半导体制造装置及调温方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供半导体制造装置及调温方法。与以往的调温方法相比，能够实现半导体晶圆的均匀的调温和高响应性。半导体制造装置包括在内部具有空洞(21)的晶圆载置台(2)、及为了将晶圆载置台(2)的温度调整为工艺温度而向空洞(21)的内壁喷射工艺温度以下的水的喷嘴(64a)，其中，该半导体制造装置包括：压力传感器(71)，其用于检测空洞(21)内的压力；真空泵，其用于排出空洞(21)内的气体，使得由压力传感器(71)检测出的压力为从喷嘴(64a)喷射的水的温度时的饱和蒸气压以上且工艺温度时的饱和蒸气压以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有半导体晶圆载置台的调温功能的半导体制造装置及半导体晶圆载置台的调温方法。
技术介绍
半导体制造装置包括用于将半导体晶圆维持在规定的工艺温度的调温装置。调温装置通过使调温用的液体(以下称作调温介质)在形成于半导体晶圆载置台内部的流路中循环来进行调温(例如专利文献1、幻。将使调温介质循环的调温方式称作强制对流式。专利文献1 日本特开2001-44176号公报专利文献2 日本特开平7-235588号公报但是，在采用强制对流式的调温时，由于流路导热特性存在一定的界限，因此，存在难以对半导体晶圆进行均勻的调温、温度控制的响应性也较差这样的问题。不言而喻，为了增大调温介质与调温部之间的换热量，也可以考虑在流路内设置散热片等来提高流路导热特性，但由于流路导热特性与压力损失处于相反的关系，因此，在提高流路导热特性时，产生流路的压力损失变大、用于送出调温介质的泵的消耗能量增大这样的问题。相反，在为了谋求节能而降低压力损失时，调温介质的入侧和出侧的温度差变大，流路导热特性降低，难以对半导体晶圆进行均勻的调温。另外，为了利用强制对流式的调温对半导体晶圆进行均勻的调温，需要考虑流路的配置。但是，由于在半导体晶圆载置台上设有各种螺钉，升降销、电极零件，因此，流路的设置空间存在各种制约，流路设计的最佳化极为困难。
技术实现思路
本专利技术即是鉴于该情况而做成的，其目的在于提供一种，S卩控制空洞内的压力，以在形成于晶圆载置台的空洞的内壁诱发调温介质的相变化，从而与以往的调温方法相比能够实现半导体晶圆的均勻的调温和高响应性。本专利技术的半导体制造装置包括在内部具有空洞的半导体晶圆载置台、及为了将该半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度而向上述空洞的内壁喷射目标温度以下的液体的调温介质的喷嘴，其特征在于，包括压力检测部件，其用于检测上述空洞内的压力；真空泵，其用于排出上述空洞内的气体，使得由该压力检测部件检测出的压力为从上述喷嘴喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上、目标温度时的饱和蒸气压以下。本专利技术的半导体制造装置的特征在于，包括调温介质供给口，为了将上述半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度，其用于向上述空洞内供给目标温度以上且处于饱和蒸气状态的调温介质；温度检测部件，其用于检测上述半导体晶圆载置台的温度，在该半导体制造装置中，在由上述温度检测部件检测出的温度大于目标温度的情况下，上述真空泵排出上述空洞内的气体，使得由上述压力检测部件检测出的压力为从上述喷嘴喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上且目标温度时的饱和蒸气压以下，在由上述温度检测部件检4测出的温度小于目标温度的情况下，上述真空泵排出上述空洞内的气体，使得由上述压力检测部件检测出的压力为目标温度时的饱和蒸气压以上且从上述调温介质供给口供给的调温介质的温度时的饱和蒸气压以下。本专利技术的半导体制造装置包括在内部具有空洞的半导体晶圆载置台、及为了将该半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度而向上述空洞内供给目标温度以上且处于饱和蒸气状态的调温介质的调温介质供给口，其特征在于，包括压力检测部件，其用于检测上述空洞内的压力；真空泵，其用于排出上述空洞内的气体，使得由上述压力检测部件检测出的压力为目标温度时的饱和蒸气压以上且从上述调温介质供给口供给的调温介质的温度时的饱和蒸气压以下。本专利技术的半导体制造装置的特征在于，上述空洞的内壁相对于半导体晶圆的载置面倾斜。本专利技术的调温方法为了将在内部具有空洞的半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度，向上述空洞的内壁喷射目标温度以下的液体的调温介质，其特征在于，检测上述空洞内的压力，排出上述空洞内的气体，使得检测出的压力为向上述空洞的内壁喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上且目标温度时的饱和蒸气压以下。本专利技术的调温方法为了将在内部具有空洞的半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度，检测该半导体晶圆载置台的温度，在检测出的温度大于目标温度的情况下，向上述空洞的内壁喷射目标温度以下的液体的调温介质，在检测出的温度小于目标温度的情况下，向上述空洞内供给目标温度以上且处于饱和蒸气状态的调温介质，其特征在于，检测上述空洞内的压力，在检测出的温度大于目标温度的情况下，排出上述空洞内的气体，使得检测出的压力为向上述空洞的内壁喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上且目标温度时的饱和蒸气压以下，在检测出的温度小于目标温度的情况下，排出上述空洞内的气体，使得检测出的压力为目标温度时的饱和蒸气压以上且向上述空洞内供给的调温介质的温度时的饱和蒸气压以下。本专利技术的调温方法为了将在内部具有空洞的半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度，向上述空洞内供给目标温度以上且处于饱和蒸气状态的调温介质，其特征在于，检测上述空洞内的压力，排出上述空洞内的气体，使得检测出的压力为目标温度时的饱和蒸气压以上且向上述空洞内供给的调温介质的温度时的饱和蒸气压以下。在本专利技术中，在半导体晶圆载置台的内部形成有调温用的空洞。在半导体晶圆载置台的温度大于目标温度的情况下，向该空洞的内壁喷射目标温度以下的调温介质。压力检测部件用于检测空洞内的压力，真空泵用于排出空洞内的气体，使得空洞内的压力处于特定的压力范围内。特定的压力范围为向空洞的内壁喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上且目标温度时的饱和蒸气压以下。因此，与空洞的内壁接触之前的调温介质是液体。另外，由于接触到内壁的调温介质的温度上升到大于目标温度，因此相变化为气体。因而，能够利用调温介质的潜热冷却半导体晶圆载置台。在本专利技术中，温度检测部件用于检测载置台的温度。在半导体晶圆载置台的温度大于目标温度的情况下，向该空洞的内壁喷射目标温度以下的调温介质。真空泵如上所述那样排出空洞内的气体，使得空洞内的压力为向空洞的内壁喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上且目标温度时的饱和蒸气压以下。因而，能够利用调温介质的潜热冷却半导体晶圆载置台。另一方面，在半导体晶圆载置台的温度小于目标温度的情况下，向空洞内供给目标温度以上的调温介质。真空泵排出空洞内的气体，使得空洞内的压力为目标温度时的饱和蒸气压以上且向空洞的内壁供给的调温介质的温度时的饱和蒸气压以下。因此，与空洞的内壁接触之前的调温介质是气体。另外，由于接触到内壁的调温介质的温度降低到小于目标温度，因此相变化为液体。因而，能够利用调温介质的潜热加热半导体晶圆载置台。在本专利技术中，在半导体晶圆载置台的内部形成有调温用的空洞。在半导体晶圆载置台的温度小于目标温度的情况下，向空洞内供给目标温度以上的调温介质。真空泵排出空洞内的气体，使得空洞内的压力处于特定的压力范围内。特定的压力范围为空洞内的压力在目标温度时的饱和蒸气压以上且向空洞中供给的调温介质的温度时的饱和蒸气压以下。因此，与空洞的内壁接触之前的调温介质是气体。另外，由于接触到内壁的调温介质的温度降低到小于目标温度，因此相变化为液体。因而，能够利用调温介质的潜热加热半导体晶圆载置台。在本专利技术中，形成于半导体载置台的空洞的内壁相对于半导体晶圆的载置台倾斜。因而，附着于空洞内壁的液体的调温介质顺着该内壁移动。因而，能够更高效地冷却或加热半导体载置台。与以往的调温方法相比，能够实现半导体晶圆的均勻的调温和高响应性。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的半导体制造装置的构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体制造装置，该半导体制造装置包括在内部具有空洞的半导体晶圆载置台、及为了将该半导体晶圆载置台的温度调整为目标温度而向上述空洞的内壁喷射目标温度以下的液体的调温介质的喷嘴，其特征在于，包括：压力检测部件，其用于检测上述空洞内的压力；真空泵，其用于排出上述空洞内的气体，使得由该压力检测部件检测出的压力为从上述喷嘴喷射的调温介质的温度时的饱和蒸气压以上且目标温度时的饱和蒸气压以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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