JP2002373025A - 温度調整装置 - Google Patents
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- JP2002373025A JP2002373025A JP2001180419A JP2001180419A JP2002373025A JP 2002373025 A JP2002373025 A JP 2002373025A JP 2001180419 A JP2001180419 A JP 2001180419A JP 2001180419 A JP2001180419 A JP 2001180419A JP 2002373025 A JP2002373025 A JP 2002373025A
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】全体構成の可及的な小型化を達成することがで
き、併せて載置プレートにおける温度分布の不均一を可
及的に抑え得る温度調整装置を提供する。 【解決手段】載置プレート10における冷却流体アクセ
ス部10Bに、1つの冷却流体入口10iと、1つの冷
却流体出口10oとを、載置プレート10の中心軸線O
−O上に配置して形成している。また、載置プレート1
0における冷却流体アクセス部10Bに、冷却流体入口
10iから導入された冷却流体を、載置プレート10の
中心軸線X−Xを挟んで位置する各流路10cに導入さ
せる分岐供給流路10vを形成している。また、載置プ
レート10の冷却流体アクセス部10Bにおける冷却流
体入口10iと冷却流体出口10oとの間に、載置プレ
ート10のワーク載置部10Aと冷却流体アクセス部1
0Bとの間における、熱の移動量を調整するための熱移
動量調整部10Hを設けている。
き、併せて載置プレートにおける温度分布の不均一を可
及的に抑え得る温度調整装置を提供する。 【解決手段】載置プレート10における冷却流体アクセ
ス部10Bに、1つの冷却流体入口10iと、1つの冷
却流体出口10oとを、載置プレート10の中心軸線O
−O上に配置して形成している。また、載置プレート1
0における冷却流体アクセス部10Bに、冷却流体入口
10iから導入された冷却流体を、載置プレート10の
中心軸線X−Xを挟んで位置する各流路10cに導入さ
せる分岐供給流路10vを形成している。また、載置プ
レート10の冷却流体アクセス部10Bにおける冷却流
体入口10iと冷却流体出口10oとの間に、載置プレ
ート10のワーク載置部10Aと冷却流体アクセス部1
0Bとの間における、熱の移動量を調整するための熱移
動量調整部10Hを設けている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に冷却流体を
流すための流路を有する載置プレートと、該載置プレー
トを加熱するための加熱手段とを備え、載置プレートに
載置した温度制御対象物に対して加熱と冷却とを実施す
るよう構成された温度調整装置に関するものである。
流すための流路を有する載置プレートと、該載置プレー
トを加熱するための加熱手段とを備え、載置プレートに
載置した温度制御対象物に対して加熱と冷却とを実施す
るよう構成された温度調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の基板となるウェハを処理
し、表面に半導体素子を形成する工程は、ウェハを加熱
するベーキング処理や、加熱されたウェハを室温レベル
にまで冷却するクーリング処理を含み、これらベーキン
グ処理やクーリング処理に伴うウェハの加熱/冷却は、
半導体装置製造設備における温度調整装置によって実施
される。
し、表面に半導体素子を形成する工程は、ウェハを加熱
するベーキング処理や、加熱されたウェハを室温レベル
にまで冷却するクーリング処理を含み、これらベーキン
グ処理やクーリング処理に伴うウェハの加熱/冷却は、
半導体装置製造設備における温度調整装置によって実施
される。
【0003】図4〜図6に示す従来の温度調整装置A
は、温度制御対象物であるウェハWのセットされる載置
プレートBを備えており、この載置プレートBは、ウェ
ハWの載置される略円盤状のワーク載置部Baと、該ワ
ーク載置部Baの一方に突設された略矩形状の冷却流体
アクセス部Bbとを有している。
は、温度制御対象物であるウェハWのセットされる載置
プレートBを備えており、この載置プレートBは、ウェ
ハWの載置される略円盤状のワーク載置部Baと、該ワ
ーク載置部Baの一方に突設された略矩形状の冷却流体
アクセス部Bbとを有している。
【0004】因みに、載置プレートBにセットされるウ
ェハWの直径は 200mmであり、このウェハWの載置され
るワーク載置部Baの直径は 230mmに設定されている。
ェハWの直径は 200mmであり、このウェハWの載置され
るワーク載置部Baの直径は 230mmに設定されている。
【0005】上記載置プレートBの表面(上面)には、加
熱手段としてのフィルム状を呈するヒータHが、ワーク
載置部Ba(以下、載置部Baと称する)と冷却流体アク
セス部Bb(以下、アクセス部Bbと称する)とを覆う態
様で貼設されている。
熱手段としてのフィルム状を呈するヒータHが、ワーク
載置部Ba(以下、載置部Baと称する)と冷却流体アク
セス部Bb(以下、アクセス部Bbと称する)とを覆う態
様で貼設されている。
【0006】上記載置プレートBの内部には、冷却流体
を流すための流路C、C…が設けられており、これら流
路C、C…は載置部Baとアクセス部Bbとを通る載置
プレートBの中心軸線X−Xを挟んで対称に形成されて
いる。
を流すための流路C、C…が設けられており、これら流
路C、C…は載置部Baとアクセス部Bbとを通る載置
プレートBの中心軸線X−Xを挟んで対称に形成されて
いる。
【0007】また、載置プレートBのアクセス部Bbに
は、中心軸線X−Xを挟んで位置する2個の冷却流体入
口Oi、Oiと、中央に位置する1個の冷却流体出口O
oとが設けられており、これら冷却流体入口Oiおよび
冷却流体出口Ooには、載置プレートBの流路C、C…
に冷却流体を循環供給するための、供給配管Piおよび
排出配管Poが各々接続されている。
は、中心軸線X−Xを挟んで位置する2個の冷却流体入
口Oi、Oiと、中央に位置する1個の冷却流体出口O
oとが設けられており、これら冷却流体入口Oiおよび
冷却流体出口Ooには、載置プレートBの流路C、C…
に冷却流体を循環供給するための、供給配管Piおよび
排出配管Poが各々接続されている。
【0008】上記供給配管Piおよび排出配管Poは、
冷却流体を所定の温度に冷却するための冷却部Qと接続
されており、特に冷却部Qから載置プレートBに冷却流
体を導入するための供給配管Piは、途中で2本に分岐
してアクセス部Bbにおける2個の冷却流体入口Oi、
Oiに各々接続されている。
冷却流体を所定の温度に冷却するための冷却部Qと接続
されており、特に冷却部Qから載置プレートBに冷却流
体を導入するための供給配管Piは、途中で2本に分岐
してアクセス部Bbにおける2個の冷却流体入口Oi、
Oiに各々接続されている。
【0009】上述した構成の温度調整装置Aにおいて、
載置プレートBの載置部BaにセットされたウェハW
は、ヒータHの稼働に伴う載置プレートBの温度上昇に
よって所定温度に加熱される。このとき、載置プレート
Bの流路C、C…に対する冷却流体の循環供給は停止さ
れている。
載置プレートBの載置部BaにセットされたウェハW
は、ヒータHの稼働に伴う載置プレートBの温度上昇に
よって所定温度に加熱される。このとき、載置プレート
Bの流路C、C…に対する冷却流体の循環供給は停止さ
れている。
【0010】一方、ヒータHの稼働を停止させた状態に
おいて、載置プレートBの流路C、C…に冷却流体を循
環供給することにより、載置プレートBの載置部Baに
セットされたウェハWは、載置プレートBの温度低下に
よって所定温度に冷却されることとなる。
おいて、載置プレートBの流路C、C…に冷却流体を循
環供給することにより、載置プレートBの載置部Baに
セットされたウェハWは、載置プレートBの温度低下に
よって所定温度に冷却されることとなる。
【0011】このとき、図5中に矢印iで示す如く、冷
却流体入口Oiからアクセス部Bbに導入された低温の
冷却流体は、中心軸線X−Xを挟んで位置する各流路
C、C…を、ウェハWの加熱時に温度の上昇した載置プ
レートBから熱を奪いつつ、矢印a、bで示すように載
置部Baの外周域を流通し、次いで矢印cで示すように
載置部Baの中央域を流通したのち、矢印d、e、fで
示す如くアクセス部Bbに導入され、載置プレートBか
ら熱を奪って高温となった冷却流体は、矢印oで示す如
く冷却流体出口Ooから排出されて冷却部Qに環流す
る。
却流体入口Oiからアクセス部Bbに導入された低温の
冷却流体は、中心軸線X−Xを挟んで位置する各流路
C、C…を、ウェハWの加熱時に温度の上昇した載置プ
レートBから熱を奪いつつ、矢印a、bで示すように載
置部Baの外周域を流通し、次いで矢印cで示すように
載置部Baの中央域を流通したのち、矢印d、e、fで
示す如くアクセス部Bbに導入され、載置プレートBか
ら熱を奪って高温となった冷却流体は、矢印oで示す如
く冷却流体出口Ooから排出されて冷却部Qに環流す
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の温度調整装置Aでは、載置プレートBにおける2個
の冷却流体入口Oi、Oiと1個の冷却流体出口Ooと
を、載置プレートBの中心軸線X−Xと直交する方向に
並置して形成しているため、上記載置プレートBのアク
セス部Bbは中心軸線X−Xと直交する方向に広がる大
形のものとなっている。
来の温度調整装置Aでは、載置プレートBにおける2個
の冷却流体入口Oi、Oiと1個の冷却流体出口Ooと
を、載置プレートBの中心軸線X−Xと直交する方向に
並置して形成しているため、上記載置プレートBのアク
セス部Bbは中心軸線X−Xと直交する方向に広がる大
形のものとなっている。
【0013】また、載置プレートBと冷却部Qとを接続
する各配管のうち、供給配管Piは中心軸線X−Xを挟
んだ各冷却流体入口Oiに冷却流体を供給するべく、途
中で2本に分岐する構成が採られているために、載置プ
レートBと冷却部Qとを接続する配管構造が複雑かつ大
形のものとなっている。
する各配管のうち、供給配管Piは中心軸線X−Xを挟
んだ各冷却流体入口Oiに冷却流体を供給するべく、途
中で2本に分岐する構成が採られているために、載置プ
レートBと冷却部Qとを接続する配管構造が複雑かつ大
形のものとなっている。
【0014】このように、アクセス部Bbの形状に起因
する載置プレートBの大形化、および載置プレートBと
冷却部Qとを接続する配管構造の大形化によって、従来
の温度調整装置Aにおいては全体構成の大形化を招いて
しまう不都合があった。
する載置プレートBの大形化、および載置プレートBと
冷却部Qとを接続する配管構造の大形化によって、従来
の温度調整装置Aにおいては全体構成の大形化を招いて
しまう不都合があった。
【0015】一方、従来の温度調整装置Aにおいては、
上述した如く載置プレートBのアクセス部Bbが、中心
軸線X−X方向と直交する方向に広がっているため、加
熱/冷却時において、その長手方向(中心軸線X−X方
向と直交する方向)に温度勾配が生じ易く、上記アクセ
ス部Bbに生じた温度勾配に影響されて、載置プレート
Bの載置部Baに温度分布の不均一が発生する虞れがあ
った。
上述した如く載置プレートBのアクセス部Bbが、中心
軸線X−X方向と直交する方向に広がっているため、加
熱/冷却時において、その長手方向(中心軸線X−X方
向と直交する方向)に温度勾配が生じ易く、上記アクセ
ス部Bbに生じた温度勾配に影響されて、載置プレート
Bの載置部Baに温度分布の不均一が発生する虞れがあ
った。
【0016】また、従来の温度調整装置Aでは、ウェハ
Wの加熱処理時において、加熱される載置プレートB
と、該載置プレートBの外部に接続された各配管Pi、
Poとの温度差により、分岐部で連通する供給配管P
i、Piと搭載プレートBの流路C、C…とから構成さ
れる閉回路において、載置プレートBの微妙な傾斜や温
度勾配による冷却流体の僅かな対流が生じ、これによっ
て載置プレートBの載置部Baにおける温度分布の不均
一が発生する虞れがあった。
Wの加熱処理時において、加熱される載置プレートB
と、該載置プレートBの外部に接続された各配管Pi、
Poとの温度差により、分岐部で連通する供給配管P
i、Piと搭載プレートBの流路C、C…とから構成さ
れる閉回路において、載置プレートBの微妙な傾斜や温
度勾配による冷却流体の僅かな対流が生じ、これによっ
て載置プレートBの載置部Baにおける温度分布の不均
一が発生する虞れがあった。
【0017】さらに、従来の温度調整装置Aでは、ウェ
ハWの冷却処理時において、載置プレートBは、冷却流
体の導入されるアクセス部Bb、詳しくは冷却流体入口
Oiの近傍から冷えて行くため、載置プレートBの載置
部Baにおける温度分布の不均一が発生する虞れがあ
り、この傾向は載置プレートBを小型化するほど顕著に
現れ、載置プレートを小型化する上での問題となってい
た。
ハWの冷却処理時において、載置プレートBは、冷却流
体の導入されるアクセス部Bb、詳しくは冷却流体入口
Oiの近傍から冷えて行くため、載置プレートBの載置
部Baにおける温度分布の不均一が発生する虞れがあ
り、この傾向は載置プレートBを小型化するほど顕著に
現れ、載置プレートを小型化する上での問題となってい
た。
【0018】本発明は、上記実状に鑑みて、全体構成の
可及的な小型化を達成することができ、併せて載置プレ
ートにおける温度分布の不均一を可及的に抑え得る温度
調整装置の提供を目的とするものである。
可及的な小型化を達成することができ、併せて載置プレ
ートにおける温度分布の不均一を可及的に抑え得る温度
調整装置の提供を目的とするものである。
【0019】
【課題を解決するための手段および効果】請求項1の発
明に関わる温度調整装置は、内部に冷却流体を流すため
の流路を有する載置プレートと、該載置プレートを加熱
するための加熱手段とを備え、載置プレートに載置した
温度制御対象物に対して加熱と冷却とを実施する温度調
整装置であって、上記目的を達成するべく、温度制御対
象物の載置されるワーク載置部と、該ワーク載置部の一
方に突設された冷却流体アクセス部とを備え、流路をワ
ーク載置部と冷却流体アクセス部とを通る中心軸線を挟
んで対称に形成した載置プレートの冷却流体アクセス部
に、冷却流体を供給する1つの冷却流体入口と冷却流体
を排出する1つの冷却流体出口とを、載置プレートの中
心軸線上に配置して形成している。上記構成によれば、
1つの冷却流体入口と1つの冷却流体出口とを、載置プ
レートの中心軸線上に配置したことで、冷却流体アクセ
ス部における載置プレートの中心軸線と直交する方向の
寸法を可及的に小さく設定することができる。また、載
置プレートの中心軸線と直交する方向における冷却流体
アクセス部の寸法を小さく設定することで、上記冷却流
体アクセス部において載置プレートの中心軸線と直交す
る方向の温度勾配が生じ難いものとなる。したがって、
本発明に関わる温度調整装置によれば、全体構成の可及
的な小型化を達成し得るとともに、載置プレートにおけ
る温度分布の不均一を可及的に抑えることが可能とな
る。
明に関わる温度調整装置は、内部に冷却流体を流すため
の流路を有する載置プレートと、該載置プレートを加熱
するための加熱手段とを備え、載置プレートに載置した
温度制御対象物に対して加熱と冷却とを実施する温度調
整装置であって、上記目的を達成するべく、温度制御対
象物の載置されるワーク載置部と、該ワーク載置部の一
方に突設された冷却流体アクセス部とを備え、流路をワ
ーク載置部と冷却流体アクセス部とを通る中心軸線を挟
んで対称に形成した載置プレートの冷却流体アクセス部
に、冷却流体を供給する1つの冷却流体入口と冷却流体
を排出する1つの冷却流体出口とを、載置プレートの中
心軸線上に配置して形成している。上記構成によれば、
1つの冷却流体入口と1つの冷却流体出口とを、載置プ
レートの中心軸線上に配置したことで、冷却流体アクセ
ス部における載置プレートの中心軸線と直交する方向の
寸法を可及的に小さく設定することができる。また、載
置プレートの中心軸線と直交する方向における冷却流体
アクセス部の寸法を小さく設定することで、上記冷却流
体アクセス部において載置プレートの中心軸線と直交す
る方向の温度勾配が生じ難いものとなる。したがって、
本発明に関わる温度調整装置によれば、全体構成の可及
的な小型化を達成し得るとともに、載置プレートにおけ
る温度分布の不均一を可及的に抑えることが可能とな
る。
【0020】請求項2の発明に関わる温度調整装置は、
請求項1の発明に関わる温度調整装置において、載置プ
レートの冷却流体アクセス部に、冷却流体入口から供給
された冷却流体を載置プレートの中心軸線を挟んで位置
する流路に導入させる分岐供給流路を形成している。上
記構成によれば、載置プレートの冷却流体アクセス部、
言い換えれば載置プレートの内部に、冷却流体を載置プ
レートの中心軸線を挟んで位置する流路に導入させる分
岐供給流路を形成したことで、載置プレートの外部に接
続されている配管に分岐部等の複雑な構成を必要としな
い。また、上述の如く載置プレートの内部に分岐供給流
路を形成したことで、加熱時において載置プレートの内
部で冷却流体が対流することを未然に防止できる。した
がって、本発明に関わる温度調整装置によれば、全体構
成の可及的な小型化を達成し得るとともに、載置プレー
トにおける温度分布の不均一を可及的に抑えることが可
能となる。
請求項1の発明に関わる温度調整装置において、載置プ
レートの冷却流体アクセス部に、冷却流体入口から供給
された冷却流体を載置プレートの中心軸線を挟んで位置
する流路に導入させる分岐供給流路を形成している。上
記構成によれば、載置プレートの冷却流体アクセス部、
言い換えれば載置プレートの内部に、冷却流体を載置プ
レートの中心軸線を挟んで位置する流路に導入させる分
岐供給流路を形成したことで、載置プレートの外部に接
続されている配管に分岐部等の複雑な構成を必要としな
い。また、上述の如く載置プレートの内部に分岐供給流
路を形成したことで、加熱時において載置プレートの内
部で冷却流体が対流することを未然に防止できる。した
がって、本発明に関わる温度調整装置によれば、全体構
成の可及的な小型化を達成し得るとともに、載置プレー
トにおける温度分布の不均一を可及的に抑えることが可
能となる。
【0021】請求項3の発明に関わる温度調整装置は、
請求項1または請求項2の発明に関わる温度調整装置に
おいて、載置プレートの冷却流体アクセス部における冷
却流体入口と冷却流体出口との間に、ワーク載置部と流
体アクセス部との間における熱の移動量を調整する熱移
動量調整部を設けている。上記構成によれば、載置プレ
ートにおける局所的な温度の低下が抑制されることとな
り、もって本発明に関わる温度調整装置によれば、全体
構成の可及的な小型化を達成し得るとともに、載置プレ
ートにおける温度分布の不均一を可及的に抑えることが
可能となる。
請求項1または請求項2の発明に関わる温度調整装置に
おいて、載置プレートの冷却流体アクセス部における冷
却流体入口と冷却流体出口との間に、ワーク載置部と流
体アクセス部との間における熱の移動量を調整する熱移
動量調整部を設けている。上記構成によれば、載置プレ
ートにおける局所的な温度の低下が抑制されることとな
り、もって本発明に関わる温度調整装置によれば、全体
構成の可及的な小型化を達成し得るとともに、載置プレ
ートにおける温度分布の不均一を可及的に抑えることが
可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、実施例を示す図面に基づい
て、本発明を詳細に説明する。図1〜図3は、本発明を
半導体装置製造設備の温度調整装置に適用した実施例を
示している。
て、本発明を詳細に説明する。図1〜図3は、本発明を
半導体装置製造設備の温度調整装置に適用した実施例を
示している。
【0023】本発明に関わる温度調整装置1は、温度制
御対象物であるウェハWのセットされる載置プレート1
0を備えており、この載置プレート10はウェハWの載
置される略円盤状のワーク載置部10Aと、該ワーク載
置部10Aの一方に突設された略矩形状の冷却流体アク
セス部10Bとを有している。
御対象物であるウェハWのセットされる載置プレート1
0を備えており、この載置プレート10はウェハWの載
置される略円盤状のワーク載置部10Aと、該ワーク載
置部10Aの一方に突設された略矩形状の冷却流体アク
セス部10Bとを有している。
【0024】なお、載置プレート10にセットされるウ
ェハWの直径は 200mmであり、このウェハWの載置され
るワーク載置部10Aの直径は 210mmに設定されてい
る。
ェハWの直径は 200mmであり、このウェハWの載置され
るワーク載置部10Aの直径は 210mmに設定されてい
る。
【0025】上記載置プレート10の表面(上面)には、
加熱手段としてのフィルム状を成すヒータ11が、ワー
ク載置部11A(以下、載置部11Aと称する)と、冷却
流体アクセス部10B(以下、アクセス部10Bと称す
る)とを覆う態様で貼設されている。
加熱手段としてのフィルム状を成すヒータ11が、ワー
ク載置部11A(以下、載置部11Aと称する)と、冷却
流体アクセス部10B(以下、アクセス部10Bと称す
る)とを覆う態様で貼設されている。
【0026】上記載置プレート10の内部には、冷却流
体を流すための流路10c、10c…が設けられてお
り、これら流路10c、10c…は、載置部10Aとア
クセス部10Bとを通る載置プレート10の中心軸線X
−Xを挟んで対称に形成されている。
体を流すための流路10c、10c…が設けられてお
り、これら流路10c、10c…は、載置部10Aとア
クセス部10Bとを通る載置プレート10の中心軸線X
−Xを挟んで対称に形成されている。
【0027】載置プレート10のアクセス部10Bに
は、冷却流体入口10iと冷却流体出口10oとが、そ
れぞれ1個ずつ上記中心軸線X−X上においてタンデム
に配置して形成されている。
は、冷却流体入口10iと冷却流体出口10oとが、そ
れぞれ1個ずつ上記中心軸線X−X上においてタンデム
に配置して形成されている。
【0028】また、載置プレート10のアクセス部10
Bには、冷却流体入口10iから供給された冷却流体
を、載置プレート10の中心軸線X−Xを挟んで対称に
位置する流路10c、10c…に各々導入させるための
分岐供給流路10vが形成されている。
Bには、冷却流体入口10iから供給された冷却流体
を、載置プレート10の中心軸線X−Xを挟んで対称に
位置する流路10c、10c…に各々導入させるための
分岐供給流路10vが形成されている。
【0029】この分岐供給流路10vは、アクセス部1
0Bの外周壁10gと、後述する熱移動量調整部10H
を構成する隔壁10xとで区画され、図2(断面平面図)
において略コ字状を呈する流路であって、冷却流体入口
10iから供給された冷却流体を、矢印v、vで示す如
く分岐させて各流路10c、10c…に導入する。
0Bの外周壁10gと、後述する熱移動量調整部10H
を構成する隔壁10xとで区画され、図2(断面平面図)
において略コ字状を呈する流路であって、冷却流体入口
10iから供給された冷却流体を、矢印v、vで示す如
く分岐させて各流路10c、10c…に導入する。
【0030】さらに、載置プレート10のアクセス部1
0Bには、冷却流体入口10iと冷却流体出口10oと
の間に、熱移動量調整部10Hが設けられている。
0Bには、冷却流体入口10iと冷却流体出口10oと
の間に、熱移動量調整部10Hが設けられている。
【0031】この熱移動量調整部10Hは、載置部10
Aの流路10cに導入される冷却流体と、載置部10A
の流路10cから排出される冷却流体との間における、
熱の移動量を調整するための要素であり、図2において
冷却流体出口10oに臨む流路10cを画成する隔壁1
0wと、この隔壁10wを囲繞する態様で上記分岐供給
流路10vを画成する隔壁10xと、これら隔壁10
w、10xによって画成された密閉中空部10hとから
構成されている。
Aの流路10cに導入される冷却流体と、載置部10A
の流路10cから排出される冷却流体との間における、
熱の移動量を調整するための要素であり、図2において
冷却流体出口10oに臨む流路10cを画成する隔壁1
0wと、この隔壁10wを囲繞する態様で上記分岐供給
流路10vを画成する隔壁10xと、これら隔壁10
w、10xによって画成された密閉中空部10hとから
構成されている。
【0032】また、載置プレート10のアクセス部10
Bにおける、冷却流体入口10iと冷却流体出口10o
とには、載置プレート10の流路10c、10c…に冷
却流体を循環供給するための供給配管12と排出配管1
3とが各々接続されており、これら供給配管12および
排出配管13は、冷却流体を所定の温度に冷却するため
の冷却部20に接続されている。
Bにおける、冷却流体入口10iと冷却流体出口10o
とには、載置プレート10の流路10c、10c…に冷
却流体を循環供給するための供給配管12と排出配管1
3とが各々接続されており、これら供給配管12および
排出配管13は、冷却流体を所定の温度に冷却するため
の冷却部20に接続されている。
【0033】上述した構成の温度調整装置1において、
載置プレート10の載置部10Aにセットされたウェハ
Wは、ヒータ11の稼働に伴う載置プレート10の温度
上昇によって所定温度に加熱される。このとき、載置プ
レート10の流路10c、10c…に対する冷却流体の
循環供給は停止されている。
載置プレート10の載置部10Aにセットされたウェハ
Wは、ヒータ11の稼働に伴う載置プレート10の温度
上昇によって所定温度に加熱される。このとき、載置プ
レート10の流路10c、10c…に対する冷却流体の
循環供給は停止されている。
【0034】一方、ヒータ11の稼働を停止させた状態
において、載置プレート10の流路10c、10c…に
冷却流体を循環供給することにより、載置プレート10
の載置部10AにセットされたウェハWは、載置プレー
ト10の温度低下によって所定温度に冷却される。
において、載置プレート10の流路10c、10c…に
冷却流体を循環供給することにより、載置プレート10
の載置部10AにセットされたウェハWは、載置プレー
ト10の温度低下によって所定温度に冷却される。
【0035】このとき、冷却流体入口10iからアクセ
ス部10Bに導入された低温の冷却流体は、矢印v、v
で示す如く分岐供給流路10vを通過して、中心軸線X
−Xを挟んで位置する各流路10c、10c…に導入さ
れ、ウェハWの加熱時に温度の上昇した載置プレート1
0から熱を奪いつつ、矢印a、bで示すように載置部1
0Bの外周域を流通し、次いで矢印cで示す如く載置部
10Bの中央域を流通したのち、矢印d、e、fで示す
如くアクセス部10Bに導入され、載置プレート10か
ら熱を奪って高温となった冷却流体は、矢印oで示す如
く冷却流体出口10oから排出されて冷却部20に環流
する。
ス部10Bに導入された低温の冷却流体は、矢印v、v
で示す如く分岐供給流路10vを通過して、中心軸線X
−Xを挟んで位置する各流路10c、10c…に導入さ
れ、ウェハWの加熱時に温度の上昇した載置プレート1
0から熱を奪いつつ、矢印a、bで示すように載置部1
0Bの外周域を流通し、次いで矢印cで示す如く載置部
10Bの中央域を流通したのち、矢印d、e、fで示す
如くアクセス部10Bに導入され、載置プレート10か
ら熱を奪って高温となった冷却流体は、矢印oで示す如
く冷却流体出口10oから排出されて冷却部20に環流
する。
【0036】以上、詳述した構成の温度調整装置1にお
いては、載置プレート10におけるアクセス部10B
に、1つの冷却流体入口10iと1つの冷却流体出口1
0oとを、載置プレート10の中心軸線X−X上におい
てタンデムに配置したことで、上記アクセス部10Bに
おける載置プレート10の中心軸線X−Xと直交する方
向の寸法を可及的に小さく設定して、載置プレート10
を小型化することが可能となった。
いては、載置プレート10におけるアクセス部10B
に、1つの冷却流体入口10iと1つの冷却流体出口1
0oとを、載置プレート10の中心軸線X−X上におい
てタンデムに配置したことで、上記アクセス部10Bに
おける載置プレート10の中心軸線X−Xと直交する方
向の寸法を可及的に小さく設定して、載置プレート10
を小型化することが可能となった。
【0037】また、上述した構成の温度調整装置1で
は、載置プレート10におけるアクセス部10Bの内
部、言い換えれば載置プレート10の内部に分岐供給流
路10vを形成したことで、供給配管12に分岐部等の
複雑な構成を設ける必要がなく、もって載置プレート1
0と冷却部20とを接続する配管構造を簡易で小型のも
のとなる。
は、載置プレート10におけるアクセス部10Bの内
部、言い換えれば載置プレート10の内部に分岐供給流
路10vを形成したことで、供給配管12に分岐部等の
複雑な構成を設ける必要がなく、もって載置プレート1
0と冷却部20とを接続する配管構造を簡易で小型のも
のとなる。
【0038】このように、本発明を適用した温度調整装
置1においては、アクセス部10Bの小型化に伴う載置
プレート10の小型化や、載置プレート10と冷却部2
0とを接続する配管構造の小型化によって、全体構成の
可及的な小型化を達成することが可能となった。
置1においては、アクセス部10Bの小型化に伴う載置
プレート10の小型化や、載置プレート10と冷却部2
0とを接続する配管構造の小型化によって、全体構成の
可及的な小型化を達成することが可能となった。
【0039】また、上述した構成の温度調整装置1で
は、先にも述べたように、アクセス部10Bにおける載
置プレート10の中心軸線X−Xと直交する方向の寸法
が小さく設定されているので、上記アクセス部10Bに
は載置プレート10の中心軸線X−Xと直交する方向の
温度勾配が生じ難く、これによりアクセス部10Bの温
度勾配に起因して載置部10Aに温度分布の不均一が発
生することを可及的に防止できる。
は、先にも述べたように、アクセス部10Bにおける載
置プレート10の中心軸線X−Xと直交する方向の寸法
が小さく設定されているので、上記アクセス部10Bに
は載置プレート10の中心軸線X−Xと直交する方向の
温度勾配が生じ難く、これによりアクセス部10Bの温
度勾配に起因して載置部10Aに温度分布の不均一が発
生することを可及的に防止できる。
【0040】さらに、上述した構成の温度調整装置1で
は、先にも述べたようにアクセス部10Bの内部、すな
わち載置プレート10の内部に分岐供給流路10Vを形
成しているので、ウェハWの加熱処理時において、加熱
される載置プレート10と該載置プレート10に接続さ
れた配管(12、13)との温度差に起因して冷却流体が
対流することを防止でき、これにより冷却流体の対流に
起因して載置部10Aに温度分布の不均一が発生するこ
とを可及的に防止できる。
は、先にも述べたようにアクセス部10Bの内部、すな
わち載置プレート10の内部に分岐供給流路10Vを形
成しているので、ウェハWの加熱処理時において、加熱
される載置プレート10と該載置プレート10に接続さ
れた配管(12、13)との温度差に起因して冷却流体が
対流することを防止でき、これにより冷却流体の対流に
起因して載置部10Aに温度分布の不均一が発生するこ
とを可及的に防止できる。
【0041】ところで、先に説明した如く、従来の温度
調整装置A(図4〜図6参照)においては、ウェハWの冷
却処理時に、載置プレートBが冷却流体入口Oiの近傍
から冷えて行くため、ワーク載置部Baにおける温度分
布の不均一が発生する虞れがあった。
調整装置A(図4〜図6参照)においては、ウェハWの冷
却処理時に、載置プレートBが冷却流体入口Oiの近傍
から冷えて行くため、ワーク載置部Baにおける温度分
布の不均一が発生する虞れがあった。
【0042】そこで前述した従来の温度調整装置では、
2つの冷却流体入口Oiの中間に、載置プレートBの熱
を奪って温度が上昇した冷却流体(高温)を排出する冷却
流体出口Ooが位置するように配し、前述の冷却流体
(高温)によって冷却流体アクセス部Bbを加熱すること
で、ワーク載置部Baと冷却流体アクセス部Bbとの接
合部付近の温度低下を、ワーク載置部Baにおける他の
部位の温度低下の度合いに近付けるように配慮してい
る。
2つの冷却流体入口Oiの中間に、載置プレートBの熱
を奪って温度が上昇した冷却流体(高温)を排出する冷却
流体出口Ooが位置するように配し、前述の冷却流体
(高温)によって冷却流体アクセス部Bbを加熱すること
で、ワーク載置部Baと冷却流体アクセス部Bbとの接
合部付近の温度低下を、ワーク載置部Baにおける他の
部位の温度低下の度合いに近付けるように配慮してい
る。
【0043】また、前述した従来の温度調整装置では、
時間の経過に伴って、冷却流体入口Oi近傍から、ワー
ク載置部BaのウェハWが載置された領域の温度に比較
して低温な領域が広がって行くが、この低温な領域端の
温度とウェハWが載置された領域の温度との温度差が問
題にならないレベルになるまで、前記低温な領域の端部
がワーク載置部BaにおけるウェハWの載置領域に到達
せず、かつ載置プレートBの大きさが出得る限り小さく
成るように、載置プレートBにおけるワーク載置部Ba
の直径と、冷却流体アクセス部Bbにおける載置プレー
トBの対称軸に垂直な方向の長さ、および対称軸方向の
長さとを決定することで、前述の温度分布の不均一の発
生を防止している。具体的には、直径 200mmのウェハW
に対して、載置プレートBにおけるワーク載置部Baの
外径を 230mmに設定し、載置プレートBにおける冷却流
体アクセス部Bbの幅(載置プレートBの対称軸に垂直
な方向の長さ)を 104mmに設定していた。
時間の経過に伴って、冷却流体入口Oi近傍から、ワー
ク載置部BaのウェハWが載置された領域の温度に比較
して低温な領域が広がって行くが、この低温な領域端の
温度とウェハWが載置された領域の温度との温度差が問
題にならないレベルになるまで、前記低温な領域の端部
がワーク載置部BaにおけるウェハWの載置領域に到達
せず、かつ載置プレートBの大きさが出得る限り小さく
成るように、載置プレートBにおけるワーク載置部Ba
の直径と、冷却流体アクセス部Bbにおける載置プレー
トBの対称軸に垂直な方向の長さ、および対称軸方向の
長さとを決定することで、前述の温度分布の不均一の発
生を防止している。具体的には、直径 200mmのウェハW
に対して、載置プレートBにおけるワーク載置部Baの
外径を 230mmに設定し、載置プレートBにおける冷却流
体アクセス部Bbの幅(載置プレートBの対称軸に垂直
な方向の長さ)を 104mmに設定していた。
【0044】これに対して、本発明を適用した温度調整
装置1では、載置プレート10における載置部10Aの
直径が 210mmに設定され、かつ冷却液体アクセス部10
Bの幅(中心軸線X−Xと直交する方向の長さ)が 69 mm
に設定されており、上述した従来の温度調整装置Aより
も載置プレート10の小型化が図られている。
装置1では、載置プレート10における載置部10Aの
直径が 210mmに設定され、かつ冷却液体アクセス部10
Bの幅(中心軸線X−Xと直交する方向の長さ)が 69 mm
に設定されており、上述した従来の温度調整装置Aより
も載置プレート10の小型化が図られている。
【0045】しかし、前述した従来技術においては、載
置プレートの形状(大きさ)がワーク載置部Baの温度分
布の不均一を防止する手段の1つであったが、上述の如
く載置プレート10の小型化が図られている本発明の温
度調整装置1にあっては、載置部10Aの温度分布の不
均一を防止するために、載置プレートの形状に代わる手
段が必要となる。
置プレートの形状(大きさ)がワーク載置部Baの温度分
布の不均一を防止する手段の1つであったが、上述の如
く載置プレート10の小型化が図られている本発明の温
度調整装置1にあっては、載置部10Aの温度分布の不
均一を防止するために、載置プレートの形状に代わる手
段が必要となる。
【0046】ここで、前述した低温な領域の拡大は、高
温な領域の熱が載置プレートおよび載置プレート内の冷
却流体を媒体として、冷却流体入口Oi近傍の低温な領
域に向かって移動することによって生じる点に注目する
と、この高温な領域から低温な領域への熱の移動量を調
整することによって、低温な領域の拡大の仕方をコント
ロールし得ることがわかる。さらに、熱の移動に際し
て、伝熱経路および熱媒体の熱伝達率等によって熱移動
量が変化することは、一般に良く知られている事象であ
る。
温な領域の熱が載置プレートおよび載置プレート内の冷
却流体を媒体として、冷却流体入口Oi近傍の低温な領
域に向かって移動することによって生じる点に注目する
と、この高温な領域から低温な領域への熱の移動量を調
整することによって、低温な領域の拡大の仕方をコント
ロールし得ることがわかる。さらに、熱の移動に際し
て、伝熱経路および熱媒体の熱伝達率等によって熱移動
量が変化することは、一般に良く知られている事象であ
る。
【0047】そこで、本発明に関わる温度調整装置1で
は、載置プレート10のアクセス部10Bにおける冷却
流体入口10iと冷却流体出口10oとの間に設けた熱
移動量調整部10Hによって、載置部10Aとアクセス
部10Bとの間における熱移動量、詳しくは冷却流体入
口10iの近傍へ向かう熱移動量を調整している。
は、載置プレート10のアクセス部10Bにおける冷却
流体入口10iと冷却流体出口10oとの間に設けた熱
移動量調整部10Hによって、載置部10Aとアクセス
部10Bとの間における熱移動量、詳しくは冷却流体入
口10iの近傍へ向かう熱移動量を調整している。
【0048】すなわち、熱移動量調整部10Hによって
熱移動の経路および量を調整し、前述した低温な領域の
拡大に要する時間、および低温な領域の範囲(パターン)
を適当にコントロールすることにより、載置部10Aに
温度分布の不均一が発生することを可及的に防止してい
る。
熱移動の経路および量を調整し、前述した低温な領域の
拡大に要する時間、および低温な領域の範囲(パターン)
を適当にコントロールすることにより、載置部10Aに
温度分布の不均一が発生することを可及的に防止してい
る。
【0049】ここで、上述した熱移動量調整部10Hに
おける熱の移動量は、載置プレート10に対して供給/
排出される冷却流体の温度(低温側/高温側)や、載置プ
レート10の形状(大きさ)および処理温度等、様々な条
件に基づいて適宜に設定されるものであって、言い換え
れば適宜に設定し得るものである。
おける熱の移動量は、載置プレート10に対して供給/
排出される冷却流体の温度(低温側/高温側)や、載置プ
レート10の形状(大きさ)および処理温度等、様々な条
件に基づいて適宜に設定されるものであって、言い換え
れば適宜に設定し得るものである。
【0050】すなわち、熱移動量調整部10Hを構成す
る密閉中空部10hの大きさ(容量)や、隔壁10wある
いは隔壁10xの肉厚を変える等の手段によって、熱移
動量調整部10Hにおける熱の移動量を任意に調整する
ことが可能である。
る密閉中空部10hの大きさ(容量)や、隔壁10wある
いは隔壁10xの肉厚を変える等の手段によって、熱移
動量調整部10Hにおける熱の移動量を任意に調整する
ことが可能である。
【0051】また、上述した実施例では、隔壁10wと
隔壁10xと密閉中空部10hとから熱移動量調整部1
0Hを構成しているが、上記密閉中空部に適宜な断熱材
等を充填し、上記断熱材の材質等によって熱の移動量を
調整するよう構成することも可能である。
隔壁10xと密閉中空部10hとから熱移動量調整部1
0Hを構成しているが、上記密閉中空部に適宜な断熱材
等を充填し、上記断熱材の材質等によって熱の移動量を
調整するよう構成することも可能である。
【0052】さらに、熱移動量調整部の全体を無垢のブ
ロックから構成することも可能であり、このような構成
では熱移動量調整部を構成するブロックの体積(容量)を
調整することで熱の移動量を調整することができる。
ロックから構成することも可能であり、このような構成
では熱移動量調整部を構成するブロックの体積(容量)を
調整することで熱の移動量を調整することができる。
【0053】なお、図1〜図3に示した実施例において
は、温度制御対象物としてのウェハWを加熱/冷却する
温度調整装置を例示しているが、ウェハW以外の様々な
温度制御対象物に対して加熱/冷却を実施する温度調整
装置に対しても、本発明を極めて有効に適応し得ること
は言うまでもない。
は、温度制御対象物としてのウェハWを加熱/冷却する
温度調整装置を例示しているが、ウェハW以外の様々な
温度制御対象物に対して加熱/冷却を実施する温度調整
装置に対しても、本発明を極めて有効に適応し得ること
は言うまでもない。
【図1】(a)および(b)は本発明に関わる温度調整装置
を示す平面図および側面図。
を示す平面図および側面図。
【図2】図1に示した温度調整装置の断面平面図。
【図3】図1に示した温度調整装置の断面側面図。
【図4】(a)および(b)は従来の温度調整装置を示す平
面図および側面図。
面図および側面図。
【図5】従来の温度調整装置を示す断面平面図。
【図6】従来の温度調整装置を示す断面側面図。
1…温度調整装置、 10…載置プレート、 10A…ワーク載置部、 10B…冷却流体アクセス部、 10i…冷却流体入口、 10o…冷却流体出口、 10v…分岐供給流路、 10c…流路、 10H…熱移動量調整部、 11…ヒータ(加熱手段)、 W…ウェハ(温度制御対象物)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F046 KA04 KA10 5H323 AA05 BB01 BB11 CA06 CB01 CB44 DA04
Claims (3)
- 【請求項1】 内部に冷却流体を流すための流路を有す
る載置プレートと、前記載置プレートを加熱するための
加熱手段とを備え、前記載置プレートに載置した温度制
御対象物に対して加熱と冷却とを実施する温度調整装置
であって、 前記温度制御対象物の載置されるワーク載置部と、前記
ワーク載置部の一方に突設された冷却流体アクセス部と
を備え、前記流路を前記ワーク載置部と前記冷却流体ア
クセス部とを通る中心軸線を挟んで対称に形成した載置
プレートを具備し、 前記載置プレートの前記冷却流体アクセス部に、冷却流
体を供給する1つの冷却流体入口と、冷却流体を排出す
る1つの冷却流体出口とを、前記載置プレートの中心軸
線上に配置して成ることを特徴とする温度調整装置。 - 【請求項2】 前記載置プレートの前記冷却流体アクセ
ス部に、前記冷却流体入口から供給された冷却流体を前
記載置プレートの中心軸線を挟んで位置する流路に導入
させる分岐供給流路を形成して成ることを特徴とする請
求項1記載の温度調整装置。 - 【請求項3】 前記載置プレートの前記冷却流体アクセ
ス部における、前記冷却流体入口と前記冷却流体出口と
の間に、前記ワーク載置部と前記流体アクセス部との間
における、熱の移動量を調整する熱移動量調整部を設け
たことを特徴とする請求項1または請求項2記載の温度
調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001180419A JP2002373025A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 温度調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001180419A JP2002373025A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 温度調整装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002373025A true JP2002373025A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19020841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001180419A Pending JP2002373025A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 温度調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002373025A (ja) |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001180419A patent/JP2002373025A/ja active Pending
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