(57)【要約】  本明細書に記載の実施形態は、概して、基板支持体アセンブリにおける温度制御システムに関する。一実施形態による基板支持体アセンブリが開示される。基板支持体アセンブリは、支持板アセンブリを含む。支持板アセンブリは、第１の流体供給マニフォールド、第２の流体供給マニフォールド、第１の流体回収マニフォールド、第２の流体回収マニフォールド、複数の第１の流体通路、複数の第２の流体通路、及び流体供給導管を含む。複数の第１の流体通路は、第１の流体供給マニフォールドから第１の流体回収マニフォールドまで延びている。複数の第２の流体通路は、第２の流体供給マニフォールドから第２の流体回収マニフォールドまで延びている。複数の流体通路は、交互になるようにして、支持体アセンブリの上表面を渡って延びている。流体供給導管は、流体供給マニフォールドに対して、流体を供給するように構成されている。【選択図】図１
2019515506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持板アセンブリであって、
前記支持板アセンブリの第１の端部に位置決めされた第１の流体供給マニフォールドと、
前記支持板アセンブリの、前記第１の端部とは反対側に配置された第２の端部に位置決めされた第２の流体供給マニフォールドと、
前記支持板アセンブリの前記第２の端部に位置決めされた第１の流体回収マニフォールドと、
前記支持板アセンブリの前記第１の端部に位置決めされた第２の流体回収マニフォールドと、
前記第１の流体供給マニフォールドから前記第１の流体回収マニフォールドへと延びる複数の第１の流体通路であって、各第１の流体通路が流体を第１の方向に流すように構成された、複数の第１の流体通路と、
前記第２の流体供給マニフォールドから前記第２の流体回収マニフォールドへと延びる複数の第２の流体通路であって、各第２の流体通路が流体を前記第１の方向とは反対の第２の方向に流すように構成され、前記第１の流体通路及び前記第２の流体通路が、前記支持板アセンブリの上表面を渡ってほぼ交互になるように延びる、複数の第２の流体通路と、
前記第１の流体供給マニフォールド及び前記第２の流体供給マニフォールドに対して流体を供給するように構成された流体供給導管と、
を備える、支持板アセンブリ
を備える、基板支持体アセンブリ。
【請求項２】
前記支持板アセンブリが、
乾燥時に、前記通路に充填されたときの水の熱質量の２倍未満の熱質量
を含む、請求項１に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項３】
前記第１の流体供給マニフォールド、前記第２の流体供給マニフォールド、前記第１の流体回収マニフォールド、及び前記第２の流体回収マニフォールドは、単一の板であって、前記流体通路も含む単一の板内に形成されている、請求項１に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項４】
前記支持板アセンブリが、
支持板であって、内部に前記通路の少なくとも一部が形成されている支持板と、
前記支持板に連結されて前記通路を封止するキャップと
をさらに備える、
請求項１に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項５】
前記キャップが、
前記キャップを貫通して形成され、且つ前記通路を前記第１の流体供給マニフォールド、前記第２の流体供給マニフォールド、前記第１の流体回収マニフォールド、及び前記第２の流体回収マニフォールドと流体的に連結している孔
をさらに備える、請求項４に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項６】
前記第１の流体供給マニフォールド、前記第２の流体供給マニフォールド、前記第１の流体回収マニフォールド、及び前記第２の流体回収マニフォールドが前記流体通路を取り囲んでいる、請求項５に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項７】
内部に前記通路が形成された支持板であって、前記マニフォールドが連結されている支持板
をさらに備える、請求項１に記載の基板支持体アセンブリ。
【請求項８】
チャンバ本体であって、前記チャンバ本体内に処理領域を画定している上壁、側壁、及び底壁を備えるチャンバ本体、及び
基板支持体アセンブリであって、前記処理領域内に配置され、
支持板アセンブリであって、
前記支持板アセンブリの第１の端部に位置決めされた第１の流体供給／回収マニフォールドと、
前記支持板アセンブリの、前記第１の端部とは反対側に配置された第２の端部に位置決めされた第２の流体供給／回収マニフォールドと、
前記支持板アセンブリの前記第２の端部に位置決めされた第１の流体回収／供給マニフォールドと、
前記支持板アセンブリの前記第１の端部に位置決めされた第２の流体回収／供給マニフォールドと、
第１の流体供給マニフォールドから第１の流体回収マニフォールドへと延びる複数の第１の流体通路であって、各第１の流体通路が流体を第１の方向に流すように構成された、複数の第１の流体通路と、
第２の流体供給マニフォールドから第２の流体回収マニフォールドへと延びる複数の第２の流体通路であって、各第２の流体通路が流体を前記第１の方向とは反対の第２の方向に流すように構成され、前記第１の流体通路及び前記第２の流体通路が、前記支持板アセンブリの上表面を渡ってほぼ交互になるように延びる、複数の第２の流体通路と、
前記第１の流体供給／回収マニフォールド及び前記第２の流体供給／回収マニフォールドに対して流体を供給するように構成された流体供給導管と、
を備える、支持板アセンブリ
を備える、基板支持体アセンブリ
を備える、処理チャンバ。
【請求項９】
前記支持板アセンブリが、
乾燥時に、前記通路に充填されたＨ２Ｏの熱質量の２倍未満の熱質量
をさらに含む、請求項８に記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
前記第１の流体供給／回収マニフォールド、前記第２の流体供給／回収マニフォールド、前記第１の流体回収／供給マニフォールド、及び前記第２の流体回収／供給マニフォールドは、単一の板であって、前記流体通路も含む単一の板内に形成されている、請求項９に記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
前記支持板アセンブリが、
支持板であって、内部に前記通路の少なくとも一部が形成されている支持板と、
前記支持板に連結されて前記通路を封止するキャップと
をさらに備える、
請求項１０に記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
前記キャップが、
前記キャップを貫通して形成され、且つ前記流体通路を前記第１の流体供給マニフォールド、前記第２の流体供給マニフォールド、前記第１の流体回収マニフォールド、及び前記第２の流体回収マニフォールドと流体的に連結している孔
をさらに備える、請求項１１に記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
前記第１の流体供給マニフォールド、前記第２の流体供給マニフォールド、前記第１の流体回収マニフォールド、及び前記第２の流体回収マニフォールドが前記流体通路を取り囲んでいる、請求項１２に記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
内部に前記通路が形成された支持板であって、前記マニフォールドが連結されている支持板をさらに備える、
請求項８に記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
基板支持体アセンブリの温度を制御する方法であって、
前記基板支持体アセンブリの支持板アセンブリに対して熱伝導流体を供給することと、
前記支持板アセンブリの第１の端部から前記支持板アセンブリの第２の端部へと、複数の第１の流体通路を通って第１の方向に前記熱伝導流体を流すことと、
前記支持板アセンブリの第２の端部から前記支持板アセンブリの第１の端部へと、複数の第２の流体通路を通って第２の方向に前記熱伝導流体を流すことであって、前記複数の第１の流体通路及び前記複数の第２の流体通路は、前記支持板アセンブリの上表面の下に交互配置されている、流すことと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の実施形態は、概して、基板支持体アセンブリにおける温度制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、コンピュータ、テレビ用モニタ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、及び携帯電話といったアクティブマトリクスディスプレイ、並びに太陽電池などに、広く使用されている。フラットパネルディスプレイの製造においては、基板上に薄膜を堆積するために、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）が用いられ得る。ＰＥＣＶＤは、概して、真空処理チャンバ内のプラズマに前駆体ガスを導入し、励起された前駆体ガスに由来する膜を基板上に堆積することによって、遂行される。
【０００３】
加えて、ＰＥＣＶＤチャンバの内側にプラズマを当てた後には、プラズマからのエネルギーによって、チャンバ内の基板、及び基板を支持する基板支持体に向けられた、熱もまた作り出される。したがって、処理中に基板支持体の一時的な温度上昇を制御することが、課題である。
【０００４】
このように、改良された温度制御を有する基板支持体アセンブリに対する需要が、存在している。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書に記載の実施形態は、概して、基板支持体アセンブリにおける温度制御システムに関する。本書で、一実施形態による基板支持体アセンブリが開示される。基板支持体アセンブリは、支持板アセンブリを含む。支持板アセンブリは、第１の流体供給マニフォールド、第２の流体供給マニフォールド、第１の流体回収マニフォールド、第２の流体回収マニフォールド、複数の第１の流体通路、複数の第２の流体通路、及び流体供給導管を含む。第１の流体供給マニフォールドは、基板支持体の第１の端部に位置決めされている。第２の流体供給マニフォールドは、基板支持体の第２の端部に位置決めされている。第２の端部は、第１の端部の反対側にある。第１の流体回収マニフォールドは、基板支持体の第２の端部に位置決めされている。第２の流体回収マニフォールドは、基板支持体の第１の端部に位置決めされている。複数の第１の流体通路は、第１の流体供給マニフォールドから第１の流体回収マニフォールドまで延びている。複数の第２の流体通路は、第２の流体供給マニフォールドから第２の流体回収マニフォールドまで延びている。第１の流体通路と第２の流体通路は、ほぼ交互になるようにして、基板支持体の上表面を渡って延びている。流体供給導管は、第１の流体供給マニフォールド及び第２の流体供給マニフォールドに対して、流体を供給するように構成されている。
【０００６】
本明細書で、別の実施形態による処理チャンバが開示される。処理チャンバは、チャンバ本体及び基板処理アセンブリを含む。チャンバ本体は、チャンバ本体内に処理領域を画定している、上壁、側壁、及び底壁を含む。基板支持体アセンブリは、処理領域上に配置されている。基板支持体アセンブリは、支持板アセンブリを含む。支持プレートアセンブリは、第１の流体供給／回収マニフォールド、第２の流体供給／回収マニフォールド、第１の流体回収／供給マニフォールド、第２の流体回収／供給マニフォールド、複数の第１の流体通路、複数の第２の流体通路、及び流体供給導管を含む。第１の流体供給／回収マニフォールドは、基板支持体の第１の端部に位置決めされている。第２の流体供給／回収マニフォールドは、基板支持体の第２の端部に位置決めされている。第２の端部は、第１の端部の反対側にある。第１の流体回収／供給マニフォールドは、基板支持体の第２の端部に位置決めされている。第２の流体回収／供給マニフォールドは、基板支持体の第１の端部に位置決めされている。複数の第１の流体通路は、第１の流体供給／回収マニフォールドから第１の流体回収／供給マニフォールドまで延びている。複数の第２の流体通路は、第２の流体供給／回収マニフォールドから第２の流体回収／供給マニフォールドまで延びている。第１の流体通路と第２の流体通路は、概して交互になるようにして、基板支持体の上表面を渡って延びている。流体供給導管は、第１の流体供給／回収マニフォールド及び第２の流体供給／回収マニフォールドに対して、流体を供給するように構成されている。
【０００７】
本明細書で、別の実施形態による、基板支持体アセンブリの温度制御方法が開示される。方法は、基板支持体アセンブリの支持板アセンブリに対して、熱伝導流体を提供することを含む。熱伝導流体は、支持板アセンブリの第１の端部から支持板アセンブリの第２の端部へと、複数の第１の流体通路を通って、第１の方向に流される。熱伝導流体は、支持板アセンブリの第２の端部から支持板アセンブリの第１の端部へと、複数の第２の流体通路を通って、第２の方向に流される。複数の第１の流体通路及び複数の第２の流体通路は、基板支持体アセンブリの上表面を渡って、交互配置されている。
【０００８】
本開示の上記の特徴が詳しく理解され得るように、上記で簡潔に要約されている本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られてよい。実施形態の一部は、付随する図面に示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容し得ることから、添付の図面がこの開示の典型的な実施形態のみを例示していることと、したがって本開示の範囲を限定すると見なすべきではないことに、留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態による、内部に配置された基板支持体アセンブリを有する、処理チャンバの断面図を示す。
【図２Ａ】一実施形態による、図１の基板支持体アセンブリの上面断面図を示す。
【図２Ｂ】線Ｂ−Ｂで切ったときの、図２Ａの基板支持体アセンブリの断面図を示す。
【図２Ｃ】線Ｃ−Ｃで切ったときの、図２Ａの基板支持体アセンブリの断面図を示す。
【図２Ｄ】線Ｄ−Ｄで切ったときの、図１の基板支持体アセンブリの底面断面図を示す。
【図２Ｅ】線Ｅ−Ｅで切ったときの、図２Ｄの基板支持体アセンブリの断面図を示す。
【図３】一実施形態による、基板支持体アセンブリの温度制御方法を示すフロー図を示す。
【図４Ａ】一実施形態による、上面板の断面図を示す。
【図４Ｂ】一実施形態による、支持板アセンブリの底部キャップを示す。
【図４Ｃ】流体回収マニフォールド及び流体供給導管を示す。
【図４Ｄ】支持板アセンブリの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
明確にするために、適用可能である場合には、図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。さらに、一実施形態の要素を、本明細書に記載された他の実施形態で利用するために有利に適合させてもよい。
【００１１】
図１は、一実施形態による、基板支持体アセンブリ１１８を有する、処理チャンバ１００の断面図である。処理チャンバ１００は、処理空間１１０を画定する側壁１０４、及び底部１０６を有する、チャンバ本体１０２を含んでいてよい。処理空間１１０は、側壁１０４を貫通して形成された開口１０９を通じてアクセスされる。
【００１２】
処理空間１１０内に、シャワーヘッド１０８が配置されている。シャワーヘッド１０８は、バッキング板１１２内に連結されていてよい。例えば、シャワーヘッド１０８は、懸垂具１１４によって、バッキング板１１２の端部でバッキング板１１２に連結されていてよい。垂れ下がり（ｓａｇ）防止を補助するため、シャワーヘッド１０８をバッキング板１１２に連結する１つ以上の連結支持具１１６が使用されてよい。
【００１３】
基板支持体アセンブリ１１８もまた、処理空間１１０内に配置される。基板支持体アセンブリ１１８は、支持板アセンブリ１２０及び、支持板アセンブリ１２０に連結されたステム１２２を含む。支持板アセンブリ１２０は、処理中に基板１０１を支持するように構成されている。支持板アセンブリ１２０は、複数の第１の流体通路２２０及び複数の第２の流体通路２２２を有する、本体アセンブリ２０１を含む。第１の流体通路２２０及び第２の流体通路２２２は、基板支持体アセンブリ１１８を所望の温度に維持するように構成されている。第１の流体通路２２０及び第２の流体通路２２２は、本体アセンブリ２０１の上から見たエリア（ｐｌａｎ  ａｒｅａ）全体にわたって延びている。
【００１４】
支持板アセンブリ１２０を上昇または下降させるため、ステム１２２に、昇降システム１２６が連結されていてよい。基板１０１を支持板アセンブリ１２０から離間配置して、基板１０１のロボットによる移送を円滑化するため、支持板アセンブリ１２０を貫通して、リフトピン１２８が可動式に配置されている。基板支持体１１８は、基板支持体アセンブリ１１８の端部にＲＦリターンパスを提供するための、ＲＦリターンストラップ１３０もまた含んでいてよい。
【００１５】
バッキング板１１２内のガス排出口１３４を通って処理ガスを供給するため、バッキング板１１２に、ガス源１３２が連結されていてよい。処理ガスは、ガス排出口１３４からシャワーヘッド１０８内のガス通路１３６を通って流れる。処理空間１１０の中の圧力を制御するために、チャンバ１００に真空ポンプ１１１が連結されていてよい。シャワーヘッド１０８にＲＦ電力を供給するために、バッキング板１１２及び／またはシャワーヘッド１０８に、ＲＦ電源１３８が連結されていてよい。ＲＦ電源が、シャワーヘッド１０８と基板支持アセンブリ１１８との間に電場を作り出しており、それによって、シャワーヘッド１０８と基板支持アセンブリ１１８の間にあるガスからプラズマが生成されてよい。
【００１６】
誘導結合された遠隔プラズマ源といった遠隔プラズマ源１４０もまた、ガス源１３２とバッキング板１１２との間に連結され得る。遠隔プラズマを生成して処理空間１１０内に供給し、チャンバの構成要素を洗浄するために、基板処理と基板処理との合間に、遠隔プラズマ源１４０に対して洗浄ガスが供給されてよい。洗浄ガスは、処理空間１１０内にある間に、ＲＦ電源１３８からシャワーヘッド１０８に対して印加される電力によって、さらに励起され得る。適切な洗浄ガスは、限定しないが、ＮＦ３、Ｆ２、及びＳＦ６を含む。
【００１７】
図２Ａは、一実施形態による、基板支持体アセンブリ１１８の支持板アセンブリ１２０の上面断面図を示す。図２Ｄは、一実施例による、基板支持体アセンブリ１１８の支持板アセンブリ１２０の底面断面図である。支持板アセンブリ１２０は、本体アセンブリ２０１を含む。本体アセンブリ２０１は、複数の第１の流体通路２２０及び複数の第２の流体通路２２２を有する。第１の流体通路２２０は、熱伝導流体を、本体アセンブリ２０１の第１の端部２１０から本体アセンブリ２０１の第２の端部２１２まで、第１の方向に流すように構成されている。第２の流体通路２２２は、熱伝導流体を、第２の端部２１２から第１の端部２１０まで、第１の方向とは反対の第２の方向に流すように構成されている。一実施形態では、第１の流体通路２２０及び第２の流体通路２２２は、本体アセンブリ２０１の長辺と平行に走っている。別の実施形態では、第１の流体通路２２０及び第２の流体通路２２２は、本体アセンブリ２０１の長辺と垂直に走っている。第１の流体通路２２０は、第２の流体通路２２２と交互配置されている。第１の流体通路２２０を第２の流体通路２２２と交互配置することによって、熱伝導流体を交互の方向に流すように配列された流動経路が設けられる。これによって、支持板アセンブリ１２０が、逆流熱交換器として構成される。熱伝導流体用の流動経路が交互になっていることによって、基板支持体アセンブリ１１８の、及び究極的には基板１０１の、より効果的な温度管理が可能になる。
【００１８】
一実施形態では、本体アセンブリ２０１は、上面板（図示せず）及び、上面板に連結された底面板（図示せず）をさらに含んでいてよい。図２Ａに示すとおり、本体アセンブリ２０１は、単一の本体によって形成されている。本体アセンブリ２０１は、流体供給導管２０２、第１の流体供給マニフォールド２０４、第２の流体供給マニフォールド２０６、及び流体供給ライン２９９をさらに含んでいてよい。流体供給導管２０２は、第１の流体供給マニフォールド２０４、第２の流体供給マニフォールド２０６、及び流体供給ライン２９９と流体連通している。流体供給導管２０２は、流体供給導管２０２と流体連通している吸入口２９７を含む。流体供給導管２０２は、第１の流体供給マニフォールド２０４及び第２の流体供給マニフォールド２０６と連通している排出口２９０もまた含んでいる。流体供給導管２０２は、熱伝導流体といった流体を、第１の流体供給マニフォールド２０４及び第２の流体供給マニフォールド２０６に対して供給するように構成されている。流体供給導管２０２から第１の流体供給マニフォールド２０４及び第２の流体供給マニフォールド２０６への流体の流動方向は、矢印２０８で示されている。第１の流体供給マニフォールド２０４は、本体アセンブリ２０１の第１の端部２１０に位置決めされている。第２の流体供給マニフォールド２０６は、本体アセンブリ２０１の第２の端部２１２に位置決めされている。本体アセンブリ２０１の第２の端部２１２は、第１の端部２１０の反対側にある。
【００１９】
本体アセンブリ２０１は、流体出口導管２１４、第１の流体回収マニフォールド２１６、第２の流体回収マニフォールド２１８、及び流体回収ライン２９８をさらに含んでいてよい。流体出口導管２１４は、第１の流体回収マニフォールド２１６及び第２の流体回収マニフォールド２１８と流体連通している。流体出口導管２１４は、第１の流体回収マニフォールド２１６及び第２の流体回収マニフォールド２１８から流体を受容して、支持板アセンブリ１２０から流体を除去するように構成されている。流体出口導管２１４は、支持板アセンブリ１２０から流体を除去するように構成された、吸入口２９２を含む。流体出口導管２１４は、ステム１２２内に位置する流体回収ライン２９８と流体連通している。第１の流体回収マニフォールド２１６は、本体アセンブリ２０１の第２の端部２１２に、第２の流体供給マニフォールド２０６よりも内側に位置決めされている。第２の流体回収マニフォールド２１８は、本体アセンブリ２０１の第１の端部２１０に、第１の流体供給マニフォールド２０４よりも内側に位置決めされている。
【００２０】
複数の第１の流体通路２２０は、第１の流体供給マニフォールド２０４から第１の流体回収マニフォールド２１６まで延びている。各第１の流体通路２２０は、流体を、第１の流体供給マニフォールド２０４から第１の流体回収マニフォールド２１６へと、第１の方向２２４に流すように構成されている。複数の第２の流体通路２２２は、第２の流体供給マニフォールド２０６から第２の流体回収マニフォールド２１８まで延びている。各第２の流体通路２２２は、第２の流体供給マニフォールド２０６から第２の流体回収マニフォールド２１８へと、流体を第２の方向２２６に流すように構成されている。各流体通路２２０、２２２は、それぞれの流体回収マニフォールド２１６、２１８と流体連通している排出口２６０を含む。
【００２１】
第１の流体通路２２０は、第２の流体通路２２２と交互配置されている。例えば、流体通路２２０、２２２は、支持板アセンブリ１２０内に、支持板アセンブリ１２０の上表面２２８のほぼ全体にわたって、交互になるようにして形成されている。流体通路２２０、２２２が交互になっていることによって、支持板アセンブリ１２０のより対称な温度制御が可能になっている。一実施形態では、流体通路２２０、２２２、流体供給マニフォールド２０４、２０６、流体回収マニフォールド２１６、２１８、流体供給導管２０２、及び第２の流体供給マニフォールド２０６は、本体アセンブリ２０１内に穿設されていてよい。別の実施形態では、流体通路２２０、２２２、流体供給マニフォールド２０４、２０６、流体回収マニフォールド２１６、２１８、流体供給導管２０２、及び第２の流体供給マニフォールド２０６は、機械加工されていてよい。この実施形態では、流体通路２２０、２２２、流体供給マニフォールド２０４、２０６、流体回収マニフォールド２１６、２１８、流体供給導管２０２、及び第２の流体供給マニフォールド２０６を封止するため、流体通路２２０、２２２、流体供給マニフォールド２０４、２０６、流体回収マニフォールド２１６、２１８、流体供給導管２０２、及び第２の流体供給マニフォールド２０６の頂部に、平坦なキャップ２４０がロウ付けされていてよい。
【００２２】
図２Ｂは、図２Ａを線Ｂ−Ｂで切ったときの、基板支持体アセンブリ１１８の断面図を示す。図２Ｂは、第２の流体供給マニフォールド２０６から第２の流体回収マニフォールド２１８まで流れる、第２の流体通路２２２を示す。流体供給導管２０２は、第２の流体通路２２２の下を走っている。別の実施形態では、流体通路２２０、２２２の底部２８４に、キャップ２８０が配置されていてよい。この実施形態では、流体通路２２０、２２２は、本体アセンブリ２０１の上表面内に機械加工されている。第１の流体回収マニフォールド２１６及び第２の流体回収マニフォールド２１８は、キャップ２８０内に機械加工されていてよい。キャップ２８０は、流体通路２２０、２２２の底部に連結されており、それによって、流体通路２２０、２２２は流体回収マニフォールド２１６、２１８と流体連通している。キャップ２８０は、流体回収マニフォールド２１６、２１８を封止するように構成されていてよい。
【００２３】
図２Ｃは、図２Ａを線Ｃ−Ｃで切ったときの、支持板アセンブリ１２０の断面図を示す。図２Ｃは、第１の流体供給マニフォールド２０４から第１の流体回収マニフォールド２１６まで流れる、第１の流体通路２２０を示す。流体供給導管２０２は、第１の流体通路２２０の下を走っている。さらに別の実施形態では、流体通路２２０、２２２の底部２８４に、平坦なキャップ２８２が配置されていてよい。この実施形態では、流体通路２２０、２２２は、本体アセンブリ２０１の上表面内に機械加工されている。第１の流体供給マニフォールド２０４及び第２の流体供給マニフォールド２０６は、キャップ２８２内に機械加工されていてよい。キャップ２８２は、流体通路２２０、２２２の底部２８４に連結されており、それによって、流体通路２２０、２２２は流体供給マニフォールド２０４、２０６と流体連通している。キャップ２８２は、流体供給マニフォールド２０４、２０６を封止するように構成されていてよい。
【００２４】
図２Ｅは、図２Ｄを線Ｅ−Ｅで切ったときの、支持板アセンブリ１２０の断面図を示す。図２Ｅに示すとおり、流体供給導管２０２及び流体出口導管２１４は、基板支持体アセンブリ１１８のステム１２２内に延びている。図２Ｅでは、流体通路２２０、２２２、流体供給マニフォールド２０４、２０６、流体回収マニフォールド２１６、２１８、流体供給導管２０２、及び第２の流体供給マニフォールド２０６の上に、平坦なキャップ２４０が示されている。
【００２５】
図４Ａは、一実施形態による、支持板アセンブリ４００の断面図を示す。支持板アセンブリ４００は、複数の第１の流体通路４０８及び複数の第２の流体通路４１０を有する、本体アセンブリ４０１を含む。第１の流体通路４０８は、熱伝導流体を、本体アセンブリ４０１の第１の端部４１４から本体アセンブリ４０１の第２の端部４１５まで、第１の方向に流すように構成されている。第２の流体通路４１０は、熱伝導流体を、第２の端部４１５から第１の端部４１４まで、第２の方向に流すように構成されている。一実施形態では、第１の流体通路４０８及び第２の流体通路は、本体アセンブリ４０１の長辺と平行に走っている。別の実施形態では、第１の流体通路４０８及び第２の流体通路４１０は、本体アセンブリ４０１の長辺と垂直に走っている。第１の流体通路４０８は、第２の流体通路４１０と交互配置されている。第１の流体通路４０８を第２の流体通路４１０と交互配置することによって、交互の方向に配列された熱伝導流体用の流動経路が設けられる。これによって、支持板アセンブリ４００が、逆流熱交換器として構成される。熱伝導流体用の流動経路が交互になっていることによって、基板支持体アセンブリ１１８の、及び究極的には基板１０１の、より対称な温度管理が可能になる。支持板アセンブリ４００は、複数の回収マニフォールド４０６、及び複数の供給導管４０７をさらに含んでいてよい。複数の回収マニフォールド４０６、及び複数の供給導管４０７は、本体アセンブリ４０１に連結されている。
【００２６】
本体アセンブリ４０１は、上面板（図４Ｂに詳細に図示する）及び底面板４０４（図４Ｃに詳細に図示する）をさらに含んでいてよい。流体通路４０８、４１０は、上面板４０２内に形成されていてよい。別の実施形態では、複数の流体通路４０８、４１０が、底面板４０４内に形成されていてよい。さらに別の実施形態では、複数の流体通路４０８、４１０の一部は、上面板４０２内に形成されていてよく、複数の流体通路４０８、４１０の一部は、底面板４０４内に形成されていてよい。
【００２７】
図４Ｂは、一実施形態による上面板４０２の上面断面図を示す。上面板４０２は、第１の流体供給マニフォールド４１１及び第２の流体供給マニフォールド４１２をさらに含む。第１の流体供給マニフォールド４１１は、上面板４０２の第１の端部４１４に形成されている。第１の流体供給マニフォールド４１１は、複数の第１の流体通路４０８と流体連通している。第２の流体供給マニフォールド４１２は、上面板４０２の第２の端部４１５に形成されている。第２の流体供給マニフォールド４１２は、複数の第２の流体通路４１０と流体連通している。流体供給マニフォールド４１１、４１２及び流体通路４０８、４１０は、側壁４５０及び底壁４５２によって縁取りされている。
【００２８】
上面板４０２は、上表面４５４をさらに含む。上表面４５４は、基板受容エリア４５６及び外側エリア４５８を含む。基板受容エリア４５６が、複数の流体通路４０８、４１０の上方の少なくとも一エリアを取り囲んでいる。基板受容エリア４５６は、処理中に基板を支持するように構成されている。したがって、基板受容エリア４５６は基板の面積と同じであるか、それよりもわずかに大きくてよい。外側エリア４５８は、基板受容エリア４５６よりも外側にある。外側エリア４５８は、複数の突起４６０を含む。突起４６０によって、供給導管４０７を、回収マニフォールド４０６の外側に、且つ回収マニフォールド４０６と同一の平面に沿って、位置決めすることが可能になっている。供給導管４０７を基板受容エリア４５６の外側に位置決めすることによって、より良好的でより均一な熱的接触がもたらされる。なぜならば、基板受容エリア４５６の直下に存在するのは、通路４０８、４１０のみだからである。供給導管４０７を回収マニフォールド４０６の外側に、且つ回収マニフォールド４０６と同一の平面内に位置決めすることによって、支持板アセンブリ４００をより薄くすることもまた可能になる。支持板アセンブリ４００がより薄くなることによって、より厚い支持板アセンブリでは利用可能なチャンバストロークの長さに対して厚すぎる場合（即ち、供給導管が回収マニフォールドの下方にある場合）に、この支持板アセンブリ４００を処理チャンバ内に改造設置（ｒｅｔｒｏｆｉｔ）することが可能になる。
【００２９】
底面板４０４が、上面板４０２に連結されている。底面板４０４は、流体通路４０８、４１０を封止するように構成されている。一実施形態では、底面板４０４は、上面板４０２にロウ付けされていてよい。他の実施形態では、底面板４０４は、流体通路４０８、４１０からの漏出を防止する別のやり方で、上面板４０２にロウ付けまたは連結されていてよい。図４Ｃは、一実施形態による底面板４０４の上面図を示す。底面板４０４は、複数の流体排出口４１６、及び複数の流体吸入口４１８を含んでいてよい。流体吸入口４１８は、流体吸入口４１８が第１の流体供給マニフォールド４１１及び第２の流体供給マニフォールド４１２と流体連通するようにして、底面板４０４上に位置決めされている。流体排出口４１６は、流体排出口４１６が流体通路４０８、４１０と流体連通するようにして、底面板４０４上に位置決めされている。流体排出口４１６は、第１の流体通路４０８及び第２の流体通路４１０と、複数の流体回収マニフォールド４０６との間に流体連通を提供し、それによって熱伝導流体が流体通路４０８、４１０を出て流体回収マニフォールド４０６内に入ることができるように、構成されている。
【００３０】
図４Ｄは、流体回収マニフォールド４０６及び流体供給導管４０７が示されている、支持板アセンブリ４００の底面図を示す。複数の流体回収マニフォールド４０６が、底面板４０４に連結されている。流体回収マニフォールド４０６及び流体供給導管４０７は、導管４３０を介してステム１２２に流体的に連結されている。複数の流体回収マニフォールド４０６は、第１の流体回収マニフォールド４２０及び第２の流体回収マニフォールド４２２を含む。第１の流体供給マニフォールド４２０は、上面板４０２の第２の端部４１５付近で底面板４０４に連結されている。第２の流体供給マニフォールド４２２は、上面板４０２の第１の端部４１４付近で底面板４０４に連結されている。第１の流体回収マニフォールド４２０及び第２の流体回収マニフォールド４２２は、底面板４０４内に形成された流体排出口４１６から流体通路４０８、４１０を出る、熱伝導流体を受容するように構成されている。
【００３１】
流体供給導管４０７が、底面板４０４に連結されている。流体吸入口４１８は、流体供給導管４０７と第１の流体供給マニフォールド４１１及び第２の流体供給マニフォールド４１２との間に流体連通を提供し、それによって、熱伝導流体が第１の流体供給マニフォールド４１１及び第２の流体供給マニフォールド４１２に供給され得るように、構成されている。図４Ａに示すとおり、底面板４０４は、第１の流体供給マニフォールド４１１及び第２の流体供給マニフォールド４１２を封止するように構成されている。加えて、底面板４０４は、第１の流体回収マニフォールド及び第２の流体回収マニフォールド４２２を封止するようにも、構成されていてよい。
【００３２】
実施の際、流体は、流体供給導管４０７から、流体吸入口４１８を通って、第１の流体供給マニフォールド４１１及び第２の流体供給マニフォールド４１２内へと流れる。熱伝導流体は、第１の流体供給マニフォールド４１１から、複数の第１の流体通路４０８内へと流れる。熱伝導流体は、第１の流体通路４０８を通って流れ、流体排出口４１６を通って第１の流体通路４０８を出て、第１の流体回収マニフォールド４２０に入る。熱伝導流体はまた、第２の流体供給マニフォールド４１２から、複数の第２の流体通路４１０内へも流れる。熱伝導流体は、第２の流体通路４１０を通って流れ、流体排出口４１６を通って第２の流体通路４１０を出て、第２の流体回収マニフォールド４２０に入る。流体回収マニフォールド４２０、４２２は、熱伝導流体をステム１２２まで流して戻す。
【００３３】
一実施形態では、上面板４０２は、流体通路４０８、４１０に供給される、水といった、熱伝導流体の熱質量よりも小さい熱質量を有している。例えば、上面板４０２の熱質量は、熱伝導流体の熱質量の約５０％未満である。別の実施形態では、支持板アセンブリ４００は、支持板アセンブリ４００の熱質量が、流体通路４０８、４１０に供給される熱伝導流体の熱質量未満であるような、熱質量を有している。例えば、支持板アセンブリ４００の熱質量は、熱伝導流体の熱質量の約５０％未満であるか、または、言い換えれば、支持板アセンブリ４００の乾燥時の熱質量は、通路４０８、４１０に充填されたときの水の熱質量の２倍未満である。上面板４０２またはサポート板アセンブリ４００のどちらかの熱質量を熱伝導流体の熱質量よりも低くすることによって、支持板アセンブリ４００の温度が迅速に変化することが可能になり、その結果、その上に置かれる基板の温度制御をより迅速かつより正確にすることが可能になる。加えて、通路４０８、４１０を低いフローインピーダンスで構成することによって、支持板アセンブリ４００が迅速に温度を変化させる能力が強化される。例えば、通路４０８、４１０のフローインピーダンスが低いことによって、通路４０８、４１０内にある量の熱電動流体を、高い流体圧を必要とすることなしに、５秒未満、例えば２秒未満で完全に代替することが可能になる。フローインピーダンスを低くすることによって、流体を通路を通って強制的に送るのに必要な圧力をより小さくすることができ、その結果、通路の壁の厚さ、したがって支持体アセンブリの静的熱質量を、それに応じて小さくすることができる。
【００３４】
図３は、一実施形態による、基板支持体アセンブリの温度制御方法３００を示すフロー図である。方法３００は、基板支持体アセンブリの支持板に対して熱伝導流体が供給される、ブロック３０２で開始される。例えば、流体は、流体供給導管２０２を介して支持板アセンブリ１２０に供給されてよい。流体供給導管２０２は、第１の流体供給マニフォールド２０４及び第２の流体供給マニフォールド２０６に対して、熱伝導流体を供給する。
【００３５】
ブロック３０４では、熱伝導流体は、支持板の第１の端部に配置された第１の流体供給マニフォールドから支持板の第２の端部に配置された第１の流体回収マニフォールドへと、第１の方向に流される。例えば、熱伝導流体は、第１の流体供給マニフォールド２０４から第１の流体回収マニフォールド２１６へと、第１の流体通路２２０を通って第１の方向に流されてよい。
【００３６】
ブロック３０６では、熱伝導流体は、支持板の第２の端部に配置された第２の流体供給マニフォールドから支持板の第１の端部に配置された第２の流体回収マニフォールドへと、第２の方向に流される。例えば、熱伝導流体は、第２の流体供給マニフォールド２０６から第２の流体回収マニフォールド２１８へと、第２の流体通路２２２を通って第２の方向に流されてよい。熱伝導流体の、第１の方向及び第２の方向への流れは、支持板の上から見たエリアほぼ全体にわたって、交互になるように実施されている。熱伝導流体は、第１の流体回収マニフォールド２１６及び第２の流体回収マニフォールド２１８に到達すると、流体出口導管２１４を経由して支持板を出る。熱伝導流体は、処理中の支持板アセンブリ１２０の温度を制御するため、支持板アセンブリ１２０内を連続的に循環していてよい。
【００３７】
これまでの記述は、特定の実施形態を対象としているが、その基本的な範囲から逸脱しなければ、他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよく、その範囲は、下記の特許請求の範囲によって定められる。
【図１】
2019515506.tif 000003
【図２Ａ】
2019515506.tif 000004
【図２Ｂ】
2019515506.tif 000005
【図２Ｃ】
2019515506.tif 000006
【図２Ｄ】
2019515506.tif 000007
【図２Ｅ】
2019515506.tif 000008
【図３】
2019515506.tif 000009
【図４Ａ】
2019515506.tif 000010
【図４Ｂ】
2019515506.tif 000011
【図４Ｃ】
2019515506.tif 000012
【図４Ｄ】
2019515506.tif 000013
【国際調査報告】
2019515506.tif 000014
2019515506.tif 000015
2019515506.tif 000016