本發(fā)明是關(guān)于一種溫度調(diào)整用流量控制單元，藉由使調(diào)溫用流體循環(huán)于半導(dǎo)體制造裝置所包括的基座，而將基座的溫度，從既定的第一溫度調(diào)整為既定的第二溫度，以及關(guān)于包括有如此之溫度調(diào)整用流量控制單元的半導(dǎo)體制造裝置。

背景技術(shù)：

1、在半導(dǎo)體制造中使用的反應(yīng)離子蝕刻(reactive?ion?etching：rie)型的電漿處理裝置，在將晶圓保持在處理容器內(nèi)的基座的狀態(tài)下，將處理氣體導(dǎo)入處理容器內(nèi)，而進(jìn)行晶圓的蝕刻處理。在蝕刻處理中，在使用復(fù)數(shù)種的處理氣體的時(shí)候，對(duì)每個(gè)處理氣體設(shè)定不同的處理?xiàng)l件。在此處理?xiàng)l件中也包含了成為處理對(duì)象的晶圓的溫度，為了使晶圓的溫度符合處理?xiàng)l件，而進(jìn)行控制保持晶圓的基座的溫度。

2、在此，作為控制基座的溫度的技術(shù)，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所揭露地，藉由使調(diào)溫用流體循環(huán)于基座而調(diào)整基座的溫度的溫度調(diào)整用流量控制單元被知曉。有關(guān)如此之習(xí)知技術(shù)的溫度調(diào)整用流量控制單元，如圖6所示地，調(diào)整基座的溫度。圖6為在有關(guān)習(xí)知技術(shù)的溫度調(diào)整用流量控制單元中，表示調(diào)溫用流體的溫度與基座的溫度的關(guān)系的圖表。波形c4，為表示在將基座的溫度調(diào)整為第二溫度t12的情況下，用于控制調(diào)溫用流體的溫度的溫度控制值。波形w71表示溫度調(diào)整用流量控制單元朝基座輸入的調(diào)溫用流體的溫度變化。波形w81表示基座的溫度變化。

3、例如，當(dāng)為了進(jìn)行處理氣體的切換、使基座的溫度從第一溫度t11上升至比第一溫度t11更僅高δta的第二溫度t12為止的情況下，有關(guān)習(xí)知技術(shù)的溫度調(diào)整用流量控制單元，如圖6的波形c4所示地，以指示調(diào)溫用流體的溫度為與第二溫度t12同樣的方式產(chǎn)生溫度控制值。然后，基于此溫度控制值，控制朝基座輸入的調(diào)溫用流體的溫度為與基座的第二溫度t12同樣的溫度(波形w71)。藉此，因?yàn)榛粸榈诙囟萾12的調(diào)溫用流體加熱，所以基座的溫度隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而上升至第二溫度t12為止(波形w81)。

4、[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

5、[專(zhuān)利文獻(xiàn)]

6、[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利公開(kāi)第2020-160731號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、[發(fā)明要解決的問(wèn)題]

2、有關(guān)習(xí)知技術(shù)的溫度調(diào)整用流量控制單元，在需要花費(fèi)時(shí)間調(diào)整基座的溫度這點(diǎn)上有著問(wèn)題。在此，圖7為針對(duì)為第一溫度t11與第二溫度t12的差之δta的每個(gè)值、基座的溫度到達(dá)第二溫度t12為止的時(shí)間(圖6中之從時(shí)間點(diǎn)x1至?xí)r間點(diǎn)x5為止的時(shí)間δxf)而統(tǒng)整的表。例如，δta為30℃，目標(biāo)溫度(第二溫度t12)為40℃時(shí)的25秒這樣的值，意思是在使基座的溫度上升30℃而到達(dá)40℃時(shí)(也就是說(shuō)，在基座的溫度從10℃上升為40℃時(shí))的時(shí)間δxf為25秒。尚且，表示δta為30℃與40℃的情況，因?yàn)樵谝话愕奈g刻處理的處理?xiàng)l件中，δta為30至40℃的情況較多，所以不過(guò)只是例示。

3、在δta為30℃或40℃時(shí)，時(shí)間δxf如圖7所示，為25至48秒。若每次切換處理氣體都如此之時(shí)間的話(huà)，時(shí)間對(duì)應(yīng)處理氣體的種類(lèi)或處理?xiàng)l件的數(shù)量而累積，而使進(jìn)行一片的晶圓的蝕刻處理會(huì)發(fā)生數(shù)分鐘的損失，而有著半導(dǎo)體制造效率降低的疑慮。

4、本發(fā)明，有鑒于上述問(wèn)題，以提供一種可快速進(jìn)行基座的溫度的調(diào)整之溫度調(diào)整用流量控制單元為目的。

5、[解決問(wèn)題的技術(shù)手段]

6、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一態(tài)樣中之溫度調(diào)整用流量控制單元具有接下來(lái)的構(gòu)成。

7、一種溫度調(diào)整用流量控制單元，藉由使調(diào)溫用流體循環(huán)于半導(dǎo)體制造裝置所包括的基座，而將前述基座的溫度，從既定的第一溫度調(diào)整為既定的第二溫度，包括輸出配管、第一溫度測(cè)定部、輸入配管、控制裝置、流體控制部、以及第二溫度測(cè)定部。前述輸出配管，將前述調(diào)溫用流體朝前述基座輸出。前述第一溫度測(cè)定部，測(cè)定從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度。前述輸入配管，輸入從前述輸出配管朝前述基座輸出、為循環(huán)于前述基座的調(diào)溫用流體的循環(huán)后調(diào)溫用流體。前述控制裝置，產(chǎn)生指示從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度的溫度控制值。前述流體控制部，基于前述溫度控制值，調(diào)整從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度。前述第二溫度測(cè)定部，測(cè)定前述循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度。前述溫度控制值，包含指示比前述第二溫度更高的溫度的既定的第一溫度控制值，以及指示與前述第二溫度同樣的溫度的第二溫度控制值。前述流體控制部，在前述現(xiàn)在溫度比前述第二溫度更低的情況下，直到前述現(xiàn)在溫度上升至比前述第二溫度更低的既定的閾值為止，藉由前述第一溫度控制值，進(jìn)行調(diào)整前述調(diào)溫用流體的溫度的第一調(diào)整，以及，直到前述現(xiàn)在溫度上升至前述閾值為止時(shí)，藉由前述第二溫度控制值，進(jìn)行調(diào)整前述調(diào)溫用流體的溫度的第二調(diào)整。

8、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，前述第二調(diào)整中之前述溫度控制值，從前述第一溫度控制值至前述第二溫度控制值為止逐漸改變。

9、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，前述流體控制部包括低溫配管、高溫配管、以及線(xiàn)軸閥。前述低溫配管，流有用于使前述調(diào)溫用流體的溫度降低的低溫流體。前述高溫配管，流有用于使前述調(diào)溫用流體的溫度上升的高溫流體。前述線(xiàn)軸閥，連接于前述輸出配管與前述輸入配管與前述低溫配管與前述高溫配管。藉由前述線(xiàn)軸閥，控制前述循環(huán)后調(diào)溫用流體與前述低溫流體與前述高溫流體的流量分配比率，且調(diào)整從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度。

10、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，前述輸入配管包括泵。前述泵，使前述調(diào)溫用流體循環(huán)。前述第二溫度測(cè)定部，被設(shè)置于比前述泵更上游側(cè)。

11、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，更包括結(jié)合配管，連接前述輸入配管與前述基座。前述第二溫度測(cè)定部，被設(shè)置于前述結(jié)合配管。

12、上述的溫度調(diào)整用流量控制單元，藉由第二溫度測(cè)定部，測(cè)定循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度。循環(huán)后調(diào)溫用流體，因?yàn)槭茄h(huán)于基座后的調(diào)溫用流體，所以此溫度，可視同為基座的溫度。例如，在反應(yīng)離子蝕刻型的電漿處理裝置中之基座，藉由電漿化的處理氣體的影響等，而難以直接測(cè)定溫度。對(duì)此，藉由測(cè)定循環(huán)于基座后的循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度，可穩(wěn)定監(jiān)測(cè)基座的溫度。

13、又，上述溫度調(diào)整用流量控制單元，在循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度(也就是基座的溫度)比第二溫度更低的情況下，為了將基座的溫度調(diào)整為既定的第二溫度，藉由使循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度(基座的溫度)上升至比第二溫度更低的既定的閾值為止，藉由指示比前述第二溫度更高的溫度的既定的第一溫度控制值，調(diào)整調(diào)溫用流體的溫度(第一調(diào)整)。于是，基座藉由比第二溫度更高的溫度的調(diào)溫用流體被加熱，基座的溫度從第一溫度快速上升至第二溫度。然后，在循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度(基座的溫度)上升至閾值為止時(shí)，因?yàn)榻逵芍甘九c第二溫度同樣的溫度的第二溫度控制值、調(diào)整調(diào)溫用流體的溫度(第二調(diào)整)，所以基座的溫度可穩(wěn)定于第二溫度。

14、在此，針對(duì)既定的第一溫度控制值進(jìn)行說(shuō)明。第一溫度控制值，越設(shè)定為比第二溫度更高，基座的溫度就越快速?gòu)牡谝粶囟壬仙秊榈诙囟?。因此，第一溫度控制值，?duì)應(yīng)用于將基座的溫度從第一溫度上升為第二溫度而花費(fèi)的目標(biāo)時(shí)間，而被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。

15、又，針對(duì)既定的第一溫度、既定的第二溫度既定的閾值進(jìn)行說(shuō)明。例如，在藉由反應(yīng)離子蝕刻型的電漿處理裝置進(jìn)行晶圓的蝕刻處理的步驟中，在為了切換處理氣體、而將處理?xiàng)l件從第一條件變更為第二條件的情況下，既定的第一溫度為第一條件中之基座的目標(biāo)溫度，既定的第二溫度為第二條件中之基座的目標(biāo)溫度。又，所謂既定的閾值，意思是當(dāng)從第一條件變更為第二條件的時(shí)候，被設(shè)定為即使在基座的溫度達(dá)到第二溫度之前、也可根據(jù)第二條件開(kāi)始處理的溫度。

16、又，本發(fā)明的其他的態(tài)樣中之溫度調(diào)整用流量控制單元具有接下來(lái)的構(gòu)成。

17、一種溫度調(diào)整用流量控制單元，藉由使調(diào)溫用流體循環(huán)于半導(dǎo)體制造裝置所包括的基座，而將前述基座的溫度，從既定的第一溫度調(diào)整為既定的第二溫度，包括輸出配管、第一溫度測(cè)定部、輸入配管、控制裝置、流體控制部、以及第二溫度測(cè)定部。前述輸出配管，將前述調(diào)溫用流體朝前述基座輸出。前述第一溫度測(cè)定部，測(cè)定從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度。前述輸入配管，輸入從前述輸出配管朝前述基座輸出、為循環(huán)于前述基座的調(diào)溫用流體的循環(huán)后調(diào)溫用流體。前述控制裝置，產(chǎn)生指示從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度的溫度控制值。前述流體控制部，基于前述溫度控制值，調(diào)整從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度。前述第二溫度測(cè)定部，測(cè)定前述循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度。前述溫度控制值，包含指示比前述第二溫度更低的溫度的既定的第一溫度控制值，以及指示與前述第二溫度同樣的溫度的第二溫度控制值。前述流體控制部，在前述現(xiàn)在溫度比前述第二溫度更高的情況下，直到前述現(xiàn)在溫度降低至比前述第二溫度更高的既定的閾值為止，藉由前述第一溫度控制值，進(jìn)行調(diào)整前述調(diào)溫用流體的溫度的第一調(diào)整，以及，直到前述現(xiàn)在溫度降低至前述閾值為止時(shí)，藉由前述第二溫度控制值，進(jìn)行調(diào)整前述調(diào)溫用流體的溫度的第二調(diào)整。

18、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，前述第二調(diào)整中之前述溫度控制值，從前述第一溫度控制值至前述第二溫度控制值為止逐漸改變。

19、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，前述流體控制部包括低溫配管、高溫配管、以及線(xiàn)軸閥。前述低溫配管，流有用于使前述調(diào)溫用流體的溫度降低的低溫流體。前述高溫配管，流有用于使前述調(diào)溫用流體的溫度上升的高溫流體。前述線(xiàn)軸閥，連接于前述輸出配管與前述輸入配管與前述低溫配管與前述高溫配管。藉由前述線(xiàn)軸閥，控制前述循環(huán)后調(diào)溫用流體與前述低溫流體與前述高溫流體的流量分配比率，且調(diào)整從前述輸出配管輸出的前述調(diào)溫用流體的溫度。

20、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，前述輸入配管包括泵。前述泵，使前述調(diào)溫用流體循環(huán)。前述第二溫度測(cè)定部，被設(shè)置于比前述泵更上游側(cè)。

21、又，在上述溫度調(diào)整用流量控制單元中，較佳為，更包括結(jié)合配管，連接前述輸入配管與前述基座。前述第二溫度測(cè)定部，被設(shè)置于前述結(jié)合配管。

22、上述的溫度調(diào)整用流量控制單元，藉由第二溫度測(cè)定部，測(cè)定循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度。循環(huán)后調(diào)溫用流體，因?yàn)槭茄h(huán)于基座后的調(diào)溫用流體，所以此溫度可視同為基座的溫度。例如，在反應(yīng)離子蝕刻型的電漿處理裝置中之基座，藉由電漿化的處理氣體的影響等，而難以直接測(cè)定溫度。對(duì)此，藉由測(cè)定循環(huán)于基座后的循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度，可穩(wěn)定監(jiān)測(cè)基座的溫度。

23、又，上述溫度調(diào)整用流量控制單元，在循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度(也就是基座的溫度)比第二溫度更高的情況下，為了將基座的溫度調(diào)整為既定的第二溫度，藉由使循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度(基座的溫度)降低至比第二溫度更高的既定的閾值為止，藉由指示比前述第二溫度更低的溫度的既定的第一溫度控制值，調(diào)整調(diào)溫用流體的溫度(第一調(diào)整)。于是，基座藉由比第二溫度更低的溫度的調(diào)溫用流體被冷卻，基座的溫度從第一溫度快速降低至第二溫度。然后，在循環(huán)后調(diào)溫用流體的現(xiàn)在溫度(基座的溫度)降低至閾值為止時(shí)，因?yàn)榻逵芍甘九c第二溫度同樣的溫度的第二溫度控制值、調(diào)整調(diào)溫用流體的溫度(第二調(diào)整)，所以基座的溫度可穩(wěn)定于第二溫度。

24、在此，針對(duì)既定的第一溫度控制值進(jìn)行說(shuō)明。第一溫度控制值，越設(shè)定為比第二溫度更低，基座的溫度就越快速?gòu)牡谝粶囟冉档椭恋诙囟?。因此，第一溫度控制值，?duì)應(yīng)用于將基座的溫度從第一溫度降低至第二溫度而花費(fèi)的目標(biāo)時(shí)間，而被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。

25、又，針對(duì)既定的第一溫度、既定的第二溫度、既定的閾值進(jìn)行說(shuō)明。例如，在藉由反應(yīng)離子蝕刻型的電漿處理裝置進(jìn)行晶圓的蝕刻處理的情況中，在為了切換處理氣體、而將處理?xiàng)l件從第一條件變更為第二條件的情況下，既定的第一溫度為第一條件中之基座的目標(biāo)溫度，既定的第二溫度為第二條件中之基座的目標(biāo)溫度。又，所謂既定的閾值，意思是當(dāng)從第一條件變更為第二條件的時(shí)候，被設(shè)定為即使在基座的溫度達(dá)到第二溫度之前、也可根據(jù)第二條件開(kāi)始處理的溫度。

26、又，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的一態(tài)樣中之半導(dǎo)體制造裝置，包括前述基座，以及被連接于前述基座之上述的溫度調(diào)整用流量控制單元。

27、[發(fā)明的效果]

28、依據(jù)本發(fā)明的溫度調(diào)整用流量控制單元以及半導(dǎo)體制造裝置，可可快速進(jìn)行基座的溫度的調(diào)整。