JP2013026561A - Temperature control unit, substrate placement table, substrate processing apparatus, temperature control system, and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板へ処理温度が異なる複数の熱処理を施す際に用いられる温度制御ユニット、基板載置台、基板処理装置、温度制御システム、及び基板処理方法に関する。 The present invention relates to a temperature control unit, a substrate mounting table, a substrate processing apparatus, a temperature control system, and a substrate processing method that are used when a plurality of heat treatments having different processing temperatures are performed on a substrate.
FPD(Flat Panel Display)、太陽電池又はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の製造過程において、基板に各種の熱処理、例えば、成膜処理が施される。従来、基板へ処理温度が異なる複数の熱処理を施す場合、熱処理毎に異なる基板処理装置が基板へ該当する熱処理を施していたが、近年、生産性向上の観点からスループットを向上させるために、1つの基板処理装置において処理温度が異なる複数の熱処理を施すことが求められている。 In the manufacturing process of an FPD (Flat Panel Display), a solar cell, or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), the substrate is subjected to various heat treatments, for example, film formation. Conventionally, when a plurality of heat treatments with different processing temperatures are performed on a substrate, a different substrate processing apparatus performs the corresponding heat treatment on the substrate for each heat treatment. In recent years, in order to improve throughput from the viewpoint of improving productivity, It is required to perform a plurality of heat treatments with different processing temperatures in one substrate processing apparatus.
このような基板処理装置として、処理室内において基板を載置する基板載置台を備え、該基板載置台は媒体流路が形成された冷却ジャケットと、該冷却ジャケットの下に配されたヒータとを有する基板処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As such a substrate processing apparatus, a substrate mounting table for mounting a substrate in a processing chamber is provided, and the substrate mounting table includes a cooling jacket in which a medium flow path is formed and a heater disposed under the cooling jacket. A substrate processing apparatus having the same is known (for example, see Patent Document 1).
特許文献1の基板処理装置では、ヒータを発熱させて基板載置台における載置面、具体的には、冷却ジャケットにおける基板との接触面の温度を上昇させることによって基板を加熱し、冷却ジャケットの媒体流路に低温の冷媒を流して上記接触面の温度を下降させることによって基板を冷却する。 In the substrate processing apparatus of Patent Document 1, the heater is heated to heat the substrate by raising the temperature of the mounting surface of the substrate mounting table, specifically, the contact surface of the cooling jacket with the substrate. The substrate is cooled by flowing a low-temperature refrigerant through the medium flow path to lower the temperature of the contact surface.
しかしながら、特許文献1の基板処理装置では、冷却ジャケットとヒータが個別なものとして分かれているため、冷却ジャケット及びヒータの間に物理的な境界が発生する。該境界は、例えば、ヒータによって基板を加熱する際、熱抵抗としてヒータからの熱が冷却ジャケットへ伝わるのを阻害するため、基板の温度が早く変化しないという問題がある。 However, in the substrate processing apparatus of Patent Document 1, since the cooling jacket and the heater are separated, a physical boundary is generated between the cooling jacket and the heater. For example, when the substrate is heated by the heater, the boundary hinders the heat from the heater from being transferred to the cooling jacket as a thermal resistance, so that the temperature of the substrate does not change quickly.
本発明の目的は、基板の温度を早く変化させることができる温度制御ユニット、基板載置台、基板処理装置、温度制御システム、及び基板処理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a temperature control unit, a substrate mounting table, a substrate processing apparatus, a temperature control system, and a substrate processing method that can change the temperature of the substrate quickly.
上記目的を達成するために、請求項1記載の温度制御ユニットは、基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットであって、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを備え、各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the temperature control unit according to claim 1 is a temperature control unit for controlling the temperature of the substrate in contact with the substrate, the plate-shaped body in contact with the substrate, and the body A plurality of linear heaters embedded in the medium, and a medium flow path formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows. The heaters are arranged in parallel to each other, and the medium flow path Is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters.
請求項2記載の温度制御ユニットは、請求項1記載の温度制御ユニットにおいて、前記本体の平面視における1つの前記ヒータに垂直な方向に関し、各前記ヒータ及び前記媒体流路は交互に等間隔で配置されることを特徴とする。 A temperature control unit according to a second aspect is the temperature control unit according to the first aspect, wherein each heater and the medium flow path are alternately spaced at equal intervals in a direction perpendicular to the one heater in a plan view of the main body. It is characterized by being arranged.
請求項3記載の温度制御ユニットは、請求項1又は2記載の温度制御ユニットにおいて、前記本体における前記基板との接触面とは反対側の面において、前記本体内に埋設された各ヒータの位置に対応するように配置された蓋をさらに備え、前記蓋は開閉可能であることを特徴とする。 The temperature control unit according to claim 3 is the temperature control unit according to claim 1 or 2, wherein the position of each heater embedded in the main body on the surface of the main body opposite to the contact surface with the substrate. And a lid arranged so as to correspond to the above, wherein the lid is openable and closable.
請求項4記載の温度制御ユニットは、請求項3記載の温度制御ユニットにおいて、前記本体は前記蓋を取り付けるためのねじ用のねじ穴を有し、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間において前記ねじ穴を避けるように蛇行することを特徴とする。 A temperature control unit according to a fourth aspect of the present invention is the temperature control unit according to the third aspect, wherein the main body has a screw hole for a screw for attaching the lid, and the medium flow path includes two adjacent heaters. It is characterized by meandering so as to avoid the screw holes in between.
請求項5記載の温度制御ユニットは、請求項4記載の温度制御ユニットにおいて、前記蛇行する媒体流路における曲部の前記本体の平面視における曲率は半径40mm以上であることを特徴とする。 The temperature control unit according to claim 5 is the temperature control unit according to claim 4, wherein a curvature of the curved portion in the meandering medium flow path in a plan view of the main body is 40 mm or more.
上記目的を達成するために、請求項6記載の基板載置台は、基板を載置する基板載置台であって、前記基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットと、該温度制御ユニットを支持する基部とを備え、前記温度制御ユニットは、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを有し、各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the substrate mounting table according to claim 6 is a substrate mounting table on which a substrate is mounted, the temperature control unit for controlling the temperature of the substrate in contact with the substrate, and the temperature A base that supports the control unit, the temperature control unit being formed in the main body, a plate-shaped main body that contacts the substrate, a plurality of linear heaters embedded in the main body, A medium flow path through which a medium of a predetermined temperature flows, the heaters are arranged in parallel to each other, and the medium flow path is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters. It is characterized by.
上記目的を達成するために、請求項7記載の基板処理装置は、基板に処理を施す基板処理装置であって、前記基板を収容する収容室と、該収容室内に配置されて前記基板を載置する基板載置台とを備え、前記基板載置台は、前記基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットと、該温度制御ユニットを支持する基部とを有し、前記温度制御ユニットは、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを有し、各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to claim 7 is a substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein the substrate is accommodated in a accommodating chamber for accommodating the substrate, and the substrate is mounted on the accommodating chamber. The substrate mounting table includes a temperature control unit that controls the temperature of the substrate in contact with the substrate, and a base that supports the temperature control unit, and the temperature control unit Has a plate-like main body in contact with the substrate, a plurality of linear heaters embedded in the main body, and a medium flow path formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows. The heaters are arranged in parallel to each other, and the medium flow path is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters.
上記目的を達成するために、請求項8記載の温度制御システムは、基板の温度を制御する温度制御システムであって、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを有し、前記基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットと、前記ヒータの発熱量を制御するヒータ制御ユニットと、前記媒体流路を流れる媒体の流量や温度を制御する媒体制御ユニットとを備え、前記温度制御ユニットの前記本体において、各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a temperature control system according to claim 8 is a temperature control system for controlling the temperature of a substrate, wherein a plate-shaped main body that contacts the substrate, and a plurality of embedded main bodies are embedded in the main body. A linear heater formed in the main body and a medium flow path through which a medium having a predetermined temperature flows, and a temperature control unit that controls the temperature of the substrate in contact with the substrate; A heater control unit for controlling the amount of heat generated by the heater; and a medium control unit for controlling the flow rate and temperature of the medium flowing through the medium flow path. In the main body of the temperature control unit, the heaters are arranged in parallel to each other. The medium flow path is arranged to pass through a portion between two adjacent heaters.
上記目的を達成するために、請求項9記載の基板処理方法は、基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットであって、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを備え、各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間に位置するように配置される温度制御ユニットを用いる基板処理方法であって、前記基板を目標冷却温度まで冷却する際、前記媒体流路へ前記目標冷却温度よりも低い温度の媒体を供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the substrate processing method according to claim 9 is a temperature control unit for controlling the temperature of the substrate in contact with the substrate, the plate-shaped body in contact with the substrate, and the body A plurality of linear heaters embedded in the medium, and a medium flow path formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows. The heaters are arranged in parallel to each other, and the medium flow path Is a substrate processing method using a temperature control unit disposed so as to be positioned between two adjacent heaters, and when the substrate is cooled to a target cooling temperature, the medium flow path is moved from the target cooling temperature to the medium flow path. Also, it is characterized in that a medium having a low temperature is supplied.
請求項10記載の基板処理方法は、請求項9記載の基板処理方法において、前記温度制御ユニットの本体の温度が、前記目標冷却温度よりも第1の所定温度だけ高い第1の制御変更温度に到達したとき、前記媒体流路へ供給される媒体の温度を前記目標冷却温度に変更することを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項11記載の基板処理方法は、請求項10記載の基板処理方法において、前記第1の所定温度は2℃以上且つ20℃未満であることを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項12記載の基板処理方法は、請求項9乃至11のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記温度制御ユニットの本体の温度が、前記目標冷却温度よりも第2の所定温度だけ高い第2の制御変更温度に到達したとき、前記ヒータを発熱させ、前記第2の所定温度は前記第1の所定温度よりも低いことを特徴とする。
The substrate processing method according to
請求項13記載の基板処理方法は、請求項12記載の基板処理方法において、前記第2の所定温度は1℃以上且つ10℃未満であることを特徴とする。 A substrate processing method according to a thirteenth aspect is the substrate processing method according to the twelfth aspect, wherein the second predetermined temperature is 1 ° C. or higher and lower than 10 ° C.
請求項14記載の基板処理方法は、請求項9乃至13のいずれか1項に記載の基板処理方法において、前記基板を目標加熱温度まで加熱する際、前記ヒータを発熱させるとともに、前記媒体流路へ前記目標加熱温度よりも高い温度の媒体を供給することを特徴とする。
The substrate processing method according to
本発明によれば、温度制御ユニットの本体内に媒体流路だけでなく複数のヒータが配置されるため、ヒータからの熱の本体への伝達が阻害されることがない。その結果、基板の温度を早く変化させることができる。また、各ヒータは互いに平行に配置され、媒体流路は隣接する2つのヒータの間に位置するように配置されるので、本体における加熱箇所及び冷却箇所の配置のバランスを向上することができ、もって、本体と接触する基板の温度を安定且つ均一に変化させることができる。 According to the present invention, since not only the medium flow path but also a plurality of heaters are arranged in the main body of the temperature control unit, the transfer of heat from the heater to the main body is not hindered. As a result, the temperature of the substrate can be changed quickly. Moreover, since each heater is arrange | positioned mutually parallel and a medium flow path is arrange | positioned so that it may be located between two adjacent heaters, the balance of the arrangement | positioning of the heating location in the main body and a cooling location can be improved, Thus, the temperature of the substrate in contact with the main body can be changed stably and uniformly.
また、本発明によれば、基板を目標冷却温度まで冷却する際、温度制御ユニットの本体内の媒体流路へ目標冷却温度よりも低い温度の媒体を供給するので、基板の冷却を迅速に行うことができ、もって、基板の温度を早く変化させることができる。 According to the present invention, when the substrate is cooled to the target cooling temperature, the medium having a temperature lower than the target cooling temperature is supplied to the medium flow path in the main body of the temperature control unit, so that the substrate is rapidly cooled. Therefore, the temperature of the substrate can be changed quickly.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。 First, a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a substrate processing apparatus according to the present embodiment.
図1において、基板処理装置10は、基板を収容する収容室11と、該収容室11内の下部に配置されて基板Wを載置する基板載置台12と、収容室11内の上部において基板載置台12と対向するように配置されたシャワーヘッド状のガス供給部13とを備え、収容室11に収容された基板Wに成膜処理を施す。
In FIG. 1, a
基板載置台12は載置された基板Wの温度を制御し、ガス供給部13は収容室11内に処理ガスを供給する。基板処理装置10では、ガス供給部13が成膜用の処理ガスを供給するとともに、基板載置台12が基板Wを所定の高温まで加熱することにより、該基板Wへ成膜処理を施す。
The substrate mounting table 12 controls the temperature of the mounted substrate W, and the
基板載置台12は、収容室11の下方から立設する基部14と、該基部14が上端において支持する温度制御ユニット15とを有する。温度制御ユニット15は、基板Wを接触する板状のユニット本体16と、内部に埋設されたヒータ17と、同内部に形成されたチラー流路18(媒体流路)と、同内部に埋設された温度センサAとを有する。ユニット本体16は伝熱性の高い材料、例えば、アルミニウムからなり、ヒータ17は外部のヒータコントローラ19(ヒータ制御ユニット)と配線20を介して接続され、該ヒータコントローラ19から電力を供給されることによって発熱する。チラー流路18は外部のチラーコントローラ21(媒体制御ユニット)と配管22を介して接続され、チラー流路18の内部をチラーコントローラ21から循環供給された媒体、例えば、ガルデン(登録商標)が流れる。
The substrate mounting table 12 includes a
ヒータ17は発熱することによってユニット本体16の温度を上昇させて該ユニット本体16に接触する基板Wを加熱し、チラー流路18は内部を低温の媒体(冷媒)が流れることによってユニット本体16の温度を下降させて該ユニット本体16に接触する基板Wを冷却する。ヒータコントローラ19、チラーコントローラ21及び温度センサAは装置コントローラ23と接続され、装置コントローラ23は、ユニット本体16に埋設された温度センサAの温度が所定の範囲に収まるように、ヒータコントローラ19およびチラーコントローラ21を制御する。具体的には、ヒータコントローラ19は装置コントローラ23から信号を受け取り、該信号に従ってヒータ17へ供給する電力の供給量や供給タイミングを制御し、チラーコントローラ21も装置コントローラ23から信号を受け取り、該信号に従ってチラー流路18へ供給する媒体の温度、供給量や供給タイミングを制御する。
The
図2は、図1における温度制御ユニットの構成を概略的に示す図であり、図2(A)は水平断面図であり、図2(B)は縦断面図であり、図2(C)は底面図である。 2 is a diagram schematically showing the configuration of the temperature control unit in FIG. 1, FIG. 2 (A) is a horizontal sectional view, FIG. 2 (B) is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 (C). Is a bottom view.
図2において、温度制御ユニット15のユニット本体16の内部には温度センサAが埋設され、さらに6本の直線状のヒータ17が互いに平行に配置される。温度センサAが埋設される位置は、断面視においては、基板Wとの接触面16aに近い箇所が望ましく(図2(B)参照。)、底面視においては、中央部が望ましい(図2(C)参照。)が、特に限定されるものではない。各ヒータ17は、それぞれ3つのヒータ17を接続する2つの電線20によって平面視でE字状を呈する2つの組に分けられている。各組はE字の開放端同士が対向し、一方の組において隣接する2つのヒータ17の間に他方の組における1つのヒータ17が介在するように配置される。
In FIG. 2, a temperature sensor A is embedded in the unit
また、ユニット本体16の内部には1本のチラー流路18が形成されている。チラー流路18は平面視において、隣接する2つのヒータ17の間において両ヒータ17から等距離に位置するように両ヒータ17の間の部分を経由し、且つ、各ヒータ17の端部で屈曲部を擁するように配置される。さらに、ユニット本体16では、各ヒータ17及びチラー流路18が平面視における1つのヒータ17に垂直な方向Dに関して交互に等間隔で配置される(図2(A))。
A
ユニット本体16における基板Wとの接触面16aとは反対側の裏面16bには、ユニット本体16に埋設された各ヒータ17の組に対応するようにE字状を呈するメンテナンス用の蓋24,25が設けられる。ユニット本体16はメンテナンス用の蓋24及び25を該ユニット本体16へ取り付けるための取り付けねじ用のねじ穴26を有する。なお、本実施の形態では、図2(A)に示すように、1つのヒータ17に対して2つのねじ穴26が設けられるが、ねじ穴26の数は特に限られていない。
On the
温度制御ユニット15では、温度センサAが故障した際、または、あるヒータ17が断線した際、ユニット本体16を取り外し、さらに、取り付けねじを外すことによって裏面のメンテナンス用の蓋24又は25を開蓋し、故障した温度センサA、または、断線したヒータ17を取り替える。
In the
図2の温度制御ユニット15によれば、ユニット本体16内にチラー流路18だけでなく複数のヒータ17が配置されるため、ヒータ17とチラー流路18を別個のユニットとして設けた場合に生じるヒータ17及びチラー流路18の間の境界部が存在せず、当該境界部による熱抵抗が無いため、ヒータ17からの熱のユニット本体16への伝達が阻害されることがない。また、ユニット本体16内に温度センサAが埋設されているため、ユニット本体16の温度を精度良く測定することができる。その結果、基板Wの温度を早く変化させることができる。
According to the
また、温度制御ユニット15では、各ヒータ17は互いに平行に配置され、チラー流路18は隣接する2つのヒータ17の間の部分を経由するように配置され、且つユニット本体16の平面視における1つのヒータ17に垂直な方向Dに関し、各ヒータ17及びチラー流路18は交互に等間隔で配置されるので、ユニット本体16における加熱箇所及び冷却箇所の配置のバランスを向上することができる。その結果、ユニット本体16と接触する基板Wの温度を安定且つ均一に変化させることができる。
In the
また、ユニット本体16の温度を監視する温度センサAを基板Wとの接触面16aへできるだけ近い位置に埋設することにより、基板Wと、温度センサAによって測定されたユニット本体16との間の温度勾配を小さくできるため、基板Wの温度を精度よく制御することができる。
Further, by embedding a temperature sensor A for monitoring the temperature of the unit
また、温度制御ユニット15は、ユニット本体16の裏面16bにおいて、各ヒータ17の位置に対応するように配置された開閉可能なメンテナンス用の蓋24,25をさらに備えるので、温度センサA、若しくは、ヒータ17が破損しても当該ヒータ17を交換することでき、もって、温度制御ユニット15のランニングコストを低減することができる。また、メンテナンス用の蓋24、25がユニット本体16の接触面16aではなく裏面16bに配置されているため、メンテナンス用の蓋24、25とユニット本体16との間の境界が熱抵抗となってヒータ17による基板Wの加熱やチラー流路18の内部を流れる冷媒による基板Wの冷却を阻害することがなく、もって、基板Wの温度をより早く変化させることができる。
In addition, the
なお、本実施の形態においては、ヒータ17が互いに平行な直線状のヒータとして説明されたが、熱交換を行う領域の形状に合わせて、同形状の曲線状のヒータを互いからの距離が一定となるように配置してもよい。この場合、曲線状のヒータとしては、例えば、円弧状の曲線や、放物線状の曲線で構成されるヒータであってもよく、また、一方向を指向しつつ蛇行する曲線状のヒータであってもよい。蛇行するヒータの場合、隣接するヒータが互いに鏡面対称となる形状であってもよく、平行移動した形状であってもよい。
In the present embodiment, the
さらに、本実施の形態においては、チラー流路18は一本の流路からなる一系統の流路として説明したが、二本またはそれ以上の流路からなる複数系統の流路として構成してもよい。一本の流路では上流及び下流の間に温度差が生じやすいが、複数の流路で構成すれば、一系統の流路が短くなるので、上流及び下流の間の温度差を小さくすることができ、ユニット本体16における面内での熱交換の不均一を緩和することができる。
Furthermore, in the present embodiment, the
図3は、図1における温度制御ユニットの変形例の構成を概略的に示す図であり、図3(A)は水平断面図であり、図3(B)は縦断面図であり、図3(C)は底面図である。本変形例は、ヒータの数やチラーの形状が図2の温度制御ユニット15と異なる。
3 is a diagram schematically showing a configuration of a variation of the temperature control unit in FIG. 1, FIG. 3 (A) is a horizontal sectional view, FIG. 3 (B) is a longitudinal sectional view, and FIG. (C) is a bottom view. This modification differs from the
ところで、各ねじ穴26の機能、例えば、締結力の発揮や締結力に対する耐性を確保するために、各ねじ穴26をヒータ17やチラー流路18から一定の距離以上離して配置する必要がある。その結果、ヒータ17やチラー流路18の配置場所はねじ穴26の配置場所に左右される。具体的に図2の温度制御ユニット15では、ヒータ17やチラー流路18が直線状に形成されるため、各ねじ穴26の配置場所を考慮すると、各ヒータ17及びチラー流路18をある一定以上近づけることができず、配置できるヒータ17の数が制限され、また、媒体流路18も細かく屈曲することができないので、ユニット本体16における面内の温度分布が不均一となる虞がある。これに対して、図3の温度制御ユニット27では、隣接する2つのヒータ17の間において取り付けねじ用のねじ穴26を避けるようにチラー流路18が蛇行する。これにより、チラー流路18における各曲部18aの内側に各ねじ穴26を配置すれば、各ねじ穴26からチラー流路18まで一定の距離を確保できるとともに、当該曲部18aと隣接する曲部18bをヒータ17へ近づけることできる。これにより、各ヒータ17及びチラー流路18を、図2の温度制御ユニット15におけるヒータ17及びチラー流路18よりも近づけることができる。その結果、ユニット本体16においてより多くのヒータ17を配置し、さらにチラー流路18をより細かく屈曲することができるので、ユニット本体16における面内の温度均一性を向上させることができる。例えば、図3の温度制御ユニット27では、8つのヒータ17を配置することができる。
By the way, in order to ensure the function of each
また、温度制御ユニット27では、蛇行するチラー流路18のユニット本体16の平面視における曲率が半径40mm以上に設定される。これにより、チラー流路18のコンダクタンスが極端に低下することがないので、チラー流路18内を流れる媒体の圧損が生じることがなく、媒体の供給効率が低下するのを防止することができる。
In the
なお、本変形例においてはチラー流路18を蛇行させてねじ穴26を回避させたが、チラー流路18ではなくヒータ17を蛇行させてねじ穴26を回避してもよい。
In the present modification, the
次に、本発明の実施の形態に係る基板処理方法について説明する。本実施の形態に係る基板処理方法は温度制御ユニット15を備える基板処理装置10において装置コントローラ23が実行する。なお、本実施の形態に係る基板処理方法では、ユニット本体16の温度が基板Wの温度を代用するものとして、ヒータ17やチラー流路18によってユニット本体16の温度を制御する。
Next, a substrate processing method according to an embodiment of the present invention will be described. The substrate processing method according to the present embodiment is executed by the
図4は、本実施の形態に係る基板処理方法における基板の冷却時の各部温度を示すシーケンス図である。 FIG. 4 is a sequence diagram showing the temperature of each part during substrate cooling in the substrate processing method according to the present embodiment.
図4において、例えば、250℃の基板Wの目標冷却温度、例えば、120℃までの冷却が開始されると、ヒータコントローラ19はヒータ17への電力の供給を停止し、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を目標冷却温度よりも低い温度である冷却用温度、例えば、80℃まで低下させる。その後、ユニット本体16が冷却用温度の媒体によって冷却されて目標冷却温度よりも2℃以上且つ20℃未満の所定の温度(第1の所定温度)だけ高い温度(第1の制御変更温度)、例えば、130℃に到達すると、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を目標冷却温度に変更し、降温速度を低下させてユニット本体16の降温度合いを緩和する。
In FIG. 4, for example, when cooling to a target cooling temperature of the substrate W of 250 ° C., for example, 120 ° C. is started, the
本実施の形態に係る基板処理方法によれば、基板Wを目標冷却温度まで冷却する際、チラー流路18へ目標冷却温度よりも低い温度(冷却用温度)の媒体を供給するので、基板Wの冷却を迅速に行うことができ、もって、基板Wの温度を早く変化させることができる。 また、本実施の形態に係る基板処理方法では、ユニット本体16の温度が、目標冷却温度よりも高い第1の制御変更温度に到達したとき、チラー流路18へ供給される媒体の温度を目標冷却温度に変更するので、ユニット本体16が過剰に冷却されることがなく、もって、ユニット本体16の温度が目標冷却温度を下回るのを防止することができる。
According to the substrate processing method according to the present embodiment, when the substrate W is cooled to the target cooling temperature, a medium having a temperature (cooling temperature) lower than the target cooling temperature is supplied to the
上述した本実施の形態に係る基板処理方法では、ヒータ17への電力の供給が停止されると、その後、電力の供給は再開されないが、電力の供給を意図的に再開してもよい。
In the substrate processing method according to the present embodiment described above, when the supply of power to the
図5は、本実施の形態に係る基板処理方法の変形例における基板の冷却時の各部温度を示すシーケンス図である。 FIG. 5 is a sequence diagram showing the temperature of each part during the cooling of the substrate in the modification of the substrate processing method according to the present embodiment.
図5において、基板Wの冷却が開始されると、ヒータコントローラ19はヒータ17への電力の供給を停止し、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を冷却用温度まで低下させ、ユニット本体16が冷却されて第1の制御変更温度に到達すると、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を目標冷却温度に変更する。
In FIG. 5, when the cooling of the substrate W is started, the
その後、ユニット本体16がさらに冷却されて目標冷却温度よりも1℃以上且つ10℃未満の所定の温度(第2の所定温度)だけ高い温度(第2の制御変更温度)、例えば、125℃に到達すると、ヒータコントローラ19はヒータ17への電力の供給を再開する。これにより、媒体の温度を目標冷却温度に変更した後に、ユニット本体16の降温速度が期待したほど下がらなくても、ユニット本体16を加熱することによってユニット本体16の降温速度を緩和することができ、もって、ユニット本体16の温度が目標冷却温度を下回るのを確実に防止することができる。
Thereafter, the
また、本実施の形態に係る基板処理方法では基板Wの加熱時においてもチラー流路18へ供給する媒体の温度を変更させてもよい。
In the substrate processing method according to the present embodiment, the temperature of the medium supplied to the
図6は、本実施の形態に係る基板処理方法における基板の加熱時の各部温度を示すシーケンス図である。 FIG. 6 is a sequence diagram showing the temperature of each part when the substrate is heated in the substrate processing method according to the present embodiment.
図6において、例えば、60℃の基板Wの目標加熱温度、例えば、250℃までの加熱が開始されると、ヒータコントローラ19はヒータ17への電力の供給を開始し、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を目標加熱温度よりも高い温度である加熱用温度、例えば、280℃まで上昇させる。その後、ユニット本体16が加熱されて目標加熱温度よりも2℃以上且つ20℃未満の所定の温度だけ低い温度(第3の制御変更温度)、例えば、240℃に到達すると、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を目標加熱温度に変更する。
In FIG. 6, for example, when heating to a target heating temperature of the substrate W of 60 ° C., for example, 250 ° C. is started, the
上述した基板処理方法では、基板Wを目標加熱温度まで加熱する際、チラー流路18へ目標加熱温度よりも高い温度(加熱用温度)の媒体を供給するので、基板Wの加熱を迅速に行うことができ、もって、基板Wの温度を早く変化させることができる。
In the substrate processing method described above, when the substrate W is heated to the target heating temperature, a medium having a temperature (heating temperature) higher than the target heating temperature is supplied to the
また、上述した基板処理方法では、ユニット本体16の温度が、目標加熱温度よりも低い第3の制御変更温度に到達したとき、チラー流路18へ供給される媒体の温度を目標加熱温度に変更するので、ユニット本体16が過剰に加熱されることがなく、もって、ユニット本体16の温度が目標加熱温度を上回るのを防止することができる。
In the substrate processing method described above, when the temperature of the
上述した基板処理方法では、ヒータ17への電力の供給が開始されると、その後、電力の供給は停止されないが、意図的に電力の供給を停止してもよい。
In the substrate processing method described above, when the supply of power to the
図7は、本実施の形態に係る基板処理方法の変形例における基板の加熱時の各部温度を示すシーケンス図である。 FIG. 7 is a sequence diagram showing the temperature of each part at the time of heating the substrate in the modification of the substrate processing method according to the present embodiment.
図7において、基板Wの加熱が開始されると、ヒータコントローラ19はヒータ17への電力の供給を開始し、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を加熱用温度まで上昇させ、ユニット本体16が加熱されて第3の制御変更温度に到達すると、チラーコントローラ21はチラー流路18へ供給する媒体の温度を目標加熱温度に変更する。
In FIG. 7, when the heating of the substrate W is started, the
その後、ユニット本体16がさらに加熱されて目標加熱温度よりも 1℃以上且つ10℃未満の所定の温度だけ低い温度(第4の制御変更温度)、例えば、245℃に到達すると、ヒータコントローラ19はヒータ17への電力の供給を停止する。これにより、媒体の温度を目標加熱温度に変更した後に、ユニット本体16の昇温速度が期待したほど下がらなくても、ヒータ17の発熱を停止してユニット本体16への熱の供給量を急激に減らすことによってユニット本体16の昇温速度を緩和することができ、もって、ユニット本体16の温度が目標加熱温度を上回るのを確実に防止することができる。
After that, when the unit
なお、本実施の形態に係る基板処理方法が実行される基板処理装置10の基板載置台12における温度制御ユニット15は、上述したように、ユニット本体16内にチラー流路18だけでなく複数のヒータ17及び温度センサAが配置され、ユニット本体16の温度は温度センサAによってチラー流路18の内部を流れる媒体の温度やヒータ17の温度を監視することにより、図6や図7に示すような、ヒータ17による加熱とチラー流路18による加熱とを併用する基板処理方法を精度よく実行することができる。
As described above, the
上述した本実施の形態に係る基板処理方法は、処理温度が異なる複数の成膜処理の間における基板Wの温度調整に好適に用いられるが、当該基板処理方法を実行する際の収容室11内の圧力は特に限られず、大気圧乃至真空のいずれであってもよい。
The substrate processing method according to the present embodiment described above is preferably used for temperature adjustment of the substrate W during a plurality of film forming processes having different processing temperatures. However, the substrate processing method in the
また、上述した本実施の形態では成膜処理を行う場合について説明したが、本発明を適用できる処理としては迅速なる温度変化を必要とする処理であればよく、上述した成膜処理には限られない。 In addition, although the case where the film formation process is performed has been described in the present embodiment, the process to which the present invention can be applied may be a process that requires a rapid temperature change, and is limited to the above-described film formation process. I can't.
また、上述した本実施の形態に係る基板処理方法は装置コントローラ23が実行したが、基板処理装置10とネットワークを介して接続された外部のサーバ(図示しない)がヒータコントローラ19やチラーコントローラ21の動作を制御することによって実行してもよい。
In addition, the substrate processing method according to the present embodiment described above is executed by the
さらに、チラー流路18に供給される媒体は、ガルデンに限られず、例えば、オイル系の媒体であるシリコーンオイルを用いることができる。
Furthermore, the medium supplied to the
以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。 Although the present invention has been described using the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment.
本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体を、コンピュータ等に供給し、コンピュータのCPUが記憶媒体に格納されたプログラムを読み出して実行することによっても達成される。 An object of the present invention is to supply a computer or the like a storage medium that records a software program that implements the functions of the above-described embodiments, and the computer CPU reads and executes the program stored in the storage medium. Is also achieved.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラム及びそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program and the storage medium storing the program constitute the present invention.
また、プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、RAM、NV−RAM、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD(DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−RW、DVD+RW)等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のROM等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。 Examples of storage media for supplying the program include RAM, NV-RAM, floppy (registered trademark) disk, hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD (DVD-). Any optical disc such as ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW), magnetic tape, non-volatile memory card, other ROM, or the like may be used. Alternatively, the program may be supplied to the computer by downloading it from another computer or database (not shown) connected to the Internet, a commercial network, a local area network, or the like.
また、コンピュータのCPUが読み出したプログラムを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、CPU上で稼動しているOS(オペレーティングシステム)等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 Further, by executing the program read by the CPU of the computer, not only the functions of the above embodiments are realized, but also an OS (operating system) running on the CPU based on the instructions of the program. A case where part or all of the actual processing is performed and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing is also included.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。 Furthermore, after the program read from the storage medium is written to a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion board or This includes a case where the CPU or the like provided in the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。 The form of the program may be in the form of object code, a program executed by an interpreter, script data supplied to the OS, and the like.
A 温度センサ
10 基板処理装置
12 基板載置台
15,27 温度制御ユニット
16 ユニット本体
17 ヒータ
18 チラー流路
19 ヒータコントローラ
21 チラーコントローラ
24,25 メンテナンス用の蓋
26 ねじ穴
A
Claims (14)
前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを備え、
各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする温度制御ユニット。 A temperature control unit for controlling the temperature of the substrate in contact with the substrate,
A plate-shaped main body in contact with the substrate; a plurality of linear heaters embedded in the main body; and a medium flow path formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows.
Each of the heaters is arranged in parallel to each other, and the medium flow path is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters.
前記蓋は開閉可能であることを特徴とする請求項1又は2記載の温度制御ユニット。 A lid disposed to correspond to the position of each heater embedded in the main body on a surface of the main body opposite to the contact surface with the substrate;
The temperature control unit according to claim 1, wherein the lid is openable and closable.
前記基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットと、該温度制御ユニットを支持する基部とを備え、
前記温度制御ユニットは、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを有し、
各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする基板載置台。 A substrate mounting table for mounting a substrate,
A temperature control unit that controls the temperature of the substrate in contact with the substrate; and a base that supports the temperature control unit;
The temperature control unit includes a plate-like main body that contacts the substrate, a plurality of linear heaters embedded in the main body, and a medium flow formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows. Road and
Each said heater is arrange | positioned mutually parallel, The said medium flow path is arrange | positioned so that it may pass through the part between two adjacent said heaters, The board | substrate mounting table characterized by the above-mentioned.
前記基板を収容する収容室と、該収容室内に配置されて前記基板を載置する基板載置台とを備え、
前記基板載置台は、前記基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットと、該温度制御ユニットを支持する基部とを有し、
前記温度制御ユニットは、前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを有し、
各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate,
A storage chamber for storing the substrate; and a substrate mounting table disposed in the storage chamber for mounting the substrate;
The substrate mounting table includes a temperature control unit that controls the temperature of the substrate in contact with the substrate, and a base that supports the temperature control unit,
The temperature control unit includes a plate-like main body that contacts the substrate, a plurality of linear heaters embedded in the main body, and a medium flow formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows. Road and
Each of the heaters is arranged in parallel to each other, and the medium flow path is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters.
前記基板と接触する板状の本体と、該本体内に埋設された複数の直線状のヒータと、前記本体内に形成されて内部を所定の温度の媒体が流れる媒体流路とを有し、前記基板と接触して該基板の温度を制御する温度制御ユニットと、
前記ヒータの発熱量を制御するヒータ制御ユニットと、
前記媒体流路を流れる媒体の流量や温度を制御する媒体制御ユニットとを備え、
前記温度制御ユニットの前記本体において、各前記ヒータは互いに平行に配置され、前記媒体流路は隣接する2つの前記ヒータの間の部分を経由するように配置されることを特徴とする温度制御システム。 A temperature control system for controlling the temperature of a substrate,
A plate-shaped main body in contact with the substrate; a plurality of linear heaters embedded in the main body; and a medium flow path formed in the main body through which a medium having a predetermined temperature flows, A temperature control unit for controlling the temperature of the substrate in contact with the substrate;
A heater control unit for controlling the amount of heat generated by the heater;
A medium control unit for controlling the flow rate and temperature of the medium flowing through the medium flow path,
In the main body of the temperature control unit, the heaters are arranged in parallel to each other, and the medium flow path is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters. .
前記基板を目標冷却温度まで冷却する際、前記媒体流路へ前記目標冷却温度よりも低い温度の媒体を供給することを特徴とする基板処理方法。 A temperature control unit for controlling the temperature of a substrate in contact with the substrate, formed in the body, a plate-shaped main body in contact with the substrate, a plurality of linear heaters embedded in the main body And a medium flow path through which a medium having a predetermined temperature flows. The heaters are arranged in parallel to each other, and the medium flow path is arranged so as to pass through a portion between two adjacent heaters. A substrate processing method using a temperature control unit comprising:
A substrate processing method comprising: supplying a medium having a temperature lower than the target cooling temperature to the medium flow path when cooling the substrate to a target cooling temperature.
前記第2の所定温度は前記第1の所定温度よりも低いことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の基板処理方法。 When the temperature of the main body of the temperature control unit reaches a second control change temperature that is higher than the target cooling temperature by a second predetermined temperature, the heater is heated.
The substrate processing method according to claim 9, wherein the second predetermined temperature is lower than the first predetermined temperature.
14. When heating the substrate to a target heating temperature, the heater generates heat, and a medium having a temperature higher than the target heating temperature is supplied to the medium flow path. The substrate processing method according to item.
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