專利名稱：溫度受控體的溫度控制方法及其裝置和高低溫處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溫度受控體的溫度控制方法及其裝置和高低溫處理系 統(tǒng)，更加具體的說，是關(guān)于例如在處理半導(dǎo)體晶片等的被處理體時(shí)， 在高溫領(lǐng)域至低溫領(lǐng)域的寬的溫度范圍內(nèi)，使用一種冷卻液等的控制 溫度用的液體來控制被處理體溫度的溫度受控體的，溫度控制方法及 其裝置和高低溫處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
對(duì)半導(dǎo)體晶片等的被處理體實(shí)施規(guī)定的處理的話，被處理體常常 會(huì)發(fā)熱。當(dāng)對(duì)被處理體實(shí)施穩(wěn)定的處理時(shí)，應(yīng)使用冷卻液吸收被處理 體的熱量，在使被處理體保持在一定的溫度的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。例
如，在對(duì)形成有多個(gè)器件(device)的半導(dǎo)體晶片(以下簡稱"晶片") 進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置中，由于檢測(cè)時(shí)晶片的各器件會(huì)發(fā)熱，有必要對(duì) 晶片進(jìn)行檢測(cè)的同時(shí)對(duì)其進(jìn)行冷卻。并且，為了確保器件在低溫領(lǐng)域 和高溫領(lǐng)域的可靠性，應(yīng)使用檢測(cè)裝置在負(fù)的低溫領(lǐng)域以及/或者100 °C左右的高溫領(lǐng)域?qū)M(jìn)行檢測(cè)。
在此，參照?qǐng)D3、 4對(duì)現(xiàn)有的檢測(cè)裝置進(jìn)行說明。例如圖3所示， 現(xiàn)有的檢測(cè)裝置E具備搬送晶片W的裝載室L、檢測(cè)從裝載室L搬 運(yùn)來的晶片W的電特性的探針室P以及控制裝置(未圖示)，在控制 裝置的控制下對(duì)晶片進(jìn)行低溫檢測(cè)以及高溫檢測(cè)。
如圖4所示，探針室P具備可升降地裝載晶片W并可調(diào)節(jié)溫度 的晶片卡盤l;使晶片卡盤1在X、 Y方向上移動(dòng)的XY臺(tái)2;配置在 通過該XY臺(tái)2移動(dòng)的晶片卡盤1的上方的探針板3;正確地使探針板 3的多個(gè)探針3A和晶片卡盤1上的晶片W的多個(gè)電極墊的位置一致 的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)4。
另外，如圖4所示，在探針室P的頂板5上以可拆卸的方式配置 有與測(cè)試器相連接的測(cè)試頭T，測(cè)試頭T和探針板3通過性能板
(performance board)(未圖示)來電連接。并且，將晶片卡盤1上的 晶片W的溫度設(shè)定在例如從低溫領(lǐng)域到高溫領(lǐng)域的溫度范圍內(nèi)，將來 自測(cè)試器的檢測(cè)用信號(hào)通過測(cè)試頭T以及性能板(performance board) 傳送至探針3A，從而檢測(cè)晶片W的電特性。
而且，當(dāng)在低溫領(lǐng)域?qū)琖進(jìn)行電特性檢測(cè)時(shí)，通過內(nèi)置于晶 片卡盤1中的冷卻套(jacket)將晶片W冷卻至低溫領(lǐng)域的規(guī)定溫度(例 如一65°C)，并且當(dāng)在高溫領(lǐng)域?qū)琖進(jìn)行電特性檢測(cè)時(shí)，通過內(nèi) 置于晶片卡盤1中的加熱器等加熱裝置將晶片W加熱至高溫領(lǐng)域的規(guī) 定溫度(例如正幾十"C)。由于不論是在高溫領(lǐng)域還是在低溫領(lǐng)域進(jìn)行 檢測(cè)時(shí)都會(huì)從晶片W發(fā)出熱量，所以應(yīng)使冷卻液在晶片卡盤1內(nèi)的冷 卻套中循環(huán)以吸收晶片W所發(fā)出的熱量，將晶片W維持在規(guī)定的溫 度。
如圖3、圖4所示，現(xiàn)有的晶片卡盤1具有冷卻裝置6，該冷卻裝 置6冷卻檢測(cè)時(shí)晶片W所發(fā)出的熱量，維持晶片W處于一定的溫度。 例如如圖4所示，該冷卻裝置6具備在晶片卡盤1與冷卻液罐61之 間循環(huán)的第一冷卻液循環(huán)通路62;為了進(jìn)行冷卻或加熱使冷卻液罐61 內(nèi)的冷卻液循環(huán)的第二冷卻液循環(huán)通路63;檢測(cè)冷卻液罐61內(nèi)的冷卻 液溫度的溫度檢測(cè)器64;依據(jù)溫度檢測(cè)器64的檢測(cè)值發(fā)生動(dòng)作的溫度 調(diào)節(jié)器65;在溫度調(diào)節(jié)器65的控制下進(jìn)行驅(qū)動(dòng)對(duì)在第二冷卻液循環(huán)通 路63中循環(huán)的冷卻液進(jìn)行冷卻、加熱的溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)66;配置在第二 冷卻液循環(huán)通路63上的加熱器67。在第一、第二冷卻液循環(huán)通路62、 63上分別安裝有使冷卻液循環(huán)的第一、第二泵62A、 63A。
如圖4所示，溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)66具備壓縮機(jī)66A、熱交換器66B、 使制冷劑氣體在壓縮機(jī)66A與熱交換器66B之間循環(huán)的制冷劑循環(huán)通 路66C。制冷劑循環(huán)通路66C由，制冷劑氣體從壓縮機(jī)66A向熱交換 器66B的由第一、第二分支路66D、 66E構(gòu)成的去路，和制冷劑氣體 從熱交換器66B返回壓縮機(jī)66A的歸路構(gòu)成。
在第一分支路66D上配置有設(shè)置冷卻風(fēng)扇66F的散熱器66G，在 其下游側(cè)依次安裝有第一電磁閥66H以及膨脹閥661。第一電磁閥66H 在溫度調(diào)節(jié)器65的控制下驅(qū)動(dòng)。并且，在壓縮機(jī)66A中高壓化后的制 冷劑氣體在冷卻風(fēng)扇66F的作用下在散熱器66G中被冷卻、凝結(jié)而成
為冷卻用的制冷劑液體。該制冷劑液體從被開放的第一電磁閥66H經(jīng)
由膨脹閥661到達(dá)熱交換器66B中。制冷劑液體在熱交換器66B中蒸 發(fā)使第二冷卻液循環(huán)通路63中的冷卻液冷卻之后，向壓縮機(jī)66A返回。
另外，在第二分支路66E上，從上游側(cè)向下游側(cè)依次安裝有減壓 閥66J以及第二電磁閥66K。第二電磁閥66K以及加熱器67在溫度調(diào) 節(jié)器65的控制下驅(qū)動(dòng)。并且，在壓縮機(jī)66A中被高溫、高壓化了的制 冷劑氣體在減壓閥66J中被減壓，經(jīng)由第二電磁閥66K到達(dá)熱交換器 66B。高溫制冷劑氣體在熱交換器66B中對(duì)第二冷卻液循環(huán)通路63的 冷卻液實(shí)施加熱后，返回到壓縮機(jī)66A中。如果在熱交換器66B中的 加熱不充分時(shí)，由加熱器67發(fā)生作用對(duì)若交換器66B的不充分的熱量 進(jìn)行補(bǔ)充。如上所述，使用這樣的冷卻裝置6調(diào)節(jié)冷卻液罐61的冷卻 液的溫度至規(guī)定的檢測(cè)溫度。
但是，雖然使用現(xiàn)有的冷卻裝置6時(shí)，通過溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)66冷卻、 加熱在第二制冷劑循環(huán)通路63中流通的冷卻液，可以將冷卻液罐61 內(nèi)的冷卻液的溫度從低溫領(lǐng)域(例如一65"C)調(diào)節(jié)至高溫領(lǐng)域(冷卻 液的沸點(diǎn)以下的溫度，幾十。C程度)，但當(dāng)高溫領(lǐng)域的溫度高到超過冷 卻液沸點(diǎn)的溫度例如+85匸的話，則主要在低溫領(lǐng)域使用的冷卻液就不 能在+85。C的高溫領(lǐng)域使用。相反地，主要在+85"左右的高溫領(lǐng)域使 用的冷卻液，在一65。C的低溫領(lǐng)域中由于粘度變得過高而不能作為低 溫領(lǐng)域的冷卻液使用。
另外，也可以準(zhǔn)備兩種冷卻裝置， 一種是使用低溫領(lǐng)域用的冷卻 液的冷卻裝置，另一種是使用高溫領(lǐng)域用的冷卻液的冷卻裝置，并分 別使用兩種加熱冷卻裝置，但是在這樣的狀況下，也必須在每次切換 冷卻裝置時(shí)清洗晶片卡盤1內(nèi)的冷卻套。另外，也可以使用一種冷卻 裝置而更換冷卻液，在這樣的狀況下，不僅要清洗冷卻裝置，而且還 要清洗晶片卡盤1的冷卻套。像這樣在低溫領(lǐng)域和高溫領(lǐng)域分別使用 兩種冷卻液是不現(xiàn)實(shí)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種可 以將用于低溫領(lǐng)域中的吸熱處理的現(xiàn)有冷卻液等的控制溫度用液體直
接用于高溫領(lǐng)域的吸熱處理，由此能夠使現(xiàn)有的冷卻液等的控制溫度 用液體的吸熱溫度范圍擴(kuò)大的，溫度受控體的溫度控制方法及其裝置 和高低溫處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的權(quán)利要求1所述的溫度受控體的溫度控制裝置，其特征 在于通過控制溫度用液體和溫度受控體之間的熱交換控制所述溫度 受控體的溫度，其具備加壓裝置，對(duì)所述控制溫度用液體加壓使其 沸點(diǎn)上升；加熱裝置，加熱所述控制溫度用液體使其溫度上升至在常 壓下的沸點(diǎn)以上的溫度；熱交換裝置，使溫度上升至所述控制溫度用 液體在常壓下的沸點(diǎn)以上的該控制溫度用液體與所述溫度受控體之間 進(jìn)行熱交換。
本發(fā)明的權(quán)利要求2所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于在處 理部中在高溫領(lǐng)域或者低溫領(lǐng)域?qū)Ρ惶幚眢w實(shí)施規(guī)定的處理時(shí)，通過 用一種冷卻液在所述處理部中循環(huán)使所述冷卻液與所述被處理體之間 進(jìn)行熱交換，從而控制所述被處理體的溫度，該高低溫處理系統(tǒng)具備 加壓 加熱裝置，使所述冷卻液的沸點(diǎn)上升且對(duì)沸點(diǎn)上升后的所述冷 卻液加熱并使所述冷卻液在所述處理部循環(huán)；冷卻裝置，使所述冷卻 液冷卻并使其在所述處理部中循環(huán)；當(dāng)在所述高溫領(lǐng)域?qū)Ρ惶幚眢w進(jìn)
行處理時(shí)使用所述加壓 加熱裝置，當(dāng)在低溫領(lǐng)域?qū)λ霰惶幚眢w進(jìn) 行處理時(shí)使用所述冷卻裝置。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求3所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 在權(quán)利要求1中所述的發(fā)明中，所述加壓，加熱裝置具有存儲(chǔ)所述 冷卻液的容器、對(duì)所述容器內(nèi)加壓的加壓裝置、配置在從所述容器到 所述處理部的循環(huán)通路上且對(duì)所述冷卻液加熱的加熱裝置。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求4所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 在權(quán)利要求3中所述的發(fā)明中，所述加壓，加熱裝置具有配置在從 所述處理部到所述容器的所述循環(huán)通路上且對(duì)所述冷卻液進(jìn)行冷卻的 冷卻裝置。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求5所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 在權(quán)利要求3或權(quán)力要求4中所述的發(fā)明中，所述加壓裝置是通過配 管向所述容器內(nèi)供給加壓氣體的氣體供給源。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求5所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于
在權(quán)利要求4中所述的發(fā)明中，在所述配管上設(shè)置有所述加壓氣體的 壓力控制裝置。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求7所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于: 在權(quán)利要求6中所述發(fā)明中，對(duì)所述加壓氣體的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力 檢測(cè)裝置設(shè)置在所述配管上的所述壓力控制裝置的上游側(cè)。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求8所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 在權(quán)力要求3 7的任意一項(xiàng)中所述的發(fā)明中，所述容器具有檢測(cè)所 述容器內(nèi)的壓力的第二壓力檢測(cè)裝置、和將所述容器內(nèi)的壓力維持在 規(guī)定的設(shè)定值的安全閥。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求9所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 在權(quán)力要求2 8的任意一項(xiàng)中所述發(fā)明中，所述循環(huán)通路在所述處理 部的出入口側(cè)分別分支為所述冷卻裝置側(cè)的通路和所述加壓 加熱裝 置側(cè)的通路，在各個(gè)分支路上設(shè)置有相互進(jìn)行相反動(dòng)作的第一、第二 開關(guān)閥，在所述處理部的入口側(cè)的各分支路的第一開關(guān)閥分別是以將 流入口和流出口逆向的方式配置的。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求IO所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于
在權(quán)力要求2 9的任意一項(xiàng)所述的發(fā)明中，在所述處理部的入口側(cè)的
循環(huán)通路上設(shè)置有溫度檢測(cè)裝置以及第三壓力檢測(cè)裝置。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求11所述的溫度受控體的溫度控制方法，
其特征在于通過控制溫度用液體和溫度受控體之間的熱交換控制所 述溫度受控體的溫度，具有對(duì)所述控制溫度用液體實(shí)施加壓使沸點(diǎn) 上升的工序；使所述控制溫度用液體的溫度上升至其在常壓下的沸點(diǎn) 以上的溫度的工序；使溫度上升至在常壓下的沸點(diǎn)以上的溫度后的所 述控制溫度用液體與所述溫度受控體之間發(fā)生熱交換的工序。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求12所述的溫度受控體的溫度控制方法， 其特征在于在權(quán)力要求ll所述的發(fā)明中，給存儲(chǔ)所述控制溫度用液 體的容器內(nèi)供給加壓氣體對(duì)所述控制溫度用液體加壓。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求13所述的溫度受控體的溫度控制方法， 其特征在于在權(quán)力要求11或權(quán)力要求12所述的發(fā)明中，在對(duì)所述 溫度受控體實(shí)施規(guī)定處理的處理部中進(jìn)行所述熱交換。
另外，本發(fā)明的權(quán)利要求14所述的溫度受控體的溫度控制方法，
其特征在于在權(quán)力要求12或權(quán)力要求13所述的發(fā)明中，使所述控 制溫度用液體在所述容器和所述處理部之間循環(huán)。另外，本發(fā)明的權(quán)利要求15所述的溫度受控體的溫度控制方法， 其特征在于在權(quán)力要求12 14的任意一項(xiàng)所述的發(fā)明中，通過與所 述溫度受控體的熱交換使溫度上升的控制溫度用液體冷卻并使其返回 到所述容器內(nèi)。另外，本發(fā)明的權(quán)利要求16所述的溫度受控體的溫度控制方法，其特征在于在權(quán)力要求11 15的任意一項(xiàng)所述的發(fā)明中，將在低溫 領(lǐng)域用于冷卻的所述控制溫度用液體使用在高溫領(lǐng)域中。依據(jù)本發(fā)明，可以提供一種可以將在低溫領(lǐng)域中用于吸熱處理的 現(xiàn)有的冷卻液等控制溫度用液體直接用于高溫領(lǐng)域的吸熱處理中，由 此可以擴(kuò)大現(xiàn)有冷卻液等的控制溫度用液體的吸熱溫度范圍的，溫度 受控體的溫度控制方法和裝置以及高低溫處理系統(tǒng)。


圖1是表示本發(fā)明的高低溫處理系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的構(gòu)成圖。圖2是表示圖1中所示的高低溫處理系統(tǒng)的加壓 加熱裝置的流體回路圖。圖3是表示現(xiàn)有檢測(cè)裝置的一個(gè)實(shí)例的截面圖。 圖4是表示圖3所示的檢測(cè)裝置中用到的冷卻裝置的一個(gè)實(shí)例的 構(gòu)成圖。符號(hào)說明C冷卻液(熱介質(zhì)液、控制溫度用液體)10高低溫處理系統(tǒng)、溫度受控體的溫度控制裝置11加壓*加熱裝置12冷卻裝置13檢測(cè)裝置(處理部)14第一循環(huán)通路15第二循環(huán)通路111冷卻液罐(容器)112配管113氣體供給源(加壓裝置) 115加熱器(加熱裝置)116裝有冷卻風(fēng)扇的散熱器(冷卻裝置)117壓力檢測(cè)器(第一壓力檢測(cè)裝置) 118壓力控制器(壓力控制裝置) 122壓力檢測(cè)器(第二壓力檢測(cè)裝置) 123安全閥126A、 126B、 127A、 127B第一電磁閥(第一開關(guān)閥) 126C、 126D、 127C、 127D第二電磁閥(第二開關(guān)閥) 128A、 128B溫度檢測(cè)器(溫度檢測(cè)裝置) 129A、 129B壓力檢測(cè)器(第三壓力檢測(cè)裝置)具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)圖1 圖3所示的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。并且， 圖1表示的是本發(fā)明的高低溫處理系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的構(gòu)成圖，圖2 是表示圖1所示的高低溫處理系統(tǒng)的加壓 加熱裝置的流體回路圖。本實(shí)施方式的溫度受控體的溫度控制裝置，被構(gòu)成為如圖1所示 的高低溫處理系統(tǒng)10。例如如圖1所示，該高低溫處理系統(tǒng)具備為 了在高溫領(lǐng)域(例如，超過冷卻液在常壓下的沸點(diǎn)的溫度領(lǐng)域(50 85°C)，假如是+85'C)使用冷卻液而對(duì)控制溫度用液體即冷卻液進(jìn)行 加壓"加熱的加壓，加熱裝置ll;為了在低溫領(lǐng)域((TC以下的溫度， 假如是一65°C)使用冷卻液而對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻的冷卻裝置12;對(duì)作 為溫度受控體的被處理體(例如晶片)實(shí)施規(guī)定處理的處理裝置(例 如檢測(cè)裝置)13，并且，通過加壓 加熱裝置11或冷卻裝置12中的 冷卻液來吸收在檢測(cè)裝置13中對(duì)晶片進(jìn)行高溫檢測(cè)或低溫檢測(cè)時(shí)由晶 片所發(fā)出的熱量，以冷卻晶片。如圖1所示，加壓 加熱裝置11通過第一循環(huán)通路14與檢測(cè)裝 置13相互連接，在高溫領(lǐng)域檢測(cè)時(shí)使用。如同一幅圖所示，冷卻裝置 12通過第二循環(huán)通路15與檢查裝置13相互連接，在低溫領(lǐng)域檢測(cè)時(shí) 使用。在本實(shí)施方式中，在加壓 加熱裝置11和檢測(cè)裝置13之間循 環(huán)的冷卻液，與在冷卻裝置12和檢測(cè)裝置13之間循環(huán)的冷卻液相同， 冷卻裝置12本身可以使用現(xiàn)有公知的裝置。由于在檢測(cè)裝置13中循環(huán)的是相同的冷卻液，所以沒有必要清洗檢測(cè)裝置13的循環(huán)通路，可以在很短的時(shí)間內(nèi)切換在高溫領(lǐng)域的檢測(cè)和在低溫領(lǐng)域的檢測(cè)，可以大幅度地提高檢測(cè)的單位時(shí)間處理量(throughput)。這里，參照?qǐng)D2對(duì)本實(shí)施方式中使用的加壓 加熱裝置11進(jìn)行說 明。如圖2所示，加壓'加熱裝置ll具備儲(chǔ)存冷卻液C的冷卻液罐111;通過配管112連接于冷卻液罐111的氣體供給源113;為了使冷卻液C在冷卻液罐111和檢測(cè)裝置13的晶片卡盤13A之間循環(huán)而設(shè)置 在第一循環(huán)通路14的去路上的泵114;設(shè)置在泵114的下游側(cè)的加熱 器115;設(shè)置在從晶片卡盤13A返回冷卻液罐111的第一循環(huán)通路14 的歸路上，并且配置有冷卻風(fēng)扇116A的散熱器116。如圖2所示，在氣體供給源113A的下游側(cè)，配管112分支成第一、 第二分支管112A、 112B。第一分支管113A連接在冷卻液罐111的上 面。第二分支管112B連接在第一循環(huán)通路14的去路上的冷卻液罐111 和加熱器115之間的位置上。氣體供給源113將加壓到規(guī)定的壓力(例如0.6 1.0MPa)的干燥 空氣(以下簡稱"壓力空氣")供給到冷卻液罐lll內(nèi)，維持其內(nèi)部的 壓力(例如0.2MPa)高于外部，從而使冷卻液C的沸點(diǎn)上升。加熱器 115將沸點(diǎn)上升后的冷卻液C加熱到高溫領(lǐng)域的溫度，使冷卻液C吸 收晶片在晶片卡盤13A中進(jìn)行高溫檢測(cè)時(shí)所發(fā)出的熱量，從而使晶片 冷卻。在配管112的第一分支管112A上，從上游側(cè)向下游側(cè)依次配置有 壓力檢測(cè)器117、壓力控制器118、電磁閥119以及止回閥120。壓力 檢測(cè)器117檢測(cè)配管112內(nèi)的壓力空氣的壓力，監(jiān)測(cè)從氣體供給源113 到壓力控制器118之間管內(nèi)的壓力使其被控制在通常規(guī)定的壓力范圍 (例如0.6 1.0MPa)內(nèi)。壓力控制器118在打開電磁閥119的狀態(tài)下， 將來自氣體供給源113的壓力空氣減壓至例如0.2MPa之后再供給到冷 卻液罐111內(nèi)。由于冷卻液罐111內(nèi)維持在比常壓高的壓力下，因此如 上所述冷卻液C的沸點(diǎn)上升。作為冷卻液C例如可以使用例如NOVEC HFE-7200(商品名3M公司)(沸點(diǎn)76°C )等的氟系列制冷齊lj。 NOVEC HFE-7200在0.2MPa的壓力下其沸點(diǎn)上升到大約ll(TC，即使通過加熱 器115將其被加熱到例如在晶片卡盤13A中檢測(cè)時(shí)的+85t:左右的高溫領(lǐng)域，也能夠維持液體狀態(tài)。在配管112的第二分支管112B上，從上游側(cè)向下游側(cè)依次配置有 壓力控制器118A、手動(dòng)閥121以及止回闊120A。壓力控制器118A將 來自氣體供給源113的加壓氣體的壓力減壓至例如0.05MPa。當(dāng)除去第 一循環(huán)通路14內(nèi)的冷卻液C時(shí)打開手動(dòng)閥121，使第二分支管112B 與第一循環(huán)通路14連通，從而用壓力空氣將冷卻液C從第一循環(huán)通路 14中清除。這時(shí)，為了防止發(fā)生向冷卻液罐111的逆流應(yīng)關(guān)閉手動(dòng)閥 141。在冷卻液罐111的上面安裝有壓力檢測(cè)器122以及安全閥123。壓 力檢測(cè)器122檢測(cè)冷卻液罐111內(nèi)的壓力，當(dāng)冷卻液罐lll內(nèi)的壓力超 過0.25MPa時(shí)安全閥123發(fā)生動(dòng)作以維持冷卻液罐內(nèi)的壓力大約在 0.2MPa。并且，在冷卻液罐111的下面安裝有溫度檢測(cè)器124，根據(jù)溫 度檢測(cè)器124的檢測(cè)值控制后述的散熱器116以維持冷卻液C處于規(guī) 定的溫度。在冷卻液罐111的上面形成有冷卻液C的供給部111A，在 該供給部111A上安裝有蓋111B。蓋111B是通過擺動(dòng)圓筒(rocking cylinder) 125被固定，只在冷卻液罐111內(nèi)的壓力為常壓時(shí)可以開關(guān)。 并且，在冷卻液罐111的內(nèi)部設(shè)置有過濾器111C,通過過濾器111C 將冷卻液C中混入的雜物除去后再流出到第一循環(huán)通路14中。并且， 在冷卻液罐111中安裝有檢測(cè)液面的上下限的液面檢測(cè)器111D、111E， 根據(jù)這些液面檢測(cè)器lllD、 111E的檢測(cè)值來補(bǔ)充冷卻液。接下來，對(duì)晶片卡盤13A進(jìn)行加壓 加熱裝置11和冷卻裝置12 之間的切換的切換構(gòu)造進(jìn)行說明。如圖2所示，在晶片卡盤13A的流 入口連接有作為循環(huán)通路的流入管16，第一、第二循環(huán)通路14、 15 的去路在流入管16合并。并且，在晶片卡盤13A的流出口連接有作為 循環(huán)通路的流處管17，從流處管17分支出第一、第二的循環(huán)通路14、 15的歸路。在第一循環(huán)通路14的去路上并列地連接有一對(duì)第一電磁閥126A、 126B，同時(shí)在第一循環(huán)通路14的歸路上并列地連接有一對(duì)第二電磁閥 126C、 126D，這些電磁閥126A 126D分別同步地進(jìn)行開關(guān)。另外， 在第二循環(huán)通路15的去路上并列地連接有一對(duì)第一電磁闊127A、 127B，同時(shí)在第二循環(huán)通路15的歸路上并列地連接有一對(duì)第二電磁閥 127C、 127D，這些電磁閥127A 127D分別同步地進(jìn)行開關(guān)。并且， 第一循環(huán)通路14的第一、第二電磁闊126A 126D和第二循環(huán)通路15 的第一、第二電磁閥127A 127D，相互之間進(jìn)行的是相反的開關(guān)動(dòng)作， 以便對(duì)晶片卡盤13A切換地連接加壓 加熱裝置11和冷卻裝置12。并且，如圖2所示，配置在第一循環(huán)通路14、 15的去路上的第一 電磁閥126A、 126B與配置在第二循環(huán)通路15上的第一電磁閥127A、 127B，其流入口和流出口分別與循環(huán)通路的流通方向相反的方向。由 于第一電磁閥126A、 126B以及第二電磁閥127A、 127B使用的是提升 閥，如果從閥的流出口加壓就會(huì)發(fā)生泄漏，但如果像這樣將第一循環(huán) 通路14側(cè)的電磁閥126A、126B和第二循環(huán)通路15側(cè)的電磁閥127A、 127B的流入口和流出口以相反的方向安裝，則在加壓，加熱裝置11 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻液C就不會(huì)從第一循環(huán)通路14向第二循環(huán)通路15 —側(cè)泄 漏，并且，在冷卻裝置12運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻液C也不會(huì)從第二循環(huán)通路15 向第一循環(huán)通路14 一側(cè)泄漏。另外，在晶片卡盤13A的流入管16上安裝有溫度檢測(cè)器128A、 128B，通過這些溫度檢測(cè)器128A、 128B檢測(cè)流入晶片卡盤13A的冷 卻液C的溫度，根據(jù)各自的檢測(cè)值控制加熱器115以及冷卻風(fēng)扇116A， 以使冷卻液C的溫度處于規(guī)定的范圍內(nèi)。并且，在流入管16上安裝有 壓力檢測(cè)器129A、 129B，通過這些壓力檢測(cè)器129A、 129B檢測(cè)流入 到晶片卡盤13A的冷卻液C的壓力，基于該檢測(cè)值監(jiān)測(cè)冷卻液C的壓 力是否處于通常的規(guī)定值范圍內(nèi)。另外，在晶片卡盤13A的流出管17側(cè)安裝有壓力檢測(cè)器130以及 安全閥131，通過該壓力檢測(cè)器130監(jiān)測(cè)從晶片卡盤13A流出的冷卻 液C的壓力，當(dāng)冷卻液C的壓力過大時(shí)安全閥131啟動(dòng)以放出冷卻液 C。并且，在第二循環(huán)通路15的去路上的第一電磁閥127A、 127B的 上游側(cè)安裝有安全閥132，如果該去路內(nèi)的冷卻液的壓力過大，則安全 閥132啟動(dòng)使冷卻液的壓力維持在規(guī)定的范圍內(nèi)。接著，對(duì)如圖2所示的使用了高低溫處理系統(tǒng)10的本發(fā)明的溫度 受控體的溫度控制方法的一種實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先說明的是在高 溫區(qū)域的+85。C對(duì)晶片進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的情況。當(dāng)進(jìn)行高溫檢測(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)加
壓 加熱裝置11使加壓 加熱裝置11與晶片卡盤13A連接，通過第一循環(huán)通路14使被加壓、加熱的冷卻液C循環(huán)。此時(shí)，第二循環(huán)通路 15的第一、第二電磁閥127A 127D都是關(guān)閉的，冷卻裝置12和晶片 卡盤113A之間是被阻斷的。艮口，如果打開配管112的第一分支管112A的電磁閥119，則從氣 體供給源113向冷卻液罐111供給壓力空氣。此時(shí)，氣體供給源113 的規(guī)定壓力(例如0.6 1.0MPa)的壓力空氣，減壓至在第一分支管112A 中由壓力控制器118的作用而被預(yù)先設(shè)定的壓力(例如0.2MPa)后， 再被供給到冷卻液罐111內(nèi)，使冷卻液罐111內(nèi)充滿壓力為0.2MPa的 壓力空氣，使冷卻液C的沸點(diǎn)上升至與該壓力相對(duì)應(yīng)的溫度。使第一循環(huán)通路14的泵114、加熱器115以及散熱器116與第一 分支管112A的電磁閥119同步地分別發(fā)生動(dòng)作，同時(shí)打開第一、第二 電磁閥126A 126D使冷卻液罐111與晶片卡盤13A相互連通，連接 加壓 加熱裝置11與晶片卡盤13A。由此在冷卻液罐111內(nèi)的沸點(diǎn)上 升了的冷卻液C，通過第一循環(huán)通路14在泵114的作用下在冷卻液罐 111與晶片卡盤13A之間循環(huán)流通。并且，冷卻液罐111內(nèi)的冷卻液C 是在通過過濾器111C除去異物的狀態(tài)下循環(huán)流通的。由于第一循環(huán)通路14的第一電磁閥126A、 126B和第二循環(huán)通路 15的第一電磁閥127A、 127B是從各自的流出口流入冷卻液C，因而 可以更可靠地阻斷第一循環(huán)通路14與第二循環(huán)通路15之間，所以當(dāng) 加壓 加熱裝置11運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高壓冷卻液C不會(huì)從第一循環(huán)通路14向第 二循環(huán)通路15—側(cè)滲漏。另外，在當(dāng)冷卻裝置12運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)冷卻液C不 會(huì)從第二循環(huán)通路15向第一循環(huán)通路14 一側(cè)滲漏。如上所述，在第一、第二循環(huán)通路14、 15被完全阻斷的狀態(tài)下， 冷卻液C在加壓，加熱裝置11與晶片卡盤13A之間循環(huán)流通，并且被 加熱器115漸漸加熱。由于該冷卻液C的沸點(diǎn)已經(jīng)上升到高于高溫檢 測(cè)時(shí)所需的溫度，所以可以通過加熱器115將其加熱至高溫檢測(cè)時(shí)適 合的溫度。此時(shí)，通過溫度檢測(cè)器128監(jiān)測(cè)冷卻液C的溫度，如果冷 卻液C的溫度沒有達(dá)到適合于高溫檢測(cè)的溫度，基于溫度檢測(cè)器128 發(fā)出的信號(hào)提高加熱器115的加熱能力從而在短時(shí)間內(nèi)加熱到適合的 溫度。如果冷卻液C的溫度超過了適合的溫度，基于溫度檢測(cè)器128
發(fā)出的信號(hào)使冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使冷卻液C的溫度降回到適合的溫 度。當(dāng)冷卻液C達(dá)到適合于高溫檢測(cè)的溫度時(shí)，將晶片裝載在晶片卡 盤13A上進(jìn)行晶片的檢測(cè)。在此期間，通過冷卻液C吸收從晶片散發(fā) 的熱量，使晶片維持在一定的溫度，從而能夠?qū)嵤┛煽啃愿叩臋z測(cè)。冷卻液C由于吸收來自晶片的熱量溫度升高，并從晶片卡盤13A流出。 該冷卻液C的壓力由在第二電磁閥126C、126D之前的壓力檢測(cè)器130 檢測(cè)，如果超過規(guī)定的壓力則安全閥131啟動(dòng)放出一部分冷卻液C， 使其回到本來的壓力。在晶片卡盤13A中升溫的冷卻液C經(jīng)由第二電磁閥126C、 126D 到達(dá)散熱器116中，在此由冷卻風(fēng)扇116A的作用被冷卻后，再返回到 冷卻液罐111內(nèi)。如果散熱器116的冷卻能力不足，則會(huì)導(dǎo)致冷卻液 罐111內(nèi)的冷卻液C的溫度漸漸變高，當(dāng)超過規(guī)定的溫度時(shí)，就會(huì)由 溫度檢測(cè)器124發(fā)出過熱警報(bào)并停止運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，如果由于冷卻液C 的蒸發(fā)等使冷卻液罐111內(nèi)的壓力變高，超過規(guī)定的壓力時(shí)，則安全 閥123發(fā)生動(dòng)作使其降回本來的壓力。當(dāng)上述高溫檢測(cè)結(jié)束時(shí)使加壓 加熱裝置11停止。由此關(guān)閉第一 循環(huán)通路14的第一、第二電磁闊126A 126D，從而解除加壓 加熱 裝置11與晶片卡盤13A之間的連接。接下來，當(dāng)在例如一65"C的低溫 領(lǐng)域檢測(cè)晶片(以下簡稱"低溫檢測(cè)")時(shí)，驅(qū)動(dòng)冷卻裝置12，并打開 第二循環(huán)通路15的第一、第二電磁閥127A 127D使冷卻裝置12與 晶片卡盤13A相互連接，與公知的技術(shù)同樣地將冷卻液冷卻至規(guī)定的 溫度，并使其在晶片卡盤13A中循環(huán)流通進(jìn)行低溫檢測(cè)。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，高低溫吸熱系統(tǒng)10具備使冷卻液 C的沸點(diǎn)上升并對(duì)沸點(diǎn)上升后的冷卻液C加熱使其在晶片卡盤13A中 循環(huán)流通的加壓 加熱裝置11、和使冷卻液C冷卻并使其在晶片卡盤 13A中循環(huán)流通的冷卻裝置12，由于在高溫領(lǐng)域進(jìn)行晶片檢測(cè)時(shí)使用 加壓，加熱裝置ll，在低溫領(lǐng)域進(jìn)行晶片檢測(cè)時(shí)使用冷卻裝置12，當(dāng) 在高溫領(lǐng)域進(jìn)行晶片處理時(shí)，在加壓 加熱裝置11中使用的是與在低 溫領(lǐng)域使用的冷卻液相同的冷卻液C，可以對(duì)該冷卻液C加壓使其沸 點(diǎn)上升后，對(duì)沸點(diǎn)上升后的冷卻液C進(jìn)行加熱使其在晶片卡盤13A中
循環(huán)，可以將在低溫領(lǐng)域中用于吸熱處理的現(xiàn)有的冷卻液直接使用于 高溫領(lǐng)域中的吸熱處理，這樣可以擴(kuò)大冷卻液C的吸熱溫度的范圍。 因此，當(dāng)對(duì)高溫檢測(cè)和低溫檢測(cè)進(jìn)行切換時(shí)，不用更換殘留在晶片卡 盤13A內(nèi)的冷卻液而可以繼續(xù)使用原冷卻液，從而可以提高檢測(cè)的檢 測(cè)效率。另外，依據(jù)本實(shí)施方式，由于加壓*加熱裝置11具有存儲(chǔ)冷卻液C的冷卻液罐111、和供給對(duì)冷卻液罐111內(nèi)進(jìn)行加壓的壓力空氣的 氣體供給源113、和配置在從冷卻液罐111到晶片卡盤13A的第一循環(huán) 通路14的去路上且對(duì)冷卻液C加熱的加熱器115，因而能夠提高冷卻 液C的沸點(diǎn)，可以將冷卻液C可靠地加熱到適合高溫檢測(cè)的溫度。另外，依據(jù)本實(shí)施方式，由于加壓*加熱裝置11具有，配置在從 晶片卡盤13A到冷卻液罐111的第一循環(huán)通路14的歸路上、且使冷卻 液C冷卻的冷卻風(fēng)扇116A,因而可以抑制冷卻液罐111內(nèi)的冷卻液C 的溫度變動(dòng)。并且，在連接氣體供給源113和冷卻液罐111的配管112 的第一分支管112A上，設(shè)置有加壓氣體的壓力控制器118，因而可以 根據(jù)需要調(diào)節(jié)冷卻液C的沸點(diǎn)使其處于適合的范圍內(nèi)。并且，對(duì)配管 112的第二分支管112B中的加壓氣體的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力檢測(cè)器 117，配置在壓力控制器118的上游側(cè)，因而可以通過壓力檢測(cè)器117 監(jiān)控壓力空氣的原始?jí)毫?，從而確保壓力控制器117的動(dòng)作。并且， 冷卻液罐111具有檢測(cè)冷卻液罐111內(nèi)的壓力的壓力檢測(cè)器122、和 將冷卻液罐111內(nèi)的壓力維持在規(guī)定的設(shè)定值的安全閥123，因而可以 通常將冷卻液罐lll內(nèi)維持在一定的壓力下，使冷卻液C的沸點(diǎn)穩(wěn)定 化。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，冷卻液的循環(huán)通路被構(gòu)成為，在晶片卡 盤13A的出入口側(cè)分別具有向冷卻裝置12和加壓 加熱裝置11的第 一、第二循環(huán)通路14、 15，在第一、第二循環(huán)通路14、 15上分別設(shè)置 有進(jìn)行互相相反的動(dòng)作的第一、第二電磁閥126A 126D以及127A 127D，在晶片卡盤13A的入口側(cè)的第一、第二循環(huán)通路14、 15的第 一電磁閥126A、 126B以及127A、 127B，其流入口和流出口均以逆向 方式配置，因而通過第一、第二電磁閥126A 126D以及127A 127D 可以可靠地切換加壓，加熱裝置11和冷卻裝置12，并且，可靠地阻斷
第一循環(huán)通路14的去路和第二循環(huán)通路15的去路，從而不會(huì)發(fā)生冷卻液C從第一循環(huán)通路14向第二循環(huán)通路15的滲漏，也不會(huì)發(fā)生冷 卻液C從第二循環(huán)通路15向第一循環(huán)通路14的滲漏。另外，由于在 晶片卡盤13A的流入管16上設(shè)置有溫度檢測(cè)器128A、 128B以及壓力 檢測(cè)器129A、 129B，因而可以將流入晶片卡盤13A內(nèi)的冷卻液C的 溫度以及壓力通常維持在一定的范圍內(nèi)。并且，在上述實(shí)施方式中舉例說明了高低溫處理系統(tǒng)適用于檢測(cè) 裝置的情況，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，只要是在高溫領(lǐng) 域以及低溫領(lǐng)域使用冷卻液等的控制溫度用液體以控制被處理體等的 溫度受控體的溫度的系統(tǒng)即可，并可以根據(jù)需要作適當(dāng)?shù)淖兏１景l(fā)明包含在高溫領(lǐng)域以及低溫領(lǐng)域的兩領(lǐng)域中都控制被處理體 溫度的高低溫處理系統(tǒng)，可以在控制溫度受控體的溫度的各種溫度控 制方法以及裝置中使用。
權(quán)利要求
1.一種溫度受控體的溫度控制裝置，其特征在于通過控制溫度用液體和溫度受控體之間的熱交換控制所述溫度受控體的溫度，所述溫度受控體的溫度控制裝置具備加壓裝置，對(duì)所述控制溫度用液體實(shí)施加壓使其沸點(diǎn)上升；加熱裝置，加熱所述控制溫度用液體使其溫度上升至在常壓下的沸點(diǎn)以上的溫度；熱交換裝置，使溫度上升至所述控制溫度用液體在常壓下的沸點(diǎn)以上的該控制溫度用液體與所述溫度受控體之間進(jìn)行熱交換。
2. —種高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于在處理部中在高溫領(lǐng)域或者低溫領(lǐng)域?qū)Ρ惶幚眢w實(shí)施規(guī)定的處理 時(shí)，通過用一種冷卻液在所述處理部中循環(huán)使所述冷卻液與所述被處 理體之間進(jìn)行熱交換，從而控制所述被處理體的溫度，所述高低溫處理系統(tǒng)具備加壓 加熱裝置，使所述冷卻液的沸點(diǎn)上升且對(duì)沸點(diǎn)上升后的所述冷卻液加熱并使其在所述處理部中循環(huán)；禾口冷卻裝置，使所述冷卻液冷卻并使其在所述處理部中循環(huán)； 當(dāng)在所述高溫領(lǐng)域?qū)λ霰惶幚眢w進(jìn)行處理時(shí)使用所述加壓 加熱裝置，當(dāng)在所述低溫領(lǐng)域?qū)λ霰惶幚眢w進(jìn)行處理時(shí)使用所述冷卻裝置。
3. 如權(quán)利要求2所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 所述的加壓 加熱裝置具有存儲(chǔ)所述冷卻液的容器；對(duì)所述容器內(nèi)加壓的加壓裝置；配置在從所述容器到所述處理部的循環(huán)通路上 且對(duì)所述冷卻液加熱的加熱裝置。
4. 如權(quán)利要求3所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 所述加壓 加熱裝置具有配置在從所述處理部到所述容器的所 述循環(huán)通路上且對(duì)所述冷卻液進(jìn)行冷卻的冷卻裝置。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 所述加壓裝置是通過配管向所述容器內(nèi)供給加壓氣體的氣體供給源。
6. 如權(quán)利要求5所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 在所述配管上設(shè)置有所述加壓氣體的壓力控制裝置。
7. 如權(quán)利要求6所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于 對(duì)所述加壓氣體的壓力進(jìn)行檢測(cè)的壓力檢測(cè)裝置設(shè)置在所述配管上的所述壓力控制裝置的上游側(cè)。
8. 如權(quán)力要求3 7的任意一項(xiàng)所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于所述容器具有檢測(cè)所述容器內(nèi)的壓力的第二壓力檢測(cè)裝置、和 將所述容器內(nèi)的壓力維持在規(guī)定的設(shè)定值的安全閥。
9. 如權(quán)力要求2 8的任意一項(xiàng)所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于所述循環(huán)通路在所述處理部的出入口側(cè)分別分支為向所述冷卻裝 置側(cè)的通路和向所述加壓 加熱裝置側(cè)的通路，在各個(gè)分支路上設(shè)置 有相互進(jìn)行相反動(dòng)作的第一、第二開關(guān)閥，在所述處理部的入口側(cè)的 各分支路的第一開關(guān)閥分別是以將流入口和流出口逆向的方式配置 的。
10. 如權(quán)力要求2 9的任意一項(xiàng)所述的高低溫處理系統(tǒng)，其特征在于在所述處理部的入口側(cè)的循環(huán)通路上設(shè)置有溫度檢測(cè)裝置以及第 三壓力檢測(cè)裝置。
11. 一種溫度受控體的溫度控制方法，其特征在于 通過控制溫度用液體和溫度受控體之間的熱交換控制所述溫度受 控體的溫度， 具有對(duì)所述控制溫度用液體實(shí)施加壓使其沸點(diǎn)上升的工序； 使所述控制溫度用液體的溫度上升至其在常壓下的沸點(diǎn)以上的溫度的工序；使溫度上升至在常壓下的沸點(diǎn)以上的溫度后的所述控制溫度用液 體與所述溫度受控體之間發(fā)生熱交換的工序。
12. 如權(quán)力要求11所述的溫度受控體的溫度控制方法，其特征在于給存儲(chǔ)所述控制溫度用液體的容器內(nèi)供給加壓氣體對(duì)所述控制溫 度用液體加壓。
13. 如權(quán)力要求11或12所述的溫度受控體的溫度控制方法，其特征在于在對(duì)所述溫度受控體實(shí)施規(guī)定處理的處理部中進(jìn)行所述熱交換。
14. 如權(quán)力要求12或13所述的溫度受控體的溫度控制方法，其特征在于使所述控制溫度用液體在所述容器和所述處理部之間循環(huán)。
15. 如權(quán)力要求12 14的任意一項(xiàng)所述的溫度受控體的溫度控制 方法，其特征在于冷卻由于與所述溫度受控體的熱交換而溫度上升的所述控制溫度 用液體，并使其返回到所述容器內(nèi)。
16. 如權(quán)力要求11 15的任意一項(xiàng)所述的溫度受控體的溫度控制方法，其特征在于將在低溫領(lǐng)域用于冷卻的所述控制溫度用液體使用在高溫領(lǐng)域中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以將在低溫領(lǐng)域中用于吸熱處理的現(xiàn)有的冷卻液直接用于高溫領(lǐng)域的吸熱處理中并擴(kuò)大吸熱溫度范圍的高低溫處理系統(tǒng)。本發(fā)明的高低溫處理系統(tǒng)(10)具備使冷卻液(C)的沸點(diǎn)上升并且對(duì)沸點(diǎn)上升后的冷卻液(C)加熱使其在晶片卡盤(13A)中循環(huán)的加壓·加熱裝置(11)、和使冷卻液冷卻并使其在晶片卡盤(13A)中循環(huán)的冷卻裝置(12)，且在高溫領(lǐng)域中對(duì)晶片進(jìn)行檢測(cè)時(shí)使用加壓·加熱裝置(11)、在低溫領(lǐng)域中對(duì)晶片進(jìn)行檢測(cè)時(shí)使用冷卻裝置(12)。
文檔編號(hào)G05D23/01GK101149627SQ200710147100
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者保坂和樹, 八田政隆, 有山智一, 河野芳尚 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社