TWI393849B - Cooling and heating devices and loading devices - Google Patents

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Description

冷卻加熱裝置及載置裝置
本發明係關於在處理半導體晶圓等之被處理體時，將被處理體調節至既定處理溫度的冷卻加熱裝置及載置裝置，更詳言之，係關於能簡化系統減少故障並降低消耗電力之冷卻加熱裝置及載置裝置。
習知之冷卻加熱裝置及載置裝置，在半導體製造領域係使用於各種處理裝置。此處，以使用於進行半導體晶圓之電氣特性檢查之檢查裝置的冷卻加熱裝置及載置裝置為例來加以說明。
習知之檢查裝置E，例如如圖4所示，係具備用來搬送晶圓W之裝載室L、對搬送自裝載室L之晶圓W進行電氣特性檢查的探測器室P、以及控制裝置(未圖示)，並以在控制裝置之控制下，將晶圓W由裝載室L搬送至探測器室P，於探測器室P內完成晶圓W之電氣特性檢查之後，使晶圓W回到原處之方式所構成。
探測器室P，如圖4所示，具備用來載置晶圓W且可調節溫度之晶圓轉盤1、使晶圓轉盤1朝X、Y方向移動之XY載台2、配置於經由此XY載台2來移動之晶圓轉盤1上方的探針卡3、以及使探針卡3之複數個探針3A與晶圓轉盤1上之晶圓W之複數個電極墊正確對準位置之位置對準機構4。
又，如圖4所示，測試器之測試頭T係以可旋轉之方式配設於探測器室P之頂板5，測試頭T與探針卡3係經由執行板(未圖示)作電氣連接。接著，使晶圓轉盤1上之晶圓W設定晶圓W之檢查溫度於例如從低溫區域至高溫區域之間，將來自測試器之檢查用訊號經由測試頭T及執行板傳送至探針3A，以進行晶圓W之電氣特性檢查。
其次，習知之晶圓轉盤1具備例如如圖5所示之用來進行溫度調節之冷卻加熱裝置6。此冷卻加熱裝置6，例如如圖5所示，具備：在晶圓轉盤1及冷卻液槽61之間循環的第一冷卻液循環路徑62、用來對冷卻液槽61內之冷卻液冷卻加熱而循環之第2冷卻液循環路徑63、用來檢測冷卻液槽61內之冷卻液之溫度的溫度感測器64、根據溫度感測器64之檢測值動作之溫度調節器65、在溫度調節器65之控制下驅動並使循環於第二冷卻液循環路徑63之使冷卻液冷卻/加熱之溫度調節機構66、以及配置於第二冷卻液循環路徑63之加熱器67。使冷卻液循環之第一/第二泵62A/63A係分別安裝於第一/第二冷卻液循環路徑62/63。
溫度調節機構66，如圖5所示，具備：壓縮機66A、熱交換器66B、以及冷媒氣體循環於壓縮機66A及熱交換器66B之間的冷媒循環路徑66C。冷媒循環路徑66C係由冷媒氣體自壓縮機66A往熱交換器66B之第一/第二分路66D/66E構成之去程、及冷媒氣體自熱交換器66B返回壓縮機66A之回程所構成。
於第一分路66D配置有附設冷卻風扇66F之冷凝器66G，於此下流側依次安裝有第一電磁閥66H及膨脹閥66I。第一電磁閥66H係在溫度調節器65之控制下驅動。其次，以壓縮機66A高壓壓縮之冷媒氣體藉由冷卻風扇66F之作用，在冷凝器66G冷卻/凝結成冷卻用冷媒液。此，冷媒液由釋放之第一電磁閥66H經由膨脹閥66I到達熱交換器66B。冷媒液在熱交換器66B蒸發，將第二冷卻液循環路徑63之冷卻液冷卻後回到壓縮機66A。
又，於第二分路66E自上流側往下流側依次安裝有減壓閥66J及第二電磁閥66K。第二電磁閥66K及加熱器67係在溫度調節器65之控制下驅動。接著，以壓縮機66A高溫、高壓壓縮之冷媒氣體在減壓閥66J減壓，經由第二電磁閥66K到達熱交換器66B。高溫之冷媒氣體在熱交換器66B對第二冷卻液循環路徑63之冷卻液加熱後回到壓縮機66A。當以熱交換器66B之加熱不足時，加熱器67即動作以補充熱交換器66B之不足熱量。以此方式使用冷卻加熱裝置6將冷卻液槽61之冷卻液調節至既定溫度。
又，專利文獻1記載有一種可作為晶圓轉盤之冷卻裝置使用的史特靈冷熱供給系統。此史特靈冷熱供給系統係藉由史特靈冷凍機將二次冷媒冷卻，並使此二次冷媒循環於冷熱利用機器(例如晶圓轉盤)，藉此可將晶圓轉盤冷卻。
〔專利文獻1〕日本特開2004－076982
然而，圖5所示之晶圓轉盤1的冷卻加熱裝置6，由於溫度調節機構66之配管構造複雜，且冷媒循環路徑66C安裝有複數種瓣閥，因此有此等瓣閥容易故障之問題。此外，當溫度調節機構66之加熱不足時，由於在溫度調節機構66之外使用加熱器67，因此亦有消耗電力增大的問題。
又，專利文獻1記載之史特靈冷熱供給系統由於使用史特靈冷凍機，史特靈冷凍機配管構造簡單且無電磁閥，因此無電磁閥故障等問題。然而，由於史特靈冷凍機只不過是冷凍機，僅適合作為冷熱供給系統，但並不適合於如圖5所示之要求冷卻/加熱雙重功能之系統。
本發明係為解決上述課題所構成，並以提供將具備加熱/冷卻雙重功能之系統加以簡化，並能大幅抑制故障且降低消耗電力之冷卻加熱裝置及載置裝置為目的。
本發明之申請專利範圍第1項所記載之冷卻加熱裝置，係具備使熱媒循環之熱媒循環路徑及使循環於此熱媒循環路徑之前述熱媒冷卻/加熱的史特靈熱機，並於冷卻後或加熱後使前述熱媒循環至負載側以使前述負載冷卻或加熱，其特徵為：前述史特靈熱機具有第一汽缸室、連通於第一汽缸室之第二汽缸室、於第一/第二汽缸室內分別具既定相位差並來回移動以使第一/第二汽缸室內之動作氣體膨脹/壓縮的第一/第二活塞、以及可往正反方向驅動第一/第二活塞之驅動機構；當前述第一/第二活塞往正方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內膨脹且低溫化藉此使前述熱媒冷卻，又當前述第一/第二活塞往反方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內被壓縮且高溫化藉此來對前述熱媒加熱。
又，本發明之申請專利範圍第2項所記載之冷卻加熱裝置，係在第1項記載之發明中設有用來驅動控制前述驅動機構之變頻器。
又，本發明之申請專利範圍第3項所記載之冷卻加熱裝置，係在第2項記載之發明中，前述變頻器為以頻率可變之方式所構成。
又，本發明之申請專利範圍第4項所記載之冷卻加熱裝置，係在第2或第3項記載之發明中，前述變頻器為根據前述熱媒之溫度來動作。
又，本發明之申請專利範圍第5項所記載之載置裝置，係具備載置被處理體之載置台、以及使熱媒循環於此載置台以使前述被處理體冷卻/加熱之冷卻加熱裝置，其特徵為：前述冷卻加熱裝置具備使熱媒循環之熱媒循環路徑、以及使循環於此熱媒循環路徑之前述熱媒冷卻/加熱的史特靈熱機；前述史特靈熱機具有第一汽缸室、連通於第一汽缸室之第二汽缸室、於第一/第二汽缸室內分別具既定相位差並來回移動以使第一/第二汽缸室內之動作氣體膨脹/壓縮之第一/第二活塞、以及可往正反方向驅動第一/第二活塞之驅動機構；當前述第一/第二活塞往正方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內膨脹且低溫化藉此使前述熱媒冷卻，又當前述第一/第二活塞往反方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內被壓縮且高溫化藉此來對前述熱媒加熱。
又，本發明之申請專利範圍第6項所記載之載置裝置，係在第5項記載之發明中設有用來驅動控制前述驅動機構之變頻器。
又，本發明之申請專利範圍第7項所記載之載置裝置，係在第6項記載之發明中，前述變頻器為以頻率可變之方式所構成。
又，本發明之申請專利範圍第8項所記載之載置裝置，係在第6或第7項記載之發明中，前述變頻器為以頻率可變之方式所構成。
根據本發明之申請專利範圍第1至第8項所記載之發明，可提供將具備加熱/冷卻雙重功能之系統加以簡化，並能大幅抑制故障且降低消耗電力之冷卻加熱裝置及載置裝置。
以下，根據圖1~圖3所示之實施形態來說明本發明。此外，圖1係表示應用本發明之冷卻加熱裝置之一實施形態的載置裝置之要部之方塊圖，圖2係表示使用於圖1所示之載置裝置之史特靈熱機的截面圖，圖3之(a)、(b)分別表示藉由圖1所示之冷卻加熱裝置產生之冷卻加熱作用的圖表。
本實施形態之載置裝置10，例如如圖1所示，具備以能朝X、Y、Z、及θ方向移動配置於檢查裝置之探測器室內且用來載置被處理體(例如晶圓)(未圖示)的載置台(晶圓轉盤)11、以及對此晶圓轉盤進行冷卻或加熱之冷卻加熱裝置12，並以對晶圓轉盤11上之晶圓冷卻或加熱且經由晶圓轉盤11將晶圓調節至既定溫度之方式所構成。
冷卻加熱裝置12，如圖1所示，具備：冷卻液經由第一泵14循環於晶圓轉盤11與冷卻液槽13之間的第一冷卻液循環路徑15、冷卻液槽13之冷卻液經由第二泵16循環的第二冷卻液循環路徑17、檢測冷卻液槽13內之冷卻液之溫度的溫度感測器13A、根據溫度感測器13A之檢測值動作之溫度調節器18、根據來自溫度調節器18之訊號動作的熱機驅動用變頻器(以下，僅稱為「變頻器」)19、以及根據來自變頻器19之訊號驅動之史特靈熱機20(參照圖2)，並以藉由史特靈熱機20來對通過第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行加熱或冷卻之方式所構成。
其次，史特靈熱機20，例如如圖2所示，具備：第一汽缸部21、以第一汽缸部21之下部接鄰且與第一汽缸部21連通之第二汽缸部22、於第一/第二汽缸部21/22之汽缸室21A/22A內分別上下來回移動使壓入內部之由氦等構成之動作氣體膨脹/壓縮的第一/第二活塞23/24、根據來自變頻器19之指令訊號使第一/第二活塞23/24驅動之驅動機構25、以及容納驅動機構25之外殼26。第一/第二活塞23/24以具約90°之相位差上下來回移動，藉第一汽缸室21A內膨脹或壓縮之動作氣體對流經第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行加熱或冷卻。
第一/第二汽缸部21/22係藉由公知之鑄器等形成。又，由於第一/第二活塞23/24均於高壓下之高溫、低溫之兩種環境下驅動，因此最好藉由高剛性且具自我潤滑性、熱膨脹率盡可能低之樹脂，例如聚醯亞胺、聚醯胺－醯亞胺、聚苯硫(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等之工程塑膠形成。亦即，由於當第一/第二活塞23/24在第一/第二汽缸室21A/22A內壓縮動作氣體時，會達到例如＋150℃以上，使動作氣體膨脹時，會達到例如－100℃以下之低溫，因此第一/第二活塞23/24有必要以能分別耐受此溫度範圍之材料來形成。又，當於第一/第二活塞23/24使用潤滑油時，由於潤滑油在低溫下會凝固，因此無法發揮其功能。又，當潤滑油混入動作氣體時，會附著於後述之再生器，而妨礙再生器之功能。因此等理由由於第一/第二汽缸室21A/22A內無法使用潤滑油，因此第一/第二活塞23/24當然必須具耐熱性、耐寒性外，最好藉由具自我潤滑性之上述工程塑膠來形成。
第一/第二汽缸部21/22係分別配置於外殼26之左方上壁。於第一汽缸部21下端配置岐管27，於岐管27之上以包圍第一汽缸室21A之方式依次配置第一散熱器28、再生器29、以及熱交換器30。其次，第一汽缸室21A與第二汽缸室22A係經由岐管27、第一散熱器28、再生器29、及熱交換器30連通。關於第一散熱器28、再生器29、及熱交換器30係使用公知者。此外，圖2中22B係用來連通第二汽缸室22A與岐管27之連通孔。
又，第一散熱器28，在冷卻加熱裝置12進行冷卻動作時為高溫，在冷卻加熱裝置12進行加熱動作時為低溫。如圖1所示，例如經由冷卻水所循環之循環路徑28A第二散熱器28B係連接於此第一散熱器28，冷卻水係藉由泵28C之作用循環於第一散熱器28與第二散熱器28B之間。冷卻風扇28D附設於第二散熱器28B，藉由冷卻風扇28D對循環於第二散熱器28B之冷卻水進行冷卻或加熱。此冷卻水具有對通過第一散熱器28之動作氣體進行散熱作用或吸熱作用。
接著，說明第一/第二活塞23/24之驅動機構25。此驅動機構25具有如圖2所示之驅動源的馬達25A、及連結於馬達25A之曲軸25B。第一活塞23經由第一活塞桿23A、第一十字頭23B、及第一連桿23C連結於曲軸25B之第一曲柄部25C。第二活塞24經由第二活塞桿24A、第二十字頭24B、及第二連桿24C連結於曲軸25B之第二曲柄部25D。此曲軸25B係將馬達25A之旋轉運動轉換成第一/第二活塞23/24之上下來回移動。此外，圖2中23D、24D係密封機構。
又，第一曲柄部25C與第二曲柄部25D係在曲軸25B於圓周方向彼此以約90°錯開所形成，並藉由曲軸25B之旋轉以具約90°之相位差旋轉，使第一/第二活塞23/24以具約1/4週期之差分別在第一/第二汽缸室21A/22A內來回移動於上死點與下死點之間。當馬達25A朝正向旋轉時，第一活塞23以領先第二活塞24約1/4週期來回移動，當馬達25A朝反向旋轉時，第一活塞23以落後第二活塞24約1/4週期來回移動。接著，第一/第二活塞在上死點及下死點反轉時暫時停止，愈接近上死點及下死點移動愈慢且動作氣體之容量變化較小，在上死點與下死點之中間點移動最快且容量變化最大。
其次，當驅動機構25之馬達25A朝正向旋轉且第一/第二活塞23/24來回移動時，第一/第二活塞23/24係以以下之動作為一個周期來驅動，並對熱交換器30中流經第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行冷卻。
亦即，曲軸25B經由馬達25A朝正向旋轉時，在第一汽缸室21A內於第一活塞23由中間點往上死點上升期間，在第二汽缸室22A內第二活塞24係由下死點往中間點附近上升，此外，於第一活塞23在上死點附近反轉期間，第二活塞24係由中間點往上死點上升。此時，動作 氣體在第二汽缸室22A內被壓縮變成高溫。亦即，第二汽缸室22A成為高溫室。
接著，於第一活塞23在上死點反轉並往中間點下降期間，第二活塞24係通過中間點並往上死點上升，第二汽缸室22A內之高溫動作氣體往第一汽缸室21A內移動。此時，高溫動作氣體從第二汽缸室22A之連通孔22B流出，通過岐管27，於通過第一散熱器28期間散熱，進一步在再生器被吸熱而降溫成為降溫動作氣體。降溫動作氣體經由熱交換器30流入第一汽缸室21A內。
在第一汽缸室21A於第一活塞23通過中間點並往下死點下降期間，第二汽缸室22A中第二活塞24係由上死點往中間點下降，降溫動作氣體急遽地膨脹變成冷卻用之低溫動作氣體。亦即，第一汽缸室21A成為低溫室。此低溫動作氣體在熱交換器30對流經第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行冷卻。低溫動作氣體因此時之吸熱而升溫變成升溫動作氣體。
其後，第一汽缸室21A中於第一活塞23在下死點反轉並往中間點上升期間，在第二汽缸室22A內第二活塞24係通過中間點並往下死點下降，升溫動作氣體自第一汽缸室21A往第二汽缸室內22A移動。此處，升溫動作氣體於通過已蓄熱之再生器29期間吸熱並升溫，於進一步通過第一散熱器28期間接受溫度調整回到原來溫度後，通過岐管27及連通孔22B流入第二汽缸室22A內。第一/第二活塞23/24分別在汽缸室21A/22A內重複上述一連串之來回運動，藉由第一汽缸室21A內之低溫動作氣體對通過熱交換器30之第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行冷卻。
當驅動機構25之馬達25A朝反向旋轉時，第一活塞23以落後第二活塞24 1/4週期來回移動，第一汽缸室21A由低溫室改變成高溫室，第二汽缸室22A由高溫室改變成低溫室，經由安裝於第一汽缸室21A之熱交換器30對流經第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行加熱。
其次，說明裝載裝置10之動作。當進行晶圓之低溫檢查時，冷卻加熱裝置12即驅動並將晶圓轉盤11冷卻。接著，當檢查時晶圓若發熱，藉由冷卻加熱裝置12之作用將晶圓冷卻，使晶圓保持於既定之檢查溫度。
亦即，冷卻加熱裝置12中，冷卻液槽13內之冷卻液係藉由第一泵14之作用循環於第一冷卻液循環路徑15與晶圓轉盤11之間，使晶圓轉盤11冷卻。由於自晶圓吸熱從晶圓轉盤11回到冷卻水槽13之冷卻液的溫度會上升。溫度感測器13A檢測出此溫度，將檢測訊號傳送至溫度調節器18。溫度調節器18即比較預先設定之設定溫度與檢測溫度，根據該溫度差來驅動變頻器19。變頻器19根據來自溫度調節器18之指令訊號，以既定頻率驅動史特靈熱機20。史特靈熱機20藉由第二泵16之作用在熱交換器30對循環於第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行冷卻。
史特靈熱機20，係根據來自變頻器19之指令訊號驅動驅動機構25。驅動機構25被驅動且馬達25A朝正向旋轉以使曲軸25B旋轉。曲軸25B係將正向之旋轉運動轉變成分別連結於第一/第二曲柄部25C/25D之第一/第二活塞23/24的上下運動。藉此第一活塞23相對於第二活塞24以僅領先約1/4週期上下來回移動。
亦即，在第一汽缸室21A內於第一活塞23自中間點往上死點上升並在上死點附近反轉期間，在第二汽缸室22A內第二活塞24係自下死點通過中間點並上升。此期間，動作氣體在第二汽缸室22A內被壓縮並變成高溫。 接著，於第一活塞23在上死點反轉並往中間點下降期間，第二活塞24係通過中間點並往上死點上升，第二汽缸室22A內之高溫動作氣體往第一汽缸室21A內移動。此時，高溫動作氣體通過連通孔22B、岐管27，於通過第一散熱器28及再生器29期間吸熱，成為降溫動作氣體並流入第一汽缸室21A內。
接著，第一汽缸室21A中於第一活塞23通過中間點往下死點下降期間，第二汽缸室22A中第二活塞24係自上死點往中間點下降，降溫動作氣體急遽膨脹並變成低溫成為冷卻用之低溫動作氣體。第一汽缸室21A內之低溫動作氣體將流經熱交換器30之冷卻液冷卻，使此冷卻液回到冷卻液槽13。此低溫動作氣體藉由在熱交換器30之吸熱升溫。
此後，第一汽缸室21A中於第一活塞23在下死點反轉並往中間點上升期間，在第二汽缸室22A內第二活塞 24係自中間點往下死點下降，在熱交換器30升溫後之低溫動作氣體自第一汽缸室21A往第二汽缸室內22A移動。此低溫動作氣體於通過已蓄熱之再生器29期間吸熱並升溫，於通過第一散熱器28期間進一步接受溫度調節，經由岐管27及連通孔22B流入第二汽缸室22A內。返回第二汽缸室內22A之動作氣體即回到原來溫度。第一/第二活塞23/24係重複以上之動作，藉由第一汽缸室21A內之低溫動作氣體的作用使通過熱交換器30之冷卻液冷卻。冷卻後之冷卻液藉由第二泵16之作用經由第二冷卻液循環路徑17回到冷卻液槽13，並將冷卻液槽13內之冷卻液經常保持於一定溫度。用來表示使用此冷卻加熱裝置12冷卻晶圓轉盤11時，冷卻時間與晶圓轉盤11之溫度的關係之例之圖表為圖3之(a)。
此處，當史特靈熱機20之冷卻能力不足時，溫度感測器13A即根據來自溫度調節器18之訊號，提高變頻器19之頻率以提升驅動機構25之轉速，來提高冷卻能力。相反地，當史特靈熱機20之冷卻能力過大時，即降低變頻器19之頻率以降低驅動機構25之轉速，來降低冷卻能力。
又，當自低溫檢查切換至常溫檢查時，對晶圓轉盤11從低溫之檢查溫度加熱至常溫之檢查溫度。此時，史特靈熱機20之馬達25A自正向切換成反向旋轉以使曲軸25B反轉。藉此，第一活塞23相對於第二活塞24以僅落後約1/4週期上下來回移動，第一汽缸室21A具有對冷卻 液加熱之高溫室的功能。
亦即，當藉由馬達25A使曲軸25B反轉時，在第二汽缸室22A內於第二活塞24自中間點往上死點上升並在上死點附近反轉期間，在第一汽缸室21A內第一活塞23係自下死點往上死點上升，在第一汽缸室21A內動作氣體被壓縮變成高溫成為高溫動作氣體。此高溫動作氣體在熱交換器30對流經第二冷卻液循環路徑17之冷卻液進行加熱。藉此高溫動作氣體即散熱並降溫成為降溫動作氣體。
接著，於第二活塞24在上死點反轉並往中間點下降期間，第一活塞23係通過中間點並往上死點上升，第一汽缸室21A內之降溫動作氣體往第二汽缸室22A內移動。降溫動作氣體於通過再生器29期間散熱並降溫，於通過第一散熱器28期間進一步冷卻，在降低溫度之狀態下通過岐管27及連通孔22B流入第二汽缸室22A內。
第二汽缸室22A中於第二活塞24通過中間點往下死點下降期間，第一汽缸室21A中第一活塞23係自上死點往中間點下降，動作氣體急遽膨脹並變成低溫。藉此降溫動作氣體成為低溫動作氣體。接著，第二汽缸室22A中於第二活塞24在下死點反轉並往中間點上升期間，在第一汽缸室21A內第一活塞23係自中間點往下死點下降，低溫動作氣體自第二汽缸室22A往第一汽缸室內21A移動。低溫動作氣體通過連通孔22B、岐管27，於通過第一散熱器28及再生器29期間吸熱並升溫，回到原來溫度並流入第一汽缸室21A內。第一/第二活塞23/24係重複以上動作，藉由第一汽缸室21A內之高溫動作氣體的作用對通過熱交換器30之冷卻液加熱。加熱後之冷卻液藉由第二泵16之作用經由第二冷卻液循環路徑17回到冷卻液槽13，並將冷卻液槽13內之冷卻液加熱至常溫。用來表示使用此冷卻加熱裝置12加熱晶圓轉盤11時，加熱時間與晶圓轉盤11之溫度的關係之例之圖表為圖3之(b)。
此處，當史特靈熱機20之加熱能力不足時，溫度感測器13A即根據來自溫度調節器18之訊號，提高變頻器19之頻率以提升驅動機構25之轉速，來提高加熱能力。相反地，當史特靈熱機20之加熱能力過大時，即降低變頻器19之頻率以降低驅動機構25之轉速，來降低加熱能力。
根據以上說明之本實施形態，由於使用史特靈熱機20於冷卻加熱裝置12作為冷卻/加熱用，因此能簡化載置裝置10之冷卻加熱裝置12系統並可刪除瓣閥，且可抑制故障並能降低消耗電力。特別是由於冷卻加熱裝置20並不使用電磁閥，因此能大幅抑制故障。又，使用變頻器19控制驅動機構25之馬達25A的轉速，藉此可改變冷卻能力及加熱能力。
又，根據本實施形態，由於設置史特靈熱機20之驅動機構25，亦即驅動控制馬達25A之變頻器19，因此可根據來自溫度調節器18之訊號驅動控制馬達25A，對冷卻液進行冷卻/加熱。又，變頻器19由於係以頻率可變之方式所構成，因此可根據來自溫度調節器18之訊號自動變更頻率以增減馬達25A之轉速，以控制冷卻液之冷卻/加熱能力。
此外，本發明於對上述實施形態並無任何限制，視需要可作適當設計變更。總之，只要是使用史特靈熱機20作為冷卻用及加熱用之冷卻加熱裝置及載置裝置即包含於本發明。因此，史特靈熱機之構成並不限制於上述實施形態。
本發明並不侷限於半導體製造領域，可適合利用作為各種工業領域所使用之冷卻加熱裝置及載置裝置。
1．．．晶圓轉盤
2．．．XY載台
3．．．探針卡
3A．．．探針
4．．．位置對準機構
5．．．頂板
6．．．冷卻加熱裝置
10．．．載置裝置
11．．．晶圓轉盤(載置台)
12．．．冷卻加熱裝置
13．．．冷卻液槽
13A．．．溫度感測器
14．．．第一泵
15．．．第一冷卻液循環路徑
16．．．第二泵
17．．．第二冷卻液循環路徑(熱媒循環路徑)
18．．．溫度調節器
19．．．變頻器
20．．．史特靈熱機
21．．．第一汽缸部
21A．．．第一汽缸室
22．．．第二汽缸部
22A．．．第二汽缸室
22B．．．連通孔
23．．．第一活塞
23A．．．第一活塞桿
23B．．．第一十字頭
23C．．．第一連桿
23D．．．密封機構
24．．．第二活塞
24A．．．第二活塞桿
24B．．．第二十字頭
24C．．．第二連桿
24D．．．密封機構
25．．．驅動機構
25A．．．馬達
25B．．．曲軸
25C．．．第一曲柄部
25D．．．第二曲柄部
26．．．外殼
27．．．岐管
28．．．第一散熱器
28A．．．循環路徑
28B．．．第二散熱器
28C．．．泵
28D．．．冷卻風扇
29．．．再生器
30．．．熱交換器
61．．．冷卻液槽
62．．．第一冷卻液循環路徑
62A．．．第一泵
63．．．第二冷卻液循環路徑
63A．．．第二泵
64．．．溫度感測器
65．．．溫度調節器
66．．．溫度調節機構
66A．．．壓縮機
66B．．．熱交換器
66C．．．冷媒循環路徑
66D．．．第一分路
66E．．．第二分路
66F．．．冷卻風扇
66G．．．冷凝器
66H．．．第一電磁閥
66I．．．膨脹閥
66J．．．減壓閥
66K．．．第二電磁閥
67．．．加熱器
E．．．檢查裝置
L．．．裝載室
P．．．探測器室
T．．．測試頭
W．．．晶圓
〔圖1〕係表示應用本發明之冷卻加熱裝置之實施形態的載置裝置之要部之方塊圖。
〔圖2〕係表示使用圖1所示之載置裝置的史特靈熱機之概念圖。
〔圖3〕(a)、(b)分別係表示藉由圖1所示之載置裝置所產生之冷卻加熱作用的圖表。
〔圖4〕係表示習知之檢查裝置之例的截面圖。
〔圖5〕係表示使用於圖4所示之檢查裝置之載置裝置之例的構成圖。
10．．．載置裝置
11．．．晶圓轉盤(載置台)
12．．．冷卻加熱裝置
13．．．冷卻液槽
13A．．．溫度感測器
14．．．第一泵
15．．．第一冷卻液循環路徑
16．．．第二泵
17．．．第二冷卻液循環路徑(熱媒循環路徑)
18．．．溫度調節器
19．．．變頻器
20．．．史特靈熱機
28．．．第一散熱器
28A．．．循環路徑
28B．．．第二散熱器
28C．．．泵
28D．．．冷卻風扇
30．．．熱交換器

Claims (2)

  1. 一種冷卻加熱裝置，係具備：使熱媒循環之熱媒循環路徑、容納前述熱媒之熱媒槽、在前述槽探知前述熱媒的溫度之溫度感測器、根據前述溫度感測器之前述所被探知的值來作動之溫度調節器、根據來自前述溫度調節器的訊號以可變頻率作動之變頻器、及根據前述變頻器的訊號來使循環於前述熱媒循環路徑之前述熱媒冷卻/加熱之史特靈熱機，使冷卻後或加熱後之前述熱媒循環至負載側以使前述負載冷卻或加熱，其特徵為：前述史特靈熱機具有：第一汽缸室、連通於第一汽缸室之第二汽缸室、於第一/第二汽缸室內分別具既定相位差並來回移動以使第一/第二汽缸室內的動作氣體膨脹/壓縮之第一/第二活塞、及可驅動第一/第二活塞之驅動機構，當前述第一/第二活塞往正方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內膨脹且低溫化藉此使前述熱媒冷卻，又當前述第一/第二活塞往反方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內被壓縮且高溫化藉此來對前述熱媒加熱。
  2. 一種載置裝置，係具備：載置被處理體之載置台、使熱媒循環於此載置台以使前述被處理體冷卻/加熱之冷卻加熱裝置，其特徵為：前述冷卻加熱裝置具備：使熱媒 循環之熱媒循環路徑、容納該熱媒之熱媒槽、在前述槽探知前述熱媒的溫度之溫度感測器、根據前述溫度感測器之前述所被探知的值來作動之溫度調節器、根據來自前述溫度調節器的訊號以可變頻率作動之變頻器、及根據前述變頻器的訊號來使循環於前述熱媒循環路徑之前述熱媒冷卻/加熱之史特靈熱機，前述史特靈熱機具有：第一汽缸室、連通於第一汽缸室之第二汽缸室、於第一/第二汽缸室內分別具既定相位差並來回移動以使第一/第二汽缸室內之動作氣體膨脹/壓縮之第一/第二活塞、及可往正反方向驅動第一/第二活塞之驅動機構，當前述第一/第二活塞往正方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內膨脹且低溫化藉此使前述熱媒冷卻，又當前述第一/第二活塞往反方向驅動時，前述動作氣體即於前述第一汽缸室內被壓縮且高溫化藉此來對前述熱媒加熱。
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