TW202114024A - 載置台及基板處理裝置 - Google Patents

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TW202114024A
TW202114024A TW109125278A TW109125278A TW202114024A TW 202114024 A TW202114024 A TW 202114024A TW 109125278 A TW109125278 A TW 109125278A TW 109125278 A TW109125278 A TW 109125278A TW 202114024 A TW202114024 A TW 202114024A
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temperature
electrostatic chuck
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小泉克之
髙橋雅典
江崎匠大
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於控制基板最外周之溫度。 本發明提供一種載置台，其係具有位於基板外側之第1面、及供載置基板之第2面者，且與上述第1面對應而形成有第1流路。

Description

載置台及基板處理裝置
本發明係關於一種載置台及基板處理裝置。
基板處理裝置中，為了對載置於載置台之基板進行溫度調整，而在設置於載置台之內部之流路中流動被控制為特定溫度的冷媒，藉此將基板冷卻(例如，參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-261541號公報 [專利文獻2]日本專利特開2011-151055號公報 [專利文獻3]日本專利第5210706號說明書 [專利文獻4]日本專利第5416748號說明書
[發明所欲解決之問題]
本發明提供能夠控制基板最外周之溫度之載置台及基板處理裝置。 [解決問題之技術手段]
根據本發明之一形態，提供一種載置台，其係具有位於基板外側之第1面、及供載置基板之第2面者，且與上述第1面對應而形成有第1流路。 [發明之效果]
根據一態樣，可控制基板最外周之溫度。
以下，參照附圖對本發明之實施方式進行說明。有時於各附圖中對相同構成部分標記相同符號，且省略重複說明。
[基板處理裝置] 使用圖1對一實施方式之基板處理裝置1進行說明。圖1係表示一實施方式之基板處理裝置1之一例之模式剖視圖。基板處理裝置1具備腔室10。腔室10於其中提供內部空間10s。腔室10包含腔室本體12。腔室本體12具有大致圓筒形狀。腔室本體12例如由鋁形成。於腔室本體12之內壁面上設置有具有耐腐蝕性之膜。該膜亦可為氧化鋁、氧化釔等陶瓷。
於腔室本體12之側壁形成有通路12p。基板W係通過通路12p於內部空間10s與腔室10之外部之間搬送。通路12p藉由沿腔室本體12之側壁設置之閘閥12g開閉。
於腔室本體12之底部上設置有支持部13。支持部13由絕緣材料形成。支持部13具有大致圓筒形狀。支持部13於內部空間10s中自腔室本體12之底部向上方延伸。支持部13於上部具有載置台14。載置台14於內部空間10s中以支持基板W之方式構成。
載置台14具有基台18及靜電吸盤20。載置台14可進而具有電極板16。電極板16由鋁等導體形成，且具有大致圓盤形狀。基台18設置於電極板16上。基台18由鋁等導體形成，且具有大致圓盤形狀。基台18與電極板16電性連接。
於基台18之載置面載置靜電吸盤20，且於靜電吸盤20之載置面載置基板W。以下，將靜電吸盤20之載置面稱為「第2面20c」。靜電吸盤20之本體具有大致圓盤形狀，由介電質形成。將電極20a與第2面20c平行地埋入於靜電吸盤20。靜電吸盤20之電極20a為膜狀電極。靜電吸盤20之電極20a經由開關與直流電源20p連接。當對靜電吸盤20之電極20a施加來自直流電源20p之電壓時，於靜電吸盤20與基板W之間產生靜電引力。藉由該靜電引力而將基板W保持於靜電吸盤20。
靜電吸盤20於基板周圍具有階差，較階差更外側之面成為邊緣環25之載置面。藉此，於基板W之周圍配置邊緣環25。邊緣環25使對基板W之電漿處理之面內均勻性提高。邊緣環25可由矽、碳化矽、或石英等形成。邊緣環25係位於基板周圍之環構件之一例，亦稱為聚焦環。以下，將靜電吸盤20之載置面稱為位於基板外側之「第1面20d」。
本實施方式之載置台14具有靜電吸盤20，但並不限定於此。例如，載置台14亦可不具有靜電吸盤20。該情形時，於基台18之載置面載置基板W，基台18之載置面構成載置基板之第2面20c，基台18之較基板更外周之載置面構成位於基板外側之第1面20d。
如以上所說明，於第1面20d設置位於基板W之周圍之邊緣環25，第1面20d為吸附邊緣環25之靜電吸盤20之外側上表面。又，於第2面20c載置基板W，該第2面20c係吸附基板W之靜電吸盤20之內側上表面。
以下，列舉冷媒作為熱交換介質之一例進行說明，但熱交換介質並不限定於此，亦可為溫度調整介質。於位於第1面20d下方之基台18內之外周，形成有流通冷媒之第1流路19b。自設置於腔室10之外部之冷卻器單元22經由配管23a對第1流路19b供給冷媒。冷媒於配管23a中流動，自冷媒之供給口供給至第1流路19b並流通至排出口，且經由配管23b返回至冷卻器單元22。
又，於位於第2面20c下方之基台18內之中央，形成有於內部流通冷媒之第2流路19a。自冷卻器單元22經由配管22a對第2流路19a供給冷媒。冷媒於配管22a中流動，自冷媒之供給口供給至第2流路19a並流通至排出口，且經由配管22b返回至冷卻器單元22。
靜電吸盤20具有第1加熱器20e。第1加熱器20e埋設於第1面20d之下且靜電吸盤20之階差之附近，於第1面20d與第1流路19b之間設置有1個第1加熱器20e。於第1加熱器20e連接有電源52，當施加來自電源52之電壓時，第1加熱器20e被加熱。第1加熱器20e用於邊緣環25之溫度控制。又，第1加熱器20e用於基板最外周(例如，距基板端部2～3 mm左右)之局部區域之溫度控制。
又，靜電吸盤20具有控制基板W之溫度之第2加熱器20b。第2加熱器20b係與靜電吸盤20內之電極20a平行地埋設。於第2加熱器20b連接有電源51，當施加來自電源51之電壓時，第2加熱器20b被加熱。第2加熱器20b用於基板W之溫度控制。
即，上述構成之基板處理裝置1中，載置於靜電吸盤20上之基板W之溫度藉由各冷媒及各加熱器與基台18之熱交換而進行調整。再者，第1流路19b係與第1面20d對應而於內部流通熱交換介質之流路之一例。第2流路19a係與第2面20c對應而於內部流通熱交換介質之流路之一例。若於載置台14形成有第1流路19b，則亦可無第2流路19a。
本實施方式中，第1流路19b與第2流路19a並聯連接於能夠於第1流路19b與第2流路19a中流動冷媒之冷卻器單元22。然而，並不限定於此，第1流路19b與第2流路19a亦可串聯連接於能夠於第1流路19b與第2流路19a中流動冷媒之冷卻器單元22。如本實施方式，亦可配置2個冷卻器單元22，使不同系統之冷媒分別於第1流路19b與第2流路19a循環，亦可配置1個冷卻器單元22，使冷媒於第1流路19b與第2流路19a共通地循環。
於基板處理裝置1設置有氣體供給管線24。氣體供給管線24將來自導熱氣體供給機構之導熱氣體(例如He氣體)供給至靜電吸盤20之上表面與基板W之背面之間。
基板處理裝置1進而具備上部電極30。上部電極30設置於載置台14之上方。上部電極30隔著構件32支持於腔室本體12之上部。構件32由具有絕緣性之材料形成。上部電極30與構件32封閉腔室本體12之上部開口。
上部電極30可包含頂板34及支持體36。頂板34之下表面為內部空間10s側之下表面，區劃內部空間10s。頂板34可由產生之焦耳熱較少之低電阻導電體或半導體形成。頂板34具有於其板厚方向貫通頂板34之複數個氣體噴出孔34a。
支持體36支持頂板34且使之裝卸自如。支持體36由鋁等導電性材料形成。於支持體36之內部設置有氣體擴散室36a。支持體36具有自氣體擴散室36a向下方延伸之複數個氣體孔36b。複數個氣體孔36b分別與複數個氣體噴出孔34a連通。於支持體36形成有氣體導入口36c。氣體導入口36c與氣體擴散室36a連接。於氣體導入口36c連接有氣體供給管38。
於氣體供給管38連接有閥群42、流量控制器群44、及氣體源群40。氣體源群40、閥群42、及流量控制器群44構成氣體供給部。氣體源群40包含複數個氣體源。閥群42包含複數個開閉閥。流量控制器群44包含複數個流量控制器。流量控制器群44之複數個流量控制器分別為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。氣體源群40之複數個氣體源分別經由閥群42之對應之開閉閥、及流量控制器群44之對應之流量控制器而與氣體供給管38連接。
基板處理裝置1中，沿腔室本體12之內壁面及支持部13之外周設置有遮罩46且使之裝卸自如。遮罩46防止反應副產物附著於腔室本體12。遮罩46藉由例如在鋁形成之母材表面形成具有耐腐蝕性之膜而構成。具有耐腐蝕性之膜可由氧化釔等陶瓷形成。
於支持部13與腔室本體12之側壁之間設置有擋板48。擋板48藉由例如在鋁形成之母材表面形成具有耐腐蝕性之膜(氧化釔等之膜)而構成。於擋板48形成有複數個貫通孔。於擋板48之下方、且腔室本體12之底部設置有排氣口12e。於排氣口12e經由排氣管52而連接有排氣裝置50。排氣裝置50包含壓力調整閥及渦輪分子泵等真空泵。
基板處理裝置1具備第1高頻電源62及第2高頻電源64。第1高頻電源62為產生第1高頻電力之電源。第1高頻電力具有適合產生電漿之頻率。第1高頻電力之頻率例如為27 MHz～100 MHz之範圍內之頻率。第1高頻電源62經由匹配器66及電極板16與基台18連接。匹配器66具有使第1高頻電源62之輸出阻抗與負載側(基台18側)之阻抗匹配之電路。再者，第1高頻電源62亦可經由匹配器66與上部電極30連接。第1高頻電源62構成一例之電漿產生部。
第2高頻電源64為產生第2高頻電力之電源。第2高頻電力具有較第1高頻電力之頻率低之頻率。於一起使用第1高頻電力與第2高頻電力之情形時，第2高頻電力作為用以將離子引入至基板W之偏壓用之高頻電力來使用。第2高頻電力之頻率例如為400 kHz～13.56 MHz之範圍內之頻率。第2高頻電源64經由匹配器68及電極板16與基台18連接。匹配器68具有用以使第2高頻電源64之輸出阻抗與負載側(基台18側)之阻抗匹配之電路。
再者，亦可不使用第1高頻電力而使用第2高頻電力，即僅使用單一高頻電力產生電漿。該情形時，第2高頻電力之頻率亦可為大於13.56 MHz之頻率，例如為40 MHz。基板處理裝置1亦可不具備第1高頻電源62及匹配器66。第2高頻電源64構成一例之電漿產生部。
基板處理裝置1中，自氣體供給部將氣體供給至內部空間10s而產生電漿。又，藉由供給第1高頻電力及/或第2高頻電力，而於上部電極30與基台18之間產生高頻電場。產生之高頻電場產生電漿。
基板處理裝置1可進而具備控制部80。控制部80可為具備處理器、記憶體等記憶部、輸入裝置、顯示裝置、信號之輸入輸出介面等之電腦。控制部80控制基板處理裝置1之各部。於控制部80中，操作員可使用輸入裝置進行指令之輸入操作等來管理基板處理裝置1。又，於控制部80中，可藉由顯示裝置可視化地顯示基板處理裝置1之運轉狀況。進而，記憶部中儲存控制程式及製程配方資料。為了於基板處理裝置1中執行各種處理，由處理器執行控制程式。處理器執行控制程式，並根據製程配方資料控制基板處理裝置1之各部。
[流路] 在設置於基台18之內部之第2流路19a中，藉由流動被冷卻至特定溫度之冷媒而冷卻基板W，但難以控制距直徑300 mm以上之基板之端部例如數mm左右的基板最外周之局部區域之溫度。
由此，本實施方式之載置台14中，於較基板直徑更外側設置第1流路19b，且於利用流動於第1流路19b之流路中之冷媒進行的溫度控制之影響範圍較小的位置配置第1流路19b，而局部地對基板最外周進行溫度控制。又，本實施方式中，使第1流路19b之截面面積較第2流路19a之截面面積相對變小而提高流速。藉此，能夠更局部地對基板最外周進行溫度控制。
圖2係表示一實施方式之流路之一例之圖。圖2(a)表示基台18之剖視圖。如圖2(a)所示於基台18內以渦旋狀形成流路。但，第2流路19a之形狀並不限定於此，亦可為環狀等，亦可為其他形狀。第1流路19b以大致環狀形成於第2流路19a之周圍。但，第1流路19b之形狀並不限定於此，亦可以2圈以上之環狀或渦旋狀形成於第2流路19a之周圍，亦可為其他形狀。
圖2(b)表示圖2(a)之A-A截面。相對於基板W之端部或靜電吸盤20之階差而將外周側設為第1區域(外周區域)，將內周側設為第2區域(基板設置區域)。本實施方式中，以距基板W之端部約2～3 mm為目標進行基板最外周之溫度控制，因此形成於基台18之第1區域之第1流路19b為必需構成。亦可無形成於第2區域之基台18內之第2流路19a。
又，於第1區域設置有主要用以對載置於第1面20d之邊緣環25之溫度進行控制的第1加熱器20e。本實施方式中，第1加熱器20e設置於靜電吸盤20內，但並不限定於此，亦可設置於基台18。亦可無設置於第1區域之靜電吸盤20內之第2加熱器20b。
第1流路19b之截面面積S小於第2流路19a之截面面積S'。藉此，較之於第2流路19a流通之冷媒之流速，可提高於第1流路19b流通之冷媒之流速，從而可提高第1區域之排熱效果。
進而，藉由第1流路19b與第1加熱器20e之組合，可高精度地控制基板最外周、即距基板端部數mm左右之範圍之溫度。
[配置條件] (條件1) 第1流路19b控制載置於第1面20d之邊緣環25之溫度。又，第1流路19b控制基板最外周之溫度。參照圖3對第1流路19b之配置條件進行說明。圖3係表示一實施方式之第1流路19b及第2流路19a之構造與配置條件之一例之圖。將自第1面20d至第1流路19b之垂直距離設為h，將自第1面20d與第2面20c之邊界面至第1流路19b之水平距離設為d時，於滿足d＞h之條件1之區域設置第1流路19b。條件1亦可替換為tan-1 (h/d)≦45°。
本實施方式中，進行圖3所示之基板最外周之溫度控制對象區域Tg的溫度控制。溫度控制對象區域Tg為距靜電吸盤20之上表面即第2面20c之端部2～5 mm左右之區域。構造上，由第2面20c之端部、與第1面20d和第2面20c之邊界面所成之角部分易於附著基板處理時產生之反應產物，且容易因電漿之輸入熱而變熱。由此，溫度控制對象區域Tg之溫度控制較為重要。又，可藉由提高基板最外周區域之溫度控制性而提高良率，從而可提高生產性。根據以上原因，本實施方式中，藉由以滿足上述條件1、及以下條件之方式配置第1區域之第1流路19b之構造，而對溫度控制對象區域Tg之溫度進行控制。
再者，本實施方式中，於載置台14之上表面(第1面20d及第2面20c)具有階差，但亦可無階差。於無階差之情形時，位置C與位置B重合。又，來自第1流路19b之熱經由位置C傳導至位置B。
由此，於載置台14之上表面有階差之情形及於載置台14之上表面無階差之情形之任一情形時，藉由對熱自第1流路19b移動之最短距離即位置C之溫度進行控制，均能夠進行溫度控制對象區域Tg中之局部之溫度控制。
(條件2) 又，將第2區域中形成於基台18內之第2流路19a之水平方向之寬度設為w1，將第1區域中形成於基台18內之第1流路19b之水平方向之寬度設為w2時，較佳為w1＞w2。於在第1流路19b及第2流路19a中流動之冷媒之流量固定、且第1流路19b之高度方向之長度為第2流路19a之高度方向之長度以下的情形時，第1流路19b之寬度越小則流速越快。其結果，較之於第2流路19a流通之冷媒之流速，可提高於第1流路19b流通之冷媒之流速。藉此，可提高第1區域之排熱控制，從而可高精度地進行基板最外周之溫度控制。
(條件3) 又，將自第1流路19b至第2流路19a之水平距離設為d'時，較佳為d'＞d。藉此，可進一步提高第1區域之排熱控制，從而可進一步提高基板最外周之溫度控制性。
(條件4) 進而，參照圖4對設定第1流路19b作為熱源時之角度θ之條件進行說明。圖4係表示一實施方式之基板端部周邊之基板最外周與熱源之位置關係之一例之圖。列舉第1流路19b作為熱源進行說明，但熱源亦可為設置於第1區域之第1加熱器20e。又，圖4中，為便於說明，而以點表示成為熱源之第1流路19b。
如圖3所示，角度θ係第1流路19b之上表面之延長線、與連結上表面之內側之端部(接近於溫度控制對象區域Tg之區域之側)和位置C之線所成之角。如圖4(a)所示，當角度θ為90°時，ΔT、即以「←」所示之載置台14之溫度影響範圍於圖4(a)～(d)中最大。如圖4(b)～(d)所示，角度θ越小即為60°、45°、30°，ΔT、即「←」之長度越短，載置台14之溫度影響範圍越小。
即，角度θ越小，載置台14之溫度影響範圍越小，因此可進行溫度之局部控制，因而較佳。但，若角度θ為60°以下，則相對於角度θ之溫度影響範圍之相對性效果變小。例如，若角度θ為60°以下，則認為可局部控制溫度控制對象區域Tg。
[實驗] 其次，參照圖5對有第1流路19b之情形時與無第1流路19b之情形時測定基板設置區域溫度之結果進行說明。圖5係表示一實施方式之第1流路19b之有無與基板設置區域溫度之實驗結果之一例之圖。基板設置區域溫度係基板載置於第2面20c時之基板之背面或載置有基板之第2面20c之溫度。
圖5之(1)表示有第1流路19b之情形且第1流路19b較細之情形。第1流路19b較細之情形係圖3所示之第2流路19a之水平方向之寬度w1及第1流路19b之水平方向之寬度w2的關係滿足w1＞w2之條件之情形。
圖5之(2)係無第1流路19b之情形。圖5之(3)表示有基板最外周控制用之第1流路19b之情形、且第1流路19b較(1)之情形粗之情形。第1流路19b較粗之情形係第2流路19a之水平方向之寬度w1及第1流路19b之水平方向之寬度w2的關係滿足w1＝w2或w1＜w2之條件之情形。
再者，於(1)～(3)之任一情形時，均於第2區域具有第2流路19a及第2加熱器20b。
圖5之橫軸表示基板直徑方向位置，縱軸表示基板設置區域溫度。圖5係表示以距300 mm基板之中心100 mm處為曲線圖之左端至基板端部148 mm為止之第2區域之溫度、與自基板端部148 mm至基板外周160 mm為止之第1區域之溫度。
根據圖5之結果，第1區域中，(1)之第1流路19b較細之情形時相較於(2)之無第1流路19b之情形時及(3)之第1流路19b較粗之情形時，冷媒之冷卻效果提高，基板最外周之溫度降低。即，(1)之第1流路19b較細之情形時，相較於(2)及(3)之情形時可提高基板最外周之溫度控制性。
其結果，具有第1流路19b之(1)及(2)之情形時相較於不具有第1流路19b之(3)之情形時，基板設置區域之溫度差ΔT變大。其結果，可使基板最外周(距基板端部2～3 mm左右)之溫度局部降低。進而，第1流路19b較細之(1)之情形時，相較於第1流路19b較(1)之情形時細之(2)，可使基板最外周之溫度進一步降低。
以上，根據本實施方式之載置台14及基板處理裝置1，可控制基板最外周之溫度。
再者，本實施方式中，作為控制基板最外周之溫度之構成，主要列舉第1流路19b作為熱源來進行說明，但並不限定於此。例如，作為控制基板最外周之溫度之構成，亦可使用第1加熱器20e，亦可組合使用第1流路19b與第1加熱器20e。又，熱源除第1流路19b、第1加熱器20e之外，亦可使用發熱體、壓電元件。
又，列舉於第1面20d與第1流路19b之間設置有1個第1加熱器20e為例進行了說明，但並不限定於此，亦可設置複數個。於設置有複數個第1加熱器20e之情形時，複數個第1加熱器20e之至少一者較佳為設置於第1面20d與第1流路19b之間。
應認為此次揭示之一實施方式之載置台及基板處理裝置於所有方面均為例示而非限制性者。上述實施方式能夠於不脫離所附之申請專利範圍及其主旨之情況下以各種方式進行變化及改良。上述複數個實施方式所述之事項可於不矛盾之範圍採用其他構成，又可於不矛盾之範圍進行組合。
本發明之基板處理裝置亦能夠適用於Atomic Layer Deposition(ALD，原子層沈積)裝置、Capacitively Coupled Plasma(CCP，電容耦合電漿)、Inductively Coupled Plasma(ICP，電感耦合電漿)、Radial Line Slot Antenna(RLSA，徑向線縫隙天線)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR，電子回旋共振電漿)、Helicon Wave Plasma(HWP，螺旋波電漿)之任一類型之裝置。
又，列舉電漿處理裝置作為基板處理裝置1之一例進行了說明，但基板處理裝置並不限定於電漿處理裝置。例如，基板處理裝置1亦可為不產生電漿而藉由加熱器等加熱機構對基板W進行熱處理之熱處理裝置、熱ALD裝置、熱CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)裝置等。又，基板處理裝置1亦可為蝕刻裝置，亦可為成膜裝置。
1:基板處理裝置 10:腔室 10s:內部空間 12:腔室本體 12e:排氣口 12g:閘閥 12p:通路 13:支持部 14:載置台 16:電極板 18:基台 19a:第2流路 19b:第1流路 20:靜電吸盤 20a:電極 20b:第2加熱器 20c:第2面 20d:第1面 20e:第1加熱器 20p:直流電源 22:冷卻器單元 22a:配管 22b:配管 23a:配管 23b:配管 24:氣體供給管線 25:邊緣環 30:上部電極 32:構件 34:頂板 36:支持體 36a:氣體擴散室 36b:氣體孔 38:氣體供給管 40:氣體源群 42:閥群 44:流量控制器群 46:遮罩 48:擋板 51:電源 52:排氣管 62:第1高頻電源 64:第2高頻電源 66:匹配器 68:匹配器 80:控制部 B:位置 C:位置 d:水平距離 d':水平距離 h:垂直距離 S:截面面積 S':截面面積 Tg:溫度控制對象區域 W:基板 w1:寬度 w2:寬度 θ:角度 ΔT:溫度差
圖1係表示一實施方式之基板處理裝置之一例之模式剖視圖。 圖2(a)、(b)係表示一實施方式之流路之一例之圖。 圖3係表示一實施方式之流路之構造與配置條件之一例之圖。 圖4(a)～(d)係表示一實施方式之基板最外周與熱源之位置關係之一例之圖。 圖5係表示一實施方式之流路之有無與基板設置區域溫度之實驗結果之一例之圖。
18:基台
19a:第2流路
19b:第1流路
20:靜電吸盤
20a:電極
20b:第2加熱器
20c:第2面
20d:第1面
20e:第1加熱器
S:截面面積
S':截面面積
W:基板

Claims (15)

  1. 一種載置台，其係具有位於基板外側之第1面與載置基板之第2面者，且 與上述第1面對應而形成有第1流路。
  2. 如請求項1之載置台，其中 將上述第1面與上述第1流路之垂直距離設為h，且將自上述第1面與上述第2面之邊界面至上述第1流路之水平距離設為d時，d＞h。
  3. 如請求項1或2之載置台，其中 與上述第2面對應而形成有第2流路， 將上述第2流路之水平方向之寬度設為w1，且將上述第1流路之水平方向之寬度設為w2時，w1＞w2。
  4. 如請求項3之載置台，其中 將自上述第1流路至上述第2流路之水平距離設為d'時，d'＞d。
  5. 如請求項3或4之載置台，其中 上述第1流路與上述第2流路係並聯連接於能夠於上述第1流路與上述第2流路中流動熱交換介質之冷卻器單元。
  6. 如請求項3或4之載置台，其中 上述第1流路與上述第2流路係串聯連接於能夠於上述第1流路與上述第2流路中流動熱交換介質之冷卻器單元。
  7. 如請求項1至6中任一項之載置台，其中 於上述第1面設置有位於基板周圍之環構件。
  8. 如請求項7之載置台，其中 上述第1面係吸附上述環構件之靜電吸盤之外側上表面。
  9. 如請求項8之載置台，其中 上述第2面係吸附基板之上述靜電吸盤之內側上表面。
  10. 如請求項8或9之載置台，其中 上述靜電吸盤於上述第1面與上述第1流路之間具有控制上述環構件之溫度之第1加熱器。
  11. 如請求項8至10中任一項之載置台，其中 上述靜電吸盤與上述第2面平行地具有控制基板溫度之第2加熱器。
  12. 如請求項1至11中任一項之載置台，其中 上述第1流路形成於較基板端部更外側。
  13. 一種基板處理裝置，其係具有供進行電漿處理或熱處理之腔室、與於上述腔室之內部在靜電吸盤載置基板之載置台者， 上述載置台具有： 第1面，其位於基板外側；及第2面，其供載置基板；且 與上述第1面對應而形成有第1流路。
  14. 如請求項13之基板處理裝置，其中 將上述第1面與上述第1流路之垂直距離設為h，將自上述第1面與上述第2面之邊界面至上述第1流路之水平距離設為d時，d＞h。
  15. 如請求項13或14之基板處理裝置，其中 與上述第2面對應而形成有第2流路，且 具有能夠於上述第1流路與上述第2流路中流動熱交換介質之冷卻器單元。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5416748B2 (zh) 1972-06-21 1979-06-25
JPS5210706B2 (zh) 1973-07-04 1977-03-25
US7436645B2 (en) * 2004-10-07 2008-10-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
US7544251B2 (en) * 2004-10-07 2009-06-09 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlling temperature of a substrate
JP2006261541A (ja) 2005-03-18 2006-09-28 Tokyo Electron Ltd 基板載置台、基板処理装置および基板処理方法
JP5357639B2 (ja) * 2009-06-24 2013-12-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2011151055A (ja) 2010-01-19 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd 温度測定方法及び基板処理装置
JP6080571B2 (ja) * 2013-01-31 2017-02-15 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP6530220B2 (ja) * 2015-03-30 2019-06-12 日本特殊陶業株式会社 セラミックヒータ及びその制御方法、並びに、静電チャック及びその制御方法
JP6530228B2 (ja) 2015-04-28 2019-06-12 日本特殊陶業株式会社 静電チャック
JP6894000B2 (ja) * 2017-11-06 2021-06-23 日本碍子株式会社 静電チャックアセンブリ及び静電チャック

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