KR100835018B1 - Pulsation reducing apparatus and inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 맥동 경감 장치 및 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명의 맥동 경감 장치는, 공간부를 남기고 냉매를 저장하는 제 1 탱크와, 제 1 탱크에 제 1 탱크보다 높은 위치에 배치된 상태로 접속되고 또한 제 1 탱크(15A) 내에 냉매를 보충하는 보충 탱크와, 제 1 탱크(15A)와 보충 탱크(15B)의 공간부를 접속하는 기체 빼기 배관을 구비하고 있다. 본 발명에 의하면, 액체가 기화하더라도 항상 맥동을 확실하게 또한 안정적으로 경감할 수 있는 맥동 경감 장치 및 검사 장치를 제공할 수 있다.
The present invention relates to a pulsation alleviation device and an inspection device. The pulsation alleviation apparatus of the present invention is connected to a first tank for storing a refrigerant while leaving a space portion, and to replenish the refrigerant in the first tank 15A while being connected to the first tank at a position higher than the first tank. A gas withdrawal piping connecting the tank and the space portion of the first tank 15A and the replenishment tank 15B is provided. According to the present invention, it is possible to provide a pulsation alleviation device and an inspection device that can reliably and reliably alleviate pulsation at all times even if the liquid vaporizes.
Description
도 1은 본 발명의 맥동 경감 장치를 적용한 검사 장치를 개념적으로 나타내는 블록도,1 is a block diagram conceptually showing an inspection apparatus to which the pulsation alleviation apparatus of the present invention is applied;
도 2는 도 1에 도시한 검사 장치의 제 1 맥동 경감 장치를 나타내는 구성도, 2 is a configuration diagram showing a first pulsation alleviation device of the inspection device shown in FIG. 1;
도 3은 도 1에 도시한 검사 장치의 제 2 맥동 경감 장치를 나타내는 구성도. FIG. 3 is a configuration diagram showing a second pulsation reducing device of the inspection device shown in FIG. 1. FIG.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 검사 장치 11 : 탑재대(기대)10: inspection device 11: mounting table (expectation)
13 : 펌프 15 : 제 1 맥동 경감 장치13: pump 15: first pulsation alleviation device
15A : 제 1 탱크 15B : 보충탱크15A:
15C : 기체 빼기 배관 15D : 릴리프 밸브15C:
16 : 제 2 맥동 경감 장치 16A : 제 2 탱크16: 2nd
16B : 제 1 액면 센서 16C : 제 2 액면 센서16B: first
16D : 공기 제어 장치 16G : 제 1 밸브16D:
16H : 제 2 밸브16H: second valve
본 발명은, 맥동 경감 장치 및 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 예컨대 펌프을 이용하여 열 매체 등의 액체를 기대 내에 순환시킬 때의 맥동에 기인하는 기대의 진동을 경감하는 맥동 경감 장치 및 이 맥동 경감 장치를 구비한 검사 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulsation reducing device and an inspection device, and more particularly, to a pulsation reducing device and a pulsation which reduce vibrations of a base due to pulsation when a liquid such as a heat medium is circulated in the base using a pump. A test apparatus provided with a reducing device.
종래는 맥동 경감 장치로서, 예컨대 다이어프램식 (diapragm type), 블레더 (bladder type) 혹은 벨로스식(bellows type) 등이 실용화되어 있다. 그러나, 이들 방식은, 모두 초기의 세트압이 높고, 저압 영역이나 부압 (negative pressure)에서는 원활하게 동작하기 어렵다. 또한, 이들 방식은, 모두 맥동을 완충하기 위한 용수철 상수가 높고, 미소한 맥동을 흡수할 수가 없다. 또한, 어느 방식도, 예컨대 영하 수십도의 저온 영역에서는 재료 강도의 관계로 사용할 수 없다. 또한, 기체 가압 방식의 맥동 경감 장치도 있지만, 봉입 기체가 액체 안으로 녹아들거나, 액체의 기화나 용존 기체의 기화 등 액체로부터의 기체 분리 등에 의해, 혹은 순환액의 압력 변화 등에 의해, 탱크 내의 액면 높이를 일정하게 유지하는 것이 어렵다.Conventionally, for example, a diaphragm type, a bladder type, a bellows type or the like has been put into practical use as a pulsation alleviation device. However, all of these systems have a high initial set pressure and are difficult to operate smoothly in a low pressure region or negative pressure. Moreover, all of these systems have high spring constants for buffering pulsations and cannot absorb minute pulsations. In addition, neither method can be used in relation to the material strength in a low temperature region of, for example, minus tens of degrees. There is also a gas pressurized pulsation reducing device, but the liquid level in the tank is caused by the inclusion gas dissolved into the liquid, gas separation from the liquid such as vaporization of the liquid or vaporization of the dissolved gas, or a change in the pressure of the circulating fluid. It is difficult to keep it constant.
또한, 특허문헌 1( 일본실용신안공개 평 제6-403383호 공보) 에는, 상기의 각 방식과는 전혀 다른 방식으로 맥동을 경감하는 공기실의 수위 컨트롤 장치가 기 재되어 있다. 이 공기실의 수위 컨트롤 장치는, 왕복 운동 펌프에 있어서의 공기실의 에어 보충의 간격을 길게 하여, 에어 보충의 번거로움을 줄임으로써 노동력 감소를 도모하고, 장시간의 안정 운전, 안정 조업을 지속할 수 있는 것을 목적으로 하는 것이다. 이 장치의 경우에는, 공기를 봉입한 흡입 에어 챔버 등의 공기실을 메인 챔버로 하여, 이 메인 챔버에, 내부의 액체를 오버 플로우에 의해 유출시켜서 얻는 수위 조정관을 마련하고, 이 수위 조정관에, 공기가 봉입 된 보조 챔버를 접속한다. 처음에는 액체가 수위 조정관으로부터 유출하는 일 없이, 맥동 감쇠, 쿠션, 용량 보상의 기능이 정상적으로 가동한다. 그러나 점차, 에어가 액체로 용해 소비되고, 수위가 상승하면, 액체가 수위 조정관을 오버 플로우하여 보조 챔버로 유출하고, 이 액체만큼 공기가 압출되고, 메인 챔버에 치환 보충되어, 장시간 필요 최소량의 공기 용량이 확보된다.In addition, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-403383) discloses a water level control device for an air chamber that reduces pulsation in a manner completely different from those described above. The water level control device of the air chamber lengthens the interval of air replenishment of the air chamber in the reciprocating pump, reduces the labor of air replenishment, reduces labor, and enables long-term stable operation and stable operation. It is aimed at being able to. In the case of this apparatus, an air chamber such as an intake air chamber in which air is sealed is used as a main chamber, and in this main chamber, a water level adjusting pipe obtained by letting out the liquid inside by overflow is provided, and in this water level adjusting pipe, Connect the auxiliary chamber with air enclosed. Initially, the pulsation damping, cushioning, and capacity compensation functions normally without the liquid flowing out of the level control tube. Gradually, however, when air is dissolved and consumed as a liquid and the water level rises, the liquid overflows the level control pipe and flows out into the auxiliary chamber, and the air is extruded by this liquid, and the main chamber is replaced and replenished, so that the minimum amount of air required for a long time. Capacity is secured.
그러나 특허문헌 1에 기재된 맥동 경감 장치의 경우에는, 펌프의 토출 측의 양압 (positive pressure) 배관에 있어서 메인 챔버를 보조 챔버의 높은 위치에 배치하여, 메인 챔버 내로 공기가 녹아들어 증량한 액체를 보조 챔버로 오버 플로우시켜, 오버 플로우하여 감량한 액체를 보조 챔버 내의 공기로 치환하는 것으로, 메인 챔버 내에서의 액체의 기화 등에 의한 승압을 상정하지 않는다. 예컨대, 반도체 웨이퍼 등의 피 처리체의 검사 장치와 같이 피 처리체를 탑재대 상에서 냉각하여, 검사시의 피 처리체를 일정한 온도로 유지하는 경우에는, 탑재대 내를 순환시 키는 냉매가 메인 챔버 내에서 기화하기 쉽고, 액체의 기화 용량이 액체로의 공기 등의 용해 용량을 웃돌아, 메인 챔버 내의 기체의 압력이 상승하고, 맥동 경감 기능을 손상하게 된다. However, in the case of the pulsation reducing device described in Patent Literature 1, in the positive pressure piping on the discharge side of the pump, the main chamber is arranged at a high position of the auxiliary chamber, and air is dissolved into the main chamber to assist the increased liquid. By overflowing the chamber and replacing the liquid lost by overflowing with the air in the auxiliary chamber, the pressure rise due to vaporization of the liquid in the main chamber is not assumed. For example, when the object to be processed is cooled on a mounting table such as an inspection device for a processing object such as a semiconductor wafer, and the object to be processed at the time of inspection is kept at a constant temperature, a refrigerant circulating in the mounting table is main. It is easy to vaporize in a chamber, and the vaporization capacity of a liquid exceeds the dissolution capacity, such as air to liquid, the pressure of the gas in a main chamber rises, and a pulsation reduction function is impaired.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 액체가 기화하더라도 항상 맥동을 확실하게 또한 안정적으로 경감할 수 있는 맥동 경감 장치 및 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in order to solve the said subject, Comprising: It aims at providing the pulsation reduction apparatus and inspection apparatus which can always reliably and reliably reduce a pulsation even if a liquid vaporizes.
본 발명의 일 측면에 따른 맥동 경감 장치는, 기대(基台) 내에 액체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프를 거쳐서 순환하는 액체를 저류하는 탱크를 구비한 장치에 이용되고, 상기 탱크 내의 액면 상의 공간부에 있는 기체를 완충체로 하여, 상기 펌프에 의한 상기 액체의 맥동을 경감하는 장치에 있어서, 상기 탱크에는 상기 액체를 저류하는 보충 탱크를 상기 탱크 내의 액면보다 상기 보충 탱크의 액면이 높은 위치가 되도록 접속하는 동시에, 상기 탱크와 상기 보충 탱크의 공간부를 기체 빼기 배관을 거쳐서 접속하고, 상기 탱크 내의 액체가 감소하여 상기 탱크 내의 공간부와 상기 보충 탱크 내의 공간 부가 상기 기체 빼기 배관을 거쳐서 연통했을 때, 상기 기체 빼기 배관을 거쳐서 상기 탱크 내의 기체를 상기 보충 탱크내의 공간부로 빼어냄과 동시에 상기 보충 탱크 내의 액체를 상기 탱크 내로 보충하는 것을 특징으로 하는 것이다.The pulsation reducing device according to an aspect of the present invention is used in a device having a pump for circulating a liquid in a base and a tank for storing a liquid circulating through the pump, the space on the liquid level in the tank. In the device for reducing the pulsation of the liquid by the pump by using the gas in the portion as a buffer, the tank has a refill tank for storing the liquid so that the liquid level of the refill tank is higher than the liquid level in the tank. When the tank and the space portion of the replenishment tank are connected via a gas degassing pipe, and the liquid in the tank is reduced so that the space portion in the tank and the space portion in the replenishment tank communicate with each other through the gas degassing pipe, The gas in the tank is drawn out through the gas bleed pipe into the space in the replenishment tank and The liquid in the tank to supplement group wherein the supplement into the tank.
본 측면에 따른 맥동 경감 장치에 있어서, 상기 탱크 및 상기 보충 탱크를 상기 펌프의 흡입 측에 각각 마련하는 것이 바람직하다. In the pulsation alleviation device according to this aspect, it is preferable to provide the tank and the replenishment tank on the suction side of the pump, respectively.
또한, 상기 맥동 경감 장치에 있어서, 상기 보충 탱크 내의 기체의 압력으로 그 공간부를 대기에 개방하는 릴리프 밸브를 마련하는 것이 바람직하다.Moreover, in the said pulsation alleviation apparatus, it is preferable to provide the relief valve which opens the space part to air | atmosphere by the pressure of the gas in the said replenishment tank.
본 발명의 다른 측면에 따른 맥동 경감 장치는, 기대 내에 액체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프을 거쳐서 순환하는 액체를 저류하는 탱크를 구비한 장치에 이용되고, 상기 탱크 내의 액면 상의 공간부에 있는 기체를 완충체로 하여, 상기 펌프에 의한 상기 액체의 맥동을 경감하는 장치에 있어서, 상기 탱크 내의 액체의 액면 상한을 검출하는 제 1 액면 센서 및 상기 탱크 내의 액체의 액면 하한을 검출하는 제 2 액면 센서를 각각 마련하고, 상기 제 1, 제 2 액면 센서의 검출 신호에 근거하여 상기 탱크 내의 액면의 높이를 소정의 범위 내로 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.A pulsation alleviation device according to another aspect of the present invention is used in an apparatus having a pump for circulating a liquid in a base, and a tank for storing a liquid circulating through the pump. In the device for reducing the pulsation of the liquid by the pump as a buffer, a first liquid level sensor for detecting the upper liquid level upper limit of the liquid in the tank and a second liquid level sensor for detecting the lower liquid level lower limit of the liquid in the tank, respectively The height of the liquid level in the said tank is controlled in a predetermined range based on the detection signal of the said 1st, 2nd liquid level sensor.
본 측면에 따른 맥동 경감 장치에 있어서, 상기 제 1 액면 센서의 검출 신호에 근거하여 상기 탱크 내로 기체를 도입하는 제 1 밸브를 마련함과 동시에, 상기 제 2 액면 센서의 검출 신호에 근거하여 상기 탱크 내의 기체를 배기하는 제 2 밸브를 마련하는 것이 바람직하다.In the pulsation alleviation device according to the present aspect, a first valve for introducing gas into the tank based on a detection signal of the first liquid level sensor is provided, and the inside of the tank is based on a detection signal of the second liquid level sensor. It is preferable to provide a second valve for exhausting the gas.
또한, 상기 맥동 경감 장치에 있어서, 상기 제 1, 제 2 액면 센서의 검출 신호에 근거하여 상기 제 1, 제 2 밸브를 개폐 제어하는 제어 장치를 마련하는 것이 바람직하다.Moreover, in the said pulsation alleviation apparatus, it is preferable to provide the control apparatus which opens and closes and controls the said 1st, 2nd valve based on the detection signal of the said 1st, 2nd liquid level sensor.
또한, 상기한 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 맥동 경감 장치에 있어서, 상기 액체는 증기압이 상기 탱크와 상기 보충탱크의 액면 높이의 차이에 의한 압력차보다 높은 열 매체인 것이 바람직하다.In addition, in the pulsation alleviation apparatus according to the first aspect of the present invention, the liquid is preferably a heat medium whose vapor pressure is higher than the pressure difference due to the difference in the liquid level between the tank and the refill tank.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 검사 장치는, 피 처리체를 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대 내에 액체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프을 거쳐서 순환하는 액체를 저류하는 탱크를 구비하고, 상기 탑재대상의 피 처리체의 검사를 하는 검사 장치에 있어서, 상기 탱크 내의 액면 상의 공간부에 있는 기체를 완충체로 하여, 상기 펌프에 의한 상기 액체의 맥동을 경감하는 맥동 경감 장치를 적어도 하나 마련한 것을 특징으로 하는 것이다.An inspection apparatus according to another aspect of the present invention includes a mounting table on which a target object is to be mounted, a pump for circulating liquid in the mounting table, and a tank for storing liquid circulating through the pump. An inspection apparatus for inspecting an object to be treated, comprising: at least one pulsation reducing device for reducing the pulsation of the liquid by the pump, using a gas in the space portion on the liquid level in the tank as a buffer; will be.
본 측면에 따른 검사 장치에 있어서, 상기한 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 맥동 경감 장치 및/또는 상기한 본 발명의 두 번째 측면에 따른 맥동 경감 장치를 가지는 것이 바람직하다.In the inspection apparatus according to this aspect, it is preferable to have the pulsation alleviation apparatus according to the first aspect of the present invention described above and / or the pulsation alleviation apparatus according to the second aspect of the present invention described above.
또한, 본 측면에 따른 검사 장치에 있어서, 상기 액체는 증기압이 상기 탱크와 상기 보충 탱크의 액면 높이의 차이에 의한 압력차보다 높은 열 매체인 것이 바람직하다.Further, in the inspection apparatus according to the present aspect, it is preferable that the liquid is a thermal medium whose vapor pressure is higher than the pressure difference caused by the difference in the liquid level between the tank and the refill tank.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 검사 장치는, 피 처리체를 탑재하는 탑재대와, 상기 탑재대 내에 액체를 순환시키는 펌프와, 상기 펌프를 거쳐서 순환하는 액체를 저장하는 탱크를 구비하고, 상기 탑재대 상의 피 처리체의 검사를 하는 검사 장치에 있어서, 적어도 상기 펌프의 상기 액체를 흡입하는 쪽에 상기 펌프에 의한 상기 액체의 맥동을 경감하는 맥동 경감 장치를 마련한 것을 특징으로 하는 것이다.On the other hand, the inspection apparatus according to another aspect of the present invention includes a mounting table on which the object to be processed is mounted, a pump for circulating the liquid in the mounting table, a tank for storing the liquid circulating through the pump, An inspection apparatus for inspecting an object to be processed on the mounting table, characterized in that a pulsation alleviation device for reducing the pulsation of the liquid by the pump is provided at least on the suction side of the liquid of the pump.
본 측면에 따른 검사 장치에 있어서, 상기 탱크 내의 액면 상의 공간부에 있는 기체를 완충체로 하여, 상기 펌프에 의한 상기 액체의 맥동을 경감하는 맥동 경감 장치를 적어도 하나 마련하는 것이 바람직하다. In the inspection apparatus according to this aspect, it is preferable to provide at least one pulsation reducing device for reducing pulsation of the liquid by the pump, using a gas in the space portion on the liquid level in the tank as a buffer.
또한, 본 측면에 따른 검사 장치에 있어서, 상기 맥동 경감 장치는, 상기한 본 발명의 첫 번째 측면에 따른 맥동 경감 장치 및/또는 상기한 본 발명의 두 번째 측면에 따른 맥동 경감 장치를 가지는 것이 바람직하다.Further, in the inspection apparatus according to this aspect, the pulsation alleviation device preferably has a pulsation alleviation device according to the first aspect of the present invention and / or a pulsation alleviation apparatus according to the second aspect of the present invention. Do.
또한, 본 측면에 따른 검사 장치에 있어서, 상기 액체는 증기압이 상기 탱크와 상기 보충 탱크의 액면 높이의 차이에 의한 압력차보다 높은 열 매체인 것이 바람직하다.Further, in the inspection apparatus according to the present aspect, it is preferable that the liquid is a thermal medium whose vapor pressure is higher than the pressure difference caused by the difference in the liquid level between the tank and the refill tank.
(실시예)(Example)
이하, 도 1 ~ 도 3에 나타내는 실시 형태에 근거하여 본 발명을 설명한다. 또한, 도 1은 본 발명의 맥동 경감 장치를 적용한 검사 장치를 개념적으로 나타내는 블록도, 도 2는 도 1에 나타내는 검사 장치의 제 1 맥동 경감 장치를 나타내는 구성도, 도 3은 도 1에 나타내는 검사 장치의 제 2 맥동 경감 장치를 나타내는 구성도이다. 각 도면 중, 실선으로 나타낸 화살표는 냉매의 흐름을 나타내고, 파선으로 나타낸 화살표는 기체의 흐름을 나타낸다. Hereinafter, this invention is demonstrated based on embodiment shown to FIGS. 1-3. 1 is a block diagram conceptually showing a test apparatus to which the pulsation reducing device of the present invention is applied, FIG. 2 is a configuration diagram showing a first pulsation reducing device of the test apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a test shown in FIG. 1. It is a block diagram which shows the 2nd pulsation alleviation apparatus of an apparatus. In each figure, the arrow shown by the solid line shows the flow of a refrigerant | coolant, and the arrow shown by the broken line shows the flow of gas.
본 실시 형태의 검사 장치(10)는, 예컨대 도 1에 도시하는 바와 같이, 피 처 리체(예컨대, 반도체 웨이퍼)(W)를 탑재하는 탑재대(11)와, 탑재대(11)와 순환 배관(12)을 거쳐서 접속되고 또한 탑재대(11) 내로 냉매를 공급하여 순환시키는 펌프(13)와, 펌프(13)를 거쳐서 탑재대(11)로부터 순환 배관(12)을 순환하는 승온 후의 냉매를 본래의 온도까지 냉각하는 열 교환기(14)를 구비하고, 탑재대(11) 상의 반도체 웨이퍼(W)를 냉매에 의해서 냉각하여 소정의 온도로 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 하도록 구성되어 있다. 탑재대(11)는, 검사시에, 반도체 웨이퍼(W)와 프로브 카드(도시하지 않음)를 접촉시키기 위해서 수평 방향 및 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다. As shown in FIG. 1, for example, the inspection apparatus 10 according to the present embodiment includes a mounting table 11 on which a treatment body (for example, a semiconductor wafer) W is mounted, a mounting table 11, and a circulation pipe. The
탑재대(11)는, 냉매에 의해서 냉각되고, 예컨대 영하 수십 도에서 영상 150℃의 범위 내의 적절한 온도로 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 할 수 있도록 되어 있다. 이때 사용되는 냉매로서는, 예컨대 불소계의 불활성 액체(스미토모 스리엠사제 플루오리너트(Fluorinert)(상품명), 솔베이솔렉시스사(Solvay Solexis, Inc)제 가르덴(Galden)(상표명) 등)를 이용할 수 있다. The mounting table 11 is cooled by a coolant, and, for example, the electrical characteristics of the semiconductor wafer W can be inspected at an appropriate temperature within a range of minus tens of degrees to an image of 150 ° C. As the refrigerant used at this time, for example, a fluorine-based inert liquid (Fluorinert (trade name) manufactured by Sumitomo SriM Corporation, Galden (trade name) manufactured by Solvay Solexis, Inc., etc.) may be used. have.
펌프(13)로 냉매를 순환시킬 때에, 냉매의 맥동으로 탑재대(11) 및 순환 배관(12)이 약간 진동한다. 탑재대(11)의 진동은, 반도체 웨이퍼(W)와 프로브 카드의 접촉압에 영향을 미쳐, 반도체 웨이퍼(W)의 검사에 악영향을 미치는 우려가 있다. 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 집적 회로가 고밀도화하여 배선층이나 절연층이 박막화할 정도로 맥동의 영향이 현저히 나타난다. 그래서, 본 실시 형태에서는 펌프(13)에 의한 맥동을 경감하기 위해, 순환배관(12)에 제 1, 제 2 맥동 경감 장치(15, 16)가 마련되어 있다. 제 1 맥동 경감 장치(15)는, 펌프(13)에 의해서 냉 매를 흡인하는 부압측에 배치되고, 제 2 맥동 경감 장치(16)는, 펌프(13)로부터 냉매를 토출하는 양압측에 배치되어 있다.When the refrigerant is circulated by the
제 1 맥동 경감 장치(15)는, 예컨대 도 2에 도시하는 바와 같이, 순환 배관(12)에 배치되어 공간부를 남기고 냉매를 저장하는 제 1 탱크(15A)와, 제 1 탱크(15A)와 같이 순환 배관(12)에 접속되어 공간부를 남기고 제 1 탱크(15A)로의 보충용 냉매를 저장하는 보충 탱크(15B)를 구비하여, 제 1 탱크(15A)의 공간부의 공기 등의 기체가 맥동을 경감하는 완충체로서 작용하도록 구성되어 있다. For example, as shown in FIG. 2, the first
보충 탱크(15B)는, 제 1 탱크(15A)보다 액면이 높은 위치에 배치되어 있고, 후술한 바와 같이 제 1 탱크(15A) 내의 냉매가 기화하여 공간부의 압력이 높아짐과 동시에 액체량이 감소하여 액면이 저하했을 때 제 1 탱크(15A) 내로 냉매를 보충하여, 제 1 탱크(15A) 내의 냉매의 액면을 일정하게 유지한다. The
즉, 제 1 탱크(15A)와 보충 탱크(15B)는 기체 빼기 배관(15C)을 거쳐서 접속되어 있다. 기체 빼기 배관(15C)의 제 1 탱크(15A)와의 접속부는, 통상, 공간부의 약간 하방의 냉매 중에 위치하고, 기체 빼기 배관(15C)의 보충 탱크(15B)와의 접속부는, 항상 공간부에 위치하고 있다. 이 때문에, 제 1 탱크(15A)의 공간부와 보충 탱크(15B)의 공간부는, 통상적으로 차단되어 있다. 그러나, 제 1 탱크(15A) 내의 냉매가 기화하고, 액체량이 감소함과 동시에 공간부의 압력이 높아져 냉매의 액면이 저하하고, 액면이 기체 빼기 배관(15C)과의 접속부에 달하면, 제 1 탱크(15A)의 공간부와 보충 탱크(15B)의 공간부가 연통하여, 제 1 탱크(15A) 내의 기체가 보충 탱크(15B)의 공간부로 이동하여, 보충 탱크(15B)의 공간부의 압력이 상승한다. That is, 15 A of 1st tanks and 15 B of replenishment tanks are connected through 15C of gas releasing piping. The connection part with 15 A of 1st tanks of the gas discharge piping 15C is normally located in the refrigerant slightly below the space part, and the connection part with the
보충 탱크(15B)의 공간부에는 릴리프 밸브(15D)가 부착되고, 이 릴리프 밸브(15D)는 소정의 압력(예컨대, 0.lKg/cm2G)를 넘으면 공간부를 자동으로 대기로 개방하고, 보충 탱크(15B) 내의 기체(기화한 냉매를 포함한다)를 대기 측으로 방출한다. 기체의 방출로 보충 탱크(15B) 내의 공간부의 압력이 저하하면, 릴리프 밸브(15D)가 자동으로 닫히게 되어 있다. 이때, 보충 탱크(15B)는, 제 1 탱크(15A)보다 높은 위치에 배치되어 있기 때문에, 제 1 탱크(15A) 내의 냉매와 보충 탱크(15B) 내의 냉매와의 액압차로 보충 탱크(15B) 내의 냉매가 제 1 탱크(15A) 내에 보충되고, 제 1 탱크(15A) 내의 액면을 원래대로 되돌려, 기체 빼기 배관(15C)과의 접속부를 봉지하여, 제 1 탱크(15A)와 보충탱크(15B)의 공간부를 차단한다.A
또한, 제 2 맥동 경감 장치(16)는, 예컨대 도 3에 도시하는 바와 같이, 순환 배관(12)에 접속되어 공간부를 남기고 냉매를 저장하는 제 2 탱크(16A)와, 제 2 탱크(16A) 내의 냉매의 액면을 검출하는 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)와, 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)에 전기적으로 접속되고 또한 이들 센서(16B, 16C)로부터의 검출 신호에 근거하여 작동하는 공기 제어 장치(16D)를 구비하고, 제 2 탱크(16A)의 공간부를 채우는 공기 등의 기체가 펌프(13)로부터 냉매를 토출할 때의 맥동을 경감하는 완충체로서 작용하도록 구성되어 있다. In addition, the 2nd
제 2 탱크(16A)에는 공기 배관(16E)이 접속되어, 후술하는 바와 같이 공기 배관(16E)을 거쳐서 공장 내의 건조 공기를 제 2 탱크(16A) 내에 도입함과 동시에 제 2 탱크(16 A) 내의 기체를 외부로 배출한다. 즉, 공기 배관(16E)에는 상류에서 하류 측을 향하여 조압 밸브(16F), 제 1, 제 2 밸브(16G, 16H)가 순차적으로 배치되고, 조압 밸브(16F)에 의해서 건조 공기를 소정의 압력으로 조정하고, 제 1, 제 2 밸브(16G, 16H)를 거쳐서 제 2 탱크(16A) 내로 건조공기를 도입하여, 방출하도록 하고 있다. 제 1, 제 2 밸브(16G, 16H)의 사이에는 공기 배관(16E)과 제 2 탱크(16A)를 접속하는 분기관이 마련되어 있다. 이 분기관에는 시보리(16I)가 마련되어, 시보리(16I)에 의해서 분기관을 흐르는 공기의 유량을 제한하고 있다. 제 1, 제 2 밸브(16G, 16H)는 모두 공기 제어 장치(16D)에 전기적으로 접속되어, 공기 제어 장치(16D)의 제어하에서 개폐한다.An
제 1 액면 센서(16B)는, 제 2 탱크(16A) 내의 액면이 올라가 상한에 달하고, 그 액면을 검출하면, 검출 신호를 공기 제어 장치(16D)에 송신한다. 공기 제어 장치(16D)는, 제 1 액면 센서(16B)의 검출 신호에 근거하여 제 1 밸브(16G)를 열어 공기 배관(16E) 및 그 분기관을 거쳐서 제 2 탱크(16A) 내에 건조 공기를 도입하여 가압하고, 냉매의 액면을 내린다. 제 2 액면 센서(16C)는, 제 2 탱크(16A) 내의 액면이 내려가 하한에 달하고, 그 액면을 검출하면, 검출 신호를 공기 제어 장치(16D)에 송신한다. 공기 제어 장치(16D)는, 제 2 액면 센서(16C)의 검출 신호에 근거하여 제 2 밸브(16H)를 열어 분기관 및 공기 배관(16E)을 거쳐서 제 2 탱크(16A) 내의 기체를 배출하여 감압하고, 냉매의 액면을 상승시킨다.The first
따라서, 공기 제어 장치(16D)는, 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)의 검출 신호에 근거하여 제 1, 제 2 밸브(16G, 16H)를 개폐하고, 제 2 탱크(16A) 내의 공간부의 기체 압력을 일정하게 유지하는 것에 의해 냉매의 액면 높이를 일정하게 유지 하고 있다. 또한, (16J)는, 제 2 탱크(16A) 내의 냉매부와 공간부를 연통시키는 연통관으로, 이 연통관(16J)에 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)가 설치되어 있다. Therefore, the
다음에, 동작에 대하여 설명한다. 반도체 웨이퍼(W)의 검사를 할 때에는, 펌프(13)가 구동하여 탑재대(11) 내에 일정한 유량으로 냉매를 순환시켜 탑재대(11)를 냉각한다. 탑재대(11)가 냉각됨으로써, 그 위의 반도체 웨이퍼(W)가 검사시에 발열해도 냉각되고, 소정의 온도로 유지된다. 펌프(13)로 냉매를 흡인하고, 토출할 때에 냉매가 맥동하지만, 본 실시 형태에서는 제 1, 제 2 맥동 경감 장치(15, 16)가 작용하여, 맥동을 경감하고, 그로 하여 탑재대(11) 및 순환 배관(12)의 진동을 억제하여, 방지할 수 있고, 검사의 신뢰성을 높일 수 있다.Next, the operation will be described. When inspecting the semiconductor wafer W, the
즉, 펌프(13)가 구동하여 냉매를 흡인하면, 냉매가 제 1 맥동 경감 장치(15)의 제 1 탱크(15A)를 지날 때에, 제 1 탱크(15A) 내의 공간부의 공기 등의 기체가 완충체가 되어, 펌프(13)의 흡인측의 맥동을 경감한다. 또한, 펌프(13)로부터 냉매를 토출하면, 냉매가 순환 배관(12)을 거쳐서 열교환기(14)를 지나, 여기서 냉매가 냉각된 후, 제 2 맥동 경감 장치(16)의 제 2 탱크(16A)를 지난다. 냉매가 제 2 탱크(16A)를 지날 때에, 제 2 탱크(16A) 내의 공간부의 공기 등의 기체가 완충체가 되어, 펌프(13)의 토출 측의 맥동을 경감한다.That is, when the
이와 같이 펌프(13)에 의한 냉매의 흡인, 토출 동작에 의해서 냉매가 맥동하더라도, 제 1 맥동 경감 장치(15)에 의해서 흡인 측의 맥동을 경감하고, 제 2 맥동 경감 장치(16)에 의해서 토출 측의 맥동을 경감하기 위해, 탑재대(11) 및 순환 배관(12)의 맥동에 의한 진동을 각별히 억제하여, 혹은 방지할 수 있어, 반도체 웨이 퍼(W)의 검사의 신뢰성을 높일 수 있다. In this way, even if the refrigerant pulsates due to the suction and discharge operation of the refrigerant by the
그런데, 검사를 계속하면 제 1 맥동 경감 장치(15)에서는, 제 1 탱크(15A) 내에서 펌프 흡입압의 음압(negative pressure)의 작용에 의해 냉매가 기화하고, 서서히 냉매가 감소함과 동시에 공간부의 압력이 상승하여 액면이 저하한다. 제 1 탱크(15A) 내에서 냉매의 액면이 저하하여, 기체 빼기 배관(15C)과의 접속부에 달하면, 제 1 탱크(15A)의 공간부와 보충탱크(15B)의 공간부가 연통한다. 제 1 탱크(15A)의 공간부는, 보충 탱크(15B)의 공간부보다 압력이 높기 때문에, 제 1 탱크(15A) 내의 기체가 보충 탱크(15B) 내의 공간부로 이동하여, 보충 탱크(15B)의 공간부의 압력이 상승한다. However, if the inspection is continued, in the first
보충 탱크(15B)에서는 릴리프 밸브(15D)가 작동하여 공간부가 대기 측으로 개방되어, 공간부의 기체를 방출함과 동시에 제 1 탱크(15A)로 냉매를 보충한다. 기체의 방출에 의해서, 보충 탱크(15B) 내의 공간부의 압력이 낮아지고, 릴리프 밸브(15D)가 닫힌다. 이에 따라, 보충 탱크(15B) 내의 냉매와 제 1 탱크(15A) 내의 냉매의 액면 높이의 차이로 보충 탱크(15B)로부터 제 1 탱크(15A) 내로 냉매가 보충된다. 제 1 탱크(15A)에서는 액면이 상승하여, 초기의 액면 높이로 되돌아감과 동시에 기체 빼기 배관(15C)과의 접속부를 봉지하여 보충 탱크(15B)와 차단하여, 통상적인 맥동 경감 작용을 지속한다.In the
또한, 제 2 맥동 경감 장치(16)에서는 제 1 맥동 경감 장치(15)와 반대로 제 2 탱크(16A) 내에서 펌프 토출압의 양압의 작용에 의해 기체가 냉매에 용해한다. 제 2 탱크(16A) 내에서 기체의 용해에 의해 냉매의 액면이 상승하고, 제 1 액면 센서(16B)가 그 액면을 검출하면, 공기 제어 장치(16D)는 제 1 액면 센서(16B)로부터의 검출 신호에 근거하여 제 1 밸브(16G)를 열고, 공기 배관(16E)으로부터 건조 공기를 제 2 탱크(16A) 내에 도입하여, 액면을 낮춘다. 액면이 본래대로 되돌아가, 제 1 액면 센서(16B)부터의 검출 신호가 없어지면, 공기 제어 장치(16D)는 제 1 밸브(16G)를 닫고, 건조 공기의 도입을 정지한다.In addition, in the second
또한, 펌프(13)의 토출량이 변동한 경우에도 제 2 탱크(16A) 내의 냉매의 액면 높이가 변동한다. 토출량이 증가하여 제 2 탱크(16A) 내에서 냉매의 액면이 상승하고, 제 1 액면 센서(16B)가 그 액면을 검출하면, 공기 제어 장치(16D)는 제 1 액면 센서(16B)로부터의 검출 신호에 근거하여 제 1 밸브(16G)를 열고, 공기 배관(16E)으로부터 건조 공기를 제 2 탱크(16A) 내로 도입하여, 액면을 낮춘다. 액면이 본래대로 되돌아가, 제 1 액면 센서(16B)로부터의 검출 신호가 없어지면, 공기 제어 장치(16D)는 제 1 밸브(16G)를 닫고, 건조 공기의 도입을 정지한다. 반대로 토출량이 감소하여 액면이 저하하면, 제 2 액면 센서(15C)가 작동하여, 공기 제어 장치(16D)을 거쳐서 제 2 밸브(16H)를 열어, 제 2 탱크(16A) 내의 기체를 배기하여 액면을 상승시킨다.In addition, even when the discharge amount of the
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 의하면, 펌프(13)의 냉매 흡인 측에 제 1 맥동 경감 장치(15)를 마련하고, 제 1 맥동 경감 장치(15)는, 공간부를 남겨 냉매를 저장하는 제 1 탱크(15A)와, 제 1 탱크(15A)에 이것보다 높은 위치에 배치된 상태로 접속되고 또한 제 1 탱크(15A) 내에 냉매를 보충하는 보충 탱크(15B)와, 제 1 탱크(15A)와 보충 탱크(15B)의 공간부를 접속하는 기체 빼기 배관(15C)을 구 비하여, 제 1 탱크(15A) 내의 공간부에 있는 기체를 완충체로 하여, 펌프(13)에 의한 냉매의 맥동을 경감하고 있을 때에, 제 1 탱크(15A) 내의 냉매가 기화하여 감소함과 동시에 공간부의 압력이 상승하여 액면이 저하하고, 제 1 탱크(15A) 내의 공간부와 보충 탱크(15B) 내의 공간 부가 기체 빼기 배관(15C)을 거쳐서 연통했을 때, 기체 빼기 배관(15C)을 거쳐서 제 1 탱크(15A) 내의 기체를 보충 탱크(15B) 내의 공간부로 빼어냄과 동시에 액압 차이에 근거하여 보충 탱크(15B) 내의 냉매를 제 1 탱크(15A) 안으로 보충하도록 했기 때문에, 제 1 탱크(15A) 안의 기체는 기체 빼기 배관(15C)을 거쳐서 보충 탱크(15B)와 연휴하여 항상 일정한 압력으로 유지되며, 항상 맥동을 확실하고 또한 안정적으로 경감할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the first
또한, 제 1 탱크(15A) 안의 공간부와 보충 탱크(15B) 안의 공간부가 연통했을 때, 보충 탱크(15B) 안의 기체의 압력으로 그 공간부를 대기에 개방하는 릴리프 밸브(15D)를 마련했기 때문, 보충 탱크(15B) 안의 냉매를 제 1 탱크(15A)로 보충하여 제 1 탱크(15A) 안의 공간부의 기체의 압력을 일정하게 유지할 수 있고, 또한 안정된 맥동 경감 작용을 유지할 수 있다.Moreover, when the space part in the
또한, 본 실시 형태에 의하면, 펌프(13)의 냉매 토출 측에 제 2 맥동 경감 장치(16)를 마련하였으며 제 2 맥동 경감 장치(16)는 공간부를 남기고 냉매를 저장하는 제 2 탱크(16A)와, 제 2 탱크(16A) 내의 냉매의 액면 상한을 검출하는 제 1 액면 센서(16B)와, 제 2 탱크(16A) 내의 냉매의 액면 하한을 검출하는 제 2 액면 센서(16C)를 구비하고, 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)의 검출 신호에 근거하여 제 2 탱크(16A) 내의 액면의 높이를 소정의 범위 내로 제어한다. 즉, 제 2 탱 크(16A) 내의 액면 상의 공간부에 있는 기체를 완충체로 하여, 펌프(13)에 의한 냉매의 맥동을 경감하고 있을 때에, 제 2 탱크(16A) 내에서 펌프 토출압의 양압의 작용에 의해 기체가 냉매에 용해하는 등 하여 액면이 상승하더라도 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)의 검출 신호에 근거해서 제 2 탱크(16A) 내의 냉매의 액면 높이를 일정하게 하여 공간부의 기체의 압력을 일정하게 유지하여 항상 맥동을 확실하고 또한 안정적으로 경감할 수 있다.Moreover, according to this embodiment, the 2nd
또한, 제 1 액면 센서(16B)의 검출 신호에 근거하여 제 2 탱크(16A) 내로 건조 공기를 도입하는 제 1 밸브(16G)를 마련함과 동시에, 제 2 액면 센서(16C)의 검출 신호에 근거하여 제 2 탱크(16A) 내의 기체를 배기하는 제 2 밸브(16H)를 마련하고, 또한, 제 1, 제 2 액면 센서(16B, 16C)의 검출 신호에 근거하여 제 1, 제 2 밸브(16G, 16H)를 개폐 제어하는 공기 제어 장치(16D)를 마련했기 때문에, 제 2 탱크(16A) 내의 공간부의 기체의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.Moreover, based on the detection signal of the 1st
또한, 본 실시 형태에 의하면, 검사 장치(10)의 냉매의 순환 배관(12)의 펌프(13)의 흡인측 및 토출 측 각각에 제 1, 제 2 맥동 경감 장치(15, 16)를 마련했기 때문, 탑재대(11) 및 순환 배관(12)의 진동을 확실하게 억제하고, 혹은 방지하여 반도체 웨이퍼(W)의 검사의 신뢰성을 높일 수 있다. Moreover, according to this embodiment, the 1st, 2nd
또한, 상기 실시 형태에서는 제 1, 제 2 맥동 경감 장치(15, 16)를 검사 장치(10)에 마련한 경우에 대하여 설명했으나, 본 발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것이 아니라, 반도체 웨이퍼(W) 등의 피 처리체의 온도를 제어하는 탑재대를 구비한 반도체 제조 장치나, 기대 내에 열 매체 등의 액체가 순환시키는 액체 순환 회 로에 널리 적용할 수 있다. In addition, in the said embodiment, although the case where the 1st, 2nd
본 발명은, 반도체 제조 장치, 예컨대 검사 장치에 적합하게 이용할 수 있다.This invention can be used suitably for a semiconductor manufacturing apparatus, for example, an inspection apparatus.
위에서는 그 예시적인 실시 예를 본 발명이 사용하여 개시하고 설명하였지만, 첨부된 청구 범위에서 개시되고 주장되는 본 발명의 신규하고 진보한 개념에서 벗어나지 않는 한, 당업자들이 개시된 구성에 대하여 수많은 정정 및 부가를 할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.While the exemplary embodiments have been disclosed and described using the invention above, numerous modifications and additions to the disclosed arrangements will be made by those skilled in the art without departing from the novel and advanced concepts of the invention as disclosed and claimed in the appended claims. Should be interpreted as possible.
본 발명에 의하면, 액체가 기화하더라도 항상 맥동을 확실하게 또한 안정적으로 경감할 수 있는 맥동 경감 장치 및 검사 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a pulsation alleviation device and an inspection device that can reliably and reliably alleviate pulsation at all times even if the liquid vaporizes.
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2006
- 2006-07-13 KR KR1020060065669A patent/KR100835018B1/en active IP Right Grant
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