KR20110036503A - Temperature control method and temperature control system for substrate mounting table - Google Patents

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KR20110036503A
KR20110036503A KR1020100094166A KR20100094166A KR20110036503A KR 20110036503 A KR20110036503 A KR 20110036503A KR 1020100094166 A KR1020100094166 A KR 1020100094166A KR 20100094166 A KR20100094166 A KR 20100094166A KR 20110036503 A KR20110036503 A KR 20110036503A
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야스하루 사사키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A temperature control method of a substrate mounting table and system thereof are provided to efficiently use heat from a heating unit to increase the temperature of the substrate mounting table, thereby saving loss of heat energy. CONSTITUTION: A susceptor(12) includes a heater unit(14), a coolant flow path, and a coolant chamber(16). The susceptor mounts a wafer on which a plasma etch process is performed. Coolants flow in the coolant flow path and the coolant chamber. The flow of the coolant in the coolant chamber is stopped when the heater unit generates heat. A medium which is higher than the temperature of the coolant of the coolant flow path while the flow of the coolant in the coolant chamber is stopped.

Description

기판 재치대의 온도 제어 방법 및 온도 제어 시스템{TEMPERATURE CONTROL METHOD AND TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR SUBSTRATE MOUNTING TABLE}TEMPERATURE CONTROL METHOD AND TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR SUBSTRATE MOUNTING TABLE

본 발명은 플라즈마 처리가 실시되는 기판을 재치하는 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 온도 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature control method and a temperature control system for placing a substrate on which a plasma treatment is performed.

기판으로서의 웨이퍼에 플라즈마 처리를 실시하는 기판 처리 장치는 이 웨이퍼를 수용하는 감압실로서의 챔버와, 이 챔버 내로 처리 가스를 도입하는 샤워 헤드와, 챔버 내에서 샤워 헤드와 대향하여 배치되며, 웨이퍼를 재치(載置)하고 또한 챔버 내에 고주파 전력을 인가하는 서셉터(재치대)를 구비한다. 챔버 내로 도입된 처리 가스는 고주파 전력에 의해 여기(勵起)되어 플라즈마가 되고, 이 플라즈마 내의 양이온 또는 래디컬이 웨이퍼의 플라즈마 처리에 이용된다.The substrate processing apparatus which performs a plasma process on the wafer as a board | substrate is arrange | positioned facing the shower head in the chamber as a pressure reduction chamber which accommodates this wafer, the shower head which introduces a process gas into this chamber, and a wafer is mounted, (Iii) and a susceptor (mounting stand) for applying high frequency power into the chamber. The processing gas introduced into the chamber is excited by high frequency power to become a plasma, and cations or radicals in the plasma are used for plasma processing of the wafer.

웨이퍼는 플라즈마 처리가 실시되는 동안 이 플라즈마로부터 열을 받아 온도가 상승한다. 웨이퍼의 온도가 상승하면 이 웨이퍼 상의 래디컬의 분포가 바뀌고, 또한 웨이퍼에서의 화학 반응의 반응 속도가 변화된다. 따라서, 플라즈마 처리에서 원하는 결과를 얻기 위해서는 웨이퍼의 온도, 보다 구체적으로는 웨이퍼를 재치하는 서셉터 그 자체의 온도를 제어할 필요가 있다.The wafer receives heat from the plasma during plasma processing and the temperature rises. As the temperature of the wafer rises, the radical distribution on the wafer changes, and the reaction rate of the chemical reaction on the wafer changes. Therefore, in order to obtain a desired result in the plasma treatment, it is necessary to control the temperature of the wafer, more specifically, the temperature of the susceptor itself on which the wafer is placed.

따라서, 근래의 기판 처리 장치에서는 서셉터의 온도를 제어하기 위하여 서셉터가 그 내부에 전열 히터와 냉매 유로를 가진다. 전열 히터는 서셉터를 가열하고, 냉매 유로를 흐르는 냉매는 서셉터의 열을 외부로 반출함으로써 서셉터를 냉각시킨다. 여기서, 냉매의 온도 또는 유량을 정확하게 제어하는 것은 곤란하지만, 전열 히터의 발열량은 정확하게 제어할 수 있기 때문에, 기판 처리 장치에서는 냉매 유로에 상시 냉매를 흐르게 해 두고, 필요에 따라 전열 히터를 발열시켜 서셉터의 온도를 정확하게 조정하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).Therefore, in recent substrate processing apparatuses, in order to control the temperature of the susceptor, the susceptor has a heat transfer heater and a refrigerant passage therein. The heat transfer heater heats the susceptor, and the coolant flowing through the coolant flow path cools the susceptor by carrying out heat of the susceptor to the outside. Here, it is difficult to accurately control the temperature or flow rate of the coolant, but since the heat generation amount of the heat transfer heater can be precisely controlled, the substrate processing apparatus always allows the coolant to flow in the coolant flow path, and generates the heat transfer heater as necessary. The temperature of a acceptor is adjusted correctly (for example, refer patent document 1).

일본특허공개공보 평7-183276호Japanese Patent Laid-Open No. 7-183276

그러나, 상술한 기판 처리 장치에서는 냉매 유로를 상시 냉매가 흐르기 때문에, 전열 히터를 발열시켜 서셉터의 온도를 상승시킬 때, 전열 히터로부터의 열의 일부가 냉매 유로를 흐르는 냉매에 의해 서셉터의 외부로 반출되어 서셉터의 온도 상승, 나아가서는 웨이퍼의 온도 상승에 시간을 필요로 한다고 하는 문제가 있다. 또한, 전열 히터로부터의 열이 모두 서셉터의 온도 상승에 사용되는 것은 아니므로 열에너지의 손실도 크다고 하는 문제가 있다.However, in the above-described substrate processing apparatus, since the refrigerant flows through the refrigerant passage at all times, when the heat generating heater generates heat to increase the temperature of the susceptor, a part of the heat from the heat transfer heater is transferred to the outside of the susceptor by the refrigerant flowing through the refrigerant passage. There is a problem that it takes out and takes time for the temperature rise of the susceptor and further, the temperature rise of the wafer. In addition, since all the heat from the heat transfer heater is not used to increase the temperature of the susceptor, there is a problem that the loss of thermal energy is also large.

본 발명의 목적은 기판의 온도 상승을 신속하게 행할 수 있고 또한 열에너지의 손실을 저감시킬 수 있는 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 온도 제어 시스템을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a temperature control method and a temperature control system of a substrate placing table capable of rapidly raising the temperature of a substrate and reducing the loss of thermal energy.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 가열 유닛과 냉매 유로를 내장하며 처리가 실시되는 기판을 재치(載置)하는 기판 재치대에서 상기 냉매 유로를 냉매가 흐르는 기판 재치대의 온도 제어 방법으로서, 상기 가열 유닛이 발열할 때에 상기 냉매의 흐름이 정지되는 냉매 흐름 정지 단계를 가지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the temperature control method of the substrate mounting stand according to claim 1 includes a heating unit and a refrigerant passage, and a refrigerant flows through the refrigerant passage in a substrate placing table for mounting a substrate on which a processing is performed. A temperature control method of a substrate mounting stand, characterized in that it has a refrigerant flow stop step of stopping the flow of the refrigerant when the heating unit generates heat.

청구항 2에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 1에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매 유로로 상기 냉매보다 고온의 매체를 유입시키는 것을 특징으로 한다.The temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 2 is a temperature control method of Claim 1 WHEREIN: It is characterized by flowing the medium of higher temperature than the said refrigerant into the said refrigerant | coolant flow path in the said refrigerant flow stop step.

청구항 3에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 1 또는 2에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 상기 기판 재치대의 상부에는 상기 기판이 재치되는 재치면이 형성되고, 상기 기판 재치대는 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 더 내장하며, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고, 상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매실 내로 기체를 유입시켜 상기 냉매실 내의 상부에 기체층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 3, the temperature control method of Claim 1 or 2 WHEREIN: The mounting surface in which the said board | substrate is mounted is formed in the upper part of the said board | substrate mounting board, The said board | substrate mounting board communicates with the said refrigerant | coolant flow path. And a heating chamber and the cooling chamber are arranged from above in this order, and the gas is introduced into the refrigerant chamber in the refrigerant flow stop step, thereby forming a gas layer on the upper portion of the refrigerant chamber. It is characterized by forming.

청구항 4에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 3에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 가압된 고온의 기체에 의해 상기 기체층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The temperature control method of the substrate mounting stand of Claim 4 forms the said gas layer by the pressurized high temperature gas in the temperature control method of Claim 3. It is characterized by the above-mentioned.

청구항 5에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 4에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 상기 가압된 고온의 기체는 냉매의 증기인 것을 특징으로 한다.The temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 5 is a temperature control method of Claim 4 WHEREIN: The pressurized high temperature gas is vapor of a refrigerant | coolant, It is characterized by the above-mentioned.

청구항 6에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 3에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매실의 냉매를 가열 비등시켜 발생하는 상기 냉매의 증기에 의해 상기 기체층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 6 WHEREIN: The temperature control method of Claim 3 WHEREIN: The said gas layer is formed by the vapor | steam of the refrigerant | coolant which generate | occur | produces the refrigerant | coolant of the said refrigerant | coolant chamber at the said refrigerant flow stop step, and is heated. Characterized in that.

청구항 7에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 1 또는 2에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 상기 기판 재치대의 상부에는 상기 기판이 재치되는 재치면이 형성되고, 상기 기판 재치대는 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 더 내장하며, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고, 상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매실 내로 복수의 단열 입상물(粒狀物)을 유입시켜 상기 냉매실의 상부에 단열층을 형성하는 것을 특징으로 한다.In the temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 7, the temperature control method of Claim 1 or 2 WHEREIN: The mounting surface in which the said board | substrate is mounted is formed in the upper part of the said board | substrate mounting board, The said board | substrate mounting board communicates with the said refrigerant | coolant flow path. And a heating chamber and the refrigerant chamber are arranged from above in this order, and a plurality of insulating particulates are introduced into the refrigerant chamber in the refrigerant flow stop step. A heat insulating layer is formed on the coolant chamber.

청구항 8에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법은, 청구항 7에 기재된 온도 제어 방법에 있어서, 상기 복수의 단열 입상물을 가열한 후, 상기 가열된 고온의 상기 단열 입상물에 의해 상기 단열층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 8 WHEREIN: The temperature control method of Claim 7 WHEREIN: After heating the said several heat insulation granular material, forming the said heat insulation layer by the said heated high temperature heat insulation granular material. It features.

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항 9에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템은, 가열 유닛과 냉매 유로와 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 내장하며, 상부에 소정의 처리가 실시되는 기판이 재치되는 재치면이 형성되는 기판 재치대로서, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고, 상기 냉매 유로 및 상기 냉매실을 냉매가 흐르는 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 있어서, 상기 가열 유닛이 발열하고 또한 상기 냉매의 흐름이 정지될 때에 상기 냉매실 내로 기체를 유입시켜 상기 냉매실 내의 상부에 기체층을 형성하는 기체층 형성 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the temperature control system of the substrate placing table according to claim 9 includes a heating unit, a refrigerant passage, and a refrigerant chamber communicating with the refrigerant passage, on which a substrate on which a predetermined process is performed is placed. The substrate mounting table is formed, wherein the heating unit and the coolant chamber are arranged from above in this order, and the heating unit in the temperature control system of the substrate mounting table where the coolant flows through the coolant flow path and the coolant chamber. And a gas layer forming apparatus for introducing gas into the refrigerant chamber when the heat is generated and the flow of the refrigerant is stopped, thereby forming a gas layer on the upper portion of the refrigerant chamber.

청구항 10에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템은, 청구항 9에 기재된 온도 제어 시스템에 있어서, 상기 기체층 형성 장치는 상기 기체를 가열하는 가열 장치를 구비하며, 상기 가열된 고온의 상기 기체에 의해 상기 기체층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The temperature control system of the board | substrate mounting base of Claim 10 WHEREIN: The temperature control system of Claim 9 WHEREIN: The said gas layer forming apparatus is equipped with the heating apparatus which heats the said gas, The said gas by the said heated high temperature gas It is characterized by forming a layer.

상기 목적을 달성하기 위하여 청구항 11에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템은, 가열 유닛과 냉매 유로와 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 내장하며, 상부에 소정의 처리가 실시되는 기판이 재치되는 재치면이 형성되는 기판 재치대로서, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고, 상기 냉매 유로 및 상기 냉매실을 냉매가 흐르는 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 있어서, 상기 가열 유닛이 발열하고 또한 상기 냉매의 흐름이 정지될 때에 상기 냉매실 내로 복수의 단열 입상물을 유입시켜 상기 냉매실의 상부에 단열층을 형성하는 단열층 형성 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.The temperature control system of the board | substrate mounting base of Claim 11 in order to achieve the said objective is equipped with the heating unit, the refrigerant | coolant flow path, and the refrigerant | coolant chamber which communicates with the said refrigerant | coolant flow path, The mounting surface in which the board | substrate to which predetermined process is given is mounted in the upper part. The substrate mounting table is formed, wherein the heating unit and the coolant chamber are arranged from above in this order, and the heating unit in the temperature control system of the substrate mounting table where the coolant flows through the coolant flow path and the coolant chamber. And a heat insulation layer forming apparatus for introducing a plurality of heat insulation granules into the coolant chamber when the heat is generated and the flow of the coolant is stopped.

청구항 12에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템은, 청구항 11에 기재된 온도 제어 시스템에 있어서, 상기 단열층 형성 장치는 상기 단열 입상물을 가열하는 가열 장치를 구비하며, 상기 가열된 고온의 상기 단열 입상물에 의해 상기 단열층을 형성하는 것을 특징으로 한다.The temperature control system of the board | substrate mounting base of Claim 12 WHEREIN: The temperature control system of Claim 11 WHEREIN: The said heat insulation layer forming apparatus is equipped with the heating apparatus which heats the said heat insulation granular object, By forming the heat insulating layer.

청구항 1에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 가열 유닛이 발열할 때에 냉매의 흐름이 정지되므로, 가열 유닛으로부터의 열의 일부가 냉매에 의해 기판 재치대의 외부로 반출되는 일이 없다. 이에 따라, 가열 유닛으로부터의 열을 효율적으로 기판 재치대의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 기판의 온도 상승을 신속하게 행할 수 있고 또한 열에너지의 손실을 저감시킬 수 있다.According to the temperature control method of the board | substrate mounting stand of Claim 1, since a flow of a refrigerant | coolant stops when a heating unit generates heat, a part of heat from a heating unit is not carried out to the exterior of a board | substrate mounting stand by a refrigerant | coolant. Thereby, the heat from a heating unit can be efficiently used for the temperature rise of a board | substrate mounting stand, thereby making it possible to raise the temperature of a board | substrate quickly and to reduce the loss of thermal energy.

청구항 2에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 가열 유닛이 발열하고 또한 냉매의 흐름이 정지될 때에 냉매 유로로 냉매보다 고온의 매체가 유입되므로, 가열 유닛으로부터의 열 뿐만 아니라 고온의 매체의 열에 의해서도 기판 재치대를 가열할 수 있고, 또한 매체에 의해 빼앗기는 가열 유닛으로부터의 열을 저감시켜 가열 유닛으로부터의 열을 보다 효율적으로 기판 재치대의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 기판의 온도 상승을 보다 신속하게 행할 수 있다.According to the temperature control method of the substrate mounting stand of Claim 2, since a medium of higher temperature than a refrigerant flows in into a refrigerant | coolant flow path when a heating unit generates heat and a flow of a refrigerant | coolant stops, it is not only heat from a heating unit but also the heat of a medium of high temperature. The substrate mounting table can also be heated, and the heat from the heating unit taken away by the medium can be reduced, so that the heat from the heating unit can be used to increase the temperature of the substrate mounting board more efficiently, thereby increasing the temperature of the substrate more quickly. I can do it.

청구항 3에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 청구항 9에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 따르면, 가열 유닛이 발열하고 또한 냉매의 흐름이 정지될 때에 냉매실 내의 상부에 기체층이 형성된다. 이 기체층은 가열 유닛과 냉매실의 냉매의 사이에 존재하여 가열 유닛을 냉매로부터 열적으로 격리시키므로, 가열 유닛으로부터의 열을 보다 효율적으로 기판 재치대의 온도 상승에 사용할 수 있다.According to the temperature control method of the board | substrate mounting stand of Claim 3, and the temperature control system of the board | substrate mounting stand of Claim 9, a gas layer is formed in the upper part in a refrigerant | coolant chamber when a heating unit generates heat | fever and flow of a refrigerant | coolant is stopped. This gas layer is present between the heating unit and the refrigerant in the refrigerant chamber to thermally isolate the heating unit from the refrigerant, so that the heat from the heating unit can be used to raise the temperature of the substrate placing table more efficiently.

청구항 4에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 청구항 10에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 따르면, 고온의 기체에 의해 기체층이 형성되므로, 가열 유닛으로부터의 열 뿐만 아니라 기체층의 열에 의해서도 기판 재치대를 가열할 수 있고, 또한 기체층에 의해 빼앗기는 가열 유닛으로부터의 열을 저감시켜 가열 유닛으로부터의 열을 보다 효율적으로 기판 재치대의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 기판의 온도 상승을 보다 신속하게 행할 수 있다.According to the temperature control method of the board | substrate mounting stand of Claim 4, and the temperature control system of the board | substrate mounting stand of Claim 10, since a gas layer is formed by high temperature gas, not only the heat from a heating unit but also the heat | fever of the gas layer Can be heated, and the heat from the heating unit taken away by the gas layer can be reduced so that the heat from the heating unit can be used to increase the temperature of the substrate mounting table more efficiently, thereby increasing the temperature of the substrate more quickly. have.

청구항 5에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 기체층을 형성하는 가압된 고온의 기체는 냉매의 증기로 이루어진다. 기판 재치대에 열을 빼앗겨 온도가 저하된 증기는 응축되어 냉매가 되고, 이전부터 냉매 유로에 존재하는 냉매와 혼합된다. 따라서, 기판의 온도 상승 후 증기를 회수할 필요가 없어 작업자 등의 수고를 생략할 수 있고, 냉매의 농도 등도 변화되지 않으므로 냉매에 의한 냉각 성능이 변화되는 것을 방지할 수 있다.According to the temperature control method of the board | substrate mounting base of Claim 5, the pressurized high temperature gas which forms a gas layer consists of the vapor of a refrigerant | coolant. The vapor whose temperature is lowered by losing heat to the substrate placing table is condensed to form a refrigerant, and is mixed with the refrigerant existing in the refrigerant passage. Therefore, it is not necessary to recover the steam after the temperature rise of the substrate, so that labor of the operator and the like can be omitted, and since the concentration of the refrigerant does not change, the cooling performance by the refrigerant can be prevented from changing.

청구항 6에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 냉매실의 냉매를 가열 비등(沸騰)시켜 발생하는 냉매의 증기에 의해 기체층을 형성하므로, 외부로부터 증기 등을 주입할 필요가 없다. 또한, 기판 재치대에 열을 빼앗겨 온도가 저하된 증기는 응축되어 원래의 냉매로 돌아온다. 따라서, 기판의 온도 상승 후 냉매의 증기를 회수할 필요가 없어 작업자 등의 수고를 생략할 수 있고, 냉매의 농도 등도 변화되지 않으므로 냉매에 의한 냉각 성능이 변화되는 것을 방지할 수 있다.According to the temperature control method of the substrate mounting stand of Claim 6, since a gas layer is formed by the vapor | steam of the refrigerant | coolant which generate | occur | produces the refrigerant | coolant of a refrigerant chamber by heating boiling, it is not necessary to inject | pour steam etc. from the exterior. In addition, steam whose heat is deprived of the substrate placing table and whose temperature has been reduced is condensed and returned to the original refrigerant. Therefore, it is not necessary to recover the vapor of the refrigerant after the temperature rise of the substrate, so that the labor of the operator and the like can be omitted, and since the concentration of the refrigerant is not changed, the cooling performance by the refrigerant can be prevented from being changed.

청구항 7에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 청구항 11에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 따르면, 가열 유닛이 발열하고 또한 냉매의 흐름이 정지될 때에 냉매실 내의 상부에 복수의 단열 입상물로 이루어지는 단열층이 형성된다. 이 단열층은 가열 유닛과 냉매실의 냉매와의 사이에 존재하여 가열 유닛을 냉매로부터 열적으로 격리시키므로, 가열 유닛으로부터의 열을 보다 효율적으로 기판 재치대의 온도 상승에 사용할 수 있다.According to the temperature control method of the board | substrate mounting stand of Claim 7, and the temperature control system of the board | substrate mounting stand of Claim 11, when the heating unit generate | occur | produces heat and the flow of a refrigerant | coolant stops, the heat insulation layer which consists of a several heat insulating granular material in the upper part of a refrigerant | coolant chamber. Is formed. Since this heat insulation layer exists between a heating unit and the refrigerant | coolant of a refrigerant | coolant chamber and thermally isolates a heating unit from a refrigerant | coolant, the heat from a heating unit can be used for the temperature raise of a board | substrate mounting board more efficiently.

청구항 8에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 청구항 12에 기재된 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 따르면, 가열된 고온의 단열 입상물에 의해 단열층이 형성되므로, 가열 유닛으로부터의 열 뿐만 아니라 단열층의 열에 의해서도 기판 재치대를 가열할 수 있고, 또한 단열층에 의해 빼앗기는 가열 유닛으로부터의 열을 저감시켜 가열 유닛으로부터의 열을 보다 효율적으로 기판 재치대의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 기판의 온도 상승을 보다 신속하게 행할 수 있다.According to the temperature control method of the board | substrate mounting stand of Claim 8, and the temperature control system of the board | substrate mounting stand of Claim 12, since a heat insulation layer is formed by the heated high temperature heat insulation granular material, not only the heat from a heating unit but also the heat of a heat insulation layer is a board | substrate. The mounting table can be heated, and the heat from the heating unit taken away by the heat insulating layer can be reduced so that the heat from the heating unit can be used to increase the temperature of the substrate mounting table more efficiently, thereby increasing the temperature of the substrate more quickly. Can be.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법이 적용되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 제 1 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법이 적용되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 제 2 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 도시한 공정도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법이 적용되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6d는 제 3 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 도시한 공정도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus to which the temperature control method of the substrate mounting base according to the first embodiment of the present invention is applied.
2A to 2C are process charts showing the temperature control method of the substrate mounting base according to the first embodiment.
3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus to which the temperature control method of the substrate mounting base according to the second embodiment of the present invention is applied.
4A to 4D are process charts showing the temperature control method of the substrate mounting base according to the second embodiment.
5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus to which the temperature control method of the substrate mounting base according to the third embodiment of the present invention is applied.
6A to 6D are process charts showing the temperature control method of the substrate mounting base according to the third embodiment.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에 대하여 설명한다.First, a temperature control method of the substrate mounting base according to the first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 제 1 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법이 적용되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 기판 처리 장치는 기판으로서의 반도체 디바이스용 웨이퍼(이하, 간단하게 ‘웨이퍼’라고 함)에 플라즈마 에칭 처리를 실시한다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus to which the temperature control method of the substrate placing table according to the first embodiment is applied. This substrate processing apparatus performs a plasma etching process on the wafer for semiconductor devices (henceforth simply a "wafer") as a board | substrate.

도 1에서 기판 처리 장치(10)는 반도체 디바이스용 웨이퍼(W)를 수용하는 챔버(11)를 가지며, 이 챔버(11) 내의 하부에는 원기둥 형상의 서셉터(12)(기판 재치대)가 배치되고, 챔버(11) 내의 상부에는 서셉터(12)와 대향하도록 원판 형상의 샤워 헤드(13)가 배치되어 있다.In FIG. 1, the substrate processing apparatus 10 has a chamber 11 that accommodates a wafer W for a semiconductor device, and a cylindrical susceptor 12 (substrate mounting table) is disposed below the chamber 11. In the upper part of the chamber 11, a disk-shaped shower head 13 is disposed to face the susceptor 12.

서셉터(12)는 정전 척(도시하지 않음)과 히터 유닛(14)(가열 유닛)과 냉매 유로(15)와 이 냉매 유로(15)와 연통하는 냉매실(16)을 내장하며, 상부에 웨이퍼(W)가 재치되는 재치면(17)이 형성된다. 서셉터(12)에서 재치면(17), 히터 유닛(14) 및 냉매실(16)은 이 순서로 상방에서부터 배치된다.The susceptor 12 incorporates an electrostatic chuck (not shown), a heater unit 14 (heating unit), a refrigerant passage 15, and a refrigerant chamber 16 in communication with the refrigerant passage 15. The mounting surface 17 on which the wafer W is placed is formed. In the susceptor 12, the mounting surface 17, the heater unit 14, and the coolant chamber 16 are arranged in this order from above.

정전 척은 쿨롱력 등에 의해 재치된 웨이퍼(W)를 재치면에 정전 흡착시킨다. 히터 유닛(14)은 서셉터(12)의 재치면의 대략 전체 영역에 대응하여 배치되는 저항으로 이루어지고, 전원(18)으로부터 인가된 전압에 의해 발열하여 서셉터(12) 및 이 서셉터(12)를 개재하여 웨이퍼(W)를 가열한다. 냉매실(16)도 서셉터(12)의 재치면의 대략 전체 영역에 대응하여 배치되며, 내부를 흐르는 냉매에 의해 서셉터(12)의 열 및 이 서셉터(12)를 개재하여 웨이퍼(W)의 열을 흡수해서 서셉터(12)의 외부로 반출함으로써 서셉터(12) 또는 웨이퍼(W)를 냉각시킨다. 또한, 서셉터(12)에는 고주파 전원(19)이 접속되기 때문에, 이 서셉터(12)는 서셉터(12) 및 샤워 헤드(13) 사이의 처리 공간(S)에 고주파 전력을 인가하는 하부 전극으로서 기능한다. 이 때, 샤워 헤드(13)는 상부 전극으로서 기능하지만, 샤워 헤드(13)는 접지 전위로 유지되어 있어도 좋고, 다른 고주파 전원이 접속되어 있어도 좋다.The electrostatic chuck electrostatically adsorbs the wafer W placed by the coulomb force or the like on the mounting surface. The heater unit 14 is made of a resistor disposed corresponding to approximately the entire area of the mounting surface of the susceptor 12, and generates heat by the voltage applied from the power supply 18 to susceptor 12 and the susceptor ( The wafer W is heated via 12). The coolant chamber 16 is also disposed corresponding to approximately the entire area of the mounting surface of the susceptor 12, and the wafer W is interposed with the heat of the susceptor 12 and the susceptor 12 by the coolant flowing therein. The susceptor 12 or the wafer W is cooled by absorbing the heat of the C) and carrying it out of the susceptor 12. In addition, since the high frequency power source 19 is connected to the susceptor 12, the susceptor 12 has a lower portion that applies high frequency power to the processing space S between the susceptor 12 and the shower head 13. It functions as an electrode. At this time, although the shower head 13 functions as an upper electrode, the shower head 13 may be maintained at a ground potential, and another high frequency power supply may be connected.

샤워 헤드(13)는 내부에 버퍼실(20)과 이 버퍼실(20) 및 처리 공간(S)을 연통시키는 복수의 가스홀(21)을 가진다. 버퍼실(20)로는 외부의 처리 가스 공급 장치(도시하지 않음)로부터 처리 가스가 공급되고, 이 공급된 처리 가스는 복수의 가스홀(21)을 거쳐 처리 공간(S)으로 도입된다. 기판 처리 장치(10)에서는 이 처리 공간(S)으로 고주파 전력이 인가되므로, 처리 공간(S)으로 도입된 처리 가스가 여기되어 플라즈마가 생성된다. 그리고, 생성된 플라즈마에 포함되는 양이온 또는 래디컬을 이용하여 웨이퍼(W)에 플라즈마 에칭 처리가 실시된다.The shower head 13 has a plurality of gas holes 21 for communicating the buffer chamber 20 with the buffer chamber 20 and the processing space S therein. The processing gas is supplied to the buffer chamber 20 from an external processing gas supply device (not shown), and the supplied processing gas is introduced into the processing space S via the plurality of gas holes 21. In the substrate processing apparatus 10, since high frequency electric power is applied to this processing space S, the processing gas introduced into the processing space S is excited, and a plasma is produced | generated. Then, the plasma etching process is performed on the wafer W using the cations or radicals included in the generated plasma.

플라즈마 에칭 처리 중 웨이퍼(W)는 플라즈마로부터 열을 계속 받기 때문에, 서셉터(12)의 온도가 상승할 우려가 있다. 따라서, 기판 처리 장치(10)는 서셉터(12)의 온도 상승을 방지하기 위하여 냉매 순환 시스템을 구비한다.Since the wafer W continues to receive heat from the plasma during the plasma etching process, the temperature of the susceptor 12 may increase. Thus, the substrate processing apparatus 10 includes a refrigerant circulation system to prevent the temperature rise of the susceptor 12.

냉매 순환 시스템은 냉매실(16)과, 냉매 유로(15)와, 챔버(11) 밖에 배치되어 냉매 유로(15)에 접속되는 냉매 배관(22)과, 이 냉매 배관(22)의 도중에 설치된 냉매 공급 장치(23)를 구비한다. 이 냉매 순환 시스템에서 냉매실(16)은 이 냉매 순환 시스템의 최상방에 위치한다.The refrigerant circulation system includes a refrigerant chamber 16, a refrigerant passage 15, a refrigerant pipe 22 disposed outside the chamber 11 and connected to the refrigerant passage 15, and a refrigerant provided in the middle of the refrigerant pipe 22. The supply apparatus 23 is provided. In this refrigerant circulation system, the refrigerant chamber 16 is located at the top of the refrigerant circulation system.

냉매 공급 장치(23)는 압송(壓送) 펌프로서 기능하여, 냉매를 냉매 배관(22) 및 냉매 유로(15)를 거쳐 냉매실(16)로 도면 중 화살표의 방향을 따라 압송한다. 또한, 냉매 공급 장치(23)는 열 교환기로서 기능하여, 서셉터(12)의 열을 흡수해 고온이 된 냉매를 냉각하여 이 냉매의 온도를 비교적 저온, 구체적으로는 플라즈마 에칭 처리 중에서의 서셉터(12)의 온도 유지 또는 온도 하강에 필요한 온도, 예를 들면 10℃까지 저하시킨다. 이에 따라, 냉매 공급 장치(23)로부터 냉매실(16)로 공급되는 냉매의 온도는 비교적 저온으로 유지된다. 또한, 본 실시예에서는 예를 들면 갈덴(galden)(등록 상표) 또는 플루오리너트(fluorinert)(등록 상표)가 냉매로서 이용된다.The coolant supply device 23 functions as a pressure pump, and pumps the coolant through the coolant pipe 22 and the coolant flow path 15 to the coolant chamber 16 along the direction of the arrow in the figure. In addition, the coolant supply device 23 functions as a heat exchanger, absorbs heat from the susceptor 12, cools the coolant which has become a high temperature, and cools the coolant to a relatively low temperature, specifically, a susceptor in a plasma etching process. The temperature required for maintaining the temperature of (12) or lowering the temperature is reduced to, for example, 10 ° C. As a result, the temperature of the coolant supplied from the coolant supply device 23 to the coolant chamber 16 is maintained at a relatively low temperature. In this embodiment, for example, galden (registered trademark) or fluorinert (registered trademark) is used as the refrigerant.

그런데, 기판 처리 장치(10)에서는 웨이퍼(W)에 플라즈마 에칭 처리를 실시할 때, 이 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도까지 서셉터(12)의 온도를 히터 유닛(14)으로부터의 열을 사용하여 상승시킨다. 이 때, 히터 유닛(14)으로부터의 열의 일부가 냉매 유로(15) 또는 냉매실(16)을 흐르는 냉매에 의해 서셉터(12)의 외부로 반출되어 서셉터(12)의 온도 상승을 저해할 우려가 있다. 본 실시예에서는 이에 대응하여, 히터 유닛(14)을 발열시켜 서셉터(12)의 온도를 상승시킬 때, 냉매 유로(15) 또는 냉매실(16)의 냉매의 흐름을 정지시킨다.By the way, when performing the plasma etching process on the wafer W in the substrate processing apparatus 10, the temperature of the susceptor 12 is raised using the heat from the heater unit 14 to the temperature suitable for this plasma etching process. Let's do it. At this time, a part of the heat from the heater unit 14 is taken out of the susceptor 12 by the coolant flowing through the coolant passage 15 or the coolant chamber 16 to inhibit the temperature rise of the susceptor 12. There is concern. In this embodiment, when the heater unit 14 generates heat to raise the temperature of the susceptor 12, the flow of the refrigerant in the refrigerant passage 15 or the refrigerant chamber 16 is stopped.

도 2a 내지 도 2c는 제 1 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 도시한 공정도이다.2A to 2C are process charts showing the temperature control method of the substrate mounting base according to the first embodiment.

도 2a 내지 도 2c에서, 먼저 히터 유닛(14)이 발열하기 전에는 냉매 공급 장치(23)가 냉매를 냉매실(16)로 압송하므로, 냉매는 냉매 순환 시스템에서 도면 중 화살표로 도시한 바와 같이 순환한다(도 2a).2A to 2C, since the refrigerant supply device 23 presses the refrigerant into the refrigerant chamber 16 before the heater unit 14 generates heat, the refrigerant is circulated as shown by the arrows in the figure in the refrigerant circulation system. (FIG. 2A).

이어서, 히터 유닛(14)이 발열할 때 냉매 공급 장치(23)가 냉매의 압송을 정지시킨다(도 2b). 이에 따라, 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름이 정지된다. 특히, 냉매실(16)에서 냉매의 흐름이 정지되면 냉매실(16)의 냉매는 히터 유닛(14)으로부터의 열의 일부를 흡수하지만, 흡수한 열을 서셉터(12)의 외부로 반출하는 일이 없다. 또한, 히터 유닛(14)은 냉매실(16)의 상방에 위치하기 때문에, 히터 유닛(14)으로부터의 열의 일부에 의해 냉매실(16) 내의 상부의 냉매만 온도가 상승한다. 이에 따라, 냉매실(16)에서 냉매의 대류(對流)도 발생하지 않기 때문에, 냉매실(16)의 냉매가 흡수하는 히터 유닛(14)으로부터의 열의 양은 적다. 이 결과, 히터 유닛(14)으로부터의 열을 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있다.Next, when the heater unit 14 generates heat, the coolant supply device 23 stops the feeding of the coolant (FIG. 2B). As a result, the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system. In particular, when the flow of the coolant in the coolant chamber 16 stops, the coolant in the coolant chamber 16 absorbs a part of the heat from the heater unit 14, but delivers the absorbed heat to the outside of the susceptor 12. There is no In addition, since the heater unit 14 is located above the coolant chamber 16, the temperature of only the upper refrigerant in the coolant chamber 16 increases due to part of the heat from the heater unit 14. Accordingly, since convection of the coolant does not occur in the coolant chamber 16, the amount of heat from the heater unit 14 absorbed by the coolant in the coolant chamber 16 is small. As a result, the heat from the heater unit 14 can be used for the temperature rise of the susceptor 12 efficiently.

이어서, 서셉터(12)의 온도가 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도까지 상승하면, 냉매 공급 장치(23)가 냉매의 압송을 재개하여, 냉매는 냉매 순환 시스템에서 도면 중 화살표로 도시한 바와 같이 순환한다(도 2c). 이에 따라, 서셉터(12)의 온도를 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도로 유지할 수 있다.Subsequently, when the temperature of the susceptor 12 rises to a temperature suitable for the plasma etching process, the coolant supply device 23 resumes pumping of the coolant, and the coolant circulates as shown by an arrow in the drawing in the coolant circulation system. (FIG. 2C). Thereby, the temperature of the susceptor 12 can be maintained at the temperature suitable for a plasma etching process.

본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 히터 유닛(14)이 발열할 때 냉매의 흐름이 정지되므로, 히터 유닛(14)으로부터의 열의 일부가 냉매에 의해 서셉터(12)의 외부로 반출되는 일이 없다. 이에 따라, 히터 유닛(14)으로부터의 열을 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 웨이퍼(W)의 온도 상승을 신속하게 행할 수 있고 또한 열에너지의 손실을 저감시킬 수 있다.According to the temperature control method of the substrate placing table according to the present embodiment, since the flow of the refrigerant is stopped when the heater unit 14 generates heat, part of the heat from the heater unit 14 is external to the susceptor 12 by the refrigerant. It is not taken out to. As a result, the heat from the heater unit 14 can be efficiently used for raising the temperature of the susceptor 12, whereby the temperature of the wafer W can be increased quickly and the loss of thermal energy can be reduced. .

또한, 냉매 공급 장치(23)에 의한 냉매의 압송을 정지시키는 것만으로 냉매의 흐름이 정지되므로, 본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 실현하기 위하여 기판 처리 장치(10)에서의 냉매 순환 시스템에서 특수한 장치 등을 배치할 필요가 없어, 이로써 비용의 대폭적인 상승을 방지할 수 있다.In addition, since the flow of the coolant is stopped only by stopping the feeding of the coolant by the coolant supply device 23, the coolant circulation in the substrate processing apparatus 10 is realized in order to realize the temperature control method of the substrate placing table according to the present embodiment. There is no need to deploy special devices in the system, which can prevent a significant increase in costs.

또한, 도 2a 내지 도 2c의 온도 제어 방법에서 히터 유닛(14)이 발열하고 또한 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름이 정지될 때, 냉매실(16)로 직접 또는 냉매 유로(15) 또는 냉매 배관(22)을 거쳐 플라즈마 에칭 처리 중에서의 서셉터(12)의 온도 유지에 필요한 냉매의 온도(10℃)보다 고온의 매체, 예를 들면 80℃의 고온 매체를 유입시켜도 좋다. 이에 따라, 히터 유닛(14)으로부터의 열 뿐만 아니라 고온 매체의 열에 의해서도 서셉터(12)를 가열할 수 있고, 또한 매체에 의해 빼앗기는 히터 유닛(14)으로부터의 열을 저감시켜 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 웨이퍼(W)의 온도 상승을 보다 신속하게 행할 수 있다.In addition, when the heater unit 14 generates heat and the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system in the temperature control method of FIGS. 2A to 2C, the refrigerant passage 16 or the refrigerant passage 15 or the refrigerant piping ( 22), a medium having a higher temperature, for example, a high temperature medium of 80 ° C, may be introduced than the temperature (10 ° C) of the refrigerant required for maintaining the temperature of the susceptor 12 in the plasma etching process. Thereby, the susceptor 12 can be heated not only by the heat from the heater unit 14 but also by the heat of the high temperature medium, and also reduces the heat from the heater unit 14 taken away by the medium, thereby heating the heater unit 14. The heat from the substrate can be used to raise the temperature of the susceptor 12 more efficiently, whereby the temperature of the wafer W can be increased more quickly.

상술한 본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에서는 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름을 정지시켰으나, 냉매의 흐름을 통상적인 상태보다 느리게 하는 것도 좋다. 이에 따라, 냉매가 서셉터(12) 밖으로 반출하는 열의 양을 저감시킬 수 있고, 이로써 웨이퍼(W)의 온도 상승을 통상적인 상태보다 빠르게 행할 수 있다.In the temperature control method of the substrate mounting table according to the present embodiment described above, the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system, but the flow of the refrigerant may be slower than the normal state. As a result, the amount of heat taken out of the susceptor 12 by the refrigerant can be reduced, whereby the temperature of the wafer W can be increased faster than in a normal state.

상술한 기판 처리 장치(10)에서는 서셉터(12)가 냉매실(16)을 가지지만, 서셉터(12)가 냉매실(16)을 가지지 않고 냉매 유로(15)만을 가지는 경우에도 히터 유닛(14)이 발열할 때에 냉매 유로(15)에서의 냉매의 흐름을 정지시킴으로써 동일한 효과를 이룰 수 있다.In the substrate processing apparatus 10 described above, the susceptor 12 has the coolant chamber 16, but the susceptor 12 does not have the coolant chamber 16 but has only the coolant flow path 15. The same effect can be achieved by stopping the flow of the refrigerant in the refrigerant passage 15 when 14) generates heat.

이어서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 온도 제어 시스템에 대하여 설명한다.Next, a temperature control method and a temperature control system of the substrate mounting base according to the second embodiment of the present invention will be described.

도 3은 제 2 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법이 적용되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus to which the temperature control method of the substrate mounting base according to the second embodiment is applied.

본 실시예는 그 구성, 작용이 상술한 제 1 실시예와 기본적으로 동일하므로, 중복된 구성, 작용에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에 상이한 구성, 작용에 대한 설명을 행한다.Since the present embodiment is basically the same in structure and operation as in the above-described first embodiment, the description of the overlapping structure and operation is omitted, and the description of the different structure and operation is given below.

도 3에서 기판 처리 장치(24)는 냉매 배관(22)의 도중에 가압 탱크(25)(기체층 형성 장치)를 구비한다. 가압 탱크(25)는 비교적 고압이며 비교적 고온인 기체, 예를 들면 불활성 가스를 저장하고, 소정의 타이밍에 냉매 배관(22) 및 냉매 유로(15)를 거쳐 저장된 불활성 가스를 냉매실(16)로 유입시킨다. 여기서, 불활성 가스는 냉매 배관(22)으로 유입되었을 때에 응축되지 않을 정도의 압력, 온도로 설정될 필요가 있으며, 압력으로는, 예를 들면 0.2 MPa 이상이고, 온도로는, 예를 들면 150℃ 이상으로 설정된다. 또한, 가압 탱크(25)는 저장하는 불활성 가스를 비교적 고온으로 유지하기 위하여 히터(가열 장치)(도시하지 않음)를 가진다.In FIG. 3, the substrate processing apparatus 24 includes a pressurized tank 25 (gas layer forming apparatus) in the middle of the refrigerant pipe 22. The pressurized tank 25 stores a relatively high pressure and relatively high temperature gas, for example, an inert gas, and transfers the inert gas stored through the refrigerant pipe 22 and the refrigerant passage 15 to the refrigerant chamber 16 at a predetermined timing. Inflow. Here, the inert gas needs to be set at a pressure and a temperature at which the inert gas does not condense when introduced into the refrigerant pipe 22. The pressure is, for example, 0.2 MPa or more, and the temperature is, for example, 150 ° C. The above is set. In addition, the pressurized tank 25 has a heater (heating device) (not shown) to keep the inert gas to be stored at a relatively high temperature.

도 4a 내지 도 4d는 제 2 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 도시한 공정도이다.4A to 4D are process charts showing the temperature control method of the substrate mounting base according to the second embodiment.

도 4a 내지 도 4d에서, 먼저 히터 유닛(14)이 발열하기 전에는 냉매 공급 장치(23)가 냉매를 냉매실(16)로 압송하므로, 냉매는 냉매 순환 시스템에서 도면 중 화살표로 도시한 바와 같이 순환한다(도 4a).4A to 4D, since the refrigerant supply device 23 presses the refrigerant into the refrigerant chamber 16 before the heater unit 14 generates heat, the refrigerant is circulated as indicated by the arrow in the figure in the refrigerant circulation system. (FIG. 4A).

이어서, 히터 유닛(14)이 발열할 때 냉매 공급 장치(23)가 냉매의 압송을 정지시킨다. 이에 따라, 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름이 정지된다. 이 때, 가압 탱크(25)는 냉매 배관(22) 및 냉매 유로(15)를 거쳐 저장된 비교적 고온, 고압의 불활성 가스(26)를 냉매실(16)로 유입시킨다(도 4b). 냉매실(16)로 유입된 불활성 가스(26)는 냉매의 흐름이 정지되어 있고 또한 냉매실(16)이 냉매 순환 시스템의 최상방에 위치하고 있기 때문에, 냉매실(16) 내의 상부에 축적되어 간다.Next, when the heater unit 14 generates heat, the coolant supply device 23 stops the feeding of the coolant. As a result, the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system. At this time, the pressurized tank 25 introduces the relatively high temperature and high pressure inert gas 26 stored through the refrigerant pipe 22 and the refrigerant passage 15 into the refrigerant chamber 16 (FIG. 4B). The inert gas 26 introduced into the coolant chamber 16 accumulates in the upper part of the coolant chamber 16 because the flow of the coolant is stopped and the coolant chamber 16 is located at the uppermost portion of the coolant circulation system.

이어서, 축적되어 가는 불활성 가스(26)에 의해 냉매실(16) 내의 상부에 가스층(27)(기체층)이 형성된다(도 4c). 가스층(27)이 냉매실(16) 내의 상부 전체 면에 걸쳐 형성되어 냉매실(16)의 상부 내벽면과 냉매실(16)의 냉매의 액면이 이격되면, 가압 탱크(25)는 불활성 가스(26)의 유입을 정지시킨다. 이 때, 가스층(27)은 히터 유닛(14)과 냉매실(16)의 냉매와의 사이에 존재하기 때문에, 히터 유닛(14)을 냉매실(16)의 냉매로부터 열적으로 격리시킨다. 이에 따라, 히터 유닛(14)으로부터의 열은 냉매실(16)의 냉매에 흡수되는 일이 없다. 이 결과, 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있다.Next, the gas layer 27 (gas layer) is formed in the upper part of the refrigerant chamber 16 by the inert gas 26 which accumulates (FIG. 4C). When the gas layer 27 is formed over the entire upper surface of the refrigerant chamber 16 so that the upper inner wall surface of the refrigerant chamber 16 and the liquid level of the refrigerant in the refrigerant chamber 16 are spaced apart, the pressurized tank 25 may be inert gas ( 26) Stop the inflow. At this time, since the gas layer 27 exists between the heater unit 14 and the refrigerant in the refrigerant chamber 16, the heater unit 14 is thermally isolated from the refrigerant in the refrigerant chamber 16. As a result, the heat from the heater unit 14 is not absorbed by the refrigerant in the refrigerant chamber 16. As a result, the heat from the heater unit 14 can be used for the temperature rise of the susceptor 12 more efficiently.

이어서, 서셉터(12)의 온도가 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도까지 상승하면, 냉매 공급 장치(23)가 냉매의 압송을 재개하여, 냉매는 냉매 순환 시스템에서 도면 중 화살표로 도시한 바와 같이 순환한다(도 4d). 이 때, 냉매실(16)의 불활성 가스(26)는 순환하는 냉매에 의해 냉매실(16)의 외부로 반출되고, 가스층(27)은 소멸한다. 이에 따라, 순환하는 냉매에 의한 서셉터(12)의 온도 조정이 개시되어, 서셉터(12)의 온도를 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도로 유지할 수 있다.Subsequently, when the temperature of the susceptor 12 rises to a temperature suitable for the plasma etching process, the coolant supply device 23 resumes pumping of the coolant, and the coolant circulates as shown by an arrow in the drawing in the coolant circulation system. (FIG. 4D). At this time, the inert gas 26 of the coolant chamber 16 is carried out to the outside of the coolant chamber 16 by the circulating coolant, and the gas layer 27 disappears. Thereby, temperature adjustment of the susceptor 12 by the circulating coolant is started, and the temperature of the susceptor 12 can be maintained at the temperature suitable for a plasma etching process.

본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 히터 유닛(14)이 발열하고 또한 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름이 정지될 때에 냉매실(16) 내의 상부에 가스층(27)이 형성된다. 이 가스층(27)은 히터 유닛(14)과 냉매실(16)의 냉매와의 사이에 존재하여 히터 유닛(14)을 냉매실(16)의 냉매로부터 열적으로 격리시키므로, 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있다.According to the temperature control method of the substrate placing board according to the present embodiment, the gas layer 27 is formed in the upper portion of the refrigerant chamber 16 when the heater unit 14 generates heat and the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system. The gas layer 27 is present between the heater unit 14 and the refrigerant in the refrigerant chamber 16 to thermally isolate the heater unit 14 from the refrigerant in the refrigerant chamber 16 and thus from the heater unit 14. The heat of can be used to raise the temperature of the susceptor 12 more efficiently.

상술한 본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에서는 비교적 고압, 고온의 불활성 가스(26)에 의해 가스층(27)이 형성되므로, 히터 유닛(14)으로부터의 열 뿐만 아니라 가스층(27)의 열에 의해서도 서셉터(12)를 가열할 수 있고, 또한 가스층(27)에 의해 빼앗기는 히터 유닛(14)으로부터의 열을 저감시켜 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 웨이퍼(W)의 온도 상승을 보다 신속하게 행할 수 있다.In the temperature control method of the substrate mounting table according to the present embodiment described above, since the gas layer 27 is formed by the inert gas 26 of relatively high pressure and high temperature, not only the heat from the heater unit 14 but also the heat of the gas layer 27. The susceptor 12 can be heated also, and the heat from the heater unit 14 taken away by the gas layer 27 can be reduced, so that the heat from the heater unit 14 can be more efficiently temperatured. It can be used for the rise, whereby the temperature of the wafer W can be increased more quickly.

가스층(27)이 생겼을 때 이 가스층(27)의 온도를 비교적 고온으로 유지하기 위해서는, 냉매 배관(22)의 도중에 설치된 밸브(28)(도 3 참조)를 닫아서 냉매실(16), 냉매 유로(15)를 외부로부터 격리시킨 후 냉매실(16) 등을 가압하는 것이 바람직하다. 이 때, 가스층(27)은 단열 압축되어 온도가 상승하므로, 이 가스층(27)의 온도를 용이하게 비교적 고온으로 유지할 수 있다.In order to maintain the temperature of the gas layer 27 at a relatively high temperature when the gas layer 27 is formed, the valve chamber 28 (see FIG. 3) provided in the middle of the refrigerant pipe 22 is closed and the refrigerant chamber 16 and the refrigerant passage ( It is preferable to pressurize the refrigerant chamber 16 and the like after the 15 is isolated from the outside. At this time, since the gas layer 27 is adiabaticly compressed and the temperature rises, the temperature of the gas layer 27 can be easily maintained at a relatively high temperature.

상술한 기판 재치대의 온도 제어 방법에서는 가압 탱크(25)가 불활성 가스를 저장하고 냉매실(16)로 불활성 가스가 유입되어 가스층(27)이 형성되었으나, 가압 탱크(25)가 비교적 고압, 고온, 예를 들면 0.2 MPa 이상, 또한 예를 들면 120℃ 이상의 냉매의 증기를 저장하고 이 냉매의 증기가 냉매실(16)로 유입되어 가스층(27)이 형성되어도 좋다. 이에 따라, 비교적 고압, 고온의 냉매의 증기에 의해 가스층(27)을 형성할 수 있다. 그리고, 서셉터(12)에 열을 빼앗겨 온도가 저하된 냉매의 증기는 응축되어 냉매가 되고, 이전부터 냉매실(16) 또는 냉매 유로(15)에 존재하는 냉매와 혼합된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 온도 상승 후 냉매의 증기를 회수할 필요가 없어 작업자 등의 수고를 생략할 수 있고, 냉매의 농도 등도 변화되지 않으므로 냉매에 의한 냉각 성능이 변화되는 것을 방지할 수 있다.In the temperature control method of the substrate placing table described above, the pressurized tank 25 stores the inert gas and the inert gas flows into the refrigerant chamber 16 to form the gas layer 27. For example, the vapor of the refrigerant of 0.2 MPa or more, for example, 120 ° C. or more may be stored, and the vapor of the refrigerant may flow into the refrigerant chamber 16 to form the gas layer 27. Accordingly, the gas layer 27 can be formed by the vapor of the refrigerant having a relatively high pressure and a high temperature. The vapor of the refrigerant deprived of heat to the susceptor 12 to lower the temperature condenses to form a refrigerant, and is mixed with the refrigerant existing in the refrigerant chamber 16 or the refrigerant passage 15. Therefore, it is not necessary to recover the vapor of the refrigerant after the temperature of the wafer W is raised, so that labor of the operator and the like can be omitted, and since the concentration of the refrigerant is not changed, the cooling performance by the refrigerant can be prevented from being changed.

또한, 가스층(27)을 형성할 때에 냉매실(16)로 불활성 가스(26) 또는 냉매의 증기를 유입시키지 않고 냉매실(16)의 냉매를 히터 유닛(14) 또는 다른 히터(도시하지 않음)에 의해 가열 비등(沸騰)시켜 냉매의 증기를 발생시켜, 냉매실(16)에 발생한 냉매의 증기에 의해 가스층(27)을 형성해도 좋다. 이 경우, 냉매 순환 시스템에서 냉매실(16)로 불활성 가스(26) 등을 유입시키는 장치(가압 탱크(25))를 설치할 필요를 없앨 수 있어 장치 구성을 간략화시킬 수 있다. 또한, 서셉터(12)에 열을 빼앗겨 온도가 저하된 냉매의 증기는 응축되어 원래의 냉매로 돌아오므로, 냉매의 증기를 냉매실(16)로 유입시키는 경우와 동일한 효과를 이룰 수 있다.In addition, when the gas layer 27 is formed, the refrigerant in the refrigerant chamber 16 is heated by the heater unit 14 or another heater (not shown) without introducing the inert gas 26 or the vapor of the refrigerant into the refrigerant chamber 16. By heating boiling, the refrigerant vapor may be generated, and the gas layer 27 may be formed by the vapor of the refrigerant generated in the refrigerant chamber 16. In this case, it is possible to eliminate the need to install a device (pressurizing tank 25) for introducing an inert gas 26 or the like into the refrigerant chamber 16 in the refrigerant circulation system, thereby simplifying the device configuration. In addition, since the vapor of the refrigerant whose temperature has been deprived of heat by the susceptor 12 and condensed is returned to the original refrigerant, the same effect as that of introducing the refrigerant vapor into the refrigerant chamber 16 can be achieved.

이어서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법 및 온도 제어 시스템에 대하여 설명한다.Next, a temperature control method and a temperature control system of the substrate mounting base according to the third embodiment of the present invention will be described.

도 5는 제 3 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법이 적용되는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus to which the temperature control method of the substrate mounting base according to the third embodiment is applied.

본 실시예는 그 구성, 작용이 상술한 제 1 실시예와 기본적으로 동일하므로, 중복된 구성, 작용에 대해서는 설명을 생략하고, 이하에 상이한 구성, 작용에 대한 설명을 행한다.Since the present embodiment is basically the same in structure and operation as in the above-described first embodiment, the description of the overlapping structure and operation is omitted, and the description of the different structure and operation is given below.

도 5에서 기판 처리 장치(29)는 냉매 순환 시스템에서의 냉매실(16)의 상류측의 냉매 배관(22)의 도중에 단열 입자 탱크(30)(단열층 형성 장치)를 구비한다. 단열 입자 탱크(30)는 냉매보다 밀도가 작은 단열 재료, 예를 들면 내열 수지로 이루어지는 구(球) 형상의 단열 입자(31)(단열 입상물(粒狀物))를 다수 저장하고, 소정의 타이밍에 냉매 배관(22) 및 냉매 유로(15)를 거쳐 저장된 다수의 단열 입자(31)를 냉매실(16)로 유입시킨다. 여기서, 단열 입자(31)는 비교적 고온, 예를 들면 90℃ 이상으로 설정된다. 또한, 단열 입자 탱크(30)는 저장하는 단열 입자(31)를 비교적 고온으로 유지하기 위하여 히터(가열 장치)(도시하지 않음)를 가진다.In FIG. 5, the substrate processing apparatus 29 is equipped with the heat insulation particle tank 30 (insulation layer forming apparatus) in the middle of the refrigerant piping 22 upstream of the refrigerant chamber 16 in a refrigerant | coolant circulation system. The heat insulating particle tank 30 stores a large number of spherical heat insulating particles 31 (heat insulating granules) made of a heat insulating material having a lower density than the refrigerant, for example, a heat resistant resin, At the timing, a plurality of heat-insulated particles 31 stored through the refrigerant pipe 22 and the refrigerant passage 15 are introduced into the refrigerant chamber 16. Here, the heat insulation particle 31 is set to comparatively high temperature, for example, 90 degreeC or more. In addition, the heat insulating particle tank 30 has a heater (heating device) (not shown) in order to keep the heat insulating particle 31 to be stored at a relatively high temperature.

또한, 기판 처리 장치(29)는 냉매 순환 시스템에서의 냉매실(16)의 하류측의 냉매 배관(22)의 도중에 단열 입자 회수기(32)를 구비한다. 단열 입자 회수기(32)는 내부에 소정 용적의 공간(33)과 이 공간(33)에 배치된 회수망(34)을 가진다. 회수망(34)은 냉매실(16)로부터 흘러나온 다수의 단열 입자(31)를 포함하는 냉매를 공간(33)에서 여과함으로써 냉매와 단열 입자(31)를 분리한다. 분리된 다수의 단열 입자(31)는 회수망(34)째로 단열 입자 회수기(32)로부터 취출되어, 재차 단열 입자 탱크(30)에 저장된다.Moreover, the substrate processing apparatus 29 is equipped with the heat insulation particle collection | recovery machine 32 in the middle of the refrigerant | coolant piping 22 downstream of the refrigerant | coolant chamber 16 in a refrigerant | coolant circulation system. The adiabatic particle recovery device 32 has a space 33 having a predetermined volume therein and a recovery network 34 disposed in the space 33. The recovery network 34 separates the refrigerant and the heat insulating particles 31 by filtering the coolant including the plurality of heat insulating particles 31 flowing out of the coolant chamber 16 in the space 33. The plurality of separated insulating particles 31 are taken out from the insulating particle collecting device 32 to the collecting network 34 and stored in the insulating particle tank 30 again.

도 6a 내지 도 6d는 제 3 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법을 도시한 공정도이다.6A to 6D are process charts showing the temperature control method of the substrate mounting base according to the third embodiment.

도 6a 내지 도 6d에서, 먼저 히터 유닛(14)이 발열하기 전에는 냉매 공급 장치(23)가 냉매를 냉매실(16)로 압송하므로, 냉매는 냉매 순환 시스템에서 도면 중 화살표로 도시한 바와 같이 순환한다(도 6a).6A to 6D, since the refrigerant supply device 23 presses the refrigerant into the refrigerant chamber 16 before the heater unit 14 generates heat, the refrigerant is circulated as shown by the arrows in the figure in the refrigerant circulation system. (FIG. 6A).

이어서, 히터 유닛(14)이 발열할 때 냉매 공급 장치(23)가 냉매의 압송을 정지시킨다. 이에 따라, 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름이 정지된다. 이 때, 단열 입자 탱크(30)는 냉매 배관(22) 및 냉매 유로(15)를 거쳐 저장된 비교적 고온의 단열 입자(31)를 냉매실(16)로 유입시킨다(도 6b). 냉매실(16)로 유입된 단열 입자(31)는 냉매의 흐름이 정지되어 있고 또한 냉매보다 그 밀도가 작기 때문에, 냉매실(16) 내의 상부에 축적되어 간다.Next, when the heater unit 14 generates heat, the coolant supply device 23 stops the feeding of the coolant. As a result, the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system. At this time, the thermal insulation particle tank 30 introduces the relatively high temperature thermal insulation particles 31 stored through the refrigerant pipe 22 and the refrigerant passage 15 into the refrigerant chamber 16 (FIG. 6B). The heat insulating particles 31 introduced into the coolant chamber 16 accumulate in the upper part of the coolant chamber 16 because the flow of the coolant is stopped and the density thereof is smaller than that of the coolant.

이어서, 축적되어 가는 단열 입자(31)에 의해 냉매실(16) 내의 상부에 단열 입자층(35)(단열층)이 형성되면(도 6c), 단열 입자 탱크(30)는 단열 입자(31)의 유입을 정지시킨다. 이때, 단열 입자층(35)은 히터 유닛(14)과 냉매실(16)의 냉매와의 사이에 존재하기 때문에, 히터 유닛(14)을 냉매실(16)의 냉매로부터 열적으로 격리시킨다. 이에 따라, 히터 유닛(14)으로부터의 열은 냉매실(16)의 냉매에 흡수되는 일이 없다. 이 결과, 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있다.Subsequently, when the heat insulation particle layer 35 (heat insulation layer) is formed in the upper part in the refrigerant chamber 16 by accumulating heat insulation particle 31 (FIG. 6C), the heat insulation particle tank 30 flows in. To stop. At this time, since the heat insulation particle layer 35 exists between the heater unit 14 and the refrigerant | coolant of the refrigerant | coolant chamber 16, the heater unit 14 is thermally isolate | separated from the refrigerant | coolant of the refrigerant | coolant chamber 16. As shown in FIG. As a result, the heat from the heater unit 14 is not absorbed by the refrigerant in the refrigerant chamber 16. As a result, the heat from the heater unit 14 can be used for the temperature rise of the susceptor 12 more efficiently.

이어서, 서셉터(12)의 온도가 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도까지 상승하면, 냉매 공급 장치(23)가 냉매의 압송을 재개하여, 냉매는 냉매 순환 시스템에서 도면 중 화살표로 도시한 바와 같이 순환한다(도 6d). 이에 따라, 냉매실(16)의 단열 입자(31)는 순환하는 냉매에 의해 냉매실(16)의 외부로 반출되고, 단열 입자층(35)은 소멸한다. 이에 따라, 순환하는 냉매에 의한 서셉터(12)의 온도 조정이 개시되어, 서셉터(12)의 온도를 플라즈마 에칭 처리에 적합한 온도로 유지할 수 있다. 이때, 단열 입자 회수기(32)는 냉매에 의해 냉매실(16)의 외부로 반출된 다수의 단열 입자(31)를 공간(33)에서 회수망(34)에 의해 회수한다.Subsequently, when the temperature of the susceptor 12 rises to a temperature suitable for the plasma etching process, the coolant supply device 23 resumes pumping of the coolant, and the coolant circulates as shown by an arrow in the drawing in the coolant circulation system. (FIG. 6D). As a result, the heat insulating particles 31 of the coolant chamber 16 are carried out to the outside of the coolant chamber 16 by the circulating coolant, and the heat insulating particle layer 35 disappears. Thereby, temperature adjustment of the susceptor 12 by the circulating coolant is started, and the temperature of the susceptor 12 can be maintained at the temperature suitable for a plasma etching process. At this time, the adiabatic particle recovery device 32 recovers a plurality of adiabatic particles 31 carried out of the refrigerant chamber 16 by the refrigerant from the space 33 by the recovery network 34.

본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에 따르면, 히터 유닛(14)이 발열하고 또한 냉매 순환 시스템에서 냉매의 흐름이 정지될 때에 냉매실(16) 내의 상부에 단열 입자층(35)이 형성된다. 이 단열 입자층(35)은 히터 유닛(14)과 냉매실(16)의 냉매와의 사이에 존재하여 히터 유닛(14)을 냉매실(16)의 냉매로부터 열적으로 격리시키므로, 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있다.According to the temperature control method of the substrate mounting base according to the present embodiment, when the heater unit 14 generates heat and the flow of the refrigerant is stopped in the refrigerant circulation system, an insulating particle layer 35 is formed on the upper portion of the refrigerant chamber 16. . The thermally insulating particle layer 35 is present between the heater unit 14 and the refrigerant in the refrigerant chamber 16 to thermally isolate the heater unit 14 from the refrigerant in the refrigerant chamber 16, thereby heating the heater unit 14. The heat from can be used to raise the temperature of the susceptor 12 more efficiently.

상술한 본 실시예에 따른 기판 재치대의 온도 제어 방법에서는 비교적 고온의 단열 입자(31)에 의해 단열 입자층(35)이 형성되므로, 히터 유닛(14)으로부터의 열 뿐만 아니라 단열 입자층(35)의 열에 의해서도 서셉터(12)를 가열할 수 있고, 또한 단열 입자층(35)에 의해 빼앗기는 히터 유닛(14)으로부터의 열을 저감시켜 히터 유닛(14)으로부터의 열을 보다 효율적으로 서셉터(12)의 온도 상승에 사용할 수 있어, 이로써 웨이퍼(W)의 온도 상승을 보다 신속하게 행할 수 있다.In the temperature control method of the substrate mounting table according to the present embodiment described above, since the heat insulation particle layer 35 is formed by the heat insulation particles 31 having a relatively high temperature, not only the heat from the heater unit 14 but also the heat of the heat insulation particle layer 35. Also, the susceptor 12 can be heated, and heat from the heater unit 14 taken away by the heat insulating particle layer 35 can be reduced to more efficiently heat the heat from the susceptor 12. It can use for temperature rise, and can raise the temperature of the wafer W more quickly by this.

또한, 상술한 각 실시예에서 플라즈마 에칭 처리가 실시되는 기판은 반도체 디바이스용 웨이퍼에 한정되지 않으며, LCD(Liquid Crystal Display) 등을 포함하는 FPD(Flat Panel Display) 등에 이용하는 각종 기판 또는 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등이어도 좋다.In addition, in each of the above-described embodiments, the substrate subjected to the plasma etching process is not limited to a wafer for semiconductor devices, and various substrates or photomasks, CDs, and the like used for a flat panel display (FPD) including a liquid crystal display (LCD) or the like. A board | substrate, a printed board, etc. may be sufficient.

W : 웨이퍼
10, 24, 29 : 기판 처리 장치
12 : 서셉터
14 : 히터 유닛
15 : 냉매 유로
16 : 냉매실
22 : 냉매 배관
25 : 가압 탱크
26 : 불활성 가스
27 : 불활성 가스층
30 : 단열 입자 탱크
31 : 단열 입자
32 : 단열 입자 회수기W: Wafer
10, 24, 29: substrate processing apparatus
12: susceptor
14: heater unit
15: refrigerant path
16: refrigerant chamber
22: refrigerant piping
25: pressurized tank
26: inert gas
27: inert gas layer
30: thermal insulation particle tank
31: adiabatic particles
32: adiabatic particle recovery

Claims (12)

가열 유닛과 냉매 유로를 내장하며 처리가 실시되는 기판을 재치(載置)하는 기판 재치대에서 상기 냉매 유로를 냉매가 흐르는 기판 재치대의 온도 제어 방법으로서,
상기 가열 유닛이 발열할 때에 상기 냉매의 흐름이 정지되는 냉매 흐름 정지 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
A temperature control method of a substrate mounting table in which a coolant flows through a coolant flow path in a substrate mounting table having a heating unit and a coolant flow path thereon mounted thereon, wherein the coolant flows through the coolant flow path.
And a refrigerant flow stop step of stopping the flow of the refrigerant when the heating unit generates heat.
제 1 항에 있어서,
상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매 유로로 상기 냉매보다 고온인 매체를 유입시키는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method of claim 1,
And a medium having a temperature higher than that of the refrigerant is introduced into the refrigerant passage in the refrigerant flow stop step.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판 재치대의 상부에는 상기 기판이 재치되는 재치면이 형성되고, 상기 기판 재치대는 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 더 내장하며, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고,
상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매실 내로 기체를 유입시켜 상기 냉매실 내의 상부에 기체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method according to claim 1 or 2,
A mounting surface on which the substrate is placed is formed on an upper portion of the substrate placing table, and the substrate placing table further includes a refrigerant chamber in communication with the refrigerant passage, wherein the heating unit and the refrigerant chamber are arranged from above in this order. Deployed,
And a gas layer is formed above the refrigerant chamber by introducing gas into the refrigerant chamber in the refrigerant flow stop step.
제 3 항에 있어서,
가압된 고온의 기체에 의해 상기 기체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method of claim 3, wherein
And the gas layer is formed of pressurized hot gas.
제 4 항에 있어서,
상기 가압된 고온의 기체는 냉매의 증기인 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method of claim 4, wherein
And said pressurized hot gas is a vapor of a refrigerant.
제 3 항에 있어서,
상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매실의 냉매를 가열 비등(沸騰)시켜 발생하는 상기 냉매의 증기에 의해 상기 기체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method of claim 3, wherein
And the gas layer is formed by vapor of the refrigerant generated by heating and boiling the refrigerant in the refrigerant chamber in the refrigerant flow stop step.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기판 재치대의 상부에는 상기 기판이 재치되는 재치면이 형성되고, 상기 기판 재치대는 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 더 내장하며, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고,
상기 냉매 흐름 정지 단계에서 상기 냉매실 내로 복수의 단열 입상물(粒狀物)을 유입시켜 상기 냉매실의 상부에 단열층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method according to claim 1 or 2,
A mounting surface on which the substrate is placed is formed on an upper portion of the substrate placing table, and the substrate placing table further includes a refrigerant chamber in communication with the refrigerant passage, wherein the heating unit and the refrigerant chamber are arranged from above in this order. Deployed,
And a heat insulating layer is formed on the upper part of the coolant chamber by introducing a plurality of heat insulating granules into the coolant chamber in the coolant flow stop step.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 단열 입상물을 가열한 후, 상기 가열된 고온의 상기 단열 입상물에 의해 상기 단열층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 방법.
The method of claim 7, wherein
And heating the plurality of heat insulating granules, and forming the heat insulating layer by the heated high temperature heat insulating granules.
가열 유닛과 냉매 유로와 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 내장하며, 상부에 처리가 실시되는 기판이 재치(載置)되는 재치면이 형성되는 기판 재치대로서, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고, 상기 냉매 유로 및 상기 냉매실을 냉매가 흐르는 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 있어서,
상기 가열 유닛이 발열하고 상기 냉매의 흐름이 정지될 때에 상기 냉매실 내로 기체를 유입시켜 상기 냉매실 내의 상부에 기체층을 형성하는 기체층 형성 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 시스템.
A substrate placing table having a heating unit, a refrigerant passage, and a refrigerant chamber communicating with the refrigerant passage, and having a mounting surface on which a substrate to be processed is placed, wherein the placement unit includes: the heating unit; In the temperature control system of the board | substrate mounting base where the said refrigerant chamber is arrange | positioned from above from this order and a refrigerant | coolant flows through the said refrigerant | coolant flow path and the said refrigerant chamber,
And a gas layer forming apparatus for introducing a gas into the refrigerant chamber when the heating unit generates heat and stops the flow of the refrigerant, thereby forming a gas layer on the upper portion of the refrigerant chamber. .
제 9 항에 있어서,
상기 기체층 형성 장치는 상기 기체를 가열하는 가열 장치를 구비하며, 상기 가열된 고온의 상기 기체에 의해 상기 기체층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 시스템.
The method of claim 9,
The gas layer forming apparatus includes a heating device for heating the gas, and forms the gas layer by the heated high temperature gas.
가열 유닛과 냉매 유로와 상기 냉매 유로와 연통하는 냉매실을 내장하며, 상부에 처리가 실시되는 기판이 재치(載置)되는 재치면이 형성되는 기판 재치대로서, 상기 재치면, 상기 가열 유닛 및 상기 냉매실은 이 순서로 상방에서부터 배치되고, 상기 냉매 유로 및 상기 냉매실을 냉매가 흐르는 기판 재치대의 온도 제어 시스템에 있어서,
상기 가열 유닛이 발열하고 상기 냉매의 흐름이 정지될 때에 상기 냉매실 내로 복수의 단열 입상물을 유입시켜 상기 냉매실의 상부에 단열층을 형성하는 단열층 형성 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 시스템.
A substrate placing table having a heating unit, a refrigerant passage, and a refrigerant chamber communicating with the refrigerant passage, and having a mounting surface on which a substrate to be processed is placed, wherein the placement unit includes: the heating unit; In the temperature control system of the board | substrate mounting base where the said refrigerant chamber is arrange | positioned from above from this order and a refrigerant | coolant flows through the said refrigerant | coolant flow path and the said refrigerant chamber,
And a heat insulation layer forming apparatus for introducing a plurality of heat insulating granules into the coolant chamber when the heating unit generates heat and stops the flow of the coolant, thereby forming a heat insulation layer on the coolant chamber. Control system.
제 11 항에 있어서,
상기 단열층 형성 장치는 상기 단열 입상물을 가열하는 가열 장치를 구비하며, 상기 가열된 고온의 상기 단열 입상물에 의해 상기 단열층을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 재치대의 온도 제어 시스템.
The method of claim 11,
The heat insulation layer forming apparatus includes a heating device for heating the heat insulation granular material, and forms the heat insulation layer by the heated high temperature heat insulation granular material.
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