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JP5715444B2 - Mounting device - Google Patents

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JP5715444B2
JP5715444B2 JP2011041934A JP2011041934A JP5715444B2 JP 5715444 B2 JP5715444 B2 JP 5715444B2 JP 2011041934 A JP2011041934 A JP 2011041934A JP 2011041934 A JP2011041934 A JP 2011041934A JP 5715444 B2 JP5715444 B2 JP 5715444B2
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Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体を低温下で処理する際に、被処理体を所定の温度に冷却する冷却機構を備えた載置装置に関し、更に詳しくは、冷却機構を簡素化して低コスト化することができる載置装置に関するものである。   The present invention relates to a mounting device including a cooling mechanism that cools an object to be processed to a predetermined temperature when the object to be processed such as a semiconductor wafer is processed at a low temperature. More specifically, the cooling mechanism is simplified. The present invention relates to a mounting device that can be reduced in cost.

従来の載置装置は、半導体製造分野では種々の処理装置に用いられている。ここでは半導体ウエハの電気的特性検査を行う検査装置に用いられる載置装置を例に挙げて説明する。   Conventional mounting apparatuses are used in various processing apparatuses in the semiconductor manufacturing field. Here, a mounting apparatus used in an inspection apparatus for inspecting electrical characteristics of a semiconductor wafer will be described as an example.

従来の検査装置Eは、例えば図4に示すように、半導体ウエハWを搬送するローダ室Lと、ローダ室Lから搬送された半導体ウエハWの電気的特性検査を行うプローバ室Pと、制御装置(図示せず)を備え、制御装置の制御下で、半導体ウエハWをローダ室Lからプローバ室Pへ搬送し、プローバ室P内で半導体ウエハWの電気的特性検査を行った後、半導体ウエハWを元に戻すように構成されている。   For example, as shown in FIG. 4, a conventional inspection apparatus E includes a loader chamber L for transferring a semiconductor wafer W, a prober chamber P for inspecting electrical characteristics of the semiconductor wafer W transferred from the loader chamber L, and a control device. (Not shown), the semiconductor wafer W is transferred from the loader chamber L to the prober chamber P under the control of the control device, and the electrical characteristics of the semiconductor wafer W are inspected in the prober chamber P. It is comprised so that W may be returned.

プローバ室Pは、図4に示すように、半導体ウエハWを載置し且つ温度調節可能なウエハチャック1と、ウエハチャック1をX、Y方向に移動させるXYテーブル2と、このXYテーブル2を介して移動するウエハチャック1の上方に配置されたプローブカード3と、プローブカード3の複数のプローブ3Aとウエハチャック1上の半導体ウエハWの複数の電極パッドを正確に位置合わせするアライメント機構4とを備えている。   As shown in FIG. 4, the prober chamber P has a wafer chuck 1 on which a semiconductor wafer W is placed and temperature can be adjusted, an XY table 2 that moves the wafer chuck 1 in the X and Y directions, and the XY table 2. A probe card 3 disposed above the wafer chuck 1 that is moved through, an alignment mechanism 4 that accurately aligns the plurality of probes 3A of the probe card 3 and the plurality of electrode pads of the semiconductor wafer W on the wafer chuck 1; It has.

また、図4に示すようにプローバ室Pのヘッドプレート5にはテスタのテストヘッドTが旋回可能に配設され、テストヘッドTとプローブカード3はパフォーマンスボード(図示せず)を介して電気的に接続されている。そして、ウエハチャック1上の半導体ウエハWを例えば低温領域から高温領域の間で半導体ウエハWの検査温度を設定し、テスタからの信号をテストヘッドTを介してプローブ3Aへ送信し、半導体ウエハWの電気的特性検査を行う。   As shown in FIG. 4, a test head T of a tester is rotatably disposed on the head plate 5 in the prober chamber P. The test head T and the probe card 3 are electrically connected via a performance board (not shown). It is connected to the. Then, for example, the inspection temperature of the semiconductor wafer W is set between the low temperature region and the high temperature region of the semiconductor wafer W on the wafer chuck 1, and a signal from the tester is transmitted to the probe 3A via the test head T. Conduct electrical property inspection.

半導体ウエハWの低温検査をする場合には、一般的に図5に示すようにウエハチャック1に連結された冷却装置6によって冷却液を冷却し、その冷却液をウエハチャック1内の冷媒通路を介して循環させて半導体ウエハWを例えば−数10℃の低温領域まで冷却する。冷却装置6としては、例えば本出願人が特許文献1において提案した冷却加熱装置がある。この冷却加熱装置6は、例えば図5に示すように、冷却液を溜める冷却液タンク61と、ウエハチャック1と冷却液タンク61との間で冷却液が第1のポンプ62Aを介して循環する第1の冷却液循環路62と、冷却液タンク61の冷却液が第2のポンプ63Aを介して循環する第2の冷却液循環路63と、冷却液タンク61内の冷却液の温度を検出する温度センサ61Aと、温度センサ61Aの検出値に基づいて作動する温度調節器64と、温度調節器64からの信号に基づいて作動する熱機関駆動用インバータ(以下、単に「インバータ」と称す。)65と、インバータ65からの信号に基づいて駆動するスターリング熱機関66(図2参照)と、を備え、スターリング熱機関66によって第2の冷却液循環路63を通る冷却液を加熱または冷却するように構成されている。   When a low temperature inspection of the semiconductor wafer W is performed, the cooling liquid is generally cooled by a cooling device 6 connected to the wafer chuck 1 as shown in FIG. 5, and the cooling liquid is passed through a refrigerant passage in the wafer chuck 1. Then, the semiconductor wafer W is cooled to a low temperature region of, for example, several tens of degrees Celsius. As the cooling device 6, for example, there is a cooling heating device proposed by the present applicant in Patent Document 1. For example, as shown in FIG. 5, the cooling and heating device 6 circulates a cooling liquid between a cooling liquid tank 61 that accumulates the cooling liquid and the wafer chuck 1 and the cooling liquid tank 61 via a first pump 62 </ b> A. The first coolant circulation path 62, the second coolant circulation path 63 through which the coolant in the coolant tank 61 circulates via the second pump 63A, and the temperature of the coolant in the coolant tank 61 are detected. The temperature sensor 61A that operates, the temperature controller 64 that operates based on the detected value of the temperature sensor 61A, and the heat engine drive inverter that operates based on the signal from the temperature controller 64 (hereinafter simply referred to as “inverter”). ) 65 and a Stirling heat engine 66 (see FIG. 2) driven based on a signal from the inverter 65, and the Stirling heat engine 66 heats the coolant passing through the second coolant circulation path 63. It is configured so as to cool.

冷却加熱装置6を用いて冷却液を冷却する場合には、冷却液タンク61内の冷却液が第1のポンプ62Aの働きで第1の冷却液循環路62とウエハチャック1の間を循環してウエハチャック1を冷却する。この間に冷却液タンク61に戻った冷却液の温度が上昇する。温度センサ61Aが冷却液タンク61内の冷却液の温度を検出し、検出信号を温度調節器64に送信する。温度調節器64では予め設定された設定温度と検出温度とを比較し、その温度差に基づいてインバータ65を駆動させる。インバータ65は、温度調節器64からの指令信号に基づいて所定の周波数でスターリング熱機関66を駆動する。スターリング熱機関66は、第2のポンプ63Aの働きで第2の冷却液循環路63を循環する冷却液を熱交換器67において冷却する。このように図5に示す冷却加熱装置6は、弁類を使用せず配管構造が簡素化されているため、故障が少なく消費電力を削減できるなどの利点がある。   When the cooling liquid is cooled using the cooling heating device 6, the cooling liquid in the cooling liquid tank 61 circulates between the first cooling liquid circulation path 62 and the wafer chuck 1 by the action of the first pump 62A. The wafer chuck 1 is cooled. During this time, the temperature of the coolant that has returned to the coolant tank 61 rises. The temperature sensor 61 </ b> A detects the temperature of the coolant in the coolant tank 61 and transmits a detection signal to the temperature controller 64. The temperature controller 64 compares a preset set temperature with the detected temperature, and drives the inverter 65 based on the temperature difference. The inverter 65 drives the Stirling heat engine 66 at a predetermined frequency based on a command signal from the temperature controller 64. The Stirling heat engine 66 cools the coolant circulating through the second coolant circulation path 63 in the heat exchanger 67 by the action of the second pump 63A. As described above, the cooling and heating device 6 shown in FIG. 5 does not use valves, and the piping structure is simplified, so that there are advantages such as fewer failures and reduced power consumption.

特開2006−060361JP 2006-060361 A

しかしながら、図5に示すウエハチャック1の冷却加熱装置6を用いる載置装置の場合には、冷却液タンク61、第1、第2の冷却液循環路62、63、第1、第2のポンプ62A、63A及びスターリング熱機関66等の設置スペースが必要となり、載置装置に用いる冷却装置としては省スペース化に問題があった。   However, in the case of the mounting apparatus using the cooling and heating apparatus 6 of the wafer chuck 1 shown in FIG. 5, the cooling liquid tank 61, the first and second cooling liquid circulation paths 62 and 63, and the first and second pumps. Installation space for 62A, 63A, Stirling heat engine 66, and the like is required, and the cooling device used for the mounting device has a problem in saving space.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、載置体上に載置される半導体ウエハ等の被処理体を冷却する冷却機構の省スペース化及び低コスト化を実現することができる載置装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can realize space saving and cost reduction of a cooling mechanism for cooling an object to be processed such as a semiconductor wafer mounted on the mounting body. An object of the present invention is to provide a mounting device that can be used.

本発明の請求項1に記載の載置装置は、被処理体に所定の処理を施すために上記被処理体を載置する載置体と、上記載置体を介して上記被処理体を冷却する冷却機構と、を備え、上記冷却機構は、上記載置体の下面に設けられた熱交換器と、上記熱交換器の熱媒体から吸熱する吸熱部を有する冷却装置と、を備え、上記熱交換器は、上記載置体の下面に面接触する上記熱媒体と、上記熱媒体を収納し且つ断熱材料によって形成された筐体と、を有し、上記冷却装置は上記熱媒体内に挿入された上記吸熱部を介して上記熱交換器に固定されていることを特徴とするものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a mounting apparatus comprising: a mounting body on which the object to be processed is mounted in order to perform a predetermined process on the object to be processed; and the object to be processed via the mounting body. A cooling mechanism for cooling, the cooling mechanism includes a heat exchanger provided on the lower surface of the mounting body, and a cooling device having a heat absorption part that absorbs heat from the heat medium of the heat exchanger, The heat exchanger includes the heat medium that is in surface contact with the lower surface of the mounting body, and a housing that contains the heat medium and is formed of a heat insulating material, and the cooling device is disposed in the heat medium. The heat exchanger is fixed to the heat exchanger via the heat absorption part inserted into the heat exchanger.

また、本発明の請求項2に記載の載置装置は、請求項1に記載の発明において、上記冷却装置がスターリングクーラーとして構成されていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a mounting device according to the first aspect, wherein the cooling device is configured as a Stirling cooler.

また、本発明の請求項3に記載の載置熱装置は、請求項1または請求項2に記載の発明において、上記熱媒体が金属によって形成されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a mounting heat apparatus according to the first or second aspect, wherein the heat medium is made of metal.

また、本発明の請求項4に記載の載置装置は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の発明において、上記載置体を外周縁部で支持する支持体と、この支持体を複数箇所で昇降させる昇降機構と、を備えたことを特徴とするものである。   Moreover, the mounting apparatus of Claim 4 of this invention is a support body which supports the said mounting body in an outer periphery part in this invention of any one of Claims 1-3. And a lifting mechanism that lifts and lowers the support at a plurality of locations.

また、本発明の請求項5に記載の載置装置は、請求項4に記載の発明において、上記昇降機構は、シリンダ機構として構成されていることを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mounting apparatus according to the fourth aspect, wherein the elevating mechanism is configured as a cylinder mechanism.

また、本発明の請求項6に記載の載置装置は、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の発明において、被処理体が電気的特性検査を行う被検査体であることを特徴とするものである。   Moreover, the mounting apparatus of Claim 6 of this invention is a to-be-inspected object in which the to-be-processed object performs an electrical property test | inspection in the invention of any one of Claims 1-5. It is characterized by.

本発明によれば、載置体上に載置される被処理体を冷却する冷却機構は、上記載置体の下面に設けられた熱交換器と、上記熱交換器の熱媒体から吸熱する吸熱部を有する冷却装置と、を備え、上記熱交換器は、上記載置体の下面に面接触する上記熱媒体と、上記熱媒体を収納し且つ断熱材料によって形成された筐体と、を有し、上記冷却装置は上記熱媒体内に挿入された上記吸熱部を介して上記熱交換器に固定されているため、熱交換器の筐体が外部から熱媒体への入熱を抑えると共に吸熱部が熱媒体を介して載置体の熱を効率よく吸熱することができ、また、冷却機構の省スペース化及び低コスト化を実現することができる載置装置を提供することができる。 According to the present invention, the cooling mechanism for cooling the object to be processed placed on the placing body absorbs heat from the heat exchanger provided on the lower surface of the placing body and the heat medium of the heat exchanger. A cooling device having a heat absorption part, and the heat exchanger includes the heat medium that is in surface contact with the lower surface of the mounting body, and a housing that contains the heat medium and is formed of a heat insulating material. And the cooling device is fixed to the heat exchanger via the heat absorbing portion inserted into the heat medium, so that the housing of the heat exchanger suppresses heat input to the heat medium from the outside. It is possible to provide a mounting apparatus in which the heat absorbing unit can efficiently absorb the heat of the mounting body through the heat medium , and space saving and cost reduction of the cooling mechanism can be realized.

本発明の載置装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the mounting apparatus of this invention. 図1に示す載置装置に適用される冷却装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cooling device applied to the mounting apparatus shown in FIG. 本発明の載置装置の他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of the mounting apparatus of this invention. 従来の載置装置を備えた検査装置の内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the test | inspection apparatus provided with the conventional mounting apparatus. 図4に示す検査装置に用いられる載置装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the mounting apparatus used for the inspection apparatus shown in FIG.

以下、図1〜図3に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIGS.

本実施形態の載置装置10は、例えば図1に示すように、半導体ウエハWを載置する載置体(ウエハチャック)11と、このウエハチャック11を介して半導体ウエハWを冷却する冷却機構12と、ウエハチャック11を外周縁で支持する支持体13と、支持体13を基台14上で昇降可能に支持する昇降機構15と、を備え、例えば半導体ウエハWの電気的特性検査を行う検査装置に適用するように構成されている。   As shown in FIG. 1, for example, the mounting apparatus 10 of this embodiment includes a mounting body (wafer chuck) 11 on which a semiconductor wafer W is mounted, and a cooling mechanism that cools the semiconductor wafer W via the wafer chuck 11. 12, a support 13 that supports the wafer chuck 11 at the outer periphery, and a lifting mechanism 15 that supports the support 13 so that it can be lifted on the base 14. For example, an electrical characteristic inspection of the semiconductor wafer W is performed. It is configured to be applied to an inspection device.

ウエハチャック11の上方にはプローブカード20が設けられている。このプローブカード20は、カードホルダ20Aを介して検査装置のプローバ室の上面を形成するヘッドプレート30に装着されている。プローバ室内にはアライメント機構(図示せず)が設けられ、アライメント機構を介してウエハチャック11上の半導体ウエハWとプローブカード20のプローブ21とのアライメントが行われる。   A probe card 20 is provided above the wafer chuck 11. The probe card 20 is mounted on a head plate 30 that forms the upper surface of the prober chamber of the inspection apparatus via a card holder 20A. An alignment mechanism (not shown) is provided in the prober chamber, and alignment of the semiconductor wafer W on the wafer chuck 11 and the probe 21 of the probe card 20 is performed via the alignment mechanism.

半導体ウエハWの低温検査を行う場合には、ウエハチャック11上の半導体ウエハWは冷却機構12によって例えば−数10℃の低温領域の所定の温度まで冷却される。半導体ウエハWが冷却される間に、ウエハチャック11上の半導体ウエハWは、アライメント機構を介して電極パッドとプローブカード20のプローブ21とのアライメントが行われ、その後、ウエハチャック11が昇降機構15を介して上昇し、半導体ウエハWの複数の電極パッドとプローブカード20の全てのプローブ21が一括して電気的に接触して半導体ウエハWに形成された複数のデバイスの電気的特性検査が所定の低温下で行われる。   When the low temperature inspection of the semiconductor wafer W is performed, the semiconductor wafer W on the wafer chuck 11 is cooled to a predetermined temperature in a low temperature region of −10 ° C., for example, by the cooling mechanism 12. While the semiconductor wafer W is cooled, the semiconductor wafer W on the wafer chuck 11 is aligned with the electrode pad and the probe 21 of the probe card 20 via the alignment mechanism. The plurality of devices formed on the semiconductor wafer W are electrically inspected in a predetermined manner by bringing the plurality of electrode pads of the semiconductor wafer W and all the probes 21 of the probe card 20 into electrical contact all at once. At low temperatures.

而して、冷却機構12は、図1に示すように、ウエハチャック11の下面中央部に設けられた熱交換器121と、熱交換器121の側面から内部へ挿入される吸熱部122Aを有する冷却装置122と、を備え、冷却装置122は吸熱部122Aを介して熱交換器121の側面に横向きに固定されている。熱交換器121は、熱媒体121Aと、熱媒体121Aを収納する筐体121Bと、を有している。熱媒体121Aは熱伝導性に優れた金属等によって形成され、筐体121Bは断熱材料によって形成されている。冷却装置122は、図1に示すように、吸熱部122Aと、吸熱部122Aの横方向に連設された駆動部122Bと、を有し、吸熱部122Aと駆動部122Bがハウジングを介して一体的化している。   Thus, as shown in FIG. 1, the cooling mechanism 12 includes a heat exchanger 121 provided at the center of the lower surface of the wafer chuck 11 and a heat absorbing portion 122 </ b> A inserted into the inside from the side surface of the heat exchanger 121. A cooling device 122, and the cooling device 122 is fixed laterally to the side surface of the heat exchanger 121 via a heat absorbing portion 122A. The heat exchanger 121 includes a heat medium 121A and a housing 121B that houses the heat medium 121A. The heat medium 121A is formed of a metal or the like having excellent heat conductivity, and the housing 121B is formed of a heat insulating material. As shown in FIG. 1, the cooling device 122 includes a heat absorbing portion 122A and a driving portion 122B connected in the lateral direction of the heat absorbing portion 122A, and the heat absorbing portion 122A and the driving portion 122B are integrated via a housing. It has become.

冷却装置122について図2を参照しながら更に説明する。吸熱部122Aは、図2に示すように、第1シリンダ122Cと、第1シリンダ122C内に往復移動可能に配置されたディスプレーサ122Dと、第1シリンダ122Cの外周面に配置された再生器122Eと、これらを収納する第1ハウジング部122Fと、を有し、第1ハウジング部122F内には作動ガスが封入されている。駆動部122Bは、図2に示すように、第1シリンダ122Cの真下に配置された第2シリンダ122Gと、第2シリンダ122G内に往復移動可能に配置されたピストン122Hと、ピストン122Hを往復移動させる駆動機構122Iと、これらを収納する第2ハウジング部122Jと、を有し、第2ハウジング部122J内でピストン122Hが駆動機構122Iを介して第2シリンダ122G内で往復移動するように構成されている。第1ハウジング部122Fと第2ハウジング部122Jは、ハウジングとして一体化している。そして、第1ハウジング部122Fと第2ハウジング部122Jは、第2シリンダ122Gの外側で区画されている。この冷却装置12では、第1シリンダ122Cと第2シリンダ122Gは同一外径及び同一内径に形成されている。尚、第1シリンダ122Cと第2シリンダ122Gは、一体化したもので、吸熱部122Aの下端部に連通孔が形成されたものであっても良い。   The cooling device 122 will be further described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the heat absorbing unit 122A includes a first cylinder 122C, a displacer 122D that is reciprocally movable in the first cylinder 122C, and a regenerator 122E that is disposed on the outer peripheral surface of the first cylinder 122C. , And a first housing part 122F for housing them, and working gas is sealed in the first housing part 122F. As shown in FIG. 2, the drive unit 122B reciprocally moves the second cylinder 122G disposed directly below the first cylinder 122C, the piston 122H disposed so as to be capable of reciprocating in the second cylinder 122G, and the piston 122H. And a second housing part 122J for housing these, and the piston 122H is configured to reciprocate in the second cylinder 122G via the driving mechanism 122I in the second housing part 122J. ing. The first housing part 122F and the second housing part 122J are integrated as a housing. The first housing portion 122F and the second housing portion 122J are partitioned outside the second cylinder 122G. In the cooling device 12, the first cylinder 122C and the second cylinder 122G are formed to have the same outer diameter and the same inner diameter. The first cylinder 122C and the second cylinder 122G may be integrated, and a communication hole may be formed in the lower end portion of the heat absorbing portion 122A.

図2に示すようにハウジング内では、駆動機構122Iが駆動し、ピストン122Hが第2シリンダ122Gに沿って往復移動すると共に、その上方のディスプレーサ122Dが第1シリンダ122C内でピストン122Hと一定の位相差で往復移動する間に作動ガスが再生器122Eを介して矢印で示す方向に往復し、ディスプレーサ122Dの上下に膨張空間及び圧縮空間をそれぞれ形成する。膨張空間では作動ガスの温度が低下して外部から吸熱し、圧縮空間では作動ガスの温度が上昇して外部へ放熱する。膨張空間では吸熱フィンを介して吸熱し、圧縮空間では排熱フィンを介して排熱するようになっている。   As shown in FIG. 2, in the housing, the drive mechanism 122I is driven, the piston 122H reciprocates along the second cylinder 122G, and the displacer 122D above the piston 122H is fixed to the piston 122H in the first cylinder 122C. While reciprocating with the phase difference, the working gas reciprocates in the direction indicated by the arrow through the regenerator 122E to form an expansion space and a compression space above and below the displacer 122D. In the expansion space, the temperature of the working gas decreases to absorb heat from the outside, and in the compression space, the temperature of the working gas increases to dissipate heat to the outside. In the expansion space, heat is absorbed through heat absorption fins, and in the compression space, heat is discharged through heat exhaust fins.

従って、ディスプレーサとピストンが第1、第2シリンダ内で一定の位相差をもって往復移動する間に、作動ガスが圧縮と膨張を繰り返すスターリングサイクルが行われ、吸熱部122Aの先端部で吸熱が行われ、ディスプレーサ122Dとピストン122Hの間で排熱される。吸熱部122Aは、図1に示すように熱交換器121内に挿入されているため、吸熱部122Aが熱媒体121Aから吸熱し、熱媒体121Aを介してウエハチャック11を冷却し、もってウエハチャック11上の半導体ウエハWを冷却することができる。 Therefore, while the displacer and the piston reciprocate within the first and second cylinders with a certain phase difference, a Stirling cycle in which the working gas repeats compression and expansion is performed, and heat is absorbed at the tip of the heat absorbing portion 122A. The heat is discharged between the displacer 122D and the piston 122H. Heat absorbing unit 122A, because they are inserted into the heat exchanger 121 as shown in FIG. 1, the heat absorbing portion 122A absorbs heat from the heat medium 121A, the wafer chuck 11 is cooled through the heat medium 121 A, with the wafer The semiconductor wafer W on the chuck 11 can be cooled.

このように本実施形態で用いられる冷却機構12は、ウエハチャック11の下面に直付けされているため、従来のように冷却液を用いてウエハチャックを冷却する場合と比較して冷却液タンク、冷却液の循環配管、循環ポンプ等を省略し、それぞれの固有の設置スペースが不要になり、冷却機構12としての構造が格段に簡素化することができ、大幅なコスト削減を実現することができる。   Since the cooling mechanism 12 used in this embodiment is directly attached to the lower surface of the wafer chuck 11 as described above, the cooling liquid tank, compared with the conventional case where the wafer chuck is cooled using the cooling liquid, The cooling fluid circulation piping, the circulation pump, and the like are omitted, and each installation space is not required, the structure as the cooling mechanism 12 can be greatly simplified, and a significant cost reduction can be realized. .

図1では冷却装置122を熱交換器121の側面に横方向に装着した場合について説明したが、図3に示すように冷却装置122を熱交換器121の下面から縦向きに装着することができる。この場合には冷却装置122とウエハチャック11の軸心が一致するため、載置装置10が水平方向へ移動する時にバランスよく移動することができる。また、冷却装置122は駆動部122Bが昇降ガイド16によって昇降可能に支持されている。   Although the case where the cooling device 122 is mounted on the side surface of the heat exchanger 121 in the lateral direction has been described in FIG. 1, the cooling device 122 can be mounted vertically from the lower surface of the heat exchanger 121 as illustrated in FIG. 3. . In this case, since the axes of the cooling device 122 and the wafer chuck 11 coincide with each other, the placement device 10 can move with good balance when moving in the horizontal direction. Further, the cooling device 122 is supported by the drive unit 122 </ b> B by the lifting guide 16 so as to be lifted and lowered.

次に、動作について説明する。まず、半導体ウエハWの電気的特性検査を行う場合には、予め載置装置10のウエハチャック11を冷却機構12によって冷却する。この際、冷却機構12では図2に示すように冷却装置122の駆動部122Bにおいて駆動機構122Iが駆動してピストン122Hを第2シリンダ122Gに従って往復移動する。ピストン122Hが往復移動すると、吸熱部122Aにおいてディスプレーサ122Dがピストン122Hと一定の位相差で第1シリンダ122Cに従って往復移動する。この時ディスプレーサ122Dの上側では作動ガスが膨張して吸熱フィンを介して熱交換器121の熱媒体121Aから吸熱する。一方、ディスプレーサ122Dとピストン122Hの間では作動ガスが圧縮して温度が上昇し排熱フィンを介してハウジング外へ排熱する。このスターリングサイクルを一定の周期で繰り返すことにより吸熱部122Aでは熱交換器121の熱媒体121Aから徐々に吸熱してウエハチャック11を冷却する。吸熱部122Aで吸熱された熱はディスプレーサ122Dとピストン122Hの間の圧縮空間から放熱フィンを介してハウジング外へ放熱される。   Next, the operation will be described. First, when the electrical characteristic inspection of the semiconductor wafer W is performed, the wafer chuck 11 of the mounting apparatus 10 is cooled by the cooling mechanism 12 in advance. At this time, in the cooling mechanism 12, as shown in FIG. 2, the driving mechanism 122I is driven in the driving unit 122B of the cooling device 122, and the piston 122H is reciprocated according to the second cylinder 122G. When the piston 122H reciprocates, the displacer 122D reciprocates according to the first cylinder 122C with a constant phase difference from the piston 122H in the heat absorbing portion 122A. At this time, the working gas expands on the upper side of the displacer 122D and absorbs heat from the heat medium 121A of the heat exchanger 121 through the heat absorbing fins. On the other hand, the working gas is compressed between the displacer 122D and the piston 122H, the temperature rises, and the heat is exhausted out of the housing through the exhaust heat fin. By repeating this Stirling cycle at a constant cycle, the heat absorbing section 122A gradually absorbs heat from the heat medium 121A of the heat exchanger 121 to cool the wafer chuck 11. The heat absorbed by the heat absorbing portion 122A is radiated from the compression space between the displacer 122D and the piston 122H to the outside of the housing through the heat radiating fins.

このようにして冷却機構12を介して冷却する間に、ウエハチャック11上へプリアライメントされた半導体ウエハWを載置する。半導体ウエハWは、アライメント機構を介してプローブカード20に対してアライメントされる。その後、昇降機構15が駆動してウエハチャック11が所定の低温(例えば−50℃)に冷却されて上昇し、半導体ウエハWの電極パッドとプローブカード20の全てのプローブ21が電気的に接触し、所定の低温検査が行われる。半導体ウエハWの低温検査後には、半導体ウエハWはウエハチャック11から元の場所へ戻され、次の半導体ウエハWの低温検査が行われる。   In this way, while being cooled via the cooling mechanism 12, the pre-aligned semiconductor wafer W is placed on the wafer chuck 11. The semiconductor wafer W is aligned with respect to the probe card 20 via the alignment mechanism. Thereafter, the elevating mechanism 15 is driven and the wafer chuck 11 is cooled to a predetermined low temperature (for example, −50 ° C.) and raised, and the electrode pads of the semiconductor wafer W and all the probes 21 of the probe card 20 are in electrical contact. A predetermined low temperature inspection is performed. After the low temperature inspection of the semiconductor wafer W, the semiconductor wafer W is returned from the wafer chuck 11 to the original location, and the low temperature inspection of the next semiconductor wafer W is performed.

以上説明したように本実施形態によれば、載置装置10に付設された冷却機構12は、ウエハチャック11の下面に設けられた熱交換器121と、熱交換器121の熱媒体121Aから吸熱する吸熱部122Aを有する冷却装置122と、を備え、冷却装置122は吸熱部122Aを介して熱交換器121に固定されているため、従来のようにウエハチャック11を冷却する冷却液、冷却液タンク、冷却液の循環配管等を必要とせず、冷却機構12の構造が極めて簡素化されており、冷却機構12としての省スペース化を実現することができ、延いてはコスト削減を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the cooling mechanism 12 attached to the mounting apparatus 10 absorbs heat from the heat exchanger 121 provided on the lower surface of the wafer chuck 11 and the heat medium 121A of the heat exchanger 121. And a cooling device 122 having a heat absorbing portion 122A. The cooling device 122 is fixed to the heat exchanger 121 via the heat absorbing portion 122A. No need for tanks or coolant circulation piping, etc., and the structure of the cooling mechanism 12 is extremely simplified, so that space saving as the cooling mechanism 12 can be realized, and cost reduction can be realized. Can do.

尚、本発明は上記実施形態に何等制限されるものではなく、必要に応じて適宜設計変更することができる。上記実施形態では、検査装置に用いる載置装置について説明したが、被処理体を冷却するする機能を備えた載置装置に広く適用することができる。また、熱交換器121の熱媒体121Aとして金属を用いているが、金属以外の物質を用いることもできる。また、冷却装置122として用いられるスターリングクーラーは、上記実施形態に制限されるものではなく、必要に応じてその構成要素を適宜設計変更することができる。   In addition, this invention is not restrict | limited to the said embodiment at all, A design change can be suitably carried out as needed. In the above-described embodiment, the mounting apparatus used for the inspection apparatus has been described. However, the present invention can be widely applied to a mounting apparatus having a function of cooling an object to be processed. Further, although metal is used as the heat medium 121A of the heat exchanger 121, a substance other than metal can also be used. Further, the Stirling cooler used as the cooling device 122 is not limited to the above-described embodiment, and the design of the components can be appropriately changed as necessary.

10 載置装置
11 ウエハチャック(載置体)
12 冷却機構
13 支持体
15 昇降機構
121 熱交換器
121A 熱媒体
122 冷却装置
122A 吸熱部
W 半導体ウエハ(被処理体または被検査体)
10 Placement device 11 Wafer chuck (placement body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Cooling mechanism 13 Support body 15 Lifting mechanism 121 Heat exchanger 121A Heat medium 122 Cooling device 122A Heat absorption part W Semiconductor wafer (to-be-processed object or to-be-inspected object)

Claims (6)

被処理体に所定の処理を施すために上記被処理体を載置する載置体と、上記載置体を介して上記被処理体を冷却する冷却機構と、を備え、上記冷却機構は、上記載置体の下面に設けられた熱交換器と、上記熱交換器の熱媒体から吸熱する吸熱部を有する冷却装置と、を備え、上記熱交換器は、上記載置体の下面に面接触する上記熱媒体と、上記熱媒体を収納し且つ断熱材料によって形成された筐体と、を有し、上記冷却装置は上記熱媒体内に挿入された上記吸熱部を介して上記熱交換器に固定されていることを特徴とする載置装置。 A mounting body for mounting the object to be processed in order to perform a predetermined process on the object to be processed; and a cooling mechanism for cooling the object to be processed through the mounting body. A heat exchanger provided on the lower surface of the mounting body, and a cooling device having a heat absorbing portion that absorbs heat from the heat medium of the heat exchanger, the heat exchanger facing the lower surface of the mounting body The heat exchanger that contacts the heat medium, and a housing that contains the heat medium and is formed of a heat insulating material, and the cooling device includes the heat exchanger that is inserted into the heat medium through the heat absorbing portion. The mounting apparatus characterized by being fixed to the. 上記冷却装置がスターリングクーラーとして構成されていることを特徴とする請求項1に記載の載置装置。   The mounting device according to claim 1, wherein the cooling device is configured as a Stirling cooler. 上記熱媒体が金属によって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の載置装置。   The mounting apparatus according to claim 1, wherein the heat medium is made of metal. 上記載置体を外周縁部で支持する支持体と、この支持体を複数箇所で昇降させる昇降機構と、を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の載置装置。   The support body which supports the said mounting body in an outer periphery part, and the raising / lowering mechanism which raises / lowers this support body in multiple places were provided, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Mounting device. 上記昇降機構は、シリンダ機構として構成されていることを特徴とする請求項4に記載の載置装置。   The mounting apparatus according to claim 4, wherein the lifting mechanism is configured as a cylinder mechanism. 被処理体が電気的特性検査を行う被検査体であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の載置装置。   The mounting apparatus according to claim 1, wherein the object to be processed is an object to be inspected for electrical property inspection.
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