CN111755375A - 晶片载置装置 - Google Patents

晶片载置装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111755375A
CN111755375A CN202010218460.7A CN202010218460A CN111755375A CN 111755375 A CN111755375 A CN 111755375A CN 202010218460 A CN202010218460 A CN 202010218460A CN 111755375 A CN111755375 A CN 111755375A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow path
outlet
inlet
channel
refrigerant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010218460.7A
Other languages
English (en)
Inventor
峰庆太
胁坂拓实
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Insulators Ltd filed Critical NGK Insulators Ltd
Publication of CN111755375A publication Critical patent/CN111755375A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6831—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/15—Devices for holding work using magnetic or electric force acting directly on the work
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/28—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/283—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor embedded in insulating material the insulating material being an inorganic material, e.g. ceramic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013—Heaters using resistive films or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016—Heaters using particular connecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017—Manufacturing methods or apparatus for heaters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明提供一种晶片载置装置。静电卡盘加热器(10)具备：在上表面具有晶片载置面(20a)并内置有加热电极(22)及静电电极(24)的陶瓷板(20)；和配置于陶瓷板(20)的与晶片载置面(20a)相反一侧的下表面(20b)并在内部设有制冷剂流路(50)的冷却板。制冷剂流路(50)具有以与晶片载置面(20a)平行的方式以一笔写成的要领设置的第一流路(52)和沿第一流路(52)以一笔写成的要领设置的第二流路(54)，第二流路(54)的出口(54o)位于第一流路(52)的入口(52i)侧，第二流路(54)的入口(54i)位于第一流路(52)的出口(52o)侧。

Description

晶片载置装置
技术领域
本发明涉及一种晶片载置装置。
背景技术
作为晶片载置装置，公知具备陶瓷板和冷却板的装置，在陶瓷板的上表面具有晶片载置面，冷却板配置于陶瓷板的与晶片载置面相反一侧的下表面并在内部具有制冷剂流路。例如，专利文献1中公开了一种冷却板，该冷却板具有遍及冷却板的整体设置的制冷剂流路。冷却装置与制冷剂流路的入口及出口连接，制冷剂从冷却装置供给至制冷剂流路的入口，该制冷剂通过制冷剂流路，并从制冷剂流路的出口向冷却装置返回，在冷却装置内冷却至设定温度，之后再次供给至制冷剂流路的入口。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6129451号
发明内容
发明所要解决的课题
然而，供给至制冷剂流路的制冷剂在通过制冷剂流路的期间，因与陶瓷板的换热而被持续加热，因而制冷剂流路内的制冷剂产生温度从制冷剂流路的入口朝向出口变高的倾向的温度梯度。一条制冷剂流路的长度越长，进行制冷剂与陶瓷板的换热的距离越长，因而若其它条件相同，则一条制冷剂流路的长度越长，在制冷剂流路的出口附近，制冷剂的温度越高。此处，在专利文献1的晶片载置装置中，设于冷却板的制冷剂流路是各设有一个入口和一个出口的一条流路。在该情况下，一条制冷剂流路的长度较长，在出口附近，制冷剂的温度成为高温。由此，有时在制冷剂流路的入口侧与出口侧，制冷剂的温度差变大，冷却板的面内方向的均热性降低。因此，在使用了这样的晶片载置装置的情况下，有时晶片的均热性较低。
本发明是为了解决这样的课题而完成的，其主要目的在于提高晶片的均热性。
本发明的晶片载置装置具备：
陶瓷板，在其上表面具有晶片载置面，并内置有电极；和
冷却板，其配置于上述陶瓷板的与上述晶片载置面相反一侧的下表面，并在内部设有制冷剂流路，
上述制冷剂流路具有以与上述晶片载置面平行的方式以一笔写成的要领设置的第一流路、和沿上述第一流路以一笔写成的要领设置的第二流路，上述第二流路的出口位于上述第一流路的入口侧，上述第二流路的入口位于上述第一流路的出口侧。
在该晶片载置装置中，通过将制冷剂流路分为第一流路和第二流路，来缩短每条制冷剂流路的长度。因此，若将由冷却装置等冷却至设定温度的制冷剂分别供给至第一流路及第二流路，则各制冷剂流路的出口附近的制冷剂的温度不会像不分开制冷剂流路的情况那样高，能够减小冷却板的面内方向的温度差。并且，在该晶片载置装置中，第二流路沿第一流路成对设置，而且第一流路与第二流路配置为出入口颠倒。因此，第一流路内的制冷剂的温度梯度被与该温度梯度方向相反的第二流路内的制冷剂的温度梯度抵消，从而能够减小冷却板的面内方向的温度差。若使用这样的晶片载置装置，则能够提高晶片的均热性。
此外，本说明书中，“上”“下”表示相对的位置关系，而并非表示绝对的位置关系。因此，根据晶片载置装置的方向，“上”“下”可以成为“下”“上”，或者成为“左”“右”，又或者成为“前”“后”。
在本发明的晶片载置装置中，也可以构成为，上述第一流路的入口和出口相邻配置，在上述第一流路的出入口的附近，上述第一流路的入口侧的流路、上述第二流路的出口侧的流路、上述第二流路的入口侧的流路、以及上述第一流路的靠出口侧的流路依次相邻设置。为了集中用于供给、排出制冷剂的配管，制冷剂流路的入口和出口大多设置在附近。但是，在低温的制冷剂流经的入口和高温的制冷剂流经的出口相邻设置在附近的情况下，在相邻的入口与出口之间，有时冷却板的温度梯度局部地变大。于是，在入口和出口相邻配置的第一流路的出入口的附近，依次配置第一流路的入口侧的流路、第二流路的出口侧的流路、第二流路的入口侧的流路、以及第一流路的出口侧的流路。这样一来，在第一流路的入口与出口相邻的情况下，相邻的入口与出口之间有时局部变大的冷却板的温度梯度被与该温度梯度方向相反的、在第二流路的出口侧的流路与入口侧的流路之间产生的冷却板的温度梯度抵消。由此，能够使冷却板的面内方向的温度差更小。
在本发明的晶片载置装置中，上述第一流路及上述第二流路也可以形成为螺旋状。若呈螺旋状，则出口侧的流路与入口侧的流路交替地配置，不会在出口侧的流路的旁边配置出口侧的流路，并且不会在入口侧的流路的旁边配置入口侧的流路。
在本发明的晶片载置装置中，上述第一流路及上述第二流路的形状也可以：从位于外周部的入口至位于中央部的折返部形成为螺旋状并在上述折返部处折返，从上述折返部至位于外周部的出口形成为螺旋状，或者上述形状为：从位于中央部的入口至位于外周部的折返部形成为螺旋状，并在上述折返部处折返，从上述折返部至位于中央部的出口形成为螺旋状。这样一来，在使第一流路及第二流路形成为螺旋状时，能够使第一流路的出入口、第二流路的出入口设置在附近。并且，在第一流路的出入口的附近，第一流路的入口侧的流路、第二流路的出口侧的流路、第二流路的入口侧的流路、以及第一流路的出口侧的流路能够依次相邻地设置。因此，能够使冷却板的面内方向的温度差更小。
附图说明
图1是静电卡盘加热器10的立体图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是在面P处剖切冷却板40的剖视图。
图4是在面P处剖切另一例的冷却板40的剖视图。
图5是在面P处剖切另一例的冷却板40的剖视图。
图6是在面P处剖切另一例的冷却板40的剖视图。
图7是在面P处剖切另一例的冷却板40的剖视图。
符号的说明
10—静电卡盘加热器，20—陶瓷板，20a—晶片载置面，20b—下表面，22—加热电极，24—静电电极，27～29—孔，27c～29c—贯通孔，30—粘接片，40—冷却板，40b—下表面，50—制冷剂流路，52—第一流路，52c—折返部，52i—入口，52o—出口，54—第二流路，54c—折返部，54i—入口，54o—出口，P—面，W—晶片。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明优选的实施方式进行说明。图1是静电卡盘加热器10的立体图，图2是图1的A-A剖视图，图3是在面P处剖切冷却板40的剖视图。面P是与晶片载置面20a平行且通过制冷剂流路50的面。
静电卡盘加热器10具备陶瓷板20和冷却板40，在陶瓷板20的上表面具有晶片载置面20a，冷却板40配置于陶瓷板20的与晶片载置面20a相反一侧的下表面20b。陶瓷板20与冷却板40经由绝缘性的粘接片30接合。在静电卡盘加热器10设有三个沿上下方向贯通的孔27。三个孔27等间隔地设置在与陶瓷板20同心的圆上。通过上推插入在该孔27内的提升销，能够抬起载置在陶瓷板20的晶片载置面20a上的晶片W。孔27中的贯通冷却板40的贯通孔27c的表面由未图示的绝缘材料覆盖。
陶瓷板20是由以氮化铝、氧化铝等为代表的陶瓷材料构成的圆盘状的板。在陶瓷板20内置有加热电极22和静电电极24。加热电极22例如由以钼、钨或碳化钨为主要成分的线圈或者印制图案制成，并以遍及圆盘状的陶瓷板20的整体的方式以一笔写成的要领从一端布线至另一端。加热电极22的一端及另一端与未图示的一对供电棒连接，该一对供电棒从在冷却板40的下表面40b开口的孔28插入。静电电极24例如由以钼、钨或碳化钨为主要成分的网或者板制成，并设置为与陶瓷板20的晶片载置面20a平行。静电电极24与插入孔29内的未图示的供电棒连接。孔28、29是将从陶瓷板20的下表面20b的开口直到加热电极22或静电电极24的有底孔、贯通粘接片30的贯通孔、以及与沿上下方向贯通冷却板40的贯通孔28c、29c连通的孔。孔28、29中的贯通冷却板40的贯通孔28c、29c的表面由未图示的绝缘材料覆盖。
冷却板40是由以铝、铝合金等为代表的金属构成的圆盘状的板，在内部设有制冷剂流路50。制冷剂流路50设置为与晶片载置面20a平行，并具有第一流路52和第二流路54。
第一流路52以一笔写成的要领设置为遍及冷却板40中的配置有陶瓷板20的整个区域。具体而言，第一流路52从位于外周部的入口52i至位于中央部的折返部52c形成为螺旋状，在折返部52c处折返，并从折返部52c至位于外周部的出口52o形成为螺旋状(参照图3)。也就是说，第一流路52形成为双螺旋状。出口52o配置于比入口52i靠内周侧且接近入口52i的位置。第一流路52的入口52i及出口52o与未图示的第一冷却装置连接，从出口52o排出来的制冷剂由第一冷却装置调整温度，之后再次返回至入口52i，被供给至第一流路52内。
第二流路54沿第一流路52以一笔写成的要领设置，第二流路54的出口54o位于第一流路52的入口52i侧，第二流路54的入口54i位于第一流路52的出口52o侧。具体而言，第二流路54从与第一流路52的出口52o相邻的入口54i至位于中央部的折返部54c形成为螺旋状，在折返部54c处折返，并从折返部54c至与第一流路52的入口52i相邻的出口54o形成为螺旋状(参照图3)。也就是说，第二流路54形成为双螺旋状。第二流路54的入口54i及出口54o与未图示的第二冷却装置连接，从出口54o排出来的制冷剂由第二冷却装置调整温度，之后再次返回至入口54i，供给至第二流路54内。
接下来，对本实施方式的静电卡盘加热器10的使用例进行说明。首先，将晶片W载置在静电卡盘加热器10的晶片载置面20a上，并对静电电极24施加电压，由此利用静电力将晶片W吸附于陶瓷板20。在该状态下，对晶片W实施等离子体CVD成膜、等离子蚀刻等处理。此时，通过对加热电极22施加电压来加热晶片W，或者使水等制冷剂在冷却板40的制冷剂流路50中循环来冷却晶片W，由此控制晶片W的温度。此外，制冷剂流路50中的第一流路52及第二流路54与作为各自不同的制冷剂冷却装置的第一冷却装置及第二冷却装置连接，从而独立地控制在第一流路52、第二流路54中循环的制冷剂的温度。若晶片W的处理结束后，则使施加给静电电极24的电压为零来使静电力消失，上推插入孔29内的未图示的提升销，并利用提升销从陶瓷板20的晶片载置面20a向上方抬起晶片W。被提升销抬起的晶片W由未图示的搬运装置搬运至其它场所。
根据以上说明的本实施方式的静电卡盘加热器10，通过将制冷剂流路50分为第一流路52和第二流路54，来缩短每条制冷剂流路的长度。因此，若将由冷却装置等冷却至设定温度的制冷剂分别供给至第一流路52、第二流路54，则第一流路52、第二流路54的出口52o、54o附近的制冷剂的温度不会像不分开制冷剂流路50的情况(例如连接第一流路52的出口52o与第二流路54的入口54i而成为一条制冷剂流路的情况)那样高，从而能够减小冷却板40的面内方向的温度差。并且，第二流路54沿第一流路52成对设置，而且第一流路52与第二流路54配置为出入口颠倒。因此，第一流路52内的制冷剂的温度梯度被与该温度梯度方向相反的第二流路54内的制冷剂的温度梯度抵消，能够减小冷却板40的面内方向的温度差。若使用这样的晶片载置装置，则能够提高晶片W的均热性。
并且，在本实施方式的静电卡盘加热器10中，第一流路52、第二流路54的入口52i、54i、出口52o、54o设置在附近。因此，能够集中用于供给、排出制冷剂的配管。并且，在第一流路52的入口52i及出口52o的附近，第一流路52的入口52i侧的流路、第二流路54的出口54o侧的流路、第二流路54的入口54i侧的流路、以及第一流路52的出口52o侧的流路依次相邻设置。因此，在第一流路52的入口52i与出口52o相邻的情况下，在其间有时局部变大的冷却板40的温度梯度被与该温度梯度方向相反的、在第二流路54的出口54o侧的流路与入口54i侧的流路之间产生的冷却板40的温度梯度抵消。由此，能够使冷却板40的面内方向的温度差更小。
再者，在本实施方式的静电卡盘加热器10中，第一流路52、第二流路54形成为螺旋状。因此，出口侧的流路和入口侧的流路交替地配置，不会在出口侧的流路的旁边配置出口侧的流路，并且不会在入口侧的流路的旁边配置入口侧的流路。在这样的配置中，出口侧的流路内的温度较高的制冷剂因与位于旁边的入口侧的流路内的温度较低的制冷剂的换热被冷却，所以与在旁边存在出口侧的流路的情况相比，出口侧的流路内的制冷剂温度更接近入口侧的流路内的制冷剂温度。并且，入口侧的流路内的温度较低的制冷剂因与位于旁边的出口侧的流路内的温度较高的制冷剂的换热被加热，所以与在旁边存在入口侧的流路的情况相比，入口侧的流路内的制冷剂温度更接近出口侧的流路内的制冷剂温度。由此，能够使冷却板40的面内方向的温度差更小。并且，由于第一流路52、第二流路54呈螺旋状，所以能够以较少的折返数使流路遍及配置有陶瓷板20的整个区域，并且能够使流路内的制冷剂的流动变得顺畅。
并且，在本实施方式的静电卡盘加热器10中，第一流路52、第二流路54分别形成为双螺旋状。因此，在使第一流路52、第二流路54形成为螺旋状时，能够将第一流路52、第二流路54的入口52i、54i、出口52o、54o设置在附近。并且，在第一流路52的入口52i及出口52o的附近，第一流路52的入口52i侧的流路、第二流路54的出口54o侧的流路、第二流路54的入口54i侧的流路、以及第一流路52的出口52o侧的流路能够依次相邻设置。因此，能够使冷却板40的面内方向的温度差更小。
此外，本发明完全不限定于上述的实施方式，当然在属于本发明的技术范围内能够以各种方式来实施。
例如，在上述的实施方式中，也可以如图4所示，第一流路52在外周部存在折返部52c，并在中央部存在入口52i及出口52o。在该情况下，第二流路54也在外周部存在折返部54c，并在中央部存在入口54i及出口54o即可。
在上述的实施方式中，也可以如图5所示，第一流路52、第二流路54分别形成为单螺旋状。图5中，第一流路52从位于外周部的入口52i至位于中央部的出口52o形成为单螺旋状，第二流路54从位于中央部的入口54i至位于外周部的出口54o沿第一流路52形成为单螺旋状。即使这样，出口侧的流路与入口侧的流路也交替地配置，所以与在出口侧的流路的旁边存在出口侧的流路、或者在入口侧的流路的旁边存在入口侧的流路的情况相比，能够缩小冷却板40的面内方向的温度差。此外，第一流路52、第二流路54也可以形成为三重以上的螺旋状。
在上述的实施方式中，第一流路52、第二流路54也可以不形成为螺旋状。例如，也可以如图6、图7所示，在流路的中途反复折返并以一笔写成的要领设置。图6中，第一流路52形成为：从外周部前方的入口52i每大致描绘出半圆弧便向内侧折返并朝向中央部地遍及左半部分的区域，并且以与此左右对称的方式遍及右半部分的区域，到达位于外周部前方的出口52o。第二流路54从位于第一流路52的出口52o的左边的入口54i至位于第一流路52的入口52i的右边的出口54o沿第一流路52形成。在这样的配置中，能够将第一流路52、第二流路54的入口52i、54i、出口52o、54o设置在附近。并且，在第一流路52的入口52i及出口52o的附近，第一流路52的入口52i侧的流路、第二流路54的出口54o侧的流路、第二流路54的入口54i侧的流路、以及第一流路52的出口52o侧的流路能够依次相邻设置。图7中，第一流路52形成为：从外周部前方的入口52i呈直线地到达中央部，并从中央部每描绘出比一周稍短的圆弧便向外侧折返并朝向外周部，从而到达外周部后方的出口52o。第二流路54形成为：从位于第一流路52的出口52o的右边的入口54i至位于第一流路52的入口52i的右边的出口54o沿第一流路52形成。第一流路52、第二流路54也可以形成为Z形形状。
在上述的实施方式及另一例中，第一流路52的入口52i和出口52o也可以颠倒配置。在该情况下，第二流路54的入口54i和出口54o也颠倒配置。
在上述的实施方式及另一例中，成对的第一流路52与第二流路54之间的间隔A(参照图3)比对与对之间的间隔B窄，但也可以相同。如图3～图5所示，在出口侧的流路与入口侧的流路交替地配置的情况下，优选成对的第一流路52与第二流路54之间的间隔和对与对之间的间隔相同，以便与旁边的流路的换热在两边以相同程度进行。另一方面，如图6、图7所示，当在靠出口侧的流路的旁边配置有靠出口侧的流路(例如参照图6的左侧的一点划线所围起的部分)、或者在靠入口侧的流路的旁边配置有靠入口侧的流路(例如参照图6的右侧的双点划线所围起的部分)的情况下，成对的第一流路52与第二流路54之间的间隔优选比对与对之间的间隔窄，以便顺畅地进行成对的第一流路52与第二流路54之间的换热。
在上述的实施方式及另一例中，冷却板40具备贯通孔27c～29c作为贯通孔，但也可以省略上述贯通孔中的一个以上。并且，作为贯通孔，也可以具备对陶瓷板20的表面供给氦气等的气体孔、测量陶瓷板20的温度的传感器的插入孔等。此外，贯通孔的配置没有限定，但优选配置在对与对之间，而不是成对的第一流路52与第二流路54之间。这样一来，顺畅地进行成对的第一流路52与第二流路54之间的换热。
在上述的实施方式及另一例中，在陶瓷板20中，也可以在将陶瓷板20分割成多个的每个区域地埋设有加热电极22。这样一来，能够进行适于陶瓷板20的各区域的温度控制。并且，在冷却板40中，也可以在将冷却板40分割成多个的每个区域地设置第一流路52及第二流路54的双方。
在上述的实施方式及另一例中，在陶瓷板20内置有加热电极22和静电电极24，但内置电极即可，电极的种类没有限定。例如，可以内置有静电电极及加热电极的至少一方，也可以内置有RF电极。
该说明书通过引用在日本于2019年3月26日提交专利申请的日本特愿2019-58284号，来纳入分别所公开的说明书、附图、权利要求书的全部内容。
工业上的利用可能性
本发明能够在半导体的制造装置等中利用。

Claims (4)

1.一种晶片载置装置，其特征在于，具备：
陶瓷板，在其上表面具有晶片载置面，并内置有电极；和
冷却板，其配置于上述陶瓷板的与上述晶片载置面相反一侧的下表面，并在内部设有制冷剂流路，
上述制冷剂流路具有以与上述晶片载置面平行的方式以一笔写成的要领设置的第一流路、和沿上述第一流路以一笔写成的要领设置的第二流路，上述第二流路的出口位于上述第一流路的入口侧，上述第二流路的入口位于上述第一流路的出口侧。
2.根据权利要求1所述的晶片载置装置，其特征在于，
上述第一流路的入口和出口相邻配置，在上述第一流路的出入口处，上述第一流路的入口侧的流路、上述第二流路的出口侧的流路、上述第二流路的入口侧的流路、以及上述第一流路的出口侧的流路依次相邻设置。
3.根据权利要求1或2所述的晶片载置装置，其特征在于，
上述第一流路及上述第二流路形成为螺旋状。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的晶片载置装置，其特征在于，
上述第一流路及上述第二流路的形状为：从位于外周部的入口至位于中央部的折返部形成为螺旋状并在上述折返部处折返，从上述折返部至位于外周部的出口形成为螺旋状，或者上述形状为：从位于中央部的入口至位于外周部的折返部形成为螺旋状，并在上述折返部处折返，从上述折返部至位于中央部的出口形成为螺旋状。
CN202010218460.7A 2019-03-26 2020-03-25 晶片载置装置 Pending CN111755375A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019058284A JP6918042B2 (ja) 2019-03-26 2019-03-26 ウエハ載置装置
JP2019-058284 2019-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111755375A true CN111755375A (zh) 2020-10-09

Family

ID=72604875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010218460.7A Pending CN111755375A (zh) 2019-03-26 2020-03-25 晶片载置装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11887873B2 (zh)
JP (1) JP6918042B2 (zh)
KR (1) KR102525397B1 (zh)
CN (1) CN111755375A (zh)
TW (1) TWI749486B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102188261B1 (ko) * 2019-08-02 2020-12-09 세미기어, 인코포레이션 기판 냉각 장치 및 방법
KR20210089375A (ko) * 2020-01-08 2021-07-16 주식회사 미코세라믹스 정전척
TWI755996B (zh) * 2020-12-24 2022-02-21 天虹科技股份有限公司 用以產生均勻溫度的晶圓承載盤及應用該晶圓承載盤的薄膜沉積裝置
JP7554171B2 (ja) 2021-10-19 2024-09-19 日本碍子株式会社 ウエハ載置台
JP7522089B2 (ja) * 2021-11-10 2024-07-24 日本碍子株式会社 ウエハ載置台
US20230238258A1 (en) * 2022-01-27 2023-07-27 Ngk Insulators, Ltd. Wafer placement table, and member for semiconductor manufacturing apparatus, using the same
WO2023166866A1 (ja) * 2022-03-01 2023-09-07 日本碍子株式会社 ウエハ載置台
JP2023146611A (ja) 2022-03-29 2023-10-12 Toto株式会社 静電チャック

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846375A (en) * 1996-09-26 1998-12-08 Micron Technology, Inc. Area specific temperature control for electrode plates and chucks used in semiconductor processing equipment
JP2006332518A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Nikon Corp 静電チャックおよび露光装置
US20070039942A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Applied Materials, Inc. Active cooling substrate support
CN101345188A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 细美事有限公司 板、具有该板的用于调节基板温度的装置及加工基板的装置
CN101354403A (zh) * 2007-07-25 2009-01-28 赛科隆股份有限公司 晶片检测装置用载片台及具备该载片台的晶片检测装置
US20100193501A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Mattson Technology, Inc. Electrostatic chuck system and process for radially tuning the temperature profile across the surface of a substrate
KR20170078890A (ko) * 2015-12-29 2017-07-10 (주) 예스티 온도 균일도가 향상되도록 구성되는 정전척
JP2017183381A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 日本特殊陶業株式会社 保持装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5497093A (en) 1978-01-17 1979-07-31 Chino Works Ltd Apparatus and method for correcting graduation of moisture meter
JP4644943B2 (ja) * 2001-01-23 2011-03-09 東京エレクトロン株式会社 処理装置
KR100532322B1 (ko) 2003-06-04 2005-11-29 삼성전자주식회사 웨이퍼 베이킹 플레이트의 냉각 장치
JP2005209981A (ja) 2004-01-26 2005-08-04 Sumitomo Electric Ind Ltd 冷却ブロック、ヒータユニット及びそれを搭載した装置
US9267742B2 (en) * 2010-01-27 2016-02-23 Applied Materials, Inc. Apparatus for controlling the temperature uniformity of a substrate
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
JP5666395B2 (ja) 2011-07-04 2015-02-12 日本発條株式会社 温度調節装置および温度調節装置の製造方法
JP6285620B2 (ja) * 2011-08-26 2018-02-28 新光電気工業株式会社 静電チャック及び半導体・液晶製造装置
US20130284372A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Hamid Tavassoli Esc cooling base for large diameter subsrates
WO2014116392A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck with concentric cooling base
JP5980147B2 (ja) 2013-03-08 2016-08-31 日本発條株式会社 基板支持装置
US9668373B2 (en) * 2013-03-15 2017-05-30 Applied Materials, Inc. Substrate support chuck cooling for deposition chamber
JP6196095B2 (ja) * 2013-08-07 2017-09-13 日本特殊陶業株式会社 静電チャック
JP6349228B2 (ja) 2014-10-22 2018-06-27 新光電気工業株式会社 静電チャック及びその静電チャックに使用されるベース部材
KR101634452B1 (ko) 2014-10-24 2016-06-29 세메스 주식회사 프로브 카드를 이용한 웨이퍼 검사용 척 구조물
JP6129451B1 (ja) 2015-08-20 2017-05-17 日本碍子株式会社 静電チャックヒータ
US10586718B2 (en) * 2015-11-11 2020-03-10 Applied Materials, Inc. Cooling base with spiral channels for ESC
KR101736363B1 (ko) 2016-04-18 2017-05-18 (주)티티에스 기판 지지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JP2019537267A (ja) * 2016-11-21 2019-12-19 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 効率的なガス分配アセンブリの冷却のための同心状又は螺旋状チャンネルを備える２ゾーンフロー冷却プレートの設計
JP6982394B2 (ja) * 2017-02-02 2021-12-17 東京エレクトロン株式会社 被加工物の処理装置、及び載置台
WO2019204125A1 (en) * 2018-04-21 2019-10-24 Applied Materials, Inc. Ceramic wafer heater having cooling channels with minimum fluid drag
CN108682635B (zh) * 2018-05-03 2021-08-06 拓荆科技股份有限公司 具有加热机制的晶圆座及包含该晶圆座的反应腔体
KR102608957B1 (ko) * 2018-08-27 2023-12-01 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846375A (en) * 1996-09-26 1998-12-08 Micron Technology, Inc. Area specific temperature control for electrode plates and chucks used in semiconductor processing equipment
JP2006332518A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Nikon Corp 静電チャックおよび露光装置
US20070039942A1 (en) * 2005-08-16 2007-02-22 Applied Materials, Inc. Active cooling substrate support
CN101345188A (zh) * 2007-07-11 2009-01-14 细美事有限公司 板、具有该板的用于调节基板温度的装置及加工基板的装置
CN101354403A (zh) * 2007-07-25 2009-01-28 赛科隆股份有限公司 晶片检测装置用载片台及具备该载片台的晶片检测装置
US20100193501A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Mattson Technology, Inc. Electrostatic chuck system and process for radially tuning the temperature profile across the surface of a substrate
KR20170078890A (ko) * 2015-12-29 2017-07-10 (주) 예스티 온도 균일도가 향상되도록 구성되는 정전척
JP2017183381A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 日本特殊陶業株式会社 保持装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11887873B2 (en) 2024-01-30
KR102525397B1 (ko) 2023-04-24
KR20200115193A (ko) 2020-10-07
US20200312684A1 (en) 2020-10-01
TW202044467A (zh) 2020-12-01
JP6918042B2 (ja) 2021-08-11
TWI749486B (zh) 2021-12-11
JP2020161597A (ja) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111755375A (zh) 晶片载置装置
US10373854B2 (en) Electrostatic chuck
US10607874B2 (en) Electrostatic chuck
US10373853B2 (en) Electrostatic chuck and wafer processing apparatus
US11784078B2 (en) Wafer placement apparatus
KR100859061B1 (ko) 정전 척
CN111869318B (zh) 多区域加热器
KR20180096745A (ko) 정전 척
TW201508861A (zh) 局部加熱之多區域基材支撐座
US10586718B2 (en) Cooling base with spiral channels for ESC
US7247817B2 (en) Ceramic heater having a resistance heater element
US20190148206A1 (en) Electrostatic chuck
US20230317493A1 (en) Electrostatic chuck
CN111712910B (zh) 保持装置
US20230311258A1 (en) Electrostatic chuck
CN111883473B (zh) 静电吸盘及晶片处理装置
US11756820B2 (en) Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
US11776836B2 (en) Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
US20220102182A1 (en) Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
US20220102184A1 (en) Electrostatic chuck and semiconductor manufacturing apparatus
US20230317494A1 (en) Electrostatic chuck
JP2024048721A (ja) 静電チャック

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination