專利名稱：一種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造和使用溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的半導(dǎo)體制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造和使用溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的半導(dǎo)體制造裝置。特別是， 該半導(dǎo)體制造裝置包括一個(gè)涉及等離子體處理。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)展需要開發(fā)大尺寸的晶片和先進(jìn)的、復(fù)雜的并且高集成的集成電 路(IC)。在半導(dǎo)體制造裝置進(jìn)展方面，要求質(zhì)量穩(wěn)定以得到更好的成本優(yōu)勢(shì)，并且可以列舉 晶片表面均勻性的改善作為一個(gè)這樣的挑戰(zhàn)。等離子體技術(shù)是廣泛應(yīng)用于多種半導(dǎo)體裝置的制造，如集成電路，液晶，太陽能電 池等。盡管在半導(dǎo)體制造工藝中等離子技術(shù)被用于薄膜沉積和蝕刻工藝，但是更高效率和 高功能性產(chǎn)品要求更先進(jìn)的等離子工藝技術(shù)，如超細(xì)加工技術(shù)。特別是即使在相對(duì)低壓高 真空條件下，經(jīng)常使用能產(chǎn)生穩(wěn)定高密度等離子體的微波等離子體處理裝置。然而，在等 離子體處理裝置中，由于電介質(zhì)窗等，采用高溫傳送微波相對(duì)容易，為了產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子 體，溫度控制是必要的。在專利文獻(xiàn)1中描述了 在采用徑向線縫隙天線的微波等離子體處理裝置中，簇 射極板的冷卻功效的最優(yōu)化同時(shí)微波激發(fā)功效的最優(yōu)化。形成處理室外墻部分并連接到簇 射極板的蓋板，被連接到徑向線縫隙天線的輻射面。此外，散熱器安裝在徑向線縫隙天線 上，用于吸收通過處理室外墻在厚度方向上流動(dòng)的熱流。在專利文獻(xiàn)2中描述了一種用于半導(dǎo)體裝置的小、薄并且對(duì)設(shè)定溫度響應(yīng)快速準(zhǔn) 確的溫度升/降裝置，其中一種用于均勻加熱和冷卻半導(dǎo)體晶片的均勻加熱板通過在熱傳 導(dǎo)裝置中設(shè)置波爾貼部件來冷卻。通過在一個(gè)熱管或熱通道的形式中形成熱傳導(dǎo)裝置，它 可以更有效地傳遞熱量，并實(shí)現(xiàn)均勻加熱。在專利文獻(xiàn)3中描述了具有良好熱傳導(dǎo)能力的微孔隧道式加熱管。關(guān)于熱傳導(dǎo)的 原理，是使用了由于工作液的感熱(由于工作液的振動(dòng)和/或循環(huán)的熱傳導(dǎo))的熱傳導(dǎo)和 由于工作液的潛熱(由于活動(dòng)的工作液蒸氣中的蒸發(fā)和冷凝來熱傳導(dǎo))的熱傳導(dǎo)。(在先 技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)1 日本專利申請(qǐng)公布號(hào)2002199330專利文獻(xiàn)2 日本專利申請(qǐng)公布號(hào) 2004-134475專利文獻(xiàn)3 日本專利申請(qǐng)公布號(hào)2005-337691發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的問題使用在專利文獻(xiàn)3中所述的使用工作液的感熱(通過工作液的振動(dòng)和/或循環(huán)進(jìn) 行熱傳導(dǎo))的一種兩相可冷凝工作液，和由于工作液的潛熱(通過工作液的流動(dòng)蒸氣的蒸 發(fā)和冷凝進(jìn)行熱傳導(dǎo))的熱傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)原理是眾所周知的。在專利文獻(xiàn)2中介紹的半導(dǎo)體裝置的溫度升/降裝置意指該設(shè)定溫度主要在室溫 附近，并且沒有提及高溫條件下使用，如在等離子體處理裝置中等。在專利文獻(xiàn)1的等離子體處理裝置中，通過在電介質(zhì)窗周圍(例如該裝置的上半 部)使用一種加熱介質(zhì)的冷卻方法被用于控制電介質(zhì)窗(或簇射極板)的多余熱量。然而， 在這個(gè)方法中，在加熱介質(zhì)中的溫差發(fā)生在該循環(huán)通路的入口和出口的附近。特別是，隨著 冷卻對(duì)象的面積增加溫差往往會(huì)更大。盡管冷卻響應(yīng)或冷卻能力可以通過形成密集的或長的循環(huán)流道來改善，仍然有一個(gè)溫度控制的限制。此外，基于發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)等，人們發(fā)現(xiàn)影響等離子體處理裝的離子體工藝特性的 因素并不僅限于板件過熱，如電介質(zhì)窗或簇射極板等。人們發(fā)現(xiàn)更精確地控制這些板件的 溫度分布是提高裝置工藝特性的關(guān)鍵。本發(fā)明，在上述情況中做出的本發(fā)明，其目標(biāo)是要提供一種通過精確快速地控制 溫度，可以盡量減少與溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造接觸的部分的溫差的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，以及一種使用該 溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的半導(dǎo)體制造裝置。解決問題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的一種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造是一種溫度 調(diào)節(jié)構(gòu)造，在處理容器中與環(huán)繞處理對(duì)象空間的部件相連接，該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造包括一種沿 著處理對(duì)象空間的外表面方向安裝的環(huán)形窄管；及一種密封在環(huán)形窄管中的氣體和液體的 兩相可冷凝工作液。優(yōu)選地，環(huán)形窄管蜿蜒安裝，并且提供熱交換器以致至少可以與環(huán)形窄管的一部 分接觸。優(yōu)選地，熱交換器和環(huán)繞處理對(duì)象空間的最小距離是大于環(huán)形窄管和環(huán)繞處理對(duì) 象空間之間的距離，至少在一個(gè)熱交換器的最小距離范圍內(nèi)。優(yōu)選地，與環(huán)繞處理對(duì)象空間的部件接觸的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的多重分割部分的每個(gè) 部分單獨(dú)附帶環(huán)形窄管。優(yōu)選地，在溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的多重分割部分的每個(gè)部分中的溫度是可以調(diào)節(jié)到一個(gè) 單獨(dú)預(yù)定的溫度。優(yōu)選地，溫度的調(diào)節(jié)裝置的多重分割部分的每個(gè)部分具有與環(huán)形窄管接觸的熱交 換器。優(yōu)選地，該部件是一種封閉等離子體在處理容器中并對(duì)著處理對(duì)象的板形部件， 該部件是與處理對(duì)象相對(duì)，中間是等離子體。優(yōu)選地，在一個(gè)面對(duì)處理容器的外表面的板形部件的表面的側(cè)面上具有該環(huán)形窄管。優(yōu)選地，環(huán)形窄管設(shè)計(jì)成通過折疊蜿蜒在中心和板形部件外圍之間的空間中，并 且熱交換器設(shè)置在板形部件外圍的附近。優(yōu)選地，環(huán)形窄管設(shè)計(jì)成蜿蜒越過從中心到板形部件邊緣的線，并且該熱交換器 是沿著從中心到板形部件邊緣的方向設(shè)置的。優(yōu)選地，密封了蒸氣和液體的兩相可壓縮工作液的該環(huán)形管窄窄是環(huán)繞該板形部 件的主表面的延伸方向設(shè)置的。優(yōu)選地，該部件是一種位于容納該處理對(duì)象的處理容器的空間中，并且引入一種 用于針對(duì)處理對(duì)象的等離子體處理的氣體的簇射極板，以及該簇射極板具有在簇射極板內(nèi) 的環(huán)形窄管和用在等離子體處理中的氣體流道。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面的一種半導(dǎo)體制造裝置包括根據(jù)第一個(gè)方面的溫度調(diào) 節(jié)構(gòu)造。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造和使用該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的半導(dǎo)體制造裝置，通過精確 和快速的溫度控制，可以盡量減少接觸該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的部分的溫度偏差。


圖1是顯示等離子體處理裝置的原理結(jié)構(gòu)圖，其是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的半導(dǎo)體制造裝置。圖2是冷卻套的結(jié)構(gòu)圖，其是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造。圖 3是顯示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的冷卻套的改進(jìn)樣本的結(jié)構(gòu)圖。圖4A是顯示鎖環(huán)結(jié)構(gòu) 的圖，其是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，并且是從電介質(zhì)窗一側(cè)看鎖環(huán)的 平面視圖。圖4B是顯示圖4A的方框K中的情況的圖。圖4C是被分成多個(gè)部分的鎖環(huán)的 一個(gè)截面的透視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的等離子體處理裝置的改進(jìn)樣本的原 理結(jié)構(gòu)圖。圖6A是顯示下簇射極板的結(jié)構(gòu)圖，其是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)構(gòu) 造，并且是從處理容器一側(cè)觀察下簇射極板平面圖。圖6B是從電介質(zhì)窗一側(cè)觀察的圖6A 的放大圖。圖6C是圖6A中所示線M-M部分的橫截面圖。圖6D是圖6A中所示線N-N部分 的橫截面圖
具體實(shí)施例方式(第一個(gè)實(shí)施例)參考附圖，該實(shí)施例的詳細(xì)說明如下。此外，相同的編號(hào)指派為 圖中相同或相應(yīng)部分。圖1是顯示等離子體處理裝置的原理結(jié)構(gòu)圖，其是根據(jù)本發(fā)明的實(shí) 施例的半導(dǎo)體制造裝置。圖2是冷卻套的結(jié)構(gòu)圖，其是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的溫度 調(diào)節(jié)構(gòu)造。為了便于解釋，圖2只顯示了限于冷卻套一個(gè)部分(僅60a)的該部分。等離子體處理裝置1具有一個(gè)處理容器(室)2，一個(gè)電介質(zhì)窗3，一個(gè)天線4，一個(gè) 波導(dǎo)5，一個(gè)冷卻套6，一個(gè)基底座7，一個(gè)排氣口 8a，一個(gè)真空泵8b，一個(gè)高頻電源9，一個(gè) 溫度傳感器12和一個(gè)氣源13。該處理容器2具有該排氣口 8a和該真空泵8b，并且在上開 口被封閉的該處理容器2內(nèi)可維持預(yù)定壓力。鎖環(huán)加是設(shè)置在較低容器2b的上半部分上，構(gòu)成了處理容器2的墻體的一部分。 朝處理容器2的最高限度延伸的同心圓具有不同直徑的環(huán)(內(nèi)徑)，從而形成鎖環(huán)2a，并同 時(shí)支持電介質(zhì)窗3以至覆蓋該介質(zhì)窗3的側(cè)表面，鎖定面向處理容器2的電介質(zhì)窗3表面。 鎖環(huán)加和較低容器2b是用例如鋁(Al)等制作的，并且它們的內(nèi)壁表面有經(jīng)氧化處理的三 氧化二鋁等形成的保護(hù)膜，。電介質(zhì)窗3是用傳播微波的電介質(zhì)材料做成的，例如S^2或Al2O3等，并通過保護(hù) 鎖環(huán)加的外圍，處理容器2的口可以被封閉。該電介質(zhì)窗3具有一個(gè)頂板3a和一個(gè)簇射 極板北。該簇射極板北具有多個(gè)噴嘴口 3c、一個(gè)凹槽3d以及一個(gè)連接到開口的流道3e， 并通過附加的頂板3a來連接。該連接的流道從而具有作為等離子體氣體流道的功能，并從 氣源13引入氣體進(jìn)入介質(zhì)窗3均勻地供給進(jìn)入電介質(zhì)窗3正下方的空間S。該天線4是由一個(gè)波導(dǎo)部分4a，一個(gè)徑向線縫隙天線(RLSA) 4b和一個(gè)慢波板如 組成。慢波板4c位于波導(dǎo)部分如和徑向線縫隙天線4b之間，并且縮小了微波波長。波導(dǎo) 部分如是由一個(gè)與冷卻套6融為一體的盾狀部件組成，并且慢波板4c是由電介質(zhì)材料，如 SiO2和Al2O3等，組成。波導(dǎo)5是一個(gè)同軸波導(dǎo)，并由一個(gè)外波導(dǎo)fe及一個(gè)內(nèi)波導(dǎo)fe組成。天線4被連接在電介質(zhì)窗3的頂部。更具體地說，天線4的徑向線縫隙天線4b是 緊密固定到電介質(zhì)窗3的頂板3a。波導(dǎo)5連接到天線4。波導(dǎo)部分如是連接到外波導(dǎo)如， 并且徑向線縫隙天線4b連接到內(nèi)波導(dǎo)恥。有助于控制電介質(zhì)窗3的溫度的冷卻套6被安裝在天線4上。通過形成該冷卻套 6，以致和天線4的波導(dǎo)部分如形成一體，可以更有效地完成熱傳導(dǎo)。面向電介質(zhì)窗3的冷 卻套6的表面被分成4個(gè)相同形狀并相同面積的扇形部分(所分隔的扇形部分是冷卻套6 的60a、60b、60c以及60d)。此外，天線4附近設(shè)置了所必需數(shù)量的溫度傳感器12，或在波 導(dǎo)5外圍。溫度傳感器12檢測(cè)例如天線4的溫度，并且是用例如光纖傳感器等組成。
冷卻套6具有冷卻渠61和熱通道62。該冷卻渠61被安裝在冷卻套的外圍，并且 熱通道62以蜿蜒的方式被安裝在冷卻套6的中心和邊緣之間。通過循環(huán)冷卻渠61中的熱媒，冷卻渠61冷卻冷卻套6。圖中的粗箭頭指示熱媒流 經(jīng)冷卻渠61的流動(dòng)方向。例如，為了達(dá)到電介質(zhì)窗3的上半部分所需要溫度進(jìn)行冷卻，預(yù) 先設(shè)定該冷卻器(無附圖)的溫度，并且從冷卻器提供具有所需溫度的熱媒。通過用熱媒 帶走熱量來冷卻冷卻套6，可以冷卻面向冷卻套6的該電介質(zhì)窗3。從冷卻器提供的熱媒， 通過流道入口 61a進(jìn)入，從流道出口 61b出去，經(jīng)過冷卻渠61，并再次返回到冷卻器。由于 在冷卻中使用熱媒，例如可以采用液體熱交換介質(zhì)，如硅油、含氟液體或乙二醇使用。該熱通道62是通過設(shè)置一個(gè)熱接收部分(蒸發(fā)器)63和一個(gè)散熱部分(冷凝 器)64，和密封于熱接收部分63和散熱部分64之間的空間里交替褶皺來回多次的環(huán)形窄管 內(nèi)的兩相可冷凝工作液(以下簡稱工作液)。環(huán)指的是管形成一個(gè)不中斷的形狀，并說明密 封的液體在熱通道62內(nèi)循環(huán)而無中斷。在這方面，在熱通道62中的工作液以一定壓力被 密封，在該壓力下，在既定溫度范圍內(nèi)，工作液經(jīng)歷一個(gè)從液相到氣相的相變過程。該散熱部分64是通過冷卻套6周邊的冷卻渠61來冷卻的部分，并顯示在圖中用 點(diǎn)劃線圍成的區(qū)域中。該熱吸收部分63設(shè)置在遠(yuǎn)離散熱部分64的位置，在這方面，靠近冷 卻套中6的中間，并顯示在圖中用虛線圍成的區(qū)域中。設(shè)置在熱通道62上的作為熱交換器 是用于進(jìn)行冷卻的冷卻渠61，該熱交換器的給定部分做成了散熱部分64。然而，如果熱交 換器是加熱型的，該熱交換器的給定部分成為熱吸收部分63。在圖中，為了方便容易理解， 熱吸收部分63和散熱部分64用線圍起來表示。在現(xiàn)實(shí)中，該熱通道62被冷卻并處于較低 的溫度的部分功能等同于散熱部分64，而處于比散熱部分64相對(duì)較高溫度的該部分功能 等同于熱吸收部分63。在該熱吸收部分63中，工作液吸收熱量，并經(jīng)過泡核沸騰，工作液的自我激發(fā)，并 循環(huán)傳輸顯熱。圖中的細(xì)箭頭指示工作液的循環(huán)狀態(tài)，并且實(shí)線箭頭顯示傳輸從熱吸收部 分63到散熱部分64，以及虛線箭頭顯示傳輸從散熱部分64到熱吸收部分63。此外，該工作 液吸收熱量并在熱吸收部分63中經(jīng)過從液相到氣相的相變，以及由于在該散熱部分64中 的氣相冷凝，通過從氣相到液相的相變中釋放熱量進(jìn)行冷卻，以及通過氣體和液體的相變， 轉(zhuǎn)移潛在的熱量。在這種方式下，由于顯熱傳輸和潛熱傳輸，在熱通道62中熱傳導(dǎo)發(fā)生在 熱吸收部分63和散熱部分64之間。此外，在熱通道62中，由于熱傳導(dǎo)總是不僅發(fā)生在熱 吸收部分63和散熱部分64之間，還在發(fā)生任何存在溫差的地方，溫差變小，就有可能在很 短的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)溫度均勻分布。該熱通道62被設(shè)計(jì)成通過在該電介質(zhì)窗3的中間和外圍之間折疊，蜿蜒在冷卻6 套中，并在任何部分中，從熱吸收部分63至散熱部分64距離是一樣的。因此，由于在冷卻套 6的中部和外圍的溫度分布均勻了，并且在整個(gè)徑向方向上溫度分布均勻了，就有可能在冷 卻套6中維持均勻的溫度分布。因?yàn)?，在冷卻套6中，等離子體形成過程中，靠近波導(dǎo)5的溫度是最高的，向外圍方 向溫度降低，該熱通道62的熱吸收部分63被放置在高溫部分。雖然發(fā)生這樣的熱傳輸，在 熱吸收部分63和散熱部分64之間的溫度通過熱通道62得以平均，但同時(shí)，在熱吸收部分 63中吸收的熱量繼續(xù)得以積累在散熱部分64。通過利用設(shè)置在冷卻套6上的冷卻槽61， 消除儲(chǔ)存在散熱部分64中的熱量，可以防止熱聚集在熱通道62中。此外，通過將由冷卻槽61消除的熱量大于聚集的熱量，就有可能冷卻冷卻套6。因此，在設(shè)有熱通道62的冷卻套 6中，有可能實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)平均面內(nèi)溫度分布，同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻到預(yù)定溫度。面向電介質(zhì)窗3的冷卻套6表面被進(jìn)一步分成相同形狀和相同面積的4個(gè)扇形部 分。對(duì)這些分出的每個(gè)扇形60a，60b，60c和60d(以下簡稱為60η部分)溫度調(diào)節(jié)是可能 的。通過匹配用多個(gè)溫度傳感器12檢測(cè)的天線4溫度，控制設(shè)置在60η部分里的冷卻渠 61，以及循環(huán)設(shè)定在預(yù)定溫度的熱媒，冷卻套6的60η部分可以被冷卻到所要求的溫度。進(jìn) 行熱媒的溫度調(diào)節(jié)，例如，用設(shè)置在冷卻器中的冷卻機(jī)組，并且熱媒以預(yù)定的溫度從流道入 口 61a提供給冷卻渠61。冷卻套6的每個(gè)60η部分可以被控制在預(yù)定溫度，并且通過熱通 道62，可以實(shí)現(xiàn)在60η部分中的溫度分布均勻。等離子體處理的方法，簡要說明如下。離子體處理裝置1的處理容器2通過電介 質(zhì)窗3密封。在這個(gè)過程中，通過用排氣口 8a和真空泵8b抽空和降壓，處理容器2內(nèi)部被 做成真空狀態(tài)。微波是從微波源通過波導(dǎo)5提供。該微波在波導(dǎo)部分如和徑向線縫隙天線4b之 間輻射傳輸，并通過徑向線縫隙天線4b的縫隙輻射。當(dāng)將微波裝入處理容器2生成等離子體時(shí)，一種惰性氣體例如氬氣(Ar)或氙氣 (Xe)和氮?dú)?擬)等，甚至要求的一種處理氣體，如氫氣等，從氣源13被提供給氣流通道。 這種氣體朝電介質(zhì)窗3正下方均勻輻射，并進(jìn)入處理容器2。電壓施加到高頻電源9，并通 過誘導(dǎo)氬氣(Ar)或氙氣(Xe)在空間S中產(chǎn)生等離子體，保持在基底座7上的加工基底W 可以是取決于等離子體處理的。例如，進(jìn)行所謂的CVD(化學(xué)氣相沉積)用于形成一種膜， 例如加工基底W上的絕緣膜。根據(jù)預(yù)定的基底數(shù)量，通過重復(fù)一系列的操作，例如引入處理 基底W并在等離子體處理后轉(zhuǎn)移，進(jìn)行預(yù)定的基底加工處理。由于在等離子體形成中產(chǎn)生的熱和在電解之窗3中本身積聚的熱導(dǎo)致電介質(zhì)窗3 的附近變熱，很容易產(chǎn)生溫度分布。該電介質(zhì)窗3可以通過設(shè)置在冷卻套6上的冷卻渠61 來冷卻。冷卻套6可以固定在等離子體處理裝置1中發(fā)熱部分附近的天線4上，并通過用 徑向線縫隙天線4b來吸收電介質(zhì)窗3中積累的熱量，進(jìn)行有效地冷卻，并對(duì)內(nèi)部裝置的其 他部分將幾乎沒有任何熱量的影響。即使是設(shè)置在波導(dǎo)5附近的電介質(zhì)窗3的中部和周圍，可以很容易地生產(chǎn)溫度分 布。在冷卻套6的中間和外圍之間的溫差可以在熱通道62的幫助下短時(shí)間內(nèi)得以解決。此 外，由于在任何一個(gè)徑向方向上熱通道62具有相同的長度，是有可能實(shí)現(xiàn)在冷卻套6平面 內(nèi)均勻溫度分布。因此，可能在短時(shí)間內(nèi)要保持面向冷卻套6的電介質(zhì)窗3在所要求溫度， 并實(shí)現(xiàn)均勻溫度分布，從而可以形成穩(wěn)定的等離子體。此外，當(dāng)進(jìn)行該處理基底的等離子體處理時(shí)，有可能通過執(zhí)行與等離子體模式匹 配的溫度調(diào)節(jié)形成一個(gè)更加穩(wěn)定的等離子體。它可以控制60η部分冷卻渠61中熱媒流的 溫度，該溫度是分割面向電介質(zhì)窗3的冷卻套6的表面產(chǎn)生的。通過冷卻每個(gè)60η部分到 預(yù)定的溫度，并通過熱通道62的協(xié)助實(shí)現(xiàn)60η部分內(nèi)部的均勻溫度分布，有可能維持等離 子體形成的較好條件。(第一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)模式)圖3是一種根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)構(gòu) 造的冷卻套調(diào)節(jié)裝置。為了便于解釋，冷卻套的一部分(僅僅6 部分))的內(nèi)部情況如圖 3所示。具有冷卻套6的半導(dǎo)體制造裝置采用了如圖1所示的等離子體處理裝置1，而且把顯示在第一個(gè)實(shí)施例中的冷卻套6的配置除外。面向電介質(zhì)窗3的冷卻套6表面分成3個(gè)形狀相同和面積相同(冷卻套6所分成 的扇形部分65a，65b以及65c)的扇形部分。在圖3中，為了便于解釋，只顯示了 6 部分 的內(nèi)部情況。每個(gè)冷卻套6的分割部分都具有一個(gè)冷卻渠66，以及熱通道67a和67b。該冷卻 渠66設(shè)置在連接該中心與邊緣的線上，以致將分割的6 部分從中間分隔開。熱通道67a 和67b這么設(shè)置得以冷卻渠66夾入中間并呈現(xiàn)一種鏡像對(duì)稱。下面，由于具有鏡像對(duì)稱的 關(guān)系和功能等的熱通道67a和67b是一樣的，對(duì)熱通道67b的介紹省略。在分割的6 部 分中，熱通道67a形成一個(gè)連續(xù)來回的環(huán)形，使得弧長，即沿扇形部分的弧長，大于前述任 何時(shí)候褶皺的弧長。熱通道67a并不限于沿弧形曲線，也可以形成一條直線與從中心向邊 緣的線相交，并在分割的6 部分中形成密集。冷卻套6可以通過循環(huán)冷卻渠66內(nèi)的熱媒來冷卻。圖中的粗箭頭指示熱媒流經(jīng) 冷卻渠66的流動(dòng)方向。通過從容易變熱的波導(dǎo)5附近的流道入口 66a引入熱媒進(jìn)入冷卻 渠66，并從相對(duì)較低溫度的電介質(zhì)窗3外圍附近的流道出口 66b釋放熱媒，可以有效地冷卻 附近的電介質(zhì)窗3。通過事先設(shè)置冷卻器的溫度，并循環(huán)熱媒穿過冷卻渠66，以冷卻器作為 熱媒的出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn)，該電介質(zhì)窗3可以被冷卻到預(yù)定溫度。作為用于冷卻的熱媒，例如可 以采用液體熱交換介質(zhì)，如硅油、含氟液體或乙二醇。熱通道67是通過設(shè)置熱吸收部分(蒸發(fā)器)68a和散熱部分(冷凝器)69，以及密 封于熱吸收部分68a和散熱部分69之間的空間里，交替褶皺來回多次的環(huán)形窄管內(nèi)的兩相 可冷凝工作液(以下簡稱工作液)組成。環(huán)指的是管形成一個(gè)不中斷的形狀，并密封的液 體在熱通道67a內(nèi)循環(huán)而無中斷。在這方面，在熱通道67a中的工作液以一定壓力被密封， 在該壓力下，在既定溫度范圍內(nèi)，工作液經(jīng)歷一個(gè)從液相到氣相的相變過程。該散熱部分69是通過設(shè)置在從冷卻套6中心朝邊緣的線上的冷卻渠66來冷卻 的，并顯示在圖中用點(diǎn)劃線圍成的區(qū)域中。該熱吸收部分68a設(shè)置在遠(yuǎn)離散熱部分69的位 置，并且在這方面，設(shè)置在冷卻套中6的分割部分65a的扇形部分的一個(gè)邊緣，并顯示在圖 中用虛線圍成的區(qū)域中。設(shè)置在熱通道67a上的作為熱交換器是用于進(jìn)行冷卻的冷卻渠 66，該熱交換器的給定部分做成了散熱部分69。然而，如果熱交換器是加熱型的，該熱交換 器的給定部分成為熱吸收部分68a。在圖中，為了方便容易理解，熱吸收部分68a和散熱部 分69用線圍起來表示。在現(xiàn)實(shí)中，該熱通道67a被冷卻并處于較低的溫度的部分功能等同 于散熱部分69，而處于比散熱部分69相對(duì)較高溫度的該部分功能等同于熱吸收部分68a。在該熱吸收部分68a中，工作液吸收熱量，并經(jīng)過泡核沸騰，該工作液自我激發(fā)， 并循環(huán)傳輸顯熱。圖中的細(xì)箭頭指示工作液的循環(huán)狀態(tài)，并且實(shí)線箭頭顯示傳輸從熱接收 部分68a到散熱部分69，以及虛線箭頭顯示傳輸從散熱部分69到熱吸收部分68a。此外， 該工作液吸收熱量并在熱吸收部分68a中經(jīng)過從液相到氣相的相變，以及由于在該散熱部 分69中的氣相冷凝，通過從氣相到液相的相變中釋放熱量進(jìn)行冷卻，以及通過氣體和液體 的相變，轉(zhuǎn)移潛在的熱量。這種方式下，由于顯熱傳輸和潛熱傳輸，在熱通道67a中熱傳導(dǎo) 發(fā)生在熱吸收部分68a和散熱部分69之間。此外，在熱通道67a中，由于熱傳導(dǎo)總是不僅 發(fā)生在熱吸收部分68a和散熱部分69之間，還在發(fā)生任何存在溫差的地方，溫差變小，就有 可能在很短的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)溫度均勻分布。
此外，雖然通過該熱吸收部分68a吸收的熱量通過熱傳輸被送到散熱部分69，并 且該熱量繼續(xù)聚集在散熱部分69中，這種聚集的熱量可以通過使用冷卻渠66的熱媒來冷 卻從而導(dǎo)致冷卻套6的冷卻。因此，具有熱通道67a的冷卻套6內(nèi)在短時(shí)間內(nèi)有可能實(shí)現(xiàn) 平面內(nèi)均勻溫度分布，同時(shí)實(shí)現(xiàn)在預(yù)定溫度下冷卻。面向電介質(zhì)窗3的冷卻套6表面被進(jìn)一步分成相同形狀和相同面積的3個(gè)扇形部 分。對(duì)這些分出的每個(gè)扇形65a，6^和65c溫度調(diào)節(jié)是可能的。通過循環(huán)設(shè)定在預(yù)定溫度 的熱媒，經(jīng)過設(shè)置在65a，65b和65c部分中的冷卻渠66，可以將各個(gè)分割部分冷卻到所要求 的溫度。用冷卻器進(jìn)行熱媒的溫度調(diào)節(jié)，并且熱媒以預(yù)定的溫度從流道入口 66a提供給冷 卻渠66。6 ，6 和65c的每個(gè)部分可以通過冷卻套6在短時(shí)間內(nèi)被控制到預(yù)定溫度，并 且通過熱通道67，可以實(shí)現(xiàn)在該部分中的溫度分布均勻。(第二個(gè)實(shí)施例)圖4是一種鎖環(huán)的結(jié)構(gòu)圖，是根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的溫度 調(diào)節(jié)構(gòu)造。圖4A是一個(gè)從電介質(zhì)窗3 —側(cè)觀察的平面圖，圖4B是一個(gè)顯示圖4A中方框K 中的情況圖，以及圖4C是鎖環(huán)2a(僅僅是分割成多個(gè)部分中的20a部分)的部分透視圖。 具有鎖環(huán)加的該半導(dǎo)體制造裝置使用等離子體處理裝置1，如圖1所示，并且該基本配置與 第一個(gè)實(shí)施例是相同的。0059]固定電介質(zhì)窗3的鎖環(huán)加具有熱通道21a和21b，并且冷卻渠M至20a， 20b和20c的每個(gè)部分，即電介質(zhì)窗3的圓周分成三等分，以及可以從側(cè)面冷卻電介質(zhì)窗3。 該熱通道21a和21b以冷卻渠M為中心對(duì)稱排列。熱媒循環(huán)于其中的冷卻渠M通過將熱 量從鎖環(huán)加排除進(jìn)行冷卻。具體地說，冷卻器提供的從流道入口 2 進(jìn)入的熱媒，是通過 設(shè)置在鎖環(huán)加上的冷卻渠M從一個(gè)流道出口 24b排出，并再次回到冷卻器。當(dāng)通過冷卻 渠M時(shí)，鎖環(huán)加的熱量被熱媒帶走，并達(dá)到冷卻效果。通過事先設(shè)置冷卻器的溫度，可以 將該鎖環(huán)加冷卻到預(yù)定溫度。由于熱媒是被用于冷卻，例如可以采用液體熱交換介質(zhì)，如 硅油，含氟液體，或乙二醇。朗讀熱通道21a是通過設(shè)置熱吸收部分(蒸發(fā)器)22a和散熱部分(冷凝器)23，以及 密封于熱吸收部分2 和散熱部分23之間的空間里，并在電介質(zhì)窗3的外圍的圓周方向上 交替褶皺來回多次的環(huán)形窄管內(nèi)的兩相可冷凝工作液(以下簡稱工作液)組成。該環(huán)形 窄管指的是一種管形成一個(gè)不中斷的形狀，并且一種密封的工作液以預(yù)設(shè)的壓力在熱通道 21a內(nèi)循環(huán)。密封在熱通道21a中的工作液的該壓力將是一種可以促進(jìn)工作液在目標(biāo)溫度 范圍內(nèi)從液相到氣相的相變的壓力。該散熱部分23是通過冷卻套6周邊的冷卻渠61來冷卻的部分，并顯示在圖中用 點(diǎn)劃線圍成的區(qū)域中。該熱吸收部分63設(shè)置在遠(yuǎn)離散熱部分64的位置，在這方面，靠近冷 卻套中6的中間，并顯示在圖中用虛線圍成的區(qū)域中。設(shè)置在熱通道62上的作為熱交換器 是用于進(jìn)行冷卻的冷卻渠61，該熱交換器的給定部分做成了散熱部分64。然而，如果熱交 換器是加熱型的，該熱交換器的給定部分成為熱吸收部分63。在圖中，為了方便容易理解， 熱吸收部分63和散熱部分64用線圍起來表示。在現(xiàn)實(shí)中，該熱通道62被冷卻并處于較低 的溫度的部分功能等同于散熱部分64，而處于比散熱部分64相對(duì)較高溫度的該部分功能 等同于熱吸收部分63。在該熱吸收部分22a中，該工作液吸收熱量，并經(jīng)過泡核沸騰，該工作液自我激 發(fā)，并循環(huán)傳輸顯熱。圖中的細(xì)箭頭指示工作液的循環(huán)狀態(tài)，并且實(shí)線箭頭顯示傳輸從熱接收部分2 到散熱部分23，以及虛線箭頭顯示傳輸從散熱部分23到熱吸收部分22a。此外， 該工作液吸收熱量并在熱吸收部分22a中經(jīng)過從液相到氣相的相變，以及由于在該散熱部 分23中的氣相冷凝，通過從氣相到液相的相變中釋放熱量進(jìn)行冷卻，以及通過氣體和液體 的相變，轉(zhuǎn)移潛在的熱量。因此，通過顯熱傳輸和潛熱傳輸，在熱通道21a中熱傳導(dǎo)發(fā)生在 熱吸收部分2 和散熱部分23之間。此外，在熱通道21a中，由于熱傳導(dǎo)總是不僅發(fā)生在 熱吸收部分2 和散熱部分23之間，還在發(fā)生任何存在溫差的地方，溫差變小，就有可能 在很短的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)溫度均勻分布與此同時(shí)，熱通道21a的熱吸收部分2 吸收的熱量被輸送到散熱部分23，并且該 熱量繼續(xù)聚集在散熱部分23。用設(shè)置在鎖環(huán)加上的冷卻渠M消除在該散熱部分中聚集的 熱量從而防止熱量增加，并進(jìn)一步，通過消除預(yù)定的熱量，就有可能冷卻至所需溫度。即使就熱通道21b來說，發(fā)生的熱傳導(dǎo)與熱通道21a相似，溫度分布變得均勻，而 且可能冷卻具有熱通道21b的部分。不僅20a部分，而且鎖環(huán)加的20b部分和20c部分的 每個(gè)部分都是相似的，因此，通過對(duì)鎖環(huán)加設(shè)置熱通道21和冷卻渠M，就有可能從側(cè)面冷 卻電介質(zhì)窗3到預(yù)定溫度，并保持均勻的溫度分布。此外，鎖環(huán)加冷卻由傳送到空間S中橫向方向上的等離子體產(chǎn)生的熱量。Z這個(gè) 過程中，在鎖環(huán)加中產(chǎn)生的溫差，在該熱通道21a和21b中是很小的，該部分是與產(chǎn)生等離 子體的空間S相連的部分，而且在處理過程中幾乎沒有任何溫度影響(如等離子體發(fā)生等 情況)。該鎖環(huán)加的溫差主要產(chǎn)生在熱通道21a、21b和冷卻渠M之間，尤其是發(fā)生在作為 散熱部分23的冷卻渠M附近，但通過固定冷卻渠M在從鎖環(huán)加凸出的部分上，將不會(huì)直 接與空間s相連接。由于這個(gè)原因，進(jìn)行處理過程所在的空間S中沒有溫度影響，并且在鎖 環(huán)加的內(nèi)部表面幾乎可以保持在一個(gè)均勻溫度。鎖環(huán)加是由20a，20b及20c部分組成，這些部分是電介質(zhì)窗3的周圍被分割成3 等分形成的，并且那些部分的每個(gè)部分都具有熱通道21a、b和冷卻渠24，并且每個(gè)冷卻渠 M具有流道入口 2 及流道出口 Mb。在進(jìn)入流道入口 2 之前，通過用冷卻器分別控制 熱媒溫度，有可能改變?yōu)?0a，20b及20c每個(gè)部分的冷卻溫度。雖然在每個(gè)20a，20b及20c 部分中設(shè)定的溫度是不同的，但是在那些20a，20b及20c部分的每個(gè)部分中得以冷卻的表 面上的溫度分布通過熱通道21，20a和b部分得以均勻。通過將溫度分布均勻，并為每個(gè)部 分設(shè)置一個(gè)預(yù)定的溫度，就有可能保持更佳的溫度條件以維持等離子體模式。(第三個(gè)實(shí)施例)圖5是根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體制造裝置的等離子 體處理裝置改進(jìn)的樣本的原理結(jié)構(gòu)圖。圖6A是顯示下簇射極板的結(jié)構(gòu)圖，其是根據(jù)本發(fā)明 第三個(gè)實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，并且是從處理容器2 —側(cè)觀察圖5中所示的設(shè)置在等離子 體處置裝置51中的下簇射極板10的平面圖。圖6B是從電介質(zhì)窗3觀察的圖6A的一部分 的放大圖。圖6C是圖6A中所示線M-M部分的橫截面圖。圖6D是圖6A中所示線N-N部分 的橫截面圖等離子體處理裝置51的結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例所示的等離子體處理裝置1非常相 似。一種作為處理氣體供給結(jié)構(gòu)的下簇射極板10設(shè)置在該處理容器2的鎖環(huán)加和低容器 2b之間。在處理容器2中的空間S是由低簇射極板10和被定義為空間Sl的下空間以及被 定義為空間S2的上空間組成下簇射極板10具有一框架100，一開口 101，一供氣端口 102，一氣體通道103，多個(gè)氣體噴射端口 104，以及一熱通道105。該框架100是一種圓板，并且其內(nèi)部做成一個(gè)網(wǎng) 格的形式?？蚣?00中設(shè)置了氣體通道103和熱通道105，并且該氣道103設(shè)置在加工基底 W側(cè)面(即空間Sl側(cè))，并且該熱通道105設(shè)置在電介質(zhì)窗3側(cè)面(即空間S2側(cè))。從由簇射極板10的框架100的格子產(chǎn)生的空間端口 101，有可能經(jīng)過等離子體或 容納在空間Sl中形成的等離子體之中的處理氣體。該供氣端口 102，氣體通道103和多個(gè) 氣體噴射端口 104彼此連接在一起，并且有一個(gè)平均分布從處理氣體源4提供并覆蓋整個(gè) 對(duì)應(yīng)于加工基底W的區(qū)域的氣體，通過經(jīng)下簇射極板10釋放進(jìn)入空間Si。下簇射極板10是設(shè)置在該處理容器2的鎖環(huán)加和低容器2b之間，并且該下簇射 極板10 (外氣體通道邊緣10 )的外圍整合到處理容器2的壁上。為了防止在等離子體形 成過程中熱量聚集在下簇射極板10，在外圍設(shè)置了冷卻渠106。通過在冷卻渠106內(nèi)循環(huán) 熱媒，該下簇射極板10的熱量可以被排出，并得以冷卻。具體地說，熱媒從冷卻器提供，通 過流道入口 106a進(jìn)入，并從流道出口 106b出去，經(jīng)過冷卻渠106，并再次返回到冷卻器。雖 然熱媒流經(jīng)冷卻渠106，來自下簇射極板10外圍部分的熱量被熱媒排除并得以冷卻。通過 預(yù)先設(shè)置冷卻器的溫度，鎖環(huán)加可以冷卻到預(yù)定溫度。由于在冷卻中使用熱媒，例如可以 采用液體熱交換介質(zhì)，如硅油，含氟液體或乙二醇。通過在外圍設(shè)置冷卻渠106，可能可以進(jìn) 行冷卻而與空間Sl或S2沒有任何直接接觸，并且不影響等離子體的形成條件(在這里指 溫度條件)。—熱通道105是由框架100的網(wǎng)格中的一熱接收部分(蒸發(fā)器)100a和一散熱部 分(冷凝器)100b，以及密封于一個(gè)環(huán)形窄管中并在它們之間交叉流動(dòng)的兩相可冷凝工作 液(以下簡稱工作液)組成。熱通道105是由一個(gè)或多個(gè)無間斷的環(huán)形窄管形成，并在每 個(gè)環(huán)形窄管中循環(huán)工作液。在這方面，在熱通道105中的工作液以一定的壓力被密封，在預(yù) 定的溫度范圍內(nèi)，在該壓力下工作液經(jīng)歷從液相到氣相的相變。該散熱部分IOOb是一由冷卻渠106冷卻的部分，并固定在框架100的外圍(外氣 體通道邊緣10 )中。該熱吸收部分IOOa是框架100接觸空間Sl的部分的網(wǎng)格部分。即 使當(dāng)未設(shè)置冷卻渠106時(shí)，框架100的外圍更接近處理容器2的外層空間，并且不與等離子 體形成過程中產(chǎn)生熱等直接接觸，隨著溫度低于中心的網(wǎng)格部分，框架100的外圍成為散 熱部分100b，而網(wǎng)格部分成為熱吸收部分100a。在熱通道105的熱吸收部分IOOa中，該工作液吸收熱量，并經(jīng)過泡核沸騰，該工作 液自我激發(fā)，并循環(huán)傳輸顯熱。此外，該工作液吸收熱吸收部分IOOa中的熱量并經(jīng)歷從液 相到氣相的相變，并且在散熱部分IOOb中通過放熱經(jīng)歷冷卻，導(dǎo)致從氣相到液相的相變， 并且由于通過氣體和液體的相變，轉(zhuǎn)移潛在的熱量。在這種方式中，通過顯熱傳輸和潛熱傳 輸，熱傳導(dǎo)發(fā)生在熱吸收部分IOOa和散熱部分IOOb之間。此外，在熱通道105中，由于熱 傳導(dǎo)總是不僅發(fā)生在熱吸收部分IOOa和散熱部分IOOb之間，還在發(fā)生任何存在溫差的地 方，溫差變小，就有可能在很短的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)溫度均勻分布下簇射極板10的溫差，主要生產(chǎn)在熱通道105和冷卻渠106之間，即接近固定在 框架100外圍中的熱通道105。此外，熱通道105內(nèi)，即在框架100的網(wǎng)格部分內(nèi)的溫差是 小的。由于該框架100的網(wǎng)格部分接觸空間Sl和S2，就產(chǎn)生溫差而言，這里有一個(gè)影響處 理過程中溫度(產(chǎn)生等離子體等的條件)的風(fēng)險(xiǎn)。然而，溫差主要產(chǎn)生具有冷卻渠106的 框架100的外圍。因此，在處理過程發(fā)生的空間Sl和S2中不影響溫度，框架100的網(wǎng)格部分幾乎可以維持在一個(gè)均勻的溫度。因此，通過解決該溫差，在面向加工基底W的下簇射極板10的表面上的溫度分布 可在很短的時(shí)間內(nèi)得以均勻。雖然熱吸收部分IOOa所吸收的熱量通過熱傳輸被帶到了散 熱部分100b，并且熱量繼續(xù)聚集在那里，這個(gè)聚集的熱量可以通過使用冷卻渠106的熱媒 來排出，導(dǎo)致下簇射極板10的冷卻。因此，具有熱通道105的該下簇射極板10可以在短時(shí) 間內(nèi)均勻溫度分布，同時(shí)在其內(nèi)部在預(yù)定的溫度下進(jìn)行冷卻。一種等離子體處理方法，簡要說明如下。等離子體處理裝置51的處理容器2通過 該電介質(zhì)窗3密封。在這個(gè)過程中，通過排氣口 8a和真空泵8b來抽空和降壓，處理容器2 的內(nèi)部做成真空狀態(tài)。微波是通過波導(dǎo)5從微波源提供。該微波在波導(dǎo)部分如和徑向線縫隙天線4b之 間輻射傳輸，并輻射通過徑向線縫隙天線4b。在通過微波轉(zhuǎn)換到等離子體過程中，一等離子體氣體，如氬氣(Ar)或氙氣(Xe)從 氣源13提供，經(jīng)過該電介質(zhì)窗3進(jìn)入空間S2。在該空間S2產(chǎn)生的等離子體或包含在該等 離子體中的處理氣體通過該下簇射極板10的開口 101被傳遞到空間Sl中。從處理氣源14并通過下簇射極板10，一處理氣體，如氟碳?xì)怏w(C3F6)或蝕刻氣體 等，是均勻分布在對(duì)應(yīng)于在空間Sl中的加工基底W的整個(gè)區(qū)域。通過僅發(fā)生在空間S2中 的等離子體的微波激活，并通過在環(huán)繞加工基底W的表面的空間Sl中用從空間S2擴(kuò)散過 來的等離子體激活處理氣體。此外，由于在等離子點(diǎn)火過程中加工基底W是不直接暴露給 微波，可以降低失敗幾率。作為等離子體處理，例如，進(jìn)行所謂的CVD(化學(xué)氣相沉積)以 形成一種如在處理基地W上的絕緣膜的膜。通過重復(fù)一系列的操作，如引入加工基底W，并 在等離子體處理后轉(zhuǎn)移，對(duì)預(yù)設(shè)的基底數(shù)量進(jìn)行預(yù)設(shè)的基底處理。在等離子體的形成過程中，電介質(zhì)窗3和電介質(zhì)窗3附近承擔(dān)高溫，并且由一如鋁 或陶瓷的材料做成的下簇射極板10也可以承擔(dān)高溫，并且由于熱量的聚集，容易產(chǎn)生溫度 分布。如果溫度分布產(chǎn)生在等離子體形成的空間Sl的附近，該等離子體的形成就變得不穩(wěn) 定。通過設(shè)置在下簇射極板10中熱通道105，有可能在短時(shí)間內(nèi)得到均勻溫度分布，并通過 冷卻保持在預(yù)定的溫度，就有可能為等離子體的形成維持一個(gè)最佳條件。如第一個(gè)實(shí)施例或第二個(gè)實(shí)施例所示的等離子體處理裝置1的電介質(zhì)窗3是一個(gè) 覆蓋等離子體處理容器的頂部的板形部件，并且該處理容器可以被密封。此外，該電介質(zhì)窗 3可以由一種電介質(zhì)材料做成，具有不僅可以傳輸微波，也可以提供氣體的通道，并且也可 以做成一簇射極板的功能，即在室內(nèi)發(fā)射用于等離子體處理的氣體。如第三個(gè)實(shí)施例所示，在等離子體處理裝置51的下簇射極板10中，如果它分割空 間而不阻塞氣體，該開口不僅限于網(wǎng)格形式，也可以是圓形或菱形。在下簇極板10中，適合 在處理對(duì)象的一側(cè)上設(shè)置一用于等離子體氣體的氣體通道，并在處理對(duì)象外的平面上接近 氣體通道設(shè)置一帶有工作液的窄管作為溫度調(diào)整構(gòu)造。通過提供下簇射極板10，就沒有暴 露等離子體空氣到處理對(duì)象的風(fēng)險(xiǎn)，甚至可以更有效地供應(yīng)需要抑制過度分裂的等離子體 氣體，可以得到一均勻溫度分布的等離子體，并能夠維持等離子體形成的最佳條件。在第三 個(gè)實(shí)施例中，雖然溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造只是提供給下簇射極板10，也有可能結(jié)合在第一或第二個(gè) 實(shí)施例中所示的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造。此外，在實(shí)施例中的該等離子體處理裝置和溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造是一個(gè)樣本，不僅限于此。當(dāng)分割溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造(該冷卻套，該鎖環(huán)，該簇射極板等)成多個(gè)部分或形狀時(shí)，它可 以隨意設(shè)置分割或者分配的區(qū)域的數(shù)量，以及多個(gè)被分割的熱通道的安排和冷卻通道的結(jié) 構(gòu)等。作為中心的冷卻渠，除了在其左，右提供對(duì)稱的熱通道之外，該熱通道也可以只設(shè)置 在一側(cè)，或不必右左對(duì)稱，即使熱通道的形狀或往返長度不相等也是沒有關(guān)系的。在熱通道 中，由于有較低溫度功能的部分作為散熱部分，并且相對(duì)散熱部分有較高溫度功能部分作 為熱吸收部分，甚至設(shè)置在熱通道上的特定的散熱部分和吸熱部分可以依靠設(shè)置在熱通道 上的特定的熱交換器，或基于設(shè)定溫度的高或低，被任意設(shè)置。此外，也有可能將溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造整合進(jìn)該實(shí)施例中，甚或提供一種在電介質(zhì)窗或 該基底支持等中使用該熱通道的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造。除此之外，除了上述具有熱通道溫度調(diào)節(jié) 構(gòu)造，也可以提供一種可以控制溫度的加熱冷卻裝置。利用該加熱冷卻裝置，可以在很短的 時(shí)間內(nèi)將溫度控制到預(yù)定溫度，也拓寬了預(yù)定的溫度的范圍寬度。通過聯(lián)合使用獨(dú)立設(shè)置 的加熱冷卻裝置以及具有熱通道的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，就有可能在短時(shí)間內(nèi)獲得預(yù)定溫度并達(dá) 到均勻溫度分布。此外，它也可以隨意選擇和設(shè)置等離子體處理裝置的配置，等離子體處理方法，在 等離子體處理中采用的氣體，已被處理的基底，以及溫度調(diào)節(jié)的冷卻方法等。不限制于等離 子體處理裝置，具有熱通道的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造可能被用于半導(dǎo)體生產(chǎn)中其他工藝中的其他裝 置。特別是在半導(dǎo)體制造中要求在短時(shí)間內(nèi)溫度分布，例如包括由于溫度分布而容易導(dǎo)致 失敗的工藝，或在一個(gè)要求更穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量的工藝等。作為半導(dǎo)體制造裝置的樣本，可被 提供用于在晶片上形成一氧化薄膜的熱膜沉積裝置，或進(jìn)行涂層和(光阻)光敏制劑開發(fā) 的裝置。它也可以是一種具有處理單元的半導(dǎo)體制造裝置，它包含多個(gè)用于進(jìn)行等離子體 處理的處理單元。除了半導(dǎo)體制造裝置的其他的例子，可以提供一種FPD制造裝置或太陽 能電池制造裝置。使用溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的具有熱通道的該裝置不僅限于上述實(shí)施例中所描述 的例子，并且可以任意選擇，以及各種實(shí)施方案都是可能的。此應(yīng)用程序是基于2008年7月4日提交的日本專利，申請(qǐng)?zhí)?008-175590。日本 專利申請(qǐng)?zhí)?008-175590的所有的說明書，權(quán)利要求和圖紙通過引用納入本說明。編號(hào)說 明1等離子體處理裝置2處理容器(室)加鎖環(huán)3電介質(zhì)窗4天線5波導(dǎo)6冷卻套 10下簇射極板21，62，67，105熱通道22a，22b，63，68，IOOa熱吸收部分(蒸發(fā)器)23，64，69， IOOb散熱部分(冷凝器)24，61，66，106冷卻渠W加工基底
權(quán)利要求
1.一種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造在一處理容器中與一環(huán)繞處理對(duì)象空間的部件相連接，該溫度調(diào) 節(jié)構(gòu)造包括一種沿著處理對(duì)象空間的外表面的方向定位的環(huán)形窄管；及一種密封在環(huán)形窄管中的氣態(tài)和液態(tài)的兩相可冷凝的工作液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該環(huán)形窄管是蜿蜒安裝，并且具有一熱 交換器，以至至少與環(huán)形窄管的一部分接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中至少在該熱交換器的最小距離的范圍 內(nèi)，熱交換器和環(huán)繞處理對(duì)象空間之間的最小距離大于環(huán)形窄管和環(huán)繞處理對(duì)象空間之間 的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任何一種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中與環(huán)繞處理對(duì)象空間的部 件相連接的該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的多重分割部分的每個(gè)部分都獨(dú)立具有該環(huán)形窄管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的多重分割部分的每個(gè) 部分的溫度可以獨(dú)立地被調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的多重分割部分的每個(gè) 部分都具有與環(huán)形窄管相連接的熱交換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該部件是一種將等離子體密封在該處理 容器中，并與該處理對(duì)象相對(duì)中間是等離子體的板形部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該環(huán)形窄管設(shè)置在面向該處理容器外側(cè) 的板型部件的表面一側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該環(huán)形窄管是這樣排列的，通過折疊蜿 蜒在該板形部件的中心和外圍之間的空間中，并且該熱交換器設(shè)置在該板形部件外圍附 近。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該環(huán)形窄管設(shè)計(jì)成與從板形部件的中 心到外圍的線交叉蜿蜒，并且該熱交換器是沿著從板形部件的中心到外圍的方向設(shè)置的。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中密封兩相可冷凝的液態(tài)和氣態(tài)的工作 液的該環(huán)形窄管是環(huán)繞該板形部件的主要表面的延伸方向設(shè)置的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，其中該部件是一種固定在處理容器的環(huán)繞 處理對(duì)象的空間中，并引入一用于針對(duì)該處理對(duì)象的等離子體處理的氣體的簇射極板，并 且該簇射極板具有該環(huán)形窄管和一種用于簇射極板中等離子體處理的氣體的氣流通道。
13.一種半導(dǎo)體制造裝置包括根據(jù)權(quán)力要求1至12中所述的任何一種該溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造。
全文摘要
所提供的是一種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造，通過精確高速地控制溫度可以保持與溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造相連接的部分的溫度偏差是小的。也可以提供一種使用這種溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造的半導(dǎo)體制造裝置。一冷卻套(6)具有一冷卻渠(61)和熱通道(62)。該熱通道(62)具有一熱吸收部分(63)和一散熱部分(64)，以及密封在一交替來回折疊于熱吸收部分和散熱部分之間的環(huán)形窄管中的兩相可冷凝工作液(以下簡稱工作液)。該散熱部分(64)是被冷卻渠(61)冷卻的一部分，該熱吸收部分(63)是一個(gè)比散熱部分(64)的溫度更高的部分。在熱接收部分(63)中，吸收熱量，工作液通過泡核沸騰得到自我激化，并且當(dāng)循環(huán)時(shí)工作液傳輸顯熱。此外，在熱吸收部分(63)中，液相吸收熱量并且轉(zhuǎn)變成氣相，并且在散熱部分(64)中，氣相散熱并得以冷卻和液化，氣相轉(zhuǎn)變成液相，而且潛熱通過氣相的轉(zhuǎn)變而被傳輸。熱是在熱吸收部分(63)和散熱部分(64)之間傳輸，并且溫度在短時(shí)間內(nèi)得以均勻化。
文檔編號(hào)H01L21/205GK102084727SQ20098012606
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者西本伸也 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社