JP2010016225A - 温度調節機構および温度調節機構を用いた半導体製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却ジャケット6は、冷却流路61と、ヒートレーン62とを備える。ヒートレーン62は、受熱部63と、放熱部64と、その間を折り返しながら往復する環状の細管に2相凝縮性作動流体(以下、作動液と称する)を封入して構成される。放熱部64は冷却流路61で冷却される部分、受熱部63は放熱部64より温度が高い部分である。受熱部63では熱を受け作動液が核沸騰により自励振動し、循環しながら顕熱を輸送する。また、受熱部63では液相が熱を吸収し気相へ相が転移し、放熱部64では気相が熱を放し冷却され凝縮し液相へ相が転移し、気液の相転移により潜熱を輸送する。受熱部63と放熱部64の間で熱の輸送が行われ、短時間で温度を均一にする。
【選択図】図2
Description
半導体製造工程の処理が可能な処理容器の、該処理容器の被処理対象物を収容する空間を囲む部材に接する温度調節機構であって、
前記被処理対象物を収容する空間の外面の方向に沿って配置される環状の細管と、
前記環状の細管に封入された気体と液体との2相凝縮性作動流体と、
を備えることを特徴とする。
該環状の細管の少なくとも1部分に接して熱交換器を備える
ことを特徴とする。
前記部材は、前記プラズマを前記処理容器に封止し、該プラズマを挟んで前記被処理対象物と対向する板状部材である
ことを特徴とする。
前記板状部材の周縁部近傍に前記熱交換器を備える
ことを特徴とする。
前記板状部材の中心から外周に向かう方向に沿って前記熱交換器を備える
ことを特徴とする。
前記部材は、該処理容器の被処理対象物を収容する空間にあって、前記プラズマ処理に用いるガスを該被処理対象物に向かって導入するシャワープレートであり、
該シャワープレートの内部に前記環状の細管と、前記プラズマ処理に用いるガスのガス通路を備える
ことを特徴とする。
上記第1の観点にかかる温度調節機構を備えることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。図1は、本発明の実施の形態に係る半導体製造装置であるプラズマ処理装置の構成概略図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る温度調節機構である冷却ジャケットの構成図である。図2では説明の為に、冷却ジャケットの一部分について(部分60aのみ)内部の様子を示す。
図3は、本発明の実施の形態1に係る温度調節機構である冷却ジャケットの構成図である。図3では説明の為に、冷却ジャケットの一部分について(部分65aのみ)内部の様子を示す。冷却ジャケット6を備える半導体製造装置は、図1に示すプラズマ処理装置1を用いており、冷却ジャケット6の構造以外は、実施の形態1に示した通りである。
図4は、本発明の実施の形態2にかかる温度調節機構である保持リングの構成図である。図4(a)は誘電体窓3側から見た平面図、図4(b)は図4(a)の囲み部分Kの内部の様子を示す図、図4(c)は保持リング2aの一部分について(複数に分割した部分の部分20aのみ)の斜視図を示す。保持リング2aを備える半導体製造装置は、図1に示すプラズマ処理装置1を用いており、基本的な構造は、実施の形態1と同じである。
図5は、本発明の実施の形態に係る半導体製造装置であるプラズマ処理装置の変形例を示す構成概略図である。図6(a)は、本発明の実施の形態3に係る温度調節機構である下段シャワープレートの構成図であり、図5に示すプラズマ処理装置51に備えた下段シャワープレート10を処理容器2側から見た平面図を示す。図6(b)は図6(a)の部分拡大図で、誘電体窓3から見た図である。図6(c)は図6(a)のM−M線断面図、図6(d)は図6(a)のN−N線断面図を示す。
2 処理容器(チャンバ)
2a 保持リング
3 誘電体窓
4 アンテナ
5 導波管
6 冷却ジャケット
10 下段シャワープレート
21、62、67、105 ヒートレーン
22a、22b、63、
68、100a 受熱部(蒸発部)
23、64、69、100b 放熱部(凝縮部)
24、61、66、106 冷却流路
W 被処理基板
Claims (13)
- 半導体製造工程の処理が可能な処理容器の、該処理容器の被処理対象物を収容する空間を囲む部材に接する温度調節機構であって、
前記被処理対象物を収容する空間の外面の方向に沿って配置される環状の細管と、
前記環状の細管に封入された気体と液体との2相凝縮性作動流体と、
を備えることを特徴とする温度調節機構。 - 前記環状の細管は蛇行して設置され、
該環状の細管の少なくとも1部分に接して熱交換器を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の温度調節機構。 - 前記熱交換器と前記被処理対象物を収容する空間との最小の距離は、少なくとも前記熱交換器の前記最小の距離の範囲における、前記環状の細管と前記被処理対象物を収容する空間との距離よりも大きい、ことを特徴とする請求項2に記載の温度調節機構。
- 前記被処理対象物を収容する空間を囲む部材に接する温度調節機構を複数の部分に分割した該部分ごとに、それぞれ独立の前記環状の細管を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の温度調節機構。
- 前記温度調節機構を複数の部分に分割した該部分ごとに、それぞれ独立に設定された温度で温度調節が可能であることを特徴とする請求項4に記載の温度調節機構。
- 前記温度調節機構を複数の部分に分割した該部分ごとに、前記環状の細管に接して前記熱交換器を備えることを特徴とする請求項4または5に記載の温度調節機構。
- 前記半導体製造工程の処理はプラズマ処理であって、
前記部材は、前記プラズマを前記処理容器に封止し、該プラズマを挟んで前記被処理対象物と対向する板状部材である
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の温度調節機構。 - 前記板状部材の、前記処理容器の外側に向かう面の側に、前記環状の細管を備えることを特徴とする請求項7に記載の温度調節機構。
- 前記環状の細管を、前記板状部材の中心と外周との間を折り返して蛇行するように配置させ、
前記板状部材の周縁部近傍に前記熱交換器を備える
ことを特徴とする請求項8に記載の温度調節機構。 - 前記環状の細管を、前記板状部材の中心から外周に向かう線を横切って折り返して蛇行するように配置させ、
前記板状部材の中心から外周に向かう方向に沿って前記熱交換器を備える
ことを特徴とする請求項8に記載の温度調節機構。 - 前記板状部材の主面の延長方向の周囲に、前記気体と液体との2相凝縮性作動流体を封入した環状の細管を備えることを特徴とする請求項7ないし10のいずれか1項に記載の温度調節機構。
- 前記半導体製造工程の処理はプラズマ処理であって、
前記部材は、該処理容器の被処理対象物を収容する空間にあって、前記プラズマ処理に用いるガスを該被処理対象物に向かって導入するシャワープレートであり、
該シャワープレートの内部に前記環状の細管と、前記プラズマ処理に用いるガスのガス通路を備える
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の温度調節機構。 - 請求項1ないし12のいずれか1項に記載の温度調節機構を備えることを特徴とする半導体製造装置。
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