ）前記第１電極及び第２電極に接続された電源から、前記第２電極の上部接点プレートおよび前記第１電極の下部接点プレートを介して、前記半導体デバイスに電力を供給する工程（９２０）と、
（ｆ）指定されたバーンイン基準に従って規定した期間、前記半導体デバイスへの電力を監視し制御する工程（９２５）と、
（ｇ）前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に熱交換器機構をさらに設けることによって、前記半導体ウェハで生成される熱エネルギーを監視し制御する工程（９３５）と、
（ｈ）前記期間の完了時に電力を解除する工程（９３５）と、
（ｈ）前記半導体ウェハへの電気的かつ物理的な接触を解除する工程（９６５）と
を含むウェハレベルバーンイン方法。
【請求項１４】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方の熱エネルギーを監視することによって、温度制御を行う（９３５）、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記上部接点プレートおよび前記下部接点プレートの少なくとも一方に熱接触する熱電対を使用して、監視を行う（９３５）、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に液体冷却機構を適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に空気冷却機構を適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方にヒートシンクを備えた冷却機構を適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
工程（ｆ）の前に、前記上部接点プレート及び前記下部接点プレートを開くことにより前記半導体ウェハを室温にする工程（９６０）をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記上部接点プレートおよび前記下部接点プレートの少なくとも一方に熱接触する熱電対を使用して、監視を行う（９２５）、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に液体冷却手段を適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に空気冷却手段を適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方にヒートシンクを備えた冷却機構を適用することによって、温度制御を行う（９５０）、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
下部表面及び上部表面を有する少なくとも１つの半導体デバイスを担持する半導体ウェハに対して、ウェハレベルバーンイン処理機を提供する方法であって、前記上部表面がウェハに担持された前記半導体デバイスの電気接点を含み、前記下部表面が前記半導体デバイスの共通接点をさらに含み、前記方法が
（ａ）下部接点プレートを含む第１電極、一つの平坦な接触面を有する上部接点プレートを含む第２電極、電源、および熱エネルギーコントローラを備えたウェハレベルバーンインシステムを提供する工程であって、前記上部接点プレート及び下部接点プレートは、金又はニッケルを含むめっきにより被覆されている工程と、
（ｂ）ウェハレベルバーンインシステムの第１電極の下部接点プレート上に前記半導体ウェハを載せ（９０５）、前記下部接点プレートと前記半導体ウェハの下面との間で電気的な接触を行う（９１０）工程と、
（ｃ）前記上部接点プレートの一つの平坦な接触面と前記ウェハの上面とが物理的かつ電気的に接触するまで、前記下部接点プレート上に載っている前記半導体ウェハに向けて前記第２電極の上部接点プレートを閉じる工程であって、前記上部接点プレートの一つの平坦な接触面が複数の電気接点のそれぞれと同時に接触する工程（９１５）と、
（ｄ）前記電源から前記上部接点プレートおよび前記下部接点プレートに電力を印加する工程であって、前記上部接点プレートから半導体デバイス用の電気接点を含む上部表面を通り、下部表面を貫通して前記下部接点プレートまで電流を流すことができる工程（９２０）と、
（ｅ）前記熱エネルギーコントローラから前記半導体ウェハに熱エネルギーレベルを印加する工程であって、前記熱エネルギーコントローラから、前記接点プレートの少なくとも一方を通して前記半導体デバイスおよび前記半導体ウェハに熱エネルギーを供給する工程（９２５）と、
（ｆ）指定されたバーンイン期間中、前記半導体ウェハのウェハレベルバーンインを監視する工程（９２５）と、
（ｇ）前記バーンイン期間の完了後、電圧および熱エネルギーを解除する工程（９５５）と、
（ｈ）前記半導体ウェハを冷却する工程（９５５）と、
（ｉ）前記半導体ウェハから離れるように前記第２電極の上部接点プレートを開く工程（９６０）と、
（ｊ）前記ウェハレベルバーンインシステムから前記半導体ウェハを取り出す工程（９６５）と
を含む方法。
【請求項２５】
工程（ｃ）の前に、前記半導体デバイスの上部表面と前記上部接点プレートとの間に可撓性接点材料を載せる工程をさらに含み、
前記可撓性接点材料により、前記半導体ウェハおよび前記半導体ウェハに担持された前記少なくとも１つの半導体デバイスによる熱的かつ電気的な導通が容易になり、
前記可撓性接点材料により、前記半導体ウェハの上部表面に向けて前記上部接点プレートを閉じる際に、前記下部接点プレートまたは前記上部接点プレートの少なくとも一方によって加えられる圧力による前記半導体ウェハおよび前記半導体デバイスへの損傷が最小限に抑えられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
工程（ｂ）の前に、前記下部接点プレートと前記半導体デバイスの下部表面との間に可撓性接点材料を載せる工程をさらに含み、
前記可撓性接点材料により、前記半導体ウェハおよび前記半導体ウェハに担持された前記半導体デバイスによる熱的かつ電気的な導通が容易になり、
前記可撓性接点材料により、前記半導体ウェハに向けて前記上部接点プレートを閉じる際に、前記下部接点プレートまたは前記上部接点プレートの少なくとも一方によって加えられる圧力による前記半導体ウェハおよび前記半導体デバイスへの損傷が最小限に抑えられる、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記ウェハレベルバーンインを監視する前記工程は、前記半導体ウェハで熱エネルギーを監視する工程（９２５）を含み、前記上部接点プレートおよび前記下部接点プレートの少なくとも一方に熱接触する熱電対を使用して、熱エネルギーを監視する工程を実施する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に冷却液を当てることによって、前記熱エネルギーコントローラにより温度制御が行われる（９５０）、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方に冷却空気を当てることによって、前記熱エネルギーコントローラにより温度制御が行われる（９５０）、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記上部接点プレートまたは前記下部接点プレートの少なくとも一方にヒートシンクを適用することによって、前記熱エネルギーコントローラにより温度制御が行われる（９５０）、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
請求項１記載の方法において、
前記半導体デバイスはＶＣＳＥＬ又はＬＥＤからなる、方法。
【請求項３２】
請求項１３記載の方法において、
前記上部接点プレートと半導体デバイスとの間にあり電気的かつ熱的な伝導性を有する第１可撓性層は、グラファイト材料を含む、方法。
【請求項３３】
請求項１３記載の方法において、
前記上部接点プレートは、ニッケル−金めっきされた銅を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの熱的かつ電気的なバーンインに関する。本発明は、より詳細には、ウェハの両面に接触する２つの電気接点を使用することによって、半導体業界のコンポーネントに適用可能なウェハレベルバーンイン方法に関する。本発明は、ＶＣＳＥＬ（垂直キャビティ表面発光レーザ）のウェハレベルバーンインにも関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、２００１年８月１３日に出願した「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＷＡＦＥＲ  ＬＥＶＥＬ  ＢＵＲＮ−ＩＮ  ＯＦ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＤＥＶＩＣＥＳ」という名称の米国仮特許出願第６０／３１１，９１６号の優先権を主張するものである。
【０００３】
今日、ほとんどの電子コンポーネント中に固体半導体デバイスが用いられている。たとえば、半導体レーザは、光電子通信システムおよび高速印刷システムなどの応用例において重要なデバイスである。現在、大半の用途では端面発光型レーザが使用されているが、ＶＣＳＥＬ（垂直キャビティ表面発光レーザ）に対する関心がますます高まっている。ＶＣＳＥＬに関心が集まる理由は、端面発光型レーザが生成するビームは発散角が大きく、それによって、放出されたビームを効率的に収集することが比較的難しいことである。さらに、端面発光型レーザは、ウェハを切断して個々のデバイスにするまで試験にかけることができない。というのは、デバイスの端面が、各デバイスのミラー面を形成するからである。一方、ＶＣＳＥＬのビームは発散角が小さいだけでなく、ＶＣＳＥＬでは光がウェハ表面に直角に放出される。さらに、ＶＣＳＥＬではその設計の中にミラーが一体に組み込まれているので、オンウェハ試験および１次元または２次元レーザアレイの製作を行うことができる。一般に、単一ウェハ上で６０，０００個以上の半導体レーザコンポーネントが製作される。
【０００４】
一般に、ＶＣＳＥＬは、基板材料上に数層の反射性材料を成長させることによって作製する。ＶＣＳＥＬは、半導体製造技術によって基板上に形成した第１ミラースタックと、第１ミラースタック上面上に形成した活動領域と、活動領域上面上に形成した第２ミラースタックとを含む。第２ミラースタック上面上に第１接点、基板裏面上に第２接点を設けることによって活動領域を貫通して強制的に電流を流し、それによってＶＣＳＥＬを駆動する。ＶＣＳＥＬは、典型的なＧａＡｓ基板中またはその周りに導入したガリウム、ヒ化物、窒素、アルミニウム、アンチモン、リンおよび／またはインジウムを組み合わせて成長させ製作することができる。
【０００５】
歴史的に、半導体の製造は、極めて複雑でコストのかかる多段階の工程を含むものであった。一般に、コンポーネントバーンインは、新たに製作した半導体コンポーネントの熱的かつ／または電気的な試験工程を指す。バーンインにより、半導体デバイスのロットまたはバッチ内に生じる不良コンポーネントを個々に識別し得る。現在、コンポーネントは、「パッケージレベル」でバーンインを行う。すなわち、通常、ウェハから取り出した後、個々にパッケージしたデバイスを試験にかける。各コンポーネントは、パッケージユニットとしてバーンインを行うために、あるいは（パッケージする前に）ベアダイとして試験するためにソケットに置かれて試験される。ダイまたはパッケージレベルのバーンインはいずれも労働集約的なので、製造業者にとってコストが高くなり得る。一つ一つのコンポーネントを試験しなければならず、そのため人間が全体的に介在することが必要である。
【０００６】
現在、半導体業界では、ＷＬＢＩ（ウェハレベルバーンイン）方法およびシステムが模索されているが、提案されているシステムおよび方法では、一般に、複数の電気プローブにより、ウェハ上の複数の電気接点に接触を行う必要がある。このようなシステムは複雑であり、プローブと接点の位置合わせに関して特別な注意が必要となり得る。たとえば、Ｎａｋａｔａらに発行された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ  ｏｆ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ」という名称の米国特許第６，３３９，３２９号は、ＷＬＢＩに関してこの業界が取りつつある技術的な方向を象徴するものである。Ｎａｋａｔａらの特許は、ウェハ上の複数の半導体集積回路素子にそれぞれ関連する複数の試験電極に複数のプローブ端子を接触させ、複数の正の温度係数素子を介して共通の電圧供給ラインから各試験電極に電圧を印加することによる、複数の半導体集積回路素子の同時試験を教示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体製造業界では、現在デバイスのバーンインを行うのに必要なコストおよび関連する労力を低減する方法およびシステムが求められている。さらに、半導体業界では、ＶＣＳＥＬ、ダイオード、ＬＥＤその他の半導体デバイスなど、裏表に接点を有する半導体コンポーネントの製造および試験で使用し得るウェハレベルバーンイン（ＷＬＢＩ）方法およびシステムが求められている。本発明者たちは、コンポーネントのウェハレベルバーンインを実現する方法およびシステムを提供することによって、現在のバーンイン手順を改善することが有益であると認識していた。それにしたがって、現在の当技術分野に見られる欠点に対処する新規な方法および手段として本発明を説明し提示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に示す本発明のまとめは、本発明に特有の革新的特徴の一部を理解しやすくするためのものであり、完全な説明を行うためのものではない。本発明の様々な態様の完全な理解は、明細書全体、特許請求の範囲、図面および要約を全体的に理解することによって得られる。本発明の追加の目的および利点は、本明細書を読んだ当業者には明らかであろう。
【０００９】
本発明の特徴は、半導体デバイスのウェハレベルバーンインを実施する方法を提供することである。
本発明の特徴は、裏表に接点を有する半導体ウェハに電気的な接触を行う上部および下部接点プレートを含むＷＬＢＩシステムを使用する方法を提供することである。
【００１０】
本発明の別の特徴は、バーンイン手順中にウェハ温度を調整する助けとなる熱交換器を含むＷＬＢＩシステムを使用する方法を提供することである。
本発明の別の特徴は、任意選択で、グラファイト箔を使用して接点プレートおよび／またはウェハ接点の間の接触を容易にすることである。
【００１１】
本発明の別の特徴は、電力調整器を使用してバーンイン手順にかけられているウェハ上のコンポーネントを通して電流および電圧を供給することである。
本発明の別の特徴は、ウェハレベルバーンイン中に電流および温度レベルの要件を維持するのに必要な監視かつ自動調整を行う機器を使用することである。
【００１２】
本発明の別の特徴は、ウェハ支持ハードウエアを含むウェハレベルバーンインシステムを使用して、バーンイン手順にかけられているウェハを機械的に保持することである。
本発明のさらに別の特徴は、バーンイン手順にかけられているウェハに、制御された機械的なクランプ力を与え、電気的な接触を行い、温度インターフェースを提供するウェハ支持部を使用することである。
【００１３】
本発明の別の特徴は、半導体デバイスを含むウェハを製作し、それらをウェハレベルバーンインにかけ、バーンインの後でウェハから個々のデバイスを取り出し、動作するデバイスを使用（出荷）可能にする、半導体デバイスのウェハレベルバーンインを実現する方法を提供することである。
【００１４】
本発明のさらに別の特徴は、ウェハレベルバーンイン手順中に、ウェハに担持されたデバイスに電力をむらなく印加することを含むウェハレベルバーンイン方法を提供することである。
【００１５】
本発明の別の特徴は、ウェハレベルバーンイン手順中に、ウェハに担持されたデバイスに温度をむらなく与えることを含むウェハレベルバーンイン方法を提供することである。
本発明の別の特徴は、ウェハレベルバーンイン手順中に、ウェハに担持されたデバイスに電力および温度をむらなく与えることを含むウェハレベルバーンイン方法を提供することである。
【００１６】
ウェハレベルバーンインにより、パッケージレベルバーンインの必要が少なくなり、コンポーネントの生産コストが下がる。ウェハに担持された半導体デバイス用に裏表に電気接点を有するウェハの両面に電気的なバイアスを印加する電極として働く２枚の別個のプレートを有するＷＬＢＩシステムを説明する。さらに、ウェハのデバイス面および／または基板面上のピンに同時に電気的な接触を行うための、形状がディスク状になり得るグラファイトのフェルト状材料などの可撓性導電層を説明する。この可撓性導電層により、ウェハに担持された各デバイスにおいて実効直列抵抗Ｒを与えることができ、そのため、電圧バイアスレベルをむらなく維持する助けとなる。また、バーンイン工程中、チャンバ接点からウェハ上に圧力がかかる際に、この可撓性導電層によりウェハの損傷を防ぐ。というのは、この可撓性導電層は、ウェハのデバイス面上のピンの接触面を吸収して変形することができるからである。バーンインにかけられているウェハに均一な温度を与えることができる冷却システムも説明する。
【００１７】
下部接点プレートを使用して前記半導体ウェハの基板表面に電気的かつ物理的な接触を行い、上部接点プレートを使用して半導体ウェハに担持された半導体デバイス用の個々の接点に電気的かつ物理的な接触を行い、前記上部および下部接点プレートに接続された電源から前記上部および下部接点プレートを介して前記半導体デバイスに電力を供給し、指定されたバーンイン基準に従って規定した期間中、前記半導体デバイスへの電力を監視かつ制御し、前記期間の完了時に電力を解除し、前記半導体ウェハへの電気的かつ物理的な接触を解除することによって、ウェハレベルバーンインを実施し得る。
【００１８】
本明細書に援用しかつ本明細書の一部を形成する添付の図に本発明をさらに示す。図では、別々の図を通じて同じ参照数字は、同じまたは機能的に類似した要素を指す。これらの図を本発明の詳細な説明と併せ読めば、本発明の原理を説明する助けとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の新規な特徴は、本発明の以下の詳細な説明を検討すれば当業者には明らかであり、また、本発明を実施することによって確認できよう。ただし、本発明の詳細な説明および提示した特定の例は、本発明のある実施形態を示しているが、単なる例として示すものであることを理解されたい。というのは、本発明の範囲内で様々な変更および改変が、本発明の詳細な説明および添付の特許請求の範囲から当業者には明らかであるからである。
【００２０】
本発明では、コンポーネントまたはデバイスレベルのバーンインの代わりに、はるかに低いコストでバーンイン結果が得られる新しい方法およびシステムを用いる。本発明のこの開示では、一般に、一度に１つのダイ／コンポーネントを取り扱う必要がある当技術分野で周知の現行の工程を用いるのではなく、各コンポーネントがウェハの一部として一体になっているが、多数のウェハベースのコンポーネントのバーンインを同時に行う方法を教示する。一般に、従来の方法はより労働集約的である。さらに、本発明により、ポストウェハバーンイン工程から生じるスクラップデバイスがかなり減少する。
【００２１】
図１を参照すると、従来技術の半導体デバイスの例が、ウェハ１００上のデバイス位置からの拡大図として示されている。一般に、この拡大図に示すデバイスは、ＶＣＳＥＬやＬＥＤなどの能動デバイスを例として示している。ＶＣＳＥＬなどのデバイスの活動領域１２０で光が生成かつ増幅され、デバイス表面上の窓または開口を通って出射（１１５）する。一般にデバイスおよびウェハの底面上に位置し、通常デバイスにマイナスの電位を印加するのに用いる共通接点１０５のところでデバイスに電位が与えられる。一般に、共通接点１０５は、ウェハ１００の基板に連結させることができる。一般にプラス（＋）の電位をデバイスに印加するのに用いる第２接点１１０は、通常デバイスの最上層として配置される。拡大図に示すデバイスは、デバイス製造時にウェハ１００から切断される。本発明以前では、パッケージングの前後いずれかで個々のウェハのバーンインを行うのが標準の慣行であった。本発明によって、いまやすべてのデバイスをウェハ１００から分離せずに（熱的かつ電気的）バーンイン試験にかけることが可能である。
【００２２】
図２を参照すると、本発明の重要な実施形態で使用する主要コンポーネントが示されている。ＷＬＢＩ（ウェハレベルバーンイン）システム２００に、上部接点プレート２１０と下部接点プレート２１５の間にウェハ１００を配設するところを示す。このシステムでは、２枚の電気接点プレート、すなわち接点プレート２１０および２１５しか含む必要がないことを理解されたい。ただし、本発明によれば、他の電気接点も使用し得る。さらに、半導体ウェハを垂直に受けるようにシステムを考案し得るはずであることを理解されたい。この場合には、上部接点プレート２１０を第１接点プレート、下部接点プレート２１５を第２接点プレートと称し得る。ここでの説明を詳細に行うために、ＷＬＢＩシステムは重力を利用し、したがって、水平で動作すると仮定する。それにしたがって、次に、上部接点プレート２１０および下部接点プレート２１５を用いて、ウェハ１００に正負の電位を与える。前に図１に示したように、下部接点プレート２１５によって、（ウェハ基板であり得る）共通接点１０５により電気的な接触が行われる。上部接点プレート２１０により、ウェハ１００上に形成された各デバイスに対して、それぞれの表面接点１１０を介して直接電気的な接触を行うことができる。
【００２３】
ウェハの生成／処理中に、ウェハ１００の上面（またはデバイス面）上の凹凸が大きくなるか、あるいは、上部接点プレート２１０の表面上にも凹凸が形成され得ることを理解されたい。これらの凹凸により、電位がウェハ上のすべてのデバイスに印加されないことがある。すべてのデバイスに上部接点プレート２１０から電位が与えられるようにするために、任意選択で、共通接点１１０を介して上部接点プレート２１０とウェハ１００の間に導電性かつ可撓性の層２２０を挿入し得る。可撓性層２２０により、ウェハ１００のデバイス面上への機械的な圧力を小さくすることもできる。任意選択で、共通接点１０５を介して下部接点プレート２１５とウェハ１００の間にも可撓性層２２０を挿入して、ウェハ１００上への過剰な機械的圧力を防止し得る。制御器２３０によって上部接点プレート２１０を制御することができる。この制御器により、デバイス接点１１０の表面、あるいは可撓性導電材料２２０を使用するときにはその表面に対して、上部接点プレート２１０の表面を最適な向きにすることができる。この制御器により、上部接点プレート２１０のＸ−Ｙ−Ｚ方向制御を行うことができる。
【００２４】
バーンイン工程中、上部接点プレート２１０を通して、ウェハ１００の表面上に形成されたすべてのデバイス接点１１０に直接、熱エネルギー２４０を与えることができる。任意選択の可撓性層２２０を用いる場合には、熱エネルギーはそれをも通してウェハ１００に達するのに十分な大きさでなければならない。工程中、ウェハのところでバーンイン温度を一定に維持するために、熱交換器２２５を使用し得る。熱交換器２２５により、下部接点プレート２１５を介してウェハ１００に冷却作用を及ぼすことができる。熱交換器２２５は、ウェハ１００の温度を一定に調整するために、ヒートシンク材料、液体冷却、空冷または当技術分野で周知の他の熱伝達方法を含み得る。
【００２５】
図３を参照すると、図２で説明したシステムのコンポーネントの動作中に観察し得る配置が示されている。バーンイン試験中に、このシステムの上部接点部分３１０は、ウェハ１００の上面（たとえば、個々のデバイス接点１１０）または可撓性層２２０に接触するように置かれる。上部接点部分３１０がウェハ１００の表面に最適に配置されるように、可撓性層２２０によってそのような配置が容易であるときでも、上部調節機構３３０により、上部接点プレート２１０をウェハ表面に対して相対的に移動させる、あるいは「ならす」ことができる。可撓性層２２０は、ウェハ１００上のデバイス接点との電気的な接触を容易にするばかりでなく、上部接点部分３１０から、ウェハまたはウェハ上の個々のデバイスを損傷し得る機械的圧力が加えられないようにする助けにもなろう。可撓性層２２０の可撓的な性質により、ウェハまたはウェハ上の個々のデバイスの破損などの損傷を低減または防止し得る。上部接点部分３１０を通して熱エネルギー３４０を印加しながら、下部接点部分３２０によって温度調整３５０を実現し得る。
【００２６】
図４を参照すると、可撓性層２２０およびウェハ１００が示されている。バーンイン手順にかけるウェハ１００を、ウェハ表面４１０が図２の上部接点プレート２１０に向かって上向きになる状態で、図２に示した下部接点プレート２１５の上面上に載せる。次いで、ウェハ表面４１０の上面上に可撓性層２２０を載せる。好ましくは、可撓性層２２０がウェハ１００の外周よりもわずかに大きいほぼ「ディスク」形状になるように切断または形成する。図４に、可撓性層２２０とウェハ底面４２０を合わせたものを示す。図では、ウェハ１００の直径よりも可撓性層２２０の直径を大きく示す。
【００２７】
可撓性層２２０は、使用される際に、導電性、熱伝導性を有し、かつ機械的に圧縮可能である中間接点材料として動作すべきである。可撓性層２２０は、バーンイン回路に十分な電気抵抗を付加して、ウェハ１００全体にわたりダイごとの電流の変動を最小限に抑えるべきである。可撓性層２２０は、半導体ウェハに熱が出入りして移動するように熱伝導性も有するものでなければならない。可撓性層２２０は、不均一なウェハと電極表面全体が均一に接触し、かつ半導体ウェハ表面（上面および／または下面）への損傷を防止するために機械的に圧縮可能でなければならない。使用し得るいくつかの材料には、ｚ軸エラストマ、導電エラストマ、導電ゴム、金属フィルム、金属含浸ポリマーフィルム、グラファイトディスクおよび犠牲パターン化金属が含まれるが、これらに限定されるものではない。たとえば、米国オレゴン州Ｔｒｏｕｔｄａｌｅ所在のＴｏｙｏ  Ｔａｎｓｏ  ＵＳＡ（製造者兼販売業者）がＰＥＲＭＡ  ＦＯＩＬと称するグラファイト箔ディスクを、高純度のグラファイトシートから切断することができる。ＰＥＲＭＡ  ＦＯＩＬの特性を以下に示す。
【００２８】
温度範囲：−２００℃〜＋３，３００℃
圧縮率（表面に直交する方向）：４５％
熱伝導率（表面に平行な方向）：１２０Ｋｃａｌ／ｍ．Ｈｒ℃
熱伝導率（表面に直交する方向）：４Ｋｃａｌ／ｍ．Ｈｒ℃
固有電気抵抗（表面に平行な方向）：９００μΩ−ｃｍ
固有電気抵抗（表面に直交する方向）：２５０，０００μΩ−ｃｍ
熱膨張係数（表面に平行な方向）：５×１０−６／℃
熱膨張係数（表面に直交する方向）：２×１０−４／℃
【００２９】
図５を参照すると、本発明によるウェハレベルバーンインに有用なシステム５００が示されている。図には、ウェハ１００および任意選択の可撓性層２２０がバーンイン位置に示されている。図３に示した上部接点部分３１０の制御は、たとえば手動の制御器５１０によって実現し得る。たとえば、機械的な調節機構を時計回りまたは半時計回りに回転することによって、上部接点部分３１０をそれぞれ上または下に移動させることができる。システム５００の上部アセンブリ５４０および下部アセンブリ５５０における電位は、アセンブリ５４０と５５０の間に配置し得る電気絶縁体５３０によって得られる。もちろん、電気的な絶縁はシステム５００の他の位置でも実現し得ることが当業者には理解されよう。図５に示すように、下部アセンブリ５５０は熱交換器５２０を含み得る。
【００３０】
図６を参照すると、本発明によるＷＬＢＩシステム６００が、ウェハレベルバーンイン工程中に電力、熱出力、測定および制御機能を提供する協働コンポーネントとともに示されている。電力は、電力発電機６１０によって上部および下部接点アセンブリ６１５、６２０に供給し得る。熱出力は、図６に示すように、上部接点プレート６１５の真上に接触するように配置し得る熱カップリング６４０によって上部接点アセンブリに供給し得る。温度は、熱電対６５０によって監視し得る。熱電対６５０は、熱カップリング６４０および熱交換器６６０が協働することによって、熱出力発生器６３０および熱交換器６６０と協働してウェハ上の温度を一定に維持することができる。電力は、電力発電機６１０または当技術分野で周知の他の電気機器によって維持し得る。図６に示すように、熱交換器６６０により、液体、空気、ヒートシンク材料または温度制御手段およびその等価物の任意の組合せによって温度制御を行うことができる。
【００３１】
図７を参照すると、ＷＬＢＩシステム７００が上部接点プレート７０５を上下する機構７１０を含む本発明の別の実施形態が示されている。機構７１０は、液圧、エアシリンダ、空気圧その他の手段で制御し得る。図７には、発電機からの電気配線を固定し得る電気接点７２０および７３０も示す。電気絶縁体７４０の別の任意選択位置を、システム７００のベース７６０近くの熱交換器７５０の下に示す。
【００３２】
図８に、本発明によるＷＬＢＩシステム８００に役立つ機械コンポーネント８１０、電気コンポーネント８２０、制御コンポーネント８３０および測定コンポーネント８４０を示す。システム８００は、ＶＣＳＥＬウェハのバーンインで成功裏に試験が行われたものである。
【００３３】
次に、本発明によるＷＬＢＩを実施する方法を説明する。異なる半導体ウェハでは、工程、時間、電気量／熱量その他のパラメータは変動する可能性があることを理解されたい。以下の例でＶＣＳＥＬを用いることや、正確な方法、工程、時間および電気量／熱量は、本発明の方法およびシステムを限定するものと解釈すべきではない。
【００３４】
図９を参照すると、本発明による、あるロットのウェハを受け取ってウェハレベルバーンインにかける工程を示す流れ図が示されている。バーンインにかける前に、工程９０５で、ウェハ、グラファイトディスクおよび接点プレートを清浄化すべきである。工程９１０で、ＶＣＳＥＬウェハおよびグラファイトディスク（可撓性層２２０）を下部接点プレート上にロードする前に、一般にウェハの上面外側縁部上に刻印されているウェハ番号を確認し、それを記録すべきである。ウェハの底面が下部接点プレートに面しかつ接触するように下部接点プレート上に載せる。次いで、可撓性層２２０を用いる場合には、それをウェハ上面（デバイス側）上に載せる。その後、工程９１５で、（ウェハに損傷を与えないように）接触力を小さくして各接点プレートを注意深く閉じる。次いで、工程９２０で、接点プレートに電気的に接続される電源バイアス電流を選択したバーンイン設定に設定し、このバイアス電流を動作レベルまで増加させる。その後、工程９２５で、冷却ファンなどの熱交換器およびヒータなどの熱源をオンにして適切なバーンイン設定にする。
【００３５】
バーンイン工程が開始されると、工程９３０で、バーンインログ／書式にバーンイン開始情報および設定の記録を記録し得る。バーンイン工程中、各ウェハごとに、工程９３５でウェハバーンイン電流および温度を監視する。この工程は、デバイスや応用例に応じて数時間または数日かかることがある。
【００３６】
バーンイン工程期間が完了した後で、工程９４０で、ウェハに供給するバイアス電流を下げ、最終的にオフにする。工程９４０でヒータもオフにする。工程９４５で、情報ログにバーンイン停止時刻その他の観察情報の記録を記録し得る。通常、工程９５０で、ウェハを３０℃未満に冷却する。冷却期間後、工程９５５で熱交換器（電源から電力を供給されるファンを含み得る冷却機器）をオフにする（安全上ならびに静電放電の理由から、他の装置もオフにすべきである）。次いで、工程９６０で接点プレートを開く。その後、工程９６５でウェハおよび可撓性ディスク材料を取り外す。次いで、工程９７０でウェハを清浄化してグラファイト（その他の可撓性層２２０）の粒子を取り除き、工程９７５でウェハをその工程ロットに戻す。次いで、そのロットから別のＶＣＳＥＬウェハをシステム中にロードするか、あるいはそのロットが完了している場合には、そのロットを次の工程（たとえば、試験の検証やデバイスの組立て）に進めることができる。
【００３７】
半導体ウェハは、ＥＳＤ（静電放電）を考慮に入れて取り扱わなければならないことは周知のことである。半導体ウェハおよびデバイスを取り扱う際には常に、適度に清浄で静電気のない機器、手順および材料を用いるべきである。
【００３８】
上記工程で、接点プレートを閉じている間の「バイアス電流の増減」および機械的圧力を参照した。次に、これらの重要な処理上の考察に照らして、このＷＬＢＩ処理方法のより詳細な情報を提供する。
【００３９】
バーンインを行う前に最初にウェハを清浄化する際、作業表面上にリントフリー紙を載せる。アセトンに浸したリントフリーの薄い紙を用いて、導電性グラファイトディスク（可撓性層２２０）を拭いて粒子を取り除く。空気でほこりを払う製品でウェハの両面に吹き付けて、載っているだけの粒子を丁寧に取り除く。アセトンに浸したリントフリーの薄い紙を用いて、バーンインシステムの上部および下部接点プレートを拭いて粒子を取り除くこともできる。特に、前のウェハバーンイン工程から残ったままになっていることがあるグラファイトその他の粒子を取り除く。システムの接点プレートおよびウェハ区域も、空気でほこりを払う製品によって吹付けを行うことができる。
【００４０】
ウェハレベルバーンインにかける必要がある新しいウェハのロット番号およびウェハ番号を確認し、次いで、それをログシートに記録する。図１０に、ログシートの例を示す。一般に、ウェハ番号はウェハの上面縁部上に印字されている。
【００４１】
次いで、図２に示すように、ウェハと可撓性層２２０（すなわち、導電性ディスク材料）を用いる場合にはシステム中にロードする。ロードする際、通常、ウェハを取扱い用ピンセットで持ち上げ、ウェハフラットを上に向けて下部接点プレート上に載せる。次いで、ピンセットで可撓性層２２０を持ち上げ、図４に示すように、可撓性層２２０の平らな縁部がウェハの平らな縁部に合致するようにＶＣＳＥＬウェハの上面上に載せる。
【００４２】
次いで、ウェハおよびディスク上に接点プレートを閉じる。システムには、手動または自動で接点を閉じる機器を備えることができる。ここでは、自動化されたシステムを閉じる工程を説明する。自動的に接点を閉じる機器を閉じる準備を行う際に、上部接点プレートのエアシリンダの空気圧ゲージを１０：＊５ｐｓｉに設定する。次いで、接点プレートに関連する「下降」ボタンを初期化して接点プレートを閉じる。その後、接点プレートが閉じる間、ウェハおよび／またはグラフィックディスクを監視して、それらが動いたり、滑ったりしないようにする。それらが動いたために必要となった場合には、操作者は、プレートを開き、これらの工程を繰り返す必要がある。
【００４３】
操作者は、接点プレートが閉じた後、システムおよびウェハが安定するのを約１分待つべきである。次いで、空気圧ゲージを監視しながら、以下の順序のとおりにエアシリンダによって生成される圧力を増加させる。
【００４４】
２０：＊５ｐｓｉを１分間
３０：＊５ｐｓｉを１分間
４０：＊５ｐｓｉを１分間
５０：＊５ｐｓｉを１分間
ＶＣＳＥＬについての試験結果を通じて示された最終的な動作条件から、エアシリンダの圧力ゲージを５０：＊５ｐｓｉに設定するのが最適であることがわかった。これは、ウェハ全体にわたって６．３ｋｇ／ｃｍ２（９０ｐｓｉ）のクランプ力に相当する。
【００４５】
このプロセスでは次に、電気接点全体にわたってバイアス電流を増加させる。まず、操作者は、（起動時の供給電流サージから保護するために）電圧センサ／電圧計のリード線を互いに短絡させるべきである。次に、操作者は、５００アンペア用の電源をオンにする。開始時の公称設定値は、開路電圧を３．０ボルト未満、短絡電流をゼロアンペアとすることができる。電圧感知用リード線を短絡させた状態で、電源は、電圧出力については約０ボルト、電流出力については約０アンペアとなるはずである。まず、電源バイアス電流を１０アンペアに設定する。次いで、操作者は、電圧感知電圧計のリード線の短絡を解除する。その時点で、供給出力電圧は、１〜２ボルトに増加しているはずである。操作者は、以下の工程に従って（通常、電源機器に付いている電流設定ノブを用いて）手動でバイアス電流をゆっくりと増加させる。
【００４６】
１２０アンペアのウェハでは、
（感知用リード線の短絡を解除した後で）１０アンペアを２分間、
２０アンペアを３分間、
４０アンペアを４分間、
８０アンペアを５分間、
１２０アンペアを最終的なバーンイン設定とする。
【００４７】
１７０アンペアのウェハでは、
（感知用リード線の短絡を解除した後で）１０アンペアを１分間、
２０アンペアを２分間、
４０アンペアを２分間、
８０アンペアを３分間、
１２０アンペアを３分間、
１７０アンペアを最終的なバーンイン設定とする。
【００４８】
４８０アンペアのウェハでは、
（感知用リード線の短絡を解除した後で）２０アンペアを１分間、
４０アンペアを２分間、
８０アンペアを３分間、
１６０アンペアを４分間、
２４０アンペアを５分間、
３２０アンペアを５分間、
３６０アンペアを５分間、
４００アンペアを５分間、
４４０アンペアを５分間、
４８０アンペアを最終的なバーンイン設定とする。
【００４９】
バイアス電流をゆっくりと増加させて、温度の移行が過大にならないようにすることが重要である。温度が過大に移行すると、ウェハにショックを与え、ウェハが割れる恐れがある。上記の電流増加率では、温度の移行は毎分５℃未満に制限されることになる。様々なウェハタイプで通常用いるバーンイン電流については、表１を参照されたい。
【００５０】
【表１】
0005009487.tif 000002
【００５１】
次に、操作者は、熱電対の読取り値でウェハ基板温度を確認すべきである。ＶＣＳＥＬウェハで用いるウェハ温度は、たとえば、２５℃から、バーンイン温度である１２５℃に一定に増加させるべきである。次いで、熱交換器を作動させる。熱交換器が冷却ファンと組み合わせたヒートシンク型である場合、（まだ動作していない場合には）冷却ファンの電源スイッチをオンにし、表１に示すデバイス仕様に従って熱監視用の温度（たとえば、８５℃または１２５℃）を設定して冷却ファンを制御すべきである。この時点で、自動運転式ファンは、基板温度が設定した制御温度よりも高くなったときに周期的にオン／オフを繰り返してウェハを冷却することができる。
【００５２】
ウェハ／ウェハ基板の温度は、熱電対の読取り値から確認することができる。ウェハ温度は、毎分５℃未満の割合で指定したバーンイン温度に向かって一定に増加し得る。１２０アンペアおよび１７０アンペアのウェハタイプの場合、操作者は、ウェハ基板温度が５０℃よりも高くなったときに、上部プレートヒータの電源をオンにすべきである。一般に、４８０アンペアのウェハタイプでは、バーンイン温度に達するのに上部プレートヒータは必要ない。バーンイン条件が１２５℃のウェハタイプではウェハ基板温度が１００℃に達したときに、バーンイン条件が８５℃のウェハタイプでは６０℃に達したときに、ＶＣＳＥＬウェハのウェハバーンインが「開始」したとみなすことができる。図１０に示すバーンインログの適切なスペースに開始時刻その他の情報の記録を記録し得る。
【００５３】
バーンイン開始時に、ウェハ基板温度が指定したバーンイン温度（ＶＣＳＥＬの場合、たとえば、８５℃または１２５℃±５℃）で安定化するまで、操作者は、ウェハを注意深く監視し、全バーンイン中（たとえば、ＶＣＳＥＬウェハの場合、２０時間）定期的にウェハ基板温度をチェックすべきである。冷却ファンは、温度が±５℃の範囲に入るように周期的にオン／オフを繰り返すはずである。１２０アンペアおよび１７０アンペアのウェハでは、ファンが周期動作することはほとんどない。４８０アンペアのウェハでは、約２分間隔でファンが周期的にオン／オフすることになる。バーンイン中は、電源電流も定期的に監視して、公称バイアス電流が維持されていることを検証すべきである。ウェハに対して熱的かつ電気的な接触が適切に維持されていることを確実にするために、クランプ（接触）圧も定期的に確認して、やはり適切な設定（たとえば、ＶＣＳＥＬでは５０：＊５ｐｓｉ）が維持されていることを検証すべきである。上部接点プレートヒータも定期的に監視して、適切な温度読取り値が維持されていることを検証することができる。ウェハ基板温度が許容最大値（ＶＣＳＥＬではたとえば１３５℃）よりも高くなった場合、冷却ファンを「オン」位置にすることによって速やかに補正処置をとるべきであり、必要な場合には、電源バイアス電流を下げ、オフにする。
【００５４】
バーンイン期間の完了時に、電流を減少させ、ヒータをオフにする。ＶＣＳＥＬの場合、操作者は、以下に示すように（ウェハにショックを与え、ウェハが割れる恐れがあるような温度の移行を避けるために）電源バイアス電流を注意深く減少させ、上部プレートヒータをオフにする。
【００５５】
１２０アンペアのウェハ：
上部プレートヒータがオンの状態で、バーンイン設定は１２０アンペアである。上部プレートヒータをオフにし、
８０アンペアを３分間、
４０アンペアを３分間、
２０アンペアを３分間、
１０アンペアを３分間、
０アンペアにしてバイアスの遮断を完了する。
【００５６】
１７０アンペアのウェハ：
上部プレートヒータがオンの状態で、バーンイン設定は１７０アンペアである。上部プレートヒータをオフにし、
１２０アンペアを３分間、
８０アンペアを３分間、
４０アンペアを３分間、
２０アンペアを３分間、
１０アンペアを３分間、
０アンペアにしてバイアスの遮断を完了する。
【００５７】
４８０アンペアのウェハ：
上部プレートヒータがオフの状態で、バーンイン設定は４８０アンペアである。
４００アンペアを３分間、
３６０アンペアを３分間、
３２０アンペアを３分間、
２４０アンペアを３分間、
１６０アンペアを３分間、
８０アンペアを３分間、
４０アンペアを３分間、
２０アンペアを３分間、
１０アンペアを３分間、
０アンペアにしてバイアスの遮断を完了する。
【００５８】
バイアス遮断後、電圧感知用リード線を互いに短絡させる。
この手順により、電源が、ウェハおよび接点プレート全体にわたって−１．０ボルトに振れるのを防げるはずである。その後、電源をオフにする。次いで、バーンインログに停止時刻と日付を記録する。停止時刻は、操作者がバーンイン電流の立ち下げサイクルを開始した時刻とすることができる。次いで、クランプ力がかかり、バイアス電流がゼロであり、冷却ファンがバーンイン設定に設定された状態で、ウェハを冷却して基板温度を８０℃未満にする。１２０アンペアのウェハの場合には、冷却ファンがバーンイン設定に設定された状態で、ウェハを７０℃未満に冷却する。通常、この冷却期間にかかる時間は２０分未満である。基板温度が８０℃未満（１２０アンペアのウェハの場合は７０℃未満）に下がると、冷却ファンが「オン」位置に変わり得る。ファンは最高回転数で連続動作する。こうすると、冷却速度が加速される（ただし、ウェハ温度が毎分５０℃未満で移行するように行われる）。ウェハ基板温度が３０℃未満に下がると、冷却ファンは「自動」位置に変わり得る。通常、ファンが全開の状態で、この冷却期間にかかる時間は２０分未満のはずである。
【００５９】
接点プレートを開くには、以下の順序に従って、接点プレートのクランプ空気圧ゲージ設定を３．５ｋｇ／ｃｍ２（５０ｐｓｉ）から０．７ｋｇ／ｃｍ２（１０ｐｓｉ）に下げるべきである。
【００６０】
５０：＊５ｐｓｉ（バーンイン設定）
４０：＊５ｐｓｉを１分間
３０：＊５ｐｓｉを１分間
２０：＊５ｐｓｉを１分間
１０：＊５ｐｓｉを１分間
操作者は、接点を開くために接点の「上昇」スイッチを作動させる。上部接点プレートは、ゆっくりと開くはずである。操作者は、この開く工程中に、ウェハおよびディスクが張り付いたり、滑ったりして動くか観察すべきである。操作者は、必要な場合には、ウェハが下部プレートから滑り落ちないようにピンセットで保持しなければならない。上部接点プレートの上方への動きが止まったら、ウェハおよびディスクをいつでも取り出すことができる。ウェハおよびディスクは、下部プレート上で互いに張り付いているはずである。下部接点プレートから取り出した後で（ウェハのいずれかの面に可撓性層２２０を使用している場合には、それをウェハから剥がした後で）、ウェハに割れその他の目に見える損傷を調べるべきである。通常、バーンイン手順ログにウェハに関するすべての情報および観察結果を記録すると、この手順が完了する。
【００６１】
ここで説明した接触方法は、裏表に接点を備えた電子デバイス用のものである。これには、たとえば、ＶＣＳＥＬタイプのレーザ、他のレーザ、ＬＥＤ、半導体ダイオードその他のタイプの電子デバイスが含まれる。この接触方法では、バイアスを印加するのに、ウェハの各面に対して１つの電極、合計２つの別個の電極を備えることが好ましい。可撓性層２２０を使用すると、全ウェハ表面およびウェハ全体のすべてのデバイスを覆って接触を行うことができる。
【００６２】
ウェハのサイズと形状に相当するディスクとして形成した可撓性かつ／またはグラファイト製の材料としてここで説明した可撓性層２２０を、電極（接点プレート）とウェハの間で、ウェハの片面または両面に追加することもできるし、あるいはまったく付けないことも可能である。上記の図４に関してある程度詳細に説明したように、中間接点層２２０は、電気的かつ熱的な伝導性を有し、機械的に圧縮可能である。
【００６３】
このＷＬＢＩシステムには、電子、電気、機械、測定および制御の技術分野で現在利用可能な装置、機器および設計を含めることができる。これらには以下のようなものがあるが、それらに限定されるものではない。
【００６４】
・ウェハ両面の全表面積に接触してバイアスを印加し、かつ機械的な接触を行う２つ以上の電極
・ウェハ全体にわたって均一にバイアスおよび温度を与える、電気的かつ熱的に高い伝導性を有する２つ以上の電極
・制御されかつ測定された機械的な力の印加と解除により接触を行う機械的に圧縮可能な電極
・コンポーネントパッケージ応用例を再現するために、ウェハの基板接点を貫通する熱経路および必要に応じた各電極への熱の注入／各電極からの熱の除去によって、コンポーネントパッケージ応用例中の熱の流れをまねる温度制御型熱交換器構造
・空冷または液冷によって電子デバイス用ウェハの一方の面から熱を取り去ることができる温度制御型熱交換器構造
・空冷または液冷によって電子デバイス用ウェハの片面または両面から熱を取り去り、また、それらに熱を注入することができる温度制御型熱交換器構造
・電子デバイス用ウェハのそれぞれの面上の電極に熱電対を挿入して電極プレート温度を測定し、その信号を利用して、電子デバイス用ウェハへの熱の注入／ウェハからの熱の除去を制御する温度制御システム
・最初に小さな力でウェハ全面に接触を行い、電子デバイス用ウェハ表面に均一に置かれるモジュラー式２セクション型セルフレベリング電極接点プレートと、第１接点プレートの中央で大きな力で接触を行う第２接点プレート。旋回式インターフェースにより、接点プレートおよび電子デバイス用ウェハの非平坦性が自己補正される。
【００６５】
・平面接触に対して接触面積を広くし、かつ接触抵抗を小さくするために、２つのセクションの間に球面接点（または他の類似の幾何形状面）を有するモジュラー式２セクション型セルフレベリング電極接点プレート
・フィンを備えた広い区域中に熱を導き、中央フィン区域上に高速空気流を向け、次いで、フィンから、加熱空気が取り出される出口面に向けてその空気流を流すことによって電極から熱を取り去る熱交換器構造
・電極／熱交換器部品全体を交換することなく定期的に電極を交換することができる脱着可能なペデスタル型電極接点区域
・電子デバイス用ウェハ中への金属のマイグレーションを妨げ、電極の酸化を妨げ、かつウェハおよび／または中間接点材料への低抵抗接触を実現する金および／またはニッケルメッキなどの電極上の表面メッキ
・接点電極から定温表面への熱ガイドによって接点電極を一定温度に維持する熱交換器構造。これは、接点電極から１００℃の沸騰水容器内への熱ガイドなどであるが、これに限定されるものではない。電子デバイス用ウェハからの所与の熱流および所与の熱ガイドの寸法に対して、定温表面に対して相対的に一定のデルタ温度を維持することができる。
【００６６】
・液体の気化熱によって電極から熱を取り去る熱交換器構造。これには、自動液体レベル監視器によって液体の補充が行われる沸騰水が含まれるが、これに限定されるものではない。
【００６７】
・熱ガイドの寸法を調節して熱抵抗値を調節することによって接点電極温度を調節する熱交換器構造。このような調節には、熱ガイド中のねじ切り穴に挿入して熱ガイドの断面積および有効熱抵抗値を変える調節可能なねじが含まれるが、これに限定されるものではない。
【００６８】
・電気損による過剰な熱が生じないように電気的かつ熱的な特性が十分に良好な電気的接触をもたらし、電極からバイアス供給源に至る熱流によるバイアス供給源の損傷を防止する、接点電極とバイアス供給源の間の電気的なバイアス接続部。この接続部には、低電気抵抗の金属ＢＵＳのバーまたはケーブルが含まれるが、これらに限定されるものではない。この場合、これらのバー／ケーブルを空冷または液冷して、これらのバー／ケーブルを流れ落ちる熱を取り去る。
【００６９】
・および／または上記品目の任意の組合せ
次に、以下の説明では、ＶＣＳＥＬウェハバーンインの検討に的を絞るが、この原理は他の半導体ウェハにも適用することができる。一般に、ＶＣＳＥＬウェハ製品は、７．６ｃｍ（３インチ）径（そのうち７．４ｃｍ（２．９インチ）径が平らな部分）、通常は厚さ０．２０ｍｍ（０．００８インチ）〜０．３６ｍｍ（０．０１４インチ）の円形ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）半導体ウェハである。このウェハには、上面上にメタライゼーションパターンが加工され、底面上に全面メタライゼーションが施されている。ウェハレベルバーンイン工程は動力バーンインであり、直流２０ｍＡが標準だが、ある種の製品では直流５〜２０ｍＡが供給される電流制限型であり、ウェハ上の各デバイスには約２ボルトが供給され、１２５℃±５℃に制御されるのが標準だが、ある種の製品では８５〜１５０℃に設定され、標準では空気の周囲環境で２０時間行う。各ウェハは、（デバイスのタイプに応じて）２４，０００〜５８，０００個のデバイスを有し、総バーンイン電源電流要件は１２０〜１，２００アンペアであり、０〜５ボルトの範囲が可能な電源電圧が必要である。
【００７０】
典型的なＶＣＳＥＬウェハの電力消費量は、１枚のウェハ当たりのデバイス数および１つのデバイス当たりのバイアス電流に応じて、２００ワット〜２，０００ワットの範囲である。本発明のバーンインシステムには金属電極が設けられる。これらの電極は、制御された圧力で（０．７０ｋｇ／ｃｍ２（１０ｐｓｉ）〜７．０ｋｇ／ｃｍ２（１００ｐｓｉ）重の範囲で調整可能であり、±０．３５ｋｇ／ｃｍ２（５ｐｓｉ）に制御可能）ウェハの両面にクランプされ、ロード／アンロード時に開く。ＶＣＳＥＬウェハ表面の形状にほぼ一致し、一般に厚さ約０．３８ｍｍ（０．０１５インチ）であることがわかっているグラファイト箔（すなわち、可撓性層２２０）をＶＣＳＥＬウェハのパターン化した上面上に挿入して、電気的かつ熱的な伝導性をもつ緩衝層を提供する。バーンイン中、グラファイト箔およびウェハの組合せによってかなりの熱が生じることになり、バーンインシステムにより温度管理を行ってウェハ底面温度を目標値に維持しなければならない。この熱負荷に対処するには、空気および／または液体による冷却が有効である。
【００７１】
本発明者たちは、１，２００ワットまでウェハ温度を１２５℃に維持し、ウェハ温度１４０℃では１，４００ワットまで制御する空冷ウェハレベルバーンインシステムを開発した。最大電力消費での目標性能は、１，６００ワットの電力消費でウェハ温度を１２５℃に維持することである。このＷＬＢＩシステムは、エアシリンダによるクランプを利用して最大３１８ｋｇ（７００ポンド）の力をウェハ上に加える。ウェハ基板温度が熱電対から制御ボックスに送られ、それによって、冷却ファンのオン／オフが行われて下部接点プレートの中央で目標温度±５℃を維持する。下部銅プレート全体の温度プロフィールでは、縁部で中央の読取り値から約１０℃落ちる。熱の経路はほぼ下向きであり、下部銅接点プレートを通り、冷却フィンを備えた大型の銅製ヒートシンクに至り、冷却フィンを通して強制的に空気を通過させる。１７ｃｍ３／分（６００ｃｆｍ）の能力をもつプロペラ式ファンを使用する。補助ヒータを上部接点プレートに連結して、低電流ウェハ製品については熱を注入する。
【００７２】
ＶＣＳＥＬウェハバーンインを実現するのに用いるシステムは、７．６ｃｍ（３インチ）径ウェハに対して目標値０．７０ｋｇ／ｃｍ２（１０ｐｓｉ）〜７．０ｋｇ／ｃｍ２（１００ｐｓｉ）で調整可能なウェハ接触圧力を均一に印加すべきである。これは、７．６ｃｍ（３インチ）径ウェハに対して合計で３２ｋｇ（７０ポンド）〜３１８ｋｇ（７００ポンド）のクランプ力に相当する。この圧力は、±０．３５ｋｇ／ｃｍ２（５ｐｓｉ）に制御すべきである。２０時間のバーンイン中、１２０〜１，２００アンペアで調整可能な直流電流を０〜５ボルトの範囲でウェハおよびウェハ上に形成したデバイスに印加する。電圧の制御は±１％以内とすべきである。
【００７３】
２０時間のバーンイン中、たとえば７．６ｃｍ（３インチ）径ウェハに対して、最大２，０００ワットの熱を放散して、目標値８５〜１５０℃の範囲に±５℃の温度公差でウェハ温度を制御すべきである。接触圧力、バイアス電流／電圧およびウェハ温度の加熱／冷却は、バーンイン開始／完了時に、制御され調整可能な方式で増減すべきである。バーンイン中および立ち上げ／立ち下げ時のウェハ接点プレート全体にわたる接触圧力、バイアス電流、バイアス電圧およびウェハ（下部接点プレート）温度を監視し、データのログ記録を行うべきである。
【００７４】
ＷＬＢＩシステムの機械部品に選択する材料のタイプは、アルミニウムおよび銅であるが、他の材料のタイプも含み得る。支持用機械加工部品はアルミニウムが好ましく、すべての大電流経路用の材料は、金／ニッケルメッキ接点を備えた銅が好ましく、それによって、ガリウムヒ素ＶＣＳＥＬウェハ中への銅マイグレーションを遮断し、かつ銅の酸化および寄生抵抗／熱の生成を妨げる。
【００７５】
好ましくは、上部／下部接点プレート（２１０と２１５）は、約７６ミクロン（０．００３インチ）まで自己平坦化されるべきである。グラファイトディスク（可撓性層２２０）は約７６ミクロン（０．００３インチ）に圧縮することができ、それによって、いくらかのウェハ／プレート平行度の変動が補償される。このシステムは、ＶＣＳＥＬの２０時間バーンイン中、連続して動作し得るべきである。このシステムの想定し得る使用率は、４時間のロード／アンロード時間で１週６日間以上動作することである。
【００７６】
好ましくは、接触圧力、バイアス電流および温度を制御し、制御した時間にわたり、ウェハを破損することなく、ＶＣＳＥＬウェハのバーンインを行うべきである。立ち上げおよび立ち下げ工程は制御可能とすべきである。好ましくは、接点プレート区域は平坦、滑らか、かつ清浄にして、ウェハの破損が生じ得る不規則な表面をなくすべきである。センサ装置を備えたＰＣベースのログ記録システムを用いて、監視を自動化し、周期的に読取り値を提供することができる。ＰＣベースのシステムにより、接触圧力、バイアス電流、接点プレートバイアス電圧、下部接点プレート温度、上部接点プレート温度およびログデータを立ち上げおよび立ち下げ時には毎分監視し、次いで、２０時間のバーンイン期間中には５分おきに監視し得る。各システム／ウェハのバーンインロットごとのデータログを、ネットワークサーバのところまでアップロードし得るデータファイルに入力することができる。
【００７７】
監視については、電源を較正し、バイアス電流に関する信号を供給することができる。電圧計により、接点プレートバイアス電圧を測定し得る。熱電対を上部／下部接点プレート中に挿入して温度を測定し得る。
【００７８】
温度過昇警報によりバイアス電源を停止するトリガをかけ、それによって、熱発生源を取り除くべきである。システム用空気圧の低下が生じた場合、ウェハ接触力が失われるので、システム警報のトリガをかけるべきである。ＵＰＳ（無停電電源装置）を使用して補助の１１０ＶＡＣ制御電子回路をサポートし、それによって、１１０ＶＡＣ電力が低下した場合にシステムを保護すべきである。３相電力の低下が生じた場合、ウェハおよびシステムを救済するための対応措置をとり得るようにシステム警報のトリガをかけるべきである。
【００７９】
ＰＣによる制御／自動化データログ記録システムで使用するソフトウエアにより、いくつかのＷＬＢＩシステムを同時に制御し監視し得る。ネットワークサーバのところまでアップロードすることができ、マイクロソフト（登録商標）互換ソフトウエア（たとえば、エクセルなど）で閲覧できるデータログファイルが出力されると好ましい。イーサネットなどのネットワークインターフェースにより、必要なネットワーク接続および機器の遠隔制御を行うことができる。
【００８０】
好ましくは、各ＷＬＢＩシステムは、電源に３相２０８Ｖ交流２０Ａを使用すべきであり、制御ボックスの電子回路には単相１１０ＶＡＣ２０Ａを使用すべきである。
このシステムは、ウェハ取扱い中の操作者に対して、ＥＳＤ（静電放電）用の保護接続部を提供すべきである。ウェハ接点プレートは電源端子に電気的に接続し、それによってＥＳＤを防止する。
【００８１】
このバーンイン工程では、ある決まった時間にわたり高温かつ直流電流下でウェハベースのデバイスを動作させることによって、ＶＣＳＥＬの性能が「安定化」することがすでに試験的に示されている。コンポーネントバーンインは、温度１２５℃、電流２０ｍＡ、継続時間２０時間で成功裏に試験が行われている。ウェハベースの試験用コンポーネントは、バーンインにかけたウェハから個々のコンポーネントを取り出して組み立てた後で「安定化」したことが確認され、各デバイスごとに、１４時間の「動作」バーンイン中に光出力の変化が追跡された。
【００８２】
試験中、１枚のウェハ当たり５０，０００個のダイを有する「ダイシュリンク」ウェハとともにこのＷＬＢＩシステムを動作させた。これにより、１つのダイ当たり２０ｍＡで１枚のウェハ当たり１，０００アンペアが引き出され、１．６Ｖの順電圧降下で合計１，６００ワットの電力が消費された。このウェハのＶＦ×ＩＦによる電力消費量が、ウェハを１２５℃までもっていく熱発生器となっていた。したがって、このシステムでは、１２５℃を維持するために制御された方式でこの熱を取り除かなければならなかった。本発明は、全容量１，０００アンペアで、最大２，１００ワットの放散能力で動作することが示された。デルタＰＯ（光出力）が適切に安定化することを確認するために全ウェハに対してＷＬＢＩ試験を行って、いくつかの興味深い効果が判明した。プロトン型ＶＣＳＥＬと酸化物型ＶＣＳＥＬでは挙動が異なり、それによって、電流がウェハ中を流れる方式の理解が増した。ＷＬＢＩは、コンポーネントバーンイン工程で得られた安定化にほぼ近いことが実証された。本発明の教示から、ＷＬＢＩは、８７０アンペアアレイのＶＣＳＥＬ製品に対して実現可能であり、ウェハの裏表その他の表面に電気接点を有する他の半導体製品（たとえば、ＬＥＤ）に用いるように適合させることができる。
【００８３】
いくつかの熱交換器設計を利用して、本発明によってバーンインを行うウェハの温度管理を実現することができる。次に、これらの様々な温度管理に関する任意選択肢を論じる。
【００８４】
図１１に、下部接点プレート２１５と、最終的には試験にかけられているウェハ１００とを冷却する助けとなる熱交換器２２５として使用することができるヒートシンクの上面図および側面図を示す。図１１を参照すると、システムの下部接点プレート２１５から熱を引き出すのに使用可能なヒートシンク９００の上面１１１０および側面１１２０の図が示されている。ヒートシンク９００は、大部分の図、特に図２（参照数字２２５）、図３および図５（参照数字５２０）に示す熱交換器として定位置に配置する。このヒートシンクは銅製とすることができ、取付け穴を使用して、接点プレートおよびシステムのフレームに機械的に固定する。このヒートシンクは、放熱部分の表面積が十分に大きく、かつ通気が十分になされ、それによって、それ自体が冷却され、かつ最終的に接点プレートが冷却されるように形成する。（図示しない）ファンを、放熱部分に向けてヒートシンクの下に配置して、冷却を促進することができる。放熱部分を通して（図示しない）液体を循環させて、冷却の助けとすることもできる。
【００８５】
図１２に、電気的に絶縁されたファイバガラス製マウント１２２０を用いて、アルミニウムベース１２１０にヒートシンク９００を装着する、本発明によるＷＬＢＩシステムの下部アセンブリ１２００の斜視図を示す。他の材料を用いることもできることが当業者には理解されよう。
【００８６】
図１３に、液体を使用してシステムの下部接点部分を冷却し得る、本発明の別の実施形態の側面図を示す。図１３を参照すると、ＷＬＢＩシステム１３００が、銅製チャック１３１０を冷却するための液冷式の熱交換器１３０５とともに全体的に示されている。図に示すシステム１３００により、離れた水源１３１５から冷却液容器１３０５に水（または他の冷却液）を供給する。銅製チャック１３１０は、細長い銅製熱伝導体１３２５を介して冷却液と熱的に連通する。冷却動作中に冷却液はポート１３３０を通って気化し得る。銅製チャック１３１０を冷却するためにより多くの冷却液が必要になると、新しい冷却液が液体ライン１３３５を介して容器１３０５に追加される。
【００８７】
熱伝導体として、たとえば直径８．０５ｃｍ（３．１７インチ）の銅製熱伝導体１３２５を使用すると、１，０００Ｗの熱負荷の場合、チャック１３１０の表面よりも５．１ｃｍ（２．０インチ）下に沸騰水レベルがくる必要があり、２，０００Ｗでは、チャック１３１０の表面よりも２．５ｃｍ（１．０インチ）下に沸騰水レベルがくる必要がある。沸騰水表面が、チャック１３１０の上面にずっと近い場合には、熱伝導性がより低い材料を使用し得る。
【００８８】
銅製熱伝導体１３２５は、常に沸騰水中を延びていなければならない。直径約８．０４ｃｍ（３．１７インチ）、高さ約１０ｃｍ（４．０インチ）の熱導電体／チャックシリンダが最適であり得る。熱伝導体１３２５およびチャック面はともに、直径８．０４ｃｍ（３．１７インチ）とし得る。
【００８９】
図１４に、図１３で説明したシステムに類似の液冷システムの別の透視側面図を示す。図１４に示すシステムでは、予熱素子１４１０を使用して液体温度を制御し得る。
図１５に、下部接点プレートアセンブリ１５１０がその中に形成した穴１５２０その他の経路を有し、それによって、温度センサが、下部接点プレート１５１０によって支持されるウェハ中央に最も近い接点プレート１５１０の中央付近のプレート温度の正確な測定値を取得し得る本発明の別の実施形態の側面図を示す。図１５には、銅管１５３０その他の入力ポートを通して直接下部接点プレート１５１０の底面１５４０上に冷却液を供給する機構も示す。
【００９０】
図１６に、上部接点プレート１６１０がハウジング１６２０内に含まれる、本発明の別の実施形態の側面図を示す。上部プレートのレベル調節機構１６３０により、上部接点プレート１６１０のレベリングを行うことができる。下部接点プレートは、もはや別のユニットとして示しておらず、その代わりに、熱交換ユニット１６４０の一部として一体化して示されている。図１６に示すように、動作中、熱交換ユニット１６４０に供給される冷却液が、入力ポート１６５０を通して供給され、接点プレート／熱交換器１６６０の下面に吹き付けられる。
【００９１】
図１７に、ウェハと、（可撓性層２２０に類似の）導電層１７０５を用いる場合にはそれにも接触する上部接点プレート１７１０および下部接点プレート１７２０の別の透視側面図を示す。冷却液および／または加熱液体が、上部および下部接点プレートアセンブリ内部のチャンバ／液体槽１７３０に供給される。
【００９２】
図１８に、上部接点プレート１８１０および下部接点プレート１８２０が、ウェハと、（可撓性層２２０に類似の）導電層１８０５を用いる場合にはそれにも接触するシステム１８００の別の透視側面図を示す。この場合には、冷却液および／または加熱液体が、上部接点プレート１８１０および下部接点プレート１８２０に連結されたシャフトの周りに巻いたコイル／配管１８３０に供給され、コイル／配管１８３０を介してアセンブリに供給される。上部接点プレート１８１０および下部接点プレート１８２０は、ニッケル−金メッキされた銅として示されている。図１８には、上部プレート１８１０に対するレベリング動作を行い、バーンインにかけられているウェハ１８０５に対して均一に圧力をかける、半球形の接点１８４０も示されている。
【００９３】
本明細書に記載した実施形態および例は、本発明およびその実際上の応用例を一番よく説明し、それによって、当業者が本発明を実施し利用し得るように示したものである。ただし、上記説明および例は単なる例として示されていることが当業者には理解されよう。当業者には本発明の他の変形形態および改変形態は明らかであり、添付の特許請求の範囲は、このような変形形態および改変形態を包含することを意図している。上記の説明は、本発明の範囲を網羅または限定するためのものではない。添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、上記教示に照らして多くの改変および変形が可能である。本発明を用いる際には、異なる特性を有するコンポーネントを含み得ることが企図されている。本発明の範囲は、あらゆる点で均等物を完全に認識した上で、本明細書に添付の特許請求の範囲によって定義するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】底部層および上部層上に電気接点を有する従来技術の半導体デバイスを示す拡大図ならびにこの拡大図に示すデバイスを複数個含む従来技術のウェハを示す図である。
【図２】システムが、電気的かつ熱的な接触をウェハに与え、自己調節型の上部接点アセンブリによって物理的な圧力の印加を制御し、熱交換器によって温度を調整し得る本発明の一実施形態を示す図である。
【図３】上部および下部接点アセンブリがウェハの電気接点と接触しているところを示す本発明の別の実施形態を示す図である。図では、アセンブリ全体を貫通して熱が流れるように示されており、この熱は熱交換器によって設定温度近くに調整される。
【図４】ウェハに類似した形状に形成してウェハ上の半導体に共通の電気接点を提供するように使用し得る導電性の可撓性ウェハ接触材料を示す図である。この材料はウェハ表面（デバイス面）も覆う。（図では、ウェハ底面を前にして示す。）
【図５】プラス（＋）電位とマイナス（−）電位のそれぞれのアセンブリの間に電気絶縁／障壁手段を設けるようにウェハ接触アセンブリを支持し、かつ、熱交換器と、熱的かつ電気的な試験（すなわちウェハレベルバーンイン）にかけられているウェハとを支持するフレーム構造を示す本発明の別の実施形態を示す図である。
【図６】電力源、熱出力源および熱電対／温度測定機器が、システムの上部および下部アセンブリならびに熱交換器による温度制御を実現する任意選択手段に接続される本発明の別の実施形態を示す図である。
【図７】液圧、エアシリンダ、空気圧その他の手段で制御し得る上部接点プレート上下機構を示す本発明の別の実施形態を示す図である。
【図８】本発明によるＷＬＢＩシステムに使用する機械、電気および測定コンポーネントを示す図である。
【図９】本発明によるＷＬＢＩを実現する方法の各工程を示す流れ図である。
【図１０】本発明によるＷＬＢＩ手順中に使用するサンプルログまたは記録を示すシートである。
【図１１】下部接点プレートと、最終的には試験にかけられているウェハとを冷却する助けとなる熱交換器として使用することができるヒートシンクの上面および側面を示す図である。
【図１２】電気的に絶縁されたファイバガラス製マウントを使用してアルミニウムベースにヒートシンクを装着する、本発明によるＷＬＢＩシステムの下部アセンブリを示す斜視図である。
【図１３】液体を使用してシステムの下部接点部分を冷却し得る、本発明の別の実施形態を示す側面図である。
【図１４】予熱素子を使用して液体温度を制御し得る液冷システムを示す別の透視側面図である。
【図１５】下部接点プレートがその中に形成した穴を有し、それによって、温度センサが、下部接点プレートによって支持されるウェハ中央に最も近い接点プレート中央付近のプレート温度の正確な測定値を取得し得る本発明の別の実施形態と、銅管を通して直接下部接点プレートの底面上に冷却液を供給する新しい構成を示す側面図である。
【図１６】上部接点プレートがハウジング内に含まれ、上部プレートのレベル調節機構により、上部接点プレートのレベリングを行うことができ、下部接点プレートが、接点プレート／熱交換器下面に冷却液を吹き付けることができる熱交換ユニットの一部として緊密に一体化される、本発明の別の実施形態を示す側面図である。
【図１７】上部および下部接点プレートがともに冷却液手段を利用してウェハの温度を維持する、本発明の別の実施形態を示す図である。
【図１８】冷却液および加熱液体が、液体配管によって上部および下部接点プレートアセンブリに供給され、球形の接点が、バーンインにかけられているウェハに対して上部プレートのレベリング動作を行う、ウェハおよび導電層に接触する上部および下部接点プレートを示す別の透視側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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