JP2007035737A - Wafer holder, and wafer prober provided with wafer holder - Google Patents
Wafer holder, and wafer prober provided with wafer holder Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007035737A JP2007035737A JP2005213753A JP2005213753A JP2007035737A JP 2007035737 A JP2007035737 A JP 2007035737A JP 2005213753 A JP2005213753 A JP 2005213753A JP 2005213753 A JP2005213753 A JP 2005213753A JP 2007035737 A JP2007035737 A JP 2007035737A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chuck top
- wafer
- support
- wafer holder
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ウェハの電気的特性を検査するためのウェハプローバに使用されるウェハ保持体、及びそのウェハ保持体を搭載したウェハプローバに関するものである。 The present invention relates to a wafer holder used in a wafer prober for inspecting electrical characteristics of a wafer, and a wafer prober on which the wafer holder is mounted.
従来、半導体の検査工程では、被処理物である半導体基板（ウェハ）に対して加熱処理（バーンイン）が行われてきた。即ち、ウェハを通常の使用温度よりも高温に加熱することにより、不良になる可能性のある半導体チップを加速的に不良化させて取り除き、出荷後の不良の発生を予防することが行われてきた。このバーンイン工程では、半導体ウェハに半導体回路を形成した後、個々のチップに切断する前に、ウェハを加熱しながら各チップの電気的な性能を測定して、不良品を取り除いている。 Conventionally, in a semiconductor inspection process, a heat treatment (burn-in) has been performed on a semiconductor substrate (wafer) that is an object to be processed. In other words, by heating the wafer to a temperature higher than the normal use temperature, semiconductor chips that may become defective are accelerated and removed to prevent the occurrence of defects after shipment. It was. In this burn-in process, after forming a semiconductor circuit on a semiconductor wafer and before cutting into individual chips, the electrical performance of each chip is measured while heating the wafer to remove defective products.
このようなバーンイン工程では、ウェハを加熱するためのヒータを内蔵したチャックトップが用いられている。また、従来のチャックトップは、ウェハの裏面全面をグランド電極に接触させる必要があるため、金属製のものが用いられている。そして、金属製のチャックトップの上にウェハを載置し、内蔵したヒータで加熱しながら、通電用の電極ピンを多数備えたプローブカードをウェハに押し当ててウェハの電気的特性を検査する。その際、チャックトップを搭載したウェハ保持体を駆動系により所定の位置まで移動させ、プローブカードにウェハを押し当てるという動作が繰り返される。このバーンイン工程においては、スループットの向上のために、プロセス時間の短縮が強く求められている。 In such a burn-in process, a chuck top incorporating a heater for heating the wafer is used. Further, the conventional chuck top is made of metal because the entire back surface of the wafer needs to be in contact with the ground electrode. Then, the wafer is placed on a metal chuck top, and a probe card having a large number of electrode pins for energization is pressed against the wafer while being heated by a built-in heater, and the electrical characteristics of the wafer are inspected. At that time, the operation of moving the wafer holder on which the chuck top is mounted to a predetermined position by the drive system and pressing the wafer against the probe card is repeated. In this burn-in process, reduction of process time is strongly demanded in order to improve throughput.
しかし、上記したようにプローブカードにはチャックトップ上に載置したウェハが数十ｋｇｆから数百ｋｇｆの強い力で押し当てられるため、チャックトップが薄いと変形してしまい、ウェハとグランド電極との間に接触不良が発生することがある。そのため、従来の金属製のチャックトップは、チャックトップ及びウェハ保持体の剛性を保つ目的で、厚み１５ｍｍ以上の厚い金属板を用いる必要があった。その結果、チャックトップに内蔵したヒータの昇温及び降温に長時間を要し、スループット向上の大きな障害となっていた。 However, as described above, the wafer placed on the chuck top is pressed against the probe card with a strong force of several tens of kgf to several hundred kgf. In some cases, contact failure may occur. Therefore, a conventional metal chuck top needs to use a thick metal plate having a thickness of 15 mm or more in order to maintain the rigidity of the chuck top and the wafer holder. As a result, it takes a long time to raise and lower the temperature of the heater built in the chuck top, which is a major obstacle to improving the throughput.
このような問題に対して、特開２００１−０３３４８４号公報には、厚い金属板の代わりに、薄くても剛性が高く、変形しにくいセラミックス基板を用い、その表面に薄い金属の導体層を形成したウェハプローバが提案されている。このセラミックス基板の表面に金属導体層を形成したチャックトップは、剛性が高く変形しにくいので接触不良を起こすことがなく、且つ熱容量が小さい小さいため短時間で昇温及び降温が可能であるとされている。そして、チャックトップを設置するための支持台として、アルミニウム合金やステンレスなどを使用することが記載されている。
上記特開２００１−０３３４８４号公報に記載のウェハプローバは、セラミックス基板を用いているため剛性が高く、変形しにくいものである。しかしながら、近年では半導体デバイスの微細化に伴って、測定時の単位面積あたりの荷重が増加しているため、測定時の変形を充分抑制することができず、接触不良を完全には防止できない状況となってきている。 The wafer prober described in JP-A-2001-033484 has a high rigidity and is difficult to be deformed because it uses a ceramic substrate. However, in recent years, with the miniaturization of semiconductor devices, the load per unit area at the time of measurement has increased, so deformation at the time of measurement cannot be sufficiently suppressed, and contact failure cannot be completely prevented It has become.
また、半導体デバイスの微細化に伴い、ウェハプローバに載置したウェハとプローブカードとの位置合わせに高い精度が要求されるようになってきている。しかし、ウェハを所定の温度、例えば１００〜２００℃程度に加熱した際、その熱がウェハ保持体を移動させるための駆動系に伝わり、駆動系の金属部品類が熱膨張し、これにより位置精度が損なわれるという現象が発生している。このことが原因となり、回路が特に微細な半導体ウェハの検査において、接触不良が発生しやすくなっている。 Further, with the miniaturization of semiconductor devices, high accuracy is required for alignment between a wafer placed on a wafer prober and a probe card. However, when the wafer is heated to a predetermined temperature, for example, about 100 to 200 ° C., the heat is transmitted to the drive system for moving the wafer holder, and the metal parts of the drive system are thermally expanded, thereby improving the position accuracy. The phenomenon that is damaged is occurring. Due to this, a contact failure is likely to occur in the inspection of a semiconductor wafer having a particularly fine circuit.
本発明は、このような従来の事情に鑑み、高い荷重を加えてもチャックトップの変形が小さく、ウェハとの接触不良を効果的に防止できるウェハ保持体を提供することを目的とする。また、特に高い精度が要求される微細回路を有する半導体ウェハをチャックトップ上に載置して加熱する際に、ウェハ保持体の駆動系の温度上昇を防止できるウェハプローバ用のウェハ保持体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide a wafer holder in which deformation of a chuck top is small even when a high load is applied, and contact failure with a wafer can be effectively prevented. Also provided is a wafer holder for a wafer prober that can prevent a temperature rise of a drive system of the wafer holder when a semiconductor wafer having a fine circuit requiring high accuracy is placed on the chuck top and heated. The purpose is to do.
上記目的を達成するため、本発明が提供するウェハ保持体は、ウェハ載置面上にウェハを載置・固定するチャックトップと、該チャックトップを支持する支持体とを有するウェハ保持体において、前記チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつきが５０μｍ以下であり、前記支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつきが５０μｍ以下であることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a wafer holder provided by the present invention includes a chuck top for placing and fixing a wafer on a wafer placement surface, and a support for supporting the chuck top. The thickness variation between the wafer mounting surface of the chuck top and the contact surface with the support is 50 μm or less, and the thickness variation between the bottom surface of the support and the contact surface with the chuck top is 50 μm or less. It is characterized by this.
上記本発明における好ましいウェハ保持体の一つは、前記支持体が円管部と台座部に分割された構造を有するものであって、該円管部のチャックトップとの接触面から台座部との接触面までの間の厚みばらつきが２５μｍ以下であり、前記台座部の底面から円管部との接触面までの間の厚みばらつきが２５μｍ以下であることを特徴とする。また、前記厚みばらつきが全て１０μｍ以下であることが更に好ましい。 One of the preferable wafer holders in the present invention has a structure in which the support is divided into a circular tube portion and a pedestal portion, and the pedestal portion from the contact surface with the chuck top of the circular tube portion. The variation in thickness between the contact surface and the contact surface with the circular tube portion is 25 μm or less. Moreover, it is more preferable that all the thickness variations are 10 μm or less.
また、本発明は、上記した本発明に係るいずれかのウェハ保持体を備えることを特徴とするウェハプローバ用ヒータユニット、及びこのヒータユニットを備えることを特徴とするウェハプローバを提供するものである。 In addition, the present invention provides a heater unit for a wafer prober comprising any one of the wafer holders according to the present invention, and a wafer prober comprising the heater unit. .
本発明によれば、ウェハを載置・固定するチャックトップと、そのチャックトップを支持する支持体を有するウェハプローバ用のウェハ保持体において、バーンイン工程でのウェハの電気的性能の測定に際して、高い荷重を加えてもチャックトップの変形が小さく、ウェハとの接触不良を効果的に防止することができる。また、特に高い精度が要求される微細回路を有する半導体ウェハの測定に際しても、ウェハをチャックトップ上に載置して加熱したとき、ウェハ保持体の駆動系の温度上昇を防止することで、ウェハとプローブカードとの位置精度を高めることができる。 According to the present invention, a wafer holder for a wafer prober having a chuck top for mounting / fixing a wafer and a support for supporting the chuck top is high in measuring the electrical performance of the wafer in the burn-in process. Even when a load is applied, deformation of the chuck top is small, and poor contact with the wafer can be effectively prevented. In addition, when measuring a semiconductor wafer having a fine circuit that requires particularly high accuracy, when the wafer is placed on the chuck top and heated, the temperature of the drive system of the wafer holder is prevented from rising. And the positional accuracy of the probe card can be increased.
本発明によるウェハ保持体の基本的な一具体例を、図１を参照して説明する。本発明のウェハプローバ用のウェハ保持体１は、チャックトップ導体層３を有するチャックトップ２と、このチャックトップ２を支持する支持体４とからなる。チャックトップ導体層３の表面は、チャックトップ２にウェハを載置・固定するためのウェハ載置面である。更に、このウェハ保持体１の支持体４は、ウェハプローバ用として、ウェハ保持体１全体を移動させるための駆動系（図示せず）に搭載される。
One basic example of the wafer holder according to the present invention will be described with reference to FIG. A
本発明のウェハ保持体１では、チャックトップ２のウェハ載置面（チャックトップ導体層３の表面）から支持体４との接触面までの間の厚みばらつきを５０μｍ以下とし、且つ支持体４の底面からチャックトップ２との接触面までの間の厚みばらつきを５０μｍ以下とする。チャックトップ２及び支持体４の厚みばらつきを上記のごとく制御することにより、測定時にプローブカードで荷重を掛けた際に、チャックトップ２の変形及びがたつきを効果的に抑制して、ウェハとの接触不良を防止することができる。
In the
また、チャックトップ２の厚み（チャックトップ導体層３の厚みを除く）は、８ｍｍ以上であることが好ましい。チャックトップの厚みが８ｍｍ未満であると、検査時に荷重をかけた際に、チャックトップの変形が大きくなり、接触不良が発生し、更にはウェハの破損を招くことがある。チャックトップの厚みが１０ｍｍ以上であれば、更に接触不良の確率を低減できるため一層好ましい。 The thickness of the chuck top 2 (excluding the thickness of the chuck top conductor layer 3) is preferably 8 mm or more. When the thickness of the chuck top is less than 8 mm, when a load is applied at the time of inspection, the deformation of the chuck top is increased, a contact failure occurs, and the wafer may be further damaged. It is more preferable that the thickness of the chuck top is 10 mm or more because the probability of contact failure can be further reduced.
本発明によるウェハ保持体１の別の具体例として、図２に示すように、支持体４を台座部４１と円管部４２とに分割した構造とすることができる。この構造のウェハ保持体１では、図２〜３に示すように支持体４の体積の大部分が空隙５で占められることになり、且つ台座部４１と円管部４２との接触界面が熱抵抗として機能する。そのため、上記したチャックトップ２の変形及びがたつきの抑制に加えて、チャックトップ２から支持体４を通じてウェハ保持体１の駆動系（図示せず）に伝わる熱量が低減し、駆動系の温度上昇を防止することができる。
As another specific example of the
上記のごとく支持体４が円管部４２を備える場合、円管部４２の肉厚は２０ｍｍ以下であることが好ましい。肉厚が２０ｍｍを超えると、チャックトップ２から支持体４を通じて、ウェハ保持体１の駆動系に伝わる熱量が増加するからである。しかし、円管部４２の肉厚が１ｍｍ未満になると、支持体４がプローブカードの荷重により変形、破損しやすくなる。また、円管部４２の高さは１０ｍｍ以上であることが好ましい。高さが１０ｍｍ未満であると、チャックトップ２から支持体４を通じて、ウェハ保持体４の駆動系に伝わる熱量が増加するからである。更に、台座部４１の厚みは１０ｍｍ以上であることが好ましく、厚みが１０ｍｍ未満では、支持体４自身がプローブカードの荷重により変形、破損する恐れがあるため好ましくない。
As described above, when the
図２に示すように、支持体４が円管部４２を備える構造のウェハ保持体１においては、支持体４の剛性を保ち且つチャックトップ２の変形を抑制するために、円管部４２のチャックトップ２との接触面から台座部４１との接触面までの間の厚みばらつきを２５μｍ以下とし、且つ台座部４１の底面から円管部４２との接触面までの間の厚みばらつきを２５μｍ以下とする。尚、この場合においても、図１の場合と同様に、チャックトップ２のウェハ載置面から支持体４との接触面までの間の厚みばらつきは、５０μｍ以下とすることが必要である。
As shown in FIG. 2, in the
更に、上記した厚みばらつきを全て１０μｍ以下とすれば、チャックトップの変形及びがたつきを更に小さくすることができる。即ち、図１のウェハ保持体１においては、チャックトップ２のウェハ載置面から支持体４との接触面までの間の厚みばらつき、及び支持体４の底面からチャックトップ２との接触面までの間の厚みばらつきを、それぞれ１０μｍ以下とすることは好ましい。また、図２のウェハ保持体１においては、これに加えて、円管部４２のチャックトップ２との接触面から台座部４１との接触面までの間の厚みばらつき、及び台座部４１の底面から円管部４２との接触面までの間の厚みばらつきを、それぞれ１０μｍ以下とすることが好ましい。
Furthermore, if all the thickness variations described above are 10 μm or less, the deformation and shakiness of the chuck top can be further reduced. That is, in the
半導体の検査工程においては、チャックトップのウェハ載置面に載置・固定したウェハの加熱を必要としない場合もあるが、近年では１００〜２００℃程度までの加熱を必要とする場合が多い。そのため、本発明のウェハ保持体においても、例えば図４又は図５に示すように、発熱体６を備えることが好ましい。即ち、支持体４が円管形状でない場合には、例えば図４に示すように、支持体４のチャックトップ２との接触面に薄い空隙部５１を設け、チャックトップ２に固定した発熱体６を空隙部５１の内部に収納すればよい。また、支持体４が円管形状の場合は、図５に示すように、チャックトップ２に固定した発熱体６を支持体４の円環部４２の空隙５に収納する。
In the semiconductor inspection process, it may not be necessary to heat the wafer mounted and fixed on the wafer mounting surface of the chuck top, but in recent years, heating to about 100 to 200 ° C. is often required. Therefore, it is preferable that the wafer holder of the present invention also includes a
上記発熱体６としては、図６に示すように、抵抗発熱体６１を絶縁体６２で挟み込んだものが、構造として簡便であるので好ましい。抵抗発熱体には、金属材料を用いることができる。例えば、ニッケル、ステンレス、銀、タングステン、モリブデン、クロム、及びこれらの金属の合金を用いることができ、特にステンレスあるいはニクロムが好ましい。ステンレス及びニクロムは、その金属箔から発熱体の形状に加工する時、エッチングなどの手法により抵抗発熱体回路パターンを比較的精度良く形成することができる。また、安価であり、耐酸化性を有するので、使用温度が高温であっても長期間の使用に耐えることができるなどの利点がある。
As the
抵抗発熱体を挟み込む絶縁体としては、耐熱性を有するものであれば特に制約はなく、例えば、マイカ、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを用いることができる。絶縁体が樹脂である場合、絶縁体の熱伝導率を高める目的で、樹脂中にフィラーを分散させることができる。フィラーの材質としては、樹脂との反応性が無ければ特に制約はなく、例えば窒化硼素や、窒化アルミニウム、アルミナ、シリカなどを挙げることができる。 The insulator that sandwiches the resistance heating element is not particularly limited as long as it has heat resistance. For example, mica, silicon resin, epoxy resin, phenol resin, or the like can be used. When the insulator is a resin, a filler can be dispersed in the resin for the purpose of increasing the thermal conductivity of the insulator. The filler material is not particularly limited as long as there is no reactivity with the resin, and examples thereof include boron nitride, aluminum nitride, alumina, and silica.
発熱体あるいは抵抗発熱体を形成する手法としては、上記した金属箔のエッチングの外に、例えばチャックトップのウェハ載置面と反対側の面に、溶射やスクリーン印刷などの手法によって絶縁体層を形成し、その上にスクリーン印刷あるいは蒸着などの手法により抵抗発熱体層を所定のパターンに形成して、発熱体とする方法がある。尚、金属箔からなる発熱体は、チャックトップにネジ止めなどの機械的手法で固定することができる。 As a method of forming the heating element or resistance heating element, in addition to the above-described etching of the metal foil, for example, an insulator layer is formed on the surface opposite to the wafer mounting surface of the chuck top by a technique such as spraying or screen printing. There is a method of forming a heating element by forming a resistance heating element layer in a predetermined pattern by a method such as screen printing or vapor deposition. The heating element made of metal foil can be fixed to the chuck top by a mechanical method such as screwing.
尚、発熱体によりチャックトップを加熱して、例えば２００℃でウェハを検査する際、ウェハ保持体の支持体底面の温度は１００℃以下であることが好ましい。支持体底面の温度が１００℃を超えると、ウェハ保持体の駆動系の熱膨張により接触不良が発生するからである。更には、２００℃で検査した後、室温で検査を行う場合は、冷却に長い時間を要することになるため、スループットの悪化につながるからである。 Note that when the chuck top is heated by a heating element to inspect the wafer at 200 ° C., for example, the temperature of the bottom surface of the support of the wafer holder is preferably 100 ° C. or less. This is because if the temperature of the bottom surface of the support exceeds 100 ° C., contact failure occurs due to thermal expansion of the drive system of the wafer holder. Furthermore, when the inspection is performed at room temperature after the inspection at 200 ° C., it takes a long time for cooling, which leads to a deterioration in throughput.
支持体が円管部と台座部からなる場合のウェハ保持体について、発熱体への給電部付近の一例を拡大して図７に示す。支持体４の円管部４２には貫通孔４４が形成され、その貫通孔４４内に発熱体６に給電するための電極線７あるいは電磁シールドの電極線を挿通することが、電極線の取り回しが簡単になるため好ましい。この場合、貫通孔４４の形成位置としては、円管部４２の内周面に近いことが、円管部４２の強度低下を最低限に抑制できるため好ましい。尚、図７以外の図面では、簡略化のため電極線や貫通孔は省略している。
FIG. 7 is an enlarged view of an example of the vicinity of the power feeding portion to the heating element for the wafer holder in the case where the support is composed of a circular tube portion and a base portion. A through
本発明のウェハ保持体では、支持体が円管部と台座部からなる場合、その支持体は円管部とともに複数の柱状体を備えてもよい。例えば、図８及び図９に示すように、チャックトップ２と円管部４２との間に複数の柱状体４３を配置し、これらの柱状体を円管部４２と組み合わせて支持体４とすることにより、支持体４及びチャックトップ２の変形を増加させることなく、ウェハ保持体４の駆動系に伝わる熱量をより低減させることができるため好ましい。
In the wafer holder of the present invention, when the support body is composed of a circular pipe part and a pedestal part, the support body may include a plurality of columnar bodies together with the circular pipe part. For example, as shown in FIGS. 8 and 9, a plurality of
また、支持体が円管部と台座部からなる場合、図１０に示すように、その支持体の円管部４２の中心部付近に支持棒８が具備されていることが好ましい。この支持棒８により、プローブカードで荷重をかけた際のチャックトップの変形を更に抑制することができる。この支持棒の材質は、円管部の材質と同一であることが好ましい。円管部及び支持棒が発熱体からの熱により熱膨張する際、両者の材質が異なると、熱膨張係数差により円管部と支持棒との間に段差が生じるため好ましくない。
Further, when the support body is composed of a circular pipe part and a pedestal part, it is preferable that a
上記支持棒の大きさは、断面積が０.１〜１００ｃｍ２であることが好ましい。断面積が０.１ｃｍ２未満では支持の効果が十分でなく、支持棒が変形しやすくなる。また、支持棒の断面積が１００ｃｍ２超えると、駆動系に伝わる熱量が増加するため好ましくない。支持棒の断面形状は特に制約はなく、円柱形状、三角柱、四角柱などであってよい。支持棒を支持体に固定する方法としては、活性金属によるロウ付けや、ガラス付け、ネジ止めなどが挙げられるが、ネジ止めが特に好ましい。支持棒を台座部にネジ止めすることによって、脱着が容易となり、更には固定時に熱処理を行う必要がないため、支持体や支持棒の熱処理による変形を抑えることができるからである。 The support rod preferably has a cross-sectional area of 0.1 to 100 cm 2 . If the cross-sectional area is less than 0.1 cm 2 , the support effect is not sufficient, and the support bar is easily deformed. Moreover, it is not preferable that the cross-sectional area of the support rod exceeds 100 cm 2 because the amount of heat transmitted to the drive system increases. The cross-sectional shape of the support rod is not particularly limited, and may be a cylindrical shape, a triangular prism, a quadrangular prism, or the like. Examples of the method for fixing the support rod to the support include brazing with an active metal, glassing, and screwing, but screwing is particularly preferable. This is because by screwing the support bar to the pedestal portion, it becomes easy to attach and detach, and further, since it is not necessary to perform heat treatment at the time of fixing, deformation due to heat treatment of the support and the support bar can be suppressed.
本発明のウェハ保持体においては、支持体のヤング率は２００ＧＰａ以上とすることが好ましい。支持体のヤング率を２００ＧＰａ以上とすることにより、支持体の変形を小さくできるため、その上に搭載されるチャックトップを支えて、その変形を効果的に抑制することができる。また、支持体の熱伝導率は４０Ｗ／ｍＫ以下とすることが好ましい。支持体の熱伝導率を４０Ｗ／ｍＫ以下とすることにより、チャックトップから支持体を通じて、ウェハ保持体の駆動系に伝わる熱量が更に低減し、駆動系の温度上昇を効果的に防止できるからである。 In the wafer holder of the present invention, the Young's modulus of the support is preferably 200 GPa or more. By setting the Young's modulus of the support to 200 GPa or more, the deformation of the support can be reduced, so that the chuck top mounted thereon can be supported and the deformation can be effectively suppressed. The thermal conductivity of the support is preferably 40 W / mK or less. By setting the thermal conductivity of the support to 40 W / mK or less, the amount of heat transferred from the chuck top to the drive system of the wafer holder through the support can be further reduced, and the temperature rise of the drive system can be effectively prevented. is there.
上記のようなヤング率及び熱伝導率を有する支持体の材質として、各種のセラミックス材料を用いることができる。その中でも、支持体の材質としては、加工性やコストを考慮すると、ムライト、アルミナ、あるいはムライト−アルミナ複合材料が好ましい。 Various ceramic materials can be used as the material for the support having the above Young's modulus and thermal conductivity. Among them, the material for the support is preferably mullite, alumina, or mullite-alumina composite material in consideration of workability and cost.
一方、チャックトップのヤング率は２５０ＧＰａ以上であることが好ましい。チャックトップのヤング率が２５０ＧＰａ未満では、検査時に荷重をかけたときのチャックトップの変形が大きくなり、接触不良が発生し、更にはウェハの破損を招くこともある。ヤング率が３００ＧＰａ以上であれば、更に接触不良の確率を低減できるため一層好ましい。また、チャックトップの熱伝導率は１５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ未満では、チャックトップ上に載置するウェハの温度の均一性が悪化し好ましくない。熱伝導率が１５Ｗ／ｍＫ以上であれば、検査に支障の無い程度の均熱性を得ることができ、１７０Ｗ／ｍＫ以上であればウェハの均熱性は更に向上するため好ましい。 On the other hand, the Young's modulus of the chuck top is preferably 250 GPa or more. When the Young's modulus of the chuck top is less than 250 GPa, the deformation of the chuck top is increased when a load is applied during inspection, a contact failure occurs, and the wafer may be damaged. A Young's modulus of 300 GPa or more is more preferable because the probability of poor contact can be further reduced. The thermal conductivity of the chuck top is preferably 15 W / mK or more. If the thermal conductivity is less than 15 W / mK, the uniformity of the temperature of the wafer placed on the chuck top is not preferable. If the thermal conductivity is 15 W / mK or more, it is possible to obtain a soaking property that does not hinder the inspection, and if it is 170 W / mK or more, the soaking property of the wafer is further improved.
上記のようなヤング率及び熱伝導率を有するチャックトップの材質として、種々のセラミックス、金属−セラミックス複合材料などが挙げられる。金属−セラミックス複合材料としては、比較的熱伝導率が高く、ウェハを加熱した際に均熱性が得られやすいもの、例えば、アルミニウムと炭化ケイ素との複合材料、シリコンと炭化ケイ素との複合材料が好ましい。これらのうち、シリコンと炭化ケイ素の複合材料（Ｓｉ−ＳｉＣ）は、１７０〜２２０Ｗ／ｍＫという高い熱伝導率を有するとともにヤング率が高いため特に好ましい。 Examples of the material of the chuck top having the above Young's modulus and thermal conductivity include various ceramics and metal-ceramic composite materials. As the metal-ceramic composite material, a material having a relatively high thermal conductivity and which can easily obtain a soaking property when the wafer is heated, for example, a composite material of aluminum and silicon carbide, a composite material of silicon and silicon carbide, or the like. preferable. Among these, a composite material of silicon and silicon carbide (Si—SiC) is particularly preferable because it has a high thermal conductivity of 170 to 220 W / mK and a high Young's modulus.
チャックトップの材質としてセラミックスを用いる場合には、チャックトップと発熱体の間に絶縁層を形成する必要がないという利点がある。セラミックスの中でも、特にアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライト、アルミナとムライトの複合材料は、ヤング率が比較的高く、プローブカードの荷重による変形が小さいため好ましい。これらの中で窒化アルミニウムは、１７０Ｗ／ｍＫと特に高い熱伝導率を有している点で好ましい。 When ceramics is used as the material for the chuck top, there is an advantage that it is not necessary to form an insulating layer between the chuck top and the heating element. Among ceramics, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, mullite, and a composite material of alumina and mullite are particularly preferable because they have a relatively high Young's modulus and small deformation due to the load on the probe card. Among these, aluminum nitride is preferable in that it has a particularly high thermal conductivity of 170 W / mK.
また、アルミナに関しては、比較的低コストで、高温における絶縁性が優れている点で好ましい。アルミナは一般に焼結時の焼結温度を低下させるために、シリコンやアルカリ土類金属などの酸化物などを添加しているが、その添加量を減らしてアルミナの純度を上げれば、コストは上昇するが絶縁性は更に向上する。純度９９.６％以上で高い絶縁性が得られ、９９.９％以上では特に絶縁性は高くなる。また、アルミナは純度が上がると、絶縁性と同時に熱伝導率も向上し、純度９９.５％において熱伝導率が３０Ｗ／ｍＫとなる。アルミナの純度は、絶縁性、熱伝導率及びコストを考慮して適宜選択することができる。また、チャックトップを形成する材質は金属であってもよく、ヤング率、熱伝導率の点から、タングステン、モリブデン、あるいはこれらの合金が好ましい。 Alumina is preferable because it is relatively low cost and has excellent insulation at high temperatures. Alumina generally adds oxides such as silicon and alkaline earth metals to lower the sintering temperature during sintering. However, if the amount of alumina is reduced to increase the purity of alumina, the cost will increase. However, the insulation is further improved. High insulation properties are obtained with a purity of 99.6% or more, and insulation properties are particularly high with a purity of 99.9% or more. Further, when the purity of alumina is increased, the thermal conductivity is improved at the same time as the insulating property, and the thermal conductivity becomes 30 W / mK at a purity of 99.5%. The purity of alumina can be appropriately selected in consideration of insulation, thermal conductivity, and cost. The material forming the chuck top may be a metal, and tungsten, molybdenum, or an alloy thereof is preferable from the viewpoint of Young's modulus and thermal conductivity.
本発明のウェハ保持体では、チャックトップは表面にチャックトップ導体層を有し、そのチャックトップ導体層表面がウェハ載置面を形成している。このチャックトップ導体層は、チャックトップが絶縁体の場合にはグランド電極としての役割を有し、それ以外にも発熱体などからの電磁ノイズの遮断、腐食性のガス、酸やアルカリの薬液、有機溶剤、水などからチャックトップを保護する役割がある。チャックトップ導体層の材質としては、銅、チタン、ニッケル、貴金属、タングステン、モリブデンなどを用いることができる。 In the wafer holder of the present invention, the chuck top has a chuck top conductor layer on the surface, and the chuck top conductor layer surface forms a wafer mounting surface. This chuck top conductor layer has a role as a ground electrode when the chuck top is an insulator, in addition to blocking electromagnetic noise from a heating element, corrosive gas, acid or alkali chemicals, It plays a role in protecting the chuck top from organic solvents, water, and the like. As the material of the chuck top conductor layer, copper, titanium, nickel, noble metal, tungsten, molybdenum, or the like can be used.
チャックトップ導体層の形成には、導体ペーストをスクリーン印刷によって塗布した後焼成する方法、蒸着やスパッタなどの方法、あるいは溶射やメッキなどの方法を用いることができる。これらのうちでも、特に溶射法とメッキ法が好ましい。溶射法とメッキ法は、導体層を形成する際に熱処理を伴わないため、チャックトップに熱処理による反りが発生することなく、且つ安価に導体層を形成することができるからである。 For forming the chuck top conductor layer, a method of baking after applying a conductor paste by screen printing, a method such as vapor deposition or sputtering, or a method such as spraying or plating can be used. Of these, thermal spraying and plating are particularly preferable. This is because the thermal spraying method and the plating method do not involve heat treatment when forming the conductor layer, so that the conductor layer can be formed at a low cost without causing warpage of the chuck top due to the heat treatment.
チャックトップ導体層として、溶射膜を形成し、その上に更にメッキ膜を形成する方法は特に好ましい。溶射される材料（アルミニウム、ニッケルなど）は、溶射時に若干の酸化物や窒化物あるいは酸窒化物を形成し、これらの化合物がチャックトップ表面と反応することにより強固に密着することができる。しかし、溶射膜には上記化合物が含まれるため、膜の導電率が低い。一方、メッキ膜は、チャックトップ表面との密着強度は溶射膜ほど高くないが、ほぼ純粋な金属膜が形成されるため、導電性に優れた導体層を形成することができる。また、溶射膜とメッキ膜の間は、両者とも金属が主成分であるため良好な密着強度を有している。従って、下地として溶射膜を形成し、その上にメッキ膜を形成すれば、高い密着強度と高い導電率を兼ね備えたチャックトップ導体層を形成できる。 A method of forming a sprayed film as the chuck top conductor layer and further forming a plating film thereon is particularly preferable. The material to be sprayed (aluminum, nickel, etc.) forms some oxides, nitrides or oxynitrides at the time of thermal spraying, and these compounds can be firmly adhered by reacting with the chuck top surface. However, since the sprayed film contains the above compound, the conductivity of the film is low. On the other hand, the plating film is not as high in adhesion strength with the chuck top surface as the sprayed film, but since a substantially pure metal film is formed, a conductor layer having excellent conductivity can be formed. In addition, since the metal is the main component between the sprayed film and the plated film, both have good adhesion strength. Therefore, if a thermal spray film is formed as a base and a plating film is formed thereon, a chuck top conductor layer having both high adhesion strength and high conductivity can be formed.
また、チャックトップの材質が金属である場合には、例えばチャックトップが酸化・変質しやすい又は電気導電性が充分に高くないなどの理由から、ウェハ載置面に改めてチャックトップ導体層を形成してもよい。この場合のチャックトップ導体層の形成方法も、上記と同様に、蒸着、スパッタ、溶射、あるいはメッキなどの方法を用いることができる。 When the chuck top is made of metal, a chuck top conductor layer is newly formed on the wafer mounting surface because, for example, the chuck top is likely to be oxidized or deteriorated or the electrical conductivity is not sufficiently high. May be. In this case, the chuck top conductor layer can be formed by vapor deposition, sputtering, thermal spraying, plating, or the like, as described above.
チャックトップ導体層の表面粗さは、Ｒａで０.１μｍ以下であることが好ましい。このＲａが０.１μｍを超えると、発熱量の大きな素子を検査する際、素子自身から発生する熱をチャックトップから放熱することができず、素子が熱破壊してしまうことがある。特に、チャックトップ導体層の表面粗さがＲａで０.０２μｍ以下であると、より効率よく放熱できるため更に好ましい
。
The surface roughness of the chuck top conductor layer is preferably Ra of 0.1 μm or less. When this Ra exceeds 0.1 μm, when inspecting an element having a large calorific value, heat generated from the element itself cannot be radiated from the chuck top, and the element may be thermally destroyed. In particular, it is more preferable that the surface roughness of the chuck top conductor layer is Ra 0.02 μm or less because heat can be radiated more efficiently.
支持体とチャックトップの接触面は、支持体及びチャックトップの双方において、表面粗さがＲａで０.１μｍ以上であることが好ましい。支持体とチャックトップの接触面のＲａをともに０.１μｍ以上とすることにより、支持体とチャックトップの接触面における熱抵抗が増加するため、ウェハ保持体の駆動系に伝わる熱量を低減することができる。この表面粗さの上限は特に限定されない。表面粗さをＲａで０.１μｍ以上にするための手法としては、研磨加工や、サンドブラストなどによる処理を行うとよい。 The contact surface between the support and the chuck top preferably has a surface roughness Ra of 0.1 μm or more on both the support and the chuck top. By setting the Ra of the contact surface between the support and the chuck top to 0.1 μm or more, the thermal resistance at the contact surface between the support and the chuck top increases, so the amount of heat transmitted to the drive system of the wafer holder is reduced. Can do. The upper limit of the surface roughness is not particularly limited. As a method for making the surface roughness Ra 0.1 μm or more, it is preferable to perform a process such as polishing or sandblasting.
また、支持体とチャックトップの接触面以外にも、支持体の底面と駆動系の接触面、支持体の台座部と円管部の接触面、及び円管部と複数の柱状体を組み合わせて使用した場合の円管部と複数の柱状体の接触面に関しても、同様に表面粗さをＲａで０.１μｍ以上とすることにより、熱抵抗が増加して、ウェハ保持体の駆動系に伝わる熱量を低減できるため好ましい。熱抵抗の増加による駆動系に伝わる熱量の低減は、発熱体への電力供給量の低減にもつながる。 In addition to the contact surface of the support and the chuck top, the bottom surface of the support and the contact surface of the drive system, the contact surface of the pedestal portion and the circular tube portion of the support, and the circular tube portion and a plurality of columnar bodies are combined. Similarly, with respect to the contact surface between the circular tube portion and the plurality of columnar bodies when used, by setting the surface roughness to Ra of 0.1 μm or more, the thermal resistance is increased and transmitted to the drive system of the wafer holder. This is preferable because the amount of heat can be reduced. A reduction in the amount of heat transmitted to the drive system due to an increase in thermal resistance also leads to a reduction in the amount of power supplied to the heating element.
本発明のウェハ保持体においては、支持体の表面に金属層が形成されていることが好ましい。チャックトップを加熱するための発熱体から発生する電磁波が、ウェハの検査時にノイズとなって影響を及ぼすことがあるが、支持体に金属層を形成すれば、この電磁波を遮断（シールド）することができるからである。 In the wafer holder of the present invention, a metal layer is preferably formed on the surface of the support. The electromagnetic wave generated from the heating element for heating the chuck top may be affected by noise when inspecting the wafer. If a metal layer is formed on the support, this electromagnetic wave will be blocked (shielded). Because you can.
この金属層（電磁シールド層）を形成する方法としては、特に制約はないが、例えば、銀や金、ニッケル、銅などの金属粉末にガラスフリットを添加した導体ペーストを、刷毛などで塗布して焼き付ける方法、アルミニウムやニッケルなどの金属を溶射する方法、メッキにより形成する方法などがある。これらの手法を組み合わせることも可能であり、例えば、導体ペーストを焼き付けた後、ニッケルなどの金属をメッキしても良いし、金属を溶射した後に、メッキを行ってもよい。これらの手法のうち、特にメッキは密着強度が強く、信頼性が高いため好ましい。また、溶射は、比較的低コストで金属膜を形成することができるため好ましい。 The method for forming this metal layer (electromagnetic shield layer) is not particularly limited. For example, a conductive paste obtained by adding glass frit to a metal powder such as silver, gold, nickel, or copper is applied with a brush or the like. There are a baking method, a method of spraying a metal such as aluminum or nickel, and a method of forming by plating. It is also possible to combine these methods. For example, after baking the conductor paste, a metal such as nickel may be plated, or after the metal is sprayed, plating may be performed. Of these methods, plating is particularly preferable because it has high adhesion strength and high reliability. Thermal spraying is preferable because a metal film can be formed at a relatively low cost.
また、金属層（電磁シールド層）を形成する別の方法として、支持体の側面に円管状の導体を取り付けることも可能である。この場合、使用する材質については、導体であれば特に制約はないが、例えば、ステンレス、ニッケル、アルミニウムなどの金属箔あるいは金属板を用いることができる。更に、支持体の底面部分にも金属箔又は金属板を取り付けてよく、これを側面に取り付けた金属箔又は金属板と接続することにより、電磁波を遮断する効果を高めることができる。 Further, as another method of forming the metal layer (electromagnetic shield layer), a tubular conductor can be attached to the side surface of the support. In this case, the material to be used is not particularly limited as long as it is a conductor. For example, a metal foil or a metal plate such as stainless steel, nickel, or aluminum can be used. Furthermore, a metal foil or a metal plate may be attached to the bottom portion of the support, and by connecting it to the metal foil or metal plate attached to the side surface, the effect of blocking electromagnetic waves can be enhanced.
また、支持体が円管部を備える場合には、その空隙内に金属箔又は金属板を取り付けても良く、これを側面及び底面に取り付けた金属箔又は金属板と接続することにより、電磁波を遮断する効果を一層高めることができる。このような金属箔又は金属板を取り付ける手法を採用することによって、メッキや導体ペーストを塗布する場合と比較して、安価に電磁波を遮断することができる。金属箔や金属板を支持体に取り付ける方法に関して特に制約はないが、例えば金属ネジを用いて固定することができる。また、底面と側面の金属箔又は金属板を予め一体化した上で、支持体に固定してもよい。 Further, when the support has a circular pipe portion, a metal foil or a metal plate may be attached in the gap, and by connecting this to the metal foil or metal plate attached to the side surface and the bottom surface, electromagnetic waves are The effect of blocking can be further enhanced. By adopting such a method of attaching a metal foil or metal plate, it is possible to cut off electromagnetic waves at a lower cost than when plating or conductor paste is applied. Although there is no restriction | limiting in particular regarding the method of attaching metal foil or a metal plate to a support body, For example, it can fix using a metal screw. Alternatively, the metal foil or metal plate on the bottom and side surfaces may be integrated in advance and then fixed to the support.
チャックトップを加熱する発熱体とチャックトップとの間にも、電磁波を遮断するための金属層（電磁シールド層）が形成されていることが好ましい。この電磁シールド層の形成には、前記の支持体側面に金属層を形成する手法を用いることができるほか、例えば金属箔を発熱体とチャックトップとの間に挿入することができる。使用する金属箔の材質に特に制約はなく、ステンレス、ニッケル、アルミニウムなどを用いることができる。 It is preferable that a metal layer (electromagnetic shield layer) for blocking electromagnetic waves is also formed between the heating element for heating the chuck top and the chuck top. For the formation of the electromagnetic shield layer, a method of forming a metal layer on the side surface of the support can be used, and for example, a metal foil can be inserted between the heating element and the chuck top. There is no restriction | limiting in particular in the material of the metal foil to be used, Stainless steel, nickel, aluminum, etc. can be used.
また、前記電磁シールド層とチャックトップとの間には、絶縁層を備えることが好ましい。この絶縁層には、発熱体などで発生した電磁波や電場などがウェハの検査に影響を与えるノイズを遮断する役割がある。このノイズは特にウェハの高周波特性を測定する場合に顕著に影響するものであり、通常の電気特性の測定には大きな影響を与えない。即ち、発熱体で発生するノイズは電磁シールド層によりかなりの部分が遮断されるが、チャックトップが絶縁体である場合には、チャックトップのウェハ載置面に形成されたチャックトップ導体層と電磁シールド層との間、若しくはチャックトップが導体である場合には、チャックトップ自身と発熱体との間に、電気回路上のコンデンサが形成され、このコンデンサがウェハの検査時にノイズとして影響することがある。この影響を低減するために、電磁シールド層とチャックトップとの間に絶縁層を形成することが好ましい。 Moreover, it is preferable to provide an insulating layer between the electromagnetic shield layer and the chuck top. This insulating layer has a role of blocking noise that is caused by an electromagnetic wave or an electric field generated by a heating element or the like, which affects the wafer inspection. This noise particularly affects the high frequency characteristics of the wafer, and does not significantly affect the normal measurement of electrical characteristics. That is, a considerable part of the noise generated in the heating element is blocked by the electromagnetic shield layer. However, when the chuck top is an insulator, the electromagnetic wave and the chuck top conductor layer formed on the wafer mounting surface of the chuck top are electromagnetic. When the chuck top is a conductor between the shield layer or between the chuck top itself and the heating element, a capacitor on the electric circuit is formed, and this capacitor may affect noise when inspecting the wafer. is there. In order to reduce this influence, it is preferable to form an insulating layer between the electromagnetic shield layer and the chuck top.
上記絶縁層については、その抵抗値、誘電率、静電容量を制御することにより、検査時のノイズを大幅に低減することができる。即ち、絶縁層の抵抗値は、１０７Ω以上であることが好ましい。抵抗値が１０７Ω未満の場合、発熱体からの影響によって、チャックトップ導体層に向かって微小な電流が流れ、これがノイズとなり検査に影響を及ぼすため好ましくない。絶縁層の抵抗値を１０７Ω以上とすれば、上記微小電流を検査に影響のない程度に低減することができる。特に最近ではウェハに形成される回路の微細化が進んでいるため、上記のようなノイズをできるだけ低減する必要があり、更に信頼性を高めるためには絶縁層の抵抗値を１０１０Ω以上とすることが好ましい。 About the said insulating layer, the noise at the time of a test | inspection can be reduced significantly by controlling the resistance value, a dielectric constant, and an electrostatic capacitance. That is, the resistance value of the insulating layer is preferably 10 7 Ω or more. When the resistance value is less than 10 7 Ω, a minute current flows toward the chuck top conductor layer due to the influence of the heating element, which becomes noise and affects the inspection. If the resistance value of the insulating layer is set to 10 7 Ω or more, the minute current can be reduced to an extent that does not affect the inspection. In particular, since the miniaturization of circuits formed on a wafer has recently progressed, it is necessary to reduce the above-described noise as much as possible. To further improve the reliability, the resistance value of the insulating layer is set to 10 10 Ω or more. It is preferable to do.
また、チャックトップが絶縁体の場合には、チャックトップ導体層と電磁シールド層との間の静電容量、あるいはチャックトップが導体である場合には、チャックトップ自身と電磁シールド層との間の静電容量が、それぞれ５０００ｐＦ以下であることが好ましい。５０００ｐＦを超える静電容量を有する場合、絶縁層のコンデンサとしての影響が大きくなり、検査時にノイズとして影響することがあるため好ましくない。特に１０００ｐＦ以下の静電容量であれば、微細な回路であっても、ノイズの影響を受けずに検査が実施できるため好ましい。 Further, when the chuck top is an insulator, the capacitance between the chuck top conductor layer and the electromagnetic shield layer, or when the chuck top is a conductor, between the chuck top itself and the electromagnetic shield layer. It is preferable that each capacitance is 5000 pF or less. When the capacitance exceeds 5000 pF, the influence of the insulating layer as a capacitor is increased, which may be affected as noise during inspection, which is not preferable. In particular, a capacitance of 1000 pF or less is preferable because even a minute circuit can be inspected without being affected by noise.
更に、上記絶縁層の誘電率は、１０以下であることが好ましい。絶縁層の誘電率が１０を超えると、絶縁層を挟み込む電磁シールド層とチャックトップとの間に電荷が蓄えられやすくなり、これがノイズ発生の原因となるため好ましくない。特に最近では回路の微細化が進展していることから、ノイズを低減する必要があり、絶縁層の誘電率は４以下、更には２以下とすることが好ましい。絶縁層の誘電率を小さくすることによって、上記の絶縁抵抗値や静電容量を確保するために必要な絶縁層の厚みを薄くすることができ、絶縁層による熱抵抗を小さくできるため好ましい。 Furthermore, the dielectric constant of the insulating layer is preferably 10 or less. If the dielectric constant of the insulating layer exceeds 10, it is not preferable because electric charges are easily stored between the electromagnetic shield layer sandwiching the insulating layer and the chuck top, which causes noise generation. In particular, since circuit miniaturization has recently progressed, it is necessary to reduce noise, and the dielectric constant of the insulating layer is preferably 4 or less, and more preferably 2 or less. By reducing the dielectric constant of the insulating layer, it is preferable because the thickness of the insulating layer necessary for securing the above-described insulation resistance value and capacitance can be reduced and the thermal resistance by the insulating layer can be reduced.
上記絶縁層の厚みとしては、０.２ｍｍ以上が好ましい。装置の小型化や、発熱体からチャックトップの熱伝導を良好に保つためには、絶縁層の厚みが薄い方がよいが、厚みが０.２ｍｍ未満になると、絶縁層自体の欠陥や、耐久性の問題が発生するため好ましくない。絶縁層の厚みが１ｍｍ以上あれば、耐久性の問題も無く、また発熱体からの熱伝導も良好であるため更に好ましい。しかし、絶縁層の厚みが１０ｍｍを超えると、ノイズの遮断効果が高いものの、発熱体で発生した熱がチャックトップ及びウェハに伝導するまでの時間が長くなり、加熱温度の制御が困難となるため好ましくない。尚、検査条件にもよるが、絶縁層の厚みが５ｍｍ以下であれば、比較的容易に温度制御が可能となる。 The thickness of the insulating layer is preferably 0.2 mm or more. In order to reduce the size of the device and maintain good heat conduction from the heating element to the chuck top, it is better that the thickness of the insulating layer is smaller. However, if the thickness is less than 0.2 mm, defects in the insulating layer itself and durability This is not preferable because of the problem of sexuality. If the thickness of the insulating layer is 1 mm or more, there is no problem of durability, and the heat conduction from the heating element is good, which is more preferable. However, if the thickness of the insulating layer exceeds 10 mm, although the noise blocking effect is high, the time until the heat generated by the heating element is conducted to the chuck top and the wafer becomes long, and it becomes difficult to control the heating temperature. It is not preferable. Although depending on the inspection conditions, if the thickness of the insulating layer is 5 mm or less, the temperature can be controlled relatively easily.
また、絶縁層の熱伝導率については、上記のように発熱体からの良好な熱伝導を実現するために、０.５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、１Ｗ／ｍＫ以上であれば更に熱の伝達が良好となるため特に好ましい。尚、絶縁層の直径については、電磁シールド層や発熱体の形成領域よりも大きくする必要がある。形成領域が小さい場合には、絶縁層で覆われていない部分からノイズが侵入することがあるため好ましくない。 In addition, the thermal conductivity of the insulating layer is preferably 0.5 W / mK or more in order to realize good heat conduction from the heating element as described above, and if it is 1 W / mK or more, the heat conductivity is further increased. Is particularly preferable because of the good transmission. In addition, it is necessary to make the diameter of the insulating layer larger than the formation region of the electromagnetic shield layer and the heating element. When the formation region is small, noise may enter from a portion not covered with the insulating layer, which is not preferable.
絶縁層の材料としては、上記の特性を満たし、検査時の温度に耐えるだけの耐熱性を有しておればよく、セラミックスや樹脂などを用いることができる。これらの中でも、樹脂としては例えばシリコン樹脂や樹脂中にフィラーを分散したものを、セラミックスとしては例えばアルミナなどを好適に用いることができる。樹脂中に分散するフィラーは、樹脂の熱伝導を高める役割があり、材質としては樹脂との反応性が無ければよく、例えば窒化硼素、窒化アルミニウム、アルミナ、シリカなどを挙げることができる。 As a material for the insulating layer, it is sufficient if it satisfies the above-described characteristics and has heat resistance enough to withstand the temperature at the time of inspection, and ceramics, resins, and the like can be used. Among these, as the resin, for example, a silicon resin or a resin in which a filler is dispersed can be suitably used, and as the ceramic, for example, alumina or the like can be suitably used. The filler dispersed in the resin has a role of increasing the heat conduction of the resin, and the material is not required to be reactive with the resin, and examples thereof include boron nitride, aluminum nitride, alumina, and silica.
上記絶縁層について、以下に実例を示す。まず、材質として、窒化硼素を分散させたシリコン樹脂を用いる。この材料の熱伝導率は５Ｗ／ｍＫ程度であり、また誘電率は２である。電磁シールド層とチャックトップの間に窒化硼素分散シリコン樹脂を絶縁層として挟み込む場合、１２インチウェハ対応のチャックトップであれば、直径を３００ｍｍとする。このとき、絶縁層の厚みを０.２５ｍｍとすれば、静電容量は５０００ｐＦとすることができ、更に厚みを１.２５ｍｍ以上とすれば静電容量は１０００ｐＦ以下とすることができる。この材料の体積抵抗率は９×１０１５Ω・ｃｍであるため、直径３００ｍｍの場合、厚みを０.８ｍｍ以上とすれば抵抗値を１×１０１２Ω以上にすることができる。従って、絶縁層の厚みを１.２５ｍｍ以上とすれば、静電容量が充分に低く、且つ抵抗値が充分に高い絶縁層が得られる
。
Examples of the insulating layer will be described below. First, a silicon resin in which boron nitride is dispersed is used as a material. This material has a thermal conductivity of about 5 W / mK and a dielectric constant of 2. When a boron nitride-dispersed silicon resin is sandwiched between the electromagnetic shield layer and the chuck top as an insulating layer, the diameter is 300 mm if the chuck top is compatible with a 12-inch wafer. At this time, if the thickness of the insulating layer is 0.25 mm, the capacitance can be 5000 pF, and if the thickness is 1.25 mm or more, the capacitance can be 1000 pF or less. Since the volume resistivity of this material is 9 × 10 15 Ω · cm, when the diameter is 300 mm, the resistance value can be 1 × 10 12 Ω or more if the thickness is 0.8 mm or more. Therefore, when the thickness of the insulating layer is 1.25 mm or more, an insulating layer having a sufficiently low capacitance and a sufficiently high resistance value can be obtained.
本発明のウェハ保持体においては、図１１に示すように、台座部４１と円管部４２を備える支持体４の場合、支持体４の内部の空隙５に冷却モジュール９を具備することができる。冷却モジュール９は、チャックトップ２を冷却する必要が生じたとき、昇降手段１０によりウェハ載置面の反対側からチャックトップ２に当接し、その熱を奪うことでチャックトップ２を急速に冷却することにより、スループットを向上させることができる。
In the wafer holder of the present invention, as shown in FIG. 11, in the case of the
冷却モジュールの材質としては、アルミニウム、銅、及びそれらの合金が、熱伝導率が高く、急速にチャックトップの熱を奪うことができるため好ましい。また、ステンレスやマグネシウム合金、ニッケル、その他の金属材料を使用することもできる。冷却モジュールの表面には、耐酸化性を付与するために、ニッケル、金、銀などの金属膜をメッキや溶射などの手法を用いて形成してもよい。これらの材質の中でも、アルミニウムにニッケルメッキを施したものや、銅にニッケルメッキを施したものは、耐酸化性に優れ、熱伝導率も高く、価格も比較的安価であるため、冷却モジュールとして特に好ましい。 As the material of the cooling module, aluminum, copper, and alloys thereof are preferable because they have high thermal conductivity and can quickly deprive the heat of the chuck top. Stainless steel, magnesium alloy, nickel, and other metal materials can also be used. On the surface of the cooling module, a metal film such as nickel, gold, or silver may be formed using a technique such as plating or thermal spraying in order to impart oxidation resistance. Among these materials, aluminum plated with nickel and copper plated with nickel have excellent oxidation resistance, high thermal conductivity, and are relatively inexpensive. Particularly preferred.
また、冷却モジュールの材質として、セラミックスを使用することもできる。セラミックスの中でも、窒化アルミニウムや炭化珪素は熱伝導率が高く、急速にチャックトップの熱を奪うことができるため好ましい。また、窒化珪素や酸窒化アルミニウムは、機械的強度が高く、耐久性に優れているため好ましい。アルミナ、コージェライト、ステアタイトなどの酸化物セラミックスは、比較的安価であるため好ましい。これらの冷却モジュールの材質は、用途やコストなどを考慮して適宜選択すればよい。 Ceramics can also be used as the material for the cooling module. Among ceramics, aluminum nitride and silicon carbide are preferable because they have high thermal conductivity and can quickly deprive the chuck top of heat. Silicon nitride and aluminum oxynitride are preferable because they have high mechanical strength and excellent durability. Oxide ceramics such as alumina, cordierite, and steatite are preferable because they are relatively inexpensive. The material of these cooling modules may be appropriately selected in consideration of the use and cost.
冷却モジュールの内部には、冷媒を流してもよい。冷媒を流すことにより、チャックトップから冷却モジュールに伝達した熱を素早く取り除き、チャックトップの冷却速度を向上できるため好ましい。冷媒の種類としては、水、フロリナート、ガルデンなどの液体、あるいは窒素、空気、ヘリウムなどの気体が選択できるが、０℃以上でのみ使用する場合には、比熱の大きさ及び価格を考慮すると水が好ましく、また氷点下まで冷却する場合には比熱を考慮するとガルデンが好ましい。 A coolant may flow inside the cooling module. Flowing the coolant is preferable because heat transferred from the chuck top to the cooling module can be quickly removed and the cooling speed of the chuck top can be improved. As the type of refrigerant, liquids such as water, fluorinate, and Galden, or gases such as nitrogen, air, and helium can be selected. However, when used only at 0 ° C. or higher, water is considered in consideration of the specific heat and the price. In the case of cooling to below freezing point, Galden is preferable in consideration of specific heat.
冷媒を流す流路の形成方法としては、例えば、冷却モジュール用の２枚の冷却板を用意し、その片方又は両方に機械加工などによって流路を形成することができる。具体的には、２枚の冷却板の表面に流路を形成し、耐食性及び耐酸化性を向上させるために全面にニッケルメッキを施した後、ネジ止めや溶接などの手段により両者を張り合わせる。このとき流路の張り合わせ部の周囲には、冷媒が漏れないように、例えばＯ-リングなどのシール材を挿入することが好ましい。 As a method of forming the flow path for flowing the coolant, for example, two cooling plates for the cooling module are prepared, and the flow path can be formed by machining or the like on one or both of them. Specifically, a flow path is formed on the surfaces of the two cooling plates, and nickel plating is applied to the entire surface in order to improve corrosion resistance and oxidation resistance, and then both are bonded together by means such as screwing or welding. . At this time, it is preferable to insert, for example, a sealing material such as an O-ring around the bonded portion of the flow path so that the refrigerant does not leak.
また、別の流路の形成方法として、冷却板に冷媒を流すパイプを取り付ける方法がある。この場合、冷却板とパイプの接触面積を増やすために、冷却板にパイプとほぼ同形状の溝加工を施し、この溝の中にパイプを設置するか、あるいはパイプの側面の一部に長さ方向に沿って平面形状部を形成し、この平面形状部を冷却板に固定することが好ましい。冷却板とパイプの固定方法は、金属バンドなどを介してネジ止めしても良いし、溶接やロウ付けすることも可能である。また、冷却板とパイプの間に樹脂などの変形能を有する物質を挟み込めば、両者を密着させて冷却効率を向上させることができる。 As another method for forming the flow path, there is a method of attaching a pipe for flowing a coolant to the cooling plate. In this case, in order to increase the contact area between the cooling plate and the pipe, the cooling plate is subjected to a groove processing substantially the same shape as the pipe, and the pipe is installed in this groove, or the length of a part of the side surface of the pipe is set. It is preferable to form a planar portion along the direction and fix the planar portion to the cooling plate. The fixing method of the cooling plate and the pipe may be screwed through a metal band or the like, or may be welded or brazed. In addition, if a material having deformability such as resin is sandwiched between the cooling plate and the pipe, both can be brought into close contact with each other to improve the cooling efficiency.
チャックトップを加熱する際には、冷却モジュールをチャックトップから離間すれば効率よく昇温することができるため、冷却モジュールは可動式であることが好ましい。冷却モジュールを可動式にする手法としては、図１１に示すようにエアシリンダーなどの昇降手段１０を用いることができる。尚、冷却モジュールにはプローブカードの荷重がかかることはなく、従って荷重による変形などの問題が生じることはない。 When heating the chuck top, the cooling module is preferably movable because the temperature can be increased efficiently if the cooling module is separated from the chuck top. As a method of making the cooling module movable, lifting means 10 such as an air cylinder can be used as shown in FIG. It should be noted that the probe module is not loaded on the cooling module, and therefore problems such as deformation due to the load do not occur.
チャックトップの冷却速度を重視する場合は、冷却モジュールをチャックトップに固定してもよい。即ち、図１２に示すように、チャックトップ２のウェハ載置面と反対側の下面に発熱体６を取り付け、その発熱体６の下面に冷却モジュール９を固定することができる。別の形態としては、図１３に示すように、チャックトップ２のウェハ載置面と反対側の下面に冷却モジュール９を直接取り付け、更にその下面に発熱体６を固定する方法がある。いずれの形態においても固定方法については特に制約はなく、例えば、ネジ止めやクランプといった機械的な手法で固定することができる。尚、ネジ止めでチャックトップと冷却モジュール及び発熱体を固定する場合、ネジの個数を３個以上とすれば各部材間の密着性が高まるため好ましく、６個以上とすれば更に好ましい。
When importance is attached to the cooling speed of the chuck top, the cooling module may be fixed to the chuck top. That is, as shown in FIG. 12, the
また、上記のごとくチャックトップに固定した冷却モジュールが冷媒により冷却可能である場合、チャックトップ昇温時又は高温保持時には、冷却モジュールの冷媒を流さないことが好ましい。発熱体で発生した熱が冷媒に奪われることがなく、効率的な昇温でき、あるいは高温保持が可能になるからである。当然、冷却時に再び冷媒を流せば、チャックトップを効率的に冷却することができる。 Further, when the cooling module fixed to the chuck top can be cooled by the refrigerant as described above, it is preferable that the cooling module does not flow when the chuck top is heated or held at a high temperature. This is because the heat generated by the heating element is not lost to the refrigerant, and the temperature can be increased efficiently or kept at a high temperature. Of course, if the refrigerant is allowed to flow again during cooling, the chuck top can be efficiently cooled.
更に、チャックトップ内部に冷媒を流す流路を設けて、チャックトップ自体を冷却モジュールとすることも可能である。この場合には、冷却モジュールをチャックトップに固定するよりも、より一層冷却時間を短縮することができる。この場合のチャックトップの構造としては、例えば、片方の部材の片面にチャックトップ導体層を形成してウェハ載置面とし、その反対側の面に冷媒を流すための流路を形成して、この流路を形成した面に他方の部材をロウ付け、ガラス付け、又はネジ止めなどの手法により、一体化してチャックトップとする。また、上記他方の部材の片面に流路を形成し、この流路を形成した面に上記片方の部材を一体化してもよいし、片方の部材と他方の部材の両方に流路を形成して、互いの流路を形成した面同士で一体化してもよい。片方の部材と他方の部材の熱膨張係数差は小さいほど好ましく、理想的には同材質であることが好ましい。 Furthermore, it is possible to provide a flow path for allowing the coolant to flow inside the chuck top so that the chuck top itself is a cooling module. In this case, the cooling time can be further shortened than when the cooling module is fixed to the chuck top. As a structure of the chuck top in this case, for example, a chuck top conductor layer is formed on one surface of one member to form a wafer mounting surface, and a flow path for flowing a coolant is formed on the opposite surface, The other member is brazed, glassed, or screwed to the surface on which this flow path is formed to be integrated into a chuck top. Further, a flow path may be formed on one side of the other member, and the one member may be integrated on the surface on which the flow path is formed, or a flow path may be formed on both the one member and the other member. Then, the surfaces on which the flow paths are formed may be integrated. The smaller the difference in coefficient of thermal expansion between one member and the other, the better. Ideally, the same material is preferred.
この場合のチャックトップの材質としては、セラミックスあるいは金属−セラミックス複合材料を用いることができ、また金属を使用することもできる。金属はセラミックスや金属−セラミックス複合材料と比べて安価であり、加工が容易であるため流路を形成しやすいなどの利点がある。しかし、金属のチャックトップを用いる場合には、プローブカードの荷重により変形しやすいため、チャックトップのウェハ載置面の反対側に変形防止板を設置することが好ましい。 As a material for the chuck top in this case, ceramics or a metal-ceramic composite material can be used, and a metal can also be used. Metals are less expensive than ceramics and metal-ceramic composite materials, and have advantages such as easy formation of flow paths because they are easy to process. However, when a metal chuck top is used, it is easy to deform due to the load of the probe card. Therefore, it is preferable to install a deformation prevention plate on the opposite side of the chuck top from the wafer mounting surface.
上記変形防止板は、チャックトップの材質としてセラミックス又は金属−セラミックス複合材料を用いた場合と同様に、ヤング率が２５０ＧＰａ以上であることが好ましい。また、チャックトップと変形防止板とは、ネジ止めなどの機械的な手法によって固定してもよいし、ロウ付けやガラス付けなどの手法によって固定してもよい。チャックトップの昇温時又は高温保持時には、冷却モジュールに冷媒を流さず、冷却時にのみ冷媒を流せば、効率的な昇降温が可能である点は、冷却モジュールをチャックトップに固定する場合と同様である。 The deformation prevention plate preferably has a Young's modulus of 250 GPa or more, as in the case of using ceramics or a metal-ceramic composite material as the material of the chuck top. Further, the chuck top and the deformation preventing plate may be fixed by a mechanical method such as screwing, or may be fixed by a method such as brazing or glassing. When the chuck top is heated or held at a high temperature, it is possible to efficiently raise and lower the temperature by flowing the refrigerant only during cooling without flowing the refrigerant to the cooling module, as in the case of fixing the cooling module to the chuck top. It is.
上記の金属のチャックトップに変形防止板を設置する構造においても、上述したように電磁シールド層を形成することが可能である。例えば、チャックトップのウェハ載置面と反対側の面に、絶縁された発熱体を設置し、その発熱体を金属層（電磁シールド層）で覆った後、更に変形防止板を設置して、チャックトップに発熱体、電磁シールド層及び変形防止板を一体的に固定すればよい。 Even in the structure in which the deformation preventing plate is installed on the metal chuck top, the electromagnetic shield layer can be formed as described above. For example, an insulated heating element is installed on the surface of the chuck top opposite to the wafer mounting surface, and after covering the heating element with a metal layer (electromagnetic shield layer), a deformation prevention plate is further installed. What is necessary is just to fix a heat generating body, an electromagnetic shielding layer, and a deformation | transformation prevention board integrally to a chuck | zipper top.
本発明のウェハ保持体は、ウェハ保持体を移動させるための駆動系を設けることにより、ウェハの電気的特性を検査するためのウェハプローバとして好適に使用することができる。また、ウェハプローバ以外にも、例えば、ハンドラ装置あるいはテスター装置に適用することができる。いずれの用途においても、本発明のウェハ保持体を用いることにより、微細回路を有する半導体であっても、接触不良なしに検査を行うことができる。 The wafer holder of the present invention can be suitably used as a wafer prober for inspecting the electrical characteristics of a wafer by providing a drive system for moving the wafer holder. In addition to a wafer prober, for example, it can be applied to a handler device or a tester device. In any application, by using the wafer holder of the present invention, even a semiconductor having a fine circuit can be inspected without contact failure.
ウェハ保持体として、後述し且つ下記表１に示すように、基本的な支持体の形状が一体型のもの（例えば図４）と、台座部と円管部からなる分離型のもの（例えば図５）とを作製し、そのうち３種類は本発明の実施例及び他の３種類は比較例とした。これらのウェハ保持体をそれぞれウェハプローバに搭載し、下記表２に示す検査条件にて半導体の検査を行った。以下の各実施例と比較例に、それぞれのウェハ保持体について詳述する。 As will be described later and as shown in Table 1 below, the basic structure of the wafer support is an integral type (for example, FIG. 4) and a separate type consisting of a pedestal portion and a circular tube portion (for example, FIG. 4). 5), and three of them were examples of the present invention and the other three were comparative examples. Each of these wafer holders was mounted on a wafer prober, and the semiconductor was inspected under the inspection conditions shown in Table 2 below. Each wafer holder will be described in detail in the following examples and comparative examples.
［実施例１］
図４に示すように、支持体４が一体型のウェハ保持体１を作製した。即ち、チャックトップ２として、直径３１０ｍｍ、厚み１５ｍｍのＳｉ−ＳｉＣ基板を用意した。この基板の片面に、ウェハを真空チャックするための同心円状の溝と貫通孔を形成し、更にチャックトップ導体層３としてニッケルメッキを施してウェハ載置面を形成した。その後、ウェハ載置面を研磨加工して、表面粗さをＲａで０.０２μｍとした。更に、支持体４との接触面を研磨加工して、全体の反り量を１０μｍ、ウェハ載置面から支持体４との接触面までの間の厚みばらつきを４５μｍに仕上げて、チャックトップ２を完成させた。
[Example 1]
As shown in FIG. 4, a
次に、支持体４として、直径３１０ｍｍ、高さ４０ｍｍのムライト−アルミナ複合材料からなる円柱状の板を準備した。この支持体４のチャックトップ２との接触面及び底面を研磨加工して、底面からチャックトップ２との接触面までの間の厚みばらつきが４６μｍになるまで仕上げた後、チャックトップ２との接触面に内径２９０ｍｍ、深さ３ｍｍの座繰り加工を施し、発熱体６を設置するための空隙部５１を形成した。
Next, a cylindrical plate made of a mullite-alumina composite material having a diameter of 310 mm and a height of 40 mm was prepared as the
上記チャックトップ２には、電磁シールド層としてマイカで絶縁したステンレス箔を取り付け、更にマイカで挟み込んだ発熱体６を取り付けた。発熱体６はステンレス箔を所定のパターンでエッチングして形成し、電磁シールド層と発熱体６は支持体４に設けた空隙部５１に収まる位置に配置した。一方、上記支持体４には、図７に類似した形で、貫通孔を形成し、その貫通孔を通した給電用の電極線を発熱体６に接続した。また、支持体４の側面及び底面には、アルミニウムを溶射して電磁シールド層とした。
A stainless steel foil insulated with mica was attached to the
上記の支持体４の上に、発熱体６と電磁シールド層を取り付けたチャックトップ２を搭載して、図４に示す支持体が一体型のウェハプローバ用のウェハ保持体を完成させた。このウェハ保持体をウェハプローバに搭載し、下記表２に示す３通りの検査条件にて１０時間連続で半導体の検査を行い、得られた結果を表２に併せて示した。
The
［比較例１］
チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつきを５４μｍに仕上げ、支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつきを５３μｍに仕上げた以外は、実施例１と同様にして、図４に示す支持体が一体型のウェハ保持体を作製した。得られたウェハ保持体をウェハプローバに搭載して、下記表２に示す３通りの検査条件にて１０時間連続で半導体の検査を行い、得られた結果を表２に併せて示した。
[Comparative Example 1]
Other than finishing the thickness variation from the wafer mounting surface of the chuck top to the contact surface with the support to 54 μm and finishing the thickness variation from the bottom surface of the support to the contact surface with the chuck top to 53 μm, In the same manner as in Example 1, a wafer holder in which the support shown in FIG. The obtained wafer holder was mounted on a wafer prober, the semiconductor was inspected continuously for 10 hours under the three inspection conditions shown in Table 2 below, and the results obtained are also shown in Table 2.
［比較例２］
チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつきを４５μｍに仕上げ、支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつきを５４μｍに仕上げた以外は、実施例１と同様にして、図４に示す支持体が一体型のウェハ保持体を作製した。得られたウェハ保持体をウェハプローバに搭載して、下記表２に示す３通りの検査条件にて１０時間連続で半導体の検査を行い、得られた結果を表２に併せて示した。
[Comparative Example 2]
Except for finishing the thickness variation from the wafer mounting surface of the chuck top to the contact surface with the support to 45 μm and finishing the thickness variation from the bottom surface of the support to the contact surface with the chuck top to 54 μm. In the same manner as in Example 1, a wafer holder in which the support shown in FIG. The obtained wafer holder was mounted on a wafer prober, the semiconductor was inspected continuously for 10 hours under the three inspection conditions shown in Table 2 below, and the results obtained are also shown in Table 2.
［比較例３］
チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつきを５３μｍに仕上げ、支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつきを４４μｍに仕上げた以外は、実施例１と同様にして、図４に示す支持体が一体型のウェハ保持体を作製した。得られたウェハ保持体をウェハプローバに搭載して、下記表２に示す３通りの検査条件にて１０時間連続で半導体の検査を行い、得られた結果を表２に併せて示した。
[Comparative Example 3]
Except for finishing the thickness variation from the wafer mounting surface of the chuck top to the contact surface with the support to 53 μm and finishing the thickness variation from the bottom surface of the support to the contact surface with the chuck top to 44 μm. In the same manner as in Example 1, a wafer holder in which the support shown in FIG. The obtained wafer holder was mounted on a wafer prober, the semiconductor was inspected continuously for 10 hours under the three inspection conditions shown in Table 2 below, and the results obtained are also shown in Table 2.
［実施例２］
図５に示すように、支持体４が台座部４１と円管部４２からなる分離型のウェハ保持体１を作製した。まず、チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつきを４６μｍに仕上げた以外は、実施例１と同様にして、チャックトップを作製した。
[Example 2]
As shown in FIG. 5, the separation
また、支持体の構成部材として、直径３１０ｍｍ、肉厚１０ｍｍ、高さ３０ｍｍのムライト−アルミナ複合材料からなる円管部と、直径３１０ｍｍ、厚み１５ｍｍのムライト−アルミナ複合材料からなる台座部とを準備した。この円管部と台座部を研磨加工して、円管部のチャックトップとの接触面から台座部との接触面までの間の厚みばらつきを２２μｍに仕上げ、台座部の底面から円管部との接触面までの間の厚みばらつきを２３μｍに仕上げた。この円管部と台座部を組み合わせて、支持体とした。 In addition, as a constituent member of the support, a circular pipe portion made of a mullite-alumina composite material having a diameter of 310 mm, a wall thickness of 10 mm, and a height of 30 mm and a pedestal portion made of a mullite-alumina composite material having a diameter of 310 mm and a thickness of 15 mm are prepared. did. The circular pipe part and the pedestal part are polished so that the thickness variation from the contact surface with the chuck top of the circular pipe part to the contact surface with the pedestal part is finished to 22 μm. The thickness variation between the contact surfaces was finished to 23 μm. The circular tube portion and the pedestal portion were combined to form a support.
上記以外は、発熱体及び電磁シールド層などの形成を含め実施例１と同様にして、図５に示す支持体が分離型のウェハ保持体を作製した。尚、この支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつきは４７μｍであった。得られたウェハ保持体をウェハプローバに搭載して、下記表２に示す３通りの検査条件にて１０時間連続で半導体の検査を行い、得られた結果を表２に併せて示した。 Except for the above, the support shown in FIG. 5 was manufactured as a separation type wafer holder in the same manner as in Example 1 including the formation of a heating element and an electromagnetic shield layer. The thickness variation from the bottom surface of the support to the contact surface with the chuck top was 47 μm. The obtained wafer holder was mounted on a wafer prober, the semiconductor was inspected continuously for 10 hours under the three inspection conditions shown in Table 2 below, and the results obtained are also shown in Table 2.
［実施例３］
図５に示すように、支持体４が台座部４１と円管部４２からなる分離型のウェハ保持体１を作製した。その際、チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつきを９μｍ、円管部のチャックトップとの接触面から台座部との接触面までの間の厚みばらつきを５μｍ、台座部の底面から円管部との接触面までの間の厚みばらつきを４μｍとした以外は、実施例２と同様にして、図５に示す支持体が分離型のウェハ保持体を作製した。尚、このときの支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつきは１０μｍであった。
[Example 3]
As shown in FIG. 5, the separation
得られたウェハ保持体をウェハプローバに搭載して、下記表２に示す３通りの検査条件にて１０時間連続で半導体の検査を行い、得られた結果を表２に併せて示した。尚、下記表１には、上記実施例１〜３及び比較例１〜３の支持体について、チャックトップのウェハ載置面から支持体との接触面までの間の厚みばらつき（チャックトップの厚みばらつき）、支持体の底面からチャックトップとの接触面までの間の厚みばらつき（支持体の厚みばらつき）、円管部のチャックトップとの接触面から台座部との接触面までの間の厚みばらつき（円管部の厚みばらつき）、及び台座部の底面から円管部との接触面までの間の厚みばらつき（台座部の厚みばらつき）を、まとめて示した。 The obtained wafer holder was mounted on a wafer prober, the semiconductor was inspected continuously for 10 hours under the three inspection conditions shown in Table 2 below, and the results obtained are also shown in Table 2. In Table 1 below, for the supports of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the thickness variation from the wafer mounting surface of the chuck top to the contact surface with the support (chuck top thickness) Variation), thickness variation between the bottom surface of the support and the contact surface with the chuck top (thickness variation of the support), thickness between the contact surface of the circular tube portion with the chuck top and the contact surface with the base portion The variation (thickness variation of the circular tube portion) and the thickness variation (the thickness variation of the pedestal portion) from the bottom surface of the pedestal portion to the contact surface with the circular tube portion are collectively shown.
上記の結果から分かるように、チャックトップの厚みばらつき及び支持体の厚みばらつきを共に５０μｍ以下に制御し、円管部を備える支持体については円管部の厚みばらつき及び台座部の厚みばらつきを共に２５μｍ以下に制御することによって、高い荷重を加えてもウェハ保持体が変形することがなく、検査時の接触不良をなくすことができた。特に、円管部を備える支持体について、円管部の厚みばらつき及び台座部の厚みばらつきを共に１０μｍ以下に制御すれば、より厳しい検査条件においても、ウェハ保持体が変形せず、接触不良をなくすことができた。 As can be seen from the above results, both the thickness variation of the chuck top and the thickness variation of the support are controlled to 50 μm or less, and the thickness variation of the circular tube portion and the thickness variation of the pedestal portion are both controlled for the support including the circular tube portion. By controlling to 25 μm or less, the wafer holder was not deformed even when a high load was applied, and contact failure during inspection could be eliminated. In particular, if the thickness variation of the circular tube portion and the thickness of the pedestal portion are both controlled to 10 μm or less with respect to the support including the circular tube portion, the wafer holder does not deform even under more severe inspection conditions, resulting in poor contact. I was able to lose it.
１ ウェハ保持体
２ チャックトップ
３ チャックトップ導体層
４ 支持体
４１ 台座部
４２ 円管部
４３ 柱状体
４４ 貫通孔
５ 空隙
５１ 空隙部
６ 発熱体
６１ 抵抗発熱体
６２ 絶縁体
７ 電極線
８ 支持棒
９ 冷却モジュール
１０ 昇降手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
A wafer prober comprising the heater unit according to claim 4.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005213753A JP2007035737A (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Wafer holder, and wafer prober provided with wafer holder |
| TW095126977A TW200721363A (en) | 2005-07-25 | 2006-07-24 | Wafer holder, heater unit having the wafer holder, and wafer prober having the heater unit |
| US11/492,223 US20070023320A1 (en) | 2005-07-25 | 2006-07-25 | Wafer holder, heater unit having the wafer holder, and wafer prober having the heater unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005213753A JP2007035737A (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Wafer holder, and wafer prober provided with wafer holder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2007035737A true JP2007035737A (en) | 2007-02-08 |
Family
ID=37794660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005213753A Pending JP2007035737A (en) | 2005-07-25 | 2005-07-25 | Wafer holder, and wafer prober provided with wafer holder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2007035737A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008227206A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Tokyo Electron Ltd | Placement stage |
| JP2010186765A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Wafer supporter for wafer prober and wafer prober carrying the same |
| JP2011124466A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Wafer holder and wafer prober mounting the same |
| JP2012079940A (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium |
| JP2016167100A (en) * | 2012-05-17 | 2016-09-15 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Thermal conditioning unit, lithographic apparatus and device manufacturing method |
-
2005
- 2005-07-25 JP JP2005213753A patent/JP2007035737A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008227206A (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Tokyo Electron Ltd | Placement stage |
| JP2010186765A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Wafer supporter for wafer prober and wafer prober carrying the same |
| JP2011124466A (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Wafer holder and wafer prober mounting the same |
| JP2012079940A (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-19 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus, heat treatment method, and storage medium |
| JP2016167100A (en) * | 2012-05-17 | 2016-09-15 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Thermal conditioning unit, lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US9891541B2 (en) | 2012-05-17 | 2018-02-13 | Asml Netherlands B.V. | Thermal conditioning unit, lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US10191395B2 (en) | 2012-05-17 | 2019-01-29 | Asml Neatherlands B.V. | Thermal conditioning unit, lithographic apparatus and device manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2007035747A (en) | Wafer holder, and wafer prober equipped with the same | |
| JP3945527B2 (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober equipped with the same | |
| JP4049172B2 (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober equipped with the same | |
| JP2007043042A (en) | Wafer holder and manufacturing method thereof, wafer prober mounting same, and semiconductor heating device | |
| JP2007035899A (en) | Wafer holding body for wafer prober, and wafer prober mounting the same | |
| JP2007042911A (en) | Wafer holder and wafer prober mounted with the same | |
| JP4063291B2 (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober equipped with the same | |
| JP4433478B2 (en) | Heating device and wafer prober equipped with the same | |
| JP4462140B2 (en) | Wafer prober chuck top, wafer holder, and wafer prober including the same | |
| JP2007042958A (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober mounted with same | |
| JP5067050B2 (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober mounted therewith | |
| JP4646715B2 (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober equipped with the same | |
| JP2007042960A (en) | Wafer holder and wafer prober mounting same | |
| JP2007035737A (en) | Wafer holder, and wafer prober provided with wafer holder | |
| JP4155288B2 (en) | Wafer holder and wafer prober equipped with the same | |
| JP2007042909A (en) | Wafer holder and wafer prober mounted with the same | |
| JP2007235171A (en) | Wafer holder for wafer prober and wafer prober mounting the same | |
| US20070205787A1 (en) | Wafer holder, and heater unit and wafer prober provided therewith | |
| JP2010186765A (en) | Wafer supporter for wafer prober and wafer prober carrying the same | |
| JP5500421B2 (en) | Wafer holder and wafer prober equipped with the same | |
| JP2007042908A (en) | Wafer holder and wafer prober mounted with the same | |
| JP4356661B2 (en) | Wafer holder and wafer prober equipped with the same | |
| JP2007208186A (en) | Wafer holder, semiconductor manufacturing device mounted with the same and wafer prober | |
| JP4462143B2 (en) | Wafer holder and wafer prober provided with wafer holder | |
| JP2007042910A (en) | Chuck top for wafer prober and wafer prober mounted with the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061121 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20070109 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20070126 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070703 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070831 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071204 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080128 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080207 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080606 |