KR950012674A - 반도체 처리챔버내에서 대상물의 온도를 조절하는 방법과 준 무한의 열원 및 흡열장치 - Google Patents

반도체 처리챔버내에서 대상물의 온도를 조절하는 방법과 준 무한의 열원 및 흡열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대상물의 온도를 조절하는 장치와 그 방법에 관한 것이며. 특히 웨이퍼 처리챔버내의 반도체 웨이퍼의 지지 구조체에 관한 것이다. 온도가 다른 두개의 인접한 대상물들 간에 가스가 생성되고, 이 두개의 대상물의 열전도율을 조절하도록 가스의 압력이 조절된다 이 두개의 대상물들간의 온도가 가까워질 수 있도록 두개의 대상물들의 사이에 큰 열의 유동을 일으키기 위해서 압력을 증가시킨다. 인접한 대상물(열원 및 흡열부)의 온도에 관계없이 조절되는 대상물의 온도를 유지하기 위해서 가스틈새를 통하여 미소한 열의 유동이 일어나도록 압력을 강한 진공상태 (절연체로 작용하는)로 감소시킨다 국한된 온도조절이 국소 흡열부와 상호작용함으로써 반도체 지지 구조체의 받침대 또는 음극의 온도를 정확히 조절할 수 있고, 그 결과 웨이퍼의 처리중에 온도변화와 온도구배로 인한 레이퍼 표면 가공의 변태를 방지하도록 웨이퍼의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
엇갈린 가스틈새를 사용하여 하나의 구조체의 가열과 냉각작용을 조절할 수 있다. 가열의 열원 또는 흡열부가 냉각의 열원 또는 흡열부에 인접하게 배열되어 있고 가열 및 냉각의 열원 또는 흡열부가 온도가 조절되는 대상물(받침데 베이스)파 마주하고 있어서. 가열 또는 냉각구역과 대상물(받침대 베이스)의 사이의 열전도율을 조절함으로써 사용자로 하여금 가열된 열원 또는 흡열부 구역파 냉각된 열원 또는 흡열부 구역의 사이에 매우 신뢰도가 높은 설정 온도를 제공할 수 있게 한다.

Description

반도체 처리챔버내에서 대상물의 온도를 조절하는 방법과 준 무한의 열원 및 흡열장치
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제4도는 본 발명에 따른 식각챔버와 웨이퍼의 받침대 지지물에 대한 개략도이다.

Claims (19)

1차 열전달 표면을 가진 1차 대상물로부터 열을 적절하게 증가시키거나 감소시키는 장치에 있어서, (a) 1차 열전달 표면과 2차 열전달 표면의 사이에 좁은 틈새를 형성하도록 상기 1차 열전달 표면에 인접하 게 배열된 상기 2차 열전달 표면을 가지고 있으며 열을 저장할 수 있는 2차 대상물과, (b) 상기 틈새내에 형성되어서 상기 틈새의 주변을 긴밀하게 밀봉하는 가스와, (c) 상기 틈새와 통하여 상기 틈새내에서 제어 신호에 반응하여 가스의 압력을 조절하는 압력조절기와, 그리고 (d) 상기 대상물의 온도를 감지하고 상기 압력조절기에 상기 대상물의 온도의 함수인 상기 제어신호를 공급하기 위한 온도 센서를 포함하고 있는 장치.
제1항에 있어서, 상기 2차 대상물을 상기 1차 대상물에 대해서 소정의 온도차이로 유지하도록 상기 2차 대상물에 연결된 흡열부를 더 포함하고 있는 장치.
제1항에 있어서, 상기 2차 대상물과 유사하고 2차 틈새를 형성하도록 상기 1차 열전달 표면과 양립 할 수 있는 관계를 3차 대상물로서, 상기 1차 대상물의 온도를 상기 2차 대상물과 3차 대상물의 각각의 온도 사이의 소정의 값으로 조절하기에 용이하도록 상기 2차 대상물이 흡열부로 작동하고 상기 3차 대상물이 열원으로 작동하는 3차 대상물을 더 포함하고 있는 장치.
제3항에 있어서, 상기 1차 대상물에 대한 소정의 온도를 신속하게 2차 틈새의 압력을 감소시킴과 동시에 상기 1차 틈새내의 압력을 증가시키기 위한 조절기를 더 포함하고 있는 장치.
제1항에 있어서, 상기 1차 대상물이 금속 재료로 형성되어 있는 장치.
준 무한의 열원과 흡열장치에 있어서, (a) 온도가 조절되고, 1차 열전달 표면을 가지고 있는 대상물과. (b) 상기 대상물에 인접하게 배열되어 있고, 2차 열전달 표면을 가지고 있는 국소 흡열부와, 상기 1차 열전달 표면의 일부와 상기 2차 열전달 표면의 일부의 사이에 형성되어 있는 밀봉된 틈새로서, 상기 밀봉된 틈새가 가스로 채워져 있고, 상기 1차 열전달 표면과 2차 열전달 표면이 상기 대상물과 상기 국소흡열부간 의 접촉부를 포함하고 있으며, 그리고, (C) 상기 대상물의 온도를 감지하고 온도조절기에 신호를 공급하기 위한 온도조절기로서, 상기 온도 조절기가 상기 틈새에 연결된 입력조절장치에 제어신호를 공급하며, 상기 압력조절장치가 상기 대상물과 상기 국소 흡열부 사이의 열에너지 전달을 제어하도록 밀봉된 틈새내의 가스 압력을 조절하는 압력조절장치를 포함하고 있는 준 무한의 열원과 흡열장치.
제6항에 있어서, 부가적인 흡열기의 용량을 제공하도록 상기 국소 흡열기에 연결되어 있는 전제 흡열기를 더 포함하고 있는 준 무한의 열원과 흡열장치.
제7항에 있어서, 상기 국소 흡열부가 상기 국소 흡열부를 통한 열전달을 위해 유제 통로를 포함하고 있고, 상기 전체 흡열부가 상기 유체를 1차 온도로 상기 국소 흡열부에 공급하는 준 무한 열원과 흡열장치.
상기 1차 열전달 표면의 표면지역이 일련의 골과 마루들을 포함하고 있는 준 무한의 열원과 흡열장치.
제6항에 있어서, (a) 상기 압력조절장치가 상기 가스틈새에 연결된 벨로스를 포함하고 있으며. 상기 가스틈새와 상기 벨로스가 밀페된 가스틈새의 시스템을 형성하고, 상기 벨로스가 벨로스를 둘러싼 챔버내에 둘러 싸여있고, (b) 상기 벨로스를 둘러싼 챔버내의 압력이 상기 온도 조절기에 의해서 제어되는 상기 온도조절기에 의해서 조절되며, 그리고, (c) 상기 벨로스가 상기 벨로스를 둘러싼 챔버내의 압력과 동일한 상기 가스 틈새의 시스템내의 압력을 형성하도록 상기 벨로스를 둘리싼 챔버내의 압력변화를 자동으로 조절하는 것을 특징으로 하는 준 무한 열원과 흡열장치.
제6항에 있어서. (a) 상기 압력조절장치가 상기 가스틈새에 연결된 상기 벨로스를 포함하고 있고, 상기 가스틈새와 상기 벨로스가 밀폐된 가스틈새의 시스템을 형성하며, 상기 벨로스가 벨로스를 둘러싼 플레임내에 둘러싸여 있고, 그리고 기계적 벨로스 작동기가 상기 벨로스와 상기 벨로스를 둘러싼 프레임의 사 이에 연결되어 있으며, (b) 상기 기계적 벨로스 작동기가 상기 가스 틈새의 시스템의 용적을 증가시키고 감소시키도록 상기 벨로스를 팽창 및 압축시킬 수 있고, 상기 벨로스를 둘러싼 작동기가 상기 온도조절기에 의해서 조절되며, 그리고 (c) 상기 기계적 벨로스 조작기가 상기 가스 틈새의 시스템에서 가스의 열저도율을 조절하도록 상기 벨로스내의 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 준 무한 열원과 흡열장치.
제6항에 있어서, (a) 상기 틈새를 태우고 있는 상기 가스가 가스흡착재료에 대한 흡착성이 있고, (b) 상기 압력조절장치가 상기 가스틈새에 연결된 흡착재료를 둘러싼 챔버를 포함하고 있고, 상기 가스틈새와 흡탁재료를 둘러싼 챔버가 밀폐된 가스틈새의 시스템을 형성하며, 상기 가스흡착재료 매체가 상기 흡착재료를 둘러싼 챔버내에 배열되어 있고, 상기 흡착재료를 둘러싼 챔버는 가열원에 가깝게 배열되어 있으며, 그리고 (c) 상기 가열원의 작동이 상기 온도조절기에 의해서 조절되는 것을 특징으로 하는 준 무한의 열원과 흡열 장치.
제12항에 있어서, 상기 가열원이 상기 흡착재료를 둘러싼 챔버를 둘러싸고 있는 일련의 가열코일을 포함하고 있는 준 무한의 열원과 흡열장치.
준 무한의 열원과 흡열장치에 있어서, (a) 온도가 조절되고, 상기 1차 열전달 표면을 가지고 있는 대상물과, (b) 상기 대상물에 인접하여 배열된 국소 흡열부와 국소열원을 포함하고 있는 국소열원 및 흡열부로서, 상기 국소 흡열부는 상기 열전달표면과 마주하고 있는 2차 열전달 표면을 가지고 있고, 상기 국소 열원은 상기 1차 열전달 표면과 마주하는 3차 열전달표면을 가지고 있는 국소 열원과 흡열장치, (c) 상기 1차 열전달 표면의 일부와 상기 2차 열전달 표면의 일부의 사이에 형성되어 있는 1차의 밀봉된 틈새와, 상기 1타 열전달 표면의 일부와 상기 3차 열전달 표면의 일부의 사이에 형성되어 있는 2차의 밀봉된 틈새로서. 상기 1차 틈새와 상기 2차 틈새가 가스로 채워져 있는 1차의 밀봉된 틈새 및 2차의 밀봉된 틈새와, 그리고 (d) 상기 대상물의 온도를 감지하고 상기 온도조절기에 신호를 공급하기 위한 온도센서로서, 상기 온도조절기는 상기 1차 틈새에 연결된 1차 압력조절기에 1타 제어신호를 공급하고, 상기 2차 틈새에 연결된 2차 압력조절기에는 2차 제어신호를 공급하며, 그리고 상기 1차 및 2차 압력 조절기가 상기 국소 흡열부 및 상기 국소 열원과 상기 대상물간의 열에너지의 절달을 조절하도록 상기 1차 및 2차의 밀봉된 틈새의 가스압력을 조절하는 온도센서를 포함하고 있는 준 무한의 열원과 흡열장치.
1차 대상물쪽으로 또는 1차 대상물로부터 열을 전달하는 방법으로서, (a) 상기 1차 대상물에 인접해열을 저장할 수 이는 2차 대상물을 제공하는 단계로서, 상기 2차 대상물에는 상기 1차 대성물의 보완 표면과 일치하는 열교환 표면이 제공되어 있는 단계와, (b) 상기 열교환 표면과 상기 1차 대상물의 보완 표면의 사이에 틈새를 형성하도록 상기 1차 대상물의 보완 표면에 밀접해 있는 상기 열교환 표면을 배치하는 단계와, (c) 상기 틈새내에서 상기 열교환 상기 보완 사이에 가스를 형성하는 단계와, 그리고 (d) 상기 1차 대상물을 소정의 온도로 유지하도록 상기 가스틈새를 가로지르는 열전도를 증가시키거나 감소시키기 위해서 상기 틈새내에서 상기 가스의 압력을 증가시키거나 또는 감소시키는 단계를 포함하고 있는 방법.
제15항에 있어서, (a) 상기 틈새내에서 상기 가스의 압력을 제어신호에 반응하여 변화시키는 단계와, (b) 상기 온도의 함수로 변하는 상기 제어신호를 제공하는 상기 1차 대상물의 온도를 감지하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
제15항에 있어서. 가스가 형성되는 상기 열교환 표면과 상기 1차 대상물의 표면 사이에 다른 하나의 틈새를 형성하도록 상기 1차 대상물의 보완표면에 밀착된 열교환 표면을 갖는 3차 대상물을 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
제17항에 있어서, (a) 상기 3차 대상물이 냉각되고, 상기 2차 대상물이 가열되는 단계와, 그리고 (b) 상기 2차 대상물과 3차 대상물의 사이에서 1차 대상물의 온도를 신속하게 조절하도록 상기 가스틈새내의 가스압력이 각각 증가하고 가열되는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
제15항에 있어서, 상기 2차 대상물을 상기 1차 대상물에 비교되는 온도차이로 유지하도록 상기 2차 대상물과 상기 열원과 흡열부 사이에 열전달원 또는 흡열부를 제공하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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