CN109075109B - 全区域逆流热交换基板支撑件 - Google Patents

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Abstract

本文描述的实施方式大体涉及一种基板支撑组件中的温度控制系统。在一个实施方式中，公开了一种基板支撑组件。所述基板支撑组件包括支撑板组件。所述支撑板组件包括第一流体供应歧管、第二流体供应歧管、第一流体返回歧管、第二流体返回歧管、多个第一流体通道、多个第二流体通道和流体供应管道。所述多个第一流体通道从所述第一流体供应歧管延伸至所述第一流体返回歧管。所述多个第二流体通道从所述第二流体供应歧管延伸至所述第二流体返回歧管。所述多个流体通道以交替方式跨越支撑板组件的上表面延伸。所述流体供应管道被配置为将流体供应至所述流体供应歧管。

Description

全区域逆流热交换基板支撑件
技术领域
本文描述的实施方式大体涉及一种基板支撑组件中的温度控制系统。
背景技术
平板显示器(FPD)通常用于有源矩阵显示器，诸如计算机和电视监视器、个人数字助理(PDA)和手机、以及太阳能电池和类似者。可在平板显示器制造中利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)来在基板上沉积薄膜。PECVD通常通过将前驱物气体引入真空处理腔室内的等离子体中并从激发的前驱物气体在基板上沉积膜来实现。
此外，在轰击PECVD腔室内的等离子体后，来自等离子体的能量还产生朝向基板和在腔室内支撑所述基板的基板支撑件的热量。因此，在处理期间控制基板支撑件的瞬态温度增加是一项挑战。
因此，需要具有改进的温度控制的基板支撑组件。
发明内容
本文描述的实施方式大体涉及一种基板支撑组件中的温度控制系统。在一个实施方式中，本文公开了一种基板支撑组件。所述基板支撑组件包括支撑板组件。所述支撑板组件包括第一流体供应歧管、第二流体供应歧管、第一流体返回歧管、第二流体返回歧管、多个第一流体通道、多个第二流体通道，和流体供应管道。所述第一流体供应歧管定位在基板支撑件的第一端处。所述第二流体供应歧管定位在基板支撑件的第二端处。所述第二端与所述第一端相对。所述第一流体返回歧管定位在基板支撑件的第二端处。所述第二流体返回歧管定位在基板支撑件的第一端处。所述多个第一流体通道从所述第一流体供应歧管延伸至所述第一流体返回歧管。所述多个第二流体通道从所述第二流体供应歧管延伸至所述第二流体返回歧管。所述第一流体通道和所述第二流体通道以大致交替的方式跨越基板支撑件的上表面延伸。所述流体供应管道被配置为将流体供应至所述第一流体供应歧管和所述第二流体供应歧管。
在另一实施方式中，本文公开了一种处理腔室。所述处理腔室包括腔室主体和基板支撑组件。所述腔室主体包括顶壁、侧壁和底壁，所述顶壁、侧壁和底壁限定腔室主体中的处理区域。所述基板支撑组件设置在所述处理区域上。所述基板支撑组件包括支撑板组件。所述支撑板组件包括第一流体供应或返回歧管、第二流体供应或返回歧管、第一流体返回或供应歧管、第二流体返回或供应歧管、多个第一流体通道、多个第二流体通道、和流体供应管道。所述第一流体供应或返回歧管定位在基板支撑件的第一端处。所述第二流体供应或返回歧管定位在基板支撑件的第二端处。所述第二端与所述第一端相对。所述第一流体返回或供应歧管定位在基板支撑件的第二端处。所述第二流体返回或供应歧管定位在基板支撑件的第一端处。所述多个第一流体通道从所述第一流体供应或返回歧管延伸至所述第一流体返回或供应歧管。所述多个第二流体通道从所述第二流体供应或返回歧管延伸至所述第二流体返回或供应歧管。所述第一流体通道和所述第二流体通道以大致交替的方式跨越基板支撑件的上表面延伸。所述流体供应管道被配置为将流体供应至所述第一流体供应或返回歧管和所述第二流体供应或返回歧管。
在另一个实施方式中，本文公开了一种控制基板支撑组件的温度的方法。所述方法包括将热传递流体提供至基板支撑组件的支撑板组件。所述热传递流体沿第一方向经由多个第一流体通道从所述支撑板组件的第一端流至所述支撑板组件的第二端。所述热传递流体沿第二方向经由多个第二流体通道从所述支撑板组件的第二端流至所述支撑板组件的第一端。所述多个第一流体通道和所述多个第二流体通道跨越所述支撑板组件的上表面交错。
附图说明
因此，以可以详细地理解本公开内容的上述特征的方式，可以通过参照实施方式提供对上述简要概述的本公开内容的更具体描述，所述实施方式中的一些实施方式示出在附图中。然而，应注意，附图仅示出了本公开内容的典型实施方式，因此不应视为限制本发明的范围，因为本公开内容可允许其他同等有效的实施方式。
图1示出了根据一个实施方式的处理腔室的截面图，所述处理腔室具有基板支撑组件设置在其中。
图2A示出了根据一个实施方式的图1的基板支撑组件的俯视截面图。
图2B示出了沿B-B线截取的图2A的基板支撑组件的截面图。
图2C示出了沿C-C线截取的图2A的基板支撑组件的截面图。
图2D示出了沿D-D线截取的图1的基板支撑组件的仰视截面图。
图2E示出了沿E-E线截取的图2D的基板支撑组件的截面图。
图3是流程图，示出了根据一个实施方式控制基板支撑组件的温度的方法。
图4A示出了支撑板组件的截面图。
图4B示出了根据一个实施方式的顶板的截面图。
图4C示出了根据一个实施方式的支撑板组件的底板。
图4D示出了流体返回歧管和流体供应管道。
为了清楚起见，已在合适的地方使用相同的参考数字来指定各图中共有的相同要素。另外，一个实施方式的要素可以有利地适用于本文所述的其他实施方式。
具体实施方式
图1示出了根据一个实施方式的处理腔室100的截面图，所述处理腔室100具有基板支撑组件118。处理腔室100可包括腔室主体102，所述腔室主体102具有侧壁104和底部106，所述侧壁104和底部106限定处理容积110。通过经由侧壁104形成的开口109进入处理容积110。
喷头108设置在处理容积110中。喷头108可以耦接至背板112。例如，喷头108可以通过背板112的端部处的悬架(suspension)114耦接至背板112。可以使用一个或多个耦接支撑件116将喷头108耦接至背板112，以帮助防止下垂。
所述基板支撑组件118也设置在处理容积110中。基板支撑组件118包括支撑板组件120和耦接至支撑板组件120的杆(stem)122。支撑板组件120被配置为在处理期间支持基板101。支撑板组件120包括主体组件201，所述主体组件201具有多个第一流体通道220和多个第二流体通道222。第一流体通道220和第二流体通道222被配置为将基板支撑组件118保持在所需温度。第一流体通道220和第二流体通道222在主体组件201的整个平面区域中延伸。
升降系统126可耦接至杆122，以升高和降低支撑板组件120。升降销128可移动地穿过支撑板组件120设置，以使基板101与支撑板组件120间隔开，以促进对基板101的机械手式传送(robotic transfer)。基板支撑组件118还可包括RF返回带130，以在基板支撑组件118的端部处提供RF返回路径。
气源132可耦接至背板112，以通过背板112中的气体出口134提供处理气体。所述处理气体从气体出口134穿过喷头108中的气体通道136流动。真空泵111可耦接至腔室100以控制处理容积110内的压力。RF功率源138可耦接至背板112和/或喷头108，以向喷头108提供RF功率。RF功率在喷头108与基板支撑组件118之间产生电场，使得可以从喷头108与基板支撑组件118之间的气体产生等离子体。
远程等离子体源140，诸如感应耦合远程等离子体源，也可以耦接在气源132与背板112之间。在基板处理之间，可以向远程等离子体源140提供清洁气体，从而产生远程等离子体并将所述远程等离子体提供至处理容积110中以清洁腔室部件。在清洁气体处于处理容积110中时，可以由从RF功率源138施加至喷头108的功率进一步激发清洁气体。合适的清洁气体包括但不限于NF3、F2和SF6。
图2A示出了根据一个实施方式的基板支撑组件118的支撑板组件120的俯视截面图。图2D示出了根据一个示例的基板支撑组件118的支撑板组件120的仰视截面图。支撑板组件120包括主体组件201。主体组件201包括多个第一流体通道220和多个第二流体通道222。第一流体通道220被配置为使热传递流体沿第一方向从主体组件201的第一端210流动至主体组件201的第二端212。第二流体通道222被配置为使热传递流体沿第二方向从第二端212流动至第一端210，所述第二方向与所述第一方向相反。在一个实施方式中，第一流体通道220和第二流体通道222平行于主体组件201的长边延伸。在另一个实施方式中，第一流体通道220和第二流体通道222垂直于主体组件201的长边延伸。第一流体通道220与第二流体通道222交错。使第一流体通道220与第二流体通道222交错提供了布置成使热传递流体在交替方向上流动的流动路径，从而将支撑板组件120配置为逆流热交换器。用于热传递流体的交替流动路径允许对基板支撑组件118进行更有效的温度控制，并最终对基板101进行更有效的温度控制。
在一个实施方式中，主体组件201可进一步包括顶板(未示出)和底板(未示出)，所述底板与顶板耦接。如图2A所示，主体组件201由单个主体形成。主体组件201可进一步包括流体供应管道202、第一流体供应歧管204、第二流体供应歧管206和流体供应管线299。流体供应管道202与第一流体供应歧管204、第二流体供应歧管206和流体供应管线299流体连通。流体供应管道202包括入口297，所述入口297与流体供应管道202流体连通。流体供应管道202还包括出口290，所述出口290与第一流体供应歧管204和第二流体供应歧管206连通。流体供应管道202被配置为将流体(诸如热传递流体)供应至第一流体供应歧管204和第二流体供应歧管206。流体从流体供应管道202流动至第一流体供应歧管204和第二流体供应歧管206的方向以箭头208示出。第一流体供应歧管204定位在主体组件201的第一端210处。第二流体供应歧管206定位在主体组件201的第二端212处。主体组件201的第二端212与第一端210相对。
主体组件201可进一步包括流体出口管道214、第一流体返回歧管216、第二流体返回歧管218和流体返回管线298。流体出口管道214与第一流体返回歧管216和第二流体返回歧管218流体连通。流体出口管道214被配置为从第一流体返回歧管216和第二流体返回歧管218接收流体并从支撑板组件120移除流体。流体出口管道214包括入口292，所述入口292被配置为从支撑板组件120移除流体。流体出口管道214与定位在杆122中的流体返回管线298流体连通。第一流体返回歧管216定位在主体组件201的第二端212处，在第二流体供应歧管206的内部。第二流体返回歧管218定位在主体组件201的第一端210处，在第一流体供应歧管204的内部。
多个第一流体通道220从第一流体供应歧管204延伸至第一流体返回歧管216。每个第一流体通道220被配置为使流体沿第一方向224从第一流体供应歧管204流动至第一流体返回歧管216。多个第二流体通道222从第二流体供应歧管206延伸至第二流体返回歧管218。每个第二流体通道222被配置为使流体沿第二方向226从第二流体供应歧管206流动至第二流体返回歧管218。每个流体通道220、222包括出口260，所述出口260与相应的流体返回歧管216、218流体连通。
第一流体通道220与第二流体通道222交错。例如，流体通道220、222在支撑板组件120中实质上跨越支撑板组件120的整个上表面228以交替方式形成。交替的流体通道220、222允许对支撑板组件120进行更对称的温度控制。在一个实施方式中，流体通道220、222，流体供应歧管204、206，流体返回歧管216、218，流体供应管道202和第二流体供应歧管206可以钻入主体组件201中。在另一个实施方式中，流体通道220、222，流体供应歧管204、206，流体返回歧管216、218，流体供应管道202和第二流体供应歧管206可被加工。在该实施方式中，可以在流体通道220、222，流体供应歧管204、206，流体返回歧管216、218，流体供应管道202和第二流体供应歧管206的顶部上钎焊平顶盖(flat cap)240以密封流体通道220、222，流体供应歧管204、206，流体返回歧管216、218，流体供应管道202和第二流体供应歧管206。
图2B示出沿图2A中的B-B线截取的基板支撑组件118的截面图。图2B示出了从第二流体供应歧管206流动至第二流体返回歧管218的第二流体通道222。流体供应管道202在第二流体通道222下方延伸。在另一个实施方式中，盖280可设置在流体通道220、222的底部284上。在该实施方式中，流体通道220、222被加工至主体组件201的顶表面中。可以将第一流体返回歧管216和第二流体返回歧管218加工至盖280中。盖280耦接至流体通道220、222的底部，使得流体通道220、222与流体返回歧管216、218流体连通。盖280可被配置为密封流体返回歧管216、218。
图2C示出了沿图2A中的C-C线截取的支撑板组件120的截面图。图2C示出了从第一流体供应歧管204流动至第一流体返回歧管216的第一流体通道220。流体供应管道202在第一流体通道220下方延伸。在又一个实施方式中，平顶盖282可设置在流体通道220、222的底部284上。在该实施方式中，流体通道220、222被加工至主体组件201的顶表面中。可以将第一流体供应歧管204和第二流体供应歧管206加工至盖282中。盖282耦接至流体通道220、222的底部284，使得流体通道220、222与流体供应歧管204、206流体连通。盖282可被配置为密封流体供应歧管204、206。
图2E示出了沿图2D中的E-E线截取的支撑板组件120的截面图。如图2E所示，流体供应管道202和流体出口管道214延伸至基板支撑组件118的杆122中。在图2E中，平顶盖240被示出为在流体通道220、222，流体供应歧管204、206，流体返回歧管216、218，流体供应管道202和第二流体供应歧管206上。
图4A示出了根据一个实施方式的支撑板组件400的截面图。支撑板组件400包括主体组件401，所述主体组件401具有多个第一流体通道408和多个第二流体通道410。第一流体通道408被配置为使热传递流体沿第一方向从主体组件401的第一端414流动至主体组件401的第二端415。第二流体通道410被配置为使热传递流体沿第二方向从第二端415流动至第一端414。在一个实施方式中，第一流体通道408和第二流体通道410平行于主体组件401的长边延伸。在另一个实施方式中，第一流体通道408和第二流体通道410垂直于主体组件401的长边延伸。第一流体通道408与第二流体通道410交错。使第一流体通道408与第二流体通道410交错提供了用于热传递流体的沿交替方向布置的流动路径，从而将支撑板组件400配置为逆流热交换器。用于热传递流体的交替流动路径允许对基板支撑组件118进行更对称的温度控制，并最终对基板101进行更对称的温度控制。支撑板组件400可进一步包括多个返回歧管406和多个供应管道407。多个返回歧管406和多个供应管道407耦接至主体组件401。
主体组件401可进一步包括顶板(在图4B中详细示出)和底板404(在图4C中详细示出)。流体通道408、410可形成在顶板402中。在另一个实施方式中，多个流体通道408、410可形成在底板404中。在又一个实施方式中，多个流体通道408、410的一部分可以形成在顶板402中，并且多个流体通道408、410的一部分可以形成在底板404中。
图4B示出了根据一个实施方式的顶板402的俯视截面图。顶板402进一步包括第一流体供应歧管411和第二流体供应歧管412。第一流体供应歧管411形成在顶板402的第一端414处。第一流体供应歧管411与多个第一流体通道408流体连通。第二流体供应歧管412形成在顶板402的第二端415处。第二流体供应歧管412与多个第二流体通道410连通。流体供应歧管411、412和流体通道408、410由侧壁450和底壁452界定。
顶板402进一步包括顶表面454。顶表面454包括基板接收区域456和外部区域458。基板接收区域456至少涵盖在多个流体通道408、410上方的区域。基板接收区域456被配置为在处理期间支撑基板。因此，基板接收区域456可以与基板的面积相同或略大于基板的面积。外部区域458在基板接收区域456的外部。外部区域458包括多个突起460。突起460允许供应管道407在返回歧管406的外部并且沿着与所述返回歧管406相同的平面定位。将供应管道407定位在基板接收区域456外部提供了更好和更均匀的热接触，因为仅通道408、410直接位于基板接收区域456下方。将供应管道407定位在返回歧管406外部和在与所述返回歧管406相同的平面内还允许较薄的支撑板组件400。较薄的支撑板组件400使得支撑板组件400能够被改装到处理腔室中，在所述处理腔室中较厚的支撑板组件(即，其中供应管道在返回歧管下方)对于可用的腔室行程长度而言太厚。
底板404耦接至顶板402。底板404被配置为密封流体通道408、410。在一个实施方式中，底板404可以钎焊至顶板402。在其他实施方式中，底板404可以以防止从流体通道408、410泄漏的另一种方式焊接或耦接至顶板402。图4C示出了根据一个实施方式的底板404的俯视图。底板404可包括多个流体出口416和多个流体入口418。流体入口418定位在底板404上，使得流体入口418与第一流体供应歧管411和第二流体供应歧管412流体连通。流体出口416定位在底板404上，使得流体出口416与流体通道408、410流体连通。流体出口416被配置为在第一流体通道408和第二流体通道410与多个流体返回歧管406之间提供流体连通，使得热传递流体可以离开流体通道408、410进入流体返回歧管406。
图4D示出了支撑板组件400的仰视图，示出了流体返回歧管406和流体供应管道407。多个流体返回歧管406耦接至底板404。流体返回歧管406和流体供应管道407经由管道430流体耦接至杆122。多个流体返回歧管406包括第一流体返回歧管420和第二流体返回歧管422。第一流体返回歧管420在顶板402的第二端415附近耦接至底板404。第二流体返回歧管422在顶板402的第一端414附近耦接至底板404。第一流体返回歧管420和第二流体返回歧管422被配置为从在底板404中形成的流体出口416接收离开流体通道408、410的热传递流体。
流体供应管道407耦接至底板404。流体入口418被配置为在流体供应管道407与第一流体供应歧管411和第二流体供应歧管412之间提供流体连通，使得可以将热传递流体提供至第一流体供应歧管411和第二流体供应歧管412。如图4A所示，底板404被配置为密封第一流体供应歧管411和第二流体供应歧管412。另外，底板404还可以被配置为密封第一流体返回歧管420和第二流体返回歧管422。
在操作中，流体从流体供应管道407流过流体入口418，并进入第一流体供应歧管411和第二流体供应歧管412。热传递流体从第一流体供应歧管411流入多个第一流体通道408。热传递流体流过第一流体通道408并通过流体出口416离开第一流体通道408，进入第一流体返回歧管420。热传递流体还从第二流体供应歧管412流入多个第二流体通道410。热传递流体流过第二流体通道410并通过流体出口416离开第二流体通道410，进入第二流体返回歧管420。流体返回歧管420、422使热传递流体沿着杆122向下回流。
在一个实施方式中，顶板402具有的热质量小于提供至流体通道408、410的热传递流体(诸如水)的热质量。例如，顶板402的热质量比热传递流体的热质量小约50％。在另一实施方式中，支撑板组件400具有热质量，使得支撑板组件400的热质量小于提供至流体通道408、410的热传递流体的热质量。例如，支撑板组件400的热质量比热传递流体的热质量小约50％，或者换句话说，支撑板组件400在干燥时的热质量比水填充在通道408、410中时的热质量小两倍。使顶板402或支撑板组件400任一者的热质量小于热传递流体的热质量使得支撑板组件400的温度能够快速改变，从而能够对设置在支撑板组件上的基板进行快速且更精确的温度控制。另外，通过以低流动阻抗配置通道408、410，增强了支撑板组件400快速改变温度的能力。例如，通道408、410的低流动阻抗使得通道408、410内的热传递流体的体积能够在不需要高流体压力的情况下，在小于5秒内完全更换，例如在小于2秒内完全更换。通过提供低流动阻抗，迫使流体穿过通道所需的压力可以更小，因此通道壁的厚度以及因此支撑组件的静态热质量可以相应地更低。
图3是流程图，示出了根据一个实施方式控制基板支撑组件的温度的方法300。方法300开始于方框302，其中将热传递流体提供至基板支撑组件的支撑板。例如，流体可以经由流体供应管道202提供至支撑板组件120。流体供应管道202将热传递流体提供至第一流体供应歧管204和第二流体供应歧管206。
在方框304处，使热传递流体沿第一方向从设置在支撑板的第一端中的第一流体供应歧管流动至设置在支撑板的第二端中的第一流体返回歧管。例如，热传递流体可以沿第一方向经由第一流体通道220从第一流体供应歧管204流动至第一流体返回歧管216。
在方框306处，使热传递流体沿第二方向从设置在支撑板的第二端中的第二流体供应歧管流动至设置在支撑板的第一端中的第二流体返回歧管。例如，热传递流体可以沿第二方向经由第二流体通道222从第二流体供应歧管206流动至第二流体返回歧管218。热传递流体沿第一方向和第二方向的流动是沿着支撑板的实质上整个平面区域以交替方式进行的。当热传递流体到达第一流体返回歧管216和第二流体返回歧管218时，热传递流体经由流体出口管道214离开支撑板。热传递流体可以连续循环通过支撑板组件120，以在处理期间控制支撑板组件120的温度。
虽然前述内容涉及具体实施方式，但是可以在不脱离本发明的基本范围的情况下设计出本发明的其他和进一步的实施方式，并且本发明的范围由以下权利要求书来确定。

Claims (19)

1.一种基板支撑组件，包括：
支撑板组件，所述支撑板组件包括：
第一流体供应歧管，所述第一流体供应歧管定位在所述支撑板组件的第一端处；
第二流体供应歧管，所述第二流体供应歧管定位在所述支撑板组件的第二端处，所述第二端设置为与所述第一端相对；
第一流体返回歧管，所述第一流体返回歧管定位在所述支撑板组件的所述第二端处；
第二流体返回歧管，所述第二流体返回歧管定位在所述支撑板组件的所述第一端处；
多个第一流体通道，所述多个第一流体通道从所述第一流体供应歧管延伸至所述第一流体返回歧管，每个第一流体通道被配置为使流体沿第一方向流动；
多个第二流体通道，所述多个第二流体通道从所述第二流体供应歧管延伸至所述第二流体返回歧管，每个第二流体通道被配置为使流体沿与所述第一方向相反的第二方向流动，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道跨越所述支撑板组件的上表面以交替的方式延伸；和
流体供应管道，所述流体供应管道被配置为将流体供应至所述第一流体供应歧管和所述第二流体供应歧管。
2.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述支撑板组件进一步包括：
热质量，所述热质量在干燥时比水填充在所述通道中时的热质量小两倍。
3.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述第一流体供应歧管、所述第二流体供应歧管、所述第一流体返回歧管和所述第二流体返回歧管形成在单个板中，所述单个板还包含所述流体通道。
4.根据权利要求1所述的基板支撑组件，其中所述支撑板组件进一步包括：
支撑板，所述支撑板具有至少一部分通道形成在其中；和
盖，所述盖耦接至所述支撑板并密封所述通道。
5.根据权利要求4所述的基板支撑组件，其中所述盖进一步包括：
孔，所述孔形成为穿过所述盖并将所述通道与所述第一流体供应歧管、所述第二流体供应歧管、所述第一流体返回歧管和所述第二流体返回歧管流体耦接。
6.根据权利要求5所述的基板支撑组件，其中所述第一流体供应歧管、所述第二流体供应歧管、所述第一流体返回歧管和所述第二流体返回歧管围绕所述流体通道。
7.根据权利要求1所述的基板支撑组件，进一步包括：
支撑板，所述支撑板具有在其中形成的所述通道，和与之耦接的所述歧管。
8.一种处理腔室，包括：
腔室主体，所述腔室主体包括顶壁、侧壁和底壁，所述顶壁、侧壁和底壁限定所述腔室主体中的处理区域；和
基板支撑组件，所述基板支撑组件设置在所述处理区域中，所述基板支撑组件包括：
支撑板组件，所述支撑板组件包括：
第一流体供应或返回歧管，所述第一流体供应或返回歧管定位在所述支撑板组件的第一端处；
第二流体供应或返回歧管，所述第二流体供应或返回歧管定位在所述支撑板组件的第二端处，所述第二端设置为与所述第一端相对；
第一流体返回或供应歧管，所述第一流体返回或供应歧管定位在所述支撑板组件的所述第二端处；
第二流体返回或供应歧管，所述第二流体返回或供应歧管定位在所述支撑板组件的所述第一端处；
多个第一流体通道，所述多个第一流体通道从所述第一流体供应或返回歧管延伸至所述第一流体返回或供应歧管，每个第一流体通道被配置为使流体沿第一方向流动；
多个第二流体通道，所述多个第二流体通道从所述第二流体供应或返回歧管延伸至所述第二流体返回或供应歧管，每个第二流体通道被配置为使流体沿与所述第一方向相反的第二方向流动，其中所述第一流体通道和所述第二流体通道跨越所述支撑板组件的上表面以交替的方式延伸；和
流体供应管道，所述流体供应管道被配置为将流体供应至所述第一流体供应或返回歧管和所述第二流体供应或返回歧管。
9.根据权利要求8所述的处理腔室，其中所述支撑板组件进一步包括：
热质量，所述热质量在干燥时比填充所述通道的水的热质量小两倍。
10.根据权利要求9所述的处理腔室，其中所述第一流体供应或返回歧管、所述第二流体供应或返回歧管、所述第一流体返回或供应歧管和所述第二流体返回或供应歧管形成在单个板中，所述单个板还包含所述流体通道。
11.根据权利要求10所述的处理腔室，其中所述支撑板组件进一步包括：
支撑板，所述支撑板具有至少一部分通道形成在其中；和
盖，所述盖耦接至所述支撑板并密封所述通道。
12.根据权利要求11所述的处理腔室，其中所述盖进一步包括：
孔，所述孔形成为穿过所述盖并将所述流体通道与所述第一流体供应或返回歧管、所述第二流体供应或返回歧管、所述第一流体返回或供应歧管和所述第二流体返回或供应歧管流体耦接。
13.根据权利要求12所述的处理腔室，其中所述第一流体供应或返回歧管、所述第二流体供应或返回歧管、所述第一流体返回或供应歧管和所述第二流体返回或供应歧管围绕所述流体通道。
14.根据权利要求8所述的处理腔室，进一步包括：
支撑板，所述支撑板具有在其中形成的所述通道，和与之耦接的所述歧管。
15.一种控制基板支撑组件的温度的方法，包括：
通过使用流体供应管道将热传递流体提供至设置在所述基板支撑组件的支撑板组件的第一端附近的第一流体供应歧管和设置在所述基板支撑组件的所述支撑板组件的第二端附近的第二流体供应歧管；
使所述热传递流体沿第一方向经由多个第一流体通道从所述支撑板组件的所述第一端流动至所述支撑板组件的所述第二端；和
使所述热传递流体沿第二方向经由多个第二流体通道从所述支撑板组件的所述第二端流动至所述支撑板组件的所述第一端，其中所述多个第一流体通道和所述多个第二流体通道在所述支撑板组件的上表面下方交错。
16.根据权利要求15所述的方法，其中使所述热传递流体沿第一方向从所述支撑板组件的所述第一端流动至所述支撑板组件的所述第二端，包括：
使所述热传递流体从设置在所述第一端附近的所述第一流体供应歧管流动至设置在所述第二端附近的第一流体返回歧管。
17.根据权利要求16所述的方法，其中使所述热传递流体沿第二方向从所述支撑板组件的所述第二端流动至所述支撑板组件的所述第一端，进一步包括：
使所述热传递流体从设置在所述第二端附近的所述第二流体供应歧管流动至设置在所述第一端附近的第二流体返回歧管。
18.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：
经由流体出口管道从所述支撑板组件移除所述热传递流体，所述流体出口管道与设置在所述第二端附近的第一流体返回歧管和设置在所述第一端附近的第二流体返回歧管流体连通。
19.根据权利要求15所述的方法，其中通过使所述支撑板组件在干燥时的热质量比包含在其中的热传递流体填充时的热质量小两倍，来控制所述基板支撑组件的温度，并由此控制基板的温度。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022011581A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-20 Nordson Corporation Plasma treatment with isolated cooling paths

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100730381B1 (ko) * 2005-12-06 2007-06-19 (주)대하이노텍 반도체 및 액정모듈 제조 공정용 정전척
CN103443903A (zh) * 2011-03-18 2013-12-11 应用材料公司 多级喷淋头设计

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW439094B (en) 1998-02-16 2001-06-07 Komatsu Co Ltd Apparatus for controlling temperature of substrate
US7993460B2 (en) 2003-06-30 2011-08-09 Lam Research Corporation Substrate support having dynamic temperature control
KR100987304B1 (ko) 2003-08-19 2010-10-12 주성엔지니어링(주) 정전척의 냉각 베이스
DE112005000621B4 (de) 2004-03-19 2019-01-31 Creative Technology Corporation Bipolare elektrostatische Haltevorrichtung
JP2005268720A (ja) 2004-03-22 2005-09-29 Disco Abrasive Syst Ltd エッチング装置
US7544251B2 (en) 2004-10-07 2009-06-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
US20080035306A1 (en) 2006-08-08 2008-02-14 White John M Heating and cooling of substrate support
JP5463224B2 (ja) 2010-07-09 2014-04-09 日本発條株式会社 流路付きプレートの製造方法、流路付きプレート、温度調節プレート、コールドプレート、及びシャワープレート
JP5897275B2 (ja) 2011-07-25 2016-03-30 東京エレクトロン株式会社 温度制御ユニット、基板載置台、基板処理装置、温度制御システム、及び基板処理方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100730381B1 (ko) * 2005-12-06 2007-06-19 (주)대하이노텍 반도체 및 액정모듈 제조 공정용 정전척
CN103443903A (zh) * 2011-03-18 2013-12-11 应用材料公司 多级喷淋头设计

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Publication number Publication date
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