JP2010135447A - Cooling block and substrate treatment apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置に関するもので、より詳細には、熱電素子を含む冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a cooling block and a substrate processing apparatus including the same, and more particularly to a cooling block including a thermoelectric element and a substrate processing apparatus including the same.
半導体ウエハーまたは液晶基板にプラズマ処理を実施する過程を説明すると、まず、基板収納装置（以下、“カセット”という。）に多数積載された半導体ウエハーまたは液晶基板（以下、“基板”という。）を運送ロボットによって搬入または搬出させる。すなわち、真空と大気圧を循環するロードラックチャンバー（Ｌｏａｄ Ｌｏｃｋ Ｃｈａｍｂｅｒ）内に基板を搬入させ、前記ロードラックチャンバーの内部が真空状態になるようにポンピングを実施し、真空状態にした後、移送手段の作動によって基板を搬送チャンバーに移動させる。 The process of performing plasma treatment on a semiconductor wafer or a liquid crystal substrate will be described. First, a large number of semiconductor wafers or liquid crystal substrates (hereinafter referred to as “substrates”) loaded on a substrate storage device (hereinafter referred to as “cassette”). Carry in or out with a transport robot. That is, a substrate is loaded into a load rack chamber that circulates vacuum and atmospheric pressure, pumping is performed so that the inside of the load rack chamber is in a vacuum state, and after the vacuum state is reached, transfer means The substrate is moved to the transfer chamber by the operation of.
基板が移送された搬送チャンバーは、真空状態を維持する多数の工程チャンバーと連通されており、前記搬送チャンバーは、それぞれの工程チャンバーに移送手段を通して搬入及び搬出を実施する。ここで、それぞれの工程チャンバーに搬入された基板は、下部電極の上部に位置した積載台上に置かれるようになり、上部電極の下部に形成された微細穴を通して工程ガスが流入し、流入したガスで外部の電源を受けた上・下部電極によって電気放電を起こし、基板の表面にプラズマ工程を進行するようになる。 The transfer chamber to which the substrate has been transferred communicates with a number of process chambers that maintain a vacuum state, and the transfer chamber carries in and out of each process chamber through transfer means. Here, the substrates carried into the respective process chambers are placed on a loading table located above the lower electrode, and the process gas flows in through the micro holes formed in the lower part of the upper electrode. An electric discharge is caused by the upper and lower electrodes that receive an external power source with a gas, and a plasma process proceeds on the surface of the substrate.
ここで、上述した工程チャンバー内でプラズマ工程を処理するとき、基板が定着された下部電極及びプラズマに直接露出される上部電極の温度が上昇するので、これに対する対策が必要である。
本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的は、チャンバー内部の温度を正確に調節できる冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。 The present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cooling block capable of accurately adjusting the temperature inside the chamber and a substrate processing apparatus including the same.
本発明の他の目的は、上部電極または下部電極の温度を正確に調節できる冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a cooling block capable of accurately adjusting the temperature of the upper electrode or the lower electrode and a substrate processing apparatus including the same.
本発明の更に他の目的は、上部電極または下部電極の温度分布を均一にできる冷却ブロック及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a cooling block capable of making the temperature distribution of the upper electrode or the lower electrode uniform and a substrate processing apparatus including the same.
本発明の更に他の目的は、下記の詳細な説明及び添付された図面を通して一層明確になるだろう。 Further objects of the present invention will become more apparent through the following detailed description and the accompanying drawings.
本発明によると、冷却ブロックは、冷媒が流出入する流入口及び流出口と、前記流入口及び前記流出口と連通され、冷媒が流れる複数の冷媒流路とを備える冷却プレートと；複数の熱電素子を含み、前記冷却プレートの温度を調節する冷却部材とを含む。 According to the present invention, the cooling block includes a cooling plate including an inlet and an outlet through which refrigerant flows in and out, and a plurality of refrigerant channels that are in communication with the inlet and the outlet and through which the refrigerant flows; And a cooling member for adjusting the temperature of the cooling plate.
前記冷却部材は、前記冷媒流路の外側に提供され、前記冷媒流路と熱接触することができる。 The cooling member is provided outside the refrigerant flow path and can be in thermal contact with the refrigerant flow path.
本発明によると、基板処理装置は、基板に対する工程が行われる内部空間を提供するチャンバーと、前記チャンバー内の上部に提供される上部電極と、前記上部電極と対向するように前記チャンバーの内部に配置され、前記基板が置かれ、前記上部電極と一緒に前記チャンバーの内部に電界を形成する下部電極とを含み、前記下部電極は、冷媒が流出入する流入口及び流出口と、前記流入口及び前記流出口と連通され、冷媒が流れる複数の冷媒流路とを備える冷却プレートと；複数の熱電素子を含み、前記冷却プレートの温度を調節する冷却部材とを含む。 According to the present invention, the substrate processing apparatus includes a chamber that provides an internal space in which a process is performed on the substrate, an upper electrode provided in an upper portion of the chamber, and an interior of the chamber so as to face the upper electrode. And a lower electrode that forms an electric field inside the chamber together with the upper electrode, the lower electrode including an inlet and an outlet through which a refrigerant flows in and out, and the inlet And a cooling plate that is in communication with the outlet and includes a plurality of refrigerant flow paths through which the refrigerant flows; and a cooling member that includes a plurality of thermoelectric elements and adjusts the temperature of the cooling plate.
前記各冷媒流路は、一端が前記流入口と連結され、他端が前記流出口と連結された複数の冷却ラインを含み、前記装置は、それぞれの前記冷却ライン上に設置された流量調節バルブと、前記流量調節バルブに連結され、前記冷却プレートの温度によって前記流量調節バルブを制御する制御器とを含むことができる。
また、前記流入口上にはメッシュが提供される。
Each refrigerant flow path includes a plurality of cooling lines having one end connected to the inflow port and the other end connected to the outflow port, and the device is a flow control valve installed on each cooling line. And a controller connected to the flow control valve and controlling the flow control valve according to a temperature of the cooling plate.
A mesh is provided on the inlet.
本発明によると、チャンバー内部の温度を正確に調節することができる。特に、上部電極または下部電極の温度を正確に調節することができる。また、上部電極または下部電極の温度分布を均一にすることができる。 According to the present invention, the temperature inside the chamber can be accurately adjusted. In particular, the temperature of the upper electrode or the lower electrode can be adjusted accurately. Further, the temperature distribution of the upper electrode or the lower electrode can be made uniform.
以下、本発明の好適な実施例を添付された図１乃至図３に基づいて一層詳細に説明する。本発明の実施例は多様な形態に変形可能であり、本発明の範囲は、以下で説明する実施例に限定されるものとして解析されてはならない。本実施例は、当該発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明を一層詳細に説明するために提供されるものである。したがって、図面には、一層明確な説明を強調するために、各要素の形状が誇張されて図示される。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be analyzed as being limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain the present invention in more detail to those who have ordinary knowledge in the technical field to which the invention pertains. Accordingly, the shape of each element is exaggerated in the drawings to emphasize a clearer description.
以下では、プラズマを用いる工程を例に挙げて説明するが、本発明の技術的思想及び範囲がこれに限定されることはなく、本発明は、チャンバー内部の温度を調節する必要のある多様な半導体製造装置に応用可能である。 In the following, the process using plasma will be described as an example, but the technical idea and scope of the present invention are not limited to this, and the present invention is not limited to this. It can be applied to semiconductor manufacturing equipment.
図１は、本発明に係る基板処理装置を概略的に示した正面図である。 FIG. 1 is a front view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention.
図１に示すように、基板処理装置は、内部で工程処理が行われる工程チャンバー１０と、上述した工程チャンバー１０内の上部に設けられ、工程ガスが流入する上部電極２０と、上部電極２０と対向した下側に設けられ、基板（図示せず）が置かれる下部電極３０とを含む。 As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus includes a process chamber 10 in which process processing is performed, an upper electrode 20 into which the process gas flows, an upper electrode 20 provided in an upper part of the process chamber 10 described above, And a lower electrode 30 provided on the lower side opposite to the substrate (not shown).
下部電極３０は、最下部に位置したベースプレート３２と、前記ベースプレートの上面に積載された絶縁板３４と、上述した絶縁板３４の上面に積載された冷却ブロック４０と、上述した冷却ブロック４０の上面に積載された電極３６とを含んで構成され、上述した下部電極３０の外壁と上部領域には、プラズマから保護する絶縁体がそれぞれ取り囲まれている。ここで、上述した冷却ブロック４０は、電極３６が一定の温度に維持されるように温度を低下させる機能をする。 The lower electrode 30 includes a base plate 32 positioned at the bottom, an insulating plate 34 stacked on the upper surface of the base plate, a cooling block 40 stacked on the upper surface of the insulating plate 34, and an upper surface of the cooling block 40 described above. The outer wall and the upper region of the lower electrode 30 described above are surrounded by insulators that protect from plasma, respectively. Here, the cooling block 40 described above functions to lower the temperature so that the electrode 36 is maintained at a constant temperature.
図２は、図１の冷却ブロック４０を概略的に示した図である。図２に示すように、冷却ブロック４０は、冷却プレート４２及び冷却プレート４２に形成された冷媒流路を含む。冷媒流路の一端は供給ユニット５０に連結され、供給ユニット５０は、冷媒流路の一端を通して冷却プレート４２の内部に冷媒を供給する。冷媒は、冷媒流路の一端を通して冷却プレート４２の内部に流入し、冷媒流路の他端を通して冷却プレート４２の外部に流出する。 FIG. 2 schematically shows the cooling block 40 of FIG. As shown in FIG. 2, the cooling block 40 includes a cooling plate 42 and a coolant channel formed in the cooling plate 42. One end of the coolant channel is connected to the supply unit 50, and the supply unit 50 supplies the coolant to the inside of the cooling plate 42 through one end of the coolant channel. The refrigerant flows into the cooling plate 42 through one end of the refrigerant flow path, and flows out of the cooling plate 42 through the other end of the refrigerant flow path.
供給ユニット５０は、チラー（ｃｈｉｌｌｅｒ）に連結された供給ライン５２及び供給ライン５２上に形成されたメッシュ５４を含む。供給ライン５２は、冷媒流路の一端に連結され、既に設定された温度で冷却された冷媒を冷媒流路に供給し、メッシュ５４は、供給ライン５２の内部に流れる冷媒の流動を助ける。 The supply unit 50 includes a supply line 52 connected to a chiller and a mesh 54 formed on the supply line 52. The supply line 52 is connected to one end of the refrigerant flow path, and supplies the refrigerant cooled at a preset temperature to the refrigerant flow path. The mesh 54 assists the flow of the refrigerant flowing inside the supply line 52.
一方、冷媒流路は、供給ライン５２と連結された冷媒流路の一端から冷媒流路の他端にまで延長された複数の冷却ライン４４を含む。各冷却ライン４４は、冷却プレート４２の内部に互いに並んで配置され、各冷却ライン４４の内部には冷媒が流れる。各冷却ライン４４は、内部の冷媒を通して冷却プレート４２の温度を調節する。 On the other hand, the refrigerant flow path includes a plurality of cooling lines 44 extending from one end of the refrigerant flow path connected to the supply line 52 to the other end of the refrigerant flow path. The cooling lines 44 are arranged side by side inside the cooling plate 42, and the refrigerant flows through the cooling lines 44. Each cooling line 44 adjusts the temperature of the cooling plate 42 through the internal refrigerant.
それぞれの冷却ライン４４上には、熱電モジュール４６及び流量調節バルブ４８が設置される。それぞれの流量調節バルブ４８は、冷却ライン４４に流れる冷媒の流量を調節する。図２に示すように、複数の冷却ライン４４は、供給ライン５２と連結される冷却プレート４２の中央から上下に等間隔を有して配置される。このとき、冷却プレート４２の中央に配置された冷却ライン４４は、供給ライン５２の近くに配置されるので、相対的に高い圧力によって冷媒が供給され、冷却プレート４２の中央における冷却効率は高い。一方、冷却プレート４２の縁部に配置された冷却ライン４４は、供給ライン５２から遠く配置されるので、相対的に低い圧力によって冷媒が供給され、冷却プレート４２の縁部における冷却効率は低い。したがって、これを補完するために、冷却プレート４２の中央に配置された冷却ライン４４の流量を増加させ、冷却プレート４２の縁部に配置された冷却ライン４４の流量を減少させることができ、これは、流量調節バルブ４８の調節を通して制御可能である。 A thermoelectric module 46 and a flow control valve 48 are installed on each cooling line 44. Each flow rate adjustment valve 48 adjusts the flow rate of the refrigerant flowing through the cooling line 44. As shown in FIG. 2, the plurality of cooling lines 44 are arranged at equal intervals up and down from the center of the cooling plate 42 connected to the supply line 52. At this time, since the cooling line 44 arranged in the center of the cooling plate 42 is arranged near the supply line 52, the refrigerant is supplied by a relatively high pressure, and the cooling efficiency in the center of the cooling plate 42 is high. On the other hand, since the cooling line 44 arranged at the edge of the cooling plate 42 is arranged far from the supply line 52, the refrigerant is supplied by a relatively low pressure, and the cooling efficiency at the edge of the cooling plate 42 is low. Therefore, in order to compensate for this, the flow rate of the cooling line 44 arranged at the center of the cooling plate 42 can be increased, and the flow rate of the cooling line 44 arranged at the edge of the cooling plate 42 can be reduced. Can be controlled through adjustment of the flow control valve 48.
すなわち、冷却プレート４２の位置による温度偏差を感知し（冷却プレート４２上に別途のセンサーを設置し）、感知された温度によって流量調節バルブ４８を調節することができ、これを通して冷却プレート４２の温度偏差を均一に調節することができる。また、上記のような制御のための制御器（図示せず）をさらに備えることができる。一方、本実施例では、冷媒が流れる冷却ライン４４の内径をそれぞれ均一に示しているが、冷却ライン４４の内径を互いに異なるように変更し、冷媒の流量を調節することもできる。 That is, a temperature deviation due to the position of the cooling plate 42 is sensed (a separate sensor is installed on the cooling plate 42), and the flow rate adjusting valve 48 can be adjusted according to the sensed temperature. The deviation can be adjusted uniformly. Further, a controller (not shown) for the above control can be further provided. On the other hand, in this embodiment, the inner diameters of the cooling lines 44 through which the refrigerant flows are shown uniformly, but the inner diameters of the cooling lines 44 can be changed to be different from each other to adjust the flow rate of the refrigerant.
図３は、図２の熱電モジュール４６を概略的に示した図である。熱電モジュール４６は、冷却プレート４２の内部に設置され、冷却ライン４４の外周面と接して冷却ライン４４の内部に流れる冷媒の温度を調節する。 FIG. 3 schematically shows the thermoelectric module 46 of FIG. The thermoelectric module 46 is installed inside the cooling plate 42 and adjusts the temperature of the refrigerant flowing in the cooling line 44 in contact with the outer peripheral surface of the cooling line 44.
熱電モジュール４６は、複数の熱電素子Ｎ，Ｐを含む。各熱電素子Ｎ，Ｐは、ペルチェ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ ｅｆｆｅｃｔ）によって加熱または冷却される。ペルチェ効果とは、２個の互いに異なる金属からなる回路に電流が流れるとき、一側の接合部は冷却され、他の部位は加熱される現象を意味し、このとき、電流の方向を変えると、冷却及び加熱される方向が変わる。各熱電素子Ｎ，Ｐは、上下に並んで配置された絶縁板１６，１８と平行な方向に配列され、Ｎ型素子ＮとＰ型素子Ｐが交互に配置される。Ｎ型素子ＮとＰ型素子Ｐは、第１電熱板１２及び第２電熱板１４を通して互いに連結される。 The thermoelectric module 46 includes a plurality of thermoelectric elements N and P. Each thermoelectric element N, P is heated or cooled by a Peltier effect. The Peltier effect means a phenomenon in which when a current flows through a circuit made of two different metals, the junction on one side is cooled and the other part is heated. At this time, if the direction of the current is changed, The direction of cooling and heating changes. The thermoelectric elements N and P are arranged in a direction parallel to the insulating plates 16 and 18 arranged side by side, and the N-type elements N and the P-type elements P are alternately arranged. The N-type element N and the P-type element P are connected to each other through the first electric heating plate 12 and the second electric heating plate 14.
図３に示すように、第１電熱板１２は各熱電素子Ｎ，Ｐの上側に連結され、第２電熱板１４は各熱電素子Ｎ，Ｐの下側に連結される。第１電熱板１２の一側にはＮ型素子Ｎの上端が連結され、第１電熱板１２の他側にはＰ型素子Ｐの上端が連結される。第１電熱板１２の他側に連結されたＰ型素子Ｐの下端は第２電熱板１４の一側に連結され、第２電熱板１４の他側には新しいＮ型素子Ｎが連結される。絶縁板１６，１８と平行な方向に交互に配列された各熱電素子Ｎ，Ｐは、第１電熱板１２及び第２電熱板１４の反復によって互いに連結される。 As shown in FIG. 3, the first electric heating plate 12 is connected to the upper side of each thermoelectric element N, P, and the second electric heating plate 14 is connected to the lower side of each thermoelectric element N, P. The upper end of the N-type element N is connected to one side of the first electric heating plate 12, and the upper end of the P-type element P is connected to the other side of the first electric heating plate 12. The lower end of the P-type element P connected to the other side of the first electric heating plate 12 is connected to one side of the second electric heating plate 14, and a new N-type element N is connected to the other side of the second electric heating plate 14. . The thermoelectric elements N and P alternately arranged in the direction parallel to the insulating plates 16 and 18 are connected to each other by repetition of the first electric heating plate 12 and the second electric heating plate 14.
上述したように、第１電熱板１２及び第２電熱板１４は、ペルチェ効果によって冷却または加熱される。このとき、第１電熱板１２及び第２電熱板１４が容易に冷却または加熱されるためには、熱伝逹係数の高い物質を使用することが好ましい。 As described above, the first electric heating plate 12 and the second electric heating plate 14 are cooled or heated by the Peltier effect. At this time, in order to easily cool or heat the first electric heating plate 12 and the second electric heating plate 14, it is preferable to use a material having a high heat transfer coefficient.
一方、左側端に位置するＮ型素子Ｎの下端は左側端子１４ａに連結され、右側端に位置するＰ型素子Ｐの下端は右側端子１４ｂに連結される。左側端子１４ａ及び右側端子１４ｂには電源１９が連結される。したがって、各熱電素子Ｎ，Ｐ、第１及び第２電熱板１２，１４及び電源１９は、一つの閉回路を形成する。このとき、電源１９は、一方向に電流を印加する直流（ＤＣ）電源であることが好ましく、電源１９に連結された別途の制御器（図示せず）は、電源１９から印加される電流の方向を時計方向または反時計方向に転換することができる。 On the other hand, the lower end of the N-type element N located at the left end is connected to the left terminal 14a, and the lower end of the P-type element P located at the right end is connected to the right terminal 14b. A power source 19 is connected to the left terminal 14a and the right terminal 14b. Therefore, each thermoelectric element N, P, the first and second electrothermal plates 12, 14 and the power source 19 form one closed circuit. At this time, the power source 19 is preferably a direct current (DC) power source that applies a current in one direction, and a separate controller (not shown) connected to the power source 19 The direction can be changed clockwise or counterclockwise.
上部絶縁板１６は第１電熱板１２の上部に提供され、下部絶縁板１８は第２電熱板１４の下部に提供される。上部絶縁板１６及び下部絶縁板１８のうち何れか一つは、冷却ライン４４と接しており、冷却ライン４４の内部に流れる冷媒の温度を調節する。上部絶縁板１６及び下部絶縁板１８は絶縁材質である。 The upper insulating plate 16 is provided above the first electric heating plate 12, and the lower insulating plate 18 is provided below the second electric heating plate 14. One of the upper insulating plate 16 and the lower insulating plate 18 is in contact with the cooling line 44 and adjusts the temperature of the refrigerant flowing inside the cooling line 44. The upper insulating plate 16 and the lower insulating plate 18 are made of an insulating material.
一方、熱電モジュール４６では、上部絶縁板１６及び下部絶縁板１８を通して熱伝逹が行われるので、上部絶縁板１６及び下部絶縁板１８は、絶縁材質であると同時に、熱伝達係数の高い材質であることが好ましい。 On the other hand, in the thermoelectric module 46, heat transfer is performed through the upper insulating plate 16 and the lower insulating plate 18, so that the upper insulating plate 16 and the lower insulating plate 18 are made of an insulating material and a material having a high heat transfer coefficient. Preferably there is.
以下、熱電モジュール４６を通して冷却ライン４４内の冷媒の温度を調節する方法を説明する。以下では、第１電熱板１２が冷却ライン４４と接している場合を説明する。 Hereinafter, a method of adjusting the temperature of the refrigerant in the cooling line 44 through the thermoelectric module 46 will be described. Hereinafter, a case where the first electric heating plate 12 is in contact with the cooling line 44 will be described.
まず、電源１９から時計方向（実線方向）に電流を印加すると、印加された電流は、左側端子１４ａを通してＮ型素子Ｎに印加され、第１電熱板１２を通してＰ型素子Ｐに印加され、第２電熱板１４を通してＮ型素子Ｎに印加される。このような一連の動作を通して電流が流れる。 First, when a current is applied clockwise from the power source 19 (solid line direction), the applied current is applied to the N-type element N through the left terminal 14a, applied to the P-type element P through the first electric heating plate 12, It is applied to the N-type element N through the two electrothermal plates 14. A current flows through such a series of operations.
第１電熱板１２を基準にしたとき、電流はＮ型素子ＮからＰ型素子Ｐに流れ、ペルチェ効果によって第１電熱板１２は冷却される。そして、第２電熱板１４を基準にしたとき、電流はＰ型素子ＰからＮ型素子Ｎに流れ、ペルチェ効果によって第２電熱板１４は加熱される。したがって、第１電熱板１２は、冷却ライン４４の熱を上部絶縁板１６を通して吸収し（実線方向）、第２電熱板１４は、熱を下部絶縁板１８を通して冷却プレート４２の外部に放出する（実線方向）。その結果、冷却ライン４４の内部を流れる冷媒は冷却される。 When the first electric heating plate 12 is used as a reference, current flows from the N-type element N to the P-type element P, and the first electric heating plate 12 is cooled by the Peltier effect. When the second electrothermal plate 14 is used as a reference, current flows from the P-type element P to the N-type element N, and the second electrothermal plate 14 is heated by the Peltier effect. Therefore, the first electric heating plate 12 absorbs the heat of the cooling line 44 through the upper insulating plate 16 (solid line direction), and the second electric heating plate 14 releases the heat to the outside of the cooling plate 42 through the lower insulating plate 18 ( Solid line direction). As a result, the refrigerant flowing inside the cooling line 44 is cooled.
一方、上述したように、冷却プレート４２の中央における冷却効率が高い反面、冷却プレート４２の縁部における冷却効率が低いが、これは、熱電モジュール４６を用いて補完することができる。すなわち、冷却プレート４２の縁部は冷却プレート４２の中央に比べて冷却効率が相対的に低いので、冷却プレート４２の縁部に配置された冷却ライン４４を冷却プレート４２の中央に配置された冷却ライン４４より低い温度で冷却させることで、冷却プレート４２の縁部に該当する冷却効率を高めることができる。これは、熱伝逹率が温度差に比例するためである。 On the other hand, as described above, although the cooling efficiency at the center of the cooling plate 42 is high, the cooling efficiency at the edge of the cooling plate 42 is low, but this can be supplemented by using the thermoelectric module 46. That is, since the cooling plate 42 has a cooling efficiency relatively lower than that of the center of the cooling plate 42, the cooling line 44 arranged at the edge of the cooling plate 42 is cooled at the center of the cooling plate 42. Cooling at a temperature lower than that of the line 44 can increase the cooling efficiency corresponding to the edge of the cooling plate 42. This is because the heat transfer rate is proportional to the temperature difference.
すなわち、冷却プレート４２の位置による温度偏差を感知し（冷却プレート４２上に別途のセンサーを設置し）、感知された温度によって冷却ライン４４の冷却温度を調節することができ、これを通して冷却プレート４２の温度偏差を均一に調節することができる。また、上記のような制御のための制御器（図示せず）をさらに備えることができる。 That is, a temperature deviation due to the position of the cooling plate 42 is sensed (a separate sensor is installed on the cooling plate 42), and the cooling temperature of the cooling line 44 can be adjusted according to the sensed temperature. The temperature deviation can be adjusted uniformly. Further, a controller (not shown) for the above control can be further provided.
一方、本実施例では、冷却ライン４４内の冷媒を冷却する場合のみを説明しているが、必要によっては冷却プレート４２を加熱する必要がある。この場合、電源１９から反時計方向（点線方向）に電流を印加すると、第１電熱板１２を基準にしたとき、電流はＰ型素子ＰからＮ型素子Ｎに流れ、ペルチェ効果によって第１電熱板１２は加熱される。そして、第２電熱板１４を基準にしたとき、電流はＮ型素子ＮからＰ型素子Ｐに流れ、ペルチェ効果によって第２電熱板１４は冷却される。したがって、第２電熱板は、下部絶縁板１８を通して外部の熱を吸収し（点線方向）、第１電熱板１２は、熱を上部絶縁板１６を通して冷却ライン４４に伝達する（点線方向）。その結果、冷却ライン４４の内部に流れる冷媒は加熱される。 On the other hand, in this embodiment, only the case where the refrigerant in the cooling line 44 is cooled has been described, but it is necessary to heat the cooling plate 42 if necessary. In this case, when a current is applied from the power source 19 in the counterclockwise direction (dotted line direction), the current flows from the P-type element P to the N-type element N with respect to the first heating plate 12, and the first electric heating is performed by the Peltier effect. The plate 12 is heated. When the second electrothermal plate 14 is used as a reference, current flows from the N-type element N to the P-type element P, and the second electrothermal plate 14 is cooled by the Peltier effect. Therefore, the second electric heating plate absorbs external heat through the lower insulating plate 18 (dotted line direction), and the first electric heating plate 12 transmits the heat to the cooling line 44 through the upper insulating plate 16 (dotted line direction). As a result, the refrigerant flowing inside the cooling line 44 is heated.
本発明を好適な各実施例に基づいて詳細に説明したが、これと異なる形態の実施例も可能である。したがって、以下に記載された特許請求の範囲の技術的思想と範囲は、好適な各実施例に限定されるものでない。 Although the present invention has been described in detail on the basis of preferred embodiments, other embodiments may be possible. Therefore, the technical idea and scope of the claims described below are not limited to the preferred embodiments.
１０ 工程チャンバー
２０ 上部電極
３０ 下部電極
３２ ベースプレート
３４ 絶縁板
３６ 電極
４０ 冷却ブロック
４２ 冷却プレート
４４ 冷却ライン
４６ 熱電モジュール
４８ 流量調節バルブ
５０ 供給ユニット
５２ 供給ライン
５４ メッシュ
10 process chamber 20 upper electrode 30 lower electrode 32 base plate 34 insulating plate 36 electrode 40 cooling block 42 cooling plate 44 cooling line 46 thermoelectric module 48 flow control valve 50 supply unit 52 supply line 54 mesh
Claims (6)
複数の熱電素子を含み、前記冷却プレートの温度を調節する冷却部材と；を含むことを特徴とする冷却ブロック。 A cooling plate comprising an inlet and an outlet through which refrigerant flows in and out, and a plurality of refrigerant channels that are in communication with the inlet and the outlet and through which the refrigerant flows;
A cooling member that includes a plurality of thermoelectric elements and that adjusts the temperature of the cooling plate.
前記チャンバー内の上部に提供される上部電極と；
前記上部電極と対向するように前記チャンバーの内部に配置され、前記基板が置かれ、前記上部電極と一緒に前記チャンバーの内部に電界を形成する下部電極と；を含み、
前記下部電極は、
冷媒が流出入する流入口及び流出口と、前記流入口及び前記流出口と連通され、冷媒が流れる複数の冷媒流路とを備える冷却プレートと；
複数の熱電素子を含み、前記冷却プレートの温度を調節する冷却部材と；を含むことを特徴とする基板処理装置。 A chamber providing an internal space in which a process is performed on the substrate;
An upper electrode provided on top in the chamber;
A lower electrode disposed inside the chamber so as to face the upper electrode, the substrate is placed, and forms an electric field in the chamber together with the upper electrode;
The lower electrode is
A cooling plate comprising an inlet and an outlet through which refrigerant flows in and out, and a plurality of refrigerant channels that are in communication with the inlet and the outlet and through which the refrigerant flows;
A cooling member that includes a plurality of thermoelectric elements and that adjusts the temperature of the cooling plate.
前記装置は、
それぞれの前記冷却ライン上に設置された流量調節バルブと；
前記流量調節バルブに連結され、前記冷却プレートの温度によって前記流量調節バルブを制御する制御器と；を含むことを特徴とする請求項３または４に記載の基板処理装置。 Each refrigerant flow path includes a plurality of cooling lines having one end connected to the inlet and the other end connected to the outlet.
The device is
A flow control valve installed on each said cooling line;
5. The substrate processing apparatus according to claim 3, further comprising: a controller that is connected to the flow rate adjusting valve and controls the flow rate adjusting valve according to a temperature of the cooling plate.
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