(57)【要約】  本発明は、チャックを具備するウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムに関し、本発明に係るウエハー検査システムは、エアーを供給されて除湿して供給する乾燥エアー供給装置と液化気体を格納する保管容器とを具備した冷却装置と、前記乾燥エアー供給装置から供給された乾燥エアーを冷却し、この冷却された乾燥エアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように制御する中央制御装置を具備することを特徴とする。これにより、本発明は、ウエハープローバー装置を用いたウエハーの超低温環境試験に最適化された冷凍効率を持ちながら、超低温環境試験の準備時間を短縮できる。
2011514008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハーを配置するためのチャックを具備するウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムにおいて、
圧縮されたエアーを供給されて除湿して外部へ供給する乾燥エアー供給装置と、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを供給し、液化気体を格納する保管容器とを含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する冷却装置と、
前記チャックの温度を急速に冷却する急速冷却モードを選択するための急速冷却モードキーを具備する使用者入力部と、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する一般冷却モードと、前記急速冷却モードキーを介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する急速冷却モードと、で動作する中央制御装置と、
を具備することを特徴とするウエハー検査システム。
【請求項２】
前記ウエハープローバー装置は、前記チャックの内部に形成された冷却流路を具備し、
前記中央制御装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記冷却装置により冷却されたエアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御することを特徴とする請求項１に記載のウエハー検査システム。
【請求項３】
前記冷却装置は、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却する一般冷却モジュールと、前記保管容器を含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する急速冷却モジュールと、前記一般冷却モジュールにより冷却されたエアー及び前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給する冷却エアー供給モジュールと、を具備し、
前記中央制御装置は、
前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記一般冷却モジュールを制御し、前記一般冷却モジュールにより供給されたエアーを前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記液化気体の一定量を前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記急速冷却モジュールを制御し、前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御することを特徴とする請求項２に記載のウエハー検査システム。
【請求項４】
前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックの温度を感知する温度センサーを具備し、
前記中央制御装置は、
前記使用者入力部を介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記温度センサーにより感知された前記チャックの温度を考慮して、前記冷却流路に供給される液化気体の量を計算し、前記計算された液化気体の量を前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御することを特徴とする請求項２に記載のウエハー検査システム。
【請求項５】
前記使用者入力部は、前記チャックの温度を選択するための温度選択キーを具備し、
前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックを加熱する加熱部材を具備し、
前記中央制御装置は、前記温度選択キーを介してチャックの温度が選択された場合、前記選択されたチャックの温度と前記温度センサーにより感知されたチャックの温度とが一致するように、前記冷却装置及び前記加熱部材を制御することを特徴とする請求項４に記載のウエハー検査システム。
【請求項６】
前記ウエハープローバー装置は、前記チャックの周辺空気を密閉するためのハウジングと、前記冷却流路を通過したエアーを前記ハウジングの内部に供給する内部エアー供給モジュールを具備し、
前記中央制御装置は、前記冷却流路を通過したエアーが前記ハウジングの内部に供給されるように前記内部エアー供給モジュールを制御することを特徴とする請求項５に記載のウエハー検査システム。
【請求項７】
前記温度調節モジュールは、前記チャックの周辺空気の露点温度を感知する露点感知センサーを具備し、
前記中央制御装置は、前記温度センサーにより感知されたチャックの温度と前記露点感知センサーにより感知された露点温度とを比較して、前記比較結果を基に前記ウエハープローバー装置の内部に供給されるエアーの量を調節するように、前記内部エアー供給モジュールを制御することを特徴とする請求項６に記載のウエハー検査システム。
【請求項８】
前記冷却装置は、前記保管容器に格納されている液化気体が液化窒素であることを特徴とする請求項１に記載のウエハー検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置を含んだウエハー検査システムに関し、より具体的には、超低温環境試験を容易に実施できるように、冷却装置及びウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のウエハープローバー装置は、一般的にウエハーを適正な位置に移送させるためのチャック、チャックを直接移動させるＸ、Ｙステージ、そして、カセットに積載されているウエハーをチャックに載せるためのローダーユニットを具備しており、半導体工程で生産されたウエハーに形成された個別チップ(ダイ)の電気的欠陥を検査する用途で使用される。
【０００３】
また、このようなウエハープローバー装置は、上記のような基本的な検査に伴って、ウエハーに対する環境信頼性検査を行うために付随的に様々な装置を具備するべきである。
【０００４】
特に、ウエハーを超低温環境状態で検査するために、従来のウエハープローバー装置は、ウエハーの温度を冷却させるための冷却装置が必須である。
【０００５】
この冷却装置は、従来市販されている二元方式及び単段方式の汎用冷却器を使用している。しかしながら、このような汎用冷却器に、ウエハープローバー装置の超低温環境試験に最適化された規格及び機能を期待することは難しいことである。
【０００６】
また、この冷却装置は、冷媒により冷却された液体クーラントをチャックの内部に循環させて、ウエハーの温度を冷却させる方式を使用している。
【０００７】
しかしながら、このような方式を使用するウエハープローバー装置は、冷却された液体クーラントを直接用いてチャックの温度を下げるため、冷却効率は優れているが、チャックを循環する液体クーラントが流出した場合、ウエハー及びウエハープローバー装置の部品を損傷させる危険を伴っている。
【０００８】
また、従来のウエハープローバー装置の一つは、このような従来方式の危険を除去するために、チャックを循環する流体として、液体クーラントの代わりに、エアーを使用する方式を使用している。
【０００９】
しかしながら、このようなウエハープローバー装置は、液体クーラントに比べて、エアーの比熱が少ないため、ウエハーを冷却させるのに多くの時間がかかるという問題がある。
【００１０】
このような冷却に必要とする時間を減らすために、冷却器を常時稼動状態にすることも可能であるが、超低温環境試験だけのために冷却器を継続的に稼動させることは経済的に非効率的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述した問題点を解決するための本発明の目的は、ウエハープローバー装置の超低温環境試験に最適化された冷凍効率を持ちながら、超低温環境試験の準備時間を短縮できるウエハー検査システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した技術的課題を達成するための本発明の特徴は、ウエハーを配置するためのチャックを具備するウエハープローバー装置を含んだウエハー検査システムに関し、前記ウエハー検査システムは、圧縮されたエアーを供給されて除湿して供給する乾燥エアー供給装置と、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを外部に供給し、液化気体を格納する保管容器とを含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する冷却装置と、前記チャックの温度を急速に冷却する急速冷却モードを選択するための急速冷却モードキーを具備する使用者入力部と、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する一般冷却モードと、前記急速冷却モードキーを介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却し、前記冷却されたエアーを前記保管容器に格納されている液化気体の一定量と混合して、前記ウエハープローバー装置のチャックに供給するように前記冷却装置を制御する急速冷却モードで動作する中央制御装置と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
前記ウエハープローバー装置は、前記チャックの内部に形成された冷却流路を具備し、前記中央制御装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記保管容器に格納されている液化気体の一定量を前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御する。
【００１４】
ここで、前記冷却装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却する一般冷却モジュールと、前記保管容器を含み、前記保管容器に格納されている液化気体を供給する急速冷却モジュールと、前記一般冷却モジュールにより冷却されたエアー及び前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給する冷却エアー供給モジュールと、を具備し、前記中央制御装置は、前記乾燥エアー供給装置から供給されたエアーを冷却して、前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記一般冷却モジュールを制御し、前記一般冷却モジュールにより供給されたエアーを前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御し、前記急速冷却モードが選択された場合、前記液化気体の一定量を前記冷却エアー供給モジュールに供給するように前記急速冷却モジュールを制御し、前記急速冷却モジュールにより供給された液化気体を前記冷却流路に供給するように前記冷却エアー供給モジュールを制御する。
【００１５】
また、前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックの温度を感知する温度センサーを具備し、前記中央制御装置は、前記使用者入力部を介して前記急速冷却モードが選択された場合、前記感知されたチャックの温度を考慮して、前記冷却流路に供給する液化気体の量を計算し、前記計算された液化気体の量を前記冷却流路に供給するように前記冷却装置を制御する。
【００１６】
前記使用者入力部は、前記チャックの温度を選択するための温度選択キーを具備し、前記ウエハープローバー装置の前記温度調節モジュールは、前記チャックを加熱（ヒーティング）する加熱部材を具備し、前記中央制御装置は、前記温度選択キーを介してチャックの温度が選択された場合、前記選択されたチャックの温度と前記温度センサーにより感知されたチャックの温度とが一致するように、前記冷却装置及び前記加熱部材を制御する。
【００１７】
そして、前記ウエハープローバー装置は、前記チャックの周辺空気を密閉するためのハウジングと、前記冷却流路を通過したエアーを前記ハウジングの内部に供給する内部エアー供給モジュールを具備し、前記中央制御装置は、前記冷却流路を通過したエアーが前記ハウジングの内部に供給されるように前記内部エアー供給モジュールを制御する。前記温度調節モジュールは、前記チャックの周辺空気の露点温度を感知する露点感知センサーを具備し、前記中央制御装置は、前記温度センサーにより感知されたチャックの温度と前記露点感知センサーにより感知された露点温度とを比較して、前記比較結果を基に前記ウエハープローバー装置の内部に供給されるエアーの量を調整するように、前記内部エアー供給モジュールを制御する。ここで、前記保管容器に格納されている液化気体は、液化窒素であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明に係るウエハー検査システムは、汎用冷却器ではないウエハープローバー装置に最適化された冷凍装置を統合されたシステムで具現することによって、超低温環境試験の際に最適化された冷却効率を提供できる。
【００１９】
また、本発明に係るウエハー検査システムは、チャックの冷却流路に液体クーラントではない気体クーラントを使用してチャックを冷却させるために、液体クーラントの漏水に伴なう危険を低減することができる。
【００２０】
また、本発明に係るウエハー検査システムは、液体窒素を少量噴射して冷却エアーと混合して使用する方式である急速冷却モードが具現されており、ウエハーの超低温環境試験の準備時間を顕著に短縮できる。
【００２１】
また、本発明に係るウエハー検査システムは、チャックを冷却させるのに使用したエアーをウエハープローバー装置のハウジング内に噴射してリサイクルすることによって、超低温環境試験の際にハウジングの内部に発生する結露を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るウエハー検査システムの概略的なブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るウエハー検査システムのエアーの流れを示すためのウエハー検査システムの概略的なブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る中央制御装置が超低温環境試験を行う過程を示す制御フローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る中央制御装置が、超低温環境試験の中、結露を防止する過程を示す制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係るウエハー検査システムの構成及び動作を具体的に説明する。
【００２４】
本発明の一実施形態に係るウエハー検査システム１は、概略的にウエハーの温度環境試験が可能なウエハープローバー装置３００と、ウエハープローバー装置３００に低温の環境を提供するための冷却手段とが統合された形態である。図１に示されているように、一実施形態に係るウエハー検査システム１は、乾燥エアー供給装置１００と、冷却装置２００と、ウエハープローバー装置３００と、使用者入力部４００と、中央制御装置５００と、から構成される。
【００２５】
本発明の一実施形態に係るウエハープローバー装置３００は、ウエハーの超低温環境試験のために、２種類のモードで動作する。最初の動作モードは、乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを冷却してウエハープローバー装置３００に供給することによって行われる一般冷却モードであり、２番目の動作モードは、使用者入力部４００を介して急速冷却モードが選択された場合、急速冷却モジュール２３０から供給される液化気体の一定量と、一般冷却モジュール２１０から供給される冷却エアーとを混合して、乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを冷却してウエハープローバー装置３００に供給することによって行われる急速冷却モードである。
【００２６】
図１及び図２を参照して、本実施形態のウエハー検査システム１の各構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るウエハー検査システム１の概略的なブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態に係るウエハー検査システム１のエアーの流れを示すための概略的なブロック図である。
【００２７】
まず、乾燥エアー供給装置１００は、圧縮空気を供給されて除湿して冷却装置２００に供給する装置である。
【００２８】
乾燥エアー供給装置１００は、図１に示されているように、エアーコンプレッサー１２０とエアードライヤー１１０とから構成されることができる。エアーコンプレッサー１２０は、内蔵された圧縮空気を供給し、エアードライヤー１１０は、供給された空気を乾燥させる役割を果たす。エアードライヤー１１０は、吸着剤を用いて供給された空気を乾燥させる。これにより、乾燥エアー供給装置１００は、約２０℃の乾燥空気を発生することができる。
【００２９】
ここで、乾燥された空気は、冷却装置２００により冷却されてウエハープローバー装置３００に備えられたチャック３１０の温度を下げるための媒体として使われる。
【００３０】
冷却装置２００は、乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを冷却し、冷却されたエアーを供給し、液化気体を格納する保管容器２３１を含み、前記保管容器２３１に格納されている液化気体を中央制御装置５００の制御によりウエハープローバー装置３００に供給する。
【００３１】
冷却装置２００は、図１に示されているように、一般冷却モジュール２１０と、冷却エアー供給モジュール２２０と、急速冷却モジュール２３０と、保管容器２３１と、から構成されることができる。
【００３２】
一般冷却モジュール２１０は、図２に示されているように、冷凍機２１１と熱交換器２１２とから構成されることができ、乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを冷却して供給する。ここで、冷凍機２１１は、冷媒の温度を−８０℃〜−９０℃以下に下げることのできる二元又は単段冷凍機を用いることができる。熱交換器２１２は、冷凍機２１１により冷却された冷媒を用いて、乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを熱交換方式に冷却させて、冷却エアー供給モジュール２２０に供給する役割を果たす。熱交換器２１２は、供給されたエアーを約−７０℃までに冷却させることができる。このような冷凍機２１１及び熱交換器２１２は、公知の技術なので、具体的な説明は省略する。
【００３３】
急速冷却モジュール２３０は、液化気体を保管する保管容器２３１を内部に含んでおり、中央制御装置５００の制御により保管容器２３１に格納されている液化気体を冷却エアー供給モジュール２２０に供給する。ここで、液化気体は、一般的に液化窒素を使用し、このような保管容器２３１は、極低温(約−１９０℃)以下で耐えられる耐熱材で作られる。
【００３４】
冷却エアー供給モジュール２２０は、前述した一般冷却モジュール２１０により冷却されたエアー又は急速冷却モジュール２３０により供給された液化気体を、中央制御装置５００の制御により、ウエハープローバー装置３００に供給する。
【００３５】
ウエハープローバー装置３００は、半導体ウエハーの欠陥可否を検査する装置であって、ウエハープローバー装置３００は、検査すべきウエハーを配置するためのチャック３１０と、チャック３１０を移動及び固定させるＸ、Ｙステージ部(図示せず)と、検査すべきウエハーとの電気的な連結を提供し、電気的信号を送受信するプローバーユニット(図示せず)と、プローバーユニット(図示せず)から送受信された電気的信号を用いて、各種ウエハーが与えられた仕様に従って製造されているのか可否を検査するプログラムを用いて、各々のウエハーに適する検査を行うテスター(図示せず)と、ウエハーが複数個挿入されているカセット(図示せず)からステージ部(図示せず)のチャック３１０上に移動させるローダー(図示せず)と、を具備する。このような構成らは、公知の技術であるので、具体的な説明は省略する。
【００３６】
便宜上、図２では、ウエハープローバー装置３００の一部構成だけを図示する。これは、本発明の主な目的が、超低温環境試験に関連があるためである。
【００３７】
本発明の一実施形態に係るウエハープローバー装置は、チャック３１０と、温度調節モジュール３１１と、内部エアー供給モジュール３２０と、ハウジング３３０と、を具備している。
【００３８】
チャック３１０は、ハウジング３３０内に配置され、ウエハーを配置及び固定するための配置台の役割を果たし、内部に冷却流路３１０aが形成されている。ここで、チャック３１０は、ウエハーに熱を伝達してくれる役割も果たす。
【００３９】
冷却流路３１０aは、チャック３１０の温度を下げるように、冷却装置２００の冷却エアー供給モジュール２２０から供給された冷却エアー及び液化気体がチャック３１０の内部を通過するように形成される。冷却流路３１０aは、チャック３１０から熱が効果的に伝達されるように多様な方法で形成されることができる。
【００４０】
温度調節モジュール３１１は、チャック３１０の温度を調節し、加熱部材３１１aと、温度センサー３１１bと、露点感知センサー３１１cと、を具備している。
【００４１】
加熱部材３１１aは、チャック３１０の温度を上げるために冷却流路３１０aの下段に形成され、加熱部材３１１aに電源を印加することにより熱が発生する。電源の印加の可否は、中央制御装置５００により制御される。
【００４２】
温度センサー３１１bは、チャック３１０の温度を感知して中央制御装置５００に転送し、露点感知センサー３１１cは、チャック３１０の周辺の露点温度を感知して中央制御装置５００に転送する。
【００４３】
内部エアー供給モジュール３２０は、中央制御装置５００の制御によりハウジング３３０の内部に内部エアーを供給する。すなわち、内部エアー供給モジュール３２０は、冷却流路３１０aを通過したエアーをハウジング３３０の内部に供給する。また、内部エアー供給モジュール３２０は、中央制御装置５００の制御のより、冷却流路３１０aを通過したエアーの一部をハウジング３３０の外部に排出する排出口(図示せず)を具備している。これにより、ハウジング３３０の内部に供給されるエアーの量を調節できる。
【００４４】
ハウジング３３０は、ウエハーの超低温環境試験のための密閉空間を提供する。超低温環境試験の間、外部空気の流入を遮断して、ウエハーに結露が発生することを防止する。
【００４５】
使用者入力部４００は、急速冷却モードキー４１０と温度選択キー４２０とから構成される。
【００４６】
ここで、急速冷却モードキー４１０は、チャック３１０の温度を急速に冷却する急速冷却モードを選択するためのもので、使用者が急速冷却モードキー４１０を選択すれば、本実施形態のウエハー検査システム１は、急速冷却モードで動作するようになる。ここで、急速冷却モードキー４１０は、ボタンスイッチ、ユーザーインターフェースが具現されたタッチスクリーンのような多様な形態で設けられることができる。
【００４７】
温度選択キー４２０は、チャック３１０の温度を選択するためのもので、選択されたチャック３１０の温度に対応する制御信号が中央制御装置５００に転送される。ここでは、ウエハーの超低温環境試験のために、約-８０℃でチャック３１０の温度を設定する。
【００４８】
中央制御装置５００は、ウエハーの超低温環境試験のために、低温温度設定モジュール(図示せず)と露防止モジュール(図示せず)とを具備する。
【００４９】
ここで、低温温度設定モジュール(図示せず)は、再び急速冷却モードと一般冷却モードとから構成されることができる。
【００５０】
すなわち、中央制御装置５００は、使用者入力部４００を介して急速冷却モードが選択されていない場合、すなわち、一般冷却モードである場合、乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを冷却して、ウエハープローバー装置３００のチャック３１０に供給するように冷却装置２００を制御する。
【００５１】
一般冷却モードである場合、冷凍機２１１を稼動すれば、低温側の冷媒が-８０℃〜-９０℃で冷却され、熱交換器２１２を介して乾燥エアー供給装置１００から供給された乾燥エアーを-７０℃以下に冷却させるようになり、中央制御装置５００は、冷却された乾燥エアーがプローバー装置３００のチャック３１０の冷却流路３１０aに供給されるように、冷却エアー供給モジュール２２０を制御する。
【００５２】
中央制御装置５００は、使用者入力部４００を介して急速冷却モードが選択された場合、すなわち、急速冷却モードである場合、保管容器２３１に格納されている液化気体の一定量と一般冷却モジュール２１０から供給される冷却エアーとを混合して、ウエハープローバー装置３００のチャック３１０に供給するように冷却装置２００を制御する。ここで、液化気体は、液化窒素を使用する。
【００５３】
急速冷却モードである場合、中央制御装置５００は、保管容器２３１に格納されている液化気体の一定量が冷却エアー供給モジュール２２０に供給されるように急速冷却モジュール２３０を制御することになるが、この液化気体は、保管容器２３１から流出されると同時に気化されながら一般冷却モジュール２１０から供給される冷却エアーと混合される。そして、急速冷却モジュール２３０から供給される液化気体の量は、一般冷却モジュール２１０から供給されるエアーの量より少量である。すなわち、液化気体の量は、エアーの量の約１/１０程度が適当である。
【００５４】
次に、中央制御装置５００は、急速冷却モジュール２３０により供給された液化気体がチャック３１０の冷却流路３１０aに供給されるように冷却エアー供給モジュール２２０を制御する。
【００５５】
また、中央制御装置５００は、温度調節モジュール３１１の温度センサー３１１bにより感知されたチャック３１０の温度を考慮して、供給される液化気体の量を計算する。すなわち、中央制御装置５００は、感知されたチャック３１０の温度に対応して、液化気体の量をエアーの量の約１/１２〜１/８の範囲内で調節して冷却エアー供給モジュール２２０に供給する。
【００５６】
また、中央制御装置５００は、温度選択キー４２０を介してチャック３１０の温度が選択された場合、選択されたチャック３１０の温度と前記温度センサー３１１bにより感知されたチャック３１０の温度とが一致するように、冷却装置２００及び加熱部材３１１aを制御する。
【００５７】
中央制御装置が、前述のように、流体の流れを制御するためには、図２に示されてはいないが、冷却装置２００及びウエハープローバー装置３００が、極低温バルブや流体バルブ(図示せず)のような開閉部材を具備していなければならない。中央制御装置５００は、開閉部材を駆動することによって、冷却装置２００及びウエハープローバー装置３００の流体の流れを制御する。
【００５８】
以下では、図３及び図４を参照して、中央制御装置５００の低温温度設定モジュール(図示せず)及び結露防止モジュール(図示せず)の制御手順を説明する。
【００５９】
図３は、中央制御装置５００が超低温環境試験を行う過程を示す制御フローチャートである。
【００６０】
まず、中央制御装置５００は、温度選択キー４２０を介して設定された温度を伝送されてメモリーに格納する(Ｓ１００)。
【００６１】
ここでは、設定温度が-６０℃である場合を例示的に説明する。これは、ウエハー検査システム１が、ウエハーに対して−６０℃超低温環境試験を始めるという意味である。
【００６２】
次に、中央制御装置５００は、温度調節モジュール３１１からチャック３１０の現在温度及びチャック３１０の周辺の露点温度を伝送されてメモリーに格納する(Ｓ１１０)。このような過程は、周期的に行われてチャック３１０の現在状態をモニターリングする。
【００６３】
次に、中央制御装置５００は、冷却装置２００を制御して低温温度設定モジュールを行う(Ｓ１２０)。すなわち、中央制御装置５００は、一般冷却モジュール２１０を駆動させて、冷凍機２１１の低温側冷媒を約-８０℃までに冷却させる。そして、中央制御装置５００は、熱交換器２１２を介して冷却されたエアーが乾燥エアー供給装置１００から供給されたエアーを−７０℃までに冷却して冷却エアー供給モジュール２２０に供給するように制御する。
【００６４】
また、中央制御装置５００は、前述したＳ１２０段階を行うと共に図４の制御手順を並行して行う。図４の制御手順は、結露防止モジュールを行う制御手順であって、これについての説明は後述する。
【００６５】
次に、中央制御装置５００は、急速冷却モードの選択の可否を判断する(Ｓ１３０)。これは、急速冷却モードキー４１０の選択の可否によって決定される。ここで、急速冷却モードは、再度手動モードと自動モードとに分かれ、図３では、自動モードについてのみ説明する。手動モードについては後述する。
【００６６】
次に、Ｓ１３０段階において急速冷却モードが選択されていない場合、Ｓ１５０段階を行う。
【００６７】
一方、Ｓ１３０段階において急速冷却モードが選択された場合、中央制御装置５００は、Ｓ１００段階及びＳ１１０段階で格納された設定温度とチャック３１０の温度を計算して、設定温度及びチャック３１０の温度差が５℃内であるかを判断する(Ｓ１４０)。
【００６８】
次に、Ｓ１４０段階において判断した結果、温度差が５℃内である場合、中央制御装置５００は、Ｓ１５０段階を行う。
【００６９】
一方、Ｓ１４０段階において判断した結果、温度差が５℃より多い場合、中央制御装置５００は、急速冷却モジュール２３０を作動させる(Ｓ１４５)。すなわち、中央制御装置５００は、温度差が５℃より多いほど、液化窒素の供給量を増加するように急速冷却モジュール２３０を制御する。例えば、現在のチャックの温度が１００℃で感知され、低温設定温度が−６０℃である場合、急速冷却モジュール２３０は、冷却エアー供給モジュール２２０に供給されたエアーの約１/８の液化窒素を冷却エアー供給モジュール２２０に供給する。現在のチャックの温度が温度が−２０℃である場合は、急速冷却モジュール２３０は、液化窒素の供給量を１/１２に減らす。
【００７０】
ここで、温度差に対する液化窒素の量は、ルックアップテーブルの形態でメモリーに格納されるか、所定の計算式によってリアルタイムに計算され得る。
【００７１】
次に、中央制御装置５００は、Ｓ１４０段階で判断した結果、温度差が５℃内である場合、前段階で冷却エアー供給モジュール２２０に供給された冷却エアーをチャック３１０の冷却流路３１０aに供給する(Ｓ１５０)。
【００７２】
次に、中央制御装置５００は、前述したＳ１００及びＳ１１０段階により格納されたチャック３１０の現在温度が設定温度より高いか可否を判断する(Ｓ１６０)。
【００７３】
次に、中央制御装置５００は、Ｓ１６０段階で判断した結果、チャック３１０の現在温度が設定温度より高い場合、Ｓ１４０段階に戻る。
【００７４】
一方、中央制御装置５００は、Ｓ１６０段階で判断した結果、チャック３１０の現在温度が設定温度より低い場合、加熱部材３１１aを駆動させ、Ｓ１６０段階に戻る(Ｓ１７０)。
【００７５】
これのように、中央制御装置５００は、急速冷却モードが選択された場合、液化窒素を供給してチャック３１０の温度を急速に下げることができるので、ウエハーの超低温環境試験の準備時間を顕著に短縮できる。
【００７６】
前述した本発明の一実施形態に係るウエハー検査システムの自動モードとは別個に、手動モードについて簡略に説明する。
【００７７】
急速冷却モードキー４１０を介して急速冷却モードが選択されれば、中央制御装置５００は、これを認識して、チャック３１０の現在温度及びチャック３１０の周辺の露点温度を考慮せず、事前にあらかじめ設定されているシークエンスを行ってから終了される。すなわち、一般冷却モジュール２１０を駆動させて冷却エアー供給モジュール２２０に冷却エアーを供給し、これを更にチャック３１０の冷却流路３１０aに供給する。これと共に、急速冷却モジュール２３０を作動させて、冷却エアー供給モジュール２２０に供給されたエアーの約１/１０の量の液化窒素を冷却エアー供給モジュール２２０に供給する。この液化窒素は、冷却エアー供給モジュール２２０に供給されたエアーにより気化された後、冷却エアー供給モジュール２２０によりチャック３１０の冷却流路３１０aに供給される。
【００７８】
以下では、図４を参照して、結露防止モジュール(図示せず)について説明する。
【００７９】
図４は、中央制御装置５００が超低温環境試験中に結露を防止する過程を示す制御フローチャートである。
【００８０】
まず、中央制御装置５００は、前述したＳ１１０段階によりモニターリングされたチャック３１０の現在温度及びチャック３１０の周辺の露点温度を判読して、チャック３１０の現在温度からチャック３１０の周辺の露点温度を減算する(Ｓ２００)。すなわち、チャック３１０の温度とチャック３１０の周辺の露点温度との差が+１０℃内であるかを判断する。
【００８１】
次に、Ｓ２００段階の判断結果、チャック３１０と露点温度の差が+１０℃内である場合、中央制御装置５００は、冷却流路３１０aを通過したエアーの全部をハウジング３３０の内部に供給するように内部エアー供給モジュール３２０を制御する(Ｓ２１０)。
【００８２】
一方、Ｓ２００段階の判断結果、チャック３１０と露点温度の差が+１０℃より多い場合、冷却流路３１０aを通過したエアーの１/２をハウジング３３０の内部に供給し、余りの１/２は、排出口(図示せず)を開放してハウジング３３０の外部に排出するように、内部のエアー供給モジュール３２０を制御する(Ｓ２２０)。
【００８３】
このように、中央制御装置５００は、チャック３１０を冷却させるのに使用したエアーをウエハープローバー装置３００のハウジング３３０内に噴射させてリサイクルすることによって、超低温環境試験の際にハウジング３３０の内部に発生する結露を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明に係るウエハー検査システムは、半導体試験及び半導体製造の分野に効果的に使われることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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