特表 2024-501804 モジュール式ウェハチャックシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-16

(54)【発明の名称】モジュール式ウェハチャックシステム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/66 20060101AFI20240109BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240109BHJP

   G01R 31/28 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

H01L21/66 B

H01L21/68 N

G01R31/28 H

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023537013

(86)(22)【出願日】2021-12-17

(85)【翻訳文提出日】2023-08-02

(86)【国際出願番号】 EP2021086495

(87)【国際公開番号】W WO2022129527

(87)【国際公開日】2022-06-23

(31)【優先権主張番号】102020007791.9

(32)【優先日】2020-12-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．テフロン

(71)【出願人】

【識別番号】522032659

【氏名又は名称】アーテーテー アドヴァンスド テンパラチャー テスト システムズ ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100111453

【弁理士】

【氏名又は名称】櫻井 智

(72)【発明者】

【氏名】マルクス アイブル

【テーマコード（参考）】

2G132

4M106

5F131

【Ｆターム（参考）】

2G132AB14

2G132AD18

2G132AE03

2G132AF02

2G132AL21

4M106AA01

4M106DD03

4M106DD10

4M106DD13

4M106DH14

4M106DH44

4M106DH45

4M106DH46

4M106DJ02

4M106DJ07

5F131AA02

5F131BA39

5F131CA02

5F131EA04

5F131EB02

5F131EB81

5F131EB82

(57)【要約】

本発明は、ウェハの装着もしくはクランプおよび温度制御のためのモジュール式ウェハチャックシステムであって、ウェハの温度制御のためのチャックと、センサモジュールであって、センサモジュールおよび／またはチャックおよび／またはウェハチャックシステムによって装着もしくはクランプされたウェハの温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段を備える、センサモジュールとを備え、チャックは、センサモジュールを着脱可能に結合するように構成された結合面を有し、かつセンサモジュールは、ウェハを装着またはクランプするように構成された結合面と、チャックの結合面と結合するための第２の結合面とを有する、モジュール式ウェハチャックシステムに関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウェハ（２）の装着もしくはクランプおよび温度制御のためのモジュール式ウェハチャックシステム（４０）であって、
ウェハ（２）の温度制御のためのチャック（１）と、
センサモジュール（４２）であって、前記センサモジュール（４２）および／または前記チャック（１）および／または前記ウェハチャックシステムによって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段（６）を備える、センサモジュール（４２）とを備え、
前記チャック（１）は、前記センサモジュール（４０）を着脱可能に結合するように構成された結合面（１ａ）を有し、かつ
前記センサモジュール（４２）は、ウェハ（２）を装着またはクランプするように構成された第１の結合面（４２ａ）と、前記チャック（１）の前記結合面（１ａ）と結合するための第２の結合面（４２ｂ）とを有する、
モジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項2】

前記チャック（１）および／または前記センサモジュール（４２）は自己完結型ユニットであり、個別におよび／または互いに独立して使用することができる、
請求項１に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項3】

前記チャックおよび／または前記センサモジュール（４２）は、ウェハを装着またはクランプするための少なくとも１つの真空チャンバ（４４）を備える、
請求項１または２に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項4】

前記チャックおよび／または前記センサモジュール（４２）は、真空ライン（５２）を接続するための少なくとも１つの接続装置（５０）を有する、
請求項３に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項5】

前記チャック（１）および／または前記センサモジュール（４２）と着脱可能に結合するための絶縁層（４６）をさらに備える、
請求項１～４のいずれか１項に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項6】

前記センサモジュール（４２）は、温度測定ユニット（４３）と通信するための第１の通信インターフェース（１２ａ）を備え、前記第１の通信インターフェース（１２ａ）は、前記少なくとも１つの温度測定手段（６）から電気信号を送信するのに適しており、前記温度測定ユニット（４３）は、前記センサモジュール（４２）の前記少なくとも１つの温度測定手段（６）から電気信号を受信するのに適している、
請求項１～５のいずれか１項に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項7】

前記チャック（１）は、前記チャック（１）および／または前記センサモジュール（４２）および／または装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度制御のために、
温度制御媒体（１８）を前記チャック（１）内に供給および／もしくは前記チャック（１）外に排出するための第２の通信インターフェース（１２ｂ）、ならびに／または
前記チャック（１）の少なくとも１つの電気熱変換器（９）と通信するための第３の通信インターフェース（１２ｃ）を備える、
請求項１～６のいずれか１項に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項8】

前記温度測定ユニット（４３）ならびに前記第２および／または第３の通信インターフェース（１２ｂ、１２ｃ）と接続して、
前記センサモジュール（４２）および／または前記チャック（１）および／または前記ウェハ（２）の前記測定された温度に基づいて、前記チャック（１）および／または前記センサモジュール（４２）および／または前記ウェハ（２）の前記温度を制御または調節するための温度制御装置（１０）の制御ユニット（１４）をさらに備える、
請求項１～７のいずれか１項に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項9】

前記チャック（１）と通信するための、電気信号を送信するのに適している第１の通信インターフェース（１２ａ）と、
前記第１の通信インターフェース（１２ａ）に接続して、
前記センサモジュール（４２）内の複数の温度測定手段（６）から電気信号を受信し、
前記温度測定手段（６）のうちの少なくとも１つを基準温度測定手段として選択し、
前記選択された基準温度測定手段によって測定された前記センサモジュール（４２）または前記チャック（１）または前記ウェハ（２）の前記温度に基づいて、前記チャック（１）の前記温度を制御または調節するための制御ユニット（１４）とをさらに備える、
請求項１～８のいずれか１項に記載のモジュール式ウェハチャックシステム（４０）。

【請求項10】

モジュール式ウェハチャックシステム（４０）のチャック（１）に結合するためのセンサモジュール（４２）であって、
前記センサモジュール（４２）ならびに／または結合されたチャック（１）ならびに／または前記センサモジュール（４０）および／もしくは前記チャック（１）によって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段（６）と、
ウェハ（２）を装着またはクランプするための第１の結合面（４２ａ）と、
チャック（１）と結合するための第２の結合面（４２ｂ）とを備える、
センサモジュール（４２）。

【請求項11】

複数の温度測定手段（６）、および／または
ウェハ（２）を装着もしくはクランプするための少なくとも１つの真空チャンバ（４４）、および／または
真空ライン（５２）を接続するための接続装置（５０）、および／または
チャック（１）の温度を制御するための温度測定ユニット（４３）と通信するための、前記少なくとも１つの温度測定手段（６）から電気信号を送信するのに適している第１の通信インターフェース（１２ａ）をさらに備え、
前記温度測定ユニット（４３）は、前記センサモジュール（４２）の前記少なくとも１つの温度測定手段（６）から電気信号を受信するのに適している、
請求項１０に記載のセンサモジュール（４０）。

【請求項12】

モジュール式ウェハチャックシステム（４０）のモジュールを配列するための方法であって、
ウェハ（２）の温度制御のためのチャック（１）を提供するステップと、
前記チャック（１）の結合面（１ａ）にセンサモジュール（４２）を結合するステップとを含み、
前記センサモジュール（４２）は、
ウェハ（２）を装着またはクランプするように構成された第１の結合面（４２ａ）と、
前記センサモジュール（４２）および／または前記チャック（１）および／または前記ウェハチャックシステムによって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段（６）とを備える、
方法。

【請求項13】

前記センサモジュールの第２の結合面（４２ａ）を用いてウェハ（２）を装着またはクランプするステップと、好ましくは、
前記チャック（１）、前記センサモジュール（４２）、および／または前記装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度制御のステップとをさらに含む、
請求項１１に記載の方法。

【請求項14】

ウェハ（２）を試験するための試験手段（２２）の位置を検出するステップと、
前記試験手段（２２）と、前記チャック（１）または前記センサモジュール（４２）または前記チャック（１）によって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度を測定するための複数の温度測定手段（６）との間のそれぞれの空間距離を決定するステップと、
前記複数の温度測定手段（６）のうちの少なくとも１つの温度測定手段（６）を基準温度測定手段として選択するステップと、
前記選択された基準温度測定手段によって測定された前記チャック（１）または前記センサモジュール（４２）または前記ウェハ（２）の前記温度に基づいて前記チャック（１）の前記温度を制御または調節するステップとをさらに含む、
請求項１１、１２または１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウェハの、装着もしくはクランプ、および、温度制御のためのモジュール式チャックウェハシステム、モジュール式チャックウェハシステム用のセンサモジュール、ならびに、モジュール式ウェハチャックシステムのモジュールを配列するための方法、に関する。

【背景技術】

【0002】

チャックは、例えば半導体産業において、特にマイクロエレクトロニクスおよびマイクロシステム技術において、例えばウェハの幾何学的パラメータを検査するためにウェハを提供するのに使用される。また、ウェハ上に配置された構造（ダイオード、トランジスタ、集積回路などの電気部品）は、試験手段（プローバ）を用いて接触させることができ、様々な機能試験を実行することができる。機能試験は、例えば、構造に電圧および／または電流を印加すること、ならびに特定のパラメータを測定することを含む。このような機能試験では、試験されるウェハまたはウェハの構造が試験の開始時に特定の温度を有することが特に有利である。このことは、試験に干渉する影響を低減または実質的に回避することができるという特定の利点を有する。また、通常、試験手段（プローバ）との相互作用に起因して特に構造とプローバとの接触時に、および機能試験の実行中の電流の流れに起因して、構造またはウェハの温度が変化する。したがって、機能試験において好ましくは実質的に同一の試験条件が行き渡るように、構造もしくはウェハを連続的に温度制御するか、またはその温度を制御もしくは調節することが有利である。機能試験が実行される温度範囲は、通常、約－７５℃～約４００℃の範囲である。

【0003】

原則として、チャックまたはウェハを加熱および／または冷却するために多数の温度制御要素が設けられ、温度は温度センサによって制御または調節される。特に、チャックの温度またはウェハの温度が監視され、目標温度から逸脱した場合、ウェハまたはチャックの温度が常に実質的に同一であり、目標温度に実質的に対応するように、対応する温度制御素子が制御される。

【0004】

チャックは、好ましくは、ウェハ上の試験される構造に適合した接触面を有する。特に、試験される構造に適合した温度測定値の配列は、例えば機能試験中に改善された温度監視および／または制御を得るために有利である。

【0005】

しかしながら、試験される様々な構造に適合した様々なチャックの製造は、非常にコストがかかり、時間およびリソースの支出の増加に関連する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、本発明の目的は、コストおよび資源を節約する方法で、試験される様々な構造を有するウェハに対して改善された機能試験を実行することができるように、モジュール式チャックウェハシステム、センサモジュール、および、モジュール式ウェハチャックシステムのモジュールを配列するための方法を提供することである。

【0007】

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、ウェハの装着もしくはクランプおよび温度制御のためのモジュール式ウェハチャックシステムであって、ウェハの温度制御のためのチャックと、センサモジュールであって、センサモジュールおよび／またはチャックおよび／またはウェハチャックシステムによって装着もしくはクランプされたウェハの温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段を備える、センサモジュールとを備え、チャックは、センサモジュールを解放可能に結合するように構成された結合面を有し、かつセンサモジュールは、ウェハを装着またはクランプするように構成された第１の結合面と、チャックの結合面と結合するための第２の結合面とを有する、モジュール式ウェハチャックシステムに関する。

【0009】

特に、チャックおよび／またはセンサモジュールは自己完結型ユニットであり、個別におよび／または互いに独立して使用することができる。特に、モジュール式ウェハチャックシステムのチャックは、結合されたセンサモジュールなしでウェハを結合および／または温度制御するように構成される。代替的および／または追加的に、ウェハチャックシステムのセンサモジュールは、任意のチャックおよび／またはウェハに結合し、結合されたウェハの温度を測定するように構成される。

【0010】

そのようなモジュール式ウェハチャックシステムは、試験されるウェハの構造に適合および／またはカスタマイズされたセンサモジュールを標準チャックに結合することができるという特定の利点を有する。ウェハまたはウェハの構造を試験するために、センサモジュールのみを別のものと有利に交換するまたは取り替えることができる。これにより、センサモジュールを任意のチャックと組み合わせるおよび／または結合することができるので、試験される様々なウェハまたは構造のウェハの温度を制御するためにチャックを追加で製造する必要がなくなる。これにより、永久的に設置されたチャックを使用して、複数の異なるウェハおよび／または構造を試験することができるので、試験環境の最適化された配列がさらに可能になる。

【0011】

特に、モジュール式ウェハチャックシステムは、チャックとセンサモジュールとの間で電気信号を送信するための直接的なリンクを有さない。言い換えれば、ウェハチャックシステムのチャックおよびセンサモジュールは自己完結型ユニットであり、個別におよび／または互いに独立して使用することができる。

【0012】

ウェハチャックシステムのモジュール性は、特に、チャックおよびセンサモジュールが、好ましくはそれぞれの結合面を介して実質的に排他的に互いに結合されるという事実によって特徴付けられる。意図された動作では、チャックの結合面は上方に向けられる。チャックに結合するためのセンサモジュールの第２の結合面は、好ましくは意図された動作において下方に位置合わせされ、ウェハに結合するためのセンサモジュールの第１の結合面は、好ましくは動作において上方に位置合わせされる。センサモジュールがチャック上に配列されると、チャックの結合面およびセンサモジュールの第２の結合面は、互いに対しておよび／または互いの上に載置される。

【0013】

チャックの結合面および／またはセンサモジュールの第２の結合面は、好ましくは実質的に平坦および／または平面であり、好ましくは実質的に円形または長方形の形状を有する。好ましくは、チャックの結合面およびセンサモジュールの第２の結合面は、実質的に同じ形状および／またはサイズを有する。これらの結合面を介して、実質的に熱エネルギーのみがチャックからセンサモジュールに伝達され得る。

【0014】

モジュール式ウェハチャックシステムのチャックは、好ましくは、複数の異なるセンサモジュールに結合され、および／またはそれと共に使用することができる。代替的および／または追加的に、チャックは、センサモジュールなしでのウェハの温度制御および／または試験に適している。

【0015】

また、モジュール式ウェハチャックシステムは、１つまたは複数の温度測定センサをセンサモジュール内に位置決めすることができ、したがって、試験されるウェハまたは構造に近づけることができるという利点を有する。また、センサモジュールの設計は、所望の要件に個別に適合させることができる。これはまた、例えばセンサモジュール内にシステムの温度制御のための部品がないため、特に１つまたは複数の温度測定センサの配列に関して利点を提供する。したがって、モジュール式ウェハチャックシステムは、温度測定センサの数の増加および／または最適化された分布を可能にし、それによって、特に機能試験中の温度監視および／または制御の改善を達成することができる。

【0016】

好ましくは、モジュール式ウェハチャックシステムのチャックおよび／またはセンサモジュールは、ウェハを装着またはクランプするための少なくとも１つの真空チャンバを備える。さらに好ましくは、チャックおよび／またはセンサモジュールは、真空ラインを接続するための少なくとも１つの接続装置を備える。

【0017】

交換式センサモジュールをチャックに結合するために、チャックは、好ましくは、真空ラインに接続するための接続装置に接続される、チャックの結合面上の１つまたは複数の真空チャンバを有する。このようにして、１つまたは複数の真空チャンバ内に負圧を生成することができ、これにより、センサモジュールをチャックの結合面に着脱可能に結合することが可能になる。有利には、センサモジュールはまた、センサモジュールの第２の結合面上に１つまたは複数の真空チャンバを有し、その結果、ウェハをセンサモジュール上にまたはセンサモジュールによって装着またはクランプすることができる。ここで、センサモジュールは、真空ラインに接続するための接続装置を有することができる。代替的および／または追加的に、センサモジュールは、１つまたは複数の連続ビア、すなわちチャックの１つまたは複数の真空チャンバからウェハへの負圧の伝達を可能にするチャネルおよび／または孔を備える。このようにして、センサモジュールが真空ラインへの接続のための接続装置を必要とせずに、ウェハをセンサモジュールに装着またはクランプすることができる。この構成は、センサモジュールの単純化された設計および／または単純化された製造がこのようにして達成されるので、特に有利である。

【0018】

好ましくは、モジュール式ウェハチャックシステムは、チャックおよび／またはセンサモジュールに着脱可能に結合するための絶縁層を備える。絶縁層を設けることは、チャックおよび／またはセンサモジュールならびにそれらに接続された電子機器および／または制御／測定装置の損傷を防止するために、高電圧試験の分野において特に有利である。絶縁層は、チャックとセンサモジュールとの間および／またはセンサモジュールとウェハとの間に配列することができる。絶縁層は、好ましくは、少なくとも部分的に、酸化アルミニウムセラミック、窒化ホウ素、ステアタイト、磁器、ガラス、（ガラス繊維強化）プラスチック、シリコーンゴム、テフロンおよび／またはエポキシ樹脂などの高い比抵抗を有する材料から作製される。好ましくは、絶縁層は高い熱伝導係数を有し、その結果、絶縁層は、ウェハチャックシステムの温度測定および／または温度制御にほとんどまたは全く影響を及ぼさない。

【0019】

さらに好ましくは、交換式センサモジュールは、温度測定ユニットと通信するための第１の通信インターフェースを有し、第１の通信インターフェースは、少なくとも１つの温度測定手段から電気信号を送信するのに適しており、温度測定ユニットは、センサモジュールの少なくとも１つの温度測定手段から電気信号を受信するのに適している。温度測定ユニットは、好ましくは、１つまたは複数の温度測定手段からの測定値を処理、特に結合および／またはマージするように構成される。特に好ましくは、温度測定ユニットは、本出願の一態様による温度制御または調節のための方法を少なくとも部分的に実行するように構成される。

【0020】

有利には、チャックおよび／またはセンサモジュールおよび／または装着もしくはクランプされたウェハの温度制御のためのチャックは、温度制御媒体をチャックに供給および／もしくはチャックから排出するための第２の通信インターフェース、ならびに／またはチャックの少なくとも１つの電気熱変換器と通信するための第３の通信インターフェースを備える。さらに好ましくは、モジュール式ウェハチャックシステムは、センサモジュールおよび／またはチャックおよび／またはウェハの測定温度に基づいてチャックおよび／またはセンサモジュールおよび／またはウェハの温度を制御または調節するための、温度測定ユニットならびに第２および／または第３の通信インターフェースに接続する温度制御装置の制御ユニットを備える。

【0021】

チャックの温度は、本出願で後述するように、例えば、温度制御装置または制御ユニットによる制御および／または調節によって制御される。

【0022】

さらに、チャックは、任意選択的に、温度制御装置および／または制御ユニットおよび／または温度測定ユニットによるチャックの温度監視ならびに／または温度制御および／もしくは調節のために供給することもできる１つまたは複数の温度測定手段を有することができる。

【0023】

本発明のさらなる態様は、モジュール式ウェハチャックシステムのチャックに結合するためのセンサモジュールであって、センサモジュールならびに／または結合されたチャックならびに／またはセンサモジュールおよび／もしくはチャックによって装着もしくはクランプされたウェハの温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段と、ウェハを装着またはクランプするための第１の結合面と、チャックに結合するための第２の結合面とを備える、センサモジュールに関する。

【0024】

有利にはセンサモジュールは、複数の温度測定手段、および／またはウェハを装着もしくはクランプするための少なくとも１つの真空チャンバ、および／または真空ラインを接続するための接続装置、および／またはチャックの温度を制御するための温度測定ユニットと通信するための第１の通信インターフェースをさらに備え、第１の通信インターフェースは、少なくとも１つの温度測定手段から電気信号を送信するのに適しており、温度測定ユニットは、センサモジュールの少なくとも１つの温度測定手段から電気信号を受信するのに適している。

【0025】

センサモジュールは、モジュール式ウェハチャックシステムのセンサモジュールの上述の特徴のうちの１つまたは複数を有することができる自己完結型ユニットである。特に、センサモジュールは、異なるチャックに結合され、それと共にモジュール式ウェハチャックシステムを形成するのに適している。

【0026】

有利には、センサモジュールは、ウェハに結合し、結合されたウェハの温度を測定するための自己完結型かつ独立して使用可能なユニットである。センサモジュールは、好ましくは、センサモジュールおよび／もしくは結合されたウェハの温度を制御するように構成されず、ならびに／または温度制御のための装置を有さず、特に電気熱変換器を有さない。

【0027】

本発明のさらなる態様は、モジュール式ウェハチャックシステムのモジュールを配列するための方法であって、ウェハの温度制御のためのチャックを提供するステップと、チャックの結合面にセンサモジュールを結合するステップとを含み、センサモジュールは、ウェハを装着またはクランプするように構成された第１の結合面と、センサモジュールおよび／またはチャックおよび／またはウェハチャックシステムによって装着もしくはクランプされたウェハの温度を測定するための少なくとも１つの温度測定手段とを備える、方法に関する。

【0028】

好ましくは、本方法は、センサモジュールの第１の結合面を用いてウェハを装着またはクランプするステップと、好ましくは、チャック、センサモジュール、および／または装着もしくはクランプされたウェハの温度制御のステップとをさらに含む。

【0029】

有利には、交換式センサモジュールは、チャックの結合面上に配列され、好ましくは負圧および／または真空および／または印加磁場の助けを借りて、その上に装着またはクランプされる。ウェハは、特に本出願に記載されているように、センサモジュールの第１の結合面上に装着またはクランプすることができる。ここで、センサモジュールの第１の結合面は、好ましくは、センサモジュール上にチャックとは反対側に配列される。

【0030】

本方法は、チャックとセンサモジュールとの間および／またはセンサモジュールとウェハとの間に絶縁層を配列するステップをさらに含むことができる。

【0031】

本方法は、特に、ウェハまたはその上に配置された試験される構造を試験する準備をするために使用される。さらに、本方法は、本出願の一態様によるウェハ用のチャックの温度を制御または調節するための試験プロセスおよび方法ステップを含むことができる。

【0032】

本プロセスで説明される本発明の態様はまた、以下に記載されるような方法を実行するために、ならびに／または以下に記載される温度制御装置および／もしくはウェハ試験システムの特徴を有するために好適である。

【0033】

さらなる態様は、ウェハ用のモジュール式ウェハチャックシステムのチャックの温度制御または調節のための方法であって、ウェハを試験するための試験手段の位置を検出するステップと、試験手段と、センサモジュールおよび／またはチャックおよび／またはウェハチャックシステムによって装着もしくはクランプされたウェハの温度を測定するためのセンサモジュールの複数の温度測定手段との間のそれぞれの空間距離を決定するステップと、複数の温度測定手段のうちの少なくとも１つの温度測定手段を基準温度測定手段として選択するステップと、選択された基準温度測定手段によって測定されたセンサモジュールおよび／またはチャックおよび／またはウェハの温度に基づいてチャックの温度を制御または調節するステップとを含む、方法に関する。

【0034】

特に、そのような方法は、チャック全体の温度制御が、例えばチャックの温度制御のためのすべての手段を制御することによって実質的に均一に行われるので、ウェハチャックシステムまたはウェハの簡略化された有利な温度制御を可能にする。したがって、本方法は、プロセス処理および／または制御もしくは調節電子機器に関して低い要件を有する。また、実行される機能試験にとって重要ではないチャックまたはウェハの領域の不必要な加熱および／または冷却が存在しない。

【0035】

好ましくは、センサモジュールは、ウェハをクランプするためのプラットフォームを有し、ウェハは、例えば磁場または真空を生成することによって、センサモジュールによって装着またはクランプされる。

【0036】

好ましくは、センサモジュールおよび／またはチャックは、好ましくはいくつかの異なる位置でセンサモジュールおよび／またはチャッおよび／またはウェハの温度を測定するために、センサモジュールおよび／またはチャックの中または上に配列された複数の温度測定手段を備える。

【0037】

ウェハは、試験手段、例えばプローブ針またはプローブカードがウェハ表面上の異なる位置およびウェハ内またはウェハの表面上に配置された試験構造に接触することができるように、センサモジュールによって装着またはクランプされる。ここで、複数のプローブ針またはプローブフィンガは、好ましくは、試験される構造の接触面に接触するように位置合わせされ、例えば電流を導入するかまたは電圧を印加することによって、構造の特性を検査することができる。

【0038】

チャックの温度は、好ましくは、実質的に均一に、すなわち実質的に同じようにまたは一貫して、特に好ましくは、チャック内またはチャック上に配列された幾つかの電気熱変換器などの、チャックの温度制御のための１つまたは複数の手段の均一な制御によって、制御または調節される。

【0039】

好ましくは、基準温度測定手段として温度測定手段を選択するステップは、試験手段からの空間距離が最も小さい温度測定手段を選択するステップを含む。

【0040】

好ましくは、チャックの温度、さらにはセンサモジュールおよび／またはウェハの温度は、好ましくは、複数の温度測定手段のうちの個々の温度測定手段の測定温度に基づいて制御または調節される。好ましくは、試験手段からの空間距離が最も小さいか、または試験手段の現在位置に最も近い温度測定手段または温度測定手段の測定温度が使用される。したがって、有利には、試験される構造が最も正確に、および／または時間的に最初に位置するウェハの領域の温度変化を潜在的に検出または記録する温度測定手段が、チャックおよび／または結合されたセンサモジュールおよび／またはウェハの温度を制御または調節するために、基準温度測定手段として選択される。

【0041】

好ましくは、２つ以上の温度測定手段の決定された空間距離が特定の許容差Ｔ±内にあり、かつ／または実質的に同じサイズである場合、基準温度測定手段を選択するステップは、２つ以上の温度測定手段の中から、最大量の温度差Ｔｄｉｆｆおよび／もしくは時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄを有する温度測定手段を選択するステップ、または、２つ以上の温度測定手段を基準温度測定手段として選択するステップであって、チャックの温度の制御または調節は、基準温度測定手段によって測定された温度の算術平均または平均に基づく、ステップを含む。ここで、許容差Ｔ±は、例えば、好ましくは約１０ｃｍ未満、より好ましくは約１ｃｍ未満、より好ましくは約０．１ｃｍ未満の当量に対応することができる。実質的に同じサイズは、好ましくは、例えば、約１０％未満、より好ましくは約１％未満、より好ましくは約０．１％未満の距離の差に対応する。値は、構造的条件、特に複数の温度測定手段の数および／もしくは配列、ならびに／または温度制御もしくは調節の所望の挙動に従って選択することができる。代替的に、２つ以上の温度測定手段を基準温度測定手段として選択してもよく、２つ以上の基準温度測定手段によって測定された温度、例えば、好ましくは測定された温度の平均を使用して、チャックの温度を調節または制御してもよい。

【0042】

ここで、温度差Ｔｄｉｆｆは、測定温度Ｔ（ｔ）と、
チャックまたはウェハの目標温度Ｔｓｏｌｌとの差の量：
Ｔｄｉｆｆ＝｜Ｔ（ｔ）－Ｔｓｏｌｌ｜
または
同じ温度測定手段の予め測定された温度Ｔ（ｔ－ｘ）との差の量：
Ｔｄｉｆｆ＝｜Ｔ（ｔ）－Ｔ（ｔ－ｘ）｜
または
複数の温度測定手段の平均温度Ｔａｖｇとの差の量：
Ｔｄｉｆｆ＝｜Ｔ（ｔ）－Ｔａｖｇ｜＝｜Ｔ（ｔ）－（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・＋ＴＸ）／Ｘ｜
に対応する。

【0043】

好ましくは、時間あたりの温度変化Ｔｇｒａｄは、特定の期間ｔ１内で比較される：
Ｔｇｒａｄ＝｜（Ｔ（ｘ）－Ｔ（ｘ＋ｔ１））／ｔ１｜。

【0044】

このようにして、期間ｔ１内で最大の温度低下または最大の温度上昇を検出する温度測定手段を、好ましくは基準温度測定手段として選択することができる。期間ｔ１は、好ましくは約５秒未満、より好ましくは約１秒未満である。

【0045】

特に好ましくは、試験手段と温度測定手段との間の空間距離は、ベクトル座標に基づいて決定される。ここで、試験手段と温度測定手段との間のそれぞれの距離を決定するために、試験手段および温度測定手段の位置を座標系に射影し、接続ベクトル、さらにはその量（長さ）を算出することが好ましい。距離を決定するために、試験手段および温度測定手段の２Ｄおよび／または３Ｄ座標を使用することができ、試験手段および／または温度測定手段の２Ｄ座標は、好ましくはウェハ表面に平行な平面に関する。ベクトル座標に基づく距離の例示的で好ましい決定は、図面の詳細な説明でより詳細に説明される。

【0046】

さらなる態様は、チャックおよび／またはチャックに結合されたセンサモジュールおよび／またはモジュール式ウェハチャックシステムによって位置決めまたはクランプされたウェハの温度制御のための温度制御装置であって、センサモジュールおよび／またはチャックと通信するための、電気信号を送信するのに適している第１の通信インターフェースと、チャックおよび／またはセンサモジュールおよび／またはウェハの温度を測定するための複数の温度測定手段から電気信号を受信し、温度測定手段のうちの１つを基準温度測定手段として選択し、選択された基準温度測定手段によって測定されたチャックおよび／またはセンサモジュールおよび／またはウェハの温度に基づいてチャックの温度を制御または調節するための、第１の通信インターフェースに接続する制御ユニットとを備える、温度制御装置に関する。

【0047】

好ましくは、温度制御装置は、ウェハを試験するための試験手段からの空間距離が最も小さい温度測定手段を基準温度測定手段として選択することにさらに適している。

【0048】

さらに好ましくは、温度制御装置の制御ユニットは、２つ以上の温度測定手段の決定された空間距離が特定の許容差Ｔ±内にあり、かつ／または実質的に同じサイズである場合、最大量の温度差Ｔｄｉｆｆおよび／または時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄを有する温度測定手段を基準温度測定手段として選択するのに適している。

【0049】

特に好ましくは、温度制御装置は、
チャックの温度を制御するための温度制御媒体をチャック内に供給および／もしくはチャック外に排出するための第２の通信インターフェース、ならびに／または
チャックの温度を制御するための少なくとも１つの電気熱変換器と通信するための第３の通信インターフェース
をさらに備える。

【0050】

さらなる態様は、ウェハを試験するためのモジュール式ウェハチャックシステムであって、チャックと、ウェハの提供またはクランプおよび温度制御のためにチャックに結合されたセンサモジュールであって、チャックおよび／またはセンサモジュールおよび／または装着されたもしくはクランプされたウェハの温度を測定するための複数の温度測定手段を備える、センサモジュールと、ウェハを試験するための少なくとも１つの試験手段と、ウェハチャックシステムおよび／またはウェハに対する試験手段の位置を検出するための位置検出手段と、プロセスで説明される温度制御装置とを備える、モジュール式ウェハチャックシステムに関する。

【0051】

以下、図面を参照して、目的を解決するための個々の実施形態を例として説明する。記載される個々の実施形態のいくつかは、特許請求される主題を実行するために絶対的に必要ではないが、特定の用途において所望の特性を提供する特徴を有する。したがって、以下に記載される実施形態のすべての特徴を含まない実施形態もまた、記載される技術的教示に該当するものとして開示されると見なされるべきである。さらに、不必要な繰り返しを回避するために、特定の特徴は、以下に説明する個々の実施形態に関連してのみ言及される。したがって、個々の実施形態は、個別に見るだけでなく、全体として見るべきであることに留意されたい。本概要に基づいて、当業者は、個々の実施形態が他の実施形態の個々のまたは複数の特徴を含むことによって変更され得ることを認識するであろう。他の実施形態に関連して記載された１つまたは複数の特徴を有する個々の実施形態の体系的な組み合わせは、望ましくかつ実用的な場合があり、したがって考慮されるべきであり、また本説明に包含されると見なされるべきであることが指摘される。

【図面の簡単な説明】

【0052】

【図1】センサモジュール上に装着されたウェハと、ウェハを試験するための試験手段と、複数の電気熱変換器によってチャックの温度制御を可能にする温度制御装置とを有するモジュール式ウェハチャックシステムの例示的な実施形態を示す図である。

【図2】チャックと、ウェハを試験するための試験手段と、温度制御媒体をチャックに導入することによってチャックの温度を制御する温度制御装置とを備えるモジュール式ウェハチャックシステムの代替の例示的な実施形態を示す図である。

【図3】モジュール式ウェハチャックシステムと、複数の検査される構造を有する、装着されたウェハと、複数の検査される構造を試験するための試験手段と、センサモジュールの複数の温度測定手段との平面図を示す。

【図4】センサモジュールの複数の温度測定手段によって測定されたセンサモジュール、チャックおよび／またはウェハの温度の例示的なプロファイルを示す図である。

【図5】異なる温度制御媒体のために２つの別個の温度制御回路を備えるモジュール式ウェハチャックシステムの代替の例示的な実施形態を示す図である。

【図6】モジュール式ウェハチャックシステムのさらなる例示的な実施形態を示す図である。

【図7】モジュール式ウェハチャックシステム用のセンサモジュールの例示的な実施形態を示す図である。

【図8】モジュール式ウェハチャックシステム用のセンサモジュール内の温度測定手段の例示的な配列を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0053】

図１は、例示的な、特に好ましい実施形態によるモジュール式ウェハチャックシステム４０の断面図を示す。図示のモジュール式ウェハチャックシステム４０は、チャック１または保持もしくはクランプ装置と、それに着脱可能に結合され、ウェハ２を装着またはクランプするセンサモジュール４２とを備える。ウェハ２は、好ましくは、印加磁場によってチャック１および／またはセンサモジュール４２の実質的に平坦な表面に平行に装着される。代替的に、チャック１および／またはセンサモジュール４２は、複数の吸引溝（図示せず）を有してもよく、吸引溝を介してウェハを負圧によって吸引し、したがってモジュール式ウェハチャックシステム４０によってウェハをクランプまたは位置決めしてもよい。

【0054】

吸引の結果、ウェハ２がセンサモジュール４２に押し付けられ、またはセンサモジュール４２上に配列され、それによってセンサモジュール４２とウェハ２との間の良好な熱伝達率が確保される。センサモジュール４２のチャック１への結合についても同様である。

【0055】

チャック１および／またはセンサモジュール４２は、好ましくは、例えば酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムを含むセラミック体を含み、より好ましくはウェハ２に向いたチャック１の表面および／またはセンサモジュール４２の表面上に導電性遮蔽層を含む。ウェハ２は、好ましくは、センサモジュール４２の遮蔽層と実質的に表面接触している。

【0056】

ウェハ２は、好ましくは、１つまたは複数の試験される構造４を含むウェハ表面３をさらに有する。試験される構造４は、例えば、集積回路または電気部品（ダイオード、トランジスタなど）である。ここで、ウェハ２は、ウェハ表面３および試験される構造４のサイズに応じて、異なる数および／または配列の試験される構造４を有してもよい。

【0057】

これに関連して、その内容が参照により本開示に組み込まれる、特許明細書ドイツ特許１０ ２００５ ０１４ ５１３号二次公報およびドイツ実用新案２０ ２００５ ０１４ ９１８号に記載されているようなチャックの特に好ましい実施形態が参照される。

【0058】

モジュール式ウェハチャックシステム４０の図示の好ましい実施形態は、試験されるウェハ２の構造４を試験することができる少なくとも１つの試験手段２２をさらに備える。特に好ましくは、適切な試験手段２２は、各々が試験される構造４の接触点に接触する１つまたは複数のプローブ針２３を有する。構造４の特性は、このようにして、例えば、電流を導入すること、もしくは電圧を印加すること、および／またはプローブ針２３によって電圧／電流を測定することによって検査または試験することができる。試験手段２２の制御、特にウェハ２または構造４に対する試験手段２２の位置合わせは、例えば（好ましくは別個の）制御装置によって行われる。

【0059】

図示のモジュール式ウェハチャックシステム４０の好ましい実施形態では、試験手段２２は、試験される構造４の位置に従ってウェハ２上を移動し、ウェハ表面３上で位置合わせされる。また、試験手段２２の位置を検出および／または確認するための位置検出手段２８が設けられることが好ましい。好ましくは、そのような位置検出手段２８は、例えば試験手段２２を移動させるための作動装置または位置決め装置から試験手段２２の位置を受信する。

【0060】

代替的および／または追加的に、位置検出手段２８は、センサ（例えば、赤外線センサ、抵抗センサ、および／または磁気センサ）によって試験手段２２の位置を検出してもよい。試験手段２２の位置は、位置検出手段２８を用いて、好ましくはウェハ２および／またはチャック１および／またはセンサモジュール４２の基準要素／点（例えば、ウェハ表面３、ウェハの構造４、チャック１および／またはセンサモジュール４２の温度検出手段６）に関して検出または決定される。

【0061】

プロセスで説明される試験手段２２の代替として、ウェハ２を試験するのに適した試験手段２２は、いわゆるプローブカード２４を有してもよく、そのようなプローブカード２４は、好ましくは、複数の試験される構造４の接触点と接触することができる複数の接触要素２６を有する回路基板２５を備える。そのようなプローブカード２４の使用は、試験手段２２を再度位置合わせすることなく、複数の構造４を実質的に同時にまたは次々と即座に試験することができるという特定の利点を有する。図２は、ウェハ２上の構造４を試験するための試験手段２２としてそのようなプローブカード２４を有するモジュール式ウェハチャックシステム４０のさらなる例示的かつ好ましい実施形態を示す。

【0062】

図示の好ましい実施形態では、モジュール式ウェハチャックシステム４０のセンサモジュール４２は、ウェハ２に近いまたは実質的に隣接する範囲においてウェハ２の温度ならびに／またはセンサモジュール４２および／もしくはチャック１の温度を測定するのに適した複数の温度測定手段６（例えば、温度センサ：ＰＴ１００、ＰＴ５００、ＰＴ１０００、ＮＴＣ、ＰＴＣなど）を備える。

【0063】

図示の実施形態では、複数（好ましくは５つ）の温度測定手段６が、ウェハ表面３に実質的に平行な平面内において、実質的に一定の間隔で互いに隣接して設けられている。好ましくは、温度測定手段６は、ウェハ２がクランプ／装着されるセンサモジュール４２の表面の近くでセンサモジュール４２内に配列され、その結果、ウェハ２の温度を有利にセンサモジュール４２に伝達することができる。図示の例示的な実施形態によるモジュール式ウェハチャックシステム４０のチャック１は、好ましくは、チャック１の温度、続いて結合されたセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度を制御することを可能にするために、１つまたは複数の電気熱変換器９（例えば、電気加熱素子および／またはペルチェ素子）を有する。好ましくは、チャック１は、チャック１の温度を有利に制御、特に冷却および／または加熱することができるように、好ましくはチャック１内に実質的に均一に分布して配列された５つより多く、より好ましくは１０より多くの電気熱変換器９を有する。モジュール式ウェハチャックシステム４０のチャック１は、好ましくは、チャック１に加えられた温度を測定することができるように、１つまたは複数の温度測定手段６を有する。

【0064】

プロセスで説明されるチャック１の例示的な実施形態の代替として、チャック１の温度制御または調節のための他の手段または機構が装着されてもよい。モジュール式ウェハチャックシステム４０用のチャック１のさらに好ましい実施形態は、温度制御媒体１８、特に温度制御された空気および／または温度制御された液体が流れるのに適したライン８を有する。好ましくは、チャック１の媒体ライン８は、媒体ライン８を通って流れる温度制御媒体１８によって、チャック１の好ましくは大部分が実質的に均一に温度制御され得るように設計される。特に好ましくは、媒体ライン８は、チャック１の内部に少なくとも部分的に、実質的に蛇行形状のコースを有する。図２は、チャック１を有するモジュール式ウェハチャックシステム４０のさらなる例示的かつ好ましい実施形態であり、その温度は、温度制御媒体１８によって制御または調節することができる。

【0065】

図１に示すモジュール式ウェハチャックシステム４０の例示的かつ好ましい実施形態は、好ましくは、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度制御を制御または調節するための温度制御装置１０をさらに備える。好ましくは、温度制御装置１０は、例えば温度制御装置１０をチャック１に接続することができる１つまたは複数の通信インターフェース１２の形態で、モジュール式ウェハチャックシステム４０のセンサモジュール４２および／またはチャック１と通信するための手段を備える。特に好ましくは、温度制御装置１０は、電気信号、特にセンサモジュール４２の１つまたは複数の温度測定手段６からの電気信号を、温度制御装置１０に送信するのに特に適した少なくとも１つの第１の通信インターフェース１２ａを有する。さらに好ましくは、例示的で好ましい実施形態による温度制御装置１０は、チャック１の１つまたは複数の電気熱変換器９との通信、特に電気熱変換器９の制御を特に可能にする少なくとも１つのさらなる通信インターフェース１２ｃを有する。

【0066】

図示の例示的な温度制御装置１０は、好ましくは、１つまたは複数の通信インターフェース１２に接続され、これらのインターフェースを介してセンサモジュール４２および／またはチャック１と通信することができる制御ユニット１４（例えば、（マイクロ）コントローラ、ＦＰＧＡなど）をさらに有する。特に、制御ユニット１４は、センサモジュール４２および／またはチャック１の温度測定手段／温度センサ６からの信号を受信、処理、および／または評価するのに適している。さらに、図１の制御ユニット１４の例示的かつ好ましい実施形態は、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度に影響を及ぼすか、または制御／調節するのに適している。特に、制御ユニット１４は、チャック１の温度を上昇、低下、および／または実質的に一定に保つために、チャック１の電気熱変換器９を制御するのに適している。さらに好ましくは、制御ユニット１４は、位置検出手段２８から試験手段２２の位置を取得するように設計される。代替的および／または追加的に、制御ユニット１４は、好ましくは、チャック１および／または温度制御媒体１８の温度の温度制御のために、温度制御媒体１８の供給および／または排出を制御または調節するのに適している。これについて、図２を参照して詳細に説明する。

【0067】

さらに、図１に示す制御ユニット１４の特に好ましい実施形態は、温度制御装置１０が、チャック１および／または着脱可能に結合されたセンサモジュール４２および／またはチャック１によって装着もしくはクランプされたウェハ２の温度制御または調節のための方法であって、
試験手段２２と、センサモジュール４２および／もしくはチャック１またはモジュール式ウェハチャックシステム４０によってクランプされたウェハ２の温度を測定するための複数の温度測定手段６との間のそれぞれの空間距離を決定するステップ
を含む、方法を実行することを可能にする。

【0068】

図示の好ましい実施形態における制御ユニット１４は、モジュール式ウェハチャックシステム４０の試験手段２２と複数の温度測定手段６との間のそれぞれの空間距離を決定することができる。

【0069】

このステップに適した例示的かつ好ましい方法は、（好ましくはデカルト）座標系における試験手段２２および複数の温度測定手段６の位置を規定するステップを含む。試験手段２２の位置は、好ましくは、点または実質的に点状の無限小領域に近似され、より好ましくはウェハ表面３に実質的に平行な平面内で近似される。特に好ましくは、この点は、試験手段２２の幾何学的重心、またはモジュール式ウェハチャックシステム４０の温度測定手段６によって規定される平面上へのその射影の幾何学的重心に実質的に対応する。

【0070】

より好ましくは、基準点は、好ましくは複数の温度測定手段６の平面上に位置する２次元座標系の座標原点または極／ゼロ点として決定される。さらに好ましくは、個々の温度測定手段６および試験手段２２の位置は、実質的に点状の、無限小領域（好ましくは幾何学的重心に対応する）に近似され、座標系内の座標に割り当てられる。さらに、制御ユニット１４は、好ましくは試験手段２２および温度測定手段６のそれぞれの座標間の接続ベクトルの長さ（量）を計算することによって、試験手段２２から個々の温度測定手段６の距離を決定する。

【0071】

試験手段２２と個々の温度測定手段６との間の空間距離を決定するためのプロセスで説明される方法は、例示的で好ましい実施形態のみを表す。例えば、試験手段２２または温度測定手段６の位置を、三次元座標系における座標に割り当てることもできる（特定の平面への射影なし、図２参照）。また、温度測定手段６からの試験手段２２の距離を決定するための任意の代替方法を使用してもよい。

【0072】

さらに、チャック１、チャック１に着脱可能に結合されたセンサモジュール４２および／またはモジュール式ウェハチャックシステム４０によってクランプされたウェハ２の温度制御または調節のための例示的で好ましい方法は、
複数の温度測定手段６の中から温度測定手段６を基準温度測定手段として選択するステップ
を含み、好ましくは、試験手段２２からの空間距離が最も小さい温度測定手段６が選択される。

【0073】

この目的のために、制御ユニット１４は、好ましくは、試験手段２２から個々の温度測定手段６の決定された空間距離Ａｉを比較し、最小距離Ａｉを有する温度測定手段６を基準温度測定手段として選択する。特に好ましくは、２つ以上の温度測定手段６が特定の許容値Ｔ±（好ましくは約１ｃｍ未満、より好ましくは約０．１ｃｍ未満）未満の差を有する実質的に同じ距離を有する場合、関係する温度測定手段６の（さらなる）選択が、２つ以上の温度測定手段６（決定された試験手段２２からの空間距離が特定の許容差Ｔ±内にあり、かつ／または実質的に同じである）の中から最大量の温度差Ｔｄｉｆｆおよび／または時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄを有する温度測定手段６を選択することによって行われる。

【0074】

代替的に、２つ以上の温度測定手段６を基準温度測定手段として選択してもよく、例えば、基準温度測定手段によって測定された温度の平均値を、モジュール式ウェハチャックシステム４０の温度を制御するための基準温度として使用してもよい。

【0075】

プロセスで説明されている、２つ以上の温度測定手段６が試験手段２２から実質的に同一の距離にある場合、関係する、すなわち試験手段から実質的に同一の距離を有する温度測定手段６によって測定された温度または温度プロファイルは、さらに好ましくは比較される。

【0076】

ここで、温度測定手段６の個別温度差Ｔｄｉｆｆは、時刻ｔにおいて温度測定手段６が測定した温度Ｔ（ｔ）と、
チャックまたはウェハの目標温度Ｔｓｏｌｌとの差の量、
Ｔｄｉｆｆ＝｜Ｔ（ｔ）－Ｔｓｏｌｌ｜
または
同じ温度測定手段６の予め測定された温度Ｔ（ｔ－ｘ）との差の量：
Ｔｄｉｆｆ＝｜Ｔ（ｔ）－Ｔ（ｔ－ｘ）｜
（この温度差に基づく選択プロセスは、図３および図４に一例として示されている）
または
複数のＸ個の温度測定手段６（好ましくはチャック１の全ての温度測定手段６）の平均温度Ｔａｖｇとの差の量：
Ｔｄｉｆｆ＝｜Ｔ（ｔ）－Ｔａｖｇ｜＝｜Ｔ（ｔ）－（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋・・・＋ＴＸ）／Ｘ｜
である。

【0077】

特定の期間ｔ１内の時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄは、好ましくは、ある持続時間または期間ｔ１にわたって温度測定手段６によって測定された温度の変化量に対応する：
Ｔｇｒａｄ＝｜Ｔ（ｘ）－Ｔ（ｘ＋ｔ１）｜

【0078】

結果として、期間ｔ１内で最大の温度損失または最大の温度上昇を検出する温度測定手段６を、その後、基準温度測定手段として選択してもよい。温度プロファイルが決定される期間ｔ１は、好ましくは約５秒未満、より好ましくは約１秒未満、より好ましくは約０．１秒未満である。

【0079】

関連する温度測定手段６から１つの温度測定手段６を（さらに）選択するプロセスで説明されるパラメータは、基準温度測定手段を選択するステップに対して、単独および任意の組み合わせの両方で、可能ならば重み付けを変えて使用することができる。関連する温度測定手段の決定された距離についても同様である。また、基準温度測定手段を選択するために、さらなる代替パラメータを使用してもよい。

【0080】

さらに、チャック１またはチャック１によってクランプされたウェハ２の温度制御または調節のための例示的で好ましい方法は、選択された基準温度測定手段によって測定されたチャック１またはウェハ２の温度に基づいてチャック１の温度を制御または調節するステップを含む。

【0081】

好ましくは、チャック１全体の温度、すなわち好ましくはチャック１の温度制御のためのすべての手段（例えば、電気熱変換器、温度制御媒体／媒体ライン）は、チャック１の温度が実質的に均一に制御されるように、実質的に均一／同一に制御される。

【0082】

チャック１の温度を制御または調節するために、好ましくは、選択された基準温度測定手段の測定温度のみが使用される。好ましくは、基準温度測定手段によって測定された温度は、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の指定された目標温度と比較され、例えば、温度制御手段（例えば、電気熱変換器９）を対応して制御することによって、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の目標温度に実質的に適合される（図４も参照）。結果として、ウェハ２の温度に影響を及ぼすチャック１および／またはセンサモジュール４２の異なる領域を異なる温度にすることができる。

【0083】

図２は、（図１の実施形態と類似した）さらなる例示的かつ特に好ましい実施形態によるモジュール式ウェハチャックシステム４０の断面図を示す。図示のモジュール式ウェハチャックシステム４０は、好ましくは磁場または負圧の印加によってウェハ２をクランプするチャック１およびセンサモジュール４２を備える。センサモジュール４２は、図１のセンサモジュール４２と同様に、好ましくは、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度を測定するための複数の温度測定手段６（例えば、ＰＴ１００、ＰＴ５００、ＰＴ１０００、ＮＴＣ、ＰＴＣ）を有し、これらは第１の通信インターフェース１２ａを介して制御ユニット１４に接続される。図１のシステムのようなモジュール式ウェハチャックシステム４０は、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度を制御するためのプロセスで説明された方法を実行するのに適している。モジュール式ウェハチャックシステム４０のチャック１は、好ましくは、１つまたは複数の温度測定手段６を有する。

【0084】

しかしながら、図１に示すモジュール式ウェハチャックシステム４０の代替として、図２に示すシステムでは、ウェハ２またはウェハ２上の構造４を試験するための試験手段２２として、いわゆるプローブカード２４が設けられている。そのようなプローブカード２４は、好ましくは、複数の接触要素２６を有する回路基板２５を備え、プローブカード２４の複数の接触要素２６は、ウェハ２上のいくつかの試験される構造４の接触点と接触することができるように配列される。したがって、試験手段２２またはプローブカード２４を一度位置合わせまたは位置決めすることによって、有利には、いくつかの構造を実質的に同時におよび／または連続して試験することができ、これにより、試験方法を加速することができる。

【0085】

温度測定手段６と試験手段２２またはプローブカード２４との間のそれぞれの空間距離の異なる決定も示されている。図１とは異なり、プローブカード２４の位置は、温度測定手段６の位置によって形成される平面に射影されず、代替の方法に従って決定される。この例示的で好ましい方法は、三次元（好ましくはデカルト）座標系における座標を試験手段２２（プローブカード２４）および温度測定手段６に割り当て、三次元空間中の接続ベクトルの長さまたは量を決定する。図１に関して説明したように、個々の温度測定手段６および試験手段２２の位置は、好ましくは、実質的に点状の無限小領域（好ましくはそれぞれの幾何学的対応に対応する）に近似される。距離Ａｉは、温度測定手段６および試験手段２２の座標間の接続ベクトルの長さ（量）に対応する。

【0086】

また、図１に示す実施形態とは異なり、温度制御またはチャック１の温度を制御もしくは調節するための手段は、温度制御媒体１８と、チャック１内に配列された、温度制御媒体１８を導くための媒体ライン８とを備える。例えば、温度制御媒体は、温度制御された空気および／または温度制御された液体を含み、温度制御（チャック１の温度の上昇／低下／維持）を達成するためにチャックの媒体ライン８を通って流れる。好ましくは、チャック１の媒体ライン８は、温度制御媒体１８によってチャック１の有利な温度制御を達成することができるように、少なくとも部分的に実質的に蛇行形状になるように設計される。図示の好ましい実施形態によれば、温度制御装置１０は、例えば温度制御媒体をチャック１内に供給および／またはチャック１外に排出するのに適した対応する通信インターフェース１２ｂを有する。

【0087】

好ましくは、対応して構成された制御ユニット１４は、流れパラメータ、温度および／または必要に応じて温度制御媒体１８の組成に影響を与えるかまたは適合させるのに適している。アミルアルコール（ペンタノール）およびメタノールなどの様々なアルコールだけでなくヘプタンも、温度制御媒体として特に適している。シリコーンオイルをベースとするサーマルオイルがより適している。過フッ素化ポリエーテル（例えば、商品名Ｇａｌｄｅｎ ＨＴでＳｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ ＳｐＡから入手可能）、ポリ（オキシパーフルオロ－ｎ－アルキレン）（例えば、商品名Ｇａｌｄｅｎ ＺＴでＳｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ ＳｐＡから入手可能）および／またはトリエトキシアルキルシランの混合物（例えば、商品名ＤＷ－ＴｈｅｒｍでＤＷＳ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｉｋから入手可能）を含有する温度制御流体が好ましくは使用される。しかしながら、当業者に公知の他の物質も使用することもできる。さらに好ましくは、チャック１は、好ましくはチャック１の大部分の温度制御に適したいくつかの（独立した）媒体ライン８を有してもよく、これにより、さらに好ましくはチャック１を実質的に均一に制御することができ、チャック１全体またはチャックのすべての温度制御素子の実質的に均一な温度制御を使用することができる。

【0088】

図３は、実質的に円形のウェハ表面３を有する装着またはクランプされたウェハ２を有する、好ましい実施形態によるチャック１および／またはセンサモジュール４２の上面図を示す。ウェハは、ウェハ２（ウェハ表面３）の中または上に実質的に均一なパターンで配列された複数（好ましくは１～約１０００、より好ましくは約５～約２００、より好ましくは約１０～約１００、例えば、図３に示すように１４）の試験される構造４を有する。図示の例示的な実施形態では、センサモジュール４２は、好ましくはウェハ２の下方に配置された複数（好ましくは約３～約２０、例えば、図３に示すように５つ）の温度測定手段６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、好ましくはＰＴ－１００温度センサを有する。代替的および／または追加的に、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度を測定するために、ＰＴシリーズ、ＰＴ５００、ＰＴ１０００、ＨＴＣおよび／またはＮＴＣなどの他の温度センサを設けてもよい。

【0089】

温度測定手段６ａ～６ｅは、好ましくは、図示のようにパターンに従って配列され、より好ましくは、ウェハ表面３にわたって実質的に均一に分布する。図３はまた、複数（好ましくは４つ）のプローブ針２３（識別されていない）を有する試験手段２２を示しており、これらは試験される構造４を試験するために試験される構造４の接触面に接触するのに適している。

【0090】

図３に示す試験手段２２の状態では、複数の試験される構造４のうちの１つの上方に実質的に配置され、そのプローブ針２３は、構造４の接触面にそれぞれ接触する。この状態で、試験手段２２は、温度測定手段６ａ、６ｂ、および６ｃの位置（好ましくは近似され、実質的に点状で、幾何学的重心に実質的に対応する）からの距離が略同一となる（または、試験手段２２と温度測定手段Ａ６ａ、Ａ６ｂまたはＡ６ｃのうちの１つとの間の距離がそれぞれ、指定された許容値Ｔ±内の差を有する）位置（好ましくは近似され、実質的に点状で、幾何学的重心に実質的に対応する）を有する。このような場合、チャック１および／またはモジュール式ウェハチャックシステム４０の温度制御または調節のプロセスで説明される方法を使用する場合、温度測定手段６ａ、６ｂ、および６ｃの温度差Ｔｄｉｆｆおよび／または温度勾配Ｔｇｒａｄを考慮して、温度測定手段６ａ、６ｂ、および６ｃの中から基準温度測定手段を選択することが好ましい。

【0091】

図４は、図３に示し、プロセスで説明される配列の例示的な温度プロファイルを示す。温度測定手段６ａ～６ｅによって測定された温度Ｔ６ａ、Ｔ６ｂ、Ｔ６ｃ、Ｔ６ｄおよびＴ６ｅのプロファイルがここに示されている。プロセスで説明されるように、温度測定手段６ａ、６ｂ、および６ｃの中から、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度の調節または制御の基となる基準温度測定手段を選択する。この目的のために、好ましい本例では、時刻ｔにおいて測定された温度測定手段６ａ～６ｃの温度Ｔ（ｔ）の温度差Ｔｄｉｆｆを、時間ｔｘ（すなわち、時間ｔより持続時間ｘだけ前）において測定されたそれぞれの温度測定手段６ａ～６ｃの温度と比較する。
Ｔｄｉｆｆ６ａ＝｜Ｔ６ａ（ｔ）－Ｔ６ａ（ｔ－ｘ）｜
Ｔｄｉｆｆ６ｂ＝｜Ｔ６ｂ（ｔ）－Ｔ６ｂ（ｔ－ｘ）｜
Ｔｄｉｆｆ６ｃ＝｜Ｔ６ｃ（ｔ）－Ｔ６ｃ（ｔ－ｘ）｜

【0092】

図３では、温度測定手段６ａの温度差Ｔｄｉｆｆ６ａが例または代表として示されており、この例示的なシナリオは、温度測定手段６ａ～６ｃの最大温度差にも対応する。

【0093】

温度差Ｔｄｉｆｆ６ａ、Ｔｄｉｆｆ６ｂ、およびＴｄｉｆｆ６ｃを互いに比較し、最も高い値の温度差を決定する。例示的な方法では、最も高い値の温度差に関連する温度測定手段６を基準温度測定手段として選択する。結果として、例示的かつ好ましい本方法では、温度測定手段６ａが基準温度測定手段として選択され、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度を制御するために使用される。

【0094】

さらに好ましくは、温度制御（温度の制御または調節）は、温度測定手段６ａによって測定される温度を実質的に調整することによって実行される。図４に見られるように、温度制御は、複数の温度測定手段６の各々、したがって好ましくはセンサモジュール４２および／またはチャック１の領域の実質的に全部または少なくとも大部分に影響を及ぼす。本例では、温度測定手段６ｂ～６ｅは、ウェハ１および／またはセンサモジュール４２および／またはチャック１の目標温度を（明らかに）下回る値を測定する。

【0095】

図３および図４に関して説明した方法は、チャックおよび／またはセンサモジュールおよび／またはウェハの温度制御のための方法の例示的で好ましい実施形態にすぎない。特に、基準温度測定手段を選択するために使用されるパラメータは、要件および／または要望に応じて変更されてもよい。ここで、例えば、温度測定手段の温度勾配が、決定パラメータとして選択または使用されてもよい。例えば、測定温度を平均することによって、２つ以上の温度測定手段６の測定温度を温度制御の基準値として使用することもできる。温度制御の方法は、例えば、基準温度測定手段の温度とチャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の目標温度との間の差を実質的に半分にすることによって、代替的な方法で行うこともできる。

【0096】

図５は、モジュール式ウェハチャックシステム４０用のチャック１のさらに好ましい実施形態を示し、チャック１の温度制御は、好ましくは第１の温度制御回路３０および第２の温度制御回路３２内の好ましくは異なる温度制御媒体１８ａ、１８ｂによって可能になる。より好ましくは、２つの温度制御回路３０、３２はそれぞれ、少なくとも特定の領域で実質的に蛇行して延在する媒体ライン８ａ、８ｂを有する。この例示的かつ好ましい実施形態では、好ましくは異なる温度範囲における温度制御のために異なる温度制御媒体１８を使用することができるので、チャック１の有利な温度制御が可能になる。例えば、第１の温度制御媒体１８ａは、第１の温度範囲、例えば約－７５℃～約１００℃の範囲に対して使用され、第２の温度制御媒体１８ｂは、第２の温度範囲、例えば約５０℃～約４００℃に対して使用される。アミルアルコール（ペンタノール）およびメタノールなどの様々なアルコールだけでなくヘプタンも、温度制御媒体１８として特に適している。シリコーンオイルをベースとするサーマルオイルがより適して使用される。過フッ素化ポリエーテル（例えば、商品名Ｇａｌｄｅｎ ＨＴでＳｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ ＳｐＡから入手可能）、ポリ（オキシパーフルオロ－ｎ－アルキレン）（例えば、商品名Ｇａｌｄｅｎ ＺＴでＳｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ ＳｐＡから入手可能）および／またはトリエトキシアルキルシランの混合物（例えば、商品名ＤＷ－ＴｈｅｒｍでＤＷＳ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｉｋから入手可能）を含有する温度制御流体が好ましくは使用される。しかしながら、当業者に公知の他の物質も使用することもできる。

【0097】

さらに、図５のチャック１は、好ましくは、チャック１および／またはセンサモジュール４２のさらに有利な温度制御を可能にするために、１つまたは複数の電気熱変換器９を有する。１つまたは複数の電気熱変換器９は、好ましくは、約＋－５０℃の比較的低い温度範囲で正確かつ迅速に調整することができる温度制御に特に適している。チャック１は、温度制御装置１０に接続することができる１つまたは複数の温度測定手段６を有することができる。

【0098】

これに関連して、その内容が参照により本開示に組み込まれる、特許明細書ドイツ特許１０ ２００５ ０４９ ５９８号二次公報に記載されている、この目的に特に適したチャックの好ましい実施形態が参照される。

【0099】

図６は、チャック１と、チャック１に結合されたセンサモジュール４２とを有するモジュール式ウェハチャックシステム４０のさらに好ましい実施形態を示す。モジュール式ウェハチャックシステム４０の図示の例は、チャック１とセンサモジュール４２との間に配列された少なくとも１つの任意選択の交換式絶縁層４６をさらに備える。絶縁層４６は、チャック１をセンサモジュール４２および／またはウェハ２から電気的に絶縁するために、高電圧用途および／または低ノイズ用途において特に有利である。代替の実施形態によれば、モジュール式ウェハチャックシステム４０は、絶縁層４６を含まないか、またはセンサモジュール４２とウェハ２との間に絶縁層４６を含まない。

【0100】

センサモジュール４２は、チャック１に着脱可能および／または交換可能に結合される。これは、例えば、接続装置５０を介して真空ライン５２に接続された１つまたは複数の真空チャンバ４４によって行われ、真空ライン５２を介して、真空ポンプ５４は真空および／または負圧を真空チャンバ４４に印加することができる。結果として、センサモジュール４２は、チャック１に吸引および／または結合される。代替的および／または追加的に、センサモジュール４２は、磁場を印加することによってチャック１に結合されてもよい。１つまたは複数のクランプなどによる機械的結合も可能である。

【0101】

センサモジュール４２のチャック１への結合は、好ましくは、センサモジュール４２の第２の結合面４２ａのみが実質的にチャック１の結合面１ａ上に載置され、および／または結合面１ａに当接するようなものである。結果として、チャック１とセンサモジュール４２との間の温度制御ならびに／または熱および／もしくは冷熱の伝達のための結合のみが有利かつ好ましく存在する。特に、チャック１およびセンサモジュール４２は自己完結型ユニットを表し、その結果、チャック１は、結合されたセンサモジュールなしで、ウェハも個別に結合および温度制御するように構成され、センサモジュールは、（異なる）チャックおよび／またはウェハに結合し、ウェハの温度を測定するように構成される。

【0102】

少なくとも１つの任意選択の絶縁層４６が存在する場合、真空チャンバ４４内の真空および／または負圧がセンサモジュール４２をチャック１に吸引することができるように、チャック１の１つまたは複数の真空チャンバ４４の領域に開口部および／または凹部を有するように設計されることが好ましい。絶縁層４６は、好ましくは、高い比抵抗を有する材料、例えば、酸化アルミニウムセラミック、ステアタイト、磁器、ガラス、（ガラス繊維強化）プラスチック、シリコーンゴム、テフロン、窒化ホウ素および／またはエポキシ樹脂を含む。絶縁層４６は、好ましくは、高い熱伝導係数を有し、その結果、絶縁層４６は、ウェハチャックシステム４０の温度測定および／または温度制御にほとんどまたは全く影響を及ぼさない。

【0103】

図２のチャック１と同様に、図６のモジュール式ウェハチャックシステム４０の例示的な実施形態は、温度制御媒体１８によるチャック１の温度制御を達成することができる第２の通信インターフェース１２ｂを有する。チャック１は、温度制御媒体１８を導くためにチャック１内に配列された媒体ライン８をさらに有する。温度制御媒体は、例えば、温度制御された空気および／または温度制御された液体もしくは流体を含み、温度制御（チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはウェハ２の温度を上昇／低下／維持する）を達成するためにチャックの媒体ライン８を通って流れる。

【0104】

代替的におよび／または追加的に、チャック１は、チャック１内に配列された１つまたは複数の電気熱変換器９（例えば、電気加熱素子および／またはペルチェ素子）と通信するために、特にチャック１および続いてウェハ２の温度制御を可能にするために、第３の通信インターフェース１２ｃを有してもよい。チャック１は、チャック１を有利に温度制御、特に冷却および／または加熱することができるように、好ましくはチャック１内に実質的に均一に分布して配列された、好ましくは５つより多くの、より好ましくは１０より多くの電気熱変換器９を有する。

【0105】

チャックウェハシステム４０の温度制御は、温度制御装置１０および／または制御ユニット１４によって制御および／または調節される。例えば、温度制御は、プロセスで説明された方法に従って行うことができる。

【0106】

センサモジュール４２は、好ましくは、センサモジュール４２の第１の結合面４２ａから第２の結合面４２ｂまで延在する１つまたは複数のビア４８、すなわち孔および／またはチャネルを有することができる。ビア４８は、チャック１の１つまたは複数の真空チャンバ４４に印加される負圧および／または真空を、センサモジュール４２を介して、センサモジュール４２の第１の結合面４２ａに装着されたウェハ２に伝達するように構成される。代替的および／または追加的に、センサモジュール４２は、第１の結合面４２ａ上にある１つまたは複数の真空チャンバ４４と、１つまたは複数の真空チャンバ４４に接続された少なくとも１つの接続装置５０とを有してもよい。接続装置５０に負圧および／または真空を印加することによって、ウェハ２をセンサモジュール４２の第１の結合面４２ａに装着またはクランプすることができる。代替的および／または追加的に、センサモジュール４２は、ウェハ２を結合面４２ａに結合する磁場を生成するように構成されてもよい。

【0107】

図示のセンサモジュール４２の例はまた、センサモジュール４２および／またはウェハ２および／またはチャック１の温度を測定するための１つまたは複数、例えば４つの温度測定手段６を有する。図１および図２に関して説明したように、そのような温度測定手段６は、例えば１つまたは複数のＰＴ１００温度センサを備えることができる。代替的および／または追加的に、１つまたは複数のＮＴＣもしくはＰＴＣ抵抗器または他の適切なセンサを使用して温度を測定してもよい。

【0108】

特に好ましい実施形態によれば、センサモジュール４２は、１つまたは複数の凹部、特に１つまたは複数のチャネルおよび／または溝および／または孔を有し、その中に１つまたは複数の温度センサ（温度測定手段６）を有する回路基板５６を少なくとも部分的に配列および／またはセットすることができる。有利には、センサモジュール４２は、第２の結合面４２ｂ、すなわちチャック１に面するセンサモジュール４２の結合面に１つまたは複数の凹部を有する。これにより、センサモジュール４２内および／またはセンサモジュール４２上への１つまたは複数の温度測定手段６の簡単な取り付けまたは統合が可能になる。代替的および／または追加的に、センサモジュール４２は、その間に１つまたは複数の温度測定手段６が配列された２つ以上の個々の部品からなってもよい。したがって、両方の結合面４２ａ、４２ｂが、外部の影響から１つまたは複数の温度測定手段６を保護する実質的に閉じた表面を有するので、これは特に有利である。

【0109】

センサモジュール４２は、好ましくは、１つまたは複数のプリント回路基板５６または回路基板もしくはＰＣＢを備え、その上に１つまたは複数の温度測定手段６が取り付けられる。これにより、一方では、センサモジュール４２へのまたはセンサモジュール４２内の温度測定手段６の簡単な取り付けが可能になり、他方では、ＳＭＤ（表面装着型装置）フォーマットの温度センサ（温度測定手段６）を使用する可能性が可能になる。その結果、センサモジュール４２および／またはウェハチャックシステム４０の製造を簡略化することができる。

【0110】

１つもしくは複数の回路基板５６のレイアウトおよび／または１つもしくは複数の温度測定手段の配列は、要件に応じて変化し得る。特に好ましい配列を図８に示す。

【0111】

チャック１は、好ましくは温度調節または制御にも使用することができる１つまたは複数の温度測定手段６を有することができる。特に、電気信号は、チャック１の１つまたは複数の温度測定手段６から、温度測定ユニット４３および／または温度制御装置１０および／または制御ユニット１４に供給することができる。

【0112】

センサモジュール４２および／またはチャック１が作製される材料は、好ましくは、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ＳｉＣ、ＳｉＳｉＣ、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３もしくはコージエライトなどのセラミック、ならびに／またはホウケイ酸ガラスもしくは石英ガラスなどのガラスおよびガラスセラミックのうちの１つまたは複数を含む。センサモジュール４２および／またはチャック１は、有利には、金および／またはニッケルを含むコーティングを有する。このようにして、特に、接触抵抗の低減、熱伝導率もしくは温度結合の増加、および／または寸法安定性の増加を達成することができる。

【0113】

また、チャック１とセンサモジュール４２との間もしくはセンサモジュール４２とウェハ２との間の接触面積を低減および／もしくは規定し、ならびに／または所望に応じてそれを増加させるために、ノブなどの１つまたは複数の構造をチャック１の結合面ならびに／またはセンサモジュール４２の第１および／もしくは第２の結合面に取り付けることができる。

【0114】

好ましくは、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはそれらの結合面は、約１００ｍｍ～約３０５ｍｍ、好ましくは約１５０ｍｍ～約２０５ｍｍの直径を有する。センサモジュール４２は、好ましくは、約５ｍｍ～約３０ｍｍ、好ましくは約７ｍｍ～約１３ｍｍの高さを有する。しかしながら、チャック１および／またはセンサモジュール４２および／またはそれらの結合面は、取り付けられるウェハの形状および／または寸法に応じて任意の形状（円形から逸脱している）を取ることもできる。特殊な用途では、例えば、実質的に長方形／正方形のチャックを使用することができる。

【0115】

図７は、異なる真空構造または真空パターン、すなわち、１つまたは複数の真空チャンバ４４の構成および／または配列、特にセンサモジュール４２の第１の結合面４２ａの凹部および／または孔および／または溝および／またはノッチを有する、モジュール式ウェハチャックシステム４０用のセンサモジュール４２の例示的な実施形態を示す。ウェハの確実な装着またはクランプのために、センサモジュール４２の第１の結合面４２ａを横切る真空チャンバ４４の実質的に均一な分布は、ウェハ２の集中的または帯状の過負荷なしにウェハの確実な保持を保証するために特に有利である。代替的および／または追加的に、ウェハ２は、印加磁場によって装着またはクランプされてもよい。

【0116】

実施形態Ａ）およびＢ）のセンサモジュール４２は、例えば、第１の結合面４２ａ上に複数の実質的に点状の真空チャンバ４４を備える。また、図示の例示的な実施形態Ａ）およびＢ）は、チャック１からセンサモジュール４２を通ってウェハ２に負圧を伝導することができる少なくとも１つ、例えば３つのビア４８を有する。１つまたは複数のビア４８を設けることにより、センサモジュール４２を例えば真空ポンプ５４に接続する必要なしに、または磁場を発生させる必要なしに、ウェハをセンサモジュール４２上に装着またはクランプすることができる。

【0117】

実施形態Ｄ）はまた、各々が実質的に円形の溝および／またはノッチの形態の２つの真空チャンバを有する。

【0118】

実施形態Ａ）、Ｂ）、Ｃ）、Ｄ）、Ｆ）およびＧ）のセンサモジュール４２は、それぞれのセンサモジュール４２の少なくとも１つの温度測定手段６から、温度測定ユニット４３に電気信号を送信するように構成された１つまたは複数の第１の通信インターフェース１２ａを提示する。例えば異なるセクタに対応する温度測定手段６の数および／または配列に応じて、センサモジュール４２は、複数の第１の通信インターフェース１２ａを有することができる。代替的および／または追加的に、１つまたは複数の第１の通信インターフェース１２ａは、複数の電気接続、例えばケーブル線を有する。

【0119】

センサモジュール４２は、各々が実質的に同一または異なるように設計することができる複数、例えば４つのセクタを有することができる。有利には、センサモジュール４２の１つのセクタ上に、各場合の１つのウェハ２を配列または装着またはクランプすることができる。実施形態Ｃ）は、センサモジュール４２の第１の結合面４２ａ上の４つの対称的に分布したセクタに実質的に同一の真空パターンを備える。したがって、センサモジュール４２Ｃ）は、４つの第１の通信インターフェース１２ａを備え、１つの通信インターフェース１２ａがセクタに割り当てられ、それぞれのセクタの１つまたは複数の温度測定手段６に接続される。

【0120】

好ましい実施形態によれば、センサモジュール４２Ｃ）は、いくつかの、例えば２つの接続装置５０を備え、その結果、１つまたは複数のセクタへのウェハの装着またはクランプは、１つまたは複数の他のセクタとは独立して行うことができる。代替的に、真空構造の特定の部品または部分を異なる接続装置５０に接続することができ、その結果、負圧および／または真空を真空構造の一部にのみ印加することができる。

【0121】

例示的な実施形態Ｅ）は、真空ライン５２に接続するための単一の接続装置５０と、実質的に直線状で、直交して配列されて交差する複数の溝またはノッチを有する真空パターンとを備える。実施形態Ｆ）は、実質的に同心円状に配列された複数の円形溝またはノッチと、それらを接続し、半径方向に直線状に延在するいくつかの溝またはノッチとを含む。

【0122】

実施形態Ｇ）によるセンサモジュール４２は、実質的に点状の複数の真空チャンバ４４を有し、ビア４８を有さない。

【0123】

図７に示す例示的なセンサモジュール４２は、異なる配列の１つまたは複数の温度測定手段６（図示せず）を有することができる。要件、特に装着またはクランプされるウェハ２のサイズおよび／もしくは数、ならびに／またはウェハ２上の試験される構造のレイアウトに応じて、温度測定手段の数および／または位置決めおよび／または位置合わせが異なる、複雑さの異なる配列を提供することができる。例示的な配列を図３および図８に示す。

【0124】

図６および図７に示す実施形態は、図１、図２、図３および図５の実施形態の１つまたは複数の特徴をさらに有することができる。

【0125】

図８は、モジュール式ウェハチャックシステム４０用のセンサモジュール４２内、またはセンサモジュール４２上の温度測定手段６の例示的な配列を示す。図示の例では、複数の温度測定手段６は、回路基板５６に取り付けられ、好ましくは、センサモジュール４２の第１の結合面４２ａにわたって実質的に対称および／または均等に分布している。センサモジュール４２は、有利には、回路基板５６および温度測定手段６が少なくとも部分的に設置および／または埋め込まれおよび／またはセットされる１つまたは複数の凹部を有する。

【0126】

温度センサを有する回路基板５６はまた、１つまたは複数のセンサに欠陥がある場合に交換が簡単になるため、有利である。同様に、チャック１および／またはセンサモジュール４２を交換する必要なしに、回路基板のみを試験される変更された構造に適合させることができる。さらに、回路基板５６の部分的および／または完全に自動的な製造は、コストを節約し、時間効率が高い。

【0127】

本開示はまた、以下の実施例に関する。

【0128】

実施例１．
ウェハ（２）のためのチャック（１）の温度制御または調節のための方法であって、
ウェハ（２）を試験するための試験手段（２２）の位置を検出するステップと、
試験手段（２２）と、チャック（１）またはセンサモジュール（４２）またはチャック（１）によって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度を測定するための複数の温度測定手段（６）との間のそれぞれの空間距離を決定するステップと、
複数の温度測定手段（６）から少なくとも１つの温度測定手段（６）を基準温度測定手段として選択するステップと、
選択された基準温度測定手段によって測定されたチャック（１）またはセンサモジュール（４２）またはウェハ（２）の温度に基づいてチャック（１）の温度を制御または調節するステップと
を含む、方法。

【0129】

実施例２．
基準温度測定手段として温度測定手段（６）を選択するステップは、
試験手段（２２）からの空間距離が最も小さい温度測定手段（６）を選択するステップ
を含む、実施例１に記載の方法。

【0130】

実施例３．
少なくとも１つの基準温度測定手段を選択するステップは、２つ以上の温度測定手段（６）の決定された空間距離が特定の許容差Ｔ±内にあり、かつ／または実質的に同じである場合、
２つ以上の温度測定手段（６）のうち、最大量の温度差Ｔｄｉｆｆおよび／もしくは時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄを有する温度測定手段（６）を選択するステップ、または
２つ以上の温度測定手段（６）を基準温度測定手段として選択するステップであって、チャック（１）の温度の制御もしくは調節は、基準温度測定手段によって測定された温度の算術平均または平均に基づく、ステップ
を含む、上述の方法。

【0131】

実施例４．
温度差Ｔｄｉｆｆは、
測定温度Ｔ（ｔ）と、チャック（１）またはウェハ（２）の目標温度Ｔｓｏｌｌとの差の量、または
測定温度Ｔ（ｔ）と、同じ温度測定手段の予め測定された温度Ｔ（ｔ－ｘ）との差の量、または
測定温度Ｔ（ｔ）と、複数の温度測定手段（６）の平均温度Ｔａｖｇとの差の量である、実施例３に記載の方法。

【0132】

実施例５．
時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄが、特定の期間ｔ１内で比較される、実施例３に記載の方法。

【0133】

実施例６．
試験手段（２２）と温度測定手段（６）との間の空間距離が、ベクトル座標に基づいて決定される、上述の方法。

【0134】

実施例７．
チャック（１）および／またはチャック（１）によって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度制御のための温度制御装置（１０）であって、
電気信号を送信するのに適している、チャック（１）と通信するための第１の通信インターフェース（１２ａ）と、
第１の通信インターフェース（１２ａ）と接続して、
チャック（１）またはセンサモジュール（４２）またはウェハ（２）の温度を測定するための複数の温度測定手段（６）から電気信号を受信し、
温度測定手段（６）のうちの少なくとも１つを基準温度測定手段として選択し、
選択された基準温度測定手段によって測定されたチャック（１）またはセンサモジュール（４２）またはウェハ（２）の温度に基づいて、チャック（１）の温度を制御または調節する
ための制御ユニット（１４）と
を備える、温度制御装置（１０）。

【0135】

実施例８．
制御ユニット（１４）は、ウェハ（２）を試験するための試験手段（２２）からの空間距離が最も小さい温度測定手段（６）を基準温度測定手段として選択するのに適している、実施例７に記載の温度制御装置。

【0136】

実施例９．
制御ユニット（１４）は、２つ以上の温度測定手段（６）の決定された空間距離が特定の許容差Ｔ±以内にあり、かつ／または実質的に同じ大きさである場合、最大量の温度差Ｔｄｉｆｆおよび／または時間当たりの温度変化Ｔｇｒａｄを有する温度測定手段（６）を基準温度測定手段として選択するのに適している、実施例７または８に記載の温度制御装置（１０）。

【0137】

実施例１０．
チャック（１）の温度を制御するための温度制御媒体（１８）を、チャック（１）内に供給および／もしくはチャック（１）外に排出するための第２の通信インターフェース（１２ｂ）、ならびに／または
チャック（１）の温度を制御するために少なくとも１つの電気熱変換器（９）と通信するための第３の通信インターフェース（１２ｃ）
をさらに備える、実施例７～９の１つの実施例に記載の温度制御装置（１０）。

【0138】

実施例１１．
ウェハを試験するためのウェハ試験システム（２０）であって、
ウェハ（２）の装着またはクランプおよび温度制御のためのチャック（１）であって、チャック（１）またはチャック（１）もしくはセンサモジュール（４２）によって装着もしくはクランプされたウェハ（２）の温度を測定するための複数の温度測定手段（６）を備える、チャック（１）と、
ウェハ（２）を試験するための少なくとも１つの試験手段（２２）と、
チャック（１）またはセンサモジュール（４２）またはウェハ（２）に対する試験手段（２２）の位置を検出するための位置検出手段（２４）と、
実施例７から１０の１つに記載の温度制御装置（１０）と
を備える、ウェハ試験システム（２０）。

【符号の説明】

【0139】

１ チャック
２ ウェハ
３ ウェハ表面
４ 試験される構造
６ 温度測定装置
８ 媒体ライン
９ 電気熱変換器
１０ 温度制御装置
１２ 通信インターフェース
１４ 制御ユニット
１８ 温度制御媒体
２０ ウェハ試験システム
２２ 試験手段
２３ プローブ針
２４ プローブカード
２５ 回路基板
２６ 接触要素
２８ 位置検出手段
３０ 第１の温度制御回路
３２ 第２の温度制御回路
４０ ウェハチャックシステム
４２ センサモジュール
４３ 温度測定ユニット
４４ 真空チャンバ
４６ 絶縁層
４８ ビア
５０ 接続装置
５２ 真空ライン
５４ 真空ポンプ
５６ 回路基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】