(57)【要約】【課題】冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置および当該冷却装置を用いた半導体検査装置を提供する。【解決手段】冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置であって、前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置。【選択図】図１
2008190739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置であって、
前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、
前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、
前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、
前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記冷媒はフッ素系の液体を主成分とし、前記冷媒が前記温度制御手段によって制御される温度は０℃乃至―８０℃であることを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
前記所定の期間は５秒間以下であることを特徴とする請求項２記載の冷却装置。
【請求項４】
前記調整弁強制開閉手段によって前記調整弁が開けられる期間は、前記所定の期間の５％以下であることを特徴とする請求項３記載の冷却装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の冷却装置と、
前記冷却装置によって前記冷媒が循環されるとともに、半導体装置が形成された被処理基板を保持する基板保持台と、
前記基板保持台に設置される加熱手段と、を有することを特徴とする半導体検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置および当該冷却装置を用いた半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体装置の小型化・高性能化に伴い、例えば半導体装置の検査は、ウェハレベルで実施されることが多くなってきている。また、上記の検査にあたっては基板温度を正確に制御する必要があるため、加熱手段と冷却手段とを組み合わせて基板の温度制御を行うことが一般的である。
【０００３】
例えば、上記の基板の温度制御のためには、基板を保持する保持台と、保持台を加熱する加熱手段、保持台を冷却する冷却手段とが用いられ、保持台の加熱と冷却が制御されることにより、基板温度が所望の値に制御される。例えば、保持台の冷却手段としては、保持台に冷媒を循環させる冷却装置（チラー）が用いられる。
【０００４】
また、上記の保持台は半導体装置の電気的な試験を行うにあたって、電気的に隔絶された構成とされる必要がある。このため、保持台に循環される冷媒は、実質的な絶縁材料（高抵抗材料）、例えばフッ素系の液体が用いられることが一般的である。
【０００５】
しかし、上記の冷媒を０℃以下に冷却して用いる場合、冷媒に混合した水などの不純物が凝固して冷媒を循環させる上で問題が生じる場合があった。例えば、冷媒の冷却量は、冷媒を循環させる流路に形成された流量調整弁の開閉によって制御される。上記の流量調整弁に凝固した不純物（例えば氷など）が付着すると、流量調整弁の開閉に支障をきたし、正確な冷媒の温度制御が困難となってしまう場合があった。
【０００６】
例えば、上記の調整弁の不具合の問題を解決するために、乾燥空気が供給される構造が付加された冷却装置や（例えば特許文献１参照）、または、氷をトラップするフィルタが付加された冷却装置（例えば特許文献２参照）などが提案されていた。
【特許文献１】特開２００６−２０３９９２号公報
【特許文献２】特開２００６−２０３９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、冷却装置に乾燥空気を供給するための構造やフィルタを付加する場合には冷却装置の構成が複雑になってしまうとともに、冷却装置の製造コストが増大してしまう懸念があった。そこで、本発明では上記の問題を解決することを統括的課題としている。
【０００８】
本発明の具体的な課題は、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置および当該冷却装置を用いた半導体検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点では、上記の課題を、冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置であって、前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置により、解決する。
【００１０】
本発明によれば、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置を提供することができる。
【００１１】
また、前記冷媒はフッ素系の液体を主成分とし、前記冷媒が前記温度制御手段によって制御される温度は０℃乃至―８０℃の場合、前記調整弁強制開閉手段による冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生の抑制効果が大きくなる。
【００１２】
また、前記所定の期間は５秒間以下であると、効果的に冷媒中の不純物の凝固を抑制することができる。
【００１３】
また、前記調整弁強制開閉手段によって前記調整弁が開けられる期間は、前記所定の期間の５％以下であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の第２の観点では、上記の課題を、上記の冷却装置と、前記冷却装置によって前記冷媒が循環されるとともに、半導体装置が形成された被処理基板を保持する基板保持台と、前記基板保持台に設置される加熱手段と、を有することを特徴とする半導体検査装置により、解決する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明による冷却装置は、冷凍機によって冷却した冷媒を冷却対象に循環させる冷却装置であって、前記冷媒の温度を検出する温度検出手段と、前記冷凍機によって冷却される前記冷媒の量を調整する調整弁と、前記温度検出手段で検出される前記冷媒の温度に対応して前記調整弁の開閉を制御して前記冷媒の温度を制御する冷媒温度制御手段と、前記調整弁が、前記冷媒の温度に依らず少なくとも所定の期間毎に開閉動作を行うように制御する調整弁強制開閉手段と、を有することを特徴とする冷却装置である。
【００１７】
例えば、前記冷媒温度制手段による制御、すなわち冷媒の温度のフィードバックのみで前記調整弁の開閉を制御した場合には、例えば前記調整弁に氷などの凝固物が挟まった場合に調整弁を完全に閉じることが困難になってしまう。
【００１８】
前記冷媒温度制手段は、前記冷媒の温度を上げようと（前記冷媒の温度が下がりすぎないように）前記調整弁を閉じようとするが、前記調整弁は氷によって閉じることができなくなり、冷媒の温度は低下し続けてしまうことになる。
【００１９】
そこで、上記の冷却装置では、前記調整弁強制開閉手段を設けている。前記調整弁強制開閉手段は、前記調整弁が前記冷媒の温度によらず、少なくとも所定の期間毎に強制的に開閉動作が行われるように制御する。このため、前記調整弁の動作を阻害する氷などの凝固物を砕いたり、もしくは除去することが可能となり、正確な冷媒の温度制御を行うことが可能となる。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態のさらに具体的な例に関して図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、実施例１による冷却装置３００と、冷却装置３００を用いた半導体検査装置４００とを模式的に示した図である。図１を参照するに、半導体検査装置４００の概略は、半導体装置が形成された基板Ｗを保持するとともに、基板Ｗ（半導体装置）の温度制御を行う基板温度制御部１００と、基板温度制御部１００が内部に設置されたチャンバ２００と、基板温度制御部１００に基板の温度制御のための冷媒（液体）を循環させるための冷却装置３００と、を有する構成となっている。また、冷却装置３００とチャンバ２００とは、配管３０７で接続され、冷媒の循環が可能となるように構成されている。なお、このような冷却装置３００は、チラーと呼ばれる場合がある。
【００２２】
まず、上記の基板温度制御部１００についてみると、基板温度制御部１００は、半導体装置が形成された、検査の対象となる基板Ｗを保持するための基板保持台１０１を有している。基板保持台１０１には、基板Ｗ（基板保持台１０１）の温度を制御するための冷媒が循環される循環路１０４が形成されている。
【００２３】
例えば、循環路１０４には、後述する冷却装置３００によって冷却された冷媒が循環され、基板Ｗの温度制御が行われる。上記の冷媒と基板保持台１０１との熱交換によって基板保持台１０１が所定の温度に制御され、基板Ｗの温度制御が行われる。上記の冷媒としては、凝固点が低く、低温でも粘性が低下しないフッ素系の液体を用いることが好ましい。また、フッ素系の液体は電気的な抵抗値が大きく、実質的な絶縁材料であるため、電気特性の試験が実施されるための基板保持台１０１を、周囲（例えば接地されたチャンバ２００など）から電気的に隔絶するのに好適である。
【００２４】
また、基板温度制御部１００（基板保持台１０１）には、例えばヒータなどよりなる加熱手段１０５が設置されている。例えば、循環路１０４に冷却された冷媒が循環される場合、基板の温度制御に加熱手段１０５を併用することで、温度の制御の幅が大きくなる。
【００２５】
また、基板温度制御部１００を内部に有するチャンバ２００は、内部に図示を省略する移動手段を有し、当該移動手段によって基板温度制御部１００（基板保持台１０１）を所定の方向に移動し、テスタに接続されるための接続針に半導体装置を接続させることが可能となるように構成されている。また、チャンバ２００の内部には、基板温度制御部１００に接続される、媒体が循環されるフレキシブル配管２０１が設置され、基板保持台１０１の移動に対応する構成とされている。
【００２６】
次に、基板温度制御部１００に温度制御のための冷媒を循環させる冷却装置３００について説明する。冷却装置３００の概略は、冷媒を冷却して循環させる機能を有する装置本体３０９と、装置本体３０９の内部の機構を制御する制御部３０１と、を有する構造になっている。
【００２７】
装置本体３０９には、循環させる冷媒を冷却するための冷凍機３０２と、冷凍機３０２で冷却された媒体を保持する低温タンク３０４と、冷凍機３０２から低温タンク３０４へ流れる流量を調整する流量調整弁３０３と、低温タンク３０４に保持された媒体を冷凍機３０２へ環流させるとともに、基板温度制御部１００へ循環させる循環ポンプ３０５と、が収納されている。また、低温タンク３０４内の冷媒の温度は、温度検出手段３０８によって検出される。また、循環ポンプ３０５から吐出された冷媒を循環ポンプ３０５の吸い込み口側へ戻すためのリリーフ弁３０６が設置されている。
【００２８】
上記の構造においては、調整弁３０３の開閉によって冷凍機３０２による冷媒の冷却量が制御されている。すなわち、冷凍機３０２から低温タンク３０４に流れる流量が多くなると冷媒の冷却量が大きくなり、逆に冷凍機３０２から低温タンク３０４に流れる流量が少なくなると冷媒の冷却量が小さくなる。
【００２９】
また、制御部３０１は、冷却装置３００の全体の動作を制御するＣＰＵ（コンピュータ）３０１Ａと、記録媒体３０１Ｂ、入力手段３０１Ｃ、表示手段３０１Ｄを有している。また、制御部３０１は、ＣＰＵ３０１Ａによって制御される冷媒温度制御手段３０１Ｆを有している。冷媒温度制御手段３０１Ｆは、先に説明した温度検出手段３０８によって検出される冷媒の温度に対応して調整弁３０３の開閉を制御し、冷媒の温度を制御する動作を行う。本実施例による冷却装置３００では、制御部３０１が冷媒温度制御手段３０１Ｆに加えて、さらに調整弁強制開閉手段３０１Ｅを有していることが特徴である。
【００３０】
例えば、冷媒温度制手段３０１Ｆによる制御、すなわち冷媒の温度のフィードバックのみで調整弁３０３の開閉を制御した場合には、例えば調整弁３０３に氷などの凝固物が挟まった場合に調整弁３０３を完全に閉じることが困難になってしまう。
【００３１】
上記のように調整弁３０３に氷が挟まった場合には冷凍機３０２から低温タンク３０４に冷却された冷媒が流れ続けることになり、温度検出手段３０８によって検出される冷媒の温度は下がり続けることになる。冷媒温度制手段３０３は、温度検出手段３０８によって検出される冷媒の温度を上げようと（冷媒の温度が下がりすぎないように）調整弁３０３を閉じようとするが、調整弁３０３は氷によって閉じることができなくなり、この結果冷媒の温度は低下しつづけて冷媒の温度が制御不能になってしまう。
【００３２】
そこで、上記の冷却装置３００では、調整弁強制開閉手段３０１Ｅを設けている。調整弁強制開閉手段３０１Ｅは、調整弁３０３が冷媒の温度によらず、少なくとも所定の期間毎に強制的に開閉動作が行われるように制御する。このため、調整弁３０３の動作を阻害する氷などの凝固物を砕いたり、もしくは除去することが可能となり、正確な冷媒の温度制御を行うことが可能となる。上記の調整バルブ３０３の制御の詳細については後述する。
【００３３】
上記の冷却装置３００を用いた基板温度制御部１００による基板Ｗの温度制御は、以下のようにして行われる。
【００３４】
まず、循環ポンプ３０５が、低温タンク３０４に保持されたフッ素系の液体よりなる冷媒を冷凍機３０２およびチャンバ２００（基板温度制御部１００）へと送り出す。また、冷凍機３０２は、循環ポンプ３０５から供給される冷媒を冷却し、冷却された媒体は低温タンク３０４に環流される。この場合、低温タンク３０４内の冷媒の温度は温度検出手段３０８によって検出され、冷媒温度制御手段３０１Ｆは検出された冷媒の温度に対応して調整弁３０３の開閉を制御する。上記の調整弁３０３の開閉によって冷凍機３０２から低温タンク３０４に環流される冷媒の流量が制御され、冷媒の温度が制御される。
【００３５】
また、循環ポンプ３０５からチャンバ２００へと送り出された冷媒は、配管３０７の供給側を通り、フレキシブル配管２０１の供給側を介して循環路１０４に供給される。上記の媒体が循環路１０４を循環することで基板保持台１０１と冷媒の間で熱交換が行われ、基板保持台１０１が所望の温度に制御される。また、上記の熱交換後の冷媒は、フレキシブル配管２０１の環流側から配管３０７の環流側を介して低温タンク３０４に環流される。
【００３６】
このようにして、基板保持台１０１に保持された基板Ｗが、半導体装置の電気特性の検査に必要な所望の温度に制御される。
【００３７】
例えば、一般的な半導体装置の電気特性の試験の場合、半導体デバイスが形成された半導体基板（例えば３００ｍｍウェハ）は、−５５℃程度乃至＋１５０℃に制御される。この場合、冷凍機３０２では、上記の基板温度の制御に対応して冷媒を冷却することになる。例えば、上記の冷媒は、基板Ｗの低温領域での試験に対応するため、０℃以下の低温、例えば好ましくは０℃乃至―８０℃、より好ましくは−３０℃乃至―８０℃とされる。
【００３８】
図２は、上記の冷媒温度制御手段３０１Ｆによって調整バルブ３０３を制御する場合の、冷媒制御手段３０１Ｆによる開（ＯＰＥＮ）信号と閉（ＣＬＯＳＥ）信号を模式的に示した図である。横軸は経過時間を示し、一目盛りが１秒となっている。冷媒温度制御手段３０１Ｆは、温度検出手段３０８によって検出される温度に対応して調整弁３０３の開度を、例えば、２０％、６０％などに制御する。
【００３９】
例えば、調整弁の開度を２０％とする場合には、調整弁３０３の制御の単位となっている期間（以下文中、所定期間）のうちで、最初の２０％の期間だけ調整弁３０３が開くような制御を行う。例えば、所定期間が５秒間の場合、所定期間開始直後の最初の２０％の期間（１秒間）だけ調整弁３０３が開き、所定期間のうちの残りの８０％の期間（４秒間）は閉じるように調整弁３０３が制御される。最初の所定期間が終了してからは、上記の所定期間の制御が繰り返し実施される。
【００４０】
同様に、調整弁の開度を６０％とする場合には、所定期間（５秒間）のうちで、最初の６０％の期間（３秒間）だけ調整弁３０３が開き、所定期間のうちの残りの４０％の期間（２秒間）は閉じるように調整弁３０３が制御される。最初の所定期間が終了してからは、上記の所定期間の制御が繰り返し実施される。
【００４１】
すなわち、調整弁３０３は、制御の単位となっている所定期間のうちで開放される期間の割合が制御され、さらに当該所定期間の制御が繰り返されるため、おもにパルス上に動作して冷媒の温度を制御することになる。
【００４２】
図３Ａ〜図３Ｃは、上記の調整弁３０３の弁体の動作を模式的に示した図である。図３Ａは、調整弁３０３が閉じた状態を、図３Ｂは調整弁３０３が開いた状態を、図３Ｃは調整弁３０３に氷が挟まった状態をそれぞれ示している。
【００４３】
まず、図３Ａを参照するに、弁体Ｖは、ケーシングＣの開口部を塞いでおり、当該開口部を介して冷媒の通過が生じないようになっている。この場合、弁体Ｃは、スプリングなどよりなる弾性体Ｓによって開口部に押し付けられている。また、図３Ｂに示す状態では、弁体Ｃは、例えばソレノイドなどの電磁力により、または、気体による押圧などにより、弾性体Ｓの弾性力に逆らって下方向に押し下げられ、冷媒がケーシングＣの開口部を通過することが可能にされている。冷媒の温度制御にあたっては、上記の図３Ａと図３Ｂの状態が繰り返されることになる。
【００４４】
一方、図３Ｃに示すように、弁体ＶとケーシングＣの間に氷Ｋが挟まった場合には、弁体ＶによってケーシングＣの開口部を塞ぐことができなくなってしまう。この場合、冷凍機３０２から低温タンク３０４には冷却された冷媒が供給され続けることになり、冷媒の温度は下がり続けてしまう。冷媒の温度が下がると、温度検出手段３０８によって検出された温度に対応して冷媒温度制御手段３０１Ｆは調整弁３０３を閉じようとするが、氷Ｋのために閉じることが困難となり、冷媒の温度の制御が困難となってしまう。
【００４５】
そこで、本実施例による冷却装置３００では、先に説明したように、冷媒温度調整手段３０１Ｆに加えて調整弁強制開閉手段３０１Ｅを設けている。
【００４６】
図４は、従来の冷却装置（冷却装置３００において調整弁強制開閉手段３０１Ｅを省略したもの、図中、「従来例」と表記）と、本実施例による冷却装置３００による調整弁３０３の制御を比較した図である。なお、横軸は経過時間を示しており、一目盛りが１秒を示している。また、従来例、本実施例とも、所定期間を５秒間として調整弁の開度を２０％（最初の１秒をＯＰＥＮ）とする制御を行うことを想定している。
【００４７】
図４を参照するに、例えば、従来例の場合、調整弁に氷詰まりが発生すると、冷媒温度調整手段３０１Ｆは調整弁３０３を閉じることができなくなる。このため、冷媒温度調整手段３０１Ｆは調整弁３０３を閉じようとしてＣＬＯＳＥの信号を発生し続けるが、冷媒の温度は下がり続けるために氷の成長が促進され、調整弁の復帰が困難となってしまう（図中期間Ｔ１）。
【００４８】
一方、本実施例の場合には、調整弁３０３に氷詰まりが発生した場合であっても、調整弁３０３は、温度検出手段３０８で検出される冷媒の温度によらず、調整弁強制開閉手段３０１Ｅによって、少なくとも所定の期間（例えば５秒間）毎に所定期間の開始と同時に強制的に開けられ、図３Ｂの状態とされる。すなわち、調整弁３０３の弁体Ｖが実質的に開放側のストロークの終端まで一端移動される。この後、調整弁３０３が閉じられるため、調整弁３０３の動作を阻害する氷などの凝固物を砕いたり、もしくは除去することが可能となる（図中期間Ｔ１ａ）。期間Ｔ１ａ経過後、調整弁３０３の制御は、冷媒温度制御手段３０１Ｆによる通常の制御に復帰している（期間Ｔ２）。
【００４９】
また、調整弁３０３が強制的に開放される期間（以下強制開放期間）が長すぎると冷媒の温度が下がりすぎて冷媒が正常な温度に復帰するのに時間がかかってしまうため、当該強制開放期間は所定期間の５％以下とされることが好ましく、当該強制開放期間は所定期間の１％以下とされることがより好ましい。
【００５０】
また、図５は、冷却装置３００において、冷媒の設定温度（制御の目標とする温度）を変化させた場合の冷媒の温度変化を示した図である。例えば、期間Ａでは冷媒が設定温度である２５℃に一定期間維持された後、冷媒の設定温度が−５５℃に変更されている。そこで、期間Ｂから期間Ｄにかけて冷媒の温度が２５℃から−５５℃まで変化している。
【００５１】
図６〜図９は、従来の冷却装置（冷却装置３００において調整弁強制開閉手段３０１Ｅを省略したもの）における調整弁３０３の制御のための信号を示す図である。この場合、図６は期間Ａに、図７は期間Ｂに、図８は期間Ｃに、図９は期間Ｄにそれぞれ対応している。なお、図６〜図９においては、図を見やすくするために、ＯＰＥＮ信号とＣＬＯＳＥ信号の間についても線でつないで表記している。
【００５２】
図６〜図９を参照するに、調整弁３０３の開度は、実際の冷媒の温度が冷媒の設定温度（目標温度）と離れている場合に大きくなり、実際の冷媒の温度と冷媒の設定温度の差が小さくなるにしたがって小さくなるように制御される（ＰＩＤ制御）。先に説明したように、冷媒は、おもに調整弁３０３の開（ＯＰＥＮ）と閉（ＣＬＯＳＥ）の繰り返しで温度制御が行われているが、図７（期間Ｂ）に示すように実際の冷媒の温度が冷媒の設定温度よりも大幅に高い場合、冷媒温度制御手段３０１Ｆは冷媒の冷却量を大きくするために調整弁３０３を開放したままの状態（開度１００％）にしている。
【００５３】
上記の期間Ｂにおいては、長い時間調整弁３０３が開放されたままに保持され、さらに冷媒の温度は急速に下がるために、調整弁３０３における氷詰まりが特に発生しやすくなる。
【００５４】
一方、本実施例による冷却装置３００における期間Ｂに相当する調整弁３０３の制御信号を図１０に示す。冷却装置３００では、先に説明した調整弁強制開閉手段３０１Ｅによって、冷媒の温度によらず、少なくとも所定の期間毎に強制的に開閉動作が行われている。このため、調整弁３０３の氷詰まりの発生を抑制して正確な冷媒の温度制御を行うことが可能となる。
【００５５】
また、所定期間、すなわち調整弁が一端閉じてから次に閉じるまでの期間が長すぎると氷が成長する確率が大きくなるため、例えば、冷媒がフッ素系の液体を主成分とし、制御される冷媒の温度（低温タンク３０４内の冷媒の温度）が０℃乃至―８０℃である場合、当該所定期間は５秒間以下とされることが好ましい。
【００５６】
図１１は、図１に示した半導体検査装置において、基板保持台１０１の温度と、冷却装置３００によって循環される冷媒の温度を実測した値を示したものである。この場合、基板保持台１０１の制御の目標温度を２５℃とし、低温タンク３０４内の冷媒の温度は１７．５℃、所定期間を５秒間とし、調整弁３０３の強制開放時間を所定期間の１％（０．０５秒間）とした。
【００５７】
図１１を参照するに、図１１の期間ｔ１の始めにおいて冷媒の温度の急激な下降がみられ、これにほぼ対応して基板保持台１０１の温度も低下しており、この時点で調整弁３０３の氷詰まりが発生していると考えられる。しかしその後、冷媒の温度が急速に回復し、上下動を繰り返しながらも期間ｔ１の経過後にはほぼ一定になっている。また、冷媒の温度の復帰に対応して、基板保持台１０１の温度もほぼ一定に復帰している。
【００５８】
これは、先に説明した調整弁３０３の、冷媒の温度に依らない強制的な開閉動作によって、調整弁３０３に形成された氷が除去されていることを示していると考えられる。また、所定期間を５秒間以上とすると、基板保持台１０１の温度変化の上下動がさらに大きくなることや、または、基板保持台１０１の温度変化が大きい期間（期間ｔ１）がさらに長くなることが考えられる。このため、所定期間は、５秒間以下とされることが好ましいことがわかる。
【００５９】
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、冷媒または冷媒中の不純物の凝固による不具合の発生を抑制し、温度制御の信頼性が良好であって単純な構成である冷却装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１による冷却装置と当該冷却装置を用いた半導体検査装置を示す図である。
【図２】図１の冷却装置に用いられる調整弁の制御の例を示す図（その１）である。
【図３Ａ】図２の調整弁の弁体の動作を示す図（その１）である。
【図３Ｂ】図２の調整弁の弁体の動作を示す図（その２）である。
【図３Ｃ】図２の調整弁の弁体の動作を示す図（その３）である。
【図４】従来例と実施例１による冷却装置の制御の違いを示す図である。
【図５】冷却装置の冷媒の温度変化を示す図である。
【図６】従来の冷却装置の制御を示す図（その１）である。
【図７】従来の冷却装置の制御を示す図（その２）である。
【図８】従来の冷却装置の制御を示す図（その３）である。
【図９】従来の冷却装置の制御を示す図（その４）である。
【図１０】図１の冷却装置に用いられる調整弁の制御の例を示す図（その３）である。
【図１１】本発明の効果を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１００  基板温度制御部
１０１  基板保持台
１０４  循環路
１０５  加熱手段
２００  チャンバ
２０１  フレキシブル配管
３００  冷却装置
３０１  制御手段
３０１Ａ  ＣＰＵ
３０１Ｂ  記録媒体
３０１Ｃ  入力手段
３０１Ｄ  表示手段
３０１Ｅ  調整弁強制開閉手段
３０１Ｆ  冷媒温度制御手段
３０２  冷凍機
３０３  流量調整弁
３０４  低温タンク
３０６  リリーフ弁
３０７  配管
３０８  温度検出手段
３０９  装置本体
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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