KR20090005955A - 검사 방법 및 검사 방법을 기록한 프로그램 기록 매체 - Google Patents

Abstract

고온 검사에서도 저온 검사에서도 탑재대 상에 웨이퍼를 로드하고 나서 짧은 시간에 탑재대의 온도를 안정화시킬 수 있고, 나아가 검사의 양품율을 향상시킬 수 있는 검사 방법 및 검사 방법을 실행하기 위한 프로그램 기록 매체를 제공한다.

본 발명의 검사 방법은, 프로브 장치(10)를 이용하여 웨이퍼(W)의 검사를 행하는 공정은, 미리 등록된 웨이퍼(W)의 물성 데이터(비열, 비중) 및 용적 데이터에 근거하여 웨이퍼(W)를 메인 척(13)으로 로드하기 전의 온도(상온)로부터 목표 온도(90℃)까지 가열하기 위해 필요한 열량을 가산 제어량으로서 계산하는 공정과, 메인 척(13)에 웨이퍼(W)를 로드하기 전에, 온도 조절기(13A)를 거쳐 목표 온도로 설정된 메인 척(13)에 가산 제어량을 부여하여 메인 척(13)을 가산 제어하는 공정을 구비하고 있다.

Description

검사 방법 및 검사 방법을 기록한 프로그램 기록 매체{TEST METHOD AND RECONDING MEDIUM RECORDED THE TEST METHOD}

본 발명은, 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 검사의 양품률을 향상시킬 수 있는 검사 방법 및 검사 방법을 기록한 프로그램 기록 매체에 관한 것이다.

프로브 장치는 서로 인접하는 로더실과 프로버실을 갖추고 있다. 로더실은, 피검사체(예컨대, 웨이퍼)를 카세트 단위로 탑재하는 탑재부와, 카세트 내에서 웨이퍼를 한장씩 반송하는 웨이퍼 반송 기구와, 웨이퍼를 반송하는 도중에서 웨이퍼의 사전 정렬을 행하는 서브 척을 구비하고 있다. 프로버실은, 로더실의 웨이퍼 반송 기구에 의해서 반송되어 온 웨이퍼를 탑재하는 온도 조절 가능한 메인 척과, 메인 척의 위쪽에 배치된 프로브 카드와, 프로브 카드의 프로브와 메인 척 위의 웨이퍼의 전극 패드의 정렬을 행하는 정렬 기구를 구비하고, 정렬 기구을 거쳐서 웨이퍼의 전극 패드와 프로브의 정렬을 행한 후, 메인 척을 거쳐서 웨이퍼를 소정의 온도로 설정하고, 이 설정 온도로 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하도록 구성되 어 있다.

피검사체의 검사에는, 100℃ 전후의 고온 영역에서 행하여지는 고온 검사와, -수십℃의 저온 영역에서 행하여지는 저온 검사가 있다. 예컨대 고온 검사를 행하는 경우에는, 온도 조절기(이하, 간단히 온조기라 칭함)에 의해서 메인 척의 온도를 예를 들어 목표 온도 90℃로 설정하고, 온도 조절기의 PID 제어에 의해 메인 척을 목표 온도의 허용 범위 내에 유지하여 웨이퍼의 검사를 행한다. 저온 검사를 행하는 경우에는, 메인 척에 내장된 온도 조절기에 의해 메인 척 위의 웨이퍼를 -수십℃의 목표 온도로 설정하고, 목표 온도에서 웨이퍼의 검사를 행한다.

그러나, 웨이퍼의 고온 검사를 행하는 경우에는, 미리 고온 영역의 목표 온도로 설정된 메인 척 상에 웨이퍼를 탑재(로드)하여 검사를 행하지만, 일반적으로 로더실로부터 반송되어 오는 웨이퍼는 상온이기 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이 상온의 웨이퍼를 메인 척 상에 로드하면, 메인 척으로부터 웨이퍼 로의 열 이동이 있어 메인 척의 온도가 목표 온도보다 급격히 저하되어, 그것을 보충하기 위해서 온도 조절기의 PID 제어에 의해 메인 척을 급격히 가열하면 메인 척의 온도가 큰 파동을 반복하여 온도가 안정되지않는다. 또한, 메인 척의 온도가 미리 설정된 목표 온도의 허용 범위(도 6에서는 척 온도의 상하에 일점쇄선으로 나타낸 상하간의 범위)로부터 벗어나면, 대기 시간을 발생하여 메인 척을 목표 온도로 되돌리기 위해서는 2∼3분이 필요하고, 정렬 종료 후에도 온도가 안정되지 않아 곧바로 검사를 할 수 없어 검사 시간이 길어져 버린다. 웨이퍼의 저온 검사를 행하는 경우에는, 반대로 메인 척의 온도가 일시적으로 높아져, 웨이퍼가 목표 온도에 도달하기까지의 시간만큼 검사 시간이 길어진다.

또한, 특허 문헌 1에는 웨이퍼에 처리를 실시하기 전에 웨이퍼의 온도를 대기보다 높게 설정하는 웨이퍼 로더및 노광 장치에 관한 발명이 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는 교환한 처리액을 목표 온도까지 승온하고, 목표 온도에서 안정될 때까지의 시간을 짧게 할 수 있는 반도체 처리 장치가 기재되어 있다. 그러나, 이들 기술은 모두 프로브 장치에 관한 기술은 아니다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 공보 제2005-032906호

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 공보 제2007-027391호

본 발명은, 상기과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 고온 검사이더라도 저온 검사이더라도 메인 척(탑재대) 위에 웨이퍼(피검사체)를 로드하고 나서 짧은 시간에 탑재대의 온도를 안정시켜 시간적 손실을 발생시키지 않고 검사를 행할 수 있고, 나아가서는 검사의 양품률을 향상시킬 수 있는 검사 방법 및 검사 방법을 기록한 프로그램 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 검사 방법은, 검사 장치의 이동 가능한 탑재대 에 피검사체를 탑재하고, 탑재대에 내장된 온도 조절기에 의해서 상기 피검사체를 목표 온도로 설정하여 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 방법에 있어서, 미리 등록된 상기 피검사체의 물성 데이터 및 용적 데이터에 따라서 상기 피검사체를 상기 탑재대에 탑재하기 전의 온도로부터 상기 목표 온도까지 가열 또는 냉각하기 위해서 필요한 열량을 가산 제어량으로서 계산하는 공정과, 상기 탑재대에 상기 피검사체를 탑재하기 전에, 상기 온도 조절기를 거쳐서 상기 목표 온도로 설정된 상기 탑재대에 상기 열량을 부여하여 상기 탑재대를 가산 제어하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 검사 방법은, 검사 장치의 이동 가능한 탑재대에 피검사체를 탑재하고, 탑재대에 내장된 온도 조절기에 의해서 상기 피검사체를 목표 온도로 설정하여 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 방법에 있어서, 최초의 피검사체의 검사를 행할 때에는, 미리 등록된 상기 피검사체의 물성 데이터 및 용적 데이터에 근거하여 상기 피검사체를 상기 탑재대에 탑재하기 전의 온도로부터 상기 목표 온도까지 가열 또는 냉각하기 위해서 필요한 열량을 제 1 가산 제어량으로서 계산하는 공정과, 상기 탑재대에 상기 피검사체를 탑재하기 전에, 상기 온도 조절기를 거쳐서 상기 목표 온도로 설정된 상기 탑재대에 상기 열량을 부여하여 상기 탑재대를 가산 제어하는 공정을 구비하고, 또한, 2번째 이후의 피검사체의 검사를 행할 때에는, 직전의 피검사체로부터 얻어진 실측 용적 데이터 및 상기 가산 제어시의 상기 탑재대로부터 얻어진 온도 프로파일에 근거하여 상기 피검사체를 가열 또는 냉각하기 위해서 필요한 열량을 제 2 가산 제어량으로서 계산하는 공정과, 상기 탑재대에 상기 2번째 이후의 피검사체를 탑재하기 전에, 상기 온도 조절기를 거쳐서 상기 목표 온도로 설정된 상기 탑재대에 상기 열량을 부여하여 상기 탑재대를 가산 제어하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 검사 방법은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 직전의 피검사체의 실측 용량 데이터는, 상기 직전의 피검사체의 정렬을 행하여 얻어지는 상기 피검사체의 평면 치수 및 두께를 이용하여 구해지는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 검사 방법은, 청구항 2 또는 청구항 3에 기재된 발명에 있어서, 상기 온도 프로파일은, 상기 가산 제어시에 상기 탑재대로부터 피드백되는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 검사 방법은, 청구항 1∼청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 발명에 있어서, 상기 피검사체를 상기 탑재대에 탑재한 후에는, 상기 탑재대의 검출 온도 및 상기 목표 온도에 근거하여 상기 탑재대의 온도를 제어하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 프로그램 기록 매체는, 컴퓨터를 구동시켜, 검사 장치의 이동 가능한 탑재대에 피검사체를 탑재하고, 탑재대에 내장된 온도 조절기에 의해서 상기 피검사체를 목표 온도로 설정하여 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 프로그램 기록 매체로서, 상기 프로그램은, 상기 컴퓨터를 구동시켜, 청구항 1∼청구항 5 중 어느 항에 기재된 검사 방법을 실행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 고온 검사이더라도 저온 검사이더라도 탑재대 위에 피검사체를 로드하고 나서 짧은 시간에 탑재대의 온도를 안정시켜 시간적 손실이 발생하지 않게 검사를 행할 수 있고, 나아가서는 검사의 양품률을 향상시킬 수 있는 검사 방법 및 검사 방법을 기록한 프로그램 기록 매체를 제공할 수 있다.

이하, 도 1∼도 4에 나타내는 실시예에 근거하여 본 발명을 설명한다.

우선, 본 실시예의 검사 방법이 적용되는 프로브 장치에 대하여 도 1∼도 3을 참조하면서 설명한다.

이 프로브 장치(10)는, 예컨대 도 1에 도시하는 바와 같이 피검사체인 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 로더실(11)과, 로더실(11)에 인접하여, 로더실(11)로부터의 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행하는 프로버실(12)을 구비하고 있다. 프로버실(12)은, 웨이퍼(W)를 로드하여 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동하는 메인 척(13)과, 메인 척(13)의 위쪽에 배치되는 프로브 카드(14)와, 프로브 카드(14)와 삽입 링(15)을 거쳐서 전기적으로 접촉하는 테스트 헤드(T)와, 프로브 카드(14)의 프로브(14A)와 메인 척(13) 위의 웨이퍼(W)의 전극 패드의 정렬을 행하는 정렬 기구(16)와, 메인 척(13) 및 정렬 기구(16)를 포함하는 각종 구성기기를 제어하는 컴퓨터를 주체로 하는 제어 장치(17)를 구비하고, 제어 장치(17)의 제어하에서 정렬 기구(16)가 구동하여, 메인 척(13) 위의 웨이퍼(W)와 프로브 카드(14)의 복수의 프 로브(14A)의 정렬을 행한 후, 복수의 프로브(14A)와 웨이퍼(W)를 전기적으로 접촉시켜 웨이퍼(W)의 고온 검사 또는 저온 검사를 행하도록 구성되어 있다.

고온 검사 또는 저온 검사를 행하기 위해서, 메인 척(13)은 온도 조절기(13A)(도 3 참조)를 내장하고 있다. 온도 조절기(13A)는, 온도 조절기 제어 회로(13B)를 거쳐서 PID 제어되어, 메인 척(13)을 설정된 목표 온도의 허용 범위 내에서 가열 또는 냉각한다. 메인 척(13)에는 복수의 온도 센서(도시하지 않음)가 부착되고, 이들 온도 센서에 의해서 메인 척(13)의 온도를 검출하여, 제어 장치(17)를 거쳐서 메인 척(13)의 온도를 항상 감시하고 있다.

정렬 기구(16)는, 예컨대 프로버실(12) 내의 배면과 프로브 센터 사이에서 수평 이동하는 정렬 브리지(16A)와, 정렬 브리지(16A)에 마련된 제 1 CCD 카메라(16B)와, 메인 척(13)의 옆쪽에 마련된 제 2 CCD 카메라(16C)를 구비하고, 프로브 카드(14)와 메인 척(13) 위의 웨이퍼(W)의 정렬을 행한다. 제 1 CCD 카메라(16B)는, 정렬 브리지(16A)를 거쳐서 프로버실의 배면으로부터 프로브 센터까지 진출하여 프로브 카드(14)와 메인 척(13) 사이에 위치하고, 여기서 메인 척(13)이 X, Y 방향으로 이동하는 동안에, 웨이퍼(W)의 전극 패드를 위쪽으로부터 검출한다. 제 2 CCD 카메라(16C)는, 정렬 브리지(16A)가 프로버실(12) 내의 배면으로 후퇴한 후, 프로브 카드(14)의 아래쪽에서 메인 척(13)이 X, Y 방향으로 이동하는 동안에, 프로브 카드(14)의 아래쪽으로부터 소정의 프로브(14A)를 순차적으로 검출한다.

제어 장치(17)는, 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이 제어부(17A), 주 기억부(17B), 외부 기억부(17C), 계시부(17D), 입력부(17E), 송수신부(17F), 출력 부(17G)를 갖추고, 각 부위가 버스(17H)에 의해서 접속되어 있다. 또한, 제어 장치(17)에는 표시부(18)가 접속되고, 표시부(18)에는 입력부(17E)에서 입력된 검사시의 목표 온도 등의 여러가지 데이터나 제 1, 제 2 CCD 카메라(16B, 16C)의 촬상 화상 등의 화상 데이터 등이 제어 장치(17)를 거쳐서 표시된다. 제어 장치(17) 및 표시부(18)로서는, 모두 종래 공지의 수단을 이용할 수 있다.

또한, 제어부(17A)는, CPU 등을 주체로 구성되어, 외부 기억부(17C)에 기억되어 있는 본 발명의 검사 방법을 실행하는 프로그램을 포함하는 여러가지 프로그램을 주 기억부(17B)에서 실행하여, 메인 척(13) 등의 각종 기기를 구동 제어하여 여러가지 일을 실행한다. 또한, 외부 기억부(17C)는, 제어부(17A)에 의해서 실행된 여러가지 처리 결과가 저장된다.

계시부(17D)는, 예컨대, 수정 발진기, 수정 발진기로부터 발진되는 클록 펄스를 카운트하는 카운터 및 시계를 갖추고, 제어부(17A)의 지령에 따라서 임의의 시간에 타이머로서 작동하여, 제어부(17A)에 현재 시각을 공급한다. 예컨대, 제어부(17A)가 계시부(17D)의 카운터를 소정의 값으로 세트하여 타이머를 기동하면, 계시부(17D)는 클록 펄스를 발생하는 마다 카운터로부터 1을 감산하여, 카운터의 값이 O이 되었을 때에 제어부(17A)로 인터럽트 신호를 발생시킨다. 이에 따라, 제어부(17A)는, 일정 검사 시간 등을 계측할 수 있다. 또한, 계시부(17D)의 시계는, 기준 시간에서 클록 펄스를 카운트하고, 제어부(17A)는 카운트값을 계시부(17D)에서 판독하는 것에 의해 기준 시간으로부터의 시간 경과, 즉 현재 시간을 알 수 있다. 또한, 제어부(17A)는, 송수신부(17E)를 거쳐서 테스터(19)와의 사이에서 여러 가지 신호를 주고받아 웨이퍼(W)의 검사 결과를 수신한다. 출력부(17G)는, 제어부(17A)의 지령 신호에 근거하여 메인 척(13) 등의 구동 장치(20)를 제어한다.

그렇게 하여, 제어 장치(17)의 외부 기억부(17C)에는 상술한 바와 같이 본 발명의 검사 방법을 실행하기 위한 프로그램이나 이 프로그램을 실행하기 위해서 사용되는 여러가지 데이터 등이 기억되어 있다. 본 실시예의 검사 방법은, 웨이퍼(W)를 상온으로부터 목표 온도까지 가열하기 위해서 필요한 열량을 구하여, 미검사의 웨이퍼를 메인 척(13)에 로드하기 전에, 이 열량을 목표 온도로 PID 제어되어 있는 메인 척(13)에 가산하고, 이 열량에 의해서 메인 척(13)을 목표 온도보다 약간 높은 쪽의 온도가 되도록 제어하여, 웨이퍼(W)를 메인 척(13)에 로드하더라도 메인 척(13)의 온도가 짧은 시간에 안정화되어, 시간적 손실이 발생하지 않게 검사를 행할 수 있는 점에 특징이 있다. 그래서, 이하에서는, 이와 같이 웨이퍼(W)를 로드하기 전에 메인 척(13)에 가산되는 열량을 가산 제어량이라 칭하고, 웨이퍼(W)를 메인 척(13)에 로드하기 전에, PID 제어에 의해 목표 온도로 설정되어 있는 메인 척(13)에 가산 제어량을 부여하여 메인 척(13)의 온도를 목표 온도보다 높게 제어하는 것을 가산 제어라 칭한다.

메인 척(13)을 PID 제어함과 아울러 가산 제어하는 것으로, 메인 척(13) 위에 이것과는 온도차가 있는 웨이퍼(W)를 로드하더라도, 메인 척(13)으로부터는 가산 제어량에 적당한 열량을 빼앗길 뿐이고, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)를 정렬하고 있는 동안에 메인 척(13)의 온도는 짧은 시간에 목표 온도의 허용 범위 내에 수속해서 안정화되어, 정렬 직후에 웨이퍼(W)의 검사를 실행할 수 있다. 온도 조 절기(13A)의 히터는, 통상, 여력을 가지고 메인 척(13)을 PID 제어하고 있기 때문에, 히터의 여력 분량이 가산 제어에 돌려진다. 즉, 온도 조절기(13A)의 히터는, 메인 척(13) 위에 상온의 웨이퍼를 로드하기 전에, 예컨대 최대 출력으로 작동하여 메인 척(13)의 PID 제어와 가산 제어를 동시에 행하여, 메인 척(13)을 일시적으로 목표 온도보다도 높게 한다.

가산 제어량을 구하기 위해서는, 예컨대 도 3에 도시하는 바와 같이 제어부(17A)가 외부 기억부(17C)로부터 웨이퍼 데이터 중 웨이퍼(W)의 비열, 비중(밀도) 및 용적과 목표 온도를 판독하고, 또한 이들 웨이퍼 데이터와 웨이퍼(W)의 상온과 목표 온도의 온도차를 이용하여 한장의 웨이퍼(W)를 상온으로부터 목표 온도까지 가열하기 위해서 필요로 하는 열량을 가산 제어량으로서 구한다. 예컨대, 웨이퍼의 직경이 300㎜, 두께가 0.8㎜, 밀도가 2.3g/㎤, 비열이 697J/kg/K로 한다. 그리고, 목표 온도가 90℃라고 하면 , 목표 온도와 상온의 온도차는 65℃가 된다. 따라서, 웨이퍼를 25℃에서 90℃까지 가열하기 위해서 필요한 열량은 5889J이 된다. 한편, 온도 조절기(13A)의 히터의 전체 소비 전력이 예컨대 800W에서, 450W가 PID 제어에 제공되고 있다고 하면, 350W가 가산 제어에 제공된다. 가산 제어가 350W의 히터로 행하여지면 , 가산 제어시의 히터에 의한 메인 척(13)의 가열 시간은 16.8초가 된다. 즉, 웨이퍼를 메인 척(13) 위에 로드하기 전에 , 온도 조절기(13A)의 히터가 최대 출력으로 16.8초 동안 작동하여 PID 제어와 가산 제어를 동시에 실행한다(도 5 참조).

소정 로트의 최초의 웨이퍼(W)를 로드할 때에는 상술한 바와 같이 미리 등록 되어 있는 웨이퍼 데이터와 목표 온도를 이용하여 가산 제어량을 구하고 있다. 그러나, 2장째 이후의 웨이퍼(W)에서는, 직전의 웨이퍼(W)의 실측 용적 데이터 및 실측 온도 데이터에 근거하여 가산 제어량을 구하도록 하고 있다. 직전의 웨이퍼(W)의 실측 용적 데이터는, 웨이퍼(W)의 정렬시에 실측되는 웨이퍼(W)의 직경 및 두께에 의해서 구할 수 있다. 또한, 실측 온도 데이터는, 도 3에 도시하는 바와 같이 가산 제어시의 메인 척(13)의 온도 데이터 또는 온도 조절기(13A)의 출력 데이터로부터 구할 수 있다. 이와 같이 웨이퍼의 실측 용량 데이터 및 실측 온도 데이터에 근거하여 다음 웨이퍼(W)의 가산 제어량을 구하기 위해서, 등록된 웨이퍼 데이터나 목표 온도를 사용하는 경우보다 현실에 의거한 데이터에 근거하여 메인 척(13)을 고정밀도로 가산 제어할 수 있다. 또한, PID 제어는, 도 3에 도시하는 바와 같이 종래 공지와 같이 메인 척(13)으로부터 피드백되는 현재의 척 온도에 근거하여 행하여진다.

도 5는 2장째 이후의 웨이퍼로부터의 메인 척(13)의 제어 형태를 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 직전의 웨이퍼(W)의 검사가 종료되면 , 검사가 완료된 웨이퍼(W)를 메인 척(13)으로부터 언로드한다. 이 타이밍에 맞춰 제어부(17A)가 온도 조절기(13A)를 거쳐서 메인 척(13)을 가산 제어한다. 온도 조절기(13A)는 최대 출력으로 짧은 시간에 가산 제어량이 되는 열량을 메인 척(13)으로 공급하여, 메인 척(13)을 예컨대 ta초로 가열한다. 가열 시간 ta초는 메인 척(13)을 가열하고 나서 그 온도를 온도 센서로 검출할 때까지 걸리는 열 전도 시간 ts초를 고려하여 될 수 있는 한 짧게 한다. 가열 시간 ta초 및 열 전도 시간 ts초를 경과하는 동안에, 다음 웨이퍼(W)를 로드한 후, 웨이퍼(W)의 정렬을 행한다. 그 동안에 동일 도면에 도시하는 바와 같이 메인 척(13)의 온도가 목표 온도에 수속해서 안정화되어, 정렬 직후에 웨이퍼(W)의 검사를 행할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 메인 척(13)의 온도가 안정하기까지의 대기 시간이 없고, 검사 시간을 단축하며 검사의 양품률을 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 검사 방법의 일 실시예에 대하여 도 4(a)∼도 4(c)를 참조하면서 설명한다.

우선, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 있는 로트의 최초의 웨이퍼(W)의 검사를 개시하면(단계 S11), 로더실(11) 내의 카세트로부터 프로버실(12) 내의 메인 척(13)으로 웨이퍼(W)를 반송하는 동안에, 로더실(11) 내에서 웨이퍼(W)의 사전 정렬을 행함과 아울러 웨이퍼(W)의 품종 데이터를 판독한다(단계 S12). 웨이퍼(W)의 품종 데이터를 판독하는 것에 의해 웨이퍼 데이터가 특정되어, 웨이퍼(W)의 용적, 비열 및 비중이 결정된다. 제어 장치(17)의 제어부(17A)는 순시에 외부 기억부(17C)로부터 웨이퍼 데이터를 판독하고, 이들 데이터에 근거하여 가산 제어량을 계산한다(단계 S13). 이어서, 제어부(17A)는, 메인 척(13)을 구동 제어함과 아울러 온도 조절기(13A)를 제어한다(단계 S14).

단계 S14에서 제어를 시작하면 , 도 4(c)에 도시하는 바와 같이 제어부(17A)는 이미 메인 척(13)을 PID 제어(동일 도면에서는 「통상 제어」라 기재되어 있음)하여(단계 S21), 메인 척(13)을 목표 온도로 설정하고 있다. 이어서, 메인 척(13) 위에 웨이퍼(W)를 로드하기 전에, 제어부(17A)는, 외부 기억부(17C)로부터 판독한 웨이퍼 데이터(비열, 비중, 용적) 및 목표 온도에 근거하여 가산 제어량을 계산에 의해 구한 후(단계 S22), 온도 조절기 제어 회로(13B)를 거쳐서 메인 척(13)을 온도 조절기(13A)의 최대 출력으로 PID 제어에 더하여, 도 5에 도시하는 바와 같이 소정 시간 ta만큼 가산 제어하여(단계 S23), 메인 척(13)을 승온해서, 메인 척(13)을 목표 온도보다도 높은 온도(예컨대, 1∼3℃)로 한다. 이 동안에 로더실(11)로부터 메인 척(13) 위에 웨이퍼(W)를 로드한다.

웨이퍼(W)가 로드되면, 도 5에 도시하는 바와 같이 메인 척(13)의 온도가 일시적으로 저하된다. 그러나, 메인 척(13)은 가산 제어에 의해 목표 온도보다 높은 온도로 설정되어 있기 때문에, 목표 온도의 허용 범위를 벗어나서 저하되지는 않는다. 그 동안에도 메인 척(13)은 가산 제어와 동시에 PID 제어되고 있기 때문에, 도 5에 도시하는 바와 같이 메인 척(13)을 목표 온도로 되돌린다. PID 제어로 메인 척(13)이 목표 온도의 허용 범위 내에서 다소 온도가 오르내리면서 목표 온도에 수속한다. 그 동안에 웨이퍼(W)는 정렬 기구(16)를 거쳐 정렬된다. 정렬되는 동안에 메인 척(13)은 목표 온도로 수속하여, 정렬된 직후에는 웨이퍼(W)의 검사를 실행할 수 있다. 메인 척(13)의 온도가 목표 온도로 수속하면, 제어부(17A)는 도 4(c)에 도시하는 바와 같이 메인 척(13)을 PID 제어(통상 제어)로 되돌려, 웨이퍼(W)의 검사를 종료할 때까지 통상 제어로 메인 척(13)을 목표 온도의 허용 범위 내에서 온도 제어한다(단계 S24).

이때, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이 메인 척(13) 위에 웨이퍼(W)가 로드되면(단계 S31), 메인 척(13)의 온도가 PID 제어와 가산 제어에 의해 변동된다(도 5 참조). 제어 장치(17)는 메인 척(13)의 온도를 복수의 온도 센서를 거쳐서 감시하고 있다(단계 S32). 계속해서, 웨이퍼(W)의 정렬이 행하여지면, 그 동안에 웨이퍼(W)의 두께가 측정되고(단계 S33), 이 두께 및 직경은 다음 웨이퍼(W)의 가산 제어량(열량)을 계산할 때에 사용된다(단계 S34). 웨이퍼(W)의 정렬이 종료되면, 메인 척(13)은 통상 제어로 바뀌어, 웨이퍼의 검사가 즉시 개시된다(단계 S35). 웨이퍼(W)를 인덱스 이송(indexfeeding)하면서 웨이퍼(W)의 검사가 종료되면(단계 S36), 상술한 단계 S31∼단계 S35를 반복하여, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이 그 로트의 모든 웨이퍼(W)의 검사를 종료한다(단계 S5).

최초의 웨이퍼(W)의 검사를 종료하면, 도 5에 도시하는 바와 같이 웨이퍼(W)가 메인 척으로부터 언로드된다. 그 동안에, 제어부(17A)는, 직전의 웨이퍼(지금의 경우는 최초의 웨이퍼)(W)의 정렬로 얻어진 용적 데이터 및 가산 제어시의 온도 프로파일 데이터를 이용하여 2장째의 웨이퍼(W)의 가산 제어량을 계산에 의해 구한 후, 2장째의 웨이퍼(W)를 메인 척(13) 위에 로드하기 전에, PID 제어에 덧붙여 가산 제어를 행하여 메인 척(13)의 온도를 목표 온도보다도 높게 설정한다. 그 다음에는, 최초의 웨이퍼(W)와 동일한 순서로 웨이퍼(W)를 정렬한 후, 웨이퍼(W)의 검사를 행한다. 즉, 2장째 이후의 웨이퍼(W)에서는 가산 제어량을 계산하는 경우에, 등록된 웨이퍼 데이터나 목표 온도를 사용하지 않고, 정렬에 따라서 실측된 용량 데이터나 직전의 웨이퍼(W)의 가산 제어시에서의 메인 척(13)의 온도 프로파일 데이터를 이용하여 가산 제어량을 구하도록 하고 있다. 이것에 의해 웨이퍼(W)의 설계상의 데이터가 아니라 실측 데이터에 근거하여 가산 제어량을 구하기 때문에, 실 정에 의거하여 가산 제어량을 고정밀도로 구할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 프로브 장치(10)를 이용하여 웨이퍼(W)의 검사를 행하는 공정은, 미리 등록된 웨이퍼(W)의 물성 데이터(비열, 비중) 및 용적 데이터에 근거하여 웨이퍼(W)를 메인 척(13)으로 로드하기 전의 온도(상온)로부터 목표 온도(90℃)까지 가열하기 위해서 필요한 열량을 가산 제어량으로서 계산하는 공정과, 메인 척(13) 위에 웨이퍼(W)를 로드하기 전에, 온도 조절기(13A)를 거쳐서 목표 온도로 설정된 메인 척(13)에 가산 제어량을 부여하여 메인 척(13)을 가산 제어하는 공정을 구비하고 있기 때문에, 웨이퍼(W)를 메인 척(13) 위에 로드했을 때에 메인 척(13)으로부터 웨이퍼(W)로 열 이동이 있더라도 메인 척(13)에는 웨이퍼 한장만큼의 열량이 가산 제어량으로서 미리 부여되어 있어, 메인 척(13)이 목표 온도의 허용 범위를 벗어나 온도가 저하되지 않고, 웨이퍼(W)의 정렬 중에 메인 척(13)이 목표 온도에 수속하여, 정렬 직후에 웨이퍼의 검사를 행할 수 있어, 검사의 양품률을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 2장째 이후의 웨이퍼(W)의 검사를 행할 때에는, 직전의 웨이퍼(W)의 실측 용량 데이터 및 가산 제어시에서의 메인 척(13)의 온도 프로파일 데이터에 근거하여 2장째 이후의 웨이퍼(W)의 가산 제어량을 구하기 때문에, 실정에 의거한 가산 제어량을 구할 수 있어, 보다 고정밀도로 메인 척(13)의 온도를 제어할 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 웨이퍼(W)의 실측 용량 데이터는, 직전의 웨이퍼(W)의 정렬을 행하여 얻어지는 웨이퍼(W)의 평면 치수 및 두께를 이용하여 구하 기 때문에, 웨이퍼(W)의 용량을 측정하기 위한 측정 기기를 마련할 필요가 없고, 더구나 고정밀도로 웨이퍼(W)의 용량을 실측할 수 있다. 또한, 2장째 이후의 웨이퍼(W)의 가산 제어량을 구할 때에 사용하는 온도 프로파일은, 가산 제어시에 메인 척(13)으로부터 피드백되기 때문에, 실정을 반영한 가산 제어량를 고정밀도로 구할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 피검사체의 고온 검사에 관하여 설명했지만, 피검사체의 저온 검사에 관해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 웨이퍼의 본 발명은 상기 실시예에 하등 제한되는 것이 아니라, 필요에 따라 각 구성요소를 적절히 변경할 수 있다.

산업상의 이용가능성

본 발명은, 웨이퍼등의 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 프로브 장치에 적합하게 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 검사 방법에 이용되는 프로브 장치의 일례를 나타내는 개념도이다.

도 2는 도 1에 나타내는 제어 장치를 나타내는 블럭도이다.

도 3은 도 1에 나타내는 프로브 장치의 기능을 나타내는 블럭도이다.

도 4(a)∼도 4(c)는 각각 도 1에 나타내는 프로브 장치를 이용한 검사 방법의 흐름을 나타내는 플로차트이다.

도 5는 본 발명의 검사 방법의 일 실시예를 나타내는 메인 척의 제어 및 온도의 프로파일을 나타내는 도면이다.

도 6은 종래의 검사 방법의 일례를 나타내는 메인 척의 제어 및 온도의 프로파일을 나타내는 도면이다.

부호의 설명

10 : 프로브 장치(검사 장치) 13 : 메인 척(탑재대)

13A : 온조기(온도 조절기) 17 : 제어 장치(컴퓨터)

17A : 제어부 W : 웨이퍼(피검사체)

Claims (6)

1. 검사 장치의 이동 가능한 탑재대에 피검사체를 탑재하고, 탑재대에 내장된 온도 조절기에 의해서 상기 피검사체를 목표 온도로 설정하여 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 방법에 있어서,

   미리 등록된 상기 피검사체의 물성 데이터 및 용적 데이터에 근거하여 상기 피검사체를 상기 탑재대로 탑재하기 전의 온도로부터 상기 목표 온도까지 가열 또는 냉각하기 위해서 필요한 열량을 가산 제어량으로서 계산하는 공정과,

   상기 탑재대에 상기 피검사체를 탑재하기 전에, 상기 온도 조절기를 거쳐서 상기 목표 온도로 설정된 상기 탑재대에 상기 열량을 부여하여 상기 탑재대를 가산 제어하는 공정

   을 구비한 것을 특징으로 하는 검사 방법.
2. 검사 장치의 이동 가능한 탑재대에 피검사체를 탑재하고, 탑재대에 내장된 온도 조절기에 의해서 상기 피검사체를 목표 온도로 설정하여 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 방법에 있어서,

   최초의 피검사체의 검사를 행할 때에는,

   미리 등록된 상기 피검사체의 물성 데이터 및 용적 데이터에 근거하여 상기 피검사체를 상기 탑재대로 탑재하기 전의 온도로부터 상기 목표 온도까지 가열 또 는 냉각하기 위해서 필요한 열량을 제 1 가산 제어량으로서 계산하는 공정과,

   상기 탑재대에 상기 피검사체를 탑재하기 전에, 상기 온도 조절기를 거쳐서 상기 목표 온도로 설정된 상기 탑재대에 상기 열량을 부여하여 상기 탑재대를 가산 제어하는 공정

   을 구비하고,

   또한, 2번째 이후의 피검사체의 검사를 행할 때에는,

   직전의 피검사체로부터 얻어진 실측 용적 데이터 및 상기 가산 제어시의 상기 탑재대로부터 얻어진 온도 프로파일에 근거하여 상기 피검사체를 가열 또는 냉각하기 위해서 필요한 열량을 제 2 가산 제어량으로서 계산하는 공정과,

   상기 탑재대에 상기 2번째 이후의 피검사체를 탑재하기 전에, 상기 온도 조절기를 거쳐서 상기 목표 온도로 설정된 상기 탑재대에 상기 열량을 부여하여 상기 탑재대를 가산 제어하는 공정

   을 구비한 것

   을 특징으로 하는 검사 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 직전의 피검사체의 실측 용량 데이터는, 상기 직전의 피검사체의 정렬을 행하여 얻어지는 상기 피검사체의 평면 치수 및 두께를 이용하여 구해지는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 온도 프로파일은, 상기 가산 제어시에 상기 탑재대로부터 피드백되는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 피검사체를 상기 탑재대에 탑재한 후에는, 상기 탑재대의 검출 온도 및 상기 목표 온도에 근거하여 상기 탑재대의 온도를 제어하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 검사 방법.
6. 컴퓨터를 구동시켜, 검사 장치의 이동 가능한 탑재대에 피검사체를 탑재하고, 탑재대에 내장된 온도 조절기에 의해서 상기 피검사체를 목표 온도로 설정하여 상기 피검사체의 전기적 특성 검사를 행하는 검사 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 프로그램 기록 매체로서,

   상기 프로그램은, 상기 컴퓨터를 구동시켜, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 검사 방법을 실행하는 것을 특징으로 하는 프로그램 기록 매체.

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