KR20080034879A - 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치 - Google Patents

웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치 Download PDF

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미노루 사나다
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Abstract

웨이퍼 레벨 번인시에 웨이퍼(101)의 발열 밀도로부터 산출한 보정값을 이용하여 온도 제어에 이용하는 설정 온도를 보정해서 온도 제어를 행한다. 이것에 의해, 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 양품의 분포나, 디바이스의 소비 전력에 의존하지 않고, 전기적 부하 인가시의 발열에 의한 웨이퍼 온도와 온도적 부하를 인가하기 위한 제어 온도의 차를 없앨 수 있게 되고, 프로브의 소모, 번을 방지하여 신뢰성이 높은 스크리닝을 실현할 수 있다.
웨이퍼 레벨 번인 장치

Description

웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치{WAFER-LEVEL BURN-IN METHOD AND WAFER-LEVEL BURN-IN APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼에 대하여 전기적 부하 및 온도적 부하를 주어서 스크리닝(screening)을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치에 관한 것이다.
종래, 일반적으로 번인 장치라고 칭해지는 스크리닝 테스트 장치는 반도체 웨이퍼를 분단해서 얻어진 IC칩을 패키징한 후, 소정 온도(예컨대 125℃)의 열분위기중에 있어서 통전 시험을 하여 잠재 결함을 현재화시키고, 불량품의 스크리닝을 행하고 있다.
이러한 종래 장치는 큰 항온 장치가 필요하며 발열량이 많기 때문에, 다른 제조 라인과는 분리해서 별실에서 행할 필요가 있고, 웨이퍼의 반송, 장치로의 장착, 탈착 등의 수고를 필요로 하는 것, 패키징 후에 불량품이 발견되는 것 때문에 패키지 비용에 낭비가 생기는 것, 또한, 칩을 패키지화하지 않고, 소위 베어 칩 그대로 실장하기 위한 품질 보증된 베어 칩의 요구 등으로 인해 칩화되기 전의 웨이퍼의 단계에서 번인 테스트를 행하는 것이 요망되고 있다.
이러한 요청에 따르기 위한 번인 장치는 반도체 웨이퍼에 열부하를 가할 때 에 웨이퍼를 균일한 온도로 유지할 필요가 있다. 이 목적을 위해서 웨이퍼의 표리 양면에 히터를 구비함으로써 반도체 웨이퍼를 소정의 목표 온도로 유지하도록 한 온도 조절 기능을 구비한 웨이퍼 레벨 번인 장치가 제안되어 있다.
종래의 웨이퍼 레벨 번인에 있어서의 온도 제어에 대해서 도 4를 이용하여 설명한다.
도 4는 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치의 개략도, 도 5(a)는 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치에 의해 온도 부하가 인가되었을 때의 웨이퍼 가로방향에서의 온도 분포를 나타내는 도면, 도 5(b)는 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치에 의해 온도 부하가 인가되었을 때의 웨이퍼 세로방향에서의 온도 분포를 나타내는 도면이고, 도 5에 의해, 각 칩의 웨이퍼면 상을 직교하는 방향에서의 온도 분포를 나타내고 있다.
도 4에 있어서 웨이퍼(101)는 웨이퍼 유지용 트레이(102)에 유지되고, 웨이퍼 일괄 콘택트(contact) 가능한 프로브(103)에 의해 전기적 부하를 인가하는 기판(104)과 접속되고, 전기적 부하 인가, 전기적 신호 발생 및 신호 비교 기능을 갖은 테스터(105)에 의해 전기적 부하가 인가된다. 온도적 부하는 온도 조정용 플레이트(106) 내에 배치된 히터(108), 냉매 유로(107)에 흐르는 물, 알코올 등의 냉매에 의해 온도 조정용 플레이트(106)의 온도를 125℃ 등의 설정 온도로 컨트롤함으로써 인가된다. 온도 조정용 플레이트(106)의 온도 컨트롤은 트레이(102)의 웨이퍼를 유지하고 있는 면과 반대의 면에 접촉시킨 온도 센서(109)에 의해 계측된 온도에 의해 온도 조정기(110)로부터 히터(108)의 발열량 및, 냉매 유로(107)를 흐르는 냉매의 온도 및 유량을 제어함으로써 행해진다. 실제의 웨이퍼 레벨 번인에서는 히 터(108)에 의해 실온으로부터 125℃ 등의 설정 온도까지 가열한 후, 테스터(105)에 의해 웨이퍼 상의 디바이스로의 전기적 부하를 투입하고, 온도 조정용 플레이트에 의해 온도 제어를 행하고, 설정 온도를 유지한 채, 일정 시간 간격으로 웨이퍼 상에 형성된 디바이스가 고장나 있지 않은지 테스터(105)로 동작 확인을 행한다. 동작 확인중에는 테스터(105)에 의한 전기적 부하를 끊고, 동작 확인용 전기적 신호를 디바이스에 인가함으로써 디바이스를 동작시킨다. 그리고, 디바이스로부터의 출력을 테스터(105)로 모니터하고, 전기적 부하, 온도적 부하에 의해 디바이스가 고장나 있지 않은지 확인을 행한다.
여기서, 반도체 웨이퍼(101)의 표면은 디바이스가 형성되어 프로브(103)와 콘택트하고 있고, 이면은 트레이(102)에 의해 유지되어 있다. 그 때문에, 온도 센서(109)는 트레이(102)의 웨이퍼를 유지하고 있는 면과 반대의 면에 접촉시켜 온도를 측정하고 있다. 또한, IC칩의 칩 사이즈 축소나 인가 전류의 증대에 따라 웨이퍼 상에서의 전기적 부하 인가시의 단위면적당 발열량이 증가하고 있다. 단위면적당 발열량의 증가에 의해, 목표 온도 유지를 위한 냉각에 의해 웨이퍼로부터 이동하는 열유속(heat flux)이 증대되기 때문에, 열이 이동하는 방향으로의 온도 구배가 급해지고, 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(109)에 의해 측정한 측정 온도간에서의 차가 확대된다. 그 때문에, 웨이퍼 온도가 온도적 부하를 인가하기 위한 온도와 차이가 나버린다.
도 5(a)의 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치에 의해 온도 부하가 인가되었을 때의 웨이퍼 가로방향에서의 온도 분포를 나타내는 도면, 도 5(b)의 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치에 의해 온도 부하가 인가되었을 때의 웨이퍼 세로방향에서의 온도 분포를 나타내는 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치를 이용하여, 설정 온도 125℃의 온도 부하를 인가했을 경우의 웨이퍼(101) 상의 실제 온도 분포는 중앙 부분으로 갈수록 높게 되어 있다. 또한, 온도 제어를 온도 센서(109)에 의해 측정되는 온도를 기초로 행하고 있음에도 불구하고, 실제의 온도는 125℃로부터 괴리되어 있다.
이 온도차는 다음에 설명하는 2점에 의해 발생된다.
우선, 웨이퍼 유지용 트레이(102)가 열전도율 200W/mㆍK의 두께 10㎜의 알루미늄일 때, 종래의 8인치 웨이퍼에서 전기적 부하 인가에 의한 웨이퍼(101)의 발열이 400W, 즉 발열 밀도가 12.74㎾/㎡ 인 경우에는 트레이(102)의 표리에서의 온도차는 0.6℃가 된다. 한편, 300㎜ 웨이퍼에서 발열량이 3㎾일 경우 즉 발열 밀도가 42.46㎾/㎡ 일 경우에는 트레이(102)의 표리에서의 온도차는 2.1℃가 된다.
실제로는 트레이의 표리에서의 온도차 이외에 웨이퍼(101)와 웨이퍼 유지용 트레이(102)의 접촉면과, 웨이퍼 유지용 트레이(102)와 온도 센서(109)의 접촉면에서 접촉 저항이 존재하고, 그 저항이 발열 밀도에 비례하기 때문에 온도차는 더욱 확대된다. 300㎜ 웨이퍼에서 발열량이 3㎾일 경우에는 웨이퍼(101)와 온도 센서(109)에서의 온도차는 약 6℃가 된다.
이상으로부터, 도 4의 구성에서는 웨이퍼의 온도를 125℃ 근방으로 보장하는 것이 곤란하게 된다.
그러나, 종래의 방법에서는 번인을 행하는 웨이퍼로의 전기적 부하는 소정의 전압을 인가함으로써 행해지는 것이지만, 그 때에 웨이퍼 상의 디바이스에 흐르는 전류는 동일 품종 디바이스에 있어서도 대상 웨이퍼에 의해 편차가 있고, 그 편차는 평균적인 디바이스에 흐르는 전류를 1이라고 하면 약 1.5의 전류가 흐르는 디바이스도 있다. 그 때문에, 웨이퍼 상에 형성된 디바이스의 양품율이 동일한 것이어도 발열량이 크게 다른 경우가 있다. 또한, 웨이퍼 상에 형성된 디바이스 중 이전 공정에서 불량으로 진단된 디바이스에는 전기적 부하가 인가되지 않기 때문에 통전에 의한 발열은 발생되지 않는다. 이것들에 의해, 온도 센서의 측정 온도와 실제의 온도에 편차가 생기므로 웨이퍼 온도를 원하는 온도로 제어할 수 없게 되는 경우가 있었다. 이 온도의 편차에 의해 웨이퍼 온도가 높게 되어 버린 경우, 웨이퍼에 전기적 부하를 인가하기 위한 프로브의 소모가 심하게 되거나, 또는 번(burn) 된다는 중대한 손해를 초래할 우려가 있다는 문제점이 있었다. 또한, 온도가 낮아져 버린 경우, 온도적 부하에 의한 스크리닝이 불충분해져 시장에 불량이 유출되어 버릴 우려가 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해서 웨이퍼 상에 형성된 디바이스의 양품의 분포나, 디바이스의 소비 전력에 의존하지 않고, 웨이퍼의 온도를 원하는 온도에 제어함으로써 프로브의 소모, 번을 방지하여 신뢰성이 높은 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 웨이퍼 레벨 번인 방법은 영역으로서 반도체 웨이퍼 전체 또는 상기 반도체 웨이퍼를 분할한 영역을 설정하고, 반도체 웨이퍼 상의 모든 칩을 일괄해서 콘택트하는 프로브를 이용하고, 전기적 부하 및 온도적 부하를 상기 반도체 웨이퍼 상의 디바이스에 주어서 불량품의 스크리닝을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 방법으로서, 상기 반도체 웨이퍼의 상기 각 영역이 설정 온도가 되도록 온도적 부하를 인가하는 공정과, 상기 반도체 웨이퍼에 전기적 부하를 인가하는 공정과, 전기적 부하 인가에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 소비 전력으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도를 구하는 공정과, 상기 발열 밀도로부터 상기 각 영역의 보정값을 산출하는 공정과, 상기 설정 온도를 상기 보정값에 의해 보정해서 상기 영역마다 전기적 부하 인가시의 온도적 부하의 온도 제어를 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소비 전력이 설계값인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 소비 전력으로서, 실제로 계측한 소비 전력을 상기 반도체 웨이퍼의 양품율로 나눈 것을 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 영역으로서 반도체 웨이퍼 전체 또는 상기 반도체 웨이퍼를 분할한 영역을 설정하고, 반도체 웨이퍼 상의 모든 칩을 일괄해서 콘택트하는 프로브를 이용하고, 전기적 부하 및 온도적 부하를 상기 반도체 웨이퍼 상의 디바이스에 주어서 불량품의 스크리닝을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 방법으로서, 전기적 부하 인가에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 소비 전력의 설계값으로부터 얻어지는 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 제 1 발열 밀도로부터 제 1 보정값을 산출하는 공정과, 상기 각 영역에 상기 제 1 보정값에 의해 보정된 설정 온도가 되도록 온도적 부하를 인가하는 공정과, 상기 반도체 웨이퍼에 전기적 부하를 인가하는 공정과, 상기 전기적 부하에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 소비 전력을 계측하는 공정과, 상기 계측된 소비 전력을 상기 반도체 웨이퍼의 양품율로 나눈 것을 이용하여 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 제 2 발열 밀도를 구하는 공정과, 상기 제 2 발열 밀도로부터 제 2 보정값을 산출하는 공정과, 상기 설정 온도를 상기 제 2 보정값에 의해 보정해서 상기 영역마다 전기적 부하 인가시의 온도적 부하의 온도 제어를 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도를 상기 1개 또는 복수의 영역마다의 평균으로부터 구하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 웨이퍼 상의 각 디바이스에 대하여 상기 센서로부터의 거리 또는 상기 센서와의 사이에 존재하는 디바이스의 수에 의존하는 무게 정수를 미리 설정하고, 상기 보정값을 양품의 디바이스에 설정된 무게 정수의 합과 상기 각 영역의 발열 밀도의 곱의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정값을 상기 각 영역의 발열 밀도의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정을 전기적 부하 인가 후에 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정을 전기적 부하 인가 전에 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 웨이퍼 레벨 번인 장치는 영역으로서 반도체 웨이퍼 전체 또는 상기 반도체 웨이퍼를 분할한 영역을 설정하고, 반도체 웨이퍼 상의 모든 칩을 일괄해서 콘택트하는 프로브를 이용하고, 전기적 부하 및 온도적 부하를 상기 반도체 웨이퍼 상의 디바이스에 주어서 불량품의 스크리닝을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 장치로서, 상기 각 영역에 1개씩 구비되며 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 각 영역에 1개씩 구비되며 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터와, 상기 각 영역에 1개씩 구비되며 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼를 냉각하는 냉각원과, 상기 영역마다의 상기 반도체 웨이퍼의 실제 온도와 상기 온도 센서의 측정 온도의 온도차를 영역마다의 보정값으로 해서 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도로부터 산출하는 온도 보정값 산출 장치와, 상기 온도 센서로 측정한 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼의 온도가 미리 설정한 설정 온도를 상기 보정값으로 보정한 온도가 되도록 상기 히터의 가열 및 상기 냉각원의 냉각을 제어하는 온도 조정기와, 상기 디바이스의 검사를 행하는 테스터를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 웨이퍼의 발열 밀도를 상기 1개 또는 복수의 각 영역에 있어서의 발열 밀도의 평균으로부터 구하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 웨이퍼의 발열 밀도를 소비 전력의 설계값으로부터 구하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 웨이퍼의 발열 밀도를, 실제로 계측한 소비 전력을 상기 반도체 웨이퍼의 양품율로 나눈 것으로부터 구하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반도체 웨이퍼 상의 각 디바이스에 대하여 상기 센서로부터의 거리 또는 상기 센서와의 사이에 존재하는 디바이스의 수에 의존하는 무게 정수를 미리 설정하고, 상기 보정값을 양품의 디바이스에 설정된 무게 정수의 합과 상기 각 영역의 발열 밀도의 곱의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보정값을 상기 각 영역의 발열 밀도의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태1에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태2,4에 있어서의 온도 조정용 플레이트의 분할의 개략도이다.
도 3(a)는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 영역(a)에서의 가중을 나타내는 개략도이고, 도 3(b)는 본 발명의 실시형태3에 있어서의 영역(b)에서의 가중을 나타내는 개략도이고, 도 3(c)는 본 발명의 실시형태3에 있어서의 영역(c)에서의 가중을 나타내는 개략도이고, 도 3(d)는 본 발명의 실시형태3에 있어서의 영역(d)에서의 가중을 나타내는 개략도이고, 도 3(e)는 본 발명의 실시형태3에 있어서의 영역(e)에서의 가중을 나타내는 개략도이다.
도 4는 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치의 개략도이다.
도 5(a)는 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치에 의해 온도 부하가 인가되었을 때의 웨이퍼 가로방향에서의 온도 분포를 나타내는 도면이고, 도 5(b)는 종래의 웨이퍼 레벨 번인 장치에 의해 온도 부하가 인가되었을 때의 웨이퍼 세로방향에서의 온도 분포를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태2,4에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인 장치의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태3에 있어서의 가중을 나타내는 개략도이다.
이하 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.
(실시형태1)
도 1은 본 발명의 실시형태1에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인 장치의 개략도이다. 도 1에 나타내는 본 실시형태1은 도 4에 나타내는 장치 구성에 온도 보정값 산출 장치(301)를 추가한 구성이다.
이와 같은 구성에 의한 본 실시형태1에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인에서는 미리 실험에 의해 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스에 전기적 부하를 인가했을 때의 디바이스에서의 전력 소비에 의해 발생되는 발열에 의한 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(109)에 있어서의 측정 온도의 차를 웨이퍼(101)에서의 단위면적당 발열량 즉 발열 밀도의 함수로서 산출해 둔다. 본 실시형태1에서는,
ΔT=γ×D(1)
과 정비례의 관계를 이용하고 있다. 여기서, ΔT는 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(109)에 있어서의 측정 온도의 차, D는 웨이퍼(101)에서의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도, γ는 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(109)에 있어서의 측정 온도의 차와 웨이퍼(101)에서의 발열 밀도에 대한 계수이고, 미리 온도 센서가 설치되어 원하는 발열 밀도로 발열이 가능한 웨이퍼를 이용한 실험에 의해 각 발열 밀도에 있어서의 온도 센서(109)와 웨이퍼 온도의 관계로부터 도출한 것이다. 또한, 온도 보정값 산출 장치(301)에 있어서 웨이퍼 레벨 번인을 행하는 각 웨이퍼 에 대해서 이전 공정에서의 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 전기적 도통 시험 결과를 입수해 둔다. 그리고, 온도 센서(109)의 측정치에 대해서 보정값을 이용하여 보정한 온도를 이용하여 온도 제어를 행한다.
구체적으로는, 웨이퍼를 번인할 때에는 히터(108)에 의해 실온으로부터 125℃까지 가열하고, 125℃ 안정후, 테스터(105)로부터 웨이퍼 상의 디바이스로 전기적 부하를 투입한다. 이 전기적 부하 인가 직후, 테스터(105)에 있어서 인가하고 있는 전기적 부하의 전류를 계측하고, 인가하고 있는 전압으로부터 전기적 부하에 의한 웨이퍼(101) 상에서 소비되고 있는 전력을 산출한다. 산출된 소비 전력의 값은 온도 보정값 산출 장치(301)에 보내지고, 이 값을 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 도통 시험 결과에 의한 양품율로 나눔으로써 양품율이 100%일 때의 웨이퍼(101)에 형성된 디바이스에서의 소비 전력이 얻어지고, 얻어진 양품율이 100%일 때의 소비 전력을 웨이퍼(101)의 면적으로 나눔으로써 웨이퍼(101) 전체면의 평균에서의 발열 밀도가 산출된다. 여기서, 양품율 100%일 때의 소비 전력을 이용하는 이유는 웨이퍼(101)에서 발생된 열이 트레이(102)를 통과하여 온도 조정용 플레이트로부터 방열될 때의 열유속의 크기에 의해 웨이퍼(101)로부터 온도 센서(109)로의 온도 구배 및, 온도차가 결정되기 때문에, 디바이스의 양품율을 100%로 했을 때의 소비 전력을 이용함으로써 웨이퍼(101)로부터 온도 센서(109)로의 온도 구배 및, 온도차의 최대값을 산출해서 온도 보정을 행하고, 웨이퍼(101)의 온도나 프로브(103)가 설정 온도 이상이 되지 않도록 하기 위해서이다. 얻어진 발열 밀도로부터 식(1)을 이용하여 ΔT를 산출하고, 온도 보정값 산출 장치(301)로부터 온도 조 정기(110)로 온도 설정값이 (125-ΔT)℃가 되도록 신호를 보냄으로써 온도 센서(109)에 의해 측정되는 온도가 (125-ΔT)℃가 되도록 온도 제어되고, 그것에 의해 웨이퍼(101)가 125℃로 온도 제어되게 된다.
본 실시형태1에서는 전기적 부하 인가시의 웨이퍼(101)의 소비 전력을 구함으로써 보정값을 도출하고 있지만, 웨이퍼(101)의 소비 전력 설계값으로부터의 편차가 적은 것에서는 소비 전력 설계값을 기초로 보정값을 도출해도 된다. 또한, 제 1 보정값으로서 소비 전력 설계값을 기초로 산출한 보정값을 전기적 부하 인가까지 이용하고, 전기적 부하 인가 후에 전류 측정으로부터 구해진 웨이퍼(101)의 소비 전력을 기초로 제 2 보정값을 산출해 보정을 행해도 된다. 냉각원으로서 냉매를 사용하고 있지만, 팬 등의 송풍기에 의해 만들어진 바람을 온도 조정용 플레이트에 닿게 하는 구성으로 해도 된다. 또한, 그 때에는 온도 조정용 플레이트에 핀을 설치하면 냉각 성능이 향상된다. 번인을 행하는 온도를 125℃로 하고 있지만, 번인의 조건에 따라 125℃와 다른 온도로 해도 된다. 디바이스에서의 전력 소비로 발생되는 발열에 의한 웨이퍼(101)의 온도와 온도 센서(109)에 있어서의 측정 온도의 차와, 웨이퍼(101)에서의 발열 밀도의 관계를 식(1)과 같이 정비례로 했지만, 장치 조건에 따라서는 식(1)에 정수항이 포함되는 등 다른 관계식이 성립되는 것도 고려된다.
이와 같이, 온도 센서에 의한 온도 측정시의 보정을 미리 도출한 웨이퍼의 발열 밀도의 함수를 이용하여 행함으로써 웨이퍼 표면으로부터 트레이의 상면까지의 온도차에 의한 측정 온도의 오프셋 없애기가 가능하므로 온도 제어를 정확하게 행할 수 있고, 프로브의 소모, 번을 방지하여 신뢰성이 높은 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치를 제공할 수 있게 된다.
(실시형태2)
도 2는 본 발명의 실시형태2에 있어서의 온도 조정용 플레이트의 분할의 개략도, 도 6은 본 실시형태2에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인 장치의 개략도이다.
본 발명의 실시형태2에서는 도 1에 나타내는 구성 중 온도 조정용 플레이트(106)를 도 2에 나타내는 바와 같이 영역(a)~영역(b)의 5개의 영역으로 분할하고, 도 6에 나타내는 바와 같이 각각 히터(601), 냉매 유로(607), 온도 센서(409a~409e), 온도 조정기(610) 및, 온도 보정값 산출 장치(611)를 독립적으로 배치하고, 분할시킨 영역마다 온도 제어를 행하는 구성으로 하고 있다. 즉, 발열 밀도에 의한 측정 오차에 대응한 실시형태1에 대해서 실시형태2에서는, 또한, 웨이퍼의 각 영역에서의 발열 밀도의 편차에도 대응하고 있다.
이와 같은 구성에 의한 본 실시형태2에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인에서는 미리 실험에 의해 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스로 전기적 부하를 인가했을 때의 디바이스에서의 전력 소비로 발생되는 발열에 의한 웨이퍼(101)의 각 영역에서의 실제 온도와 온도 센서(409a~409e)에 있어서의 측정 온도의 차를 웨이퍼(101)의 각 영역에서의 단위면적당 발열량 즉 발열 밀도의 함수로서 산출해 둔다. 본 실시형태2에서는,
ΔTa=γa×Da (2-a)
ΔTb=γb×Db (2-b)
ΔTc=γc×Dc (2-c)
ΔTd=γd×Dd (2-d)
ΔTe=γe×De (2-e)
와 정비례의 관계를 이용하고 있다. 여기서, ΔT는 웨이퍼(101)의 각 영역에서의 실제 온도와 온도 센서(409a~409e)에 있어서의 측정 온도의 차, Da~De는 웨이퍼(101)의 각 영역에서의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도, γa~γe는 웨이퍼(101)의 각 영역의 실제 온도와 온도 센서(409a~409e)에 있어서의 측정 온도의 차와 웨이퍼(101)의 각 영역에서의 발열 밀도에 대한 계수이고, 미리 온도 센서가 설치되어 원하는 발열 밀도로 발열이 가능한 웨이퍼를 이용한 실험에 의해 각 발열 밀도에 있어서의 온도 센서(409a~409e)와 웨이퍼 온도의 관계로부터 도출한 것이다. 또한, 온도 보정값 산출 장치(611)에 있어서 웨이퍼 레벨 번인을 행하는 각 웨이퍼에 대해서 이전 공정에서의 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 각 영역에서의 전기적 도통 시험 결과를 입수해 둔다. 그리고, 온도 센서(409a~409e)의 측정치에 대해서 보정값을 이용하여 보정한 온도를 이용하여 온도 제어를 행한다.
구체적으로는, 웨이퍼를 번인할 때에는 히터(608)에 의해 실온으로부터 125℃까지 가열하고, 125℃ 안정후, 테스터(105)로부터 웨이퍼 상의 디바이스로 전기적 부하를 투입한다. 이 전기적 부하 인가 직후, 테스터(105)에 있어서 인가하고 있는 전기적 부하의 전류를 계측하고, 인가하고 있는 전압으로부터 전기적 부하에 의한 웨이퍼(101)의 각 영역에서 소비되고 있는 전력을 산출한다. 산출된 소비 전력의 값은 온도 보정값 산출 장치(611)에 보내지고, 이 값을 각 영역에서의 웨이 퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 도통 시험 결과에 의한 양품율로 나눔으로써 양품율이 100%일 때의 웨이퍼(101)의 각 영역에 형성된 디바이스에서의 소비 전력이 얻어지고, 얻어진 양품율이 100%일 때의 소비 전력을 웨이퍼(101)의 각 영역의 면적으로 나눔으로써 웨이퍼(101)의 각 영역의 평균에서의 발열 밀도가 산출된다. 여기서, 양품율 100%일 때의 소비 전력을 이용하는 이유는 웨이퍼(101)에서 발생된 열이 트레이(102)를 통과하여 온도 조정용 플레이트로부터 방열될 때의 열유속의 크기에 의해 웨이퍼(101)로부터 온도 센서(109)로의 온도 구배 및, 온도차가 결정되기 때문에, 디바이스의 양품율을 100%로 했을 때의 소비 전력을 이용함으로써 웨이퍼(101)로부터 온도 센서(409a~409e)로의 온도 구배 및, 온도차의 최대값을 산출해 온도 보정을 행해 웨이퍼(101)의 온도나, 프로브(103)가 설정 온도 이상이 되지 않도록 하기 위해서이다. 얻어진 발열 밀도로부터 식(2-a)~식(2-e)를 이용하여 ΔTa~ΔTe를 산출하고, 온도 보정값 산출 장치(611)로부터 온도 조정기(610)로 온도 설정값이 (125-ΔTa)~(125-ΔTe)℃가 되도록 신호를 보냄으로써 온도 센서(409a~409e)에 의해 측정되는 온도가 (125-ΔTa)~(125-ΔTe)℃가 되도록 온도 제어되고, 그것에 의해 웨이퍼(101)의 각 영역이 125℃로 온도 제어되게 된다.
본 실시형태2에서는 전기적 부하 인가시의 웨이퍼(101)의 각 영역의 소비 전력을 구함으로써 보정값을 도출하고 있지만, 웨이퍼(101)의 각 영역의 소비 전력 설계값으로부터의 편차가 적은 것에서는 소비 전력 설계값을 기초로 보정값을 도출해도 된다. 또한, 제 1 보정값으로서 소비 전력 설계값을 기초로 산출한 보정값을 전기적 부하 인가까지 이용하고, 전기적 부하 인가 후에 전류 측정으로부터 구해진 웨이퍼(101)의 각 영역의 소비 전력을 기초로 제 2 보정값을 산출해 보정을 행해도 된다. 냉각원으로서 냉매를 사용하고 있지만, 팬 등의 송풍기에 의해 만들어진 바람을 온도 조정용 플레이트에 닿게 하는 구성으로 해도 된다. 또한, 그 때에는 온도 조정용 플레이트에 핀을 설치하면 냉각 성능이 향상된다. 번인을 행하는 온도를 125℃로 하고 있지만, 번인의 조건에 따라 125℃와 다른 온도로 해도 된다. 디바이스에서의 전력 소비로 발생되는 발열에 의한 웨이퍼(101)의 각 영역의 온도와 온도 센서(409a~409e)에 있어서의 측정 온도의 차와, 웨이퍼(101)의 각 영역에서의 발열 밀도의 관계를 식(1)과 같이 정비례로 했지만, 장치 조건에 따라서는 식(1)에 정수항이 포함되는 등 다른 관계식이 성립하는 것도 고려된다. 또한, 본 실시형태2에서는 각 영역에서 소비 전력을 구하고 있지만, 소비 전력을 실시형태1과 같이 웨이퍼(101) 전체에서 구함으로써 보정값을 산출하고, 온도 제어는 각 영역에서 행한다는 구성으로 해도 된다.
여기서는, 영역 분할을 5분할로 행한 경우를 예로 들어 설명했지만, 분할수는 임의이다. 또한, 실시형태1에서는 분할수를 1로 하여 영역이 웨이퍼 전체인 경우의 예이다.
이와 같이, 온도 센서에 의한 온도 측정시의 보정을 미리 도출한 웨이퍼의 발열 밀도의 함수를 이용하여 행함으로써 웨이퍼 표면으로부터 트레이의 상면까지의 온도차에 의한 측정 온도의 오프셋을 없앨 수 있으므로, 온도 제어를 정확하게 행할 수 있고, 프로브의 소모, 번을 방지하여 신뢰성이 높은 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치를 제공할 수 있게 된다.
(실시형태3)
본 발명의 실시형태3에서는 도 1에 나타내는 실시형태1과 같은 장치 구성을 이용하고 있다.
본 실시형태3에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인에서는 온도 센서(109)와 웨이퍼(101) 상에 형성된 각 디바이스의 거리에 따라 이들 디바이스가 전력 소비에 의해 발열할 때의 온도 센서(109)에 의한 온도 측정값과 웨이퍼(101)의 실제 온도의 차에 주는 영향이 다른 것을 고려하여, 미리 온도 센서가 설치되어 원하는 발열 분포, 발열 밀도로 발열이 가능한 웨이퍼를 이용한 실험에 의해 각 발열 분포, 발열 밀도에 있어서의 온도 센서(109)와 웨이퍼(101)의 온도의 관계로부터 온도 센서(109)로부터의 웨이퍼(101)의 면방향의 거리에 따라 각 디바이스에 무게 정수를 설정한다. 즉, 발열 밀도에 의한 측정 오차에 대응한 실시형태1에 대하여 실시형태3에서는, 또한, 온도 센서 부근에서의 양품 분포의 편차에 의한 오차에도 대응하고 있다.
본 실시형태3에서는 무게 정수를 설정하기 위한 함수를
α=e-kr (3)
으로 하고 있다. 여기서, α는 무게 정수, r은 온도 센서(109)로부터의 웨이퍼(101)의 면방향의 거리, k는 계수이고, 이 값이 작을수록 온도 센서(109)로부터 먼 디바이스에 의한 발열의 영향을 받고 있는 것을 나타내고 있다. 여기서, 도 7은 본 발명의 실시형태3에 있어서의 가중을 나타내는 개략도이다. 도 7에 나타내는 바 와 같이 식(3)에 의해 각 디바이스에 가중된다.
그리고, 온도 보정값 산출 장치(301)에 있어서 웨이퍼 레벨 번인을 행하는 각 웨이퍼에 대해서 이전 공정에서의 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 도통 시험 결과를 입수하고, 각 양품 디바이스에 관한 α를 식(3)을 이용해서 산출하여 양품 디바이스에 설정된 α의 합을 구하고, 다음 식(4)에 의해 웨이퍼(101)와 온도 센서(109)에서의 온도 계측값의 차를 구한다.
ΔT=(양품 디바이스에 설정된 α의 합)×Hr (4)
여기서, ΔT는 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(109)에 있어서의 측정 온도의 차, Hr은 웨이퍼(101)의 발열 밀도에 비례하는 계수이고, 번인 대상 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 양품율이 100%일 때의 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(109)에서의 온도 측정값의 차를 양품 디바이스에 설정된 α의 합으로 나눔으로써 산출된다. 식(3), 식(4)에 있어서의 α, k, Hr은 웨이퍼(101) 상에 형성되는 디바이스, 및 번인 조건에 의해 각각 설정된다.
웨이퍼를 번인하는 실제의 처리시에는 히터(108)에 의해 실온으로부터 125℃까지 가열하고, 125℃ 안정후, 테스터(105)로부터 웨이퍼 상의 디바이스로 전기적 부하를 투입함과 동시에, 온도 보정값 산출 장치(301)로부터 온도 조정기(110)로 온도 설정값이 (125℃-ΔT)℃가 되도록 신호를 보내고, 온도 센서(109)에서의 온도 측정값이 온도 센서(109)에 의해 측정되는 온도가 (125-ΔT)℃가 되도록 온도 제어되고, 그것에 의해 웨이퍼(101)가 125℃로 온도 제어되게 된다.
본 실시형태3에서는 식(3)에 있어서의 r로서, 온도 센서(109)로부터의 웨이 퍼(101)의 면방향의 거리로 하고 있지만, 온도 센서(109)로부터 웨이퍼(101) 상의 대상 디바이스까지의 직선 거리로 해도 된다. 이것에 의해, 온도 센서(109)로부터의 웨이퍼(101)까지의 거리의 오차가 작아진다. 또한, 본 실시형태3에 있어서 무게 정수의 설정 방법으로서, 온도 센서로부터의 거리의 함수로 하고 있지만, 센서에서 가장 가까운 디바이스를 기준 디바이스로 하고, 기준 디바이스로부터의 디바이스의 수에 의해 설정해도 된다. 본 실시형태3에서는 전기적 부하 인가시의 웨이퍼(101)의 소비 전력을 구함으로써 보정값을 도출하고 있지만, 웨이퍼(101)의 소비 전력 설계값으로부터의 편차가 적은 것에서는 소비 전력 설계값을 기초로 보정값을 도출해도 된다. 또한, 제 1 보정값으로서 소비 전력 설계값을 기초로 산출한 보정값을 전기적 부하 인가까지 이용하고, 전기적 부하 인가 후에 전류 측정으로부터 구해진 웨이퍼(101)의 소비 전력을 기초로 제 2 보정값을 산출해 보정을 행해도 된다. 냉각원으로서 냉매를 사용하고 있지만, 팬 등의 송풍기에 의해 만들어진 바람을 온도 조정용 플레이트에 닿게 하는 구성으로 해도 된다. 또한, 그 때에는 온도 조정용 플레이트에 핀을 설치하면 냉각 성능이 향상된다. 번인을 행하는 온도를 125℃로 하고 있지만, 번인의 조건에 따라 125℃와 다른 온도로 해도 된다. 또한, 전기적 부하 인가후 온도 보정을 행하고 있지만, 실온에서의 가열시에 보정을 행해도 된다. 식(3), 식(4)는 장치 조건에 따라서는 다른 관계식이 성립하는 것도 생각된다.
이와 같이, 온도 센서에 의한 온도 측정시의 보정을 온도 센서로부터 양품 디바이스까지의 거리의 함수를 구하고, 이 함수의 전체 양품 디바이스의 총 합계를 이용하여 행함으로써 온도 센서 부근에서의 양품 분포의 편차에 의한 온도 보정값 의 편차를 억제할 수 있기 때문에, 온도 제어를 정확하게 행할 수 있고, 프로브의 소모, 번을 방지하여 신뢰성이 높은 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치를 제공할 수 있게 된다.
(실시형태4)
실시형태4에서는 도 6에 나타내는 실시형태2와 같은 장치 구성을 이용하고 있다.
이와 같은 구성에 의한 본 실시형태4에 있어서의 웨이퍼 레벨 번인에서는 각 영역에 있어서 온도 센서(409a~409e)와 웨이퍼(101) 상에 형성된 각 디바이스의 거리에 따라 이들 디바이스가 전력 소비에 의해 발열할 때의 온도 센서(409a~409e)에 의한 온도 측정값과 웨이퍼(101)의 실제 온도의 차에 주는 영향이 다른 것을 고려하여, 미리 온도 센서가 설치되어 원하는 발열 분포, 발열 밀도로 발열이 가능한 웨이퍼를 사용한 실험에 의해 각 발열 분포, 발열 밀도에 있어서의 온도 센서(409a~409e)와 웨이퍼(101)의 온도의 관계로부터 온도 센서(409a~409e)로부터의 웨이퍼(101)의 면방향의 거리에 따라 각 디바이스에 무게 정수를 설정한다. 즉, 온도 센서 부근에서의 양품 분포의 편차에 의한 오차에 대응한 실시형태3에 추가로, 웨이퍼의 각 영역에서의 발열 밀도의 편차에도 대응하고 있다. 여기서 도 3(a)는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 영역(a)에서의 가중을 나타내는 개략도, 도 3(b)는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 영역(b)에서의 가중을 나타내는 개략도, 도 3(c)는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 영역(c)에서의 가중을 나타내는 개략도, 도 3(d)는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 영역(d)에서의 가중을 나타내는 개략 도, 도 3(e)는 본 발명의 실시형태4에 있어서의 영역(e)에서의 가중을 나타내는 개략도이다. 도 3(a)~(e)에 나타내는 바와 같이, 각 온도 센서(409a~409e) 각각에 대하여 웨이퍼면과 수직의 위치에 상기 온도적 부하의 온도를 제어하기 위해 사용하는 온도 센서가 존재하는 디바이스(도 3 중에서는 사선으로 도시)를 기준으로 하여 기준 디바이스로부터의 디바이스의 수에 의해 단조(單調) 감소하는 무게 정수(αa~αe)를 설정하고 있다. 이 방법을 이용하면, 디바이스의 대소에 관계없이 기준 디바이스를 지정하는 것만으로 무게 정수를 설정할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 온도 보정값 산출 장치(611)에 있어서 웨이퍼 레벨 번인을 행하는 각 웨이퍼에 대해서 이전 공정에서의 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 도통 시험 결과를 입수하고, 양품 디바이스에 설정된 α의 합을 구하고, 다음 식 (5a)~(5e)에서 의해 웨이퍼(101)의 실제 온도와 각 온도 센서(409a~409e)의 온도 계측값의 차(ΔTa~ΔTe)를 구한다.
ΔTa=(양품 디바이스에 설정된 αa의 합)×Hna (5a)
ΔTb=(양품 디바이스에 설정된 αb의 합)×Hnb (5b)
ΔTc=(양품 디바이스에 설정된 αc의 합)×Hnc (5c)
ΔTd=(양품 디바이스에 설정된 αd의 합)×Hnd (5d)
ΔTe=(양품 디바이스에 설정된 αe의 합)×Hne (5e)
여기서, ΔTa~ΔTe는 웨이퍼(101)의 실제 온도와 온도 센서(409a~409e)에 있어서의 측정 온도의 차, Hna~Hne는 웨이퍼(101)의 발열 밀도에 비례하는 계수이고, 번인 대상 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 양품율이 100%일 때의 웨이퍼(101) 의 실제 온도와 온도 센서(409a~409e)에서의 온도 측정값의 차를 양품 디바이스에 설정된 αa~αe 각각의 합으로 나눔으로써 산출된다. 식(5a)~(5e)에 있어서의 αa~αe, Hna~Hne는 웨이퍼(101) 상에 형성되는 디바이스, 및 번인 조건에 의해 각각 설정된다.
웨이퍼를 번인하는 실제의 처리시에는 각 영역의 히터에 의해 실온으로부터 소비 전력 설계값을 기초로 구해진 Hna~Hne에 의해 식(5a)~(5e)에 의해 산출된 ΔTa~ΔTe를 이용하고, 온도 보정값 산출 장치(611)로부터 온도 조정기(610)로 온도 설정값이 각각 (125-ΔTa)~(125-ΔTe)℃가 되도록 신호를 보내고, 각 영역의 온도 센서에서의 온도 측정값이 (125-ΔTa)~(125-ΔTe)℃가 되도록 온도 제어되고, (125-ΔTa) ~(125-ΔTe)℃ 안정후, 테스터(105)로부터 웨이퍼 상의 디바이스로 전기적 부하를 투입함과 동시에, 이 전기적 부하 인가 직후, 테스터(105)에 있어서 인가하고 있는 전기적 부하의 전류를 계측하고, 인가하고 있는 전압으로부터 전기적 부하에 의한 웨이퍼(101) 상에서 소비되고 있는 전력을 산출한다. 산출된 소비 전력의 값은 온도 보정값 산출 장치(611)에 보내지고, 이 값을 웨이퍼(101) 상에 형성된 디바이스의 도통 시험 결과에 의한 양품율로 나눔으로써 양품율이 100%일 때의 웨이퍼(101)에 형성된 디바이스에서의 소비 전력이 얻어진다. 얻어진 소비 전력으로부터 웨이퍼(101)에서의 발열 밀도가 산출된다. Hda~Hde는 웨이퍼(101)에서의 발열 밀도에 비례하는 것으로부터 각각 값을 수정하고, 식(5a)~(5e)를 이용하여 다시 ΔTa~e를 산출하고, 온도 보정값 산출 장치(611)로부터 온도 조정기(110)로 각 영역의 온도 설정값이 (125-ΔTa)~(125-ΔTe)℃가 되도록 신호를 보낸다. 그것 에 의해, 디바이스 설계값으로부터의 디바이스 형성시의 처리의 편차에 의한 소비 전력의 편차가 수정되어 보다 정확하게 웨이퍼(101)가 125℃로 온도 제어되게 된다. 본 실시형태4에서는 제 1 보정값으로서 소비 전력 설계값을 기초로 산출한 보정값을 전기적 부하 인가까지 이용하고, 전기적 부하 인가 후에 전류 측정으로부터 구해진 웨이퍼(101)의 각 영역의 소비 전력을 기초로 제 2 보정값을 산출해 보정하고 있지만, 웨이퍼(101)의 각 영역의 소비 전력 설계값으로부터의 편차가 적은 것에서는 소비 전력 설계값을 기초로 한 보정만으로도 좋고, 전기적 부하 인가시의 웨이퍼(101)의 각 영역의 소비 전력을 구하는 것에서의 보정만으로도 좋다. 또한, 본 실시형태2에서는 각 영역에서 소비 전력을 구하고 있지만, 실시형태3과 같이 웨이퍼(101) 전체에서 소비 전력을 구함으로써 보정값을 산출한다는 구성으로 해도 된다.
본 실시형태4에서는 냉각원으로서 냉매를 사용하고 있지만, 팬에 의해 만들어진 바람을 온도 조정용 플레이트에 닿게 하는 구성으로 해도 된다. 또한, 그 때에는 온도 조정용 플레이트에 핀을 설치하면 냉각 성능이 향상된다. 번인을 행하는 온도를 125℃로 하고 있지만, 번인의 조건에 따라 125℃와 다른 온도로 해도 된다. 또한, 전기적 부하 인가후 온도 보정을 행하고 있지만, 실온으로부터의 가열시에 보정을 행해도 된다. 식(5a)~(5e)는 장치 조건에 따라서는 다른 관계식이 성립하는 것도 고려된다.
여기서는 영역 분할을 5분할로 행한 경우를 예로 들어 설명했지만 분할수는 임의이다. 또한, 실시형태3에서는 분할수를 1로 하여 영역이 웨이퍼 전체인 경우의 예이다.
이와 같이, 온도 조정 플레이트를 복수의 영역으로 분할하여 영역마다 온도 센서, 히터 및 냉각 유로를 구비하고, 온도 센서에 의한 온도 측정시의 보정을 각 온도 센서로부터 양품 디바이스까지의 거리의 함수를 구하고, 이 함수의 각 영역에 있어서의 전체 양품 디바이스의 총 합계를 이용하여 영역마다 행하여 영역마다 온도 제어를 행함으로써 온도 제어를 정확하게 행할 수 있기 때문에, 프로브 소모, 번을 방지하여 신뢰성이 높은 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims (15)

  1. 영역으로서 반도체 웨이퍼 전체 또는 상기 반도체 웨이퍼를 분할한 영역을 설정하고, 반도체 웨이퍼 상의 모든 칩을 일괄해서 콘택트하는 프로브를 이용하고, 전기적 부하 및 온도적 부하를 상기 반도체 웨이퍼 상의 디바이스에 주어서 불량품의 스크리닝을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 방법으로서:
    상기 반도체 웨이퍼의 상기 각 영역이 설정 온도가 되도록 온도적 부하를 인가하는 공정;
    상기 반도체 웨이퍼에 전기적 부하를 인가하는 공정;
    전기적 부하 인가에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 소비 전력으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도를 구하는 공정;
    상기 발열 밀도로부터 상기 각 영역의 보정값을 산출하는 공정; 및
    상기 설정 온도를 상기 보정값에 의해 보정해서 상기 영역마다 전기적 부하 인가시의 온도적 부하의 온도 제어를 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소비 전력이 설계값인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소비 전력으로서, 실제로 계측한 소비 전력을 상기 반도체 웨이퍼의 양품율로 나눈 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  4. 영역으로서 반도체 웨이퍼 전체 또는 상기 반도체 웨이퍼를 분할한 영역을 설정하고, 반도체 웨이퍼 상의 모든 칩을 일괄해서 콘택트하는 프로브를 이용하고, 전기적 부하 및 온도적 부하를 상기 반도체 웨이퍼 상의 디바이스에 주어서 불량품의 스크리닝을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 방법으로서:
    전기적 부하 인가에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 소비 전력의 설계값으로부터 얻어지는 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 제 1 발열 밀도로부터 제 1 보정값을 산출하는 공정;
    상기 각 영역에 상기 제 1 보정값에 의해 보정된 설정 온도가 되도록 온도적 부하를 인가하는 공정;
    상기 반도체 웨이퍼에 전기적 부하를 인가하는 공정;
    상기 전기적 부하에 의한 상기 반도체 웨이퍼의 소비 전력을 계측하는 공정;
    상기 계측된 소비 전력을 상기 반도체 웨이퍼의 양품율로 나눈 것을 이용하여 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 제 2 발열 밀도를 구하는 공정;
    상기 제 2 발열 밀도로부터 제 2 보정값을 산출하는 공정; 및
    상기 설정 온도를 상기 제 2 보정값에 의해 보정해서 상기 영역마다 전기적 부하 인가시의 온도적 부하의 온도 제어를 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도를 상기 1개 또는 복수의 영역마다의 평균으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 상의 각 디바이스에 대하여 상기 센서로부터의 거리 또는 상기 센서와의 사이에 존재하는 디바이스의 수에 의존하는 무게 정수를 미리 설정하고;
    상기 보정값을 양품의 디바이스에 설정된 무게 정수의 합과 상기 각 영역의 발열 밀도의 곱의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 보정값을 상기 각 영역의 발열 밀도의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 보정을 전기적 부하 인가 후에 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 보정을 전기적 부하 인가 전에 행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 방법.
  10. 영역으로서 반도체 웨이퍼 전체 또는 상기 반도체 웨이퍼를 분할한 영역을 설정하고, 반도체 웨이퍼 상의 모든 칩을 일괄해서 콘택트하는 프로브를 이용하고, 전기적 부하 및 온도적 부하를 상기 반도체 웨이퍼 상의 디바이스에 주어서 불량품의 스크리닝을 행하는 웨이퍼 레벨 번인 장치로서:
    상기 각 영역에 1개씩 구비되며 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼 온도를 측정하는 온도 센서;
    상기 각 영역에 1개씩 구비되며 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼를 가열하는 히터;
    상기 각 영역에 1개씩 구비되며 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼를 냉각하는 냉각원;
    상기 영역마다의 상기 반도체 웨이퍼의 실제 온도와 상기 온도 센서의 측정 온도의 온도차를 영역마다의 보정값으로 해서 상기 반도체 웨이퍼의 양품 디바이스 개소의 발열 밀도로부터 산출하는 온도 보정값 산출 장치;
    상기 온도 센서로 측정한 상기 각 영역의 반도체 웨이퍼의 온도가 미리 설정한 설정 온도를 상기 보정값으로 보정한 온도가 되도록 상기 히터의 가열 및 상기 냉각원의 냉각을 제어하는 온도 조정기; 및
    상기 디바이스의 검사를 행하는 테스터를 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 발열 밀도를 상기 1개 또는 복수 의 각 영역에 있어서의 발열 밀도의 평균으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 발열 밀도를 소비 전력의 설계값으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼의 발열 밀도를, 실제로 계측한 소비 전력을 상기 반도체 웨이퍼의 양품율로 나눈 것으로부터 구하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 반도체 웨이퍼 상의 각 디바이스에 대하여 상기 센서로부터의 거리 또는 상기 센서와의 사이에 존재하는 디바이스의 수에 의존하는 무게 정수를 미리 설정하고;
    상기 보정값을 양품의 디바이스에 설정된 무게 정수의 합과 상기 각 영역의 발열 밀도의 곱의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 보정값을 상기 각 영역의 발열 밀도의 함수로서 산출하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 레벨 번인 장치.
KR1020087000224A 2005-08-29 2006-06-26 웨이퍼 레벨 번인 방법 및 웨이퍼 레벨 번인 장치 KR20080034879A (ko)

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