(57)【要約】【課題】従来の冷却装置及び冷却方法の場合には、冷媒タンク３内の二次冷媒の容量が大きいため、二次冷媒を負荷５の冷却に必要な設定温度に到達するまでの時間が長く、しかも、冷凍機１によって冷却した二次冷媒をヒータ９で加熱しているため、冷却装置としてのエネルギー効率が低い。【解決手段】本発明の冷却装置１０は、負荷１１に二次冷媒を循環させる循環配管１２と、この循環配管１２に設けられた冷凍機１３とを備え、且つ、冷凍機１３の下流側の二次冷媒の一部を上流側に還流させる還流配管１４と、この還流配管１４に配置され且つ冷凍機１３の廃熱を利用して還流する二次冷媒を加熱する熱交換器１６とを備えている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍機によって二次冷媒を冷却する際に二次冷媒を所定の温度に制御する方法において、上記二次冷媒の温度に基づいて上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる伝達量を制御することを特徴とする冷媒の温度制御方法。
【請求項２】
冷凍機によって二次冷媒を冷却する際に二次冷媒を所定の温度に制御する方法において、上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の一部を取り出した後、この二次冷媒の一部を上記冷凍機の廃熱によって加熱して上記冷凍機の上流側の二次冷媒に還流させることを特徴とする冷媒の温度制御方法。
【請求項３】
上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の温度を検出し、この検出温度に基づいて上記冷凍機の上流側に還流する二次冷媒の流量を制御することを特徴とする請求項２に記載の冷媒の温度制御方法。
【請求項４】
冷凍機で冷却された二次冷媒を冷却対象に循環させてこの冷却対象を所定の温度まで冷却する方法において、上記二次冷媒の温度に基づいて上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる伝達量を制御することを特徴とする冷却方法。
【請求項５】
冷凍機で冷却された二次冷媒を冷却対象に循環させてこの冷却対象を所定の温度まで冷却する方法において、上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の一部を取り出した後、この二次冷媒の一部を上記冷凍機の廃熱によって加熱して上記冷凍機の上流側の二次冷媒に還流させることを特徴とする冷却方法。
【請求項６】
上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の温度を検出し、この検出温度に基づいて上記冷凍機の上流側に還流する二次冷媒の流量を制御することを特徴とする請求項５に記載の冷却方法。
【請求項７】
上記冷却対象が被処理体を保持する保持体であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の冷却方法。
【請求項８】
冷却対象に二次冷媒を循環させる循環配管と、この循環配管に設けられ且つ上記二次冷媒を冷却する冷凍機とを備えた冷却装置において、上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる機構を備え、上記二次冷媒の温度に基づいて上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる伝達量を制御することを特徴とする冷却装置。
【請求項９】
冷却対象に二次冷媒を循環させる循環配管と、この循環配管に設けられ且つ上記二次冷媒を冷却する冷凍機とを備えた冷却装置において、上記冷凍機の廃熱をその上流側の循環配管内を流れる二次冷媒に伝達させる機構を備え、上記冷凍機の下流側の二次冷媒の温度に基づいて上記廃熱の伝達量を制御することを特徴とする冷却装置。
【請求項１０】
上記機構は、上記冷凍機の上流側の循環配管から分岐し且つ上記二次冷媒が上記循環配管と並列に流れる還流配管を備え、上記冷凍機の廃熱は熱交換器を介して上記還流配管内の二次冷媒へ伝達されることを特徴とする請求項９に記載の冷却装置。
【請求項１１】
冷却対象に二次冷媒を循環させる循環配管と、この循環配管に設けられた冷凍機とを備えた冷却装置において、上記冷凍機の下流側の二次冷媒の一部を上流側に還流させる還流配管と、この還流配管に配置され且つ上記冷凍機の廃熱を利用して還流冷媒を加熱する熱交換器とを備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項１２】
上記循環配管に上記冷凍機の下流側で二次冷媒の温度を検出する温度センサを設けると共に、上記温度センサの検出温度に基づいて上記還流配管の二次冷媒の流量を制御する制御装置を設けたことを特徴とする請求項１１に記載の冷却装置。
【請求項１３】
上記還流配管に逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の冷却装置。
【請求項１４】
上記冷却対象が被処理体を保持する保持体であることを特徴とする請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷媒の温度制御方法、冷却方法及び冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷却装置は、例えば図３に示すように、冷凍機１と、冷凍機１の一次冷媒が循環する熱交換器２と、熱交換器２において一次冷媒によって冷却された二次冷媒が冷媒タンク３を循環する第１循環配管４と、冷媒タンク３と負荷５との間で二次冷媒が循環する第２循環配管６とを備えている。冷媒タンク３には温度センサ７が取り付けられ、温度センサ７を介して冷媒タンク３内の二次冷媒の温度を検出する。温度センサ７には温度コントローラ８が接続され、この温度コントローラ８にはヒータ電源９Ａを介してヒータ９が接続されている。また、冷凍機１には冷却水が循環する冷却水配管１Ａが接続され、冷凍機１において回収した廃熱を伴う冷却水が冷却水配管１Ａを循環する間に放熱器１Ｂを介して冷却される。尚、図３において、４Ａ、６Ａはそれぞれ第１、第２循環配管４、５に取り付けられたポンプである。
【０００３】
而して、冷媒タンク３内の二次冷媒はポンプ４Ａの働きで第１循環配管４を循環する間に冷凍機１及び熱交換器２を介して冷却された後、冷媒タンク３内に還流する。また、冷媒タンク３内の冷却後の二次冷媒はポンプ６Ａの働きで第２循環配管６を介して負荷５との間を循環して負荷５を冷却する。
【０００４】
ところが、冷凍機１の冷却能力は二次冷媒による負荷５の冷却能力を上回るため、冷凍機１を介して二次冷媒を冷却するだけでは冷媒タンク３内の二次冷媒の温度が徐々に低下し、負荷５の冷却能力が大きくなりすぎる。そこで、冷媒タンク３内の二次冷媒の温度を温度センサ７によって検出し、この検出温度に基づいて温度コントローラ８がヒータ電源９Ａを制御してヒータ９の発熱量を調節して冷凍機１によって冷却された二次冷媒を加熱して冷媒タンク３内の二次冷媒の温度を一定に保持するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の冷却装置及び冷却方法の場合には、冷媒タンク３内の二次冷媒の容量が大きいため、負荷５の冷却に必要な設定温度に二次冷媒の温度を到達させるまでに長時間を要するという課題があった。しかも、冷凍機１によって冷却した二次冷媒をヒータ９で加熱しているため、冷却装置としてのエネルギー効率が低いという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、エネルギー効率を高めることができると共に二次冷媒を設定温度まで短時間で到達させることができる冷媒の温度制御方法、冷却方法及び冷却装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の冷媒の温度制御方法は、冷凍機によって二次冷媒を冷却する際に二次冷媒を所定の温度に制御する方法において、上記二次冷媒の温度に基づいて上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる伝達量を制御することを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の冷媒の温度制御方法は、冷凍機によって二次冷媒を冷却する際に二次冷媒を所定の温度に制御する方法において、上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の一部を取り出した後、この二次冷媒の一部を上記冷凍機の廃熱によって加熱して上記冷凍機の上流側の二次冷媒に還流させることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の冷媒の温度制御方法は、請求項２に記載の発明において、記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の温度を検出し、この検出温度に基づいて上記冷凍機の上流側に還流する二次冷媒の流量を制御することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の冷却方法は、冷凍機で冷却された二次冷媒を冷却対象に循環させてこの冷却対象を所定の温度まで冷却する方法において、上記二次冷媒の温度に基づいて上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる伝達量を制御することを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の冷却方法は、冷凍機で冷却された二次冷媒を冷却対象に循環させてこの冷却対象を所定の温度まで冷却する方法において、上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の一部を取り出した後、この二次冷媒の一部を上記冷凍機の廃熱によって加熱して上記冷凍機の上流側の二次冷媒に還流させることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項６に記載の冷却方法は、請求項５に記載の発明において、上記冷凍機の下流側で上記二次冷媒の温度を検出し、この検出温度に基づいて上記冷凍機の上流側に還流する二次冷媒の流量を制御することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項７に記載の冷却方法は請求項５または請求項６に記載の発明において、上記冷却対象が被処理体を保持する保持体であることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項８に記載の冷却装置は、冷却対象に二次冷媒を循環させる循環配管と、この循環配管に設けられ且つ上記二次冷媒を冷却する冷凍機とを備えた冷却装置において、上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる機構を備え、上記二次冷媒の温度に基づいて上記冷凍機の廃熱を上記二次冷媒に伝達させる伝達量を制御することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項９に記載の冷却装置は、冷却対象に二次冷媒を循環させる循環配管と、この循環配管に設けられ且つ上記二次冷媒を冷却する冷凍機とを備えた冷却装置において、上記冷凍機の廃熱をその上流側の循環配管内を流れる二次冷媒に伝達させる機構を備え、上記冷凍機の下流側の二次冷媒の温度に基づいて上記廃熱の伝達量を制御することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項１０に記載の冷却装置は、請求項９に記載の発明において、上記機構は、上記冷凍機の上流側の循環配管から分岐し且つ上記二次冷媒が上記循環配管と並列に流れる還流配管を備え、上記冷凍機の廃熱は熱交換器を介して上記還流配管内の二次冷媒へ伝達されることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項１１に記載の冷却装置は、冷却対象に二次冷媒を循環させる循環配管と、この循環配管に設けられた冷凍機とを備えた冷却装置において、上記冷凍機の下流側の二次冷媒の一部を上流側に還流させる還流配管と、この還流配管に配置され且つ上記冷凍機の廃熱を利用して還流冷媒を加熱する熱交換器とを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項１２に記載の冷却装置は、請求項１１に記載の発明において、上記循環配管に上記冷凍機の下流側で二次冷媒の温度を検出する温度センサを設けると共に、上記温度センサの検出温度に基づいて上記還流配管の二次冷媒の流量を制御する制御装置を設けたことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項１３に記載の冷却装置は、請求項１１または請求項１２に記載の発明において、上記還流配管に逆止弁を設けたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項１４に記載の冷却装置は、請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の発明において、上記冷却対象が被処理体を保持する保持体であることを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。
本実施形態の冷却装置１０は、例えば図１に示すように、冷却対象となる負荷１１に二次冷媒を循環させる循環配管１２と、この循環配管１２に設けられた冷凍機１３とを備え、循環配管１２を循環する二次冷媒を冷凍機１３で冷却する。循環配管１２にはポンプ１２Ａが設けられ、ポンプ１２Ａを介して負荷１１に対して二次冷媒を循環させて負荷１１を所定温度まで冷却する。冷凍機１３は、図１に示すように、冷凍機本体１３Ａと、熱交換器１３Ｂと、放熱器１３Ｃと、冷却水配管１３Ｄとを有している。冷凍機本体１３Ａ内では一次冷媒の圧縮、凝縮、膨張、蒸発の相変化で熱移動が発生し、一次冷媒が膨張蒸発する際の吸熱作用で二次冷媒を冷却する。そして、冷却水配管１３Ｄを循環する冷却水によって冷凍機本体１３Ａ内で圧縮されて高温、高圧になった一次冷媒を冷却して凝縮させる。この時に冷却水への放熱を従来は廃熱として放出していた。本実施形態ではこの廃熱を二次冷媒の加熱に有効に利用する。尚、一次冷媒としては例えばフロン系ガス、ヘリウム、炭化水素等を二次冷媒の冷却温度に基づいて使い分けて使用することができ、二次冷媒としてはフロリナート、不凍液、エチレングリコール水溶液等を負荷の冷却温度に基づいて使い分けて使用することができる。
【００２２】
本実施形態では廃熱を有効利用するために循環配管１２に還流配管１４が接続されている。この還流配管１４の一端は冷凍機１３の熱交換器１３Ｂの下流側に接続されていると共に他端は熱交換器１３Ｂの上流側に接続され、循環配管１２内の二次冷媒を加温する際に、還流配管１４に設けられたポンプ１５を介して熱交換器１３Ｂの下流側（二次側）からその上流側（一次側）へ冷却後の二次冷媒の一部を還流させている。また、この還流配管１４には第２の熱交換器１６が設けられ、例えばこの熱交換器１６のシェル側に冷凍機１３の冷却水を流すと共にチューブ側に冷凍機１３の下流側から二次冷媒の一部を取り出し、熱交換器１６において冷凍機１３の廃熱を利用して循環配管１２から取り出した二次冷媒を加熱するようにしている。そして、熱交換器１６を通過した冷却水は放熱器１３Ｃにおいて冷却される。熱交換器１６の構造は、シェル、チューブ型に制限されるものではなく、二重管型、ペアチューブ型、プレート型等の種々のものを用いることができる。
【００２３】
また、循環配管１２には温度センサ１７が熱交換器１３Ｂの下流側に位置させて設けられ、冷凍機１３によって冷却された二次冷媒の温度を検出するようにしている。この温度センサ１７には温度コントローラ１８が接続され、この温度コントローラ１８にはポンプ駆動回路１９を介してポンプ１５が接続されている。従って、温度コントローラ１８は温度センサ１７による検出温度に基づいてポンプ駆動回路１９を制御し、ポンプ１５による二次冷媒の還流流量を制御している。温度コントローラ１８は、設定温度等を記憶する記憶部と、この記憶部からの設定温度と温度センサ１７の検出温度とを比較する比較部とを有し、設定温度と温度センサ１７の検出温度との比較結果に基づいてポンプ駆動回路１９を介してポンプ１５の回転量を制御して加熱後の二次冷媒の還流流量を制御するようにしている。
【００２４】
更に、還流配管１４には逆止弁１４Ａがポンプ１５の下流側に位置させて設けられ、二次冷媒を加温しない時には循環配管１２から還流配管１４へ二次冷媒が逆流しないようにしてある。尚、二次冷媒の還流流量を制御する手段としては、ポンプ１５の回転量制御に制限されるものではなく、ポンプの回転量を一定にして循環配管中に設けられる流量調節弁の開度（流量調節量）を温度コントローラ１８で制御するようにしても良い。
【００２５】
次に、上記冷却装置１０を用いた本発明の二次冷媒の温度制御方法及び冷却方法について説明する。負荷１１を所定の温度に冷却する場合には冷凍機１３によって二次冷媒を冷却すると共に二次冷媒を所定の温度に制御する。即ち、冷凍機１３が始動すると共にポンプ１２Ａが始動し、二次冷媒が循環配管１２を流れて熱交換器１３Ｂに達し、熱交換器１３Ｂにおいて二次冷媒が冷却される。冷却後の二次冷媒は負荷１１に到達して負荷１１を冷却する。この間、還流配管１４では逆止弁１４Ａが働き、循環配管１２から還流配管１４への二次冷媒の流入を防止する。二次冷媒は循環配管１２において冷凍機１３の熱交換器１３Ｂを通過する度毎に冷却され、二次冷媒の温度が急激に低下し、負荷１１を過冷却する温度に達する。
【００２６】
この段階で冷凍機１３の廃熱を利用して循環配管１２を循環する二次冷媒を負荷１１の冷却に適した所定の温度まで加温、制御する。即ち、還流配管１４では逆止弁１４Ａが開き、冷却後の二次冷媒の一部が循環配管１２の冷凍機１３の下流側から還流配管１４を経由して冷凍機１３の上流側で循環配管１２へ還流される。この際、二次冷媒は還流配管１４において熱交換器１６のチューブ側を通過し、シェル側の廃熱を伴った冷却水によって加熱される。加熱された二次冷媒は還流配管１４から冷凍機１３の直前で循環配管１２の二次冷媒と合流し、二次冷媒を加温する。
【００２７】
冷凍機１３の下流側では温度センサ１７によって冷却後の二次冷媒の温度を検出し、検出温度を温度コントローラ１８へ出力する。温度コントローラ１８では温度センサ１７の検出温度を予め設定された設定温度とを比較し、その温度差に即してポンプ駆動回路１９を介してポンプ１５の回転量を制御し、加熱後の二次冷媒の循環配管１２への還流流量を制御し、循環配管１２を流れる二次冷媒の温度を制御する。
【００２８】
以上説明したように本実施形態によれば、負荷１１に二次冷媒を循環させる循環配管１２と、この循環配管１２に設けられた冷凍機１３とを備え、且つ、冷凍機１３の下流側で二次冷媒の一部を冷凍機１３の上流側に還流させる還流配管１４と、この還流配管１４に配置され且つ冷凍機１３の廃熱を利用して還流させる二次冷媒を加熱する熱交換器１６とを備えた冷却装置１０を用い、循環配管１２を循環する二次冷媒の一部を冷凍機１３の下流側で循環配管１２から還流配管１４に取り出した後、還流配管１４の熱交換器１６において冷凍機１３の廃熱によって二次冷媒の一部を加熱して循環配管１２の冷凍機の上流側に還流させて二次冷媒の温度を制御するようにしたため、冷凍機１３の廃熱を利用して負荷１１に到達する二次冷媒の温度を制御することができ、廃熱の有効利用により冷凍機１３のエネルギー効率を高めることができる。しかも、本実施形態では従来のように二次冷媒を貯める冷媒タンクを必要とせず、負荷１１の冷却に使用する二次冷媒の使用量を格段に低減することができ、延いては二次冷媒を設定温度まで短時間で到達させることができる。
【００２９】
また、本実施形態によれば、冷凍機１３の下流側で二次冷媒の温度を検出する温度センサ１７を設けると共に、この温度センサ１７の検出温度に基づいて還流配管１４を還流する二次冷媒の流量を制御する温度コントローラ１８を設け、温度センサ１７を用いて冷凍機１３の下流側で二次冷媒の温度を検出し、この検出温度に基づいて温度コントローラ１８の制御下で冷凍機１３の上流側に還流する二次冷媒の還流流量を制御するようにしたため、負荷１１に到達する二次冷媒を所定の温度に正確且つ確実に制御することができる。
【００３０】
また、図２は上記冷却装置１０を検査装置２０に適用した例を示す図である。本実施形態の検査装置２０は、図２に示すように、ローダ室２１、プローバ室２２及び制御装置２３を備え、１００℃以上の高温検査及び０℃以下の低温検査を行なえるように構成されている。また、ローダ室２１内には搬送機構（図示せず）が配設され、搬送機構を介してローダ室２１内のカセットとプローバ室２２間でウエハＷを搬送する。また、ローダ室２１内にサブチャック（図示せず）が配設され、ローダ室２１からプローバ室２２へウエハＷを搬送する間にサブチャックによってオリフラまたはノッチを介してウエハＷのプリアライメントを行う。プローバ室２２内には昇降可能なメインチャック２４が配設され、このメインチャック２４はＸＹテーブル２５を介してＸ及びＹ方向に水平移動すると共に回転機構（図示せず）を介して軸方向に所定角度だけ正逆回転する。また、メインチャック２４は温度調節機構を有し、ウエハＷの高温検査時にはウエハＷを加熱し、低温検査時にはウエハＷを冷却する。このメインチャック２４の上方にはプローブカード２６が配置され、このプローブカード２６はインサートリング２７及びパフォーマンスボード（図示せず）を介してテストヘッド２８と電気的に接続されている。インサートリング２７はヘッドプレート２９に形成された孔に装着されている。また、ヘッドプレート２９の内面にはクランプ機構（図示せず）が孔を囲んで固定され、クランプ機構を介してプローブカード２６を着脱するようになっている。
【００３１】
また、ウエハの検査時にはアライメント機構３０とＸＹテーブル２５が協働してメインチャック２４上のウエハＷとプローブカード２６のプローブ２６Ａとをアライメントした後、メインチャック２４はＸＹテーブル２５を介してウエハＷのインデックス送りを行った後、Ｚ方向に上昇し、ウエハＷの電極パッドとプローブ２６Ａとを電気的に接触させ、テスタ（図示せず）からの複数の検査用信号に基づいてウエハの電気的特性検査を行なう。このアライメント機構３０は、ウエハＷを撮像する上カメラ３０Ａと、プローブカード２６を撮像する下カメラ３０Ｂとを備えている。上カメラ３０Ａはプローバ室２２の上方の左右に配置された一対のガイドレール３０Ｃ、３０Ｃ間に架設されたアライメントブリッジ３０Ｄに固定され、アライメントブリッジ３０Ｄを介してガイドレール３０Ｃ、３０Ｃに従って移動する。
【００３２】
而して、メインチャック２４内には冷媒流路（図示せず）が形成され、この冷媒流路に冷却装置１０の循環配管１２が接続されている。そして、低温検査時には冷却装置１０を介してメインチャック２４を例えばヘリウムを一次冷媒として使用した場合には−７０℃程度まで冷却することができる。
【００３３】
次に、検査装置２を用いて低温検査を行なう場合の動作について説明する。まず、ローダ室２１内では搬送機構を介してカセット内から一枚のウエハＷを取り出した後、ウエハＷをサブチャック上に載置する。サブチャックはオリフラまたはノッチを介してウエハＷのプリアライメントを行う。その後、再び搬送機構を介してサブチャックからウエハＷを受け取ってプローバ室２２内で待機するメインチャック２４上にウエハＷを載置する。この時点でメインチャック２４は冷却装置１０を介して所定の温度（例えば、約−７０℃）まで冷却されている。
【００３４】
然る後、メインチャック２４、ＸＹテーブル２５及びアライメント機構３０が協働してウエハＷとプローブ２６Ａのアライメントを行った後、メインチャック２４が初期位置まで移動すると昇降機構を介してＺ方向に上昇してウエハＷの電極パッドとプローブ２６Ａとが接触し、更にオーバードライブしてウエハＷの電気的特性検査を行なう。
【００３５】
低温検査時にウエハＷからの発熱によってメインチャック２４が加熱されても循環配管１２では温度センサ１７の働きで二次冷媒の還流流量を調節してメインチャック２４を一定の温度に制御し、低温検査を所定の温度で確実に行なうことができる。
【００３６】
また、ウエハＷの低温検査を終了した後、メインチャック２４がローダ室２１側へ移動すると、ローダ室２１内では搬送機構を介してメインチャック２４上のウエハＷを受け取ってカセット内の元の場所へ戻す。これら一連の動作を全てのウエハＷについて繰り返し行なって低温検査を行なう。
【００３７】
以上説明したように本実施形態によれば、冷却装置１０によってメインチャック２４を冷却し、メインチャック２４上のウエハＷを常に一定の低温状態に維持し、信頼性の高い低温検査を確実に行なうことができる。
【００３８】
また、図３は本発明の冷却装置の他の実施形態を示す図で、同図では図１と同一部分または相当部分には同一符号を付し、本実施形態の特徴について説明する。本実施形態の冷却装置１０Ａでは、還流配管１４に両端がいずれも冷凍機１３の熱交換器１３Ｂの上流側に相前後して接続され、しかも図１に示す冷却装置１０の逆止弁１４Ａが還流配管１４から省略されている。従って、ポンプ１５の取付形態によって還流配管１４を流れる二次冷媒の向きが逆になる。同図に示す場合には、還流配管１４の循環配管１２との下流側の接続点１２Ｂが二次冷媒の分流点になると共に上流側の接続点１２Ｃが二次冷媒の合流点になる。従って、冷凍機１３の廃熱を利用して循環配管１２を流れる二次冷媒を加熱する場合には、ポンプ１５を介して循環配管１２との下流側の接続点１２Ｂから分流して還流配管１４を還流し、循環配管１２の上流側の接続点１２Ｃで合流する。そして、二次冷媒は還流途中で熱交換器１６を介して冷凍機１３の廃熱を得て温度が高くなる。ポンプ１５が図３とは逆向きに二次冷媒を送る場合には、還流配管１４における二次冷媒の流れ方向も逆になり、循環配管１２との上流側の接続点１２Ｃが二次冷媒の分流点になると共に循環配管１２との下流側の接続点１２Ｂが二次冷媒の合流点になる。
【００３９】
本実施形態によれば、負荷１１に二次冷媒を循環させる循環配管１２と、この循環配管１２に設けられ且つ二次冷媒を冷却する冷凍機１３とを備え、冷凍機１３の廃熱を二次冷媒に伝達させる熱伝達機構（還流配管１４、熱交換器１６）を有し、二次冷媒の温度に基づいて冷凍機１３の廃熱を二次冷媒に伝達させる伝達量を制御するようにしたため、上記実施形態と同様の作用効果を期することができると共に、逆止弁１４Ａを省略して熱伝達機構を簡素化することができる。
【００４０】
尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではない。要は、冷凍機によって冷却された冷媒を所定の温度に制御し、この冷媒を用いて冷却対象を冷却する場合には、二次冷媒の温度に基づいて冷凍機の廃熱を二次冷媒に伝達させる伝達量を制御するようにしたものであれば良い。例えば、冷凍機の上流側で冷媒の一部を取り出した後、冷凍機の廃熱によって冷媒の一部を加熱して冷凍機の更に上流側に還流させるようにしたもの、あるいは冷凍機の下流側で冷媒の一部を取り出した後、冷凍機の廃熱によって冷媒の一部を加熱して冷凍機の上流側に還流させるようにしたものなどであれば良い。また、上記実施形態では冷却装置１０を検査装置１０に適用した場合について説明したが、検査装置に制限されるものではなく、半導体製造装置のウエハＷ等の被処理体を保持する保持体に広く適用することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１〜請求項１４に記載の発明によれば、エネルギー効率を高めることができると共に二次冷媒を設定温度まで短時間で到達させることができる冷媒の温度制御方法、冷却方法及び冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の冷却装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】図１に示す冷却装置を適用した検査装置の一例を示す構成図である。
【図３】本発明の冷却装置の他の実施形態を示す構成図である。
【図４】従来の冷却装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１０　　冷却装置
１１　　負荷（冷却対象）
１２　　循環配管
１３　　冷凍機
１４　　還流配管
１６　　熱交換器
１７　　温度センサ
１８　　温度コントローラ（制御装置）
２４　　メインチャック（冷却対象）
Ｗ　　ウエハ（被検査体）
【図１】
2004003753.tif 000003
【図２】
2004003753.tif 000004
【図３】
2004003753.tif 000005
【図４】
2004003753.tif 000006