JP7361624B2 - 加熱源の寿命推定システム、寿命推定方法、および検査装置 - Google Patents
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Description
最初に、一実施形態に係る検査装置について説明する。
図1は一実施形態に係る検査装置の概略構成を示す斜視図、図2は図1の検査装置の一部を断面で示す正面図である。
次に、温度制御装置20の構成について図4を用いて説明する。図4は、ステージ10の上部構成および温度制御装置20を概略的に示す断面図であり、検査を行っている際の状態を示している。
次に、温度コントローラ30について詳細に説明する。
温度コントローラ30は、電子デバイスDの検査時に温度測定器35、例えば、電子デバイスDに組み込まれた、PNジャンクション、リングオシレータ等の温度測定回路の温度の測定信号を受け取り、その測定信号に基づいて温度制御を行う。温度コントローラ30は、可変流量バルブ53の開度を制御して一定流量で供給される冷媒の流量を設定するとともに、後述するように、LED41の出力を制御し、また、制御によっては、高速バルブ54の開閉を制御する。
u=-(SB)-1SAx-K(SB)-1・sgn(σ)
=-(SB)-1{SAx+K・sgn(σ)}
σ=Sx
SAxが線形項であり、K・sgn(σ)が非線形項である。A、Bは状態方程式の行列であり、SとKが制御パラメータである。関数sgnは不連続な関数を表していて、sgn(σ)がスライディングモードの切替関数となる。切替超平面は線形制御の枠組みで設計可能であり、スライディングモードでは、切替超平面上を、非線形項により図7に示す領域IIと領域Iを極めて短時間で行き来しながら進んでいく。すなわち、スライディングモードでは、線形項(線形制御操作量)は制御システムの状態を切替超平面上で制御誤差を最小にするようにし、非線形項(非線形制御操作量)はモデル化誤差や不確かな外乱があると制御システムの状態を切替超平面へ向かわせる。これにより、極めて高い精度で温度制御を行うことができる。なお、図7では座標の表示にx、yを用いているが、図6、図8、図9のx、yとは無関係である。
LED寿命推定システム60は、上述したように、制御部15に組み込まれており、状態空間モデルによる温度制御の特性を利用してLED41の寿命を推定する。LED41の寿命推定は、加熱機構40の複数のLED41について一括して行われる。
状態空間モデルを用いた温度制御は、システム同定を実施してプラントを特定のモデルに数式化することで、伝達関数を作成し、ある入力に対する出力を推定する。この場合、例えば、実際のプラントとモデル化されたプラントとの差分ズレをフィードバックすることによりプラントを修正し、最適フィードバック制御を実現する。例えば、上述の図6に示すように、LED41を含む加熱システムをプラント61とし、その下にこのプラント61(加熱システム)をモデル化したオブザーバ62を搭載する。オブザーバ62は、現実のプラント61との差分ズレが修正項として存在し、その差分ズレをフィードバックすることにより、プラント61を修正し、最適フィードバック制御を行う。
次に、検査装置1を用いたウエハWに対する検査処理の一例について説明する。
まず、ローダ3のFOUPから搬送装置によりウエハWを取り出してステージ10に搬送し、載置する。次いで、ステージ10を所定の位置に移動する。
以上、実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
2;検査部
3;ローダ
4;テスタ
10;ステージ
12;プローブカード
12a;プローブ
13;インターフェース
15;制御部
20;温度制御装置
30;温度コントローラ
32a;冷媒流路
35:温度測定器
40;加熱機構
41;LED
50;冷却機構
60;LED寿命推定システム
61;プラント
62;オブザーバ
64;制御システム
71;スライディングモードコントローラ
81;温度モニタ
82;ハンチング量検知部
83;LED寿命推定部
84;LED寿命通知部
D;電子デバイス
W;ウエハ
Claims (20)
- 加熱源により対象物を加熱し、温度測定器による該対象物の測定温度に基づいて、温度コントローラにより該対象物の温度をフィードバック制御する装置において、加熱源の寿命を推定する加熱源の寿命推定システムであって、
前記温度コントローラは、前記加熱源に投入されるパワーを制御するとともに、状態空間モデルを用いた温度制御を実施し、前記対象物の温度をフィードバック制御するものであり、
前記温度測定器による前記対象物の測定温度をモニタする温度モニタ部と、
前記温度モニタ部でモニタされた前記対象物の温度の安定領域における前記対象物の温度のハンチング量を検知するハンチング量検知部と、
前記ハンチング量検知部で検知された前記ハンチング量から前記加熱源の寿命を推定する寿命推定部と、
を有する、加熱源の寿命推定システム。 - 前記寿命推定部は、前記ハンチング量と前記加熱源の出力の関係を求め、その関係から前記加熱源の寿命を推定する、請求項1に記載の加熱源の寿命推定システム。
- 前記寿命推定部は、前記加熱源における前記対象物の温度の前記ハンチング量の閾値を予め設定しておき、前記閾値を前記寿命の推定の基準とする、請求項1に記載の加熱源の寿命推定システム。
- 前記加熱源はLEDである、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の加熱源の寿命推定システム。
- 前記温度コントローラは、前記加熱源を含む加熱システムをプラントとし、該プラントをモデル化したオブザーバを搭載し、前記オブザーバの前記プラントとの差分ズレをフィードバックする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の加熱源の寿命推定システム。
- 前記温度コントローラは、前記対象物の温度測定値に基づいて前記プラントおよび前記オブザーバに電力信号を含む制御信号を出力する、スライディングモード制御を含む制御を行う制御ユニットをさらに有する、請求項5に記載の加熱源の寿命推定システム。
- 加熱源により対象物を加熱し、温度測定器による該対象物の測定温度に基づいて、温度コントローラにより該対象物の温度をフィードバック制御する装置において、加熱源の寿命を推定する加熱源の寿命推定方法であって、
前記温度コントローラは、前記加熱源に投入されるパワーを制御するとともに、状態空間モデルを用いた温度制御を実施し、前記対象物の温度をフィードバック制御するものであり、
前記温度測定器による前記対象物の測定温度をモニタすることと、
モニタされた前記対象物の温度の安定領域における前記対象物の温度のハンチング量を検知することと、
検知された前記ハンチング量から前記加熱源の寿命を推定することと、
を有する、加熱源の寿命推定方法。 - 前記ハンチング量と前記加熱源の出力の関係を求め、その関係から前記寿命が推定される、請求項7に記載の加熱源の寿命推定方法。
- 前記加熱源における前記対象物の温度の前記ハンチング量の閾値を予め設定しておき、前記閾値を前記寿命の推定の基準とする、請求項7に記載の加熱源の寿命推定方法。
- 前記加熱源はLEDである、請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の加熱源の寿命推定方法。
- 前記温度コントローラは、前記加熱源を含む加熱システムをプラントとし、該プラントをモデル化したオブザーバを搭載し、前記オブザーバの前記プラントとの差分ズレをフィードバックする、請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の加熱源の寿命推定方法。
- 複数の電子デバイスが設けられた基板を載置するステージと、
前記ステージ上の基板に設けられた前記電子デバイスにプローブを電気的に接触させて当該電子デバイスを検査する検査機構と、
前記電子デバイスを加熱する加熱源を有する加熱機構と、
前記電子デバイスを冷却する冷却源を有する冷却機構と、
前記電子デバイスの温度を測定する温度測定器と、
前記温度測定器からの測定温度に基づいて、前記加熱源に投入するパワーを制御するとともに、状態空間モデルを用いた温度制御により前記電子デバイスの温度をフィードバック制御する温度コントローラと、
前記加熱源の寿命を推定する加熱源の寿命推定システムと、
を備え、
前記加熱源の寿命推定システムは、
前記温度測定器による前記電子デバイスの測定温度をモニタする温度モニタ部と、
前記温度モニタ部でモニタされた前記電子デバイスの温度の安定領域における前記電子デバイスの温度のハンチング量を検知するハンチング量検知部と、
前記ハンチング量検知部で検知された前記ハンチング量から前記加熱源の寿命を推定する寿命推定部と、
を有する、検査装置。 - 前記寿命推定部は、前記ハンチング量と前記加熱源の出力の関係を求め、その関係から前記加熱源の寿命を推定する、請求項12に記載の検査装置。
- 前記寿命推定部は、前記加熱源における前記電子デバイスの温度の前記ハンチング量の閾値を予め設定しておき、前記閾値を前記寿命の推定の基準とする、請求項12に記載の検査装置。
- 前記加熱源はLEDである、請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記温度測定器は、前記電子デバイスに組み込まれた温度測定回路である、請求項12から請求項15のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記温度コントローラは、前記ステージ、前記加熱機構、および前記冷却機構を含む加熱システムをプラントとし、該プラントをモデル化したオブザーバを搭載し、前記オブザーバの前記プラントとの差分ズレをフィードバックする、請求項12から請求項16のいずれか一項に記載の検査装置。
- 前記温度コントローラは、前記電子デバイスの温度測定値に基づいて前記プラントおよび前記オブザーバに電力信号を含む制御信号を出力する、スライディングモード制御を含む制御を行う制御ユニットをさらに有する、請求項17に記載の検査装置。
- 前記制御ユニットは、前記加熱源へ投入するパワーを操作量とするスライディングモードコントローラと、前記冷却源へ投入するパワーを操作量とする冷却モードコントローラと、前記スライディングモードコントローラの出力である線形項と非線形項のうち、前記非線形項の値により、前記スライディングモードコントローラの出力をそのまま第1の操作量として前記加熱源に出力するか、または、前記冷却モードコントローラの出力を第2の操作量として使用するかを決定する切替コントローラと、を有する、請求項18に記載の検査装置。
- 前記第2の操作量は、前記冷却モードコントローラの出力のみ、または、前記スライディングモードコントローラの出力と、前記冷却モードコントローラの出力とを加えたものである、請求項19に記載の検査装置。
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