本發(fā)明涉及一種溫度控制裝置、溫度控制方法、程序、探測(cè)器及學(xué)習(xí)模型生成方法，其適用于形成于晶圓的半導(dǎo)體芯片的電特性的檢查。

背景技術(shù)：

1、在晶圓的表面形成有多個(gè)半導(dǎo)體芯片，該多個(gè)半導(dǎo)體芯片具有相同的電氣元件回路。各半導(dǎo)體芯片使用具備探測(cè)器及測(cè)試器的晶圓測(cè)試系統(tǒng)來(lái)檢查電特性。

2、探測(cè)器在晶圓卡盤(pán)上保持了晶圓的狀態(tài)下，使具備探針的探針卡與晶圓卡盤(pán)相對(duì)移動(dòng)，使探針與半導(dǎo)體芯片的電極焊盤(pán)電連接。測(cè)試器從與探針電連接的端子對(duì)半導(dǎo)體芯片供給各種試驗(yàn)信號(hào)，并接收從半導(dǎo)體芯片輸出的信號(hào)，且對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解析來(lái)測(cè)試半導(dǎo)體芯片是否正常動(dòng)作。

3、半導(dǎo)體芯片被使用于廣泛的用途，并在寬的溫度范圍內(nèi)使用，因此半導(dǎo)體芯片的檢查例如適用室溫、高溫及低溫等與設(shè)想到使用半導(dǎo)體芯片的環(huán)境對(duì)應(yīng)的溫度。需要說(shuō)明的是，在此所說(shuō)的室溫中能包括稱(chēng)作常溫的概念。低溫是指相對(duì)于室溫而言相對(duì)低的溫度環(huán)境。同樣地，高溫是指相對(duì)于室溫而言相對(duì)高的溫度環(huán)境。

4、在探測(cè)器的晶圓卡盤(pán)例如配備有包括加熱機(jī)構(gòu)、冷機(jī)機(jī)構(gòu)及熱泵機(jī)構(gòu)等在內(nèi)的溫度調(diào)整裝置，使用溫度調(diào)整裝置對(duì)保持于晶圓卡盤(pán)上的晶圓實(shí)施加熱或冷卻。

5、專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載了一種ic測(cè)試分選機(jī)（ic?test?handler），其針對(duì)晶圓而具備溫度傳感器，該溫度傳感器直接測(cè)定成為卡盤(pán)溫度控制的外部干擾原因的晶圓的溫度。同文獻(xiàn)所記載的裝置使用非接觸溫度計(jì)來(lái)測(cè)定收納有ic的ic封裝體的表面溫度。

6、專(zhuān)利文獻(xiàn)2記載了一種檢查裝置，其使用探針卡所具備的紅外線傳感器來(lái)測(cè)定晶圓的溫度。同文獻(xiàn)所記載的裝置在測(cè)定電子器件時(shí)，使用探針卡所具備的紅外線傳感器來(lái)測(cè)定電子器件的溫度。

7、專(zhuān)利文獻(xiàn)3記載了一種檢查裝置，其基于從測(cè)試器輸出的電力來(lái)推定晶圓的發(fā)熱量，并基于晶圓的發(fā)熱量來(lái)實(shí)施卡盤(pán)的溫度修正。關(guān)于同文獻(xiàn)所記載的裝置，輸入從電力供給部向檢查對(duì)象的電子器件供給的電力，基于向電子器件供給的電力來(lái)推定電子器件的發(fā)熱量，根據(jù)電子器件的發(fā)熱量來(lái)推定電子器件與卡盤(pán)之間的溫度差，并使用溫度差推定值來(lái)控制卡盤(pán)的溫度。

8、專(zhuān)利文獻(xiàn)1至專(zhuān)利文獻(xiàn)3各自所記載的裝置測(cè)定或推測(cè)晶圓的溫度即外部干擾，并使用測(cè)定結(jié)果或推測(cè)結(jié)果來(lái)實(shí)施溫度控制，實(shí)現(xiàn)晶圓的檢查中的溫度控制的性能的提高。需要說(shuō)明的是，專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的ic、專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3所記載的電子器件與上述的形成于晶圓的半導(dǎo)體芯片對(duì)應(yīng)。

9、在先技術(shù)文獻(xiàn)

10、專(zhuān)利文獻(xiàn)

11、專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2018-80919號(hào)公報(bào)

12、專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2021-128965號(hào)公報(bào)

13、專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2022-90538號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的課題

2、然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的針對(duì)晶圓而具備溫度傳感器的方案及專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的在探針卡具備溫度傳感器的方案中，需要配備于探測(cè)器的系統(tǒng)的外部的溫度傳感器。當(dāng)因設(shè)計(jì)上的問(wèn)題等而不能對(duì)晶圓、探針卡裝備溫度傳感器時(shí)，有時(shí)不能精度良好地進(jìn)行溫度控制。

3、另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的基于從測(cè)試器輸出的電力來(lái)推定晶圓的發(fā)熱量的方案中，從測(cè)試器輸出的電力依存于測(cè)試器的規(guī)格，針對(duì)種類(lèi)互不相同的多個(gè)晶圓難以進(jìn)行通用的測(cè)定。

4、即，為了針對(duì)種類(lèi)互不相同的多個(gè)晶圓實(shí)現(xiàn)通用的測(cè)定，需要使用卡盤(pán)的溫度等探測(cè)器能夠直接取得的系數(shù)等信息來(lái)實(shí)施溫度控制。

5、另外，因形成于晶圓的半導(dǎo)體芯片的種類(lèi)的不同等晶圓的種類(lèi)的不同，從而晶圓的發(fā)熱量及晶圓的發(fā)熱模式不同。如此一來(lái)，在適用現(xiàn)有的溫度控制參數(shù)的晶圓的溫度控制中，在因晶圓的種類(lèi)的不同等外部干擾而發(fā)生溫度變化的情況下，擔(dān)心發(fā)生到收斂于目標(biāo)溫度為止的時(shí)間的滯后及控制量的振蕩（hunting）等。

6、到收斂于目標(biāo)溫度為止的時(shí)間的滯后成為使測(cè)定的能力（through?put）降低的原因。關(guān)于控制量的振蕩，溫度控制變得不穩(wěn)定，擔(dān)心溫度控制的精度降低。溫度控制的精度降低成為不恰當(dāng)?shù)木A的檢查的原因。

7、在發(fā)生到收斂于目標(biāo)溫度為止的時(shí)間的滯后等情況下，需要對(duì)測(cè)定對(duì)象的每個(gè)晶圓進(jìn)行溫度控制參數(shù)的調(diào)整。另一方面，例如，關(guān)于卡盤(pán)的溫度控制，總括地進(jìn)行加熱控制及冷卻控制，不容易決定溫度控制參數(shù)。另外，晶圓是使用檢查裝置的用戶的所有物，難以在檢查之前事先使用測(cè)定對(duì)象的晶圓來(lái)調(diào)整溫度控制參數(shù)，在測(cè)定時(shí)手動(dòng)進(jìn)行溫度控制參數(shù)的調(diào)整。如此一來(lái)，溫度控制參數(shù)的調(diào)整依賴(lài)個(gè)人、以及生產(chǎn)率降低成為問(wèn)題。

8、本發(fā)明是鑒于這樣的情況而完成的，其目的在于提供一種能夠?qū)嵤┛ūP(pán)溫度的控制參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整的溫度控制裝置、溫度控制方法、程序、探測(cè)器及學(xué)習(xí)模型生成方法。

9、用于解決課題的方案

10、本公開(kāi)的第一方案涉及一種溫度控制裝置，其中，溫度控制裝置具備：卡盤(pán)溫度取得部，其取得表示晶圓卡盤(pán)的溫度的卡盤(pán)溫度，該晶圓卡盤(pán)對(duì)形成有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶圓進(jìn)行保持；分類(lèi)部，其適用對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)的規(guī)定的數(shù)量的溫度變化模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到的學(xué)習(xí)完畢模型，分類(lèi)部在被輸入了卡盤(pán)溫度的情況下輸出與輸入了的卡盤(pán)溫度的變化相應(yīng)的溫度變化模式；以及溫度控制參數(shù)設(shè)定部，其導(dǎo)出在向分類(lèi)部輸入了卡盤(pán)溫度的情況下從分類(lèi)部輸出的溫度變化模式所對(duì)應(yīng)的溫度控制參數(shù)，并設(shè)定溫度控制參數(shù)，溫度控制裝置適用使用溫度控制參數(shù)設(shè)定部而設(shè)定出的溫度控制參數(shù)，來(lái)控制調(diào)整卡盤(pán)溫度的卡盤(pán)溫度調(diào)整部的動(dòng)作。

11、根據(jù)本公開(kāi)所涉及的溫度控制裝置，使用對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與卡盤(pán)溫度的變化的模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到的學(xué)習(xí)完畢模型被適用的分類(lèi)部，在向分類(lèi)部輸入了所取得的卡盤(pán)溫度時(shí)從分類(lèi)部輸出的溫度控制參數(shù)被適用于調(diào)整卡盤(pán)溫度的溫度調(diào)整部。由此，能夠?qū)嵤┗诳ūP(pán)溫度進(jìn)行的被適用于調(diào)整卡盤(pán)溫度的卡盤(pán)溫度調(diào)整部的溫度控制參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整。

12、溫度控制參數(shù)可以具備在加熱晶圓卡盤(pán)時(shí)被適用的加熱控制參數(shù)、以及適用于冷卻晶圓卡盤(pán)的冷卻控制參數(shù)。

13、溫度控制參數(shù)也可以包括多個(gè)構(gòu)成要素。

14、第二方案所涉及的溫度控制裝置在第一方案所涉及的溫度控制裝置的基礎(chǔ)上，也可以是，溫度控制裝置具備根據(jù)在不同的時(shí)機(jī)取得的多個(gè)卡盤(pán)溫度來(lái)導(dǎo)出卡盤(pán)溫度的變化的卡盤(pán)溫度變化導(dǎo)出部。

15、根據(jù)該方案，能夠基于卡盤(pán)溫度的變化的特征來(lái)導(dǎo)出溫度控制參數(shù)。

16、第三方案所涉及的溫度控制裝置在第一方案所涉及的溫度控制裝置的基礎(chǔ)上，也可以是，學(xué)習(xí)完畢模型對(duì)表示卡盤(pán)溫度的變化的特征的特征量與將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)的溫度變化模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)，分類(lèi)部取得特征量作為卡盤(pán)溫度的變化的特征，并輸出與特征量對(duì)應(yīng)的溫度變化模式。

17、根據(jù)該方案，能夠基于卡盤(pán)溫度的變化的特征被定量化了的特征量來(lái)將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)。

18、第四方案所涉及的溫度控制裝置在第一方案至第三方案中任一方案所涉及的溫度控制裝置的基礎(chǔ)上，也可以是，溫度控制參數(shù)設(shè)定部導(dǎo)出使用了與溫度變化模式對(duì)應(yīng)的調(diào)整系數(shù)的溫度控制參數(shù)。

19、在該方案中，作為溫度控制參數(shù)而能夠適用pid控制參數(shù)。

20、第五方案所涉及的溫度控制裝置在第一方案至第四方案中的任一方案所涉及的溫度控制裝置的基礎(chǔ)上，也可以是，溫度控制裝置具備：晶圓信息取得部，其取得包含測(cè)定對(duì)象的晶圓的種類(lèi)在內(nèi)的晶圓信息；以及按晶圓的每個(gè)種類(lèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)而生成的多個(gè)學(xué)習(xí)完畢模型，分類(lèi)部根據(jù)使用晶圓信息取得部而取得的晶圓信息所包含的晶圓的種類(lèi)，從多個(gè)學(xué)習(xí)完畢模型中選擇一個(gè)學(xué)習(xí)完畢模型。

21、根據(jù)該方案，能夠根據(jù)晶圓的種類(lèi)來(lái)將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)。

22、本公開(kāi)的第六方案涉及一種溫度控制方法，其中，溫度控制方法使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下工序：取得表示晶圓卡盤(pán)的溫度的卡盤(pán)溫度，該晶圓卡盤(pán)對(duì)形成有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶圓進(jìn)行保持；使用適用學(xué)習(xí)完畢模型的分類(lèi)部，在輸入了卡盤(pán)溫度的情況下輸出與輸入了的卡盤(pán)溫度的變化相應(yīng)的溫度變化模式，所述學(xué)習(xí)完畢模型通過(guò)對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)的規(guī)定的數(shù)量的溫度變化模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到；導(dǎo)出在向分類(lèi)部輸入了卡盤(pán)溫度的情況下從分類(lèi)部輸出的溫度變化模式所對(duì)應(yīng)的溫度控制參數(shù)，并設(shè)定溫度控制參數(shù)；以及適用溫度控制參數(shù)來(lái)控制調(diào)整卡盤(pán)溫度的卡盤(pán)溫度調(diào)整部的動(dòng)作。

23、根據(jù)本公開(kāi)所涉及的溫度控制方法，能夠得到與本公開(kāi)所涉及的溫度控制裝置同樣的作用效果。

24、在本公開(kāi)所涉及的溫度控制方法中，能夠適當(dāng)組合與第二方案至第五方案中的任一方案中所確定的事項(xiàng)同樣的事項(xiàng)。在該情況下，在溫度控制裝置中確定的承擔(dān)處理、功能的構(gòu)成要素能夠作為與其對(duì)應(yīng)的擔(dān)當(dāng)處理、功能的溫度控制方法的構(gòu)成要素而掌握。

25、本公開(kāi)的第七方案涉及一種程序，其中，程序使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)如下功能：取得表示晶圓卡盤(pán)的溫度的卡盤(pán)溫度，該晶圓卡盤(pán)對(duì)形成有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶圓進(jìn)行保持；使用適用學(xué)習(xí)完畢模型的分類(lèi)部，在輸入了卡盤(pán)溫度的情況下輸出與輸入了的卡盤(pán)溫度的變化相應(yīng)的溫度變化模式，所述學(xué)習(xí)完畢模型通過(guò)對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)的規(guī)定的數(shù)量的溫度變化模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到；導(dǎo)出在向分類(lèi)部輸入了卡盤(pán)溫度的情況下從分類(lèi)部輸出的溫度變化模式所對(duì)應(yīng)的溫度控制參數(shù)，并設(shè)定溫度控制參數(shù)；以及適用溫度控制參數(shù)來(lái)控制調(diào)整卡盤(pán)溫度的卡盤(pán)溫度調(diào)整部的動(dòng)作。

26、根據(jù)本公開(kāi)所涉及的程序，能夠得到與本公開(kāi)所涉及的溫度控制裝置同樣的作用效果。

27、在本公開(kāi)所涉及的程序中，能夠適當(dāng)組合第二方案至第五方案中的任一方案中所確定的事項(xiàng)同樣的事項(xiàng)。在該情況下，在溫度控制裝置中確定的承擔(dān)處理、功能的構(gòu)成要素能夠作為與其對(duì)應(yīng)的承擔(dān)處理、功能的程序的構(gòu)成要素而掌握。

28、本公開(kāi)的第八方案涉及一種探測(cè)器，其具備：晶圓卡盤(pán)，其對(duì)形成有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶圓進(jìn)行保持；探針卡，其具有探針；相對(duì)移動(dòng)部，其使晶圓卡盤(pán)相對(duì)于探針進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；卡盤(pán)溫度調(diào)整裝置，其調(diào)整晶圓卡盤(pán)的溫度；以及溫度控制裝置，其適用溫度控制參數(shù)來(lái)控制卡盤(pán)溫度調(diào)整裝置的動(dòng)作，其中，溫度控制裝置具備：卡盤(pán)溫度取得部，其取得表示晶圓卡盤(pán)的溫度的卡盤(pán)溫度；分類(lèi)部，其適用對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)的規(guī)定的數(shù)量的溫度變化模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到的學(xué)習(xí)完畢模型，分類(lèi)部在被輸入了卡盤(pán)溫度的情況下輸出與輸入了的卡盤(pán)溫度的變化相應(yīng)的溫度變化模式；以及溫度控制參數(shù)設(shè)定部，其導(dǎo)出在向分類(lèi)部輸入了卡盤(pán)溫度的情況下從分類(lèi)部輸出的溫度變化模式所對(duì)應(yīng)的溫度控制參數(shù)，并設(shè)定溫度控制參數(shù)，溫度控制裝置適用使用溫度控制參數(shù)設(shè)定部而設(shè)定出的溫度控制參數(shù)，來(lái)控制調(diào)整卡盤(pán)溫度的卡盤(pán)溫度調(diào)整部的動(dòng)作。

29、根據(jù)本公開(kāi)所涉及的探測(cè)器，能夠得到與本公開(kāi)所涉及的溫度控制裝置同樣的作用效果。

30、在本公開(kāi)所涉及的探測(cè)器中，能夠適當(dāng)組合與第二方案至第五方案中的任一方案中所確定的事項(xiàng)同樣的事項(xiàng)。在該情況下，在溫度控制裝置中確定的承擔(dān)處理、功能的構(gòu)成要素能夠作為與其對(duì)應(yīng)的承擔(dān)處理、功能的探測(cè)器的構(gòu)成要素而掌握。

31、本公開(kāi)的第九方案涉及一種學(xué)習(xí)模型生成方法，其中，學(xué)習(xí)模型生成方法生成對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與將卡盤(pán)溫度的變化分類(lèi)的規(guī)定的數(shù)量的溫度變化模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到的學(xué)習(xí)完畢模型，該卡盤(pán)溫度是對(duì)形成有多個(gè)半導(dǎo)體芯片的晶圓進(jìn)行保持的晶圓卡盤(pán)的溫度。

32、根據(jù)本公開(kāi)所涉及的學(xué)習(xí)模型生成方法，能夠提供適用于本公開(kāi)所涉及的溫度控制裝置的學(xué)習(xí)完畢模型。

33、發(fā)明效果

34、根據(jù)本發(fā)明，使用對(duì)卡盤(pán)溫度的變化的特征與卡盤(pán)溫度的變化的模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行學(xué)習(xí)得到的學(xué)習(xí)完畢模型被適用的分類(lèi)部，在向分類(lèi)部輸入了所取得的卡盤(pán)溫度時(shí)從分類(lèi)部輸出的溫度控制參數(shù)被適用于調(diào)整卡盤(pán)溫度的溫度調(diào)整部。由此，能夠?qū)嵤┗诳ūP(pán)溫度進(jìn)行的被適用于調(diào)整卡盤(pán)溫度的卡盤(pán)溫度調(diào)整部的溫度控制參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整。