TW202025375A - 調溫裝置 - Google Patents

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Abstract

調溫裝置包括：頂板，其支持基板；底板，其以在與頂板之間形成內部空間之方式與頂板連接；熱電模組板，其配置於內部空間中；熱交換板，其配置於內部空間中，且與熱電模組板進行熱交換；以及密封構件，其與頂板及底板分別接觸。

Description

調溫裝置
本發明係關於調溫裝置。
於半導體之製造步驟中，使用如對基板進行成膜處理之成膜裝置、對基板進行曝光處理之曝光裝置、以及對基板進行蝕刻處理之蝕刻裝置之類的多種半導體處理裝置。於半導體處理裝置中多有設置了調整基板溫度之調溫裝置之情形。例如於對基板進行乾式蝕刻處理之情形時，由於蝕刻速度受到基板之溫度之影響，故而一面利用調溫裝置來調整基板之溫度一面實行乾式蝕刻處理。專利文獻1中揭示有於半導體處理裝置之真空腔室中調整基板溫度之基板支持組件。專利文獻1中，基板支持組件作為調溫裝置而發揮功能。基板支持組件包括：用以支持基板之頂板、配置於頂板之下方之底板、以及配置於頂板與底板之間之蓋板。於蓋板與底板之間之內部空間中配置熱電模組。配置有熱電模組之內部空間維持為大氣壓。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-008287號公報
[發明所欲解決之問題]
於調溫裝置於高溫環境下使用之情形時，若形成內部空間之2個構件藉由黏接劑而接合，則有由於2個構件之熱變形量之差而導致黏接劑剝落之可能性。其結果為，有氣體從內部空間流出至外部空間，或氣體從外部空間流入至內部空間之可能性。
本發明之形態之目的在於，於具有配置了熱電模組之內部空間的調溫裝置中，抑制內部空間與外部空間之氣體之流通。 [解決問題之手段]
依據本發明之形態，提供一種調溫裝置，其包括：頂板，其支持基板；底板，其以在與上述頂板之間形成內部空間之方式與上述頂板連接；熱電模組板，其配置於上述內部空間中；熱交換板，其配置於上述內部空間中，且與上述熱電模組板進行熱交換；以及密封構件，其與上述頂板及上述底板分別接觸。 [發明之效果]
依據本發明之形態，可於具有配置了熱電模組之內部空間的調溫裝置中，抑制內部空間與外部空間之氣體之流通。
以下，參照圖式，對本發明之實施方式進行說明，但本發明並不限定於此。以下所說明之實施方式之構成要素可適當組合。又，亦存在不使用其中一部分構成要素之情形。
以下之說明中，設定XYZ直角座標系，參照該XYZ直角座標系來對各部分之位置關係進行說明。將與既定面內之X軸平行之方向設為X軸方向。將於既定面內和與X軸正交之Y軸平行之方向設為Y軸方向。將和與既定面正交之Z軸平行之方向設為Z軸方向。包含X軸及Y軸之XY平面係與既定面平行。包含Y軸及Z軸之YZ平面係與XY平面正交。包含X軸及Z軸之XZ平面係與XY平面及YZ平面分別正交。本實施方式中，XY平面係與水平面平行。Z軸方向為鉛直方向。+Z方向（+Z側）為上方向（上側）。-Z方向（-Z側）為下方向（下側）。此外，XY平面相對於水平面而傾斜亦可。
[第1實施方式] ＜半導體處理裝置＞ 對第1實施方式進行說明。圖1係示意性表示本實施方式之半導體處理裝置1之一例之剖面圖。如圖1所示，半導體處理裝置1包括腔室裝置2以及調溫裝置3，該調溫裝置3配置於腔室裝置2之內部空間2S中，且於內部空間2S中調整基板W之溫度。
本實施方式中，半導體處理裝置1包含對基板W進行乾式蝕刻處理之乾式蝕刻裝置。基板W包含半導體晶圓。乾式蝕刻處理中，腔室裝置2之內部空間2S之壓力調整為低於大氣壓之壓力。內部空間2S之壓力例如調整為200[Pa]。於乾式蝕刻處理中，基板W之溫度係利用調溫裝置3來調整。於腔室裝置2之內部空間2S減壓，且基板W之溫度經調整之狀態下，對腔室裝置2之內部空間2S中供給蝕刻氣體。藉由對內部空間2S中供給蝕刻氣體，而對基板W進行乾式蝕刻處理。
調溫裝置3係於支持基板W之狀態下調整基板W之溫度。調溫裝置3可調整基板W之溫度，來調整蝕刻速度。又，調溫裝置3可調整基板W之溫度分佈。
腔室裝置2包括：形成內部空間2S之腔室構件2T、以及調整腔室構件2T之溫度之溫度調整裝置2U。若利用溫度調整裝置2U來對腔室構件2T進行加熱，則有由調溫裝置3所支持之基板W之溫度較目標溫度而言過度升高，或基板W之溫度分佈未成為目標溫度分佈之可能性。調溫裝置3係以即便腔室構件2T被加熱，基板W亦達到目標溫度之方式，來調整基板W之溫度。調溫裝置3係以即便腔室構件2T被加熱，基板W亦達到目標溫度分佈之方式，來調整基板W之溫度分佈。
＜調溫裝置＞ 圖2係示意性表示本實施方式之調溫裝置3之一例之剖面圖。圖3係表示本實施方式之調溫裝置3之一例之分解立體圖。
如圖1、圖2及圖3所示，調溫裝置3包括：頂板4，其支持基板W；底板5，其以在與頂板4之間形成內部空間3S之方式與頂板4連接；熱電模組板6，其配置於內部空間3S中；熱交換板7，其配置於內部空間3S中，且與熱電模組板6進行熱交換；結合構件8，其將頂板4與底板5結合；抬升銷9，其支持基板W之背面且於Z軸方向上移動；以及密封構件10，其與頂板4及底板5分別接觸。
頂板4、熱電模組板6、熱交換板7及底板5實質上分別為圓板狀。頂板4、熱電模組板6、熱交換板7及底板5係於Z軸方向上積層。以下之說明中，將於XY平面內通過調溫裝置3之中心且與Z軸平行之假想軸適當稱為調溫裝置3之中心軸AX。
頂板4具有支持基板W之支持面4A。頂板4例如為鋁製。頂板4為不鏽鋼製亦可。支持面4A係朝向+Z方向。頂板4係以基板W之表面與XY平面成為平行之方式，來支持基板W。基板W載置於支持面4A上。
頂板4包括：圓板狀之支持部41，其具有支持面4A以及朝向支持面4A之相反方向之背面4B；以及周壁部42，其與支持部41之周緣部連接，且從支持部41之周緣部向底板5突出。
底板5支持頂板4。底板5例如為鋁製。底板5為不鏽鋼製亦可。底板5配置於較頂板4、熱電模組板6及熱交換板7而言更靠近-Z側。底板5包括：上表面5A，其與頂板4之周壁部42之下表面4C對向；以及對向面5D，其經由間隙而與熱交換板7之下表面7B對向。上表面5A及對向面5D分別朝向+Z方向。對向面5D配置於較上表面5A而言更靠近-Z側。上表面5A為圓環狀。於XY平面內，上表面5A配置於對向面5D之周圍。上表面5A係與周壁部42之下表面4C接觸。藉由周壁部42之下表面4C與底板5之上表面5A之至少一部分接觸，而於頂板4與底板5之間形成調溫裝置3之內部空間3S。
底板5具有從對向面5D向支持部41突出之凸部5T。凸部5T之至少一部分配置於熱交換板7上所設置之貫通孔7J中。凸部5T之至少一部分配置於熱電模組板6上所設置之貫通孔6J中。凸部5T之上端部係與頂板4之支持部41連接。
底板5具有從對向面5D向支持部41突出之凸部5U。於中心軸AX之輻射方向上，凸部5U配置於中心軸AX與凸部5T之間。凸部5U之至少一部分配置於熱交換板7上所設置之貫通孔7K中。凸部5U之至少一部分配置於熱電模組板6上所設置之貫通孔6K中。凸部5U之上端部係與頂板4之支持部41連接。
熱電模組板6係對支持於頂板4之支持面4A上之基板W之溫度加以調整。熱電模組板6包含藉由電力之供給而吸熱或放熱之熱電模組20。熱電模組板6配置於內部空間3S中。熱電模組板6配置於較頂板4之支持部41而言更靠近-Z側。熱電模組板6係以於內部空間3S中與頂板4鄰接之方式配置。熱電模組板6之上表面6A係與支持部41之背面4B對向。
熱電模組20係藉由帕耳帖效應而吸熱或放熱。熱電模組20可經由支持部41，而從支持於支持面4A上之基板W中奪取熱。熱電模組20可經由支持部41，而對支持於支持面4A上之基板W提供熱。藉由熱電模組20吸熱或放熱，而對支持於支持面4A上之基板W之溫度加以調整。
熱電模組板6包括：熱電模組20；第1絕緣膜21，其與熱電模組20之上表面連接；第2絕緣膜22，其與熱電模組20之下表面連接；以及隔離壁構件23，其配置於熱電模組20之周圍。熱電模組20配置於由第1絕緣膜21、第2絕緣膜22及隔離壁構件23所規定之空間中。第1絕緣膜21及第2絕緣膜22分別包含例如聚醯亞胺製之膜。熱電模組板6之上表面6A包含第1絕緣膜21之上表面。熱電模組板6之下表面6B包含第2絕緣膜22之下表面。
如圖3所示，熱電模組板6包含：第1熱電模組板61、第2熱電模組板62、第3熱電模組板63、第4熱電模組板64、第5熱電模組板65、第6熱電模組板66、及第7熱電模組板67。第1熱電模組板61係於XY平面內配置於中央部之圓形狀之板。中心軸AX通過第1熱電模組板61。第2熱電模組板62係配置於第1熱電模組板61之周圍之圓環狀之板。第3熱電模組板63係配置於第2熱電模組板62之周圍之圓環狀之板。第4熱電模組板64係配置於第3熱電模組板63之周圍之一部分中的圓弧狀之板。第5熱電模組板65係於第3熱電模組板63之周圍之一部分中，配置於第4熱電模組板64之隔壁之圓弧狀之板。第6熱電模組板66係於第3熱電模組板63之周圍之一部分中，配置於第5熱電模組板65之隔壁之圓弧狀之板。第7熱電模組板67係於第3熱電模組板63之周圍之一部分中，配置於第4熱電模組板64與第6熱電模組板66之間的圓弧狀之板。
第1～第7熱電模組板61～67分別包括：熱電模組20、第1絕緣膜21、第2絕緣膜22、以及隔離壁構件23。第1～第7熱電模組板61～67分別具有上表面6A及下表面6B。
熱交換板7係與熱電模組板6進行熱交換。熱交換板7係於內部空間3S中，配置於較熱電模組板6而言更靠近-Z側。於Z軸方向上，熱電模組板6配置於支持部41與熱交換板7之間。於Z軸方向上，熱交換板7配置於熱電模組板6與底板5之間。熱交換板7係以於內部空間3S中與熱電模組板6鄰接之方式配置。熱交換板7之上表面7A係與熱電模組板6之下表面6B對向。
於熱電模組20從支持於支持面4A上之基板W中奪取熱之情形時，基板W之熱經由支持部41及熱電模組板6而轉移至熱交換板7。熱交換板7具有調溫用流體所流通之內部流路（未圖示）。調溫用流體包含如冷卻水之類之冷媒。調溫用流體藉由流體溫度調整裝置（未圖示）而調整溫度後，經由內部流路之入口而流入至內部流路。調溫用流體於內部流路中流通，奪取轉移至熱交換板7之熱。奪取熱之調溫用流體從內部流路之出口流出，返回至流體溫度調整裝置中。
熱交換板7為銅製。銅之導熱率高。因此，熱交換板7可效率良好地與熱電模組板6進行熱交換。
結合構件8係經由熱電模組板6及熱交換板7，而將頂板4與底板5結合。結合構件8設置有複數個。結合構件8包含螺栓。底板5具有配置結合構件8之頭部的凹部5C。凹部5C設置於底板5之下表面5B。
底板5具有貫通孔5H，其配置有結合構件8之軸部之至少一部分。熱交換板7具有貫通孔7H，其配置有結合構件8之軸部之至少一部分。熱電模組板6具有貫通孔6H，其配置有結合構件8之軸部之至少一部分。頂板4具有螺孔4H，其插入有結合構件8之軸部之前端部。結合構件8經由熱電模組板6之貫通孔6H以及熱交換板7之貫通孔7H，而將頂板4與底板5結合。
結合構件8包含：第1結合構件81，其與頂板4之第1部分P1結合；以及第2結合構件82，其與複數個規定在第1部分P1之周圍之頂板4之第2部分P2結合。第1部分P1於XY平面內，規定於頂板4之支持部41之中央部分。第2部分P2於XY平面內，於頂板4之支持部41之第1部分P1之周圍規定有複數個。本實施方式中，第2部分P2規定於第1部分P1之周圍之6個部位。此外，第2部分P2只要規定於第1部分P1之周圍之至少3個部位即可。第1結合構件81經由熱電模組板6及熱交換板7，而將頂板4之第1部分P1與底板5結合。第2結合構件82經由熱電模組板6及熱交換板7，而將頂板4之第2部分P2與底板5結合。
複數個第2結合構件82中，至少1個第2結合構件82配置於凸部5T上所設置之貫通孔5J中。
頂板4具有從背面4B向底板5突出之凸部4T。第1結合構件81所插入之螺孔4H設置於凸部4T。熱交換板7具有貫通孔7H，其配置有第1結合構件81及凸部4T。熱電模組板6具有貫通孔6H，其配置有第1結合構件81及凸部4T。凸部4T之下端面係經由隔熱材40而與設置於底板5上之凸部5S之上端面接觸。
抬升銷9係以基板W與支持面4A接近或從支持面4A離開之方式，支持基板W之背面而於Z軸方向上移動。抬升銷9之至少一部分配置於凸部5U上所設置之貫通孔5W中。抬升銷9之至少一部分配置於頂板4上所設置之貫通孔4W中。貫通孔5W之內側之空間及貫通孔4W之內側之空間係與腔室裝置2之內部空間2S連接。
內部空間3S開放於大氣中。內部空間3S維持為大氣壓。內部空間3S經由通路11而與腔室裝置2之外部空間（大氣空間）連接。通路11之至少一部分設置於底板5上。如圖3所示，底板5包括環狀之輪緣部51、以及配置於輪緣部51之內側之輪輻部52。於輪緣部51與輪輻部52之間設置通路11。與頂板4之第1部分P1結合之結合構件8所配置之貫通孔5H設置於輪輻部52。
調溫裝置3之內部空間3S維持為大氣壓。調溫裝置3之周圍之腔室裝置2之內部空間2S維持為低於大氣壓之壓力。由於調溫裝置3之內部空間3S之壓力高於腔室裝置2之內部空間2S之壓力，故而能抑制供給至腔室裝置2之內部空間2S之蝕刻氣體流入至調溫裝置3之內部空間3S中。藉此，抑制了蝕刻氣體與熱電模組20之接觸。例如於蝕刻氣體為腐蝕性之情形時，較佳為蝕刻氣體與熱電模組20不接觸。本實施方式中，由於調溫裝置3之內部空間3S之壓力高於腔室裝置2之內部空間2S之壓力，故而抑制了蝕刻氣體與熱電模組20之接觸。
密封構件10係與頂板4及底板5分別接觸。密封構件10將頂板4之周壁部42與底板5之邊界加以密封。藉由設置密封構件10，而抑制供給至腔室裝置2之內部空間2S之蝕刻氣體流入至調溫裝置3之內部空間3S中。又，藉由設置密封構件10，而抑制調溫裝置3之內部空間3S之氣體流出至腔室裝置2之內部空間2S中。例如抑制從熱電模組板6及熱交換板7中之至少一者產生之異物流出至腔室裝置2之內部空間2S中。藉此，抑制了異物附著於支持面4A所支持之基板W上之狀況。本實施方式中，熱交換板7為銅製。若包含銅之異物附著於基板W上，則有由基板W來製造之半導體裝置之性能下降之可能性。藉由設置密封構件10，而抑制於調溫裝置3之內部空間3S中產生之異物附著於支持面4A所支持之基板W上之狀況。
＜熱電模組＞ 圖4係將本實施方式之熱電模組板6之一部分放大之剖面圖。圖5係表示本實施方式之熱電模組板6之一部分之立體圖。此外，圖4係將第1熱電模組板61與第2熱電模組板62之邊界放大之剖面圖。第2熱電模組板62至第7熱電模組板67之各自之邊界之結構係與第1熱電模組板61與第2熱電模組板62之邊界之結構相同。
如圖4及圖5所示，熱電模組板6包括：熱電模組20、與熱電模組20之上表面連接之第1絕緣膜21、與熱電模組20之下表面連接之第2絕緣膜22、以及配置於熱電模組20之周圍之隔離壁構件23。熱電模組20配置於由第1絕緣膜21、第2絕緣膜22及隔離壁構件23所規定之空間中。第1絕緣膜21及第2絕緣膜22分別包含例如聚醯亞胺製之膜。熱電模組板6之上表面6A包含第1絕緣膜21之上表面。熱電模組板6之下表面6B包含第2絕緣膜22之下表面。
隔離壁構件23配置於第1絕緣膜21與第2絕緣膜22之間。隔離壁構件23係以將配置熱電模組20之空間包圍之方式來設置之環狀之構件。隔離壁構件23為陶瓷製。隔離壁構件23可為氧化鋁製，為氮化鋁製亦可。隔離壁構件23藉由黏接劑而與第1絕緣膜21及第2絕緣膜22分別接合。
熱電模組20包括熱電半導體元件24、第1電極25、及第2電極26。熱電半導體元件24包含p型熱電半導體元件24P、及n型熱電半導體元件24N。於XY平面內，p型熱電半導體元件24P與n型熱電半導體元件24N交替配置。第1電極25係與p型熱電半導體元件24P以及n型熱電半導體元件24N分別連接。第2電極26係與p型熱電半導體元件24P以及n型熱電半導體元件24N分別連接。p型熱電半導體元件24P之上表面以及n型熱電半導體元件24N之上表面係與第1電極25連接。p型熱電半導體元件24P之下表面以及n型熱電半導體元件24N之下表面係與第2電極26連接。第1電極25係與第1絕緣膜21連接。第2電極26係與第2絕緣膜22連接。熱電模組20之上表面包含第1電極25之上表面。熱電模組20之下表面包含第2電極26之下表面。
熱電模組20係藉由帕耳帖效應而吸熱或放熱。若於第1電極25與第2電極26之間賦予電位差，則電荷於熱電半導體元件24中移動。隨著電荷之移動，熱於熱電半導體元件24中轉移。藉此，熱電模組20吸熱或放熱。本實施方式中，以與熱電半導體元件24之+Z側之端部連接之第1電極25吸熱，且與熱電半導體元件24之-Z側之端部連接之第2電極26放熱之方式，對第1電極25與第2電極26之間賦予電位差。藉由第1電極25吸熱、冷卻支持於支持面4A上之基板W。此外，以第1電極25放熱，且第2電極26吸熱之方式，對第1電極25與第2電極26之間賦予電位差亦可。藉由第1電極25放熱，加熱支持於支持面4A上之基板W。
熱電模組板6之第1絕緣膜21係與頂板4之支持部41鄰接。於頂板4之支持部41與熱電模組板6之第1絕緣膜21之間設置有黏彈性膜12。黏彈性膜12包含導熱膏。此外，黏彈性膜12包含凝膠片亦可。藉由第1電極25吸熱，支持於支持面4A上之基板W之熱經由支持部41、黏彈性膜12及熱電模組板6而轉移至熱交換板7。
第2絕緣膜22係與熱交換板7接合。第2絕緣膜22係藉由例如黏接劑而與熱交換板7接合。
＜密封構件＞ 圖6係表示本實施方式之密封構件10之一例之剖面圖。密封構件10為例如含氟橡膠製之O形環。如圖6所示，密封構件10係與頂板4、底板5及熱交換板7分別接觸。密封構件10配置於由頂板4、底板5及熱交換板7所規定之密封空間13中。密封構件10可更換。
熱交換板7包括：與熱電模組板6之下表面6B對向之上表面7A、與底板5之上表面5A對向之下表面7B、以及隔著間隙而與頂板4之周壁部42之內表面4D對向之側面7D。下表面7B係與XY平面實質上平行。側面7D係與Z軸實質上平行。
周壁部42之內表面4D係與熱交換板7之側面7D實質上平行。底板5之上表面5A係與XY平面實質上平行。與Z軸平行之剖面中，內表面4D為直線狀。與Z軸平行之剖面中，上表面5A為直線狀。
熱交換板7具有錐面7C，其朝向底板5之上表面5A且往熱交換板7之中心軸AX側傾斜。錐面7C係以將側面7D與下表面7B連結之方式形成。在與Z軸平行之剖面中，錐面7C為直線狀。錐面7C係藉由將由熱交換板7之側面7D及下表面7B所規定之角部進行導角（C導角）而形成。
配置密封構件10之密封空間13係由頂板4之周壁部42之內表面4D、底板5之上表面5A、及熱交換板7之錐面7C所規定。配置於密封空間13中之密封構件10係分別與頂板4之周壁部42之內表面4D、底板5之上表面5A、以及熱交換板7之錐面7C接觸。
密封構件10係藉由配置於密封空間13中，而分別推擠至頂板4之周壁部42之內表面4D、底板5之上表面5A、以及熱交換板7之錐面7C。如上所述，在與Z軸平行之剖面中，內表面4D、上表面5A、及錐面7C分別為直線狀。密封構件10藉由配置於密封空間13中，而以與Z軸平行之剖面之形狀成為三角形之方式，分別由頂板4之周壁部42、底板5、以及熱交換板7擠壓。於周壁部42之下表面4C與底板5之上表面5A之邊界，密封構件10之表面係分別與內表面4D、上表面5A、以及錐面7C密接。藉此，周壁部42之下表面4C與底板5之上表面5A之邊界藉由密封構件10而充分密封。
密封構件10係於中心軸AX之輻射方向上，配置於周壁部42與熱交換板7之間。又，由於設置有錐面7C，故而密封構件10之至少一部分係以潛入熱交換板7之下側之方式來配置。藉此，即便使周壁部42之厚度TH變薄，周壁部42之下表面4C與底板5之上表面5A之邊界亦藉由密封構件10而充分密封。此外，所謂周壁部42之厚度TH，係指中心軸AX之輻射方向上之周壁部42之尺寸。
由於可使周壁部42之厚度TH變薄，故而可於維持支持面4A之大小之狀態下，使XY平面內之內部空間3S之大小增大。亦即，可使XY平面內之內部空間3S之大小接近支持面4A之大小。
又，藉由使XY平面內之內部空間3S之大小增大，可使XY平面內之熱電模組板6之大小增大。即，由於可使周壁部42之厚度TH變薄，故而可使XY平面中之熱電模組板6之大小接近支持面4A之大小。由於可增大熱電模組板6之大小，故而可至支持於支持面4A上之基板W之邊緣為止，充分地進行溫度調整。
＜動作＞ 其次，對本實施方式之調溫裝置3之動作進行說明。腔室裝置2之內部空間2S被減壓。基板W被搬入腔室裝置2之內部空間2S中。抬升銷9係以抬升銷9之上端部配置於較支持面4A更上方之方式上升。抬升銷9支持被搬送至內部空間2S中之基板W之背面。支持基板W之背面之抬升銷9下降。藉由抬升銷9下降，基板W支持於頂板4之支持面4A上。
藉由對熱電模組20賦予電位差，調溫裝置3開始調整支持於支持面4A上之基板W之溫度。本實施方式中，熱電模組板6包含第1～第7熱電模組板61～67。第1～第7熱電模組板61～67之各者可各自調整基板W之溫度。藉由調整對第1～第7熱電模組板61～67之各者賦予之電位差，調溫裝置3可調整基板W之溫度分佈。
對腔室裝置2之內部空間2S中供給蝕刻氣體。腔室構件2T係藉由溫度調整裝置2U而被加熱。藉由腔室構件2T被加熱，來抑制藉由蝕刻處理而生成之異物附著於腔室構件2T之內表面。
若腔室構件2T被加熱，則有以下可能性：支持於調溫裝置3之支持面4A上之基板W之溫度較目標溫度而言過度升高，或基板W之溫度分佈未達到目標溫度分佈。調溫裝置3係以即便腔室構件2T被加熱，基板W亦達到目標溫度之方式，來調整基板W之溫度。又，調溫裝置3係以即便腔室構件2T被加熱，基板W亦達到目標溫度分佈之方式，來調整基板W之溫度分佈。
支持於支持面4A上之基板W之周緣部與腔室構件2T之距離為短。基板W之周緣部之溫度因腔室構件2T之輻射熱而過度升高之可能性為高。
本實施方式中，於熱交換板7上形成錐面7C，周壁部42之厚度TH足夠薄。厚度TH為XY平面內之周壁部42之尺寸。於XY平面內，支持於支持面4A上之基板W之大小與熱電模組板6之大小之差為小。於XY平面內，熱電模組20之至少一部分配置於接近基板W之周緣部之位置。藉此，熱電模組板6經由支持部41，不僅基板W之中央部之溫度，基板W之周緣部之溫度亦可充分調整。
密封構件10將周壁部42之下表面4C與底板5之上表面5A之邊界加以密封。藉由密封構件10，而抑制供給至腔室裝置2之內部空間2S之蝕刻氣體流入至調溫裝置3之內部空間3S中。又，藉由設置密封構件10，而抑制調溫裝置3之內部空間3S之氣體流出至腔室裝置2之內部空間2S中。
蝕刻處理結束後，抬升銷9上升。抬升銷9係以支持基板W之背面之狀態上升。藉此，基板W之背面與頂板4之支持面4A分開。從頂板4分開之基板W藉由卸載裝置（未圖示）而從腔室裝置2中搬出。
＜效果＞ 如以上所說明，依據本實施方式，藉由頂板4以及與頂板4連接之底板5，來規定配置熱電模組板6之內部空間3S。於具有配置了熱電模組板6之內部空間3S之調溫裝置3中，設置有與頂板4及底板5分別接觸之密封構件10。藉由設置密封構件10，而抑制調溫裝置3之內部空間3S與調溫裝置3之外部空間（腔室裝置2之內部空間2S）之氣體之流通。
於腔室裝置2之內部空間2S中配置調溫裝置3之情形時，為了抑制供給至腔室裝置2之內部空間2S之蝕刻氣體流入至調溫裝置3之內部空間3S中，調溫裝置3之內部空間3S之壓力維持為較腔室裝置2之內部空間2S之壓力更高之壓力。由於調溫裝置3之內部空間3S之壓力高於腔室裝置2之內部空間2S之壓力，故而抑制供給至腔室裝置2之內部空間2S之蝕刻氣體流入至調溫裝置3之內部空間3S中。進一步地，藉由設置將頂板4之周壁部42與底板5之邊界加以密封之密封構件10，而更有效地抑制供給至腔室裝置2之內部空間2S之蝕刻氣體流入至調溫裝置3之內部空間3S中。藉此，抑制蝕刻氣體與熱電模組20之接觸之狀況。例如於蝕刻氣體為腐蝕性之情形時，就維持熱電模組20之性能之觀點而言，蝕刻氣體與熱電模組20較佳為不接觸。本實施方式中，由於調溫裝置3之內部空間3S之壓力高於腔室裝置2之內部空間2S之壓力，故而抑制蝕刻氣體與熱電模組20之接觸。
又，藉由設置密封構件10，而抑制調溫裝置3之內部空間3S之氣體流出至腔室裝置2之內部空間2S中。例如，抑制從熱電模組板6及熱交換板7中之至少一者產生之異物流出至腔室裝置2之內部空間2S中。藉此，抑制異物附著在支持於支持面4A上之基板W上之狀況。本實施方式中，熱交換板7為銅製。若包含銅之異物附著於基板W上，則有由基板W所製造之半導體裝置之性能下降之可能性。藉由設置密封構件10，而充分抑制調溫裝置3之內部空間3S中所產生之異物附著於支持面4A所支持之基板W上之狀況。
腔室構件2T係藉由溫度調整裝置2U而被加熱。調溫裝置3係於高溫環境下使用。於調溫裝置3於高溫環境下使用之情形時，若形成內部空間3S之頂板4與底板5係經由例如黏接劑而接合，則有如下可能性：由於頂板4與底板5之熱變形量之差或者熱膨脹係數之差，而導致黏接劑剝離。若黏接材剝離，則頂板4與底板5之邊界未充分密封，有從內部空間3S向外部空間流出氣體，或從外部空間向內部空間3S流入氣體之可能性。
本實施方式中，藉由密封構件10而將頂板4與底板5之邊界密封。因此，即便調溫裝置3於高溫環境下使用，亦充分抑制調溫裝置3之內部空間3S與調溫裝置3之外部空間之氣體之流通。
密封構件10可容易更換。因此，例如於密封構件10劣化或被污染之情形時，容易與新的密封構件10進行更換。藉此，可削減維護費用。又，基於蝕刻氣體之種類，可容易更換為最佳材料之密封構件10。
密封構件10係以不僅與頂板4及底板5接觸，而且亦與熱交換板7接觸之方式來配置。藉此，密封構件10之位置充分固定，密封構件10可充分發揮密封功能。
密封構件10配置於由頂板4、底板5及熱交換板7所規定之密封空間13中。藉此，密封構件10之位置充分固定，密封構件10可充分發揮密封功能。
密封空間13係由頂板4之周壁部42之內表面4D、底板5之上表面5A以及熱交換板7之錐面7C來規定。藉此，可使周壁部42之厚度TH變薄，而減小熱電模組板6之大小與基板W之大小之差。因此，調溫裝置3不僅可充分調整基板W之中央部之溫度，還可充分調整基板W之周緣部之溫度。基板W之周緣部與腔室構件2T之距離係較基板W之中央部與腔室構件2T之距離更短。因此，基板W之周緣部藉由腔室構件2T之輻射熱而過度升溫之可能性為高。本實施方式中，由於基板W之周緣部之溫度亦可充分調整，故而即便腔室構件2T被加熱，亦能抑制由於腔室構件2T之輻射熱而使基板W之周緣部過度升溫。由於抑制基板W之周緣部過度升溫，故而於基板W之周緣部附近亦能製造高品質之半導體裝置。
又，由於可使周壁部42之厚度TH變薄，故而抑制如下情況：經由熱電模組板6而轉移至熱交換板7之來自基板W之熱經由周壁部42而返回至基板W。
[第2實施方式] 對第2實施方式進行說明。以下之說明中，對與上述實施方式同等之構成要素標註同一符號，將其說明簡化或者省略。
圖7係表示本實施方式之密封構件10之一例之剖面圖。如圖7所示，本實施方式中，密封構件10配置於頂板4與底板5之間。於底板5之上表面5A上形成凹部5R。凹部5R係與頂板4之周壁部42之下表面4C對向。密封構件10配置於凹部5R中。配置於凹部5R中之密封構件10係與周壁部42之下表面4C接觸。
於本實施方式中，密封構件10亦可將形成內部空間3S之頂板4與板5之邊界充分密封。
1:半導體處理裝置 2:腔室裝置 2S:內部空間 2T:腔室構件 2U:溫度調整裝置 3:調溫裝置 3S:內部空間 4:頂板 4A:支持面 4B:背面 4C:下表面 4D:內表面 4H:螺孔 4T:凸部 4W:貫通孔 5:底板 5A:上表面 5B:下表面 5C:凹部 5D:對向面 5H:貫通孔 5J:貫通孔 5R:凹部 5S:凸部 5T:凸部 5U:凸部 5W:貫通孔 6:熱電模組板 6A:上表面 6B:下表面 6H:貫通孔 6J:貫通孔 6K:貫通孔 7:熱交換板 7A:上表面 7B:下表面 7C:錐面 7D:側面 7H:貫通孔 7J:貫通孔 7K:貫通孔 8:結合構件 9:抬升銷 10:密封構件 11:通路 12:黏彈性膜 13:密封空間 20:熱電模組 21:第1絕緣膜 22:第2絕緣膜 23:隔離壁構件 24:熱電半導體元件 24P:p型熱電半導體元件 24N:n型熱電半導體元件 25:第1電極 26:第2電極 40:隔熱材 41:支持部 42:周壁部 51:輪緣部 52:輪輻部 61:第1熱電模組板 62:第2熱電模組板 63:第3熱電模組板 64:第4熱電模組板 65:第5熱電模組板 66:第6熱電模組板 67:第7熱電模組板 81:第1結合構件 82:第2結合構件 AX:中心軸 TH: 厚度 P1:第1部分 P2:第2部分 W:基板
[圖1]係示意性表示第1實施方式之半導體處理裝置之一例之剖面圖。 [圖2]係示意性表示第1實施方式之調溫裝置之一例之剖面圖。 [圖3]係表示第1實施方式之調溫裝置之一例之分解立體圖。 [圖4]係將第1實施方式之熱電模組板之一部分之放大剖面圖。 [圖5]係表示第1實施方式之熱電模組之一部分之立體圖。 [圖6]係表示第1實施方式之密封構件之一例之剖面圖。 [圖7]係表示第2實施方式之密封構件之一例之剖面圖。
3:調溫裝置
3S:內部空間
4:頂板
4A:支持面
4B:背面
4C:下表面
4H:螺孔
4T:凸部
4W:貫通孔
5:底板
5A:上表面
5B:下表面
5C:凹部
5D:對向面
5H:貫通孔
5J:貫通孔
5S:凸部
5U:凸部
5W:貫通孔
6:熱電模組板
6A:上表面
6B:下表面
6H:貫通孔
6J:貫通孔
6K:貫通孔
7:熱交換板
7A:上表面
7B:下表面
7H:貫通孔
7J:貫通孔
7K:貫通孔
8:結合構件
9:抬升銷
10:密封構件
11:通路
12:黏彈性膜
20:熱電模組
21:第1絕緣膜
22:第2絕緣膜
23:隔離壁構件
40:隔熱材
41:支持部
42:周壁部
81:第1結合構件
82:第2結合構件
AX:中心軸
P1:第1部分
P2:第2部分
W:基板

Claims (5)

  1. 一種調溫裝置，其包括： 頂板，其支持基板； 底板，其以在與上述頂板之間形成內部空間之方式與上述頂板連接； 熱電模組板，其配置於上述內部空間中； 熱交換板，其配置於上述內部空間中，且與上述熱電模組板進行熱交換；以及 密封構件，其與上述頂板及上述底板分別接觸。
  2. 如請求項1所述之調溫裝置，其中 上述密封構件係與上述熱交換板接觸。
  3. 如請求項2所述之調溫裝置，其中 上述密封構件配置於由上述頂板、上述底板及上述熱交換板所規定之密封空間。
  4. 如請求項3所述之調溫裝置，其中 上述頂板包括：具有支持上述基板之支持面之支持部、以及與上述支持部之周緣部連接且從上述支持部向上述底板突出之周壁部； 上述底板具有與上述周壁部之下表面對向之上表面； 上述熱交換板具有朝向上述底板之上表面而往上述熱交換板之中心軸側傾斜之錐面；並且 上述密封空間係由上述頂板之周壁部之內表面、上述底板之上表面以及上述熱交換板之錐面來規定。
  5. 如請求項1所述之調溫裝置，其中 上述密封構件配置於上述頂板與上述底板之間。
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