[发明专利]温度受控体的温度控制方法及其装置和高低温处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及温度受控体的温度控制方法及其装置和高低温处理系统，更加具体的说，是关于例如在处理半导体晶片等的被处理体时，在高温领域至低温领域的宽的温度范围内，使用一种冷却液等的控制温度用的液体来控制被处理体温度的温度受控体的，温度控制方法及其装置和高低温处理系统。

背景技术

对半导体晶片等的被处理体实施规定的处理的话，被处理体常常会发热。当对被处理体实施稳定的处理时，应使用冷却液吸收被处理体的热量，在使被处理体保持在一定的温度的同时对其进行处理。例如，在对形成有多个器件(device)的半导体晶片(以下简称“晶片”)进行检测的检测装置中，由于检测时晶片的各器件会发热，有必要对晶片进行检测的同时对其进行冷却。并且，为了确保器件在低温领域和高温领域的可靠性，应使用检测装置在负的低温领域以及/或者100℃左右的高温领域对晶片进行检测。

在此，参照图3、4对现有的检测装置进行说明。例如图3所示，现有的检测装置E具备：搬送晶片W的装载室L、检测从装载室L搬运来的晶片W的电特性的探针室P以及控制装置(未图示)，在控制装置的控制下对晶片进行低温检测以及高温检测。

如图4所示，探针室P具备：可升降地装载晶片W并可调节温度的晶片卡盘1；使晶片卡盘1在X、Y方向上移动的XY台2；配置在通过该XY台2移动的晶片卡盘1的上方的探针板3；正确地使探针板3的多个探针3A和晶片卡盘1上的晶片W的多个电极垫的位置一致的位置调整机构4。

另外，如图4所示，在探针室P的顶板5上以可拆卸的方式配置有与测试器相连接的测试头T，测试头T和探针板3通过性能板(performance board)(未图示)来电连接。并且，将晶片卡盘1上的晶片W的温度设定在例如从低温领域到高温领域的温度范围内，将来自测试器的检测用信号通过测试头T以及性能板(performance board)传送至探针3A，从而检测晶片W的电特性。

而且，当在低温领域对晶片W进行电特性检测时，通过内置于晶片卡盘1中的冷却套(jacket)将晶片W冷却至低温领域的规定温度(例如-65℃)，并且当在高温领域对晶片W进行电特性检测时，通过内置于晶片卡盘1中的加热器等加热装置将晶片W加热至高温领域的规定温度(例如正几十℃)。由于不论是在高温领域还是在低温领域进行检测时都会从晶片W发出热量，所以应使冷却液在晶片卡盘1内的冷却套中循环以吸收晶片W所发出的热量，将晶片W维持在规定的温度。

如图3、图4所示，现有的晶片卡盘1具有冷却装置6，该冷却装置6冷却检测时晶片W所发出的热量，维持晶片W处于一定的温度。例如如图4所示，该冷却装置6具备：在晶片卡盘1与冷却液罐61之间循环的第一冷却液循环通路62；为了进行冷却或加热使冷却液罐61内的冷却液循环的第二冷却液循环通路63；检测冷却液罐61内的冷却液温度的温度检测器64；依据温度检测器64的检测值发生动作的温度调节器65；在温度调节器65的控制下进行驱动对在第二冷却液循环通路63中循环的冷却液进行冷却、加热的温度调节机构66；配置在第二冷却液循环通路63上的加热器67。在第一、第二冷却液循环通路62、63上分别安装有使冷却液循环的第一、第二泵62A、63A。

如图4所示，温度调节机构66具备：压缩机66A、热交换器66B、使制冷剂气体在压缩机66A与热交换器66B之间循环的制冷剂循环通路66C。制冷剂循环通路66C由，制冷剂气体从压缩机66A向热交换器66B的由第一、第二分支路66D、66E构成的去路，和制冷剂气体从热交换器66B返回压缩机66A的归路构成。

在第一分支路66D上配置有设置冷却风扇66F的散热器66G，在其下游侧依次安装有第一电磁阀66H以及膨胀阀66I。第一电磁阀66H在温度调节器65的控制下驱动。并且，在压缩机66A中高压化后的制冷剂气体在冷却风扇66F的作用下在散热器66G中被冷却、凝结而成为冷却用的制冷剂液体。该制冷剂液体从被开放的第一电磁阀66H经由膨胀阀66I到达热交换器66B中。制冷剂液体在热交换器66B中蒸发使第二冷却液循环通路63中的冷却液冷却之后，向压缩机66A返回。