JPH11176895A - Temperature regulating plate for semiconductor wafer - Google Patents
Temperature regulating plate for semiconductor waferInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェーハに
形成された集積回路に、高温下で通電して潜在欠陥を見
いだすためのスクリーニングテスト装置に関するもの
で、特に、半導体ウェーハを所定の温度に維持するため
の温度調節プレートに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screening test apparatus for detecting potential defects by applying a high temperature to an integrated circuit formed on a semiconductor wafer, and more particularly to a screening test apparatus for maintaining the semiconductor wafer at a predetermined temperature. And a temperature control plate for performing the temperature control.
【0002】[0002]
【従来技術】一般にバーンイン装置と呼ばれている上述
のスクリーニングテスト装置は、半導体ウェーハを分断
して得られたICチップをパッケージングした後、所定
温度の熱雰囲気中において通電試験をして、潜在欠陥を
顕在化させ、不良品のスクリーニングを行っている。2. Description of the Related Art The above-described screening test apparatus, which is generally called a burn-in apparatus, packages an IC chip obtained by dividing a semiconductor wafer, and then conducts a conduction test in a hot atmosphere at a predetermined temperature to obtain a latent test. Defectives are revealed and defective products are screened.
【0003】このような従来装置は、大容量の恒温試験
室が必要で、発熱量が多いため、他の製造ラインとは分
離して、別室において行う必要があり、ウェーハの搬
送、装置への装着、脱着等の手間を要すること、又、パ
ッケージングの後に不良品が発見されることから、無駄
が生じること等により、チップ化される前のウェーハの
段階で、バーンインテストを行うことが望まれている。[0003] Such a conventional apparatus requires a large-capacity constant temperature test chamber and generates a large amount of heat. Therefore, it needs to be performed separately from other manufacturing lines and in a separate room. It is necessary to perform the burn-in test at the stage of the wafer before it is chipped because it requires time and effort such as mounting and demounting, and because a defective product is found after packaging, waste is generated. It is rare.
【0004】このような要請に応えるためのバーンイン
装置は、半導体ウェーハに熱負荷を加えるに際して、ウ
ェーハを均一な温度に維持する必要がある。この目的に
使用されるウェーハの温度調節プレートとして、銅やア
ルミニウム、或いはこれらの合金などの熱良導性素材か
らなる板状体に、一連の冷媒流路とヒータとを内蔵せし
め、冷媒流路には目標温度より低い温度にウェーハを冷
却するための冷媒を流すと共に、ヒータを発熱させて板
状体の温度を調整して、該板状体に接触せしめた半導体
ウェーハを所定の目標温度に維持するようにした温度調
節プレートが提案されている。(特開平8−34003
0公報参照)。[0004] A burn-in apparatus for meeting such a demand needs to maintain a uniform temperature of the semiconductor wafer when applying a thermal load to the semiconductor wafer. As a temperature control plate for a wafer used for this purpose, a plate-like body made of a heat conductive material such as copper, aluminum, or an alloy thereof is provided with a series of refrigerant channels and heaters, and the refrigerant channels are formed. In addition to flowing a coolant for cooling the wafer to a temperature lower than the target temperature, the heater is heated to adjust the temperature of the plate, and the semiconductor wafer contacted with the plate is brought to a predetermined target temperature. Temperature regulating plates adapted to be maintained have been proposed. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-34003
0 publication).
【0005】試験時に半導体ウェーハに通電することに
よって生じる発熱量は、その大部分が、温度調節プレー
トとの接触によって、除去されるが、一部分は、輻射熱
として放出されたり、周囲の雰囲気や電気接点などを通
して、放出される。したがって、周囲温度の低いウェー
ハ周辺部と、発熱部に囲まれているウェーハ中央部と
は、熱の発散量に相違が生じる。例えば、直径が約20
cmのウェーハ全体の発熱量が1.2kwのとき、中心
部と周辺部とでは、約10℃の温度差が生じてしまうの
で、温度調節プレートを均一温度に保ってウェーハを加
熱、冷却した場合は、バーンインテストの精度が著しく
低下してしまう虞れがある。Most of the heat generated by energizing the semiconductor wafer during the test is removed by contact with the temperature control plate, but part of the heat is released as radiant heat, or the ambient atmosphere and electrical contacts It is released through such as. Therefore, there is a difference in the amount of heat dissipation between the peripheral portion of the wafer having a low ambient temperature and the central portion of the wafer surrounded by the heat generating portion. For example, if the diameter is about 20
When the calorific value of the entire wafer in cm is 1.2 kw, a temperature difference of about 10 ° C. occurs between the central part and the peripheral part. Therefore, when the wafer is heated and cooled while maintaining the temperature control plate at a uniform temperature. In this case, the accuracy of the burn-in test may be significantly reduced.
【0006】このようなウェーハの温度分布の不均一を
解消する手段として、温度調節プレートの中央部の温度
が低く周辺部の温度が高くなるような、ウェーハの温度
分布と対称的な温度分布を温度調節プレート上に出現さ
せて、ウェーハを温度調節する方法が考えられるが、温
度調節プレート中に冷媒流路を形成して、これに冷却液
を流す方法は、万一、冷却液が温度調節プレートや配管
から周辺機器に漏液すると、重大な損害を招く虞れがあ
る。更に、試験能率を上げるために、多数の温度調節プ
レートを同時に作動させる必要があるが、それらの多数
の温度調節プレートに、比熱、粘度、沸点、電気絶縁
性、腐食性等の諸条件を満足する高価な冷却液を、所定
の温度で供給するには、供給設備が複雑化すると共に大
型化し、又、配管によって温度調節プレートの位置が固
定されるなどの欠点がある。更に、温度調節プレートの
中心部を含めて、一旦、温度調節プレートを一定の温度
レベル以下に冷却し、電熱ヒータによって温度差を作り
出す方法は、熱収支の面から損失が大きく、ランニング
コストが大きくなる欠点がある。As means for eliminating such non-uniformity of the temperature distribution of the wafer, a temperature distribution symmetrical to the temperature distribution of the wafer such that the temperature at the center of the temperature control plate is low and the temperature at the periphery is high. A method of controlling the temperature of the wafer by making it appear on the temperature control plate is conceivable.However, a method of forming a coolant flow path in the temperature control plate and allowing the coolant to flow through it is necessary to control the temperature of the coolant. Leakage of liquid from a plate or piping to peripheral equipment may cause serious damage. Furthermore, in order to increase the test efficiency, it is necessary to operate a large number of temperature control plates at the same time, but these many temperature control plates satisfy various conditions such as specific heat, viscosity, boiling point, electrical insulation, and corrosiveness. To supply an expensive coolant at a predetermined temperature, there are disadvantages in that the supply equipment becomes complicated and large, and the position of the temperature control plate is fixed by piping. Furthermore, once the temperature control plate is cooled down to a certain temperature level or lower, including the central portion of the temperature control plate, and a temperature difference is created by the electric heater, the loss is large in terms of heat balance and the running cost is large. There are disadvantages.
【0007】[0007]
【解決すべき課題】本発明の第1の目的は、半導体ウェ
ーハを目標の温度に均一に維持することによって、精度
の高いスクリーニングテストができるウェーハ温度調節
プレートを開示することにある。本発明の第2の目的
は、バーンイン試験中に冷却液の漏液による事故の発生
の虞れが皆無であるウェーハ温度調節プレートを開示す
ることにある。本発明の第3の目的は、簡素な構成を持
ち、維持管理が容易で、ランニングコストも少なくて済
むウェーハ温度調節装置を開示することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to disclose a wafer temperature control plate capable of performing a high-precision screening test by maintaining a semiconductor wafer uniformly at a target temperature. A second object of the present invention is to disclose a wafer temperature control plate in which there is no possibility of occurrence of an accident due to coolant leakage during a burn-in test. A third object of the present invention is to disclose a wafer temperature control apparatus which has a simple configuration, is easy to maintain, and requires low running cost.
【0008】[0008]
【課題の解決手段】本発明の第一の要旨は、半導体ウェ
ーハのバーンイン装置におけるウェーハ温度調節プレー
トであって、熱良導性板状体の上面に平滑面を有し、該
板状体中には、中空ディスク中にヒートパイプ作動液を
封入して成るプレート型ヒートパイプが埋設されてお
り、前記熱良導性板体の下部には、ヒータが設けられて
いることを特徴とするバーンイン装置における半導体ウ
ェーハの温度調節プレートにある。A first gist of the present invention is a wafer temperature adjusting plate in a semiconductor wafer burn-in apparatus, wherein the plate has a smooth surface on an upper surface of a thermally conductive plate, and has a flat surface. A plate-type heat pipe in which a heat pipe working liquid is sealed in a hollow disk, and a heater is provided below the heat conductive plate. In the temperature control plate of the semiconductor wafer in the apparatus.
【0009】上記において、温度調節プレートを構成す
る熱良導性板状体としては、アルミニウム、銅、及びこ
れらの合金などが、代表的である。板状体中に一体的に
埋設されている中空ディスクは、熱良導性板状体の中央
域にある部分が最も低くなるように構成されている皿状
体や、中心部に最も低くなる部位を持つ、上下一対の偏
平な逆円錐面によって挟まれた中空部を有する皿状体と
なるように構成することにより、プレート型ヒートパイ
プ中にウィックを設けなくても、ヒートパイプ周辺部で
液化した作動液が重力によってヒートパイプの中央部に
素早く戻ることができるので、熱の移動速度が速く、温
度調節の精度が著しく向上する。勿論、中空ディスクと
して、中央部と周辺部において落差が無い平板型の中空
ディスクでもよいが、その場合は、ウィックを通して作
動液が、高温部に戻るので、温度調節の応答性に勝れる
点で、周辺部に向かうにつれて上方に傾斜する形状を持
つ前記ウイック無しの中空皿状体の方が望ましい。[0009] In the above, aluminum, copper, alloys thereof, and the like are typical examples of the thermally conductive plate-like body constituting the temperature control plate. The hollow disk integrally embedded in the plate is the dish-shaped body that is configured so that the portion in the central region of the thermally conductive plate is the lowest, and the center is the lowest. By having a portion, a dish-shaped body having a hollow portion sandwiched between a pair of upper and lower flat inverted conical surfaces, even if a wick is not provided in the plate-type heat pipe, the heat pipe peripheral portion Since the liquefied working fluid can quickly return to the center of the heat pipe by gravity, the speed of heat transfer is high, and the accuracy of temperature control is significantly improved. Of course, the hollow disk may be a flat-type hollow disk with no drop between the center and the periphery, but in that case, the working fluid returns to the high-temperature portion through the wick, so that the responsiveness of temperature control is better. The wickless hollow dish-like body having a shape that is inclined upward toward the periphery is more preferable.
【0010】作動液は、温度調節プレートに要求される
温度分布の温度域内で相変化するもので大きな潜熱を持
つものが、適宜選択される。又、上記プレート型ヒート
パイプには、中空ディスク中に、ウィッグを持たない、
いわゆる熱サイフォンタイプのものも、含まれること
は、前述の説明からも明らかである。ヒータは、所定の
温度に加熱した気流を板状体中に蛇行状或いは渦巻き状
に設けた通気流路に通すものでもよいが、熱良導性板状
体中に直接電熱ヒータを埋設するか、若しくは、アルミ
ニウムなどの伝熱性に優れた平板中に電気発熱線を埋設
して成るプレートヒータを、板状体下面に密接固定した
ものでもよい。As the working fluid, a fluid that changes its phase within a temperature range of a temperature distribution required for the temperature control plate and has a large latent heat is appropriately selected. In addition, the plate-type heat pipe has no wig in the hollow disk,
It is clear from the above description that a so-called thermosiphon type is also included. The heater may be one that passes an air flow heated to a predetermined temperature through a ventilation passage provided in a meandering or spiral shape in the plate-like body, but it is possible to embed an electric heater directly in the thermally conductive plate-like body. Alternatively, a plate heater in which an electric heating wire is buried in a flat plate having excellent heat conductivity, such as aluminum, may be closely fixed to the lower surface of the plate-like body.
【0011】上記第一要旨に係る温度調節プレートは、
バーンイン試験時に、通電抵抗によってウェーハ中央部
は、周辺部に比べて熱の発散が遅く、従って、中央部の
温度は、周辺部の温度に比して高くなる。そのとき、ウ
ェーハに、直接或いは伝熱板等を介して密着する温度調
節プレートは、ウェーハからの熱伝導によって熱良導性
板状体に発生する温度差を、該板状体中に埋設されてい
るプレート型ヒートパイプが、素早く解消する。即ち、
最も、温度が高くなる前記板状体の中心部付近におい
て、ヒートパイプ作動液の蒸発が最も激しく行われ、潜
熱を奪うことにより、中心部とそれを取り囲む領域をそ
の温度勾配に応じて冷却し、気化した作動液は素早くよ
り低温の周辺部に移動し、夫々の場所の温度勾配に応じ
た量の作動液蒸気が、凝縮することにより、潜熱を放出
する。このようにして、プレート型ヒートパイプは、熱
伝導による場合とは桁違いの大熱量を瞬時に移動させ、
且つ、温度分布の不均一度に応じて、熱量を分配するこ
とによって、熱良導性板状体の温度分布の不均一を解消
する。それによって、これに直接或いは間接に当接する
ウェーハの温度を素早く均一化することができる。ま
た、循環冷媒などによって温度調節する方式と異なり、
外部への熱の流出が極めて少ないので、熱収支に優れ
る。[0011] The temperature control plate according to the first aspect includes:
During the burn-in test, the central part of the wafer dissipates heat more slowly than the peripheral part due to the current-carrying resistance. Therefore, the central part has a higher temperature than the peripheral part. At this time, the temperature adjustment plate that is in close contact with the wafer directly or via a heat transfer plate, etc., embeds the temperature difference generated in the thermally conductive plate by heat conduction from the wafer into the plate. Plate-type heat pipes are quickly eliminated. That is,
In the vicinity of the center of the plate-like body where the temperature becomes highest, the heat pipe working liquid evaporates most intensely, and by depriving latent heat, the center and the area surrounding it are cooled according to the temperature gradient. The vaporized hydraulic fluid quickly moves to the lower peripheral area, and the amount of the hydraulic fluid vapor corresponding to the temperature gradient at each location is condensed to release latent heat. In this way, the plate type heat pipe instantaneously moves a large amount of heat, which is orders of magnitude different from that due to heat conduction,
In addition, by distributing the amount of heat in accordance with the degree of non-uniformity of the temperature distribution, the non-uniformity of the temperature distribution of the plate having good thermal conductivity is eliminated. As a result, the temperature of the wafer directly or indirectly contacting the wafer can be quickly made uniform. Also, unlike the method of adjusting the temperature with a circulating refrigerant,
Excellent heat balance due to extremely low heat flow to the outside.
【0012】ヒータは、ウェーハの温度を目標温度に調
節して維持するための加熱手段である。従って、熱良導
性板状体を均一温度に加熱することができるように、発
熱線の配線や熱気流の流路等を設けておけばよい。ヒー
タは、プレート型ヒートパイプを挟んで、ウェーハと
は、反対側にある。従って、前記板状体に加えられた熱
は、ヒートパイプを介してウェーハに伝えられるので、
ヒータ発熱線の配置等に基づく加熱の多少の不均一も、
ヒートパイプによって解消されることは、勿論である。
プレート状電熱ヒータとしては、例えば、銅やアルミニ
ウム平板などに絶縁された電気発熱線を渦巻き状に封入
したもの、カーボン繊維などを導体とする可撓性面状発
熱体などを挙げるることができる。外付けの電熱ヒータ
は、安価で取付が容易であり、また断線などにも対応が
容易である。The heater is heating means for adjusting and maintaining the temperature of the wafer at a target temperature. Therefore, it is only necessary to provide the wiring of the heating wire, the flow path of the hot air flow, and the like so that the heat conductive plate can be heated to a uniform temperature. The heater is on the opposite side of the plate-type heat pipe from the wafer. Therefore, the heat applied to the plate-like body is transmitted to the wafer via the heat pipe,
Some uneven heating due to the arrangement of heater heating wires
Needless to say, the heat pipe eliminates the problem.
Examples of the plate-shaped electric heater include those in which an electric heating wire insulated in a copper or aluminum flat plate is spirally enclosed, a flexible sheet heating element using carbon fiber or the like as a conductor, and the like. . The external electric heater is inexpensive and easy to install, and can easily cope with disconnection.
【0013】本発明の第二の要旨は、半導体ウェーハの
バーンイン装置におけるウェーハ温度調節プレートであ
って、熱良導性板状体の上面に平滑面を有し、該板状体
中には、連結パイプによって一連に連通する複数の異径
中空リングが同一中心線の回りに同心状に配設すること
により形成された籠状中空パイプ中にヒートパイプ作動
液を封入して成る籠型ヒートパイプが、埋設されてお
り、前記熱良導性板状体の下部には、ヒータが設けられ
ていることを特徴とするバーンイン装置における半導体
ウェーハの温度調節プレートにある。A second gist of the present invention is a wafer temperature adjusting plate in a semiconductor wafer burn-in apparatus, which has a smooth surface on an upper surface of a thermally conductive plate-like body. A cage-type heat pipe in which a heat pipe working fluid is sealed in a cage-shaped hollow pipe formed by arranging a plurality of different-diameter hollow rings concentrically around the same center line in series with a connecting pipe. Are embedded, and a heater is provided below the thermally conductive plate-shaped body.
【0014】上記第二要旨に係る温度調節プレートと、
プレート型ヒートパイプを熱良導性板状体中に一体保持
する前記第一要旨に係る温度調節プレートと比較した場
合に、ヒートパイプが、互いに連結パイプを介して連通
する中空パイプによって略皿状をなすように形成された
籠型ヒートパイプを用いた点に、第二要旨に係る温度調
節プレートの特徴があり、他は、全く同じである。上記
において、中空パイプ中に、ウィッグを持つ場合とそれ
を設けない場合とがある。また、異径中空リングの配列
は、同一中心線の回りに、上下方向に落差を持つように
列設されていてもよいし、すべての異径中空リングが同
一平面上に配設されていてもよい。他の構成要素は、第
一要旨のヒートパイプと同じであり、熱良導性板状体の
温度を均一化する作用も基本的に同じであるので、これ
以上の説明を省略する。A temperature control plate according to the second aspect,
When compared with the temperature control plate according to the first aspect, in which the plate-type heat pipe is integrally held in the thermally conductive plate-like body, the heat pipe is substantially dish-shaped by a hollow pipe communicating with each other via a connection pipe. The feature of the temperature control plate according to the second aspect is that a cage type heat pipe formed so as to form the following is used, and the other points are exactly the same. In the above, there is a case where a wig is provided in a hollow pipe and a case where it is not provided. Further, the arrangement of the hollow rings of different diameters may be arranged around the same center line so as to have a vertical drop, or all the hollow rings of different diameters may be arranged on the same plane. Is also good. The other components are the same as those of the heat pipe of the first aspect, and the action of making the temperature of the thermally conductive plate-like body uniform is basically the same.
【0015】本発明の第三の要旨は、上記第一要旨又は
第二要旨によって規定される温度調節プレートにおい
て、ウェーハバーンイン試験時に、少なくとも温度調節
プレートとウェーハと及びウェーハ通電手段とを含む試
験装置を内包するように、温度調節プレートの外傍に試
験室が形成されるように構成したことを特徴とする温度
調節プレートにある。According to a third aspect of the present invention, there is provided a test apparatus comprising at least a temperature adjusting plate, a wafer, and a wafer energizing means at the time of a wafer burn-in test. The temperature control plate is characterized in that a test chamber is formed outside the temperature control plate so as to include the temperature control plate.
【0016】試験室は、被試験体であるウェーハの1枚
毎に必要となるので、装置全体を小型化するためには、
できるだけ偏平で容積が小さいものが望ましい。試験室
は、ウェーハの装着及び脱着に際して開閉することを要
するので、その動作を妨げない開閉構造を持つ必要があ
る。例えば、温度調節プレートの平滑面上方に、ウェー
ハと該ウェーハに位置決めされたプローブ手段と電極板
とが移動した後、温度調節プレート平滑面に向けて下降
して装着され、上方からプローブ手段への通電手段が下
降して電源との接続動作を行うとすれば、試験室は、温
度調節プレートの下方において、温度調節プレートとウ
ェーハ等を囲む下半部形成部材と、通電手段と共に上下
動する上半部形成部材とによって構成し、通電手段がプ
ローブ手段と電気的に連結すると共に、前記上半部形成
部材と下半部形成部材とが、当接して試験室を構成する
ようにしてもよい。ウェーハ等が温度調節プレートの上
方から装着される場合は、左右方向に移動して開閉する
試験室を構成すればよい。Since a test chamber is required for each wafer to be tested, in order to reduce the size of the entire apparatus,
It is desirable to be as flat and small as possible. Since the test chamber needs to be opened and closed at the time of loading and unloading the wafer, it is necessary to have an opening and closing structure that does not hinder the operation. For example, after the wafer, the probe means and the electrode plate positioned on the wafer are moved above the smooth surface of the temperature control plate, the wafer is lowered and mounted toward the smooth surface of the temperature control plate, and the probe means is moved from above to the probe means. If the energizing means is lowered to perform the connection operation with the power supply, the test chamber is located below the temperature adjusting plate, the lower half forming member surrounding the temperature adjusting plate and the wafer, etc., and the test chamber is moved up and down together with the energizing means. The upper half-forming member and the lower half-forming member may be in contact with each other to form a test chamber. . When a wafer or the like is mounted from above the temperature control plate, a test chamber that moves in the left-right direction and opens and closes may be configured.
【0017】このように構成することにより、温度調節
プレートを囲む周囲雰囲気への放熱量が格段に小さくな
って、省エネルギー効果を有すると共に、ウェーハから
の周囲環境への放熱に基づく、ウェーハの温度分布の不
均一度が緩和され、より精度の高いバーンイン試験が可
能となる。更に、試験室中に、送風ファンを設けて、前
記試験室中に循環送風路を形成すれば、温度調節プレー
トやウェーハ及びその通電装置の回りに、空気の循環流
路が形成され、これらの装置を囲む雰囲気温度を一層均
一化し、ヒータの発熱量を有効に利用することができ、
試験精度の向上と省エネルギー効果を促進する。With this configuration, the amount of heat radiation to the surrounding atmosphere surrounding the temperature control plate is significantly reduced, which has an energy-saving effect and the temperature distribution of the wafer based on the heat radiation from the wafer to the surrounding environment. Is reduced, and a more accurate burn-in test can be performed. Furthermore, if a ventilation fan is provided in the test chamber and a circulation ventilation path is formed in the test chamber, a circulation path of air is formed around the temperature control plate, the wafer, and the power supply device therefor. The atmosphere temperature surrounding the device can be made more uniform, and the amount of heat generated by the heater can be used effectively.
Promote improvement of test accuracy and energy saving effect.
【0018】本発明の第四の要旨は、前記第一要旨〜第
三要旨のいづれかによって規定される温度調節プレート
において、試験時におけるウェーハ周辺部若しくはウェ
ーハ周辺部近接域の温度を検出する温度検出器と、ウェ
ーハ中心部若しくはウェーハ中心部近接域の温度を検出
する温度検出器とにより、ヒータの動作が制御されるよ
うに構成されていることを特徴とする温度調節プレート
にある。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a temperature control plate defined by any one of the first to third aspects, wherein the temperature detecting plate detects a temperature of a peripheral portion of the wafer or a region near the peripheral portion of the wafer during a test. The operation of the heater is controlled by a heater and a temperature detector for detecting a temperature in the central portion of the wafer or in the vicinity of the central portion of the wafer.
【0019】ウェーハを温度調節プレート上に設置する
場合、直接、温度調節プレート上に載置して、プローブ
手段を位置決めして接触する場合と、ウェーハとプロー
ブ手段とが正確に位置決めされ接続されているものを温
度調節プレート上に載置する場合とが考えられる。後者
の一例としては、先ず、伝熱板上の定位置に載置したウ
ェーハにプローブ手段を正確に位置決めして接触させた
ものを、温度調節プレート上に設置する方法がある。従
って、ウェーハ近接域とは、温度調節プレートのみなら
ず、上述の伝熱板のように、ウェーハに直接接触して熱
授受を行う部材をも含むものとする。また、温度検出器
が、直接、ウェーハに接触する場合をも含むものとす
る。When the wafer is placed on the temperature control plate, the wafer is directly placed on the temperature control plate and the probe means is positioned and brought into contact with the wafer, and when the wafer and the probe means are accurately positioned and connected. Is placed on the temperature control plate. As an example of the latter, first, there is a method in which a wafer placed at a fixed position on a heat transfer plate is accurately positioned and brought into contact with a probe means, and is placed on a temperature control plate. Therefore, the wafer proximity region includes not only the temperature control plate but also a member that directly contacts the wafer and transfers heat, such as the above-described heat transfer plate. It also includes the case where the temperature detector directly contacts the wafer.
【0020】温度調節プレートに設けられたヒータ温度
の調整は、上述のように温度検出器を設置して、ヒータ
の動作を、ウェーハ周辺温度と中心温度との差を検出し
て、設定目標温度に制御する構成とすることにより、温
度調節プレートの温度制御を正確に調節することが容易
に実現できる。To adjust the temperature of the heater provided on the temperature adjusting plate, the temperature detector is installed as described above, and the operation of the heater is determined by detecting the difference between the wafer peripheral temperature and the central temperature and setting the target temperature. With such a configuration, accurate control of the temperature of the temperature control plate can be easily realized.
【0021】本発明の第五の要旨は、前記第一要旨〜第
四要旨のいづれかによって規定される温度調節プレート
において、熱良導性板状体の表面周縁部にリング状立上
壁が形成されており、ウェーハバーンイン試験時におい
て、該立上壁によってウェーハの側方を囲むように構成
したことを特徴とする温度調節プレートにある。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a temperature control plate defined by any one of the first to fourth aspects, wherein a ring-shaped rising wall is formed at a peripheral edge of the surface of the thermally conductive plate. In the temperature control plate, the rising wall surrounds the side of the wafer during a wafer burn-in test.
【0022】ウェーハのバーンイン試験において、ウェ
ーハ中央部と周辺部とに大きな温度差が生じるのは、ウ
ェーハ上の個々の集積回路の電気抵抗によって発生する
熱が、ウェーハ周辺部では、周囲への熱の発散が容易で
あり、反対に、中心部に行くほど、熱がこもり易いため
である。従って、ウェーハの周辺部付近を囲む雰囲気温
度が低いほど、ウェーハ中心部と周辺部との温度差は大
きくなり、温度調節プレートに要求される温度調節能力
も大きくなる。立上壁は、温度調節プレートと一体でほ
ぼ同じ温度を持つ壁面によって、ウェーハ側方を囲むこ
とにより、前記した温度差を解消するために設けられて
いる。これは、立上壁の端縁に、バーンイン試験時に、
前述の通電手段やその保持手段等の周縁部が接触して、
ウェーハ側方を密閉状態に囲むことにより、最も効果を
発揮する。In the burn-in test of a wafer, a large temperature difference occurs between the central portion and the peripheral portion of the wafer because the heat generated by the electric resistance of each integrated circuit on the wafer is generated at the peripheral portion of the wafer. Is easy to dissipate, and conversely, heat is more likely to accumulate toward the center. Therefore, as the ambient temperature surrounding the periphery of the wafer is lower, the temperature difference between the center and the periphery of the wafer is larger, and the temperature control ability required for the temperature control plate is also larger. The rising wall is provided in order to eliminate the above-mentioned temperature difference by surrounding the side of the wafer with a wall surface having substantially the same temperature as the temperature adjusting plate. This is at the edge of the rising wall, during the burn-in test,
The peripheral parts of the above-mentioned conducting means and its holding means come into contact,
The most effect is exhibited by surrounding the wafer side in a sealed state.
【0023】ウェーハ通電試験に伴って、ウェーハはそ
の電気抵抗によって発熱し、その中央部から周辺部にか
けて、温度差を生じる。そのとき、ウェーハと熱授受自
在な本願温度調節プレートは、熱良導性板状体の、ウェ
ーハとの対面域の全面に亙って、該板状体中に一体的に
収納されているプレート型ヒートパイプ若しくは籠型ヒ
ートパイプが、その作動液の高速移動性と、従来の伝熱
方式とは桁違いの大熱量運搬能力と、温度調節プレート
の場所による温度差に応じて作動液の蒸発量或いは作動
液蒸気の凝縮量が自動的に最適配分される性質とによっ
て、ウェーハ中央部の高温域から熱を奪い低温域に熱を
与えて、あたかも、半導体ウェーハの温度分布とは、反
対の温度分布を該板状体に出現させるように作用して、
半導体ウェーハの温度分布と相殺して、ウェーハの温度
分布の不均一を解消する。ヒータは、所定の目標試験温
度にウェーハ温度をかさ上げする役割を果たす。かくし
て、ウェーハは、±1℃以内の範囲で均一温度に調節さ
れる。The wafer generates heat due to its electric resistance during the wafer conduction test, and a temperature difference is generated from the central portion to the peripheral portion. At this time, the temperature control plate of the present invention, which is capable of exchanging heat with the wafer, is a plate that is integrally housed in the plate over the entire area of the thermally conductive plate that faces the wafer. Type heat pipe or basket type heat pipe, the high-speed movement of the hydraulic fluid, large heat transfer capacity which is orders of magnitude different from the conventional heat transfer method, and the evaporation of hydraulic fluid according to the temperature difference due to the location of the temperature control plate With the nature that the amount or the amount of condensation of the working fluid vapor is automatically and optimally distributed, heat is taken from the high temperature region in the center of the wafer and given to the low temperature region, as if the temperature distribution of the semiconductor wafer is opposite to that of the semiconductor wafer. Acting to cause a temperature distribution to appear on the plate,
The non-uniformity of the temperature distribution of the wafer is eliminated by offsetting the temperature distribution of the semiconductor wafer. The heater serves to raise the wafer temperature to a predetermined target test temperature. Thus, the wafer is adjusted to a uniform temperature within ± 1 ° C.
【0024】上記のヒートパイプの作動液の作用は、実
質的には、板状体中央部の熱量を周辺部に移動させる働
きをも兼ねているものであり、したがって、冷媒液と加
熱器とによって、温度調節する従来方法の温度調節メカ
ニズムと比較して、その温度調節速度(或いは、温度変
化に対する調節機能の応答性)が、きわめて早い。さら
に、本願温度調節プレートは、バーンイン試験時におい
て、ウェーハに、直接、間接に接触してウェーハ温度を
左右する部材の殆どを、試験室内に囲い込むことができ
るので、試験時のウェーハの中央部と周辺部の温度差を
小さく押えることができ、温度調節プレートへの負荷が
少なく、それだけ正確な温度調節が可能である。また、
設備もコンパクトで、消費エネルギーも少なくて済む。The function of the working fluid of the heat pipe substantially serves also to transfer the heat of the central portion of the plate to the peripheral portion. Therefore, the temperature adjustment speed (or the responsiveness of the adjustment function to a temperature change) is extremely fast as compared with the temperature adjustment mechanism of the conventional method of adjusting the temperature. Further, the temperature control plate of the present invention can directly and indirectly contact the wafer at the time of the burn-in test so that most of the members that influence the wafer temperature can be enclosed in the test chamber. The temperature difference between the temperature control plate and the peripheral portion can be kept small, the load on the temperature control plate is small, and accurate temperature control is possible accordingly. Also,
The equipment is compact and energy consumption is low.
【0025】[0025]
【発明の実施形態】図1は、本願温度調節プレートの一
実施態様の要部を平面方向から見た図である。温度調節
プレート1は、熱良導性板状体としての、アルミニウム
製円板2を有し、該円板2の周縁部には、周縁部から中
心側に一定幅だけ上方に立ち上げることにより設けた立
上壁2cが形成されている。該立上壁2cに囲まれた円
板表面2aは、鏡面状をなす平滑面となっており、円板
の中心を取り囲んで、同心状にリング状の真空吸引溝3
a〜dが、ほぼ等間隔で穿設されている。3fは、これ
らの真空吸引溝3a〜dを相互に連結する真空供給溝
で、該溝3f中には、円板2を軸方向に貫通する真空供
給路3の一端が開口している。図2に示すように、真空
供給路3の他端は、真空供給チューブ3gに連結してい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a plan view of a main part of an embodiment of a temperature control plate of the present invention, as viewed from a plane direction. The temperature control plate 1 has an aluminum disk 2 as a thermally conductive plate-like body, and is formed at a peripheral edge of the disk 2 by rising upward from the peripheral edge toward the center by a predetermined width. The provided rising wall 2c is formed. The disk surface 2a surrounded by the rising wall 2c is a mirror-like smooth surface and surrounds the center of the disk, and has a concentric ring-shaped vacuum suction groove 3a.
a to d are formed at substantially equal intervals. Reference numeral 3f denotes a vacuum supply groove interconnecting the vacuum suction grooves 3a to 3d. One end of a vacuum supply path 3 penetrating the disk 2 in the axial direction is opened in the groove 3f. As shown in FIG. 2, the other end of the vacuum supply path 3 is connected to a vacuum supply tube 3g.
【0026】円板2の中心付近と周辺付近には、夫々、
真空供給路3と同様に軸方向に平行に、円板2の裏面2
bから表面2aに貫通して、温度センサー収納孔4a,
4bが、穿設されている。この中に、中央温度センサー
5aと、周辺温度センサー5bが上下動自在に収納され
ている。この温度センサー5a,5bは、収納孔4a,
b中において、コイルバネ5s、5sによって上方に軽
く付勢されており、その上端に設けられた測温部5h、
5hは、表面2aからバネ圧によって上方に突出してい
る。8、8は、収納孔4a,bの上端開口に装着された
Oリングで、表面2aとこれに密着する伝熱板60との
間の真空漏れを防止する。Near the center and the periphery of the disk 2, respectively,
The back surface 2 of the disk 2 is parallel to the axial
b through the surface 2a, the temperature sensor storage holes 4a,
4b is drilled. A central temperature sensor 5a and a peripheral temperature sensor 5b are housed therein so as to be vertically movable. The temperature sensors 5a, 5b are provided with the storage holes 4a,
b, lightly urged upward by the coil springs 5s and 5s, and a temperature measuring unit 5h provided at the upper end thereof.
5h projects upward from the surface 2a by spring pressure. Reference numerals 8 and 8 denote O-rings mounted at the upper end openings of the storage holes 4a and 4b, which prevent vacuum leakage between the front surface 2a and the heat transfer plate 60 which is in close contact with the front surface 2a.
【0027】円板2の内部には、プレート型ヒートパイ
プ20が、一体的に埋設されている。ヒートパイプ20
は、半導体ウェーハ50とほぼ等しいか若しくはそれよ
り大きい直径をもつ平面視形状が円形の中空皿状体21
中に、ヒートパイプ作動液25を封入したものから成
る。中空皿状体21は、、中心に向かって等しい傾斜角
で傾斜する上下一対の偏平な倒立円錐板21a、21b
を、等間隔を隔てて重ねて周囲を閉塞した如き形状を持
ち、これを、ステンレススチール等を素材として用い
て、作動液を封入してから、円板2のアルミニウム鋳造
時に中子として一体埋設すれば、容易に製造できる。勿
論、円板2を上下に2分割して準備し、該皿状体21を
挟み込むことによって、形成してもよい。中空皿状体2
1には、該皿状体内部とは遮断されている、前記温度セ
ンサー5a,5b及び真空供給路が夫々貫通するための
通孔が形成されている。Inside the disk 2, a plate type heat pipe 20 is embedded integrally. Heat pipe 20
Is a hollow dish-shaped body 21 having a diameter substantially equal to or larger than the semiconductor wafer 50 and having a circular shape in plan view.
It contains a heat pipe working liquid 25 sealed therein. The hollow dish-shaped body 21 includes a pair of upper and lower flat inverted conical plates 21a and 21b that are inclined at an equal inclination angle toward the center.
Are stacked at equal intervals and have a shape as if the periphery is closed, and this is filled with a hydraulic fluid using stainless steel or the like as a material, and then integrally buried as a core during aluminum casting of the disc 2 It can be easily manufactured. Of course, the disk 2 may be prepared by vertically dividing the disk 2 into two parts, and sandwiching the dish-shaped body 21. Hollow dish 2
1 is formed with through holes through which the temperature sensors 5a and 5b and the vacuum supply path respectively penetrate, which are isolated from the inside of the dish-shaped body.
【0028】6は、プレートヒータで、アルミニウム製
平板中に、ニクロム線などの電気発熱線を均一に埋設し
たものから成り、その一側の伝熱面において、円板2の
裏面2bに、着脱自在に密着しており、前記センサー5
a,bからの出力は、温度制御器Cに入力し、両センサ
ーの温度差に応じて、プレートヒータ6への供給電流が
調節される。温度調節プレート1の上面を除いて、側面
及びを下面を囲むように、上面が開放されている偏平箱
形の試験室下半部10aが、設けられている。この試験
室下半部10aの側壁内面には、ファン9が設けられて
いる。一方、円板2の上方には、試験室下半部10aに
向かって下降して、該円板2や、該円板2の上面に当接
される伝熱板60、被試験体たる半導体ウェーハ50、
電極板70等を試験室下半部10aと共に囲んで、試験
室10を形成するための、底面を欠く箱形の試験室上半
部10bが、設けられている。Reference numeral 6 denotes a plate heater, which is made of a flat plate made of aluminum and in which an electric heating wire such as a nichrome wire is evenly buried, and which has a heat transfer surface on one side attached to and detached from the back surface 2b of the disk 2. The sensor 5
The outputs from a and b are input to a temperature controller C, and the current supplied to the plate heater 6 is adjusted according to the temperature difference between the two sensors. Except for the upper surface of the temperature control plate 1, the lower half 10a of a flat box-shaped test chamber whose upper surface is open is provided so as to surround the side surface and the lower surface. A fan 9 is provided on the inner surface of the side wall of the lower half 10a of the test chamber. On the other hand, above the disk 2, the disk 2, the heat transfer plate 60 which is in contact with the upper surface of the disk 2, descends toward the test chamber lower half 10 a, and the semiconductor as a device under test. Wafer 50,
A box-shaped test chamber upper half 10b lacking a bottom surface for forming the test chamber 10 is provided so as to surround the electrode plate 70 and the like together with the test chamber lower half 10a.
【0029】ファン9は、必ずしも必須のものではない
が、これを設けることにより、試験室が密閉された際
に、試験室内の雰囲気温度が速やかに、均一化し、ウェ
ーハ温度が、立上時から定常状態に到達するまでの時間
を短縮する事ができるとともに、外乱の影響を防止す
る。更に、ファン送風域に空気加熱用ヒータを設置すれ
ば、プレートヒータ6の代わりに用いることも可能であ
る。Although the fan 9 is not always essential, by providing the fan 9, when the test chamber is closed, the ambient temperature in the test chamber is quickly and uniformly made uniform, and the wafer temperature is reduced from the time of startup. The time required to reach the steady state can be shortened, and the influence of disturbance is prevented. Furthermore, if a heater for air heating is installed in the fan blowing area, it can be used instead of the plate heater 6.
【0030】[0030]
【作用】上記装置を用いて、高温スクリーニングテスト
を行う方法を説明する。ウェーハ50の温度調節プレー
トへの装着の1例としては、図2に示すように、予め、
アルミニウム製板体から成る伝熱板60と、その上に載
置されるウェーハ50と、ウェーハ上の多数の集積回路
の夫々へ通電するための通電接点(プローブ手段)とこ
れに接続する電極板70とを位置決め接続してから、こ
れを温度調節プレート上に位置決めして載置する。次い
で、電極板への電力供給接点を備えた通電基板80が下
降して電極板70に接続し、ウェーハに通電が開始さ
れ、後記するように、同時に、試験室10が閉じられて
ファン9が送風を開始する。A method of performing a high-temperature screening test using the above apparatus will be described. As an example of mounting the wafer 50 on the temperature control plate, as shown in FIG.
A heat transfer plate 60 made of an aluminum plate, a wafer 50 mounted thereon, a current-carrying contact (probe means) for energizing each of a large number of integrated circuits on the wafer, and an electrode plate connected thereto After positioning and connection with 70, this is positioned and placed on the temperature control plate. Then, the current-carrying substrate 80 provided with the power supply contact to the electrode plate is lowered and connected to the electrode plate 70, and the current is started to the wafer. At the same time, as described later, the test chamber 10 is closed and the fan 9 is turned on. Start blowing.
【0031】電極板70の周囲に下向きに設けられたリ
ング部材71は、円板2の周縁部に設けた立上壁2cの
上面に、伝熱ゴムシートから成る伝熱性シール材15を
介して接触している。従って、温度調節プレートの熱
は、該シール材15を介して、リング部材71に伝わる
ので、ウェーハ50の側方からの熱の放出が著しく緩和
される。更に、この立上壁2cと伝熱性シール材15か
らの熱は、電極板70にも及ぶので、電極板周辺部の温
度上昇にも貢献し、電極板70の熱分布の片寄りによる
通電接点の変位を防止する効果が期待できる。尚、伝熱
ゴムシートは、例えば、シリコンゴム中にアルミナや窒
化ホウ素などの熱伝導性に優れた金属酸化物や窒化物の
粉末を分散させた薄いシート状物で構成されており、こ
のようなものとしては、信越化学株式会社製伝熱用ゴム
シート、TC−20BG、厚さ0.2mmなどがある。A ring member 71 provided downward around the electrode plate 70 is provided on the upper surface of the rising wall 2c provided on the peripheral portion of the disk 2 via a heat conductive sealing material 15 made of a heat conductive rubber sheet. In contact. Accordingly, the heat of the temperature control plate is transmitted to the ring member 71 via the sealing member 15, so that the release of heat from the side of the wafer 50 is remarkably reduced. Further, since the heat from the rising wall 2c and the heat-conductive sealing material 15 reaches the electrode plate 70, it also contributes to a rise in the temperature around the electrode plate, and the current contact due to the bias of the heat distribution of the electrode plate 70. Can be expected to prevent the displacement of The heat transfer rubber sheet is, for example, formed of a thin sheet in which powder of a metal oxide or nitride having excellent thermal conductivity such as alumina or boron nitride is dispersed in silicon rubber. Examples include a heat transfer rubber sheet manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., TC-20BG, and a thickness of 0.2 mm.
【0032】伝熱板60が、温度調節プレートに装着さ
れると、真空供給路3からの真空により、温度調節プレ
ートと伝熱板60とは、密着し、同時に、温度センサー
5a,bは、伝熱板60中の対応位置に設けられている
温度センサー進入孔61に進入し、その先端の測温部5
hは、伝熱板上面よりやや内側の位置に、バネ圧によっ
て軽く圧接する。これは、前記進入孔61を透孔とし
て、直接測温部5hがウェーハに接触するようにして検
出精度を向上させてもよい。一方、電極板70、通電基
板80の上方には、前記試験室下半部10aの上端縁に
当接して試験室10を形成可能な試験室上半部10b
が、通電基板80と共に上下動するように設けられてい
る。従って、ウェーハへの通電が開始する時点で、試験
室も同時に密閉される。11a、11bは、試験室の案
内部材である。これによって、送風ファン9から送出さ
れる風は、プレートヒータの下面から試験室側面を上昇
して通電基板80の上面を通過して再びファン9に戻る
空気循環流路が、形成されるようになっている。When the heat transfer plate 60 is mounted on the temperature control plate, the temperature control plate and the heat transfer plate 60 come into close contact with each other due to the vacuum from the vacuum supply path 3, and at the same time, the temperature sensors 5a and 5b It enters a temperature sensor entry hole 61 provided at a corresponding position in the heat transfer plate 60,
h is lightly pressed by a spring pressure to a position slightly inside the upper surface of the heat transfer plate. This may improve the detection accuracy by using the entrance hole 61 as a through hole so that the temperature measuring unit 5h directly contacts the wafer. On the other hand, above the electrode plate 70 and the current-carrying substrate 80, the upper half 10b of the test chamber capable of forming the test chamber 10 by contacting the upper edge of the lower half 10a of the test chamber.
Are provided so as to move up and down together with the energizing board 80. Therefore, at the time when the power supply to the wafer is started, the test chamber is simultaneously closed. 11a and 11b are guide members of the test room. Thus, the air sent from the blower fan 9 rises from the lower surface of the plate heater to the side surface of the test chamber, passes through the upper surface of the current-carrying substrate 80, and returns to the fan 9 to form an air circulation channel. Has become.
【0033】バーンイン試験を開始した初期の温度上昇
時には、プレートヒータ6によって、円板2に加えられ
た熱は、プレート型ヒートパイプ20を介して、定常状
態に到達するまでのウェーハの温度分布に応じて、低温
部には、より多くの熱が、高温部には、それより少ない
熱が、伝熱板に伝えられ、該伝熱板に密接するウェーハ
は、ほぼ等しい温度を維持しつつ温度上昇して目的の設
定試験温度に到達する。温度センサー5a,bがその状
態を検知すると、プレートヒータ6は、その状態を維持
するように、発熱量を大幅に減少する。通電により発熱
するウェーハの温度は、その場所によって放熱量を異に
するため、例えば、ウェーハ中央部やその回りに、ウェ
ーハ周辺部と比べて10℃以上の高温部を出現させる。
しかしながら、円板2中にほぼ全面に亙って埋設されて
いるプレート型ヒートパイプ20は、その中央部に貯留
される作動液25が、その大量の熱を蒸発熱として瞬時
に吸収し、それによって生じた作動液蒸気は、音速なみ
の速度で、周辺部の低温部に移動して凝縮し、凝縮熱を
放出して円板2の温度を均一化し、したがって、それに
伝熱板60を介して密接して熱授受するウェーハ50の
温度を、素早く均一化する。At the initial temperature rise when the burn-in test is started, the heat applied to the disk 2 by the plate heater 6 is transferred to the wafer temperature distribution through the plate type heat pipe 20 until the wafer reaches the steady state. Accordingly, more heat is transferred to the heat transfer plate in the low temperature part, and less heat is transferred to the heat transfer plate in the high temperature part, and the wafers in close contact with the heat transfer plate maintain the temperature while maintaining substantially equal temperatures. The temperature rises to reach the target set test temperature. When the temperature sensors 5a and 5b detect the state, the plate heater 6 greatly reduces the amount of heat generated so as to maintain the state. Since the amount of heat radiation of the wafer that generates heat by energization varies depending on the location, for example, a high-temperature portion of 10 ° C. or more appears at or around the center of the wafer as compared with the peripheral portion of the wafer.
However, the plate-type heat pipe 20 buried almost entirely in the disk 2 has the hydraulic fluid 25 stored in the center portion, which instantaneously absorbs a large amount of heat as evaporation heat, and The hydraulic fluid vapor generated by the heat transfer moves to the surrounding low-temperature portion and condenses at a speed similar to the speed of sound, and releases heat of condensation to equalize the temperature of the disk 2, and therefore passes through the heat transfer plate 60. The temperature of the wafer 50 to which heat is transferred in close contact is quickly made uniform.
【0034】上記実施態様では、熱良導性板状体中に、
プレート型ヒートパイプを埋設した構成を持つ温度調節
プレートを例示したが、本願温度調節プレートに使用可
能なヒートパイプとしては、図3〜4に示すように、複
数の異径の中空リング31a、31b、…、31f群
を、より大径の中空リング(例えば31b)が、それよ
り小径の中空リング(例えば31c)よりも上方に位置
するように、円板2の仮想中心線2dの回りに、同心状
に、上下方向に列設されており、互いに隣り合う異径中
空リング31a〜fの夫々が、連結パイプ32、32、
…によって相互に連通することによって形成される籠状
中空パイプ30中に、ヒートパイプ作動液35を封入し
て成る籠型ヒートパイプであってもよい。この籠型ヒー
トパイプは、異径中空リング群が、同一平面上に並ぶよ
うに設けられていてもよい。その場合には、パイプ中に
ウイックを設けることが望ましい。尚、図3及び4にお
いて、図1及び2と同じ機能の部材には、同一の符号が
付されている。In the above embodiment, the thermally conductive plate-like member has:
Although a temperature control plate having a configuration in which a plate-type heat pipe is embedded is illustrated, as a heat pipe usable for the temperature control plate of the present application, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of hollow rings 31 a and 31 b having different diameters are used. , ..., 31f group around the imaginary center line 2d of the disc 2 such that the larger diameter hollow ring (e.g. 31b) is located above the smaller diameter hollow ring (e.g. 31c). Concentrically arranged in the vertical direction, adjacent hollow rings 31a to 31f of different diameters are connected to connecting pipes 32, 32,
.. May be a cage-type heat pipe formed by enclosing a heat pipe working liquid 35 in a cage-like hollow pipe 30 formed by communicating with each other. This cage type heat pipe may be provided such that the hollow rings of different diameters are arranged on the same plane. In that case, it is desirable to provide a wick in the pipe. In FIGS. 3 and 4, members having the same functions as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
【0035】更に、本願温度調節プレートの熱良導性板
状体中に埋設して使用可能な他のヒートパイプとして
は、図5に示すように、前述のプレート型ヒートパイプ
の一例として、中空ディスクが皿状ではなく、平板状を
なすプレート型ヒートパイプ40を例示することができ
る。これは、例えば、中空円板41中に、多孔質素材で
ある焼結金属などで形成された縦型ウイック42と、中
空円板の内部の上下面に設けられた網状のウイック43
とを備え、これに、適宜な沸点を持つ作動液を封入して
成るものである。上記、籠型ヒートパイプや平板状プレ
ート型ヒートパイプの作用効果は、前記プレート型ヒー
トパイプに準ずるものであり、程度の差はあるとして
も、本質的な差はないので、説明を省略する。As another heat pipe that can be used by being buried in the thermally conductive plate-shaped body of the temperature control plate of the present invention, as shown in FIG. For example, a plate-type heat pipe 40 in which a disk has a flat plate shape instead of a dish shape can be exemplified. This is because, for example, a vertical wick 42 made of a porous metal, such as sintered metal, and a net-like wick 43 provided on the upper and lower surfaces of the inside of the hollow disk 41 are provided in the hollow disk 41.
And a working fluid having an appropriate boiling point is sealed therein. The effects of the cage heat pipe and the flat plate heat pipe are the same as those of the plate heat pipe. Even if the effects are different, there is no essential difference, and the description is omitted.
【0036】本願温度調節プレートは、ヒートパイプ中
の作動液やその蒸気が、熱交換部の温度分布に応じて、
自動的に集中或いは離散して、大量の潜熱を吸収或いは
放出して、熱良導性板状体の温度を、均一に保持する作
用を行うので、従来の伝熱方式による温度調節に比し
て、構成が簡素で安価に製造でき、漏液等の虞れが皆無
で、しかも、格段の速度で、温度調節プレートの温度を
変化させ、所定の目標温度に対して、ウェーハ全面に亙
って高い精度で、均一な温度を維持したまま通電試験を
行うことができる。[0036] The temperature control plate of the present invention is designed so that the working fluid and its vapor in the heat pipe are changed according to the temperature distribution in the heat exchange section.
It automatically concentrates or separates, absorbs or releases a large amount of latent heat, and acts to keep the temperature of the thermally conductive plate-like body uniform. Thus, the structure is simple and can be manufactured at low cost, there is no danger of liquid leakage, etc., and at a remarkable speed, the temperature of the temperature control plate is changed so as to cover the entire surface of the wafer with respect to a predetermined target temperature. A high-precision and high-accuracy test can be performed while maintaining a uniform temperature.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に係る温度調節プレートの一実施態様
を、平面方向から見た説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of a temperature control plate according to the present invention as viewed from a plane direction.
【図2】図1の温度調節プレートのA−A断面形状を、
ウェーハバーンイン試験における使用状態において示す
説明図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the temperature control plate of FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a use state in a wafer burn-in test.
【図3】本発明に係る温度調節プレートの他の実施態様
の要部を示す断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a main part of another embodiment of the temperature control plate according to the present invention.
【図4】図3に示した温度調節プレートに内蔵される籠
型ヒートパイプを平面方向から見た説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a cage heat pipe incorporated in the temperature control plate shown in FIG. 3 as viewed from a plane direction.
【図5】本願温度調節プレートに埋設して使用可能な平
板型ヒートパイプの一例を示す部分断面説明図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional explanatory view showing an example of a flat plate heat pipe that can be used by being embedded in a temperature control plate of the present application.
1 温度調節プレート 2 円板 3 真空供給路 3a〜d 真空吸引溝 4a,b 温度センサー収納孔 5a,b 温度センサー 5h 測温部 6 プレートヒータ 8 Oリング 9 ファン 10 試験室 10a 試験室下半部 10b 試験室上半部 15 伝熱ゴムシート 20 プレート型ヒートパイプ 30 籠型ヒートパイプ 40 平板状プレート型ヒートパイ
プ 50 半導体ウェーハ 60 伝熱板 70 電極板 80 通電基板DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Temperature control plate 2 Disk 3 Vacuum supply path 3a-d Vacuum suction groove 4a, b Temperature sensor storage hole 5a, b Temperature sensor 5h Temperature measuring unit 6 Plate heater 8 O-ring 9 Fan 10 Test room 10a Test room lower half 10b Upper half of test room 15 Heat transfer rubber sheet 20 Plate heat pipe 30 Basket heat pipe 40 Flat plate heat pipe 50 Semiconductor wafer 60 Heat transfer plate 70 Electrode plate 80 Current carrying substrate
Claims (5)
ウェーハ温度調節プレートであって、熱良導性板状体の
上面に平滑面を有し、該板状体中には、ディスク状中空
体中にヒートパイプ作動液を封入して成るプレート型ヒ
ートパイプが埋設されており、前記熱良導性板体の下部
には、ヒータが設けられていることを特徴とするバーン
イン装置における半導体ウェーハの温度調節プレート。1. A wafer temperature adjusting plate in a semiconductor wafer burn-in apparatus, wherein the plate has a smooth surface on the upper surface of a thermally conductive plate, and a heat-dissipating plate in the disk. A plate-type heat pipe enclosing a pipe working fluid is buried therein, and a heater is provided at a lower portion of the thermally conductive plate body. .
ウェーハ温度調節プレートであって、熱良導性板状体の
上面に平滑面を有し、該板状体中には、連結パイプによ
って一連に連通する複数の異径中空リングが同一中心線
の回りに同心状に配設することにより形成された籠状中
空パイプ中にヒートパイプ作動液を封入して成る籠型ヒ
ートパイプが、埋設されており、前記熱良導性板状体の
下部には、ヒータが設けられていることを特徴とするバ
ーンイン装置における半導体ウェーハの温度調節プレー
ト。2. A wafer temperature control plate in a semiconductor wafer burn-in apparatus, wherein the plate has a smooth surface on an upper surface of a thermally conductive plate, and the plate is connected to the plate by a connecting pipe. A cage-type heat pipe, in which a heat pipe working fluid is sealed in a cage-like hollow pipe formed by arranging a plurality of different-diameter hollow rings concentrically around the same center line, is buried, A temperature adjustment plate for a semiconductor wafer in a burn-in apparatus, wherein a heater is provided below the thermally conductive plate.
温度調節プレートとウェーハと及びウェーハ通電手段と
を含む試験装置を内包するように、温度調節プレートの
外傍に試験室が形成されるように構成したことを特徴と
する、請求項1又は2に記載の半導体ウェーハの温度調
節プレート。3. A test chamber is formed outside the temperature control plate so as to include at least a test device including a temperature control plate, a wafer, and a wafer energizing means during a wafer burn-in test. The temperature control plate for a semiconductor wafer according to claim 1, wherein:
ェーハ周辺部近接域の温度を検出する温度検出器と、ウ
ェーハ中心部若しくはウェーハ中心部近接域の温度を検
出する温度検出器とにより、ヒータの動作が制御される
ように構成されていることを特徴とする、請求項1〜3
の何れかに記載の温度調節プレート。4. The operation of the heater by a temperature detector for detecting the temperature of the peripheral portion of the wafer or the vicinity of the peripheral portion of the wafer during the test, and a temperature detector for detecting the temperature of the central portion of the wafer or the proximity of the central portion of the wafer. Is configured to be controlled.
The temperature control plate according to any one of the above.
上壁が形成されており、ウェーハバーンイン試験時にお
いて、該立上壁によってウェーハの側方を囲むように構
成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れかに
記載の温度調節プレート。5. A ring-shaped rising wall is formed on the peripheral edge of the surface of the thermally conductive plate-shaped body, and is configured to surround the side of the wafer by the rising wall during a wafer burn-in test. The temperature control plate according to claim 1, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35226697A JPH11176895A (en) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Temperature regulating plate for semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35226697A JPH11176895A (en) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Temperature regulating plate for semiconductor wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176895A true JPH11176895A (en) | 1999-07-02 |
Family
ID=18422888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35226697A Pending JPH11176895A (en) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Temperature regulating plate for semiconductor wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11176895A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110873834A (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-10 | 天津市菲莱科技有限公司 | Chip processing equipment and clamping device thereof |
| KR20220056796A (en) * | 2020-10-28 | 2022-05-06 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Placement table, testing device, and testing method |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP35226697A patent/JPH11176895A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110873834A (en) * | 2018-09-03 | 2020-03-10 | 天津市菲莱科技有限公司 | Chip processing equipment and clamping device thereof |
| KR20220056796A (en) * | 2020-10-28 | 2022-05-06 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Placement table, testing device, and testing method |
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