温度调整装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种温度调整装置，能够使第一面的面内的温度差变小。温度调整装置具有第一构件和流路。第一构件形成有被设为温度控制的对象的第一面。流路在第一构件的内部沿第一面形成，该流路的一端被设为用于导入传热介质的导入口，另一端被设为用于排出所述传热介质的排出口。流路形成为：与第一面之间的热阻随着从排出口去向导入口而增加。从排出口去向导入口而增加。从排出口去向导入口而增加。

【技术实现步骤摘要】
温度调整装置


[0001]本专利技术涉及一种温度调整装置。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了一种等离子体处理装置，该等离子体处理装置通过使制冷剂在设置于载置台的内部的流路中流动来将基板进行冷却，以对载置于载置台上的基板进行温度调整。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2014-011382号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]本公开提供一种能够使第一面的面内的温度差变小的技术。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本公开的一个方式的温度调整装置具有第一构件和流路。第一构件形成有被设为温度控制的对象的第一面。流路在第一构件的内部沿第一面形成，该流路一端被设为用于导入传热介质的导入口，另一端被设为用于排出所述传热介质的排出口。流路形成为：与第一面之间的热阻随着从排出口去向导入口而增加。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本公开，能够使第一面的面内的温度差变小。
附图说明
[0012]图1是示出实施方式所涉及的等离子体处理装置的结构的一例的概要截面图。
[0013]图2是示出实施方式所涉及的载置台的主要部分结构的一例的概要截面图。
[0014]图3是示出从实施方式所涉及的载置台的上方观察该载置台结构的一例的俯视图。
[0015]图4是示出实施方式所涉及的载置台的流路的结构的一例的概要截面图。
[0016]图5是示出比较例所涉及的载置台的流路的结构的概要截面图。
[0017]图6是说明制冷剂在流路中流动时的热助跑区间和发展区域的图。
[0018]图7是示出沿着比较例所涉及的载置台的流路的温度变化的一例的图。
[0019]图8是示出实施方式所涉及的模拟结果的一例的图。
[0020]图9是示出实施方式所涉及的模拟结果的另一例的图。
[0021]图10是说明实施方式所涉及的载置台的热阻的图。
[0022]图11是示出实施方式所涉及的传热系数的变化的一例的图。
[0023]图12是示出实施方式所涉及的等离子体处理装置的结构的另一例的概要截面图。
[0024]附图标记说明
[0025]1：处理容器；2：载置台；2a：基材；2b：上表面；6：静电吸盘；6e：载置面；8：晶圆；20：流路；20a：导入口；20b：排出口；21a：制冷剂入口配管；21b：制冷剂出口配管；16：喷淋头；16a：主体部；100：等离子体处理装置；220：流路；220a：导入口；220b：排出口；221a：制冷剂入口配管；221b：制冷剂出口配管。
具体实施方式
[0026]以下，基于附图详细说明所公开的温度调整装置的实施方式。此外，公开技术不被本实施方式限定。
[0027]以往以来，等离子体处理装置通过使制冷剂在设置于载置台的内部的流路中流动来将基板进行冷却。但是，在等离子体处理装置中，来自等离子体的热通过基板、载置台传递到制冷剂，由于来自等离子体的热而流路内的制冷剂的温度发生变化。其结果，在等离子体处理装置中，在载置台内部的流路的入口与出口处，制冷剂产生温度差，从而在载置面的面内产生温度差，导致载置于载置台上的基板产生温度差。因此，期待在面内使温度差变小。
[0028](实施方式)
[0029][等离子体处理装置的结构][0030]图1是示出实施方式所涉及的等离子体处理装置100的结构的一例的概要截面图。等离子体处理装置100具有处理容器1，该处理容器1气密地构成，且以电气方式被设为接地电位。处理容器1被设为圆筒状，例如由铝等构成。处理容器1划分出用于生成等离子体的处理空间。在处理容器1内设置有将作为基板的半导体晶圆(以下，简称为“晶圆”。)8水平地进行支承的载置台2。在本实施方式中，载置台2与温度调整装置相对应。
[0031]载置台2构成为包括基材(base)2a和静电吸盘(ESC：Electro static chuck)6。基材2a由导电性的金属、例如铝等构成，并具有作为下部电极的功能。静电吸盘6具有用于对晶圆8进行静电吸附的功能。载置台2被支承台4支承。支承台4被例如被由石英等构成的支承构件3支承。另外，在载置台2的上方的外周例如设置有由单晶硅形成的聚焦环5。并且，在处理容器1内，以包围载置台2和支承台4的周围的方式设置有例如由石英等构成的圆筒状的内壁构件3a。
[0032]基材2a经由第一匹配器11a而与第一RF电源10a连接。另外，基材2a经由第二匹配器11b而与第二RF电源10b连接。第一RF电源10a是用于产生等离子体的电源。第一RF电源10a将规定频率的高频电力供给到载置台2的基材2a。第二RF电源10b是用于吸引离子(用于产生偏压)的电源。第二RF电源10b将比第一RF电源10a低的规定频率的高频电力供给到载置台2的基材2a。这样，载置台2构成为能够从第一RF电源10a和第二RF电源10b施加频率不同的两个高频电力。另一方面，在载置台2的上方，以与载置台2平行且相向的方式设置有具有作为上部电极的功能的喷淋头16。喷淋头16与载置台2作为一对电极(上部电极和下部电极)发挥功能。
[0033]静电吸盘6的上表面形成为平坦的圆盘状。将静电吸盘6的上表面被设为用于载置晶圆8的载置面6e。静电吸盘6是将电极6a夹在绝缘体6b之间而构成的。在电极6a连接有直流电源12。静电吸盘6通过由于从直流电源12对电极6a施加直流电压而产生的库仑力来对
晶圆8进行吸附。
[0034]在基材2a的内部形成有流路20。在流路20的一个端部连接有制冷剂入口配管21a。在流路20的另一个端部连接有制冷剂出口配管21b。制冷剂入口配管21a和制冷剂出口配管21b与未图示的冷却单元连接。流路20位于晶圆8的下方，以吸收晶圆8的热的方式发挥功能。等离子体处理装置100构成为：通过使制冷剂例如冷却水、热传导液(Galden)等有机溶剂等从冷却单元经由制冷剂入口配管21a和制冷剂出口配管21b在流路20中循环，能够将载置台2控制为规定的温度。
[0035]此外，等离子体处理装置100也可以构成为能够将传热用气体供给到晶圆8的背面侧来单独控制温度。例如，也可以是，在晶圆8的背面以贯通载置台2等的方式设置有用于供给氦气等传热用气体(环境气体)的气体供给管。气体供给管与未图示的气体供给源连接。通过这些结构，将通过静电吸盘6而被吸附保持于载置台2的上表面的晶圆8控制为规定的温度。
[0036]喷淋头16设置于处理容器1的顶壁部分。喷淋头16具备主体部16a和形成电极板的上部顶板16b。喷淋头16经由绝缘性构件95被支承于处理容器1的上部。主体部16a由导电性材料例如表面被进行了阳极氧化处理的铝构成，构成为能够在下部将部顶板16b以装卸自如的方式支承。
[0037]主体部16a在内部设置有气体扩散室16c。另外，主体部16a在气体扩散室1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度调整装置，其特征在于，具有：第一构件，其形成有被设为温度控制的对象的第一面；以及流路，其在所述第一构件的内部沿所述第一面形成，所述流路的一端被设为用于导入传热介质的导入口，另一端被设为用于排出所述传热介质的排出口，其中，所述流路形成为：与所述第一面之间的热阻随着从所述排出口去向所述导入口而增加。2.根据权利要求1所述的温度调整装置，其特征在于，所述第一构件在所述第一面存在来自热源的热输入，所述流路形成为：根据从所述导入口朝向所述排出口流动的传热介质的温度梯度，与所述第一面之间的热阻随着从所述排出口去向所述导入口而增加。3.根据权利要求1或2所述的温度调整装置，其特征在于，所述流路形成为：通过从所述导入口导入的传热介质，温度边界层未发展的热助跑区间的热阻的增加程度比所述温度边界层发展后的发展区域的热阻的增加程度大。4.根据权利要求3所述的温度调整装置，其特征在于，所述第一构件在用于载置基板的载置面与所述第一面之间层叠地设置有多个构件，在将沿所述流路的位置x处的包括所述第一构件和所述多个构件的所述基板与所述流路之间的构件i的热阻设为...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫云，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：