[發(fā)明專利]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)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710147100.7
• 申請日: 2007-09-14
• 公開（公告）號: CN101149627A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 八田政隆;河野芳尚;有山智一;保坂和樹
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: G05D23/10
• 分類號: G05D23/10;H01L21/66
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 龍淳

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，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)

對半導(dǎo)體晶片等的被處理體實施規(guī)定的處理的話，被處理體常常會發(fā)熱。當(dāng)對被處理體實施穩(wěn)定的處理時，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對其進(jìn)行處理。例如，在對形成有多個器件(device)的半導(dǎo)體晶片(以下簡稱“晶片”)進(jìn)行檢測的檢測裝置中，由于檢測時晶片的各器件會發(fā)熱，有必要對晶片進(jìn)行檢測的同時對其進(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)使用檢測裝置在負(fù)的低溫領(lǐng)域以及/或者100℃左右的高溫領(lǐng)域?qū)M(jìn)行檢測。

在此，參照圖3、4對現(xiàn)有的檢測裝置進(jìn)行說明。例如圖3所示，現(xiàn)有的檢測裝置E具備：搬送晶片W的裝載室L、檢測從裝載室L搬運來的晶片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晶片進(jìn)行低溫檢測以及高溫檢測。

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1；使晶片卡盤1在X、Y方向上移動的XY臺2；配置在通過該XY臺2移動的晶片卡盤1的上方的探針板3；正確地使探針板3的多個探針3A和晶片卡盤1上的晶片W的多個電極墊的位置一致的位置調(diào)整機構(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試器相連接的測試頭T，測試頭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)，將來自測試器的檢測用信號通過測試頭T以及性能板(performance?board)傳送至探針3A，從而檢測晶片W的電特性。

而且，當(dāng)在低溫領(lǐng)域?qū)琖進(jìn)行電特性檢測時，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-65℃)，并且當(dāng)在高溫領(lǐng)域?qū)琖進(jìn)行電特性檢測時，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℃)。由于不論是在高溫領(lǐng)域還是在低溫領(lǐng)域進(jìn)行檢測時都會從晶片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冷卻檢測時晶片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；檢測冷卻液罐61內(nèi)的冷卻液溫度的溫度檢測器64；依據(jù)溫度檢測器64的檢測值發(fā)生動作的溫度調(diào)節(jié)器65；在溫度調(diào)節(jié)器65的控制下進(jìn)行驅(qū)動對在第二冷卻液循環(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)機構(gòu)66具備：壓縮機66A、熱交換器66B、使制冷劑氣體在壓縮機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66I。第一電磁閥66H在溫度調(diào)節(jié)器65的控制下驅(qū)動。并且，在壓縮機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66I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66A返回。