本發明專利技術提供一種半導體晶片的溫度控制裝置，其通過使硅晶片等半導體晶片的基底溫度高速上升至目標溫度或下降至目標溫度，由此使半導體設備的制造時間縮短，且使半導體晶片的面內的溫度分布精度良好地為所期望的溫度分布（使面內均勻或使面內溫度分布在各部分不同），從而能夠高品質地制造半導體設備，進而能量效率優秀，從而能夠簡易地構成裝置。控制機構在使半導體晶片的溫度上升而控制為目標溫度時，切換到使比高溫槽內的目標溫度高的溫度的高溫循環液向工作臺內的流路供給，并使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制各多個區域的熱電元件。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，尤其是干式工序等中的、將載置于工作臺上的半導體晶片的溫度控制為目標溫度且將半導體晶片的面內的溫度分布控制為所期望的溫度分布時使用的優良的裝置及方法。
技術介紹
在對硅晶片等半導體晶片實施處理的工序中，存在必須將硅晶片的溫度控制為目標溫度且將硅晶片(或硅晶片上的堆積物)的面內的溫度分布控制為所期望的溫度分布的工序。例如在干式工序時，需要使硅晶片(或硅晶片的堆積層)的面在真空腔室內均勻地通過等離子進行蝕刻。由此，必須控制使硅晶片的面內的溫度分布均勻。不過，存在蝕刻處理中的反應生成物再附著在蝕刻面上而使蝕刻比率降低的情況。反應生成物在與硅晶片面的外周部相比的內周部更容易較多地分布。由此，尋求使等離子體蝕刻中的硅晶片的溫度在面內均勻地控制，但基于反應生成物的生成，以使反應生成物的分布相抵消的方式在硅晶片的面內的外周部和內周部發生溫度不同的方式來調整溫度分布。即，尋求以消除外部干擾的方式來對硅晶片的面內溫度分布進行精度良好地調整。另外，在使半導體設備的品質為高品質方面，也尋求使硅晶片的面內的溫度分布精度良好地成為所期望的溫度分布(使面內均勻或使面內溫度分布在各部分不同)。另外，為了在硅晶片蝕刻不同材質的膜，在當前，在控制為各自的溫度的腔室中進行蝕刻，不過，為了在同一腔室中蝕刻不同的膜，需要進行使硅晶片的整體的基底溫度上升至各膜的目標溫度或下降至目標溫度的控制。因此，在這樣的工序執行時，為了使半導體設備制造時間縮短，而尋求使硅晶片的基底溫度高速上升為目標溫度或下降為目標溫度。例舉出將硅晶片等的半導體晶片載置在工作臺上并進行溫度調整的裝置相關的現有技術如下所述。(專利文獻1記載的現有技術)在專利文獻1記載有這樣的專利技術使設于工作臺內的熱電元件工作，從而控制使載置于工作臺上的硅晶片的面內溫度分布均勻或使面內溫度在內周部和外周部處溫度分布不同。(專利文獻2記載的現有技術)在專利文獻2記載有這樣的專利技術通過向工作臺內的各流路供給不同溫度的循環液，由此控制使被載置在工作臺上的硅晶片的面內溫度分布均勻或使面內溫度在內周部和外周部處溫度分布不同。(專利文獻3記載的現有技術)在專利文獻3中記載有這樣的專利技術通過對工作臺內的流路有選擇地供給低溫的循環液或高溫的循環液，由此將硅晶片的基底溫度控制為低溫的目標溫度或高溫的目標溫度。(現有的實施技術)在工作臺內設有加熱用的加熱器和流路且將積存有冷卻用的循環液的低溫槽設置在工作臺外，當對工作臺上的硅晶片加熱時，從低溫槽向流路供給低溫循環液同時對加熱器供給電力，當對工作臺上的硅晶片冷卻時，將對加熱器供給的電力切斷，而進行從低溫槽向流路供給低溫循環液的控制。專利文獻1 特表2000-508119號公報專利文獻2 特開2003-243371號公報專利文獻3 特開平07-240486號公報根據上述專利文獻1記載的專利技術，能夠以至少使被載置于工作臺上的硅晶片的面內溫度分布均勻或使面內溫度在內周部與外周部產生溫度分布不同的方式控制。不過，僅僅通過設于工作臺內的熱電元件，無法高速地使硅晶片的基底溫度上升至目標溫度或下降至目標溫度。同樣地，根據專利文獻2記載的專利技術，能夠以至少使被載置于工作臺上的硅晶片的面內溫度分布均勻或使面內溫度在內周部與外周部處溫度分布不同的方式控制。不過， 僅僅通過向工作臺內的各流路供給不同溫度的循環液，無法精度良好地調整為所期望的溫度分布。另外，也不可能高速地使硅晶片的基底溫度上升至目標溫度或下降至目標溫度。另外，根據專利文獻3記載的專利技術，能夠至少將硅晶片的基底溫度控制為低溫的目標溫度或高溫的目標溫度。不過，僅僅通過向工作臺內的流路有選擇地供給低溫的循環液或高溫的循環液，無法以成為任意的目標溫度的方式來進行高速調整。另外，也不可能使硅晶片的面內的溫度分布精度良好地成為所期望的溫度分布。根據上述的現有實施技術，能夠至少將硅晶片的基底溫度控制為低溫的目標溫度或高溫的目標溫度。不過，在基于加熱器的加熱和低溫的循環液的組合中，無法高速地變更為任意的目標溫度。另外，使硅晶片的面內的溫度分布精度良好地成為所期望的溫度分布也不可能。進而，為了使低溫的循環液向流路供給同時進行基于加熱器的加熱，需要增大加熱器及低溫槽(冷機)的容量，裝置成本提高且熱能無端消耗，能量效率差。
技術實現思路
本專利技術就是鑒于這樣的實際情況而作出的，其想要解決的課題在于，通過使硅晶片等半導體晶片的基底溫度高速地上升至目標溫度或下降至目標溫度，而使半導體設備的制造時間縮短，且使半導體晶片的面內的溫度分布精度良好地成為所期望的溫度分布(使面內均勻或使面內溫度分布在各部分不同)，由此能夠高品質地制造半導體設備，進而能量效率優秀，從而能夠使裝置簡易構成。為此，第一方面為一種半導體晶片的溫度控制裝置，其將載置于工作臺上的半導體晶片的溫度控制為目標溫度，且將半導體晶片的面內的溫度分布控制為所期望的溫度分布，其特征在于，具有低溫槽，其積存有循環液，該循環液被維持在比目標溫度低的低溫；高溫槽，其積存有循環液，該循環液被維持在比目標溫度高的高溫；多個區域，該多個區域為形成在工作臺內的各部分且能夠獨立地進行溫度調整的多個區域，并分別配置有熱電元件；工作臺內流路，其形成在工作臺內并流有循環液；切換機構，其有選擇地切換低溫槽內的低溫循環液和高溫槽內的高溫循環液并向工作臺內流路供給；控制機構，其在使半導體晶片的溫度上升而控制為目標溫度的情況下，切換到使高溫槽內的高溫循環液向工作臺內流路供，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件，并且在使半導體晶片的溫度下降而控制為目標溫度的情況下，切換到使低溫槽內的低溫循環液向工作臺內流路供給，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件。第二方面為第一方面的專利技術，其特征在于，在多個區域還分別配置有加熱器，控制機構在使半導體晶片的溫度上升而控制為目標溫度的情況下，切換到使高溫槽內的高溫循環液向工作臺內流路供給，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件及加熱器，并且在使半導體晶片的溫度下降而控制為目標溫度的情況下，切換到使低溫槽內的低溫循環液向工作臺內流路，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件及加熱器。第三方面為第一方面或第二方面的專利技術，其特征在于，在各區域中配置有溫度傳感器，并基于溫度傳感器的檢測溫度來控制區域的溫度。第四方面為一種半導體晶片的溫度控制方法，該方法將載置于工作臺上的半導體晶片的溫度控制為目標溫度，且將半導體晶片的面內的溫度分布控制為所期望的溫度分布，其特征在于，在使半導體晶片的溫度上升而控制為目標溫度的情況下，切換到使高溫循環液向工作臺內流路供給，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件，并且在使半導體晶片的溫度下降而控制為目標溫度的情況下，切換到使低溫循環液向工作臺內流路供給，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件。第五方面為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種半導體晶片的溫度控制裝置，其將載置于工作臺上的半導體晶片的溫度控制為目標溫度，且將半導體晶片的面內的溫度分布控制為所期望的溫度分布，其特征在于，具有：低溫槽，其積存有循環液，該循環液被維持在比目標溫度低的低溫；高溫槽，其積存有循環液，該循環液被維持在比目標溫度高的高溫；多個區域，該多個區域為形成在工作臺內的各部分且能夠獨立地進行溫度調整的多個區域，并分別配置有熱電元件；工作臺內流路，其形成在工作臺內并流有循環液；切換機構，其有選擇地切換低溫槽內的低溫循環液和高溫槽內的高溫循環液并向工作臺內流路供給；控制機構，其在使半導體晶片的溫度上升而控制為目標溫度的情況下，切換到使高溫槽內的高溫循環液向工作臺內流路供給，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件，并且在使半導體晶片的溫度下降而控制為目標溫度的情況下，切換到使低溫槽內的低溫循環液向工作臺內流路供給，并以使半導體晶片的溫度與目標溫度一致且使半導體晶片的面內溫度分布成為期望溫度分布的方式來控制熱電元件。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：武知弘明，
申請(專利權)人：KELK株式會社，
類型：發明
國別省市：JP
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