KR102517505B1 - 온도 제어 장치, 온도 제어 방법, 및 검사 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 온도 제어 대상물이 발열하는 경우에도, 고정밀도이면서 고속으로 온도 제어 대상물의 온도를 피드백 제어할 수 있는 온도 제어 장치, 온도 제어 방법, 및 검사 장치를 제공한다.
[해결 수단] 온도 제어 대상물의 온도 제어를 행하는 온도 제어 장치는, 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구와, 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각원을 갖는 냉각 기구와, 온도 제어 대상물의 온도를 측정하는 적외선 센서와, 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 가열 기구 및 냉각 기구를 제어하고 제어 대상물의 온도를 피드백 제어하는 온도 컨트롤러를 구비한다.

Description

온도 제어 장치, 온도 제어 방법, 및 검사 장치{TEMPERATURE CONTROL DEVICE AND METHOD, AND INSPECTION APPARATUS}
본 개시는, 온도 제어 장치, 온도 제어 방법, 및 검사 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 프로세스에서는, 소정의 회로 패턴을 가지는 다수의 전자 디바이스가 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 웨이퍼라고 기재한다) 상에 형성된다. 형성된 전자 디바이스는, 전기적 특성 등의 검사가 행해져, 우량품과 불량품으로 선별된다.
특허문헌 1에는, 각 전자 디바이스가 분할되기 전의 웨이퍼 상태에서 전자 디바이스의 전기 특성을 검사하는 검사 장치가 기재되어 있다. 이 검사 장치는, 다수의 핀 형상의 프로브를 갖는 프로브 카드와, 웨이퍼를 탑재하는 탑재대와, 테스터를 구비한다. 이 검사 장치에 있어서는, 프로브 카드의 각 프로브를 웨이퍼에 형성된 전자 디바이스의 전극에 대응해서 마련된 전극 패드나 땜납 범프에 접촉시키고, 전자 디바이스로부터의 신호를 테스터에 전달시켜 전자 디바이스의 전기적 특성을 검사한다. 또, 특허문헌 1의 검사 장치는, 디바이스의 전기적 특성을 검사할 때, 당해 전자 디바이스의 실장 환경을 재현하기 위해서, 탑재대 내의 냉매 유로나 히터에 의해 탑재대의 온도를 제어하는 온도 제어 장치를 갖고 있다.
또, 특허문헌 2에는, 웨이퍼의 온도 제어를 냉각수와 열전 변환 모듈을 이용하여, 슬라이딩 모드 제어로 행하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허공개 평10-135315호 공보 일본 특허공개 2002-318602호 공보
본 개시는, 온도 제어 대상물이 발열하는 경우에도, 고(高)정밀도이면서 고속으로 온도 제어 대상물의 온도를 피드백 제어할 수 있는 온도 제어 장치, 온도 제어 방법, 및 검사 장치를 제공한다.
본 개시의 일 태양에 따른 온도 제어 장치는, 온도 제어 대상물의 온도 제어를 행하는 온도 제어 장치로서, 상기 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구와, 상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각원을 갖는 냉각 기구와, 상기 온도 제어 대상물의 온도를 측정하는 적외선 센서와, 상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 가열 기구 및 상기 냉각 기구를 제어하고 상기 제어 대상물의 온도를 피드백 제어하는 온도 컨트롤러를 구비한다.
본 개시에 의하면, 온도 제어 대상물이 발열하는 경우에도, 고정밀도이면서 고속으로 온도 제어 대상물의 온도를 피드백 제어할 수 있는 온도 제어 장치, 온도 제어 방법, 및 검사 장치가 제공된다.
도 1은 일 실시형태에 따른 검사 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 검사 장치의 일부를 단면에서 나타내는 정면도이다.
도 3은 검사 대상 기판인 웨이퍼의 구성을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 스테이지의 상부 구성, 적외선 센서가 장착된 프로브 카드, 및 온도 제어 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 검사를 행하고 있을 때의 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 적외선 센서의 다른 장착 수법을 나타내는 단면도이다.
도 6은 가열 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 슬라이딩 모드 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 온도 컨트롤러의 제 1 예의 제어 블록을 나타내는 블럭도이다.
도 9는 도 8의 온도 컨트롤러의 제 1 예에 있어서의 슬라이딩 모드 컨트롤러의 내부를 나타내는 블럭도이다.
도 10은 도 9의 슬라이딩 모드 컨트롤러의 비선형 입력부를 나타내는 블럭도이다.
도 11은 도 8의 온도 컨트롤러의 제 1 예에 있어서의 냉각 모드 컨트롤러 및 전환 컨트롤러의 구성 및 이들의 신호의 수수(授受)를 나타내는 블럭도이다.
도 12는 플랜트 모델의 내부를 나타내는 블럭도이다.
도 13은 제 2 예의 온도 컨트롤러의 제어 블록을 나타내는 블럭도이다.
도 14는 도 13의 온도 컨트롤러의 제 2 예에 있어서의 냉각 모드 컨트롤러 및 전환 컨트롤러의 내부 및 이들의 신호의 수수를 나타내는 블럭도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 실시형태에 대해 설명한다.
<검사 장치>
최초로, 일 실시형태에 따른 검사 장치에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시형태에 따른 검사 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도, 도 2는 도 1의 검사 장치의 일부를 단면에서 나타내는 정면도이다.
도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 검사 장치(1)는, 기판으로서의 웨이퍼 W에 형성된 복수의 전자 디바이스 각각의 전기적 특성의 검사를 행하는 것이고, 검사부(2)와, 로더(3)와, 테스터(4)를 구비한다.
검사부(2)는, 내부가 공동(空洞)인 하우징(11)을 갖고, 하우징(11) 내에는 검사 대상인 웨이퍼 W가 흡착 고정되는 스테이지(10)를 갖는다. 또, 스테이지(10)는, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수평 방향 및 연직 방향으로 이동 자재로 구성되어 있다. 스테이지(10)의 하방에는, 스테이지의 온도를 제어하는 온도 제어 장치(20)가 마련되어 있다. 온도 제어 장치(20)에 대해서는, 뒤에 상세히 설명한다.
검사부(2)에 있어서의 해당 스테이지(10)의 상방에는, 해당 스테이지(10)에 대향하도록 프로브 카드(12)가 배치된다. 프로브 카드(12)는 접촉자인 복수의 프로브(12a)를 갖는다. 또, 프로브 카드(12)는, 인터페이스(13)를 통해서 테스터(4)에 접속되어 있다. 각 프로브(12a)가 웨이퍼 W의 각 전자 디바이스의 전극에 접촉할 때, 각 프로브(12a)는, 테스터(4)로부터 인터페이스(13)를 통해서 전자 디바이스에 전력을 공급하거나, 또는, 전자 디바이스로부터의 신호를 인터페이스(13)를 통해서 테스터(4)에 전달한다. 따라서, 인터페이스(13) 및 프로브(12a)는, 전자 디바이스에 전력(파워)을 공급하는 공급 부재로서 기능한다.
로더(3)는, 하우징(14)을 갖고, 하우징(14) 내에 웨이퍼 W가 수용된 반송 용기인 FOUP(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 또, 로더(3)는 반송 장치(도시하지 않음)를 갖고, 반송 장치에 의해 FOUP에 수용되어 있는 웨이퍼 W를 취출하고 검사부(2)의 스테이지(10)에 반송한다. 또, 반송 장치에 의해 전기적 특성의 검사가 종료된 스테이지(10) 상의 웨이퍼 W를 반송하고, FOUP로 수용한다.
또, 로더(3)의 하우징(14) 내에는, 검사 대상의 전자 디바이스의 온도 제어 등의 각종 제어를 행하는 제어부(15)가 마련되어 있다.
제어부(15)는, 컴퓨터로 이루어지고, 온도 제어 장치(20)에 포함되는 온도 컨트롤러(30)를 갖는다. 제어부(15)는, 온도 컨트롤러(30) 외에, 검사 장치(1)의 각 구성부를 제어하는 복수의 제어 기능부를 갖는 주제어부를 갖고 있고, 주제어부에 의해 검사 장치의 각 구성부의 동작을 제어한다. 또, 제어부(15)는, 입력 장치, 출력 장치, 표시 장치, 기억 장치를 갖고 있다. 주제어부에 의한 각 구성부의 제어는, 기억 장치에 내장된 기억 매체(하드 디스크, 광 디스크, 반도체 메모리 등)에 기억된 제어 프로그램인 처리 레시피에 의해 실행된다.
한편, 제어부(15)는 검사부(2)의 하우징(11) 내에 마련되어 있어도 된다.
검사부(2)의 하우징(11)에는, 제어부(15)의 일부를 구성하는 유저 인터페이스부(18)가 마련되어 있다. 유저 인터페이스부(18)는, 유저를 위한 정보를 표시하거나 유저가 지시를 입력하거나 하기 위한 것이고, 예를 들면, 터치 패널이나 키보드 등의 입력부와 액정 디스플레이 등의 표시부로 이루어진다.
테스터(4)는, 전자 디바이스가 탑재되는 머더 보드의 회로 구성의 일부를 재현하는 테스트 보드(도시 생략)를 갖는다. 테스트 보드는, 검사 대상의 전자 디바이스로부터의 신호에 근거하여, 해당 전자 디바이스의 양부(良否)를 판단하는 테스터 컴퓨터(17)에 접속된다. 테스터(4)에서는, 상기 테스트 보드를 교환하는 것에 의해, 복수종의 머더 보드의 회로 구성을 재현할 수 있다.
한편, 프로브 카드(12), 인터페이스(13), 테스터(4)는, 검사 기구를 구성한다.
전자 디바이스의 전기적 특성의 검사 시, 테스터 컴퓨터(17)가, 전자 디바이스와 각 프로브(12a)를 통해서 접속된 테스트 보드에 데이터를 송신한다. 그리고, 테스터 컴퓨터(17)가, 송신된 데이터가 당해 테스트 보드에 의해 올바르게 처리되었는지 여부를 당해 테스트 보드로부터의 전기 신호에 근거하여 판정한다.
검사 대상 기판인 웨이퍼 W는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 대략 원판 형상의 실리콘 기판에 에칭 처리나 배선 처리를 실시하는 것에 의해 그 표면에 서로 소정의 간격을 두어 형성된, 복수의 전자 디바이스 D를 갖고 있다. 전자 디바이스 D의 표면에는, 전극 E가 형성되어 있고, 해당 전극 E는 당해 전자 디바이스 D의 내부의 회로 소자에 전기적으로 접속되어 있다. 전극 E에 전압을 인가하는 것에 의해, 각 전자 디바이스 D의 내부의 회로 소자에 전류를 흘릴 수 있다.
<온도 제어 장치>
다음으로, 온도 제어 장치(20)의 구성에 대해 도 4를 이용하여 설명한다. 도 4는, 스테이지(10)의 상부 구성, 적외선 센서가 장착된 프로브 카드(12)의 구성, 및 온도 제어 장치(20)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 검사를 행하고 있을 때의 상태를 나타내고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 스테이지(10)는, 바닥 구비 부재(32)와 덮개 부재(31)를 갖는다. 덮개 부재(31)는, 바닥 구비 부재(32) 위에 시일 링(33)을 통해서 장착된다. 웨이퍼 W는 덮개 부재(31) 위에 흡착 유지된다.
덮개 부재(31)는, 원판 형상으로 형성되어 있고, 예를 들면 SiC로 구성된다. SiC는, 열전도율 및 영률(Young’s modulus)이 높다. 또, 후술하는 가열 기구(40)의 LED(41)로부터의 광에 대한 흡수 효율도 높아, 가열 기구(40)로부터의 광에 의해 효율적으로 덮개 부재(31)를 가열할 수 있다.
덮개 부재(31)의 상면에는, 웨이퍼 W를 흡착하기 위한 흡착 구멍(도시 생략)이 형성되어 있다. 또, 덮개 부재(31)에는, 복수의 온도 센서(31a)가 평면뷰(view)에 있어서 서로 이간된 위치에 매설되어 있다. 이와 같은 온도 센서로서는, 일반적으로 열전대가 이용된다.
바닥 구비 부재(32)는, 덮개 부재(31)와 대략 동일 직경의 원판 형상으로 형성되어 있고, 후술하는 LED로부터의 광의 파장에 대해서 투명한 재료로 구성되어 있다. 바닥 구비 부재(32)의 상부에는, 냉매를 흘리기 위한 홈이 형성되어 있고, 해당 홈은, 덮개 부재(31)에 덮여져서 냉매 유로(32a)를 형성한다. 즉, 스테이지(10)는, 내부에 냉매 유로(32a)를 갖고 있다.
프로브 카드(12)는, 베이스 기판(121)과, 다층 세라믹 기판(122)을 갖고, 다층 세라믹 기판(122)으로부터 복수의 프로브(12a)가 돌출되어 있다. 다층 세라믹 기판(122)에는, 검사 시에 전자 디바이스 D의 온도를 측정하는 적외선 센서(80)가 장착되어 있다. 적외선 센서는, 피측정물의 온도를 그 물체 온도에 따라 방사되는 적외선량으로부터 검출하는 비접촉형 온도 센서이다. 적외선 센서(80)로서는, 종래 이용되고 있는 여러 가지의 소자를 적용할 수 있고, 예를 들면 열 다이오드(thermal diode)를 들 수 있다. 적외선 센서를 적외선 카메라나 방사 온도계의 형태로 이용해도 된다. 적외선 센서는 응답 속도가 10msec 이하로 매우 고속이다.
도 4에서는, 적외선 센서(80)가 프로브 카드(12)의 다층 세라믹 기판(122)의 외주부에 장착되고, 프로브(12a)의 외측으로부터 전자 디바이스 D의 주변부의 온도를 측정하는 예를 나타내고 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 다층 세라믹 기판(122)으로서 적외선 투과 재료를 사용하고, 적외선 센서(80)를 다층 세라믹 기판(122)의 상부 중앙(프로브(12a)의 상방 위치)에 마련하여, 프로브(12a)의 상방으로부터 전자 디바이스 D의 중앙부의 온도를 측정해도 된다.
온도 제어 장치(20)는, 가열 기구(40)와, 냉각 기구(50)와, 온도 컨트롤러(30)를 갖고 있다. 온도 제어 장치(20)는, 가열 기구(40)에 의한 가열, 냉각 기구(50)에 의한 냉각, 및 온도 컨트롤러(30)에 의한 가열·냉각의 제어에 의해, 스테이지(10) 상의 웨이퍼 W에 형성된 전자 디바이스 D의 온도를 목표 온도로 일정해지도록 제어한다.
가열 기구(40)는, 광 조사 기구로서 구성되고, 스테이지(10)의 덮개 부재(31)에 광을 조사하여 당해 덮개 부재(31)를 가열하는 것에 의해, 웨이퍼 W를 가열하고, 웨이퍼 W 상에 형성된 전자 디바이스 D를 가열한다.
가열 기구(40)는, 스테이지(10)의 웨이퍼 W 탑재면과 반대측의 면, 즉 바닥 구비 부재(32)의 하면과 대향하도록 배치되어 있다. 가열 기구(40)는, 가열원으로서 웨이퍼 W를 향해 광을 조사하는 복수의 LED(41)를 갖는다. 구체적으로는, 가열 기구(40)는, 복수의 LED(41)가 유닛화된 LED 유닛(43)이 복수, 베이스(42)의 표면에 탑재된 구성을 갖는다. 가열 기구(40)에 있어서의 LED 유닛(43)은, 예를 들면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 전자 디바이스 D(도 3 참조)에 대응하도록 배열된 평면뷰 정사각 형상의 유닛(43a)과, 그 외주에 마련된 평면뷰 비정사각 형상의 유닛(43b)을 갖는다. 유닛(43a, 43b)에 의해 베이스(42)의 대략 전체면을 덮고 있고, LED 유닛(43)의 LED(41)로부터, 적어도 덮개 부재(31)에 있어서의 웨이퍼 W가 탑재되는 부분 전체에 광을 조사할 수 있도록 되어 있다.
각 LED(41)는, 예를 들면 근적외광을 출사한다. LED(41)로부터 출사된 광(이하, 「LED 광」이라고도 칭한다)은, 광 투과 부재로 이루어지는 스테이지(10)의 바닥 구비 부재(32)를 투과한다. 냉매 통로(32a)를 흐르는 냉매는 LED(41)로부터의 광을 투과하는 재료로 이루어지고, 바닥 구비 부재(32)를 투과한 광은, 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매를 투과하고, 덮개 부재(31)에 입사한다. LED(41)로부터의 광이 근적외광인 경우, 바닥 구비 부재(32)를 구성하는 광 투과 부재로서, 폴리카보네이트, 석영, 폴리염화 바이닐, 아크릴 수지 또는 유리를 이용할 수 있다. 이들 재료는, 가공이나 성형이 용이하다.
가열 기구(40)에서는, 스테이지(10)의 웨이퍼 W가 탑재되는 덮개 부재(31)에 입사되는 LED 광은, LED 유닛(43) 단위로 제어된다. 따라서, 가열 기구(40)는, 덮개 부재(31)에 있어서의 임의의 개소로만 LED 광을 조사하거나, 또한, 조사하는 광의 강도를 임의의 개소와 다른 개소에서 상이하게 하거나 할 수 있다.
냉각 기구(50)는, 칠러 유닛(51)과, 냉매 배관(52)과, 가변 유량 밸브(53)와, 고속 밸브(54)를 갖는다. 칠러 유닛(51)은 냉매를 저류하고, 냉매의 온도를 소정의 온도로 제어한다. 냉매로서는, 예를 들면, LED(41)로부터 조사되는 광이 투과 가능한 액체인 물이 이용된다. 냉매 배관(52)는, 바닥 구비 부재(32)의 측부에 마련된 공급구(32b)와 배출구(32c)에 접속되고, 또한 칠러 유닛(51)에 접속되어 있다. 칠러 유닛(51) 내의 냉매는, 냉매 배관(52)에 마련된 펌프(도시하지 않음)에 의해, 냉매 배관(52)을 통해서 냉매 유로(32a)에 순환 공급된다. 가변 유량 밸브(53)는, 냉매 배관(52)의 칠러 유닛(51)의 하류측에 마련되고, 고속 밸브(54)는 칠러 유닛(51)의 하류측에서 가변 유량 밸브(53)를 바이패스하는 바이패스 배관(52a)에 마련되어 있다. 가변 유량 밸브(53)는, 유량 설정 가능하고, 설정한 유량의 일정량으로 냉매를 공급하도록 되어 있다. 또, 고속 밸브(54)는, 고속으로 개폐(온·오프)하고, 바이패스 배관(52a)을 흐르는 냉매의 공급/정지를 고속으로 행할 수 있도록 되어 있다.
<온도 컨트롤러>
다음으로, 온도 컨트롤러(30)에 대해 상세하게 설명한다.
온도 컨트롤러(30)는, 전자 디바이스 D의 검사 시에, 전술한 적외선 센서(80)에서 측정한 전자 디바이스 D의 온도의 측정 신호를 수취하고, 그 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 가열 기구(40) 및 냉각 기구(50)를 제어하고, 전자 디바이스 D의 온도를 피드백 제어한다. 이에 의해, 고정밀도의 온도 제어를 실시한다. 또, 검사 시 이외에는, 온도 측정의 신호를 스테이지(10)의 덮개 부재(31)에 마련된 온도 센서(31a)로 전환하여 온도 제어를 행한다.
슬라이딩 모드 제어는, 상태 공간 내의 미리 설정한 전환 초평면(전환면)에 상태를 구속하도록, 전환 초평면의 상하로 제어를 전환하는 제어 수법이다. 제어 대상의 초기 상태가 전환 초평면 외에 있는 경우에는, 제어 대상 상태를 전환 초평면에 유한 시간으로 도달·구속시킨다(도달 모드). 제어 대상 상태가 전환 초평면에 도달하면 상태를 전환 초평면에서 슬라이딩 동작시키면서 목표값으로 수속(收束)시킨다(슬라이딩 모드). 슬라이딩 모드 제어의 제어 입력 u는, 선형항(선형 제어 조작량) ul과 비선형항(비선형 제어 조작량) unl의 합이며, 이하의 식으로 나타낼 수 있다.
u=-(SB)-1SAx-K(SB)-1·sgn(σ)
=-(SB)-1{SAx+K·sgn(σ)}
σ=Sx
SAx가 선형항이고, K·sgn(σ)이 비선형항이다. A, B는 상태 방정식의 행렬이고, S와 K가 제어 파라미터이다. 함수 sgn은 불연속인 함수를 나타내고 있고, sgn(σ)이 슬라이딩 모드의 전환 함수가 된다. 전환 초평면은 선형 제어의 프레임워크로 설계 가능하고, 슬라이딩 모드에서는, 전환 초평면 상을, 비선형항에 의해 도 7에 나타내는 영역 II와 영역 I을 극히 단시간에 왕래하면서 진행해 간다. 즉, 슬라이딩 모드에서는, 선형항(선형 제어 조작량)은 제어 시스템 상태를 전환 초평면 상에서 제어 오차를 최소로 하도록 하고, 비선형항(비선형 제어 조작량)은 모델화 오차나 불확실한 외란이 있으면 제어 시스템 상태를 전환 초평면을 향하게 한다. 이에 의해 극히 높은 정밀도로 온도 제어를 행할 수 있다.
이하, 온도 컨트롤러(30)의 적합한 예에 대해 설명한다. 단, 온도 컨트롤러(30)는 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계이면 이하의 예로 한정되지 않는다.
[온도 컨트롤러의 제 1 예]
온도 컨트롤러(30)의 제 1 예는, 가열원인 LED(41)에 투입하는 파워(전류값 출력)를 조작량으로 한 슬라이딩 모드 제어, 및 냉각원인 고속 밸브에 투입하는 파워(즉 고속 밸브의 개폐 신호)를 조작량으로 한 냉각 모드 제어에 의해 온도 제어를 행한다.
이에 의해, 가열원인 LED(41)에 투입하는 파워(전류값 출력)를 조작량으로 한 슬라이딩 모드 제어를 이용한 경우보다도 흡열을 크게 하여, 보다 큰 발열 외란에 대응할 수 있다.
도 8은 제 1 예의 온도 컨트롤러(30)의 제어 블록을 나타내는 도면이다. 본 예에서는, 온도 컨트롤러(30)는, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)와, 냉각 모드 컨트롤러(72)와, 전환 컨트롤러(73)와, 플랜트 모델(74)을 갖는다.
슬라이딩 모드 컨트롤러(71)는, 가열 기구(40)의 LED(41)에 투입하는 파워(전류값으로서 출력)를 조작량으로 해서 출력하고, 온도 제어를 행한다. 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전자 디바이스 D의 추정 온도 x가 입력되고, 선형항(선형 게인항)과, 비선형 입력부(75)에서 생성된 비선형항(비선형 게인항)에 의해 제어 입력 u가 형성된다. 비선형 입력부(75)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 전환 함수 σ와, SWgain: k와, SWita: η에 의해, 비선형 입력(비선형항): unl이 생성된다. unl은, 이하의 식으로 표시된다.
unl=-k·σ/(|σ|+η)
η는 채터링(chattering) 억제항이다. 비선형 입력(비선형항): unl은, 전환 주파수를 무한으로 하고 있기 때문에, 상태량이 전환 초평면 근방에서 채터링(고주파 진동)한다. 이 때문에, η를 이용하여 채터링을 억제하여 입력을 평활화한다.
도 11은, 냉각 모드 컨트롤러(72) 및 전환 컨트롤러(73)의 내부를 나타내는 블럭도이다. 냉각 모드 컨트롤러(72)는, 냉각원인 고속 밸브(54)에 투입하는 파워(고속 밸브(54)의 개폐 신호)를 조작량으로 해서 냉각 제어를 행한다. 이에 의해 스테이지(10)의 냉매 유로(32a)에 공급되는 냉매의 양을 제어하고, 전자 디바이스 D의 온도 제어를 행한다. 냉각 모드 컨트롤러(72)의 출력은, 냉매 유량 및 흡열 계수에 근거하여 흡열 모델에 의해 산출된다. 도 11에서는 흡열 계수가 -0.4로 표시되어 있지만, 이것은 일례에 지나지 않고, 그 값은 전자 디바이스 등에 의해 변화한다.
전환 컨트롤러(73)는, 슬라이딩 모드 컨트롤러의 비선형항 unl의 값을 전환 신호로서 이용한다. 즉, 전환 컨트롤러(73)는, 비선형항 unl의 값에 의해, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력(제어 입력)을 그대로 이용하거나, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 사용하지 않고, 냉각 모드 컨트롤러(72)의 출력을 제 2 조작량으로서 사용할지를 결정한다.
슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력(제어 입력)을 그대로 이용한다는 것은, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 제 1 조작량으로서 가열원인 LED(41)에 출력하는 것이다.
냉각 모드 컨트롤러(72)의 출력을 제 2 조작량으로서 사용한다는 것은, 냉각 모드 컨트롤러(72)의 냉각원인 고속 밸브의 출력을 제 2 조작량으로서 사용하는 것이다.
구체적으로는, 전환 컨트롤러(73)는, 비선형항 unl의 값이 양(전환 초평면의 일방측; 도 7의 영역 I)인 경우는, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 LED(41)에 출력한다. 또, 비선형항 unl의 값이 음(전환 초평면의 타방측; 도 7의 영역 II)인 경우는, 냉각 모드 컨트롤러(72)의 냉각원인 고속 밸브의 출력(고속 밸브의 개폐 신호)을 제 2 조작량으로서 사용한다. 고속 밸브의 개폐 시간은 0.1sec 이하로 고속이고, 고속 밸브(54)는, 비선형항 unl에 의한 고속인 전환으로 추종하여 개폐할 수 있어, 제어성 높게 온도 제어를 행할 수 있다.
플랜트 모델(74)는, 온도 제어 대상인 전자 디바이스 D(스테이지(10))의 물리 모델이며, 도 12에 나타내는 바와 같은 것이다. 그리고, 전환 컨트롤러(73)로부터 출력된 신호가, 플랜트 모델(74)에 입력되고, 플랜트 모델(74)에서의 필요한 연산을 거쳐 제어 신호가 얻어진다.
전자 디바이스 D의 온도 제어는, 온도 컨트롤러(30)에 의해, 냉각 기구(50)의 가변 유량 밸브(53)를 냉매 유량이 일정 유량이 되도록 조작한 상태에서 행해진다. 즉, 온도 컨트롤러(30)에 의해, 가열원인 LED(41)에 투입되는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 제어, 및 냉각원인 고속 밸브(54)에 투입하는 파워(고속 밸브 개폐 신호)를 조작량으로 하는 냉각 모드 제어에 의한 온도 제어를 행한다. 이때, 전환 컨트롤러(73)에 의해, 비선형항 unl의 값에 의해, 비선형항 unl을 그대로 이용하여 슬라이딩 모드 제어를 행할지, 비선형항 unl을 고속 밸브(54)의 개폐 신호로서 이용하여 냉각 모드 제어를 행할지가 결정된다. 슬라이딩 모드 제어의 비선형항 unl의 값이 양인 경우에는, 그대로, LED(41)에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 제어에 의한 온도 제어가 행해진다. 슬라이딩 모드 제어의 비선형항 unl의 값이 음이 된 경우는, 비선형항 unl이 고속 밸브(54)의 개폐 신호로서 출력되고, LED(41)의 슬라이딩 모드 제어가, 냉각 모드 제어로 전환된다. 이때 온도 제어에는 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력은 사용하지 않는다. 냉각 모드 제어를 이용하는 것에 의해, LED(41)를 오프로 한 경우 이상으로 전자 디바이스 D를 냉각할 수 있게 된다. 이에 의해, 테스터(4)로부터 전자 디바이스 D로의 인가 전압(전력)이 크고 매우 큰 발열이 있는 경우여도 전자 디바이스 D의 온도 제어성이 확보된다.
[온도 컨트롤러의 제 2 예]
온도 컨트롤러의 제 2 예의 기본 구성은, 제 1 예와 동일하지만, 후술하는 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 1 예와는 제어 방식이 상이하다.
본 예의 온도 컨트롤러에 있어서도, 제 1 예와 마찬가지로, 전자 디바이스 D의 온도 추정 결과에 근거하여, 가열원인 LED(41)에 투입하는 파워(전류값 출력)를 조작량으로 한 슬라이딩 모드 제어에 근거하는 제어를 행한다. 또, 본 예의 온도 컨트롤러에서는, 제 1 예의 온도 컨트롤러와 마찬가지로, 슬라이딩 모드 제어에 더하여, 고속 밸브에 투입하는 파워(즉 고속 밸브의 개폐 신호)를 조작량으로 한 냉각 모드 제어를 행한다. 단, 본 예의 온도 컨트롤러는, 냉각 모드 시에 가열원인 LED(41)에도 제어 신호를 보내는 점이 제 1 예의 온도 컨트롤러와는 상이하다.
이하, 본 예의 온도 컨트롤러를 온도 컨트롤러(30')로서 상세하게 설명한다.
도 13은 온도 컨트롤러(30')의 제어 블록을 나타내는 도면이다. 온도 컨트롤러(30')는, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)와, 냉각 모드 컨트롤러(72)와, 가산기(77)와, 전환 컨트롤러(73')와, 플랜트 모델(74)을 갖는다. 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)와, 냉각 모드 컨트롤러(72)와, 플랜트 모델(74)의 기본 구성은, 제 1 예의 온도 컨트롤러(30)와 마찬가지이다.
도 14는, 냉각 모드 컨트롤러(72), 가산기(77) 및 전환 컨트롤러(73')의 구성 및 이들의 신호의 수수를 나타내는 블럭도이다.
전술한 바와 같이, 냉각 모드 컨트롤러(72)는, 냉각원인 고속 밸브(54)에 투입하는 파워(고속 밸브(54)의 개폐 신호)를 조작량으로 해서 냉각 제어를 행한다. 이에 의해 스테이지(10)의 냉매 유로(32a)에 공급되는 냉매의 양을 제어하고, 전자 디바이스 D를 온도 제어한다. 냉각 모드 컨트롤러(72)의 출력은, 냉매 유량 및 흡열 계수에 근거하여 흡열 모델에 의해 산출된다. 도 14에서는 흡열 계수가 -20으로 표시되어 있지만, 이것은 일례에 지나지 않고, 그 값은 전자 디바이스 등에 의해 변화한다.
전환 컨트롤러(73')는, 제 1 예의 전환 컨트롤러(73)와 마찬가지로, 슬라이딩 모드 컨트롤러의 비선형항 unl의 값을 전환 신호로서 이용한다. 그리고, 전환 컨트롤러(73')는, 비선형항 unl의 값에 의해, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 그대로 이용하거나, 제 2 조작량을 사용할지를 결정한다. 전환 컨트롤러(73')는, 제 2 조작량으로서, 가산기(77)에서 슬라이딩 모드 출력과 냉각 모드 컨트롤러(72)의 출력을 더한 것을 사용한다. 즉, 제 2 조작량은, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)로부터의 가열원인 LED(41)로의 출력과, 냉각 모드 컨트롤러(72)의 냉각원인 고속 밸브의 출력을 더한 것이다.
슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력(제어 입력)을 그대로 이용한다는 것은, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 제 1 조작량으로서 가열원인 LED(41)에 출력하는 것이다.
구체적으로는, 전환 컨트롤러(73')는, 비선형항 unl의 값이 양(전환 초평면의 일방측; 도 7의 영역 I)인 경우는, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 LED(41)에 출력한다. 또, 비선형항 unl의 값이 음(전환 초평면의 타방측; 도 7의 영역 II)인 경우는, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력과, 냉각 모드 컨트롤러(72)의 냉각원인 고속 밸브의 출력(고속 밸브의 개폐 신호)을 더한 것을 제 2 조작량으로서 사용한다.
냉각 모드 컨트롤러(72)에서는, 전술한 바와 같이, 개폐 시간이 0.1sec 이하로 고속으로 동작하는 고속 밸브(54)를, 비선형항 unl에 의한 고속인 전환으로 추종하여 개폐시킨다. 이에 의해, LED(41)를 오프로 한 경우 이상으로 전자 디바이스 D를 냉각할 수 있게 되어, 전자 디바이스 D에 매우 큰 발열이 있는 경우의 전자 디바이스 D의 온도 제어성이 확보된다. 또, 제 2 조작량으로서, 이와 같은 냉각 모드 컨트롤러(72)의 고속 밸브의 출력뿐만 아니라, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력이 더해지는 것에 의해, 급냉의 과도 응답을 완화하여 양호한 제어성을 얻을 수 있다.
<검사 장치에 의한 검사 처리>
다음으로, 검사 장치(1)를 이용한 웨이퍼 W에 대한 검사 처리의 일례에 대해 설명한다.
우선, 로더(3)의 FOUP로부터 반송 장치에 의해 웨이퍼 W를 취출하고 스테이지(10)로 반송하고, 탑재한다. 이어서, 스테이지(10)를 소정의 위치로 이동한다.
그리고, 가열 기구(40)의 모든 LED(41)를 점등시키고, 덮개 부재(31)의 온도 센서(31a)로부터 취득되는 정보에 근거하여, 덮개 부재(31)의 온도가 면내에서 균일하게 되도록, LED(41)로부터의 광 출력과, 스테이지(10) 내의 냉매 유로(32a)를 흐르는 냉매의 유량을 가변 유량 밸브(53)에 의해 조정한다.
이 상태에서, 스테이지(10)를 이동시켜, 스테이지(10)의 상방에 마련되어 있는 프로브(12a)와, 웨이퍼 W의 검사 대상의 전자 디바이스 D의 전극 E를 접촉시킨다. 또, 온도 컨트롤러(30)에 온도 데이터를 보내는 온도 센서를 적외선 센서(80)로 전환한다.
그 후, 릴레이를 테스터(4)측의 배선측에 접속시키는 것에 의해, 모든 프로브(12a)에 검사용의 신호가 입력된다. 이 상태에서, 전자 디바이스 D의 검사가 개시된다.
상기 검사 중, 온도 제어 장치(20)에 의해 전자 디바이스 D의 온도 제어가 행해진다. 온도 제어 장치(20)에 있어서는, 적외선 센서(80)에 의해 전자 디바이스 D의 온도를 측정하고, 그 측정 온도에 근거하여, 온도 컨트롤러(30)(30')의 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 가열 기구(40) 및 냉각 기구(50)를 제어하고 전자 디바이스 D의 온도를 피드백 제어한다.
전술한 특허문헌 1의 검사 장치에서는, 전자 디바이스의 전기적 특성을 검사할 때, 당해 전자 디바이스의 실장 환경을 재현하기 위해서, 탑재대 내의 냉매 유로나 히터에 의해 탑재대의 온도 제어를 행하고 있다.
한편, 최근, 범용 CPU의 고(高)집적화, 클럭 속도 상승의 영향, 및 인공 지능의 응용 범위 확대에 수반하는 GPU에 대한 대응의 증가에 의해, 전자 디바이스의 발열 밀도 증대로 향하고 있다. GPU는, 동시에 복수의 연산을 실행하기 위해, 발열량도 증대의 일로(一路)로 되어 있다. 이 때문에, 전자 디바이스의 검사 중에 발열 외란이 부여되어 버려 디바이스에 문제를 발생시킬 우려가 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1에서는, 이와 같은 발열 외란을 해소하는 방법은 나타나 있지 않다.
이 때문에, 본 실시형태에서는, 전자 디바이스의 검사 시에, 전자 디바이스의 큰 발열을 고려하여 정밀도가 높은 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의한 피드백 제어를 행한다. 이와 같은 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의한 피드백 제어는, 고속 응답이 필요하고, 그에 대응하여 온도를 고속으로 피드백할 필요가 있다. 전자 디바이스에는, PN 접합(PN junction), 링 오실레이터(ring oscillator) 등의 온도 측정 회로가 내장되어 있는 경우가 있고, 그 경우는 이들의 온도 측정 회로에 의해 전자 디바이스의 온도를 고속으로 피드백할 수 있다. 그러나, 모든 전자 디바이스에 온도 측정 회로가 내장되어 있는 것은 아니다. 이와 같은 온도 측정 회로가 내장되어 있지 않은 경우, 종래에는, 스테이지(10)(덮개 부재(31))에 마련된 열전대 등의 온도 센서(31a)에 의해 온도 측정을 행하고, 그 온도에 근거하여 온도 제어를 행하지 않을 수 없다.
그러나, 열전대 등의 온도 센서는, 일반적으로 스테이지(10)(덮개 부재(31)) 내에 매설한 상태로 되고, 열 전달에 시간이 걸려, 접촉 저항도 있기 때문에, 온도 센서까지 온도가 도달하는 데 시간 낭비가 발생한다. 이 때문에, 고속 응답 시의 고속 피드백 제어에 대응하는 것이 곤란하다.
이에 비해, 본 실시형태에서는, 검사 시의 온도 센서로서 적외선 센서(80)를 이용한다. 적외선 센서(80)는 비접촉 센서이고, 게다가 응답 속도가 10msec 이하로 매우 고속이다. 이 때문에, 전자 디바이스 D의 발열 외란이 큰 경우에도 전자 디바이스 D의 온도를 고정밀도로 제어할 수 있는 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계를 이용한 경우에, 그 제어계에서 요구되는 고속에서의 피드백 제어에 대응할 수 있다. 즉, 검사 중에 전자 디바이스 D가 발열하는 경우에도, 고정밀도이면서 고속으로 전자 디바이스 D의 온도를 피드백 제어할 수 있다.
상기 제 1 예의 온도 컨트롤러(30)에서는, 가열원인 LED(41)에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 제어, 및 냉각원인 고속 밸브(54)에 투입하는 파워(고속 밸브 개폐 신호)를 조작량으로 하는 냉각 모드 제어에 의한 온도 제어를 행한다.
이때, 전환 컨트롤러(73)는, 전술한 바와 같이, 비선형항 unl의 값에 의해, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력(제어 입력)을 그대로 이용하거나, 비선형항 unl을 고속 밸브(54)의 개폐 신호로서 이용하여 냉각 모드 제어할지를 결정한다. 그리고, 전자 디바이스 D의 발열이 크고 슬라이딩 모드 제어의 비선형항 unl이 음이 된 경우는, 전환 컨트롤러(73)에 의해 냉각 모드 제어로 전환한다. 이에 의해, LED(41)를 오프로 한 경우 이상으로 스테이지(10)를 냉각할 수 있어, 냉각 능력이 강화되고, 매우 큰 발열이 있는 경우여도, 전자 디바이스 D를 충분히 냉각하여, 양호한 제어성으로 전자 디바이스 D의 온도 제어를 행할 수 있다. 이 때문에, 냉매 유량을 일정하게 해서, LED(41)에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 제어만으로 전자 디바이스 D의 온도 제어를 행하는 경우보다도, 보다 큰 발열에 대응할 수 있다. 한편, 이때의 고속 밸브(54)의 위치는, 가능한 한 시간 낭비를 적게 하는 관점에서, 최대한 스테이지(10)에 근접하는 것이 바람직하다.
또한, 고속 밸브(54)를 이용하여 냉각 모드 제어를 행하므로, 전환 신호로서 이용한 비선형항 unl의 양음의 변동에 추종하여 고속 밸브(54)를 개폐할 수 있어, 고정밀도로 냉각 제어를 행할 수 있다.
상기 제 2 예의 온도 컨트롤러(30')에서는, 전환 컨트롤러(73')가, 비선형항 unl의 값에 의해, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 그대로 이용하거나, 슬라이딩 모드 출력과 냉각 모드 컨트롤러(72)의 출력을 더한 제 2 조작량을 사용할지를 결정한다. 보다 구체적으로는, 비선형항 unl이 음인 경우의 제 2 조작량으로서, 냉각 모드 컨트롤러(72)의 고속 밸브의 출력뿐만 아니라, 슬라이딩 모드 컨트롤러(71)의 출력을 더한다. 이에 의해, 제 1 예의 온도 컨트롤러(30)의 효과에 더하여, 전류값의 진폭을 작게, 또한 고속 밸브(54)의 개방의 빈도를 적게 할 수 있어, 보다 진폭이 작고 매끄러운 온도 제어가 가능해진다는 효과를 발휘한다.
제 1 예의 온도 컨트롤러(30)에서는, 제어성은 양호하지만, 비선형항 unl이 음인 경우에, 고속 밸브(54)의 동작만이기 때문에, 급냉의 과도 응답이 되는 경우가 있다. 즉, 전환 컨트롤러(73)에 의해 고속 밸브(54)를 개방으로 했을 때의 전자 디바이스 D의 온도 저하를 보충하기 위해서, LED(41)의 출력을 크게 할 필요가 있고, 또한, 다음의 냉각을 행하는 타이밍(고속 밸브를 개방으로 하는 타이밍)도 빨라진다. 이 때문에, 전환 컨트롤러(73)에 의한 제어 시에, 전류값의 진폭이 크고 또한 고속 밸브(54)의 개방의 빈도가 많아지는 경향이 있다. 이에 비해, 제 2 예의 온도 컨트롤러(30')에서는 고속 밸브(54)의 동작 중에 LED(41)에도 동시에 제어 신호를 보내므로, 급냉의 과도 응답을 완화할 수 있어, 전류값의 진폭을 작게, 또한 고속 밸브(54)의 개방의 빈도를 적게 할 수 있다. 이에 의해, 보다 진폭이 작고 매끄러운 온도 제어가 가능해진다는 효과를 발휘하는 것이다.
한편, 전자 디바이스의 검사는, 복수의 디바이스를 일괄하여 행해도 되고, 또한, DRAM 등에서 채용되는 일괄 콘택트 프로빙과 같이 모든 전자 디바이스를 일괄하여 행해도 된다. 어느 쪽의 경우도, 검사 대상의 전자 디바이스의 온도를 전술한 바와 같이 LED(41)의 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 제어와, 고속 밸브의 개폐에 의한 냉각 모드 제어를 병용하는 것에 의해 양호한 제어성으로 전자 디바이스의 온도 제어를 행할 수 있다.
<다른 적용>
이상, 실시형태에 대해 설명했지만, 이번 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는, 첨부된 특허청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 가열원으로서 LED를 이용한 경우에 대해 설명했지만, 가열원은 LED에 한하지 않고, 저항 히터 등의 다른 가열원이어도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 온도 제어 대상으로서 웨이퍼 상의 전자 디바이스(칩)를 예를 들어 나타냈지만, 이에 한하는 것은 아니다. 또, 온도 제어 장치를 검사 장치에 적용한 경우에 대해 나타냈지만, 이에 한하는 것도 아니다.
1; 검사 장치
2; 검사부
3; 로더
4; 테스터
10; 스테이지
12; 프로브 카드
12a; 프로브
13; 인터페이스
15; 제어부
20; 온도 제어 장치
30, 30'; 온도 컨트롤러
31a; 온도 센서
32a; 냉매 유로
40; 가열 기구
41; LED
50; 냉각 기구
52; 냉매 배관
53; 가변 유량 밸브
54; 고속 밸브
71; 슬라이딩 모드 컨트롤러
72; 냉각 모드 컨트롤러
73, 73'; 전환 컨트롤러
74; 플랜트 모델
77; 가산기
80; 적외선 센서
D; 전자 디바이스
W; 웨이퍼

Claims (19)

  1. 온도 제어 대상물의 온도 제어를 행하는 온도 제어 장치로서,
    상기 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구와,
    상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각원을 갖는 냉각 기구와,
    상기 온도 제어 대상물의 온도를 측정하는 적외선 센서와,
    상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 가열 기구 및 상기 냉각 기구를 제어하고 상기 제어 대상물의 온도를 피드백 제어하는 온도 컨트롤러
    를 구비하되,
    상기 온도 컨트롤러는,
    상기 가열원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 컨트롤러와,
    상기 냉각원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 냉각 모드 컨트롤러와,
    상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력인 선형항과 비선형항 중, 상기 비선형항의 값에 의해, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 상기 가열원에 출력하는 것과, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력을 사용하지 않고, 상기 냉각 모드 컨트롤러의 출력을 제 2 조작량으로서 사용하는 것 중 어느 하나를 결정하는 전환 컨트롤러
    를 갖는, 온도 제어 장치.
  2. 온도 제어 대상물의 온도 제어를 행하는 온도 제어 장치로서,
    상기 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구와,
    상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각원을 갖는 냉각 기구와,
    상기 온도 제어 대상물의 온도를 측정하는 적외선 센서와,
    상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 가열 기구 및 상기 냉각 기구를 제어하고 상기 제어 대상물의 온도를 피드백 제어하는 온도 컨트롤러
    를 구비하되,
    상기 온도 컨트롤러는,
    상기 가열원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 컨트롤러와,
    상기 냉각원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 냉각 모드 컨트롤러와,
    상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력인 선형항과 비선형항 중, 상기 비선형항의 값에 의해, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 상기 가열원에 출력하는 것과, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력과 상기 냉각 모드 컨트롤러의 출력을 더한 것을 제 2 조작량으로서 사용하는 것 중 어느 하나를 결정하는 전환 컨트롤러를 갖는, 온도 제어 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적외선 센서는, 열 다이오드(thermal diode)를 포함하는, 온도 제어 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각 기구는, 상기 온도 제어 대상물을 냉매에 의해 냉각하고, 상기 냉각원은 냉매의 유로를 개폐하는 고속 밸브이고, 상기 냉각 모드 컨트롤러의 출력은 상기 고속 밸브에 대한 개폐 신호인, 온도 제어 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열원은 LED이고, 상기 제 1 조작량은 LED에 투입하는 전류값인, 온도 제어 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 온도 제어 대상물은, 기판에 마련된 전자 디바이스인, 온도 제어 장치.
  7. 온도 제어 대상물의 온도 제어를 행하는 온도 제어 방법으로서,
    적외선 센서에 의해 온도 제어 대상물의 온도를 측정하는 공정과,
    상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구 및 상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각 기구를 제어하고 상기 제어 대상물의 온도를 피드백 제어하는 공정
    을 갖되,
    상기 온도 제어 방법은,
    상기 가열원에 투입하는 파워를 조작량으로 해서 슬라이딩 모드 제어를 행하는 공정과,
    상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각원에 투입하는 파워를 조작량으로 해서 냉각 모드 제어를 행하는 공정과,
    상기 슬라이딩 모드 제어에 있어서의 출력인 선형항과 비선형항 중, 상기 비선형항의 값에 의해, 상기 슬라이딩 모드 제어의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 상기 가열원에 출력하거나, 또는, 상기 슬라이딩 모드 제어의 출력을 사용하지 않고, 상기 냉각 모드 제어의 출력을 제 2 조작량으로서 사용할지를 결정하는 공정
    을 더 갖는, 온도 제어 방법.
  8. 온도 제어 대상물의 온도 제어를 행하는 온도 제어 방법으로서,
    적외선 센서에 의해 온도 제어 대상물의 온도를 측정하는 공정과,
    상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구 및 상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각 기구를 제어하고 상기 제어 대상물의 온도를 피드백 제어하는 공정
    을 갖되,
    상기 온도 제어 방법은,
    상기 온도 제어 대상물을 가열하는 가열원에 투입하는 파워를 조작량으로 해서 슬라이딩 모드 제어를 행하는 공정과,
    상기 슬라이딩 모드 제어와, 상기 온도 제어 대상물을 냉각하는 냉각원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 냉각 모드 제어를 병용하는 공정과,
    상기 슬라이딩 모드 제어에 있어서의 출력인 선형항과 비선형항 중, 상기 비선형항의 값에 의해, 상기 슬라이딩 모드 제어의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 상기 가열원에 출력하거나, 또는, 상기 슬라이딩 모드 제어의 출력과 상기 냉각 모드 제어의 출력을 더한 것을 제 2 조작량으로서 사용할지를 결정하는 공정
    을 더 갖는, 온도 제어 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 제어 대상물은, 기판에 마련된 전자 디바이스인, 온도 제어 방법.
  10. 복수의 전자 디바이스가 마련된 기판을 탑재하는 스테이지와,
    상기 스테이지 상의 기판에 마련된 상기 전자 디바이스에 프로브를 전기적으로 접촉시키고 당해 전자 디바이스를 검사하는 검사 기구와,
    상기 전자 디바이스의 온도 제어를 행하는 온도 제어 장치
    를 구비하고,
    상기 온도 제어 장치는,
    상기 전자 디바이스를 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구와,
    상기 전자 디바이스를 냉각하는 냉각원을 갖는 냉각 기구와,
    상기 전자 디바이스의 온도를 측정하는 적외선 센서와,
    상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 가열 기구 및 상기 냉각 기구를 제어하고 상기 전자 디바이스의 온도를 피드백 제어하는 온도 컨트롤러
    를 구비하되,
    상기 온도 컨트롤러는,
    상기 가열원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 컨트롤러와,
    상기 냉각원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 냉각 모드 컨트롤러와,
    상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력인 선형항과 비선형항 중, 상기 비선형항의 값에 의해, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 상기 가열원에 출력하는 것과, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력을 사용하지 않고, 상기 냉각 모드 컨트롤러의 출력을 제 2 조작량으로서 사용하는 것 중 어느 하나를 결정하는 전환 컨트롤러
    를 갖는, 검사 장치.
  11. 복수의 전자 디바이스가 마련된 기판을 탑재하는 스테이지와,
    상기 스테이지 상의 기판에 마련된 상기 전자 디바이스에 프로브를 전기적으로 접촉시키고 당해 전자 디바이스를 검사하는 검사 기구와,
    상기 전자 디바이스의 온도 제어를 행하는 온도 제어 장치
    를 구비하고,
    상기 온도 제어 장치는,
    상기 전자 디바이스를 가열하는 가열원을 갖는 가열 기구와,
    상기 전자 디바이스를 냉각하는 냉각원을 갖는 냉각 기구와,
    상기 전자 디바이스의 온도를 측정하는 적외선 센서와,
    상기 적외선 센서로부터의 측정 신호에 근거하여, 슬라이딩 모드 제어를 포함하는 제어계에 의해 상기 가열 기구 및 상기 냉각 기구를 제어하고 상기 전자 디바이스의 온도를 피드백 제어하는 온도 컨트롤러
    를 구비하되,
    상기 온도 컨트롤러는,
    상기 가열원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 슬라이딩 모드 컨트롤러와,
    상기 냉각원에 투입하는 파워를 조작량으로 하는 냉각 모드 컨트롤러와,
    상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력인 선형항과 비선형항 중, 상기 비선형항의 값에 의해, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력을 그대로 제 1 조작량으로서 상기 가열원에 출력하는 것과, 상기 슬라이딩 모드 컨트롤러의 출력과 상기 냉각 모드 컨트롤러의 출력을 더한 것을 제 2 조작량으로서 사용하는 것 중 어느 하나를 결정하는 전환 컨트롤러
    를 갖는, 검사 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 적외선 센서는, 상기 검사 기구에 마련되어 있는, 검사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 검사 기구는, 상기 프로브를 갖는 프로브 카드를 구비하고, 상기 적외선 센서는, 상기 프로브 카드의 외주부, 또는, 상기 프로브 카드의 상기 프로브의 상방 위치에 마련되는, 검사 장치.
  14. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 스테이지는, 상기 기판의 온도를 측정하는 온도 센서를 갖고, 상기 검사 기구에 의한 상기 전자 디바이스의 검사 시 이외에는, 상기 온도 컨트롤러의 온도 정보로서 상기 온도 센서의 측정 신호를 이용하는, 검사 장치.
  15. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 냉각 기구는, 상기 전자 디바이스를 냉매에 의해 냉각하고, 상기 냉각원은 냉매의 유로를 개폐하는 고속 밸브이고, 상기 냉각 모드 컨트롤러의 출력은 상기 고속 밸브에 대한 개폐 신호인, 검사 장치.
  16. 제 10 항 내지 제 11 항에 있어서,
    상기 가열원은 LED이고, 상기 제 1 조작량은 LED에 투입하는 전류값인, 검사 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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