JP2012043916A - 半導体ウエハ冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被照射物たる半導体ウエハの温度ばらつきを抑制しつつ冷却する半導体ウエハ冷却装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面に開口を有してトレイ１に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を吸着する真空配管３と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面に開口を有してトレイ１に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を吸着する真空配管３と、を備える。
【選択図】図１
Description
この発明は、例えば放射線を照射する際の被照射物である半導体ウエハを載置して冷却するトレイを備える半導体ウエハ冷却装置に関する。
ｐ型半導体材料中で電子が再結合する時間、あるいはｎ型半導体材料でホールが再結合する時間のことを少数キャリアのライフタイムという。導通後に残る少数キャリアがより迅速に再結合するようにライフタイムを制御する必要があり、このライフタイム制御は、金や白金等の重金属を拡散したり電子やプロトン等の荷電粒子を照射することにより行われる。
このような放射線照射工程における半導体ウエハの温度上昇を防ぐために、半導体ウエハを載置するトレイに、冷却水などの冷媒が流れる冷却配管を設けてウエハを冷却する。例えば特許文献１に記載の電子線照射用被処理物搬送装置では、被処理物を載置するトレイと密着する水冷板の内部に冷却配管が蛇行配置されており、当該冷却配管を流れる冷却水によって被処理物を冷却する構成となっている。
特許文献１のように冷却配管を蛇行配置することによって、１本の冷却配管によってトレイの全面を冷却することが可能である。しかし、このような冷却配管の配置構造では、冷却配管の真上に位置する部分と配管間の真上に位置する部分とでトレイの冷却性能が異なるため、半導体ウエハとトレイの接触位置によって単一のウエハ内でも温度差が生じてしまう。さらに、上流と下流では冷媒の温度が異なるため、トレイ上の載置位置によってウエハ間で温度差が生じてしまう。
また、被照射物である半導体ウエハに反りがあると、同一半導体ウエハ内においてトレイと接触している部分とそうでない部分が発生し、これらの部分に温度差が生じてしまう。
このような半導体ウエハの面内やウエハ間で生じる温度差によって、半導体ウエハから切り出して製作する半導体デバイスにおいてライフタイムやその他の電気特性にばらつきが生じるという問題があった。
本発明は上述の問題点に鑑み、例えば放射線照射工程において被照射物たる半導体ウエハの温度ばらつきを抑制しつつ冷却する半導体ウエハ冷却装置の提供を目的とする。
本発明の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、前記載置面に開口を有して前記トレイに設けられ、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを吸着する真空配管と、を備える。
本発明の第２の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、前記トレイ内に両端間で折り返し状に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる一の冷却配管とを備え、前記半導体ウエハから切り出す正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、前記冷却配管の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、前記冷却配管の隣り合う配管との距離ｃ（ｍｍ）が
を満たす。
本発明の第３の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる一対の冷却配管とを備え、前記冷却配管の夫々は複数の配管を並列接続した構成であり、一方の前記冷却配管を構成する配管は前記載置面に平行な面内で他方の前記冷却配管を構成する配管と交互に配置される。
本発明の第４の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハの外周部に前記載置面の反対側から当接して前記半導体ウエハを前記載置面に押圧するクランプリングと、を備える。
本発明の第５の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、前記トレイ内に前記載置面に渡って面状に設けられ、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、を備える。
本発明の第６の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、前記冷却配管内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段と、を備える。
本発明の第１の半導体ウエハ冷却装置は、載置面に開口を有してトレイに設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハを吸着する真空配管を備えるため、半導体ウエハ面内での温度差を抑制することが可能である。
本発明の第２の半導体ウエハ冷却装置では、前記半導体ウエハから切り出す正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、前記冷却配管の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、冷却配管の隣り合う配管との距離ｃ（ｍｍ）が
を満たすことにより、少なくとも正方形チップの１／２以上の範囲の直下に冷却配管２が構成されるため、冷却効率が向上する。
本発明の第３の半導体ウエハ冷却装置において、一対の冷却配管の夫々は複数の配管を並列接続した構成であり、一方の前記冷却配管を構成する配管は前記載置面に平行な面内で他方の前記冷却配管を構成する配管と交互に配置されることにより、各配管と半導体ウエハまでの距離は等しくなる。冷却配管２ａ，２ｂで冷却水の流れる方向を反対向きにすれば、トレイのどこに半導体ウエハを載置しても均等に冷却することが可能で、ウエハ間の温度ムラを抑制することが出来る。
本発明の第４の半導体ウエハ冷却装置では、載置面上に載置された半導体ウエハの外周部に前記載置面の反対側から当接して前記半導体ウエハを前記載置面に押圧するクランプリングにより、半導体ウエハとトレイの載置面との密着性が向上するため、半導体ウエハは全面がムラなくトレイによって冷却され、ウエハ面内での温度ムラを抑制する。
本発明の第５の半導体ウエハ冷却装置は、トレイ内に載置面に渡って面状に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管を備えるため、トレイの全面をムラなく冷却することができ、ウエハ面内の温度差を抑制する。
本発明の第６の半導体ウエハ冷却装置は、冷却配管内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段を備えるため、冷媒流の上流側と下流側で生じる温度差を緩和し、ウエハ間の温度差を抑制することが出来る。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１の半導体ウエハ冷却装置の構成図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図１は、実施の形態１の半導体ウエハ冷却装置の構成図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。例えば、冷却配管２は図１（ａ）に示すようにトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
さらにトレイ１の内部には、冷却配管２に干渉しないように真空配管３が形成され、トレイ１の載置面には真空配管３の開口が形成される。真空配管３内部は真空ポンプによって減圧された状態にあり、トレイ１の載置面に設けられた開口を通して半導体ウエハ１０をトレイ１の載置面に真空吸着させることが可能である。
すなわち、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面に開口を有してトレイ１に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を吸着する真空配管３とを備える。真空配管３で真空吸着されることにより、半導体ウエハ１０はトレイ１に対して隙間を設けることなくその全面がトレイ１と接触する。半導体ウエハ１０は全面がムラなくトレイ１によって冷却されるため、ウエハ面内での温度ムラが小さくなるという効果を奏する。
なお、図１には半導体ウエハ１０の中心に位置するよう真空配管３の開口を設けた場合の例を示しているが、開口の数を増やすことによって半導体ウエハ１０とトレイ１との密着性をさらに高めることが可能である。
＜効果＞
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置によれば、既に述べた通り以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面に開口を有してトレイ１に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を吸着する真空配管３とを備える。真空配管３で真空吸着されることにより、半導体ウエハ１０はトレイ１に対して隙間を設けることなくその全面がトレイ１と接触するため、半導体ウエハ１０は全面がムラなくトレイ１によって冷却され、ウエハ面内での温度ムラが小さくなるという効果を奏する。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置によれば、既に述べた通り以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面に開口を有してトレイ１に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を吸着する真空配管３とを備える。真空配管３で真空吸着されることにより、半導体ウエハ１０はトレイ１に対して隙間を設けることなくその全面がトレイ１と接触するため、半導体ウエハ１０は全面がムラなくトレイ１によって冷却され、ウエハ面内での温度ムラが小さくなるという効果を奏する。
（実施の形態２）
図２は、実施の形態２の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０（図１参照）が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。冷却配管２はトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
図２は、実施の形態２の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０（図１参照）が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。冷却配管２はトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
半導体ウエハ１０から切り出される正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、冷却配管２の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、冷却配管２の隣り合う配管との距離（配管間隔）ｃ（ｍｍ）が
を満たすようにする。例えば正方形チップの一辺をａ＝２２．５（ｍｍ）、冷却配管２の側壁厚みをｂ＝１．２５（ｍｍ）とすると、配管間隔ｃ≦８．７５（ｍｍ）となる。このような構成により、少なくとも正方形チップの１／２以上の範囲の直下に冷却配管２が構成されるため、冷却効率が向上する。
なお、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置に、実施の形態１で述べた真空配管３を適用すれば、冷却効率の向上に加えてウエハ面内での温度ムラが小さくすることが出来る。
＜効果＞
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置によれば、既に述べたとおり以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、冷却配管２はトレイ１内に両端間で折り返し状に配置された一の冷却配管であり、半導体ウエハ１０から切り出す正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、冷却配管２の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、冷却配管２の隣り合う配管との距離ｃ（ｍｍ）が式（１）を満たすことにより、少なくとも正方形チップの１／２以上の範囲の直下に冷却配管２が構成されるため、冷却効率が向上する。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置によれば、既に述べたとおり以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、冷却配管２はトレイ１内に両端間で折り返し状に配置された一の冷却配管であり、半導体ウエハ１０から切り出す正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、冷却配管２の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、冷却配管２の隣り合う配管との距離ｃ（ｍｍ）が式（１）を満たすことにより、少なくとも正方形チップの１／２以上の範囲の直下に冷却配管２が構成されるため、冷却効率が向上する。
（実施の形態３）
図３、図４は実施の形態３の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０（図１参照）が載置される。トレイ１の内部には一対の冷却配管２ａ，２ｂが形成されており、冷却配管２ａ，２ｂを互いに逆方向に流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。
図３、図４は実施の形態３の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０（図１参照）が載置される。トレイ１の内部には一対の冷却配管２ａ，２ｂが形成されており、冷却配管２ａ，２ｂを互いに逆方向に流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。
冷却配管２ａ，２ｂは夫々、複数の枝配管が並列に接続された構成であり、冷却配管２ａの枝配管と冷却配管２ｂの枝配管はトレイ１の載置面に平行な面において交互に配置される。
図４（ａ）はトレイ１の裏面側（載置面と反対の面）から冷却配管２ａ，２ｂを見た図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ側から冷却配管２ａ，２ｂを見た図、図４（ｃ）は図４（ａ）のＢ側から冷却配管２ａ，２ｂを見た図、図４（ｄ）は図３のＣ側から冷却配管２ａ，２ｂを見た図である。
冷却配管２ａ，２ｂを構成する複数の配管はトレイ１の載置面に平行な面において交互に配置されるため、各配管と半導体ウエハ１０までの距離は等しく、さらに冷却配管２ａ，２ｂで冷却水の流れる方向が異なるため、トレイ１のどこに半導体ウエハ１０を載置しても均等に冷却することが可能で、ウエハ間の温度ムラを抑制することが出来る。
また、トレイ１の両端部では冷却配管２ｂをトレイ１の裏面側にずらすことによって、互いに干渉することなくトレイ１の短手方向に冷却配管２ａ，２ｂを配設している。
なお、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置に、実施の形態１で述べた真空配管３を適用すれば、ウエハ間の温度ムラの抑制とともにウエハ面内での温度ムラが小さくすることが出来る。
＜効果＞
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が互いに逆方向に流れる一対の冷却配管２ａ，２ｂとを備え、冷却配管２ａ，２ｂの夫々は複数の枝配管を並列接続した構成であり、一方の冷却配管２ａを構成する枝配管は前記載置面に平行な面内で他方の冷却配管２ｂを構成する枝配管と交互に配置される。これにより、トレイ１上の温度ムラが抑制されるためウエハ間やウエハ面内での温度ばらつきが減少する。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が互いに逆方向に流れる一対の冷却配管２ａ，２ｂとを備え、冷却配管２ａ，２ｂの夫々は複数の枝配管を並列接続した構成であり、一方の冷却配管２ａを構成する枝配管は前記載置面に平行な面内で他方の冷却配管２ｂを構成する枝配管と交互に配置される。これにより、トレイ１上の温度ムラが抑制されるためウエハ間やウエハ面内での温度ばらつきが減少する。
（実施の形態４）
図５は、実施の形態４の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。図５（ａ）はトレイ１の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。冷却配管２は例えばトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
図５は、実施の形態４の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。図５（ａ）はトレイ１の平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。冷却配管２は例えばトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
さらに、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０の外周部をトレイ１の載置面に対して押圧するクランプリング４を備えている。クランプリング４には様々な構成が考えられるが、例えば図５（ｂ）に示すクランプリング４は３本の脚が冷却配管２と干渉することなくトレイ１の内部に埋め込まれており、当該脚がモータ駆動によってトレイ１の載置面に対して垂直方向に移動することによって、クランプリング４が半導体ウエハ１０の外周部に当接、押圧する。
これにより半導体ウエハ１０とトレイ１の載置面との密着性が向上するため、半導体ウエハ１０は全面がムラなくトレイ１によって冷却され、ウエハ面内での温度ムラが小さくなるという効果を奏する。
あるいは、図６に示すように、トレイ１と一体にネジ１ａを形成し、ローレットナット５を用いてクランプリング４を上からトレイ１の載置面に押さえつける構成にしても良い。このような場合はトレイ１に埋め込む構成部材を必要としないので、冷却配管２との干渉を考慮せずにクランプリング４を配置することが出来る。
なお、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置に、実施の形態１〜３で述べた構成を適用することも可能である。
＜効果＞
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面上に載置された半導体ウエハ１０の外周部に載置面の反対側から当接して半導体ウエハ１０を載置面に押圧するクランプリング４と、を備える。これにより半導体ウエハ１０とトレイ１の載置面との密着性が向上するため、半導体ウエハ１０は全面がムラなくトレイ１によって冷却され、ウエハ面内での温度ムラが小さくなるという効果を奏する。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、載置面上に載置された半導体ウエハ１０の外周部に載置面の反対側から当接して半導体ウエハ１０を載置面に押圧するクランプリング４と、を備える。これにより半導体ウエハ１０とトレイ１の載置面との密着性が向上するため、半導体ウエハ１０は全面がムラなくトレイ１によって冷却され、ウエハ面内での温度ムラが小さくなるという効果を奏する。
（実施の形態５）
図７は実施の形態５の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。図７（ａ）は半導体ウエハ冷却装置の平面図、図７（ｂ），（ｃ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０（図１参照）が載置される。図７（ａ）に示すように本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置ではトレイ１の内部が中空形状となっている。
図７は実施の形態５の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。図７（ａ）は半導体ウエハ冷却装置の平面図、図７（ｂ），（ｃ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０（図１参照）が載置される。図７（ａ）に示すように本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置ではトレイ１の内部が中空形状となっている。
言い換えれば、トレイ１内には載置面に渡って面状の冷却配管６が設けられており、冷却配管６を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。通常の冷却配管であれば、トレイ１において配管のある部分の真上と配管のない部分（配管間）の真上とに温度差が生じてしまうが、このように面状の冷却配管６を設けることによってトレイ１の全面がムラなく冷却され、ウエハ面内の温度差を抑制することが出来る。
図７（ｂ）には、面状の冷却配管６を唯一つ設けた場合を例示しているが、図７（ｃ）に示すように、載置面に近い側の第一の冷却配管６ａと、第一の冷却配管６ａに対して載置面とは反対の側に設けた第二の冷却配管６ｂの二段構成にしても良い。冷却配管６ａ，６ｂにおいて冷媒流方向を反対向きにすることにより、冷却配管６ａ，６ｂの上流側と下流側の温度差が緩和され、ウエハ間の温度差を抑制することが出来る。
なお、後述する実施の形態６の冷媒流方向切替手段を図７（ｂ）の半導体ウエハ冷却装置に適用することにより、より一層ウエハ間の温度差を抑制することが出来る。
＜変形例＞
図８は、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置の変形例の構成を示す平面図である。変形例では、冷却配管６に冷媒を導入する供給経路と、冷却配管６を通過した冷媒が外部に流出する流出経路をそれぞれ複数設ける。図８ではそれぞれ３つの経路を設けた場合を例示している。このように冷媒の供給経路と流出経路を複数に分岐することによって、冷却配管６内に冷媒が滞留することを防ぐ。
図８は、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置の変形例の構成を示す平面図である。変形例では、冷却配管６に冷媒を導入する供給経路と、冷却配管６を通過した冷媒が外部に流出する流出経路をそれぞれ複数設ける。図８ではそれぞれ３つの経路を設けた場合を例示している。このように冷媒の供給経路と流出経路を複数に分岐することによって、冷却配管６内に冷媒が滞留することを防ぐ。
＜効果＞
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に載置面に渡って面状に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管６とを備えるため、トレイ１の全面がムラなく冷却され、ウエハ面内の温度差を抑制することが出来る。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハ１０を載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に載置面に渡って面状に設けられ、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管６とを備えるため、トレイ１の全面がムラなく冷却され、ウエハ面内の温度差を抑制することが出来る。
また、冷却配管２は載置面側に設けられた第一の冷却配管６ａと、第一の冷却配管６aに対し載置面とは反対の側に設けられた第二の冷却配管６ｂとを備えることとし、第一、第二の冷却配管６ａ，６ｂ内を冷媒が互いに逆方向に流れるようにすれば、冷却配管６ａ，６ｂの上流側と下流側の温度差が緩和され、ウエハ間の温度差を抑制することが出来る。
さらに、冷媒を冷却配管６に導入する複数の供給経路と、冷媒を冷却配管６から外部に流出させる複数の流出経路とを備えることにより、冷媒が冷却配管６内に滞留することを防ぐ。
（実施の形態６）
図９は、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。例えば、冷却配管２は図９に示すようにトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
図９は、本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置の構成図である。本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置において、トレイ１にはその載置面に複数の半導体ウエハ１０が載置される。トレイ１の内部には冷却配管２が形成されており、冷却配管２を流れる例えば冷却水などの冷媒によって半導体ウエハ１０の冷却が行われる。例えば、冷却配管２は図９に示すようにトレイ１の両端間で折り返し状に配置（蛇行配置）された１本の冷却配管である。
さらに、本実施の形態では冷却配管２内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段を備える。図９には冷媒流方向切替手段の一例を示しているが、冷却配管２の供給経路と流出経路が連結配管９ａで連結され、連結配管９ａの上流側で供給経路と流出経路が連結配管９ｂで連結される。連結配管９ａ，９ｂには配管バルブ８ｂ、８ａが夫々設けられ、供給経路と流出経路の夫々において連結配管９ａ，９ｂの間に配管バルブ７ａ、７ｂが夫々設けられている。以上が冷媒流方向切替手段の構成である。
配管バルブ７ａ、７ｂを開けて配管バルブ８ａ、８ｂを閉めると図の実線矢印の方向に冷媒が流れ、配管バルブ７ａ、７ｂを閉めて配管バルブ８ａ，８ｂを開けると図の点線矢印の方向に冷媒が流れる。このように適宜冷媒流方向を切り替えることによって、冷媒流の上流側と下流側で生じる温度差を緩和することが可能である。これによりウエハ間の温度差を抑制可能である。
なお、本実施の形態の冷媒流方向切替手段は、実施の形態１，２，４，５の半導体ウエハ冷却装置に適用することが可能で、ウエハ間の温度差を抑制する効果を奏する。
＜効果＞
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、冷却配管２内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段とを備える。これにより、冷媒流の上流側と下流側で生じる温度差を緩和し、ウエハ間の温度差を抑制することが出来る。
本実施の形態の半導体ウエハ冷却装置は、半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイ１と、トレイ１内に配置され、載置面上に載置された半導体ウエハ１０を冷却する冷媒が流れる冷却配管２と、冷却配管２内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段とを備える。これにより、冷媒流の上流側と下流側で生じる温度差を緩和し、ウエハ間の温度差を抑制することが出来る。
（その他）
以上、本発明を種々の実施例について説明したが、これらの実施例を適宜に組み合わせて本発明を実施することが可能である。
以上、本発明を種々の実施例について説明したが、これらの実施例を適宜に組み合わせて本発明を実施することが可能である。
１ トレイ、１ａ ネジ ２，２ａ，２ｂ，６，６ａ，６ｂ 冷却配管、３ 真空配管、４ クランプリング、５ ローレットナット、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ 配管バルブ、９ａ，９ｂ 連結配管、１０ 半導体ウエハ。
Claims (12)
- 半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、
前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、
前記載置面に開口を有して前記トレイに設けられ、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを吸着する真空配管と、を備える半導体ウエハ冷却装置。 - 前記冷却配管は、前記トレイ内に両端間で折り返し状に配置された一の冷却配管であり、
前記半導体ウエハから切り出す正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、前記冷却配管の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、前記冷却配管の隣り合う配管との距離ｃ（ｍｍ）が
- 半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、
前記トレイ内に両端間で折り返し状に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる一の冷却配管とを備え、
前記半導体ウエハから切り出す正方形チップの一辺をａ（ｍｍ）とし、前記冷却配管の側壁厚みをｂ（ｍｍ）とした場合に、前記冷却配管の隣り合う配管との距離ｃ（ｍｍ）が
- 前記冷却配管は前記冷媒が互いに逆方向に流れる一対の冷却配管であり、
前記冷却配管の夫々は複数の枝配管を並列接続した構成であり、
一方の前記冷却配管を構成する枝配管は前記載置面に平行な面内で他方の前記冷却配管を構成する枝配管と交互に配置される請求項１に記載の半導体ウエハ冷却装置。 - 半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、
前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が互いに逆方向に流れる一対の冷却配管とを備え、
前記冷却配管の夫々は複数の枝配管を並列接続した構成であり、
一方の前記冷却配管を構成する枝配管は前記載置面に平行な面内で他方の前記冷却配管を構成する枝配管と交互に配置される半導体ウエハ冷却装置。 - 前記載置面上に載置された前記半導体ウエハの外周部に前記載置面の反対側から当接して前記半導体ウエハを前記載置面に押圧するクランプリングをさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体ウエハ冷却装置。
- 半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、
前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、
前記載置面上に載置された前記半導体ウエハの外周部に前記載置面の反対側から当接して前記半導体ウエハを前記載置面に押圧するクランプリングと、を備える半導体ウエハ冷却装置。 - 半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、
前記トレイ内に前記載置面に渡って面状に設けられ、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、を備える半導体ウエハ冷却装置。 - 前記冷却配管は、
前記載置面側に設けられた第一の冷却配管と、
前記第一の冷却配管に対し前記載置面とは反対の側に設けられた第二の冷却配管とを備え、
前記第一、第二の冷却配管内を前記冷媒が互いに逆方向に流れる請求項８に記載の半導体ウエハ冷却装置。 - 前記冷媒を前記冷却配管に導入する複数の供給経路と、
前記冷媒を前記冷却配管から外部に流出させる複数の流出経路とをさらに備える請求項８又は９に記載の半導体ウエハ冷却装置。 - 前記冷却配管内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段をさらに備える、請求項１〜３，７〜１０のいずれかに記載の半導体ウエハ冷却装置。
- 半導体ウエハを載置する載置面を有するトレイと、
前記トレイ内に配置され、前記載置面上に載置された前記半導体ウエハを冷却する冷媒が流れる冷却配管と、
前記冷却配管内における冷媒の流れる方向を切り替える冷媒流方向切替手段と、を備える半導体ウエハ冷却装置。
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