JP5426621B2 - Pulsation reduction device and inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、脈動軽減装置及び検査装置に関し、更に詳しくは、例えばポンプを用いて冷媒を基台内に循環させる時の脈動に起因する基台の振動を軽減する脈動軽減装置及びこの脈動軽減装置を備えた検査装置に関するものである。 The present invention relates to a pulsation reducing device and an inspection device, and more specifically, for example, a pulsation reducing device that reduces vibrations of a base caused by pulsation when a refrigerant is circulated in the base using a pump, and the pulsation reducing device. It is related with the inspection apparatus provided with.
従来のこの種の脈動軽減装置として、例えばダイヤフラム式、ブラダ式あるいはベローズ式等が実用化されている。しかしながら、これらの方式は、いずれも初期のセット圧が高く、低圧領域や負圧では円滑に動作し難い。また、これらの方式は、いずれも脈動を緩衝するためのばね定数が高く、微小な脈動を吸収することができない。更に、いずれの方式も、例えば−数10℃の低温領域では材料強度の関係で使用することができない。また、気体加圧方式の脈動軽減装置もあるが、封入気体が液中へ溶け込んだり、液体の気化や溶存気体の気化など液中からの気体分離等によって、あるいは循環液の圧力変化等によって、タンク内の液面高さを一定に保つことが難しい。 As this type of conventional pulsation reducing device, for example, a diaphragm type, a bladder type or a bellows type has been put into practical use. However, any of these methods has a high initial set pressure, and is difficult to operate smoothly in a low pressure region or a negative pressure. In addition, any of these methods has a high spring constant for buffering pulsations and cannot absorb minute pulsations. Furthermore, none of these methods can be used due to the material strength in a low temperature range of −10 ° C., for example. In addition, there is a gas pressure pulsation mitigation device, but the enclosed gas dissolves in the liquid, by gas separation from the liquid such as vaporization of liquid and vaporization of dissolved gas, or by pressure change of the circulating fluid, etc. It is difficult to keep the liquid level in the tank constant.
また、特許文献1には、上記の各方式とは全く異なる方式で脈動を軽減する空気室の水位コントロール装置が記載されている。この空気室の水位コントロール装置は、往復動ポンプにおける空気室のエア補充の間隔を長くして、エア補充の手間の削減により省力化を図り、長期間安定運転、安定操業を持続できることを目的するものである。この装置の場合には、エアを封入した吸込エアチャンバー等の空気室をメインチャンバーとし、このメインチャンバーに、内部の液体をオーバーフローにより流出させ得る水位調整管を設け、この水位調整管に、エアが封入された補助チャンバーを接続する。当初は、液体が水位調整管から流出することなく、脈動減衰・クッション・容量補償の機能が正常に働く。次第にエアが液体に溶解消費され、水位が上昇すると、液体が水位調整管をオーバーフローして補助チャンバーへ流出し、この液分だけエアが押し出され、メインチャンバーへ置換補充され、長時間必要最小量のエア容量が確保される。 Patent Document 1 describes a water level control device for an air chamber that reduces pulsation by a method that is completely different from the above methods. The purpose of this air chamber water level control device is to increase the air replenishment interval of the air chamber in the reciprocating pump and to save labor by reducing the trouble of air replenishment, and to maintain stable operation and stable operation for a long time. Is. In the case of this device, an air chamber such as a suction air chamber filled with air is used as a main chamber, and a water level adjusting pipe capable of causing an internal liquid to flow out by overflow is provided in the main chamber. Connect the auxiliary chamber filled with. Initially, the functions of pulsation damping, cushioning, and capacity compensation work normally without liquid flowing out of the water level adjustment pipe. When air is gradually dissolved and consumed in the liquid and the water level rises, the liquid overflows the water level adjustment pipe and flows out to the auxiliary chamber. The air is pushed out by this amount and replaced into the main chamber. Air capacity is secured.
しかしながら、特許文献1に記載の脈動軽減装置の場合には、ポンプの吐出側の陽圧配管においてメインチャンバーを補助チャンバーの高い位置に配置し、メインチャンバー内で空気が溶け込んで増量した液体を補助チャンバーへオーバーフローさせ、オーバーフローして減量した液分を補助チャンバー内の空気で置換するものであり、メインチャンバー内での液体の気化等による昇圧を想定していない。例えば、半導体ウエハ等の被処理体の検査装置のように被処理体を載置台上で冷却し、検査時の被処理体を一定の温度に維持する場合には、載置台内を循環させる冷媒がメインチャンバー(冷媒を貯留するタンク)内で気化し易く、液体の気化容量が液体への空気等の溶解容量を上回り、タンク内の気体の圧力が上昇し、脈動軽減機能を損なうことになる。また、タンク内の液面はポンプの吸引量、吐出量によっても変動する。 However, in the case of the pulsation reducing device described in Patent Document 1, the main chamber is arranged at a high position of the auxiliary chamber in the positive pressure pipe on the discharge side of the pump, and the liquid is increased in volume as the air dissolves in the main chamber. The liquid that overflows into the chamber and is reduced by the overflow is replaced with the air in the auxiliary chamber, and pressure increase due to vaporization of the liquid in the main chamber is not assumed. For example, when the object to be processed is cooled on the mounting table like an inspection apparatus for the object to be processed such as a semiconductor wafer and the object to be processed at the time of inspection is maintained at a constant temperature, the refrigerant circulating in the mounting table Is easily vaporized in the main chamber (tank for storing refrigerant), the liquid vaporization capacity exceeds the dissolution capacity of air into the liquid, the pressure of the gas in the tank rises, and the pulsation mitigation function is impaired. . The liquid level in the tank also varies depending on the suction amount and discharge amount of the pump.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ポンプを用いて基台内を循環させて上記基台を冷却する冷媒を貯留するタンク内の液面が冷媒への気体の溶解や冷媒の気化、あるいはポンプの吐出量の変動などによって変化してもタンク内の液面を一定の範囲に維持し、タンク内の空間部の気体の圧力を緩衝体として安定させてポンプに起因する脈動を常に確実且つ安定的に軽減し、延いては基台の振動を抑制することができる脈動軽減装置及び検査装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, lysed with pump is circulated in the base with the liquid level in the tank for storing the refrigerant you cool the base is a gas into the refrigerant Due to the pump , the liquid level in the tank is kept within a certain range even if it changes due to vaporization of the refrigerant , fluctuation of the pump discharge amount, etc., and the gas pressure in the space in the tank is stabilized as a buffer It is an object of the present invention to provide a pulsation reducing device and an inspection device that can reliably and stably reduce pulsation that occurs, and thereby suppress vibrations of a base.
本発明の請求項1に記載の脈動軽減装置は、基台内に−数10℃の低温領域に達する冷媒を循環させて上記基台を冷却するポンプと、このポンプを介して循環する上記冷媒を貯留するタンクと、を備えた装置に用いられ、上記タンク内の液面上の空間部にある気体を緩衝体として利用し、上記ポンプによる上記冷媒の脈動を軽減する脈動軽減装置であって、上記ポンプによる上記冷媒の吐出側に上記タンクを設け、上記ポンプからの上記冷媒の吐出による陽圧下で上記タンク内の上記空間部から上記冷媒への上記気体の溶解によって増加する上記冷媒の液面の上限や上記ポンプの吐出量の増加による上記冷媒の液面の上限をそれぞれ検出、監視する第1液面センサと上記ポンプの吐出量の減少による上記タンク内の上記冷媒の上記液面の下限を検出、監視する第2液面センサを上記タンクにそれぞれ設け、また、上記タンクには上記気体の供給源に接続された配管から分岐する分岐管を接続し、上記配管には上記分岐管を挟む位置に第1、第2バルブを設けると共に上記第1、第2液面センサの検出信号に基づいて上記第1、第2バルブを開閉制御する制御装置を設け、上記制御装置は、上記第1液面センサの検出信号に基づいて上記第1バルブを開き上記気体の供給源から上記分岐管を介して上記タンク内へ上記気体を供給して上記タンク内の上記気体を加圧して上記タンク内の上記冷媒の液面を上記上限から下げ、また、上記第2液面センサの検出信号に基づいて上記第2バルブを開き上記分岐管を介して上記第2バルブから上記タンク内の上記気体を外部へ排出して上記タンク内の上記気体を減圧して上記タンク内の上記冷媒の液面を上記下限から上げることにより、上記タンク内の上記冷媒の液面の高さを所定の範囲内に制御し、上記気体の緩衝体としての圧力を所定の範囲に維持することを特徴とするものである。 Pulsation reducing device according to claim 1 of the present invention, in the base - a pump to circulate the number 10 ° C. refrigerant reaching the low temperature range for cooling the base, the refrigerant circulating through the pump A pulsation reducing device that uses a gas in a space on a liquid surface in the tank as a buffer to reduce pulsation of the refrigerant by the pump. The tank is provided on the refrigerant discharge side by the pump, and the refrigerant liquid increases by the dissolution of the gas from the space in the tank to the refrigerant under a positive pressure by the refrigerant discharge from the pump. A first liquid level sensor that detects and monitors the upper limit of the surface and the upper limit of the liquid level of the refrigerant due to an increase in the discharge amount of the pump, and the liquid level of the refrigerant in the tank due to a decrease in the discharge amount of the pump. lower limit A second liquid level sensor for detecting and monitoring is provided in each of the tanks, and a branch pipe branched from a pipe connected to the gas supply source is connected to the tank, and the branch pipe is sandwiched between the pipes. First and second valves are provided at positions, and a control device for opening and closing the first and second valves based on detection signals of the first and second liquid level sensors is provided. The control device includes the first and second valves. Based on the detection signal of the liquid level sensor, the first valve is opened, the gas is supplied from the gas supply source to the tank via the branch pipe, and the gas in the tank is pressurized to increase the pressure in the tank. The coolant level is lowered from the upper limit, and the second valve is opened based on the detection signal of the second liquid level sensor, and the gas in the tank is passed from the second valve via the branch pipe. Discharge to the outside By depressurizing the gas in the tank and raising the liquid level of the refrigerant in the tank from the lower limit, the height of the liquid level of the refrigerant in the tank is controlled within a predetermined range, and the buffering of the gas is performed. The body pressure is maintained in a predetermined range.
また、本発明の請求項2に記載の検査装置は、被処理体を載置する基台と、この基台内に−数10℃の低温領域に達する冷媒を循環させて上記基台を冷却するポンプと、このポンプを介して循環する上記冷媒を貯留するタンクと、を備え、上記基台上の被処理体の検査を行う検査装置において、上記タンクとして設けられた第1、第2タンク内のそれぞれの液面上の空間部にある気体を、上記ポンプによる上記冷媒の脈動をそれぞれ軽減する緩衝体として利用する第1、第2脈動軽減装置を上記ポンプの陰圧側と陽圧側それぞれに設け、上記ポンプの陽圧側に設けられた上記第2脈動軽減装置として、上記ポンプによる上記冷媒の吐出側に上記第2タンクを設けると共に、上記ポンプからの上記冷媒の吐出による陽圧下で上記第2タンク内の上記空間部から上記冷媒への上記気体の溶解によって増加する上記冷媒の液面の上限や上記ポンプの吐出量の増加による上記冷媒の液面の上限をそれぞれ検出、監視する第1液面センサと上記ポンプの吐出量の減少による上記冷媒の液面の下限を検出、監視する第2液面センサを上記第2タンクにそれぞれ設け、また、上記第2タンクには上記気体の供給源に接続された配管から分岐する分岐管を接続し、上記配管には上記分岐管を挟む位置に第1、第2バルブを設けると共に上記第1、第2液面センサの検出信号に基づいて上記第1、第2バルブを開閉制御する制御装置を設け、上記制御装置は、上記第1液面センサの検出信号に基づいて上記第1バルブを開き上記気体の供給源から上記分岐管を介して上記第2タンク内へ上記気体を供給して上記第2タンク内の上記気体を加圧して上記第2タンク内の上記冷媒の液面を上記上限から下げ、また、上記第2液面センサの検出信号に基づいて上記第2バルブを開き上記分岐管を介して上記第2バルブから上記第2タンク内の上記気体を外部へ排出して上記第2タンク内の上記気体を減圧して上記第2タンク内の上記冷媒の液面を上記下限から上げることにより、上記第2タンク内の上記冷媒の液面の高さを所定の範囲内に制御し、上記気体の緩衝体としての圧力を所定の範囲に維持するように構成されていることを特徴とするものである。 The inspection apparatus according to claim 2 of the present invention, a base that mounts the object, in this base - cooled by circulating said base number 10 ° C. refrigerant reaching the low-temperature region of the And a tank for storing the refrigerant that circulates through the pump. In an inspection apparatus that inspects an object to be processed on the base, first and second tanks provided as the tank the gas in the space on each of the liquid surface of the inner, first, negative pressure side and the positive pressure side of the second pulsation reducing device the pump for use as a buffer to reduce each pulsation of the refrigerant by the pump provided in each, as the second pulsation reducing device provided explicitly pressure side of the pump, positive pressure by the discharge of the refrigerant from the second tank provided Rutotomoni, the pump to the discharge side of the coolant by said pump in the second tank A first liquid level sensor for detecting and monitoring an upper limit of the liquid level of the refrigerant, which is increased by dissolution of the gas from the space portion to the refrigerant, and an upper limit of the liquid level of the refrigerant due to an increase in the discharge amount of the pump; detecting the lower limit of the liquid level of the refrigerant by reducing the discharge amount of the pump, respectively the second liquid level sensor to monitor to the second tank, also above the second tank is connected to a source of the gas Branch pipes branching from the pipes are connected, and the pipes are provided with first and second valves at positions sandwiching the branch pipes, and the first and second liquid level sensors are used to detect the first and second liquid level sensors. A control device for controlling opening and closing of the second valve is provided, and the control device opens the first valve based on a detection signal of the first liquid level sensor and supplies the second valve from the gas supply source through the branch pipe . Supply the above gas into the tank Te pressurizes the gas in the second tank lowers the liquid level of the refrigerant in the second tank from the upper limit, also open the second valve based on a detection signal of said second level sensor the liquid level of the refrigerant in the gas and by vacuum the second tank in the second tank by discharging the gas to the outside in the second tank from said second valve via the branch pipe By raising from the lower limit, the height of the coolant level in the second tank is controlled within a predetermined range, and the pressure as the gas buffer is maintained within the predetermined range. It is characterized by this.
本発明によれば、ポンプを用いて基台内を循環させて上記基台を冷却する冷媒を貯留するタンク内の液面が冷媒への気体の溶解や冷媒の気化、あるいはポンプの吐出量の変動などによって変化してもタンク内の液面を一定の範囲に維持し、タンク内の空間部の気体の圧力を緩衝体として安定させてポンプに起因する脈動を常に確実且つ安定的に軽減し、延いては基台の振動を抑制することができる脈動軽減装置及び検査装置を提供することができる。 According to the present invention, by using a pump to circulate the base by dissolution or vaporization of the refrigerant in the gas liquid level in the tank for storing the refrigerant you cool the base is to the refrigerant, or the discharge amount of the pump The liquid level in the tank is maintained in a certain range even if it changes due to fluctuations in the tank, etc., and the pressure of the gas in the space in the tank is stabilized as a buffer to constantly and stably reduce pulsation caused by the pump Thus, it is possible to provide a pulsation reducing device and an inspection device that can suppress vibrations of the base.
以下、図1〜図3に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図1は本発明の脈動軽減装置を適用した検査装置を概念的に示すブロック図、図2は図1に示す検査装置の第1脈動軽減装置を示す構成図、図3は図1に示す検査装置の第2脈動軽減装置を示す構成図である。各図中、実線で示した矢印は冷媒の流れを示し、破線で示した矢印は気体の流れを示す。 Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS. 1 is a block diagram conceptually showing an inspection apparatus to which the pulsation reducing apparatus of the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing the first pulsation reducing apparatus of the inspection apparatus shown in FIG. 1, and FIG. It is a block diagram which shows the 2nd pulsation reduction apparatus of the test | inspection apparatus shown. In each figure, an arrow indicated by a solid line indicates a refrigerant flow, and an arrow indicated by a broken line indicates a gas flow.
本実施形態の検査装置10は、例えば図1に示すように、被処理体(例えば、半導体ウエハ)Wを載置する載置台11と、載置台11と循環配管12を介して接続され且つ載置台11内へ冷媒を供給して循環させるポンプ13と、ポンプ13を介して載置台11から循環配管12を循環する昇温後の冷媒を元の温度まで冷却する熱交換器14と、を備え、載置台11上の半導体ウエハWを冷媒によって冷却して所定の温度で半導体ウエハWの電気的特性検査を行うように構成されている。載置台11は、検査の際に、半導体ウエハWとプローブカード(図示せず)とを接触させるために水平方向及び上下方向に移動するようになっている。
As shown in FIG. 1, for example, the inspection apparatus 10 of the present embodiment is connected to a mounting table 11 on which an object to be processed (for example, a semiconductor wafer) W is mounted, and the mounting table 11 and a
載置台11は、冷媒によって冷却され、例えば−数10℃〜150℃の範囲内の適宜の温度で半導体ウエハWの電気的特性検査を行えるようしてある。この時に使用される冷媒としては、例えばフッ素系の不活性液体(住友スリーエム社製フロリナート(商標名)、ソルベイソレクシス社製ガルデン(商標名)等)を用いることができる。 The mounting table 11 is cooled by a refrigerant so that the electrical property inspection of the semiconductor wafer W can be performed at an appropriate temperature within a range of −10 ° C. to 150 ° C., for example. As the refrigerant used at this time, for example, a fluorine-based inert liquid (Fluorinert (trade name) manufactured by Sumitomo 3M, Galden (trade name) manufactured by Solvay Solexis, etc.) can be used.
ポンプ13で冷媒を循環させる際に、冷媒の脈動で載置台11及び循環配管12が僅かに振動する。載置台11の振動は、半導体ウエハWとプローブカードの接触圧に影響し、半導体ウエハWの検査に悪影響を及ぼす虞がある。半導体ウエハWに形成された集積回路が高密度化して配線層や絶縁層が薄膜化するほど脈動の影響が顕著に現れる。そこで、本実施形態ではポンプ13による脈動を軽減するために、循環配管12に第1、第2脈動軽減装置15、16が設けられている。第1脈動軽減装置15は、ポンプ13によって冷媒を吸引する負圧側に配置され、第2脈動軽減装置16は、ポンプ13から冷媒を吐出する陽圧側に配置されている。
When the refrigerant is circulated by the
第1脈動軽減装置15は、例えば図2に示すように、循環配管12に配設されて空間部を残して冷媒を貯留する第1タンク15Aと、第1タンク15Aと同様に循環配管12に接続されて空間部を残して第1タンク15Aへの補充用の冷媒を貯留する補充タンク15Bと、を備え、第1タンク15Aの空間部の空気等の気体が脈動を軽減する緩衝体として働くように構成されている。
For example, as shown in FIG. 2, the first
補充タンク15Bは、第1タンク15Aより液面が高い位置に配置されており、後述のように第1タンク15A内の冷媒が気化して空間部の圧力が高くなると共に液量が減少して液面が低下した時に第1タンク15A内へ冷媒を補充し、第1タンク15A内の冷媒の液面を一定に維持する。
The replenishing
即ち、第1タンク15Aと補充タンク15Bとは気体抜き配管15Cを介して接続されている。気体抜き配管15Cの第1タンク15Aとの接続部は、通常、空間部のやや下方の冷媒中に位置し、気体抜き配管15Cの補充タンク15Bとの接続部は、常に空間部に位置している。このため、第1タンク15Aの空間部と補充タンク15Bの空間部は、通常遮断されている。しかし、第1タンク15A内の冷媒が気化し、液量が減少すると共に空間部の圧力が高くなって冷媒の液面が低下し、液面が気体抜き配管15Cとの接続部に達すると、第1タンク15Aの空間部と補充タンク15Bの空間部とが連通し、第1タンク15A内の気体が補充タンク15Bの空間部へ移動し、補充タンク15Bの空間部の圧力が上昇する。
That is, the
補充タンク15Bの空間部にはリリーフバルブ15Dが取り付けられ、このリリーフバルブ15Dは所定の圧力(例えば、0.1Kg/cm2G)を超えると空間部を自動的に大気へ開放し、補充タンク15B内の気体(気化した冷媒を含む)を大気側へ放出する。気体の放出で補充タンク15B内の空間部の圧力が低下すると、リリーフバルブ15Dが自動的に閉じるようになっている。この際、補充タンク15Bは、第1タンク15Aより高い位置に配置されているため、第1タンク15A内の冷媒と補充タンク15B内の冷媒との液圧差で補充タンク15B内の冷媒が第1タンク15A内に補充され、第1タンク15A内の液面を元に戻し、気体抜き配管15Cとの接続部を封止し、第1タンク15Aと補充タンク15Bの空間部とを遮断する。
A relief valve 15D is attached to the space portion of the replenishing
また、第2脈動軽減装置16は、例えば図3に示すように、循環配管12に接続されて空間部を残して冷媒を貯留する第2タンク16Aと、第2タンク16A内の冷媒の液面を検出する第1、第2液面センサ16B、16Cと、第1、第2液面センサ16B、16Cに電気的に接続され且つこれらのセンサ16B、16Cからの検出信号に基づいて作動する空気制御装置16Dと、を備え、第2タンク16Aの空間部を満たす空気等の気体がポンプ13から冷媒を吐出する際の脈動を軽減する緩衝体として働くように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, for example, the second
第2タンク16Aには空気配管16Eが接続され、後述するように空気配管16Eを介して工場内の乾燥空気を第2タンク16A内に導入すると共に第2タンク16A内の気体を外部へ排出する。即ち、空気配管16Eには上流から下流側に向けて調圧バルブ16F、第1、第2バルブ16G、16Hが順次配設され、調圧バルブ16Fによって乾燥空気を所定の圧力に調整し、第1、第2バルブ16G、16Hを介して第2タンク16A内へ乾燥空気を導入し、放出するようにしている。第1、第2バルブ16G、16Hの間には空気配管16Eと第2タンク16Aとを接続する分岐管が設けられている。この分岐管には絞り16Iが設けられ、絞り16Iによって分岐管を流れる空気の流量を制限している。第1、第2バルブ16G、16Hはいずれも空気制御装置16Dに電気的に接続され、空気制御装置16Dの制御下で開閉する。
An
第1液面センサ16Bは、第2タンク16A内の液面が上がって上限に達し、その液面を検出すると、検出信号を空気制御装置16Dへ送信する。空気制御装置16Dは、第1液面センサ16Bの検出信号に基づいて第1バルブ16Gを開いて空気配管16E及びその分岐管を介して第2タンク16A内に乾燥空気を導入して加圧し、冷媒の液面を下げる。第2液面センサ16Cは、第2タンク16A内の液面が下がって下限に達し、その液面を検出すると、検出信号を空気制御装置16Dへ送信する。空気制御装置16Dは、第2液面センサ16Cの検出信号に基づいて第2バルブ16Hを開いて分岐管及び空気配管16Eを介して第2タンク16A内の気体を排出して減圧し、冷媒の液面を上げる。
When the liquid level in the
従って、空気制御装置16Dは、第1、第2液面センサ16B、16Cの検出信号に基づいて第1、第2バルブ16G、16Hを開閉して、第2タンク16A内の空間部の気体圧力を一定に維持することによって冷媒の液面高さを一定に維持している。尚、16Jは、第2タンク16A内の冷媒部と空間部を連通させる連通管で、この連通管16Jに第1、第2液面センサ16B、16Cが取り付けられている。
Accordingly, the
次に、動作について説明する。半導体ウエハWの検査をする時には、ポンプ13が駆動して載置台11内に一定の流量で冷媒を循環させて載置台11を冷却する。載置台11が冷却されることで、その上の半導体ウエハWが検査時に発熱しても冷却され、所定の温度に維持される。ポンプ13で冷媒を吸引し、吐出する際に冷媒が脈動するが、本実施形態では第1、第2脈動軽減装置15、16が働いて、脈動を軽減し、もって載置台11及び循環配管12の振動を抑制し、防止することができ、検査の信頼性を高めることができる。
Next, the operation will be described. When the semiconductor wafer W is inspected, the
即ち、ポンプ13が駆動して冷媒を吸引すると、冷媒が第1脈動軽減装置15の第1タンク15Aを通る際に、第1タンク15A内の空間部の空気等の気体が緩衝体となって、ポンプ13の吸引側の脈動を軽減する。また、ポンプ13から冷媒を吐出すると、冷媒が循環配管12を介して熱交換器14を通り、ここで冷媒が冷却された後、第2脈動軽減装置16の第2タンク16Aを通る。冷媒が第2タンク16Aを通る際に、第2タンク16A内の空間部の空気等の気体が緩衝体となって、ポンプ13の吐出側の脈動を軽減する。
That is, when the
このようにポンプ13による冷媒の吸引、吐出動作によって冷媒が脈動しても、第1脈動軽減装置15によって吸引側の脈動を軽減し、第2脈動軽減装置16によって吐出側の脈動を軽減するために、載置台11及び循環配管12の脈動による振動を格段に抑制し、あるいは防止することができ、半導体ウエハWの検査の信頼性を高めることができる。
Thus, even when the refrigerant pulsates due to the suction and discharge operations of the refrigerant by the
ところで、検査を継続すると第1脈動軽減装置15では、第1タンク15A内でポンプ吸入圧の陰圧の作用により冷媒が気化し、徐々に冷媒が減少すると共に空間部の圧力が上昇して液面が低下する。第1タンク15A内で冷媒の液面が低下し、気体抜き配管15Cとの接続部に達すると、第1タンク15Aの空間部と補充タンク15Bの空間部とが連通する。第1タンク15Aの空間部は、補充タンク15Bの空間部より圧力が高いため、第1タンク15A内の気体が補充タンク15B内の空間部へ移動し、補充タンク15Bの空間部の圧力が上昇する。
By the way, when the inspection is continued, the first
補充タンク15Bではリリーフバルブ15Dが作動して空間部が大気側に開放され、空間部の気体を放出すると共に第1タンク15Aへ冷媒を補充する。気体の放出によって補充タンク15B内の空間部の圧力が低下し、リリーフバルブ15Dが閉じる。これに伴って、補充タンク15B内の冷媒と第1タンク15A内の冷媒との液面高さの差で補充タンク15Bから第1タンク15A内へ冷媒が補充される。第1タンク15Aでは液面が上昇し、初期の液面高さに戻ると共に気体抜き配管15Cとの接続部を封止して補充タンク15Bとの間を遮断し、通常の脈動軽減作用を持続する。
In the
また、第2脈動軽減装置16では第1脈動軽減装置15と逆に第2タンク16A内でポンプ吐出圧の陽圧の作用により気体が冷媒に溶解する。第2タンク16A内で気体の溶解により冷媒の液面が上昇し、第1液面センサ16Bがその液面を検出すると、空気制御装置16Dは第1液面センサ16Bからの検出信号に基づいて第1バルブ16Gを開き、空気配管16Eから乾燥空気を第2タンク16A内に導入し、液面を低下させる。液面が元に戻り、第1液面センサ16Bからの検出信号がなくなると、空気制御装置16Dは第1バルブ16Gを閉じ、乾燥空気の導入を停止する。
In the second
また、ポンプ13の吐出量が変動した場合にも第2タンク16A内の冷媒の液面高さが変動する。吐出量が増加して第2タンク16A内で冷媒の液面が上昇し、第1液面センサ16Bがその液面を検出すると、空気制御装置16Dは第1液面センサ16Bからの検出信号に基づいて第1バルブ16Gを開き、空気配管16Eから乾燥空気を第2タンク16A内に導入し、液面を低下させる。液面が元に戻り、第1液面センサ16Bからの検出信号がなくなると、空気制御装置16Dは第1バルブ16Gを閉じ、乾燥空気の導入を停止する。逆に吐出量が減少して液面が低下すると、第2液面センサ16Cが作動し、空気制御装置16Dを介して第2バルブ16Hを開き、第2タンク16A内の気体を排気して液面を上げる。
Further, when the discharge amount of the
以上説明したように本実施形態によれば、ポンプ13の冷媒吐出側に第2脈動軽減装置16を設け、第2脈動軽減装置16は、空間部を残して冷媒を貯留する第2タンク16Aと、第2タンク16A内の冷媒の液面上限を検出する第1液面センサ16Bと、第2タンク16A内の冷媒の液面下限を検出する第2液面センサ16Cと、を備え、第1、第2液面センサ16B、16Cの検出信号に基づいて第2タンク16A内の液面の高さを所定の範囲内に制御するようにしたため、第2タンク16A内の液面上の空間部にある気体を緩衝体として、ポンプ13による冷媒の脈動を軽減している時に、第2タンク16A内でポンプ吐出圧の陽圧の作用により気体が冷媒に溶解し、あるいは吐出量が増加するなどして液面が上昇しても第1、第2液面センサ16B、16Cの検出信号に基づいて第2タンク16A内の冷媒の液面高さを一定にして空間部の気体の圧力一定に維持して常に脈動を確実且つ安定的に軽減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the second
また、第1液面センサ16Bの検出信号に基づいて第2タンク16A内へ乾燥空気を導入する第1バルブ16Gを設けると共に、第2液面センサ16Cの検出信号に基づいて第2タンク16A内の気体を排気する第2バルブ16Hを設け、更に、第1、第2液面センサ16B、16Cの検出信号に基づいて第1、第2バルブ16G、16Hを開閉制御する空気制御装置16Dを設けたため、第2タンク16A内の空間部の気体の圧力をより確実に一定に維持することができる。
Further, a
また、本実施形態によれば、検査装置10の冷媒の循環配管12のポンプ13の吸引側及び吐出側それぞれに第1、第2脈動軽減装置15、16を設けたため、載置台11及び循環配管12の振動を確実に抑制し、あるいは防止して半導体ウエハWの検査の信頼性を高めることができる。
Further, according to the present embodiment, since the first and second
また、本実施形態によれば、ポンプ13の冷媒吸引側に第1脈動軽減装置15を設け、第1脈動軽減装置15は、空間部を残して冷媒を貯留する第1タンク15Aと、第1タンク15Aにこれより高い位置に配置された状態で接続され且つ第1タンク15A内に冷媒を補充する補充タンク15Bと、第1タンク15Aと補充タンク15Bの空間部とを接続する気体抜き配管15Cと、を備え、第1タンク15A内の空間部にある気体を緩衝体として、ポンプ13による冷媒の脈動を軽減している時に、第1タンク15A内の冷媒が気化して減少すると共に空間部の圧力が上昇して液面が低下し、第1タンク15A内の空間部と補充タンク15B内の空間部が気体抜き配管15Cを介して連通した時、気体抜き配管15Cを介して第1タンク15A内の気体を補充タンク15B内の空間部へ抜き取ると共に液圧差に基づいて補充タンク15B内の冷媒を第1タンク内15Aへ補充するようにしたため、第1タンク15A内の気体は気体抜き配管15Cを介して補充タンク15Bと連携して常に一定の圧力に維持され、常に脈動を確実且つ安定的に軽減することができる。
Further, according to the present embodiment, the first
また、第1タンク15A内の空間部と補充タンク15B内の空間部とが連通した時、補充タンク15B内の気体の圧力でその空間部を大気に開放するリリーフバルブ15Dを設けたため、補充タンク15B内の冷媒を第1タンク15Aへ補充して第1タンク15A内の空間部の気体の圧力を一定に維持することができ、更に安定した脈動軽減作用を維持することができる。
In addition, when the space portion in the
尚、上記実施形態では第1、第2脈動軽減装置15、16を検査装置10に設けた場合について説明したが、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、半導体ウエハW等の被処理体の温度を制御する載置台を備えた半導体製造装置や、基台内に熱媒体等の液体が循環させる液体循環回路に広く適用することができる。
In the above embodiment, the case where the first and second
本発明は、半導体製造装置、例えば検査装置に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for a semiconductor manufacturing apparatus, for example, an inspection apparatus.
10 検査装置
11 載置台(基台)
13 ポンプ
15 第1脈動軽減装置
15A 第1タンク
15B 補充タンク
15C 気体抜き配管
15D リリーフバルブ
16 第2脈動軽減装置
16A 第2タンク
16B 第1液面センサ
16C 第2液面センサ
16D 空気制御装置
16G 第1バルブ
16H 第2バルブ
10 Inspection equipment 11 Mounting table (base)
13
Claims (2)
上記ポンプによる上記冷媒の吐出側に上記タンクを設け、
上記ポンプからの上記冷媒の吐出による陽圧下で上記タンク内の上記空間部から上記冷媒への上記気体の溶解によって増加する上記冷媒の液面の上限や上記ポンプの吐出量の増加による上記冷媒の液面の上限をそれぞれ検出、監視する第1液面センサと上記ポンプの吐出量の減少による上記タンク内の上記冷媒の上記液面の下限を検出、監視する第2液面センサを上記タンクにそれぞれ設け、
また、上記タンクには上記気体の供給源に接続された配管から分岐する分岐管を接続し、上記配管には上記分岐管を挟む位置に第1、第2バルブを設けると共に上記第1、第2液面センサの検出信号に基づいて上記第1、第2バルブを開閉制御する制御装置を設け、
上記制御装置は、上記第1液面センサの検出信号に基づいて上記第1バルブを開き上記気体の供給源から上記分岐管を介して上記タンク内へ上記気体を供給して上記タンク内の上記気体を加圧して上記タンク内の上記冷媒の液面を上記上限から下げ、また、上記第2液面センサの検出信号に基づいて上記第2バルブを開き上記分岐管を介して上記第2バルブから上記タンク内の上記気体を外部へ排出して上記タンク内の上記気体を減圧して上記タンク内の上記冷媒の液面を上記下限から上げることにより、上記タンク内の上記冷媒の液面の高さを所定の範囲内に制御し、上記気体の緩衝体としての圧力を所定の範囲に維持する
ことを特徴とする脈動軽減装置。 In base - and a pump for circulating the number 10 ° C. refrigerant reaching the low temperature range for cooling the base with a tank for storing the refrigerant circulating through the pump, used in apparatus equipped with, A pulsation reducing device that uses the gas in the space above the liquid level in the tank as a buffer, and reduces the pulsation of the refrigerant by the pump,
The tank is provided on the refrigerant discharge side of the pump,
Under the positive pressure due to the discharge of the refrigerant from the pump, the upper limit of the liquid level of the refrigerant that increases due to the dissolution of the gas from the space in the tank to the refrigerant, and the increase in the discharge amount of the pump A first liquid level sensor for detecting and monitoring the upper limit of the liquid level and a second liquid level sensor for detecting and monitoring the lower limit of the liquid level of the refrigerant in the tank due to a decrease in the discharge amount of the pump are provided in the tank. Each provided,
The tank is connected to a branch pipe branched from a pipe connected to the gas supply source. The pipe is provided with first and second valves at positions sandwiching the branch pipe, and the first and second A control device for controlling opening and closing of the first and second valves based on the detection signal of the two liquid level sensor is provided,
The control device opens the first valve based on a detection signal of the first liquid level sensor, supplies the gas into the tank from the gas supply source via the branch pipe, and supplies the gas in the tank. Gas is pressurized to lower the liquid level of the refrigerant in the tank from the upper limit, and the second valve is opened based on the detection signal of the second liquid level sensor, and the second valve is passed through the branch pipe. The gas in the tank is discharged to the outside, the gas in the tank is depressurized, and the liquid level of the refrigerant in the tank is raised from the lower limit, whereby the liquid level of the refrigerant in the tank is increased. A pulsation reducing device characterized by controlling the height within a predetermined range and maintaining the pressure as the gas buffer in a predetermined range.
上記タンクとして設けられた第1、第2タンク内のそれぞれの液面上の空間部にある気体を、上記ポンプによる上記冷媒の脈動をそれぞれ軽減する緩衝体として利用する第1、第2脈動軽減装置を上記ポンプの陰圧側と陽圧側それぞれに設け、
上記ポンプの陽圧側に設けられた上記第2脈動軽減装置として、
上記ポンプによる上記冷媒の吐出側に上記第2タンクを設けると共に、
上記ポンプからの上記冷媒の吐出による陽圧下で上記第2タンク内の上記空間部から上記冷媒への上記気体の溶解によって増加する上記冷媒の液面の上限や上記ポンプの吐出量の増加による上記冷媒の液面の上限をそれぞれ検出、監視する第1液面センサと上記ポンプの吐出量の減少による上記冷媒の液面の下限を検出、監視する第2液面センサを上記第2タンクにそれぞれ設け、
また、上記第2タンクには上記気体の供給源に接続された配管から分岐する分岐管を接続し、上記配管には上記分岐管を挟む位置に第1、第2バルブを設けると共に上記第1、第2液面センサの検出信号に基づいて上記第1、第2バルブを開閉制御する制御装置を設け、
上記制御装置は、上記第1液面センサの検出信号に基づいて上記第1バルブを開き上記気体の供給源から上記分岐管を介して上記第2タンク内へ上記気体を供給して上記第2タンク内の上記気体を加圧して上記第2タンク内の上記冷媒の液面を上記上限から下げ、また、上記第2液面センサの検出信号に基づいて上記第2バルブを開き上記分岐管を介して上記第2バルブから上記第2タンク内の上記気体を外部へ排出して上記第2タンク内の上記気体を減圧して上記第2タンク内の上記冷媒の液面を上記下限から上げることにより、上記第2タンク内の上記冷媒の液面の高さを所定の範囲内に制御し、上記気体の緩衝体としての圧力を所定の範囲に維持するように構成されている
ことを特徴とする検査装置。 Storing a pump to circulate the number 10 ° C. refrigerant reaching the low temperature range for cooling the base, the said refrigerant circulating through the pump - a base that mounts the object, in this base An inspection apparatus for inspecting an object to be processed on the base,
First, the gas in the space on each of the liquid surface of the second tank, the first, second pulsation reducing utilized as a buffer to reduce each pulsation of the refrigerant by the pump provided as the tank the device provided on each negative pressure side and the positive pressure side of the pump,
As the second pulsation reducing device provided explicitly pressure side of the pump,
Rutotomoni provided with the second tank to the discharge side of the coolant by said pump,
The upper limit of the liquid level of the refrigerant that increases due to the dissolution of the gas from the space in the second tank to the refrigerant under positive pressure due to the discharge of the refrigerant from the pump, and the increase in the discharge amount of the pump. A first liquid level sensor for detecting and monitoring the upper limit of the liquid level of the refrigerant and a second liquid level sensor for detecting and monitoring the lower limit of the liquid level of the refrigerant due to a decrease in the discharge amount of the pump are provided in the second tank, respectively. Provided,
The second tank is connected to a branch pipe branched from a pipe connected to the gas supply source. The pipe is provided with first and second valves at positions sandwiching the branch pipe and the first tank. A control device for controlling the opening and closing of the first and second valves based on a detection signal of the second liquid level sensor;
The control device, the second by supplying the gas to the second tank through the branch pipe from a source of the gas opening the first valve based on a detection signal of the first level sensor The gas in the tank is pressurized to lower the liquid level of the refrigerant in the second tank from the upper limit, and the second valve is opened based on the detection signal of the second liquid level sensor to open the branch pipe. Via the second valve, the gas in the second tank is discharged to the outside, the gas in the second tank is decompressed, and the liquid level of the refrigerant in the second tank is raised from the lower limit. Thus, the liquid level of the refrigerant in the second tank is controlled within a predetermined range, and the pressure as the gas buffer is maintained within a predetermined range. Inspection device to do.
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