JP2008190739A - Cooling device and semiconductor inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置および当該冷却装置を用いた半導体検査装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for circulating a refrigerant cooled by a refrigerator to a cooling target and a semiconductor inspection device using the cooling device.
近年の半導体装置の小型化・高性能化に伴い、例えば半導体装置の検査は、ウェハレベルで実施されることが多くなってきている。また、上記の検査にあたっては基板温度を正確に制御する必要があるため、加熱手段と冷却手段とを組み合わせて基板の温度制御を行うことが一般的である。 With recent miniaturization and higher performance of semiconductor devices, for example, inspection of semiconductor devices is often performed at the wafer level. In addition, since it is necessary to accurately control the substrate temperature in the above inspection, it is common to control the temperature of the substrate by combining a heating unit and a cooling unit.
例えば、上記の基板の温度制御のためには、基板を保持する保持台と、保持台を加熱する加熱手段、保持台を冷却する冷却手段とが用いられ、保持台の加熱と冷却が制御されることにより、基板温度が所望の値に制御される。例えば、保持台の冷却手段としては、保持台に冷媒を循環させる冷却装置(チラー)が用いられる。 For example, in order to control the temperature of the substrate, a holding table that holds the substrate, a heating unit that heats the holding table, and a cooling unit that cools the holding table are used to control heating and cooling of the holding table. Thus, the substrate temperature is controlled to a desired value. For example, as a cooling means for the holding table, a cooling device (chiller) that circulates a refrigerant through the holding table is used.
また、上記の保持台は半導体装置の電気的な試験を行うにあたって、電気的に隔絶された構成とされる必要がある。このため、保持台に循環される冷媒は、実質的な絶縁材料(高抵抗材料)、例えばフッ素系の液体が用いられることが一般的である。 In addition, the holding table needs to be electrically isolated when performing an electrical test of the semiconductor device. For this reason, a substantially insulating material (high resistance material), for example, a fluorine-based liquid is generally used as the refrigerant circulated to the holding table.
しかし、上記の冷媒を0℃以下に冷却して用いる場合、冷媒に混合した水などの不純物が凝固して冷媒を循環させる上で問題が生じる場合があった。例えば、冷媒の冷却量は、冷媒を循環させる流路に形成された流量調整弁の開閉によって制御される。上記の流量調整弁に凝固した不純物(例えば氷など)が付着すると、流量調整弁の開閉に支障をきたし、正確な冷媒の温度制御が困難となってしまう場合があった。 However, when the above-described refrigerant is cooled to 0 ° C. or lower and used, impurities such as water mixed with the refrigerant may solidify to cause a problem in circulating the refrigerant. For example, the cooling amount of the refrigerant is controlled by opening and closing a flow rate adjusting valve formed in a flow path for circulating the refrigerant. When impurities (for example, ice) solidified on the flow rate adjusting valve adhere to the flow rate adjusting valve, it may hinder the opening and closing of the flow rate adjusting valve, making accurate temperature control of the refrigerant difficult.
例えば、上記の調整弁の不具合の問題を解決するために、乾燥空気が供給される構造が付加された冷却装置や(例えば特許文献1参照)、または、氷をトラップするフィルタが付加された冷却装置(例えば特許文献2参照)などが提案されていた。
しかし、冷却装置に乾燥空気を供給するための構造やフィルタを付加する場合には冷却装置の構成が複雑になってしまうとともに、冷却装置の製造コストが増大してしまう懸念があった。そこで、本発明では上記の問題を解決することを統括的課題としている。 However, when a structure or a filter for supplying dry air to the cooling device is added, there is a concern that the configuration of the cooling device becomes complicated and the manufacturing cost of the cooling device increases. Therefore, in the present invention, the overall problem is to solve the above problems.
本発明の具体的な課題は、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置および当該冷却装置を用いた半導体検査装置を提供することである。 A specific problem of the present invention is a cooling device that suppresses the occurrence of defects due to solidification of the refrigerant or impurities in the refrigerant, has a reliable temperature control, and has a simple configuration, and a semiconductor using the cooling device It is to provide an inspection device.
本発明の第1の観点では、上記の課題を、冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置であって、前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置により、解決する。 In the first aspect of the present invention, the above problem is a cooling device for circulating the refrigerant cooled by the refrigerator to the object to be cooled, the temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant, and being cooled by the refrigerator. An adjustment valve that adjusts the amount of the refrigerant, refrigerant temperature control means that controls the temperature of the refrigerant by controlling opening and closing of the adjustment valve in response to the temperature of the refrigerant detected by the temperature detection means, This is solved by a cooling device characterized in that the regulating valve has regulating valve forcible opening / closing means for controlling the opening / closing operation at least every predetermined period regardless of the temperature of the refrigerant.
本発明によれば、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the malfunction by solidification of the refrigerant | coolant or the impurity in a refrigerant | coolant can be suppressed, the reliability of temperature control is favorable, and the cooling device which is a simple structure can be provided.
また、前記冷媒はフッ素系の液体を主成分とし、前記冷媒が前記温度制御手段によって制御される温度は0℃乃至―80℃の場合、前記調整弁強制開閉手段による冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生の抑制効果が大きくなる。 The refrigerant is mainly composed of a fluorinated liquid, and when the temperature controlled by the temperature control means is 0 ° C. to −80 ° C., the refrigerant by the regulating valve forced opening / closing means or impurities in the refrigerant The effect of suppressing the occurrence of defects due to solidification is increased.
また、前記所定の期間は5秒間以下であると、効果的に冷媒中の不純物の凝固を抑制することができる。 In addition, when the predetermined period is 5 seconds or less, solidification of impurities in the refrigerant can be effectively suppressed.
また、前記調整弁強制開閉手段によって前記調整弁が開けられる期間は、前記所定の期間の5%以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the period during which the regulating valve is opened by the regulating valve forced opening / closing means is 5% or less of the predetermined period.
また、本発明の第2の観点では、上記の課題を、上記の冷却装置と、前記冷却装置によって前記冷媒が循環されるとともに、半導体装置が形成された被処理基板を保持する基板保持台と、前記基板保持台に設置される加熱手段と、を有することを特徴とする半導体検査装置により、解決する。 According to a second aspect of the present invention, the above-described problems are solved by the above cooling device, and a substrate holding table that holds the substrate to be processed on which the semiconductor device is formed while the coolant is circulated by the cooling device. And a heating means installed on the substrate holding table.
本発明によれば、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the cooling device which suppresses generation | occurrence | production of the malfunction by solidification of the refrigerant | coolant or the impurity in a refrigerant | coolant, has favorable reliability of temperature control, and is a simple structure.
本発明による冷却装置は、冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置であって、前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置である。 The cooling device according to the present invention is a cooling device for circulating the refrigerant cooled by the refrigerator to the object to be cooled, and adjusts the amount of the refrigerant cooled by the temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant and the refrigerator. An adjusting valve for controlling the temperature of the refrigerant by controlling opening and closing of the adjusting valve in response to the temperature of the refrigerant detected by the temperature detecting means, and the adjusting valve includes the refrigerant And a regulating valve forcible opening / closing means for controlling the opening / closing operation to be performed at least every predetermined period regardless of the temperature of the cooling device.
例えば、前記冷媒温度制手段による制御、すなわち冷媒の温度のフィードバックのみで前記調整弁の開閉を制御した場合には、例えば前記調整弁に氷などの凝固物が挟まった場合に調整弁を完全に閉じることが困難になってしまう。 For example, in the case where the control by the refrigerant temperature control means, that is, the opening / closing of the adjustment valve is controlled only by the feedback of the refrigerant temperature, for example, when the coagulum such as ice is caught in the adjustment valve, the adjustment valve is completely It becomes difficult to close.
前記冷媒温度制手段は、前記冷媒の温度を上げようと(前記冷媒の温度が下がりすぎないように)前記調整弁を閉じようとするが、前記調整弁は氷によって閉じることができなくなり、冷媒の温度は低下し続けてしまうことになる。 The refrigerant temperature control means tries to close the adjustment valve so as to increase the temperature of the refrigerant (so that the temperature of the refrigerant does not decrease too much), but the adjustment valve cannot be closed by ice. The temperature will continue to drop.
そこで、上記の冷却装置では、前記調整弁強制開閉手段を設けている。前記調整弁強制開閉手段は、前記調整弁が前記冷媒の温度によらず、少なくとも所定の期間毎に強制的に開閉動作が行われるように制御する。このため、前記調整弁の動作を阻害する氷などの凝固物を砕いたり、もしくは除去することが可能となり、正確な冷媒の温度制御を行うことが可能となる。 Therefore, the above cooling device is provided with the regulating valve forcible opening / closing means. The regulating valve forced opening / closing means controls the regulating valve so that the opening / closing operation is forcibly performed at least every predetermined period regardless of the temperature of the refrigerant. For this reason, it is possible to crush or remove a solidified substance such as ice that hinders the operation of the regulating valve, and it is possible to accurately control the temperature of the refrigerant.
次に、本発明の実施の形態のさらに具体的な例に関して図面に基づき説明する。 Next, a more specific example of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、実施例1による冷却装置300と、冷却装置300を用いた半導体検査装置400とを模式的に示した図である。図1を参照するに、半導体検査装置400の概略は、半導体装置が形成された基板Wを保持するとともに、基板W(半導体装置)の温度制御を行う基板温度制御部100と、基板温度制御部100が内部に設置されたチャンバ200と、基板温度制御部100に基板の温度制御のための冷媒(液体)を循環させるための冷却装置300と、を有する構成となっている。また、冷却装置300とチャンバ200とは、配管307で接続され、冷媒の循環が可能となるように構成されている。なお、このような冷却装置300は、チラーと呼ばれる場合がある。
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a
まず、上記の基板温度制御部100についてみると、基板温度制御部100は、半導体装置が形成された、検査の対象となる基板Wを保持するための基板保持台101を有している。基板保持台101には、基板W(基板保持台101)の温度を制御するための冷媒が循環される循環路104が形成されている。
First, regarding the substrate
例えば、循環路104には、後述する冷却装置300によって冷却された冷媒が循環され、基板Wの温度制御が行われる。上記の冷媒と基板保持台101との熱交換によって基板保持台101が所定の温度に制御され、基板Wの温度制御が行われる。上記の冷媒としては、凝固点が低く、低温でも粘性が低下しないフッ素系の液体を用いることが好ましい。また、フッ素系の液体は電気的な抵抗値が大きく、実質的な絶縁材料であるため、電気特性の試験が実施されるための基板保持台101を、周囲(例えば接地されたチャンバ200など)から電気的に隔絶するのに好適である。
For example, the coolant cooled by the
また、基板温度制御部100(基板保持台101)には、例えばヒータなどよりなる加熱手段105が設置されている。例えば、循環路104に冷却された冷媒が循環される場合、基板の温度制御に加熱手段105を併用することで、温度の制御の幅が大きくなる。
Further, the substrate temperature control unit 100 (substrate holding base 101) is provided with a heating means 105 made of, for example, a heater. For example, when the cooled refrigerant is circulated through the
また、基板温度制御部100を内部に有するチャンバ200は、内部に図示を省略する移動手段を有し、当該移動手段によって基板温度制御部100(基板保持台101)を所定の方向に移動し、テスタに接続されるための接続針に半導体装置を接続させることが可能となるように構成されている。また、チャンバ200の内部には、基板温度制御部100に接続される、媒体が循環されるフレキシブル配管201が設置され、基板保持台101の移動に対応する構成とされている。
Further, the
次に、基板温度制御部100に温度制御のための冷媒を循環させる冷却装置300について説明する。冷却装置300の概略は、冷媒を冷却して循環させる機能を有する装置本体309と、装置本体309の内部の機構を制御する制御部301と、を有する構造になっている。
Next, a
装置本体309には、循環させる冷媒を冷却するための冷凍機302と、冷凍機302で冷却された媒体を保持する低温タンク304と、冷凍機302から低温タンク304へ流れる流量を調整する流量調整弁303と、低温タンク304に保持された媒体を冷凍機302へ環流させるとともに、基板温度制御部100へ循環させる循環ポンプ305と、が収納されている。また、低温タンク304内の冷媒の温度は、温度検出手段308によって検出される。また、循環ポンプ305から吐出された冷媒を循環ポンプ305の吸い込み口側へ戻すためのリリーフ弁306が設置されている。
The apparatus
上記の構造においては、調整弁303の開閉によって冷凍機302による冷媒の冷却量が制御されている。すなわち、冷凍機302から低温タンク304に流れる流量が多くなると冷媒の冷却量が大きくなり、逆に冷凍機302から低温タンク304に流れる流量が少なくなると冷媒の冷却量が小さくなる。
In the above structure, the cooling amount of the refrigerant by the
また、制御部301は、冷却装置300の全体の動作を制御するCPU(コンピュータ)301Aと、記録媒体301B、入力手段301C、表示手段301Dを有している。また、制御部301は、CPU301Aによって制御される冷媒温度制御手段301Fを有している。冷媒温度制御手段301Fは、先に説明した温度検出手段308によって検出される冷媒の温度に対応して調整弁303の開閉を制御し、冷媒の温度を制御する動作を行う。本実施例による冷却装置300では、制御部301が冷媒温度制御手段301Fに加えて、さらに調整弁強制開閉手段301Eを有していることが特徴である。
The
例えば、冷媒温度制手段301Fによる制御、すなわち冷媒の温度のフィードバックのみで調整弁303の開閉を制御した場合には、例えば調整弁303に氷などの凝固物が挟まった場合に調整弁303を完全に閉じることが困難になってしまう。
For example, when the control of the regulating
上記のように調整弁303に氷が挟まった場合には冷凍機302から低温タンク304に冷却された冷媒が流れ続けることになり、温度検出手段308によって検出される冷媒の温度は下がり続けることになる。冷媒温度制手段303は、温度検出手段308によって検出される冷媒の温度を上げようと(冷媒の温度が下がりすぎないように)調整弁303を閉じようとするが、調整弁303は氷によって閉じることができなくなり、この結果冷媒の温度は低下しつづけて冷媒の温度が制御不能になってしまう。
When ice is caught in the regulating
そこで、上記の冷却装置300では、調整弁強制開閉手段301Eを設けている。調整弁強制開閉手段301Eは、調整弁303が冷媒の温度によらず、少なくとも所定の期間毎に強制的に開閉動作が行われるように制御する。このため、調整弁303の動作を阻害する氷などの凝固物を砕いたり、もしくは除去することが可能となり、正確な冷媒の温度制御を行うことが可能となる。上記の調整バルブ303の制御の詳細については後述する。
Therefore, in the
上記の冷却装置300を用いた基板温度制御部100による基板Wの温度制御は、以下のようにして行われる。
The temperature control of the substrate W by the substrate
まず、循環ポンプ305が、低温タンク304に保持されたフッ素系の液体よりなる冷媒を冷凍機302およびチャンバ200(基板温度制御部100)へと送り出す。また、冷凍機302は、循環ポンプ305から供給される冷媒を冷却し、冷却された媒体は低温タンク304に環流される。この場合、低温タンク304内の冷媒の温度は温度検出手段308によって検出され、冷媒温度制御手段301Fは検出された冷媒の温度に対応して調整弁303の開閉を制御する。上記の調整弁303の開閉によって冷凍機302から低温タンク304に環流される冷媒の流量が制御され、冷媒の温度が制御される。
First, the
また、循環ポンプ305からチャンバ200へと送り出された冷媒は、配管307の供給側を通り、フレキシブル配管201の供給側を介して循環路104に供給される。上記の媒体が循環路104を循環することで基板保持台101と冷媒の間で熱交換が行われ、基板保持台101が所望の温度に制御される。また、上記の熱交換後の冷媒は、フレキシブル配管201の環流側から配管307の環流側を介して低温タンク304に環流される。
Further, the refrigerant sent from the
このようにして、基板保持台101に保持された基板Wが、半導体装置の電気特性の検査に必要な所望の温度に制御される。
In this way, the substrate W held on the
例えば、一般的な半導体装置の電気特性の試験の場合、半導体デバイスが形成された半導体基板(例えば300mmウェハ)は、−55℃程度乃至+150℃に制御される。この場合、冷凍機302では、上記の基板温度の制御に対応して冷媒を冷却することになる。例えば、上記の冷媒は、基板Wの低温領域での試験に対応するため、0℃以下の低温、例えば好ましくは0℃乃至―80℃、より好ましくは−30℃乃至―80℃とされる。
For example, in the case of a test of electrical characteristics of a general semiconductor device, a semiconductor substrate (for example, a 300 mm wafer) on which a semiconductor device is formed is controlled to about −55 ° C. to + 150 ° C. In this case, the
図2は、上記の冷媒温度制御手段301Fによって調整バルブ303を制御する場合の、冷媒制御手段301Fによる開(OPEN)信号と閉(CLOSE)信号を模式的に示した図である。横軸は経過時間を示し、一目盛りが1秒となっている。冷媒温度制御手段301Fは、温度検出手段308によって検出される温度に対応して調整弁303の開度を、例えば、20%、60%などに制御する。
FIG. 2 is a diagram schematically showing an open (OPEN) signal and a close (CLOSE) signal by the refrigerant control means 301F when the regulating
例えば、調整弁の開度を20%とする場合には、調整弁303の制御の単位となっている期間(以下文中、所定期間)のうちで、最初の20%の期間だけ調整弁303が開くような制御を行う。例えば、所定期間が5秒間の場合、所定期間開始直後の最初の20%の期間(1秒間)だけ調整弁303が開き、所定期間のうちの残りの80%の期間(4秒間)は閉じるように調整弁303が制御される。最初の所定期間が終了してからは、上記の所定期間の制御が繰り返し実施される。
For example, when the opening degree of the regulating valve is set to 20%, the regulating
同様に、調整弁の開度を60%とする場合には、所定期間(5秒間)のうちで、最初の60%の期間(3秒間)だけ調整弁303が開き、所定期間のうちの残りの40%の期間(2秒間)は閉じるように調整弁303が制御される。最初の所定期間が終了してからは、上記の所定期間の制御が繰り返し実施される。
Similarly, when the opening degree of the regulating valve is 60%, the regulating
すなわち、調整弁303は、制御の単位となっている所定期間のうちで開放される期間の割合が制御され、さらに当該所定期間の制御が繰り返されるため、おもにパルス上に動作して冷媒の温度を制御することになる。
That is, the regulating
図3A〜図3Cは、上記の調整弁303の弁体の動作を模式的に示した図である。図3Aは、調整弁303が閉じた状態を、図3Bは調整弁303が開いた状態を、図3Cは調整弁303に氷が挟まった状態をそれぞれ示している。
3A to 3C are diagrams schematically showing the operation of the valve body of the regulating
まず、図3Aを参照するに、弁体Vは、ケーシングCの開口部を塞いでおり、当該開口部を介して冷媒の通過が生じないようになっている。この場合、弁体Cは、スプリングなどよりなる弾性体Sによって開口部に押し付けられている。また、図3Bに示す状態では、弁体Cは、例えばソレノイドなどの電磁力により、または、気体による押圧などにより、弾性体Sの弾性力に逆らって下方向に押し下げられ、冷媒がケーシングCの開口部を通過することが可能にされている。冷媒の温度制御にあたっては、上記の図3Aと図3Bの状態が繰り返されることになる。 First, referring to FIG. 3A, the valve body V closes the opening of the casing C so that refrigerant does not pass through the opening. In this case, the valve body C is pressed against the opening by an elastic body S made of a spring or the like. In the state shown in FIG. 3B, the valve body C is pushed downward against the elastic force of the elastic body S, for example, by electromagnetic force such as a solenoid or by pressing with gas, and the refrigerant is in the casing C. It is possible to pass through the opening. In controlling the temperature of the refrigerant, the states shown in FIGS. 3A and 3B are repeated.
一方、図3Cに示すように、弁体VとケーシングCの間に氷Kが挟まった場合には、弁体VによってケーシングCの開口部を塞ぐことができなくなってしまう。この場合、冷凍機302から低温タンク304には冷却された冷媒が供給され続けることになり、冷媒の温度は下がり続けてしまう。冷媒の温度が下がると、温度検出手段308によって検出された温度に対応して冷媒温度制御手段301Fは調整弁303を閉じようとするが、氷Kのために閉じることが困難となり、冷媒の温度の制御が困難となってしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 3C, when ice K is sandwiched between the valve body V and the casing C, the valve body V cannot block the opening of the casing C. In this case, the cooled refrigerant continues to be supplied from the
そこで、本実施例による冷却装置300では、先に説明したように、冷媒温度調整手段301Fに加えて調整弁強制開閉手段301Eを設けている。
Therefore, in the
図4は、従来の冷却装置(冷却装置300において調整弁強制開閉手段301Eを省略したもの、図中、「従来例」と表記)と、本実施例による冷却装置300による調整弁303の制御を比較した図である。なお、横軸は経過時間を示しており、一目盛りが1秒を示している。また、従来例、本実施例とも、所定期間を5秒間として調整弁の開度を20%(最初の1秒をOPEN)とする制御を行うことを想定している。
FIG. 4 shows the control of the regulating
図4を参照するに、例えば、従来例の場合、調整弁に氷詰まりが発生すると、冷媒温度調整手段301Fは調整弁303を閉じることができなくなる。このため、冷媒温度調整手段301Fは調整弁303を閉じようとしてCLOSEの信号を発生し続けるが、冷媒の温度は下がり続けるために氷の成長が促進され、調整弁の復帰が困難となってしまう(図中期間T1)。
Referring to FIG. 4, for example, in the case of the conventional example, when ice clogging occurs in the adjustment valve, the refrigerant temperature adjustment means 301 </ b> F cannot close the
一方、本実施例の場合には、調整弁303に氷詰まりが発生した場合であっても、調整弁303は、温度検出手段308で検出される冷媒の温度によらず、調整弁強制開閉手段301Eによって、少なくとも所定の期間(例えば5秒間)毎に所定期間の開始と同時に強制的に開けられ、図3Bの状態とされる。すなわち、調整弁303の弁体Vが実質的に開放側のストロークの終端まで一端移動される。この後、調整弁303が閉じられるため、調整弁303の動作を阻害する氷などの凝固物を砕いたり、もしくは除去することが可能となる(図中期間T1a)。期間T1a経過後、調整弁303の制御は、冷媒温度制御手段301Fによる通常の制御に復帰している(期間T2)。
On the other hand, in the case of the present embodiment, even if ice clogging occurs in the regulating
また、調整弁303が強制的に開放される期間(以下強制開放期間)が長すぎると冷媒の温度が下がりすぎて冷媒が正常な温度に復帰するのに時間がかかってしまうため、当該強制開放期間は所定期間の5%以下とされることが好ましく、当該強制開放期間は所定期間の1%以下とされることがより好ましい。
In addition, if the period during which the regulating
また、図5は、冷却装置300において、冷媒の設定温度(制御の目標とする温度)を変化させた場合の冷媒の温度変化を示した図である。例えば、期間Aでは冷媒が設定温度である25℃に一定期間維持された後、冷媒の設定温度が−55℃に変更されている。そこで、期間Bから期間Dにかけて冷媒の温度が25℃から−55℃まで変化している。
FIG. 5 is a diagram showing changes in the temperature of the refrigerant when the set temperature of the refrigerant (the target temperature for control) is changed in the
図6〜図9は、従来の冷却装置(冷却装置300において調整弁強制開閉手段301Eを省略したもの)における調整弁303の制御のための信号を示す図である。この場合、図6は期間Aに、図7は期間Bに、図8は期間Cに、図9は期間Dにそれぞれ対応している。なお、図6〜図9においては、図を見やすくするために、OPEN信号とCLOSE信号の間についても線でつないで表記している。
6 to 9 are diagrams showing signals for controlling the regulating
図6〜図9を参照するに、調整弁303の開度は、実際の冷媒の温度が冷媒の設定温度(目標温度)と離れている場合に大きくなり、実際の冷媒の温度と冷媒の設定温度の差が小さくなるにしたがって小さくなるように制御される(PID制御)。先に説明したように、冷媒は、おもに調整弁303の開(OPEN)と閉(CLOSE)の繰り返しで温度制御が行われているが、図7(期間B)に示すように実際の冷媒の温度が冷媒の設定温度よりも大幅に高い場合、冷媒温度制御手段301Fは冷媒の冷却量を大きくするために調整弁303を開放したままの状態(開度100%)にしている。
6 to 9, the opening degree of the regulating
上記の期間Bにおいては、長い時間調整弁303が開放されたままに保持され、さらに冷媒の温度は急速に下がるために、調整弁303における氷詰まりが特に発生しやすくなる。
In the above period B, the
一方、本実施例による冷却装置300における期間Bに相当する調整弁303の制御信号を図10に示す。冷却装置300では、先に説明した調整弁強制開閉手段301Eによって、冷媒の温度によらず、少なくとも所定の期間毎に強制的に開閉動作が行われている。このため、調整弁303の氷詰まりの発生を抑制して正確な冷媒の温度制御を行うことが可能となる。
On the other hand, the control signal of the regulating
また、所定期間、すなわち調整弁が一端閉じてから次に閉じるまでの期間が長すぎると氷が成長する確率が大きくなるため、例えば、冷媒がフッ素系の液体を主成分とし、制御される冷媒の温度(低温タンク304内の冷媒の温度)が0℃乃至―80℃である場合、当該所定期間は5秒間以下とされることが好ましい。 In addition, if the predetermined period, that is, the period from when the regulating valve is closed once to the next closing is too long, the probability that ice grows increases. For example, the refrigerant is controlled by using a fluorinated liquid as a main component. When the temperature (the temperature of the refrigerant in the low temperature tank 304) is 0 ° C. to −80 ° C., the predetermined period is preferably 5 seconds or less.
図11は、図1に示した半導体検査装置において、基板保持台101の温度と、冷却装置300によって循環される冷媒の温度を実測した値を示したものである。この場合、基板保持台101の制御の目標温度を25℃とし、低温タンク304内の冷媒の温度は17.5℃、所定期間を5秒間とし、調整弁303の強制開放時間を所定期間の1%(0.05秒間)とした。
FIG. 11 shows measured values of the temperature of the
図11を参照するに、図11の期間t1の始めにおいて冷媒の温度の急激な下降がみられ、これにほぼ対応して基板保持台101の温度も低下しており、この時点で調整弁303の氷詰まりが発生していると考えられる。しかしその後、冷媒の温度が急速に回復し、上下動を繰り返しながらも期間t1の経過後にはほぼ一定になっている。また、冷媒の温度の復帰に対応して、基板保持台101の温度もほぼ一定に復帰している。
Referring to FIG. 11, the temperature of the refrigerant rapidly decreases at the beginning of the period t <b> 1 in FIG. 11, and the temperature of the
これは、先に説明した調整弁303の、冷媒の温度に依らない強制的な開閉動作によって、調整弁303に形成された氷が除去されていることを示していると考えられる。また、所定期間を5秒間以上とすると、基板保持台101の温度変化の上下動がさらに大きくなることや、または、基板保持台101の温度変化が大きい期間(期間t1)がさらに長くなることが考えられる。このため、所定期間は、5秒間以下とされることが好ましいことがわかる。
This is considered to indicate that the ice formed in the regulating
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。 Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications and changes can be made within the scope described in the claims.
本発明によれば、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the cooling device which suppresses generation | occurrence | production of the malfunction by solidification of the refrigerant | coolant or the impurity in a refrigerant | coolant, has favorable reliability of temperature control, and is a simple structure.
100 基板温度制御部
101 基板保持台
104 循環路
105 加熱手段
200 チャンバ
201 フレキシブル配管
300 冷却装置
301 制御手段
301A CPU
301B 記録媒体
301C 入力手段
301D 表示手段
301E 調整弁強制開閉手段
301F 冷媒温度制御手段
302 冷凍機
303 流量調整弁
304 低温タンク
306 リリーフ弁
307 配管
308 温度検出手段
309 装置本体
DESCRIPTION OF
301B Recording medium 301C Input means 301D Display means 301E Control valve forced opening / closing means 301F Refrigerant temperature control means 302
Claims (5)
前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、
前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、
前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置。 A cooling device for circulating a refrigerant cooled by a refrigerator to a cooling target,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the refrigerant;
A regulating valve for regulating the amount of the refrigerant cooled by the refrigerator;
Refrigerant temperature control means for controlling the temperature of the refrigerant by controlling opening and closing of the regulating valve in response to the temperature of the refrigerant detected by the temperature detection means;
A cooling device comprising: a regulating valve forcibly opening and closing means for controlling the regulating valve to perform an opening / closing operation at least every predetermined period irrespective of the temperature of the refrigerant.
前記冷却装置によって前記冷媒が循環されるとともに、半導体装置が形成された被処理基板を保持する基板保持台と、
前記基板保持台に設置される加熱手段と、を有することを特徴とする半導体検査装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 4,
A substrate holding table for holding the substrate to be processed on which the semiconductor device is formed and the coolant is circulated by the cooling device;
And a heating means installed on the substrate holder.
Priority Applications (1)
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JP2007023215A JP2008190739A (en) | 2007-02-01 | 2007-02-01 | Cooling device and semiconductor inspection device |
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JPS62138505A (en) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Multi-chamber continuous polymerization method |
JP2006283991A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Cooling system |
-
2007
- 2007-02-01 JP JP2007023215A patent/JP2008190739A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62138505A (en) * | 1985-12-11 | 1987-06-22 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Multi-chamber continuous polymerization method |
JP2006283991A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Cooling system |
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