JP3778204B2 - ウェハ温度調整装置及びウェハ温度調整方法 - Google Patents
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Description
この発明にかかるウェハ温度調整装置の第2の態様(10E)は、第1の態様にかかるウェハ温度調整装置であって、前記吹き出し口(3a)と吸い込み口(3b)とは複数設けられ、相互に対となって配置される。
この発明にかかるウェハ温度調整方法の第2の態様(10E)は、第1の態様にかかるウェハ温度調整方法であって、前記吹き出し口(3a)と吸い込み口(3b)とは複数設けられ、相互に対となって配置される。
また、吸い込み口から流体を排出することによって、平面と反対側のウェハの表面に触れることなく、吹き出し口から供給された流体によってウェハが過剰に浮上することを防止できる。また吹き出し口での差圧を高めることができるので、流体による支持の剛性を高めることができる。
この発明にかかるウェハ温度調整装置及びウェハ温度調整方法の第2の態様によれば、ウェハの温度分布を均一にしやすい。
図1は本発明の第1の実施の形態にかかるウェハ温度調整装置10Aの構成を、温度調整の対象となる半導体ウェハWと共に例示する、概念的な断面図である。ウェハ温度調整装置10Aは、冷却部1、熱電素子群2、温調プレート3を備えており、この順に積層されている。
半導体ウェハWを平面3cの上方で安定して支持するためには、半導体ウェハWに対して働く力に対するギャップの変化を小さくすることが望ましい。換言すれば、流体によるガスバネの剛性を高めることが望ましい。
本実施の形態では平面3cに平行な方向での半導体ウェハWの安定性を、突起44,45を設けずに改善する技術を提案する。
半導体ウェハWを支持する流体として、気体のみならず液体を採用することができる。時に液体は、その熱伝導率が気体よりも高いため、温調プレート3による半導体ウェハWの温度調整をより迅速にできる。あるいは両者間のギャップを広げても温度調整を迅速にできる。
図9は本発明の第5の実施の形態にかかるウェハ温度調整装置10Cの構成を、温度調整の対象となる半導体ウェハWと共に例示する、概念的な断面図である。ウェハ温度調整装置10Aと比較して吹き出し口3aが複数設けられている。また平面3c上に突起41,42,43が追加して設けられている。更にリフトピン53が追加して設けられている。
第4の実施の形態で説明したように、液体が介在することにより、半導体ウェハWと平面3cとの間のギャップが大きくても両者間の熱伝導は良好となる。よって必ずしも、液体が半導体ウェハWに与える力で半導体ウェハWを支持せず、本実施の形態のように突起41,42,43で支持しても、半導体ウェハWの温度調整効率を高めることができる。
図11は本発明の第7の実施の形態にかかるウェハ温度調整装置10Eの構成を、温度調整の対象となる半導体ウェハWと共に例示する、概念的な断面図である。ウェハ温度調整装置10Eは、ウェハ温度調整装置10Aと同様に冷却部1、熱電素子群2、温調プレート3を備えている。
第7の実施の形態に示されたように、吹き出し口3aのみならず、吸い込み口3bをも設けた場合には、突起41,42,43を設けることなく、半導体ウェハWを平面3cの上方に支持することも可能である。
2 熱電素子群
3a 吹き出し口
3b 吸い込み口
3c 平面
10A,10B,10C,10D,10E ウェハ温度調整装置
21,22,23,24 熱電素子
41,42,43 突起
W 半導体ウェハ
Claims (16)
- 平面(3c)と、
前記平面を所定の温度に設定する温度設定部(1,2)と、
前記平面において設けられて流体(F10,F11,F12:F1)を供給する少なくとも一つの吹き出し口(3a)と、
前記平面において前記流体を排出する少なくとも一つの吸い込み口(3b)と
を備え、前記平面の上方でウェハ(W)を浮上させるウェハ温度調整装置(10A,10B,10C,10D,10E)。 - 前記吹き出し口(3a)と吸い込み口(3b)とは複数設けられ、相互に対となって配置される、請求項1記載のウェハ温度調整装置(10E)。
- 前記流体を送出する元圧よりも前記吹き出し口における前記流体の圧力が小さい、請求項1又は請求項2のいずれか一つに記載のウェハ温度調整装置(10A,10B)。
- 前記元圧と前記吹き出し口における前記流体の圧力との差圧(ΔP)で前記流体の流量(Q)を除した値(1/R)に前記流体の粘性率(μ)を乗じて得られるパラメタ(μ/R)が1.0×10-12よりも小さい、請求項3記載のウェハ温度調整装置(10A,10B)。
- 前記平面(3c)において設けられて、前記ウェハの端部の移動を制限する突起(44、45)を更に備える、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載のウェハ温度調整装置(10A)。
- 前記吹き出し口(3a)は複数設けられ、
前記吹き出し口の少なくとも二つは、前記平面の中心に向けて前記流体を供給する、請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載のウェハ温度調整装置(10B)。 - 前記流体としてヘリウム、ネオンから少なくとも一つのガスを選択して採用する、請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載のウェハ温度調整装置。
- 前記流体として、水、フルオロ化合物から少なくとも一つの液体を選択して使用する、請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載のウェハ温度調整装置。
- ウェハ(W)を、その下方側の主面に対向して所定の温度に設定された平面(3c)によって温度調整する方法であって、
前記平面は、少なくとも一つの吹き出し口(3a)と少なくとも一つの吸い込み口(3b)とを有し、
前記吹き出し口から前記主面へ流体(F10,F11,F12:F1)を供給しつつ、前記吸い込み口から前記流体(F2)を排出して前記平面の上方で前記ウェハを浮上させる、ウェハ温度調整方法(10A,10B,10C,10D,10E)。 - 前記吹き出し口(3a)と吸い込み口(3b)とは複数設けられ、相互に対となって配置される、請求項9記載のウェハ温度調整方法。
- 前記流体を送出する元圧よりも前記吹き出し口における前記流体の圧力が小さい、請求項9又は請求項10のいずれか一つに記載のウェハ温度調整方法(10A,10B)。
- 前記元圧と前記吹き出し口における前記流体の圧力との差圧(ΔP)で前記流体の流量(Q)を除した値(1/R)に前記流体の粘性率(μ)を乗じて得られるパラメタ(μ/R)が1.0×10-12よりも小さい、請求項11記載のウェハ温度調整方法(10A,10B)。
- 前記ウェハの端部は、平面(3c)に設けられた突起(44、45)によって移動が制限される、請求項9乃至請求項12のいずれか一つに記載のウェハ温度調整方法(10A)。
- 前記吹き出し口(3a)は複数設けられ、
前記吹き出し口の少なくとも二つは、前記平面の中心に向けて前記流体を供給する、請求項9乃至請求項12のいずれか一つに記載のウェハ温度調整方法(10B)。 - 前記流体としてヘリウム、ネオンから少なくとも一つのガスを選択して採用する、請求項9乃至請求項14のいずれか一つに記載のウェハ温度調整方法。
- 前記流体として、水、フルオロ化合物から少なくとも一つの液体を選択して使用する、請求項9乃至請求項14のいずれか一つに記載のウェハ温度調整方法。
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