KR101358504B1

KR101358504B1 - 냉각 장치의 운전 방법 및 검사 장치

Info

Publication number: KR101358504B1
Application number: KR1020120027094A
Authority: KR
Inventors: 마사따까 핫따
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-19
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2014-02-05
Also published as: KR20120106927A; US20120234528A1; CN102692938B; CN102692938A; US9310814B2; TW201303330A; JP5632317B2; JP2012199341A; TWI540326B

Abstract

본 발명의 과제는 검사 장치에 사용되는 냉각 장치의 소비 에너지를 절감할 수 있는 냉각 장치의 운전 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 냉각 장치의 운전 방법은 냉각 장치(13) 및 가열 장치(14)를 통해 온도 조절 가능한 웨이퍼 척(11) 상에 반도체 웨이퍼(W)를 적재하여, 제어 장치(15)의 제어 하에서 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사 및 반도체 웨이퍼(W)의 고온 검사를 행할 때에, 제어 장치(15)의 제어 하에서 웨이퍼 척(11)을 냉각하는 냉각 장치를 제어하는 방법이며, 저온 검사를 행할 때에는 제어 장치(15)를 통해 냉각 장치(13)를 연속적으로 운전하고, 고온 검사를 행할 때에는 제어 장치(15)를 통해 고온 검사의 개시에 맞추어 냉각 장치(13)를 적어도 1회 정지한다.

Description

냉각 장치의 운전 방법 및 검사 장치 {COOLING DEVICE OPERATING METHOD AND INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 고온 검사 및 저온 검사를 행하는 검사 장치 및 상기 검사 장치에 사용되는 냉각 장치의 운전 방법에 관한 것이다.

종래의 검사 장치는, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 반송하는 로더실(L)과, 로더실(L)로부터 반송된 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행하는 프로버실(P)과, 제어 장치(도시하지 않음)를 구비하여, 제어 장치의 제어 하에서, 반도체 웨이퍼(W)를 로더실(L)로부터 프로버실(P)로 반송하고, 프로버실(P) 내에서 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행한 후, 반도체 웨이퍼(W)를 원래 상태로 복귀시키도록 구성되어 있다.

프로버실(P)은, 도 4에 도시한 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)를 적재하고 또한 온도 조절 가능한 웨이퍼 척(1)과, 웨이퍼 척(1)을 X, Y방향으로 이동시키는 XY 테이블(2)과, 이 XY 테이블(2)을 통해 이동하는 웨이퍼 척(1)의 상방에 배치된 프로브 카드(3)와, 프로브 카드(3)의 복수의 프로브(3A)와 웨이퍼 척(1) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 복수의 전극 패드를 정확하게 위치 정렬하는 얼라인먼트 기구(4)를 구비하고 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이 프로버실(P)의 헤드 플레이트(5)에는 테스터의 테스트 헤드(T)가 선회 가능하게 배치되고, 테스트 헤드(T)와 프로브 카드(3)는 퍼포먼스 보드(도시하지 않음)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 웨이퍼 척(1) 상의 반도체 웨이퍼(W)를, 예를 들어 저온 영역으로부터 고온 영역 사이에서 반도체 웨이퍼(W)의 검사 온도를 설정하고, 테스터의 신호를 테스트 헤드(T)를 통해 프로브(3A)로 송신하여, 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사나 고온 검사를 행한다.

반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사를 하는 경우에는, 일반적으로 도 4에 도시한 바와 같이 웨이퍼 척(1)에 연결된 냉각 장치(6)에 의해 냉매를 소정의 온도로 냉각하고, 그 냉매를 웨이퍼 척(1) 내의 냉매 통로를 순환시켜 반도체 웨이퍼(W)를, 예를 들어 －수10℃의 저온 영역까지 냉각한다. 본 출원인은 특허 문헌 1에 있어서 웨이퍼 척(1)을 순환하는 냉매를 항상 일정한 온도로 유지할 수 있는 냉각 가열 장치를 제안하였다. 이 냉각 가열 장치는 스털링 냉동기의 1차 냉매를 사용하여 웨이퍼 척을 순환하는 2차 냉매를 냉각, 가열하여 2차 냉매를 소정의 마이너스 영역의 온도를 유지하는 것으로, 지금까지의 냉각 장치와 비교하여 냉각 회로가 간소화되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에는 진공 처리 장치에 사용되는 냉각 장치가 기재되어 있다. 이 냉각 장치는, 특허 문헌 1의 기술과 같이 2차 냉매에 의해 냉각 대상물(진공실의 샤워 플레이트)을 냉각하는 것이 아니라, 1차 냉매로 직접 샤워 플레이트를 냉각하고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2006-060361 일본 특허 출원 공개 제2006-308273

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 냉각 장치는, 검사 장치에서의 저온 검사, 고온 검사의 구별 없이, 검사 장치의 가동과 동시에 냉각 장치가 구동하고, 고온 검사를 행하고 있을 때라도 냉온 검사에 대비하여 소정의 저온으로 냉각된 2차 냉매를 냉각 장치에 항상 유지하도록 하고 있으므로, 고온 검사를 행하고 있는 동안에도 냉각 장치의 운전에 의한 에너지가 소비되어, 에너지 절약상 바람직하지 않았다.

한편, 특허 문헌 2의 기술에서는, 단순히 진공실의 샤워 플레이트를 냉각하기 위해 설치된 것으로, 검사 장치와 같이 고온과 저온을 구분지어 사용하는 일이 없으므로, 검사 장치와 같은 문제는 없다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 검사 장치에 사용되는 냉각 장치의 소비 에너지를 절감할 수 있는 냉각 장치의 운전 방법 및 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 청구항 1에 기재된 냉각 장치의 운전 방법은, 냉각 장치 및 가열 장치를 통해 온도 조절 가능한 적재대 상에 피검사체를 적재하여, 제어 장치의 제어 하에서 상기 피검사체의 저온 검사 및 상기 피검사체의 고온 검사를 행할 때에, 제어 장치의 제어 하에서 상기 적재대를 냉각하는 냉각 장치를 제어하는 방법이며, 상기 저온 검사를 행할 때에는 상기 제어 장치를 통해 상기 냉각 장치를 연속적으로 운전하고, 상기 고온 검사를 행할 때에는 상기 제어 장치를 통해 상기 고온 검사의 개시에 맞추어 상기 냉각 장치를 적어도 1회 정지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 2에 기재된 냉각 장치의 운전 방법은, 냉각 장치 및 가열 장치를 통해 온도 조절 가능한 적재대 상에 피검사체를 적재하여, 제어 장치의 제어 하에서 상기 피검사체의 저온 검사 및 상기 피검사체의 고온 검사를 행할 때에, 상기 적재대를 냉각하는 냉각 장치를, 상기 냉각 장치에 설치된 전용 제어 장치의 제어 하에서 제어하는 방법이며, 상기 저온 검사를 행할 때에는 상기 전용 제어 장치를 통해 상기 냉각 장치를 연속적으로 운전하고, 상기 고온 검사를 행할 때에는 상기 전용 제어 장치를 통해 상기 고온 검사의 개시에 맞추어 상기 냉각 장치를 적어도 1회 정지시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 3에 기재된 냉각 장치의 운전 방법은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 고온 검사를 종료할 때까지, 상기 냉각 장치를 간헐적으로 운전, 정지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 4에 기재된 냉각 장치의 운전 방법은, 피검사체를 적재하는 온도 조절 가능한 적재대와, 상기 적재대를 가열하는 가열 장치와, 상기 적재대를 냉각하는 냉각 장치와, 상기 가열 장치 및 상기 냉각 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치를 통해 상기 냉각 장치 및 상기 가열 장치를 제어하여 상기 피검사체의 저온 검사 및 고온 검사를 행하는 검사 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 고온 검사를 행할 때에는 상기 고온 검사의 개시에 맞추어 상기 냉각 장치를 적어도 1회 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 5에 기재된 검사 장치는, 피검사체를 적재하는 온도 조절 가능한 적재대와, 상기 적재대를 가열하는 가열 장치와, 상기 적재대를 냉각하는 냉각 장치와, 상기 가열 장치 및 상기 냉각 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치를 통해 상기 냉각 장치 및 상기 가열 장치를 제어하여 상기 피검사체의 저온 검사 및 고온 검사를 행하는 검사 장치에 있어서, 상기 냉각 장치에 전용 제어 장치를 설치하고, 상기 전용 제어 장치는, 상기 고온 검사를 행할 때에는 상기 고온 검사의 개시에 맞추어 상기 냉각 장치를 적어도 1회 정지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 청구항 6에 기재된 검사 장치는, 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 발명에 있어서, 상기 고온 검사를 종료할 때까지, 상기 냉각 장치를 간헐적으로 운전, 정지하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 검사 장치에 사용되는 냉각 장치의 소비 에너지를 절감할 수 있는 냉각 장치의 운전 방법 및 검사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 검사 장치의 일 실시 형태를 도시하는 블록도.
도 2의 (a) 내지 (c)는 각각 반도체 웨이퍼의 검사를 행할 때의 냉각 장치의 운전 방법을 설명하기 위한 타임차트이고, (a)는 본 발명의 냉각 장치의 운전 방법의 일 실시 형태를 도시하는 것으로, 고온 검사를 할 때에 냉각 장치를 정지하고, 저온 검사를 개시할 때에 냉각 장치를 운전하는 경우를 도시하는 도면, (b)는 본 발명의 냉각 장치의 운전 방법의 다른 실시 형태를 도시하는 것으로, 고온 검사를 할 때에 냉각 장치를 정지하고, 저온 검사를 개시할 때까지의 동안에 간헐적으로 운전, 정지를 반복하는 경우를 도시하는 도면, (c)는 종래의 냉각 장치의 운전 방법을 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 검사 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 4는 종래의 적재 장치를 구비한 검사 장치를 도시하는 정면도.

이하, 도 1 내지 도 3에 도시하는 실시 형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.

(제1 실시 형태)

본 실시 형태의 검사 장치(10)는, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)를 적재하는 온도 조절 가능한 적재대(웨이퍼 척)(11)와, 웨이퍼 척(11)의 온도를 검출하는 온도 센서(12)와, 웨이퍼 척(11)을 냉각하는 냉각 장치(13)와, 웨이퍼 척(11)을 가열하는 가열 장치(14)와, 저온 검사에 관한 프로그램 및 고온 검사에 관한 프로그램이 저장된 제어 장치(15)와, 제어 장치(15)의 제어 하에서 냉각 장치(13)를 온, 오프 제어하는 릴레이 스위치(16)를 구비하고, 제어 장치(15)에 저장된 저온 검사 프로그램 및 고온 검사 프로그램에 입각하여 웨이퍼 척(11) 상에 적재된 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사 및 고온 검사를 행하도록 구성되어 있다. 또한, 본 명세서에서는 50℃ 이상의 온도에서 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행하는 경우를 고온 검사라고 정의하고, 50℃ 미만의 온도에서 반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행하는 경우를 저온 검사라고 정의한다.

또한, 검사 장치(10)는 상기한 각 기기 외에, 종래의 검사 장치와 마찬가지로 프로브 카드, 얼라인먼트 기구 등의 검사에 필요한 기기를 구비하고, 프로브 카드의 복수의 프로브와 웨이퍼 척(11) 상의 반도체 웨이퍼(W)의 복수의 전극 패드를 전기적으로 접촉시켜 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사, 고온 검사를 행하도록 구성되어 있다.

반도체 웨이퍼(W)의 전기적 특성 검사를 행할 때에는, 저온 검사, 고온 검사 중 어떤 경우라도 반도체 웨이퍼(W)에 형성된 전기 회로로의 통전에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 발열되므로, 그 영향에 의해 웨이퍼 척(11)의 온도가 상승한다. 온도 센서(12)는 검사 시에 웨이퍼 척(11)의 온도를 검출하여, 검출 온도를 검출 신호로서 제어 장치(15)로 송신한다. 제어 장치(15)는 온도 센서(12)로부터의 검출 신호에 기초하여 냉각 장치(13) 또는 가열 장치(14)를 제어하고, 웨이퍼 척(11)을 저온 검사 및 고온 검사 각각에서 요구되는 일정한 온도로 유지한다.

그리고, 냉각 장치(13)는, 도 1에 도시한 바와 같이 1차 냉매를 냉각하는 냉동기(13A)와, 냉동기(13A)와 제1 순환로(13B)를 통해 연결되고 또한 1차 냉매가 순환하는 열교환기(13C)와, 열교환기(13C)와 웨이퍼 척(11) 내에 형성된 냉매 통로(11A)를 연결하고 또한 2차 냉매가 순환하는 제2 순환로(13D)와, 제2 순환로(13D)에 설치된 펌프(13E)를 구비하고, 제어 장치(15)의 제어 하에서 작동하는 릴레이 스위치(16)를 통해, 저온 검사를 할 때에는, 냉동기(13A)는 연속 운전되어 2차 냉매를 냉각하여 소정의 저온(예를 들어, －50℃)을 유지하고, 고온 검사를 할 때에는 고온 검사의 개시에 맞추어 적어도 1회 정지되도록 구성되어 있다. 또한, 제1, 제2 순환로(13B, 13D)는 모두 단열 처리가 실시되어 있다.

또한, 가열 장치(14)는, 도 1에 도시한 바와 같이 웨이퍼 척(11) 내에 설치된 히터(14A)와, 히터(14A)로의 인가 전력을 제어하는 전력 조절기(14B)를 구비하고, 제어 장치(15)의 제어 하에서 온도 센서(12)의 검출 신호에 기초하여 전력 조절기(14B)를 제어하여 히터(14A)를 통해 웨이퍼 척(11)을 소정의 고온을 유지하도록 구성되어 있다. 히터(14A)는 도 1에 도시한 바와 같이 냉매 통로(11A)의 상방에 배치되어 있다.

저온 검사를 행할 때에는, 제어 장치(15)가 저온 검사의 개시 신호를 냉각 장치(13)의 냉동기(13A) 및 펌프(13E)로 송신하여 냉동기(13A) 및 펌프(13E)의 운전을 각각 개시하고, 저온 검사를 행하고 있는 동안, 냉각 장치(13)는 제어 장치(15)를 통해 연속 운전되어, 2차 냉매를 소정의 저온(예를 들어, －50℃)으로 유지한다. 즉, 냉각 장치(13)가 시동되면, 냉동기(13A)에 의해 냉각된 1차 냉매가 제1 순환로(13B)를 통해 열교환기(13C)의 쉘측을 순환한다. 1차 냉매가 열교환기(13C)를 순환하는 동안에, 펌프(13E)를 통해 열교환기(13C)의 튜브측을 순환하는 2차 냉매가 1차 냉매와의 사이에서 열교환되어 소정의 온도로 냉각된다. 소정의 온도로 냉각된 2차 냉매는, 웨이퍼 척(11)의 냉매 통로(11A) 내를 순환하는 동안에 웨이퍼 척(11)을 저온 검사에서 요구되는 온도까지 냉각한다. 저온 검사를 행하는 동안, 제어 장치(15)가 온도 센서(12)로부터의 검출 신호에 기초하여 펌프(13E)를 제어하여 2차 냉매의 유량을 조절하고, 웨이퍼 척(11)을 저온 검사에서 요구되는 온도로 냉각하여, 그 온도를 유지한다.

또한, 고온 검사를 행할 때에는, 제어 장치(15)가 개시 신호를 가열 장치(14)의 전력 조절기(14B)로 송신하여 전력 조절기(14B)를 제어한다. 가열 장치(14)가 작동하면, 제어 장치(15)가 온도 센서(12)의 검출 신호에 기초하여 전력 조절기(14B)를 통해 히터(14A)를 제어하여 웨이퍼 척(11)을 고온 검사에서 요구되는 온도까지 가열하여, 그 온도를 유지한다.

고온 검사를 행할 때에는, 기본적으로 웨이퍼 척(11)을 냉각할 필요가 없으므로, 제어 장치(15)의 제어 하에서, 가열 장치(14)만이 작동하여, 냉각 장치(13)가 적어도 고온 검사를 개시할 때에 운전을 정지하도록 하고 있다. 이와 같이 고온 검사를 행할 때에는 냉각 장치(13)의 운전을 정지하므로, 소비 전력을 절감할 수 있다. 고온 검사를 행하는 동안, 냉각 장치(13)는 제어 장치(15)의 제어 하에서 작동하는 릴레이 스위치(16)를 통해 고온 검사의 개시에 맞추어 적어도 1회 운전을 정지하고, 다음의 저온 검사 시에 운전을 재개한다. 또한, 릴레이 스위치(16)는 고온 검사를 행하고 있는 동안에, 간헐적으로 정지, 운전을 반복하도록 설정할 수 있다. 이때의 운전 시간, 정지 시간은 모두 제어 장치(15)를 통해 적절하게 설정할 수 있다. 냉각 장치(13)가 릴레이 스위치(16)를 통해 간헐적으로 정지, 운전을 반복하는 경우에는 후술하는 바와 같이 1시간당 수회 이하의 빈도로 반복하는 것이 바람직하다. 냉각 장치(13)가 빈번하게 정지, 운전을 반복하면 냉각 장치(13)의 구동 부품의 소모를 빠르게 하므로, 바람직하지 않다.

계속해서, 도 2의 (a) 내지 (c)를 참조하면서 본 실시 형태의 검사 장치에 있어서 적용되는 본 발명의 냉각 장치의 운전 방법의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 2의 (a)는 본 발명의 냉각 장치의 운전 방법의 일 실시 형태를 도시하는 도면으로, 저온 검사, 고온 검사, 저온 검사의 순으로 반도체 웨이퍼의 전기적 특성 검사를 행하는 경우이다. 우선, 저온 검사를 행하는 경우에는, 제어 장치(15)에 의한 지령 신호에 기초하여 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 냉각 장치(13)를 연속 운전한다. 이때, 냉동기(13A)에서 냉각된 1차 냉매가 열교환기(13C)를 순환하는 동안에 2차 냉매를 소정의 온도(예를 들어, －50℃)까지 냉각한다. 2차 냉매는, 제2 순환로(13D)를 통해 웨이퍼 척(11)의 냉매 통로(11A)를 순환하고, 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사에서 요구되는 온도(예를 들어, －30℃)까지 웨이퍼 척(11)을 냉각하여, 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사가 행해진다.

저온 검사를 행하는 동안은 온도 센서(12)가 웨이퍼 척(11)의 온도를 검출하고, 제어 장치(15)가 온도 센서(12)로부터의 검출 신호에 기초하여 펌프(16E)를 제어하여, 웨이퍼 척(11)의 온도를 －30℃로 유지한다. 저온 검사 중에 반도체 웨이퍼(W)가 발열하여 웨이퍼 척(11)의 온도가 상승해도 온도 센서(12)의 검출 신호에 기초하여 펌프(13E)에 의한 2차 냉매의 순환 유량을 올려서 웨이퍼 척(11)의 온도를 일정하게 유지한다.

저온 검사 시에는, 상술한 바와 같이 웨이퍼 척(11)의 온도를 일정하게 유지할 수 있으므로, 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사를 안정적으로 행할 수 있다. 또한, 도중에 제어 장치(15)의 지령 신호에 기초하여 반도체 웨이퍼(W)의 저온 검사의 온도를 －30℃로부터 25℃로 전환하고, 이 온도에서 저온 검사를 행하는 경우에는, 냉각 장치(13)에서는 펌프(13E)에 의한 2차 냉매의 유량을 내려서 웨이퍼 척(11)의 온도를 25℃로 유지하고, 그 온도에서 저온 검사를 행한다.

저온 검사의 종료 후, 제어 장치(15)의 지령 신호에 기초하여 저온 검사로부터 고온 검사(예를 들어, 85℃)로 전환하면, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 냉각 장치(13)가 제어 장치(15)로부터의 지령 신호에 기초하여 작동하는 릴레이 스위치(16)를 통해 고온 검사의 개시에 맞추어 운전을 정지하는 동시에, 가열 장치(14)가 제어 장치(15)의 제어 하에서 작동한다.

한편, 가열 장치(14)가 작동하면, 전력 조절기(14B)가 히터(14A)에 전력을 인가하여, 히터(14A)를 통해 웨이퍼 척(11)을 고온 검사에서 요구되는 온도인 85℃까지 가열한다. 전력 조절기(14B)는 온도 센서(12)의 검출 신호를 받은 제어 장치(15)에 의해 제어되어, 웨이퍼 척(11)의 온도를 85℃로 유지하고, 반도체 웨이퍼(W)의 고온 검사를 행한다. 냉각 장치(13)는 다음의 저온 검사를 개시할 때까지 운전을 정지하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 도 2의 (a)에 도시하는 운전 방법에서는, 고온 검사를 행하고 있는 동안, 릴레이 스위치(16)를 통해 냉각 장치(13)가 운전을 정지하므로, 그동안의 냉각 장치(13)를 운전하기 위한 소비 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 냉각 장치(13)의 운전을 정지하므로, 냉각 장치(13)에 사용되고 있는 구동 부품의 소모를 억제할 수 있다.

도 2의 (a)에 도시하는 실시 형태에서는, 냉각 장치(13)는 고온 검사를 행하고 있는 동안 정지하고 있으므로, 냉동기(13A) 및 열교환기(13C), 또한 열교환기(13C) 내에 있는 2차 냉매의 온도는 외부로부터의 열의 진입에 의해 서서히 상승한다. 따라서, 다음의 저온 검사를 행할 때에 냉각 장치(13)의 운전을 개시하면, 2차 냉매의 온도를 원래의 온도(－50℃)까지 냉각할 때까지 시간을 필요로 해, 저온 검사의 개시까지 대기 시간이 발생한다. 대기 시간이 문제가 되지 않는 경우에는, 본 실시 형태의 냉각 장치의 운전 방법을 채용할 수 있다.

그러나, 검사 상황에 따라서는 대기 시간을 최대한 단축해야만 하는 경우가 있다. 이 경우에는 도 2의 (a)에 도시하는 냉각 장치의 운전 방법 대신에, 도 2의 (b)에 도시하는 냉각 장치의 운전 방법을 채용할 수 있다.

도 2의 (b)에 도시하는 실시 형태에서는, 고온 검사를 행할 때의 냉각 장치(13)의 운전 방법을 다르게 하는 것 이외는, 도 2의 (a)에 도시한 경우와 마찬가지이므로, 고온 검사를 행할 때의 냉각 장치의 운전 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서는, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 저온 검사로부터 고온 검사로 전환하면, 냉각 장치(13)는 제어 장치(15)의 제어 하에서 고온 검사의 개시에 맞추어 운전을 정지한다. 또한, 고온 검사의 계속 중에, 냉각 장치(13)는 제어 장치(15)의 제어 하에 있는 릴레이 스위치(16)를 통해 간헐적으로 운전, 정지를 반복한다. 이때, 냉각 장치(13)는, 예를 들어 1시간당 수회 이하의 빈도로 운전과 정지를 반복하도록 릴레이 스위치(16)의 온, 오프의 타이밍을 설정하는 것이 바람직하다.

냉각 장치(13)가 간헐적으로 운전, 정지를 반복함으로써, 냉각 장치(13)의 정지 중에 열교환기(13C) 내부의 2차 냉매의 온도가 상승해도, 냉각 장치(13)가 운전을 재개하여 온도 상승한 2차 냉매를 냉각하여 단시간에 2차 냉매의 온도를 실질적으로 원래의 온도로 복귀시키고, 냉각 장치(13)가 다시 정지한다. 이 동작은 릴레이 스위치(16)를 통해 고온 검사가 종료될 때까지 반복되어, 2차 냉매의 온도 상승을 최대한 억제할 수 있다. 그로 인해, 고온 검사로부터 저온 검사로 전환해도, 전환 시점에서의 2차 냉매의 온도 상승이 적기 때문에, 2차 냉매를 단시간에 원래의 온도(예를 들어, －50℃)로 복귀시킬 수 있어, 저온 검사까지의 대기 시간을 단축하여, 고온 검사로부터 저온 검사로 신속하게 이행할 수 있고, 도 2의 (c)에 도시하는 종래의 운전 방법과 같이 검사 장치의 운전 개시 시로부터 종료 시까지 연속해서 냉각 장치를 운전하여 2차 냉매의 온도를 항상 저온 검사에서 요구되는 온도로 유지하고 있는 경우와 손색없는 시간으로 고온 검사로부터 저온 검사로 이행시킬 수 있다. 여기서, 냉각 장치(13)를 간헐 운전할 때의 정지 중에 있어서의 2차 냉매의 소정 온도로부터의 온도 상승은, 예를 들어 10℃ 전후를 목표로 하는 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 냉각 장치(13)에 의한 소비 에너지를 절감할 수 있는 동시에, 고온 검사로부터 저온 검사로 신속하게 이행할 수 있어, 검사를 효율적으로 행할 수 있다.

(제2 실시 형태)

상기 실시 형태의 검사 장치(10)에서는 검사 장치(10)에 설치된 제어 장치(15)를 사용하여 냉각 장치(13)를 제어하고 있다. 본 실시 형태의 검사 장치(10A)는, 도 3에 도시한 바와 같이 냉각 장치(13)는 전용의 제어 장치(이하, 「전용 제어 장치」라고 칭함)(13F)를 구비하고, 냉각 장치(13)의 운전에 관해서는 기본적으로 전용 제어 장치(13F)가 제어 장치(15)를 대신하도록 되어 있다.

즉, 전용 제어 장치(13F)에는 제어 장치(15)가 접속되어, 웨이퍼 척(11)의 설정 온도를 제어 장치(15)로부터 전용 제어 장치(13F)로 송신하도록 되어 있다. 냉각 장치(13)는 제어 장치(15)로부터의 웨이퍼 척(11)의 설정 온도에 기초하여 작동하는 전용 제어 장치(13F)를 통해 저온 검사 시의 운전 혹은 고온 검사 시의 운전이 행해진다. 냉동기(13A)는, 저온 검사 시에는 전용 제어 장치(13F) 및 릴레이 스위치(16)를 통해 저온 검사 시의 운전이 행해지고, 2차 냉매의 온도를 소정의 저온으로 유지하고, 또한 제어 장치(15)는 온도 센서(12)의 검출 신호에 기초하여 펌프(13E)에 의한 2차 냉매의 순환 유량을 제어하여, 웨이퍼 척(11)을 저온 검사에서 요구되는 온도를 유지하도록 하고 있다. 또한, 냉각 장치(13)는, 고온 검사 시에는 전용 제어 장치(13F) 및 릴레이 스위치(16)를 통해 고온 검사 시의 운전이 행해진다. 고온 검사 시에는, 냉각 장치(13)는 전용 제어 장치(13F)의 제어 하에서 도 2의 (a)에 도시하는 운전, 혹은 도 2의 (b)에 도시하는 운전이 행해진다. 본 실시 형태에 있어서도 상기 실시 형태와 동일한 작용 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기의 각 실시 형태로 제한되는 것은 아니고, 필요에 따라서 본 발명의 요지에 반하지 않는 한, 각 구성 요소를 적절하게 변경할 수 있다.

10, 10A : 검사 장치
11 : 웨이퍼 척(적재대)
12 : 온도 센서
13 : 냉각 장치
13F : 전용 제어 장치
14 : 가열 장치
15 : 제어 장치
16 : 릴레이 스위치
W : 반도체 웨이퍼(피검사체)

Claims

냉각 장치 및 가열 장치를 통해 온도 조절 가능한 적재대 상에 피검사체를 적재하여, 제어 장치의 제어 하에서 상기 피검사체의 저온 검사 및 상기 피검사체의 고온 검사를 행할 때에, 제어 장치의 제어 하에서 상기 적재대를 냉각하는 냉각 장치를 제어하는 방법이며, 상기 저온 검사를 행할 때에는 상기 제어 장치를 통해 상기 냉각 장치를 연속적으로 운전하고, 상기 고온 검사를 행할 때에는 상기 제어 장치를 통해 상기 고온 검사의 개시에 맞추어 상기 냉각 장치를 적어도 1회 정지하며, 상기 고온 검사를 종료할 때까지, 상기 고온 검사로부터 상기 저온 검사로 신속하게 이행할 수 있도록, 상기 냉각 장치를 간헐적으로 운전, 정지하고, 상기 제어 장치의 제어 하에서 상기 냉각 장치를 온, 오프 제어하는 릴레이 스위치를 통해 상기 냉각 장치와 연결되는 것을 특징으로 하는, 냉각 장치의 운전 방법.
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피검사체를 적재하는 온도 조절 가능한 적재대와, 상기 적재대를 가열하는 가열 장치와, 상기 적재대를 냉각하는 냉각 장치와, 상기 가열 장치 및 상기 냉각 장치를 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치를 통해 상기 냉각 장치 및 상기 가열 장치를 제어하여 상기 피검사체의 저온 검사 및 고온 검사를 행하는 검사 장치에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 고온 검사를 행할 때에는 상기 고온 검사의 개시에 맞추어 상기 냉각 장치를 적어도 1회 정지하도록 제어하며, 상기 고온 검사를 종료할 때까지, 상기 고온 검사로부터 상기 저온 검사로 신속하게 이행할 수 있도록, 상기 냉각 장치를 간헐적으로 운전, 정지하고, 상기 제어 장치의 제어 하에서 상기 냉각 장치를 온, 오프 제어하는 릴레이 스위치를 통해 상기 냉각 장치와 연결되는 것을 특징으로 하는, 검사 장치.
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