[发明专利]基板载置台的温度控制系统及其温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基板载置台的温度控制系统及其温度控制方法，该基板载置台用于载置被实施等离子处理的基板。

背景技术

用于对作为基板的晶圆实施等离子处理的基板处理装置包括：作为减压室的腔室，其用于收容该晶圆；簇射头，其用于向该腔室内导入处理气体；以及基座(载置台)，该基座在腔室内与簇射头相对地配置，其用于载置晶圆并对腔室内施加高频电力。被导入到腔室内的处理气体被高频电力激发而成为等离子体，该等离子体中的阳离子、自由基(radical)被用于晶圆的等离子处理。

在晶圆被实施等离子处理的期间内，晶圆自该等离子体接受热量而温度上升。当晶圆的温度上升时，该晶圆上的自由基的分布改变，而且，晶圆上的化学反应的反应速度发生变化。因而，为了在等离子处理中获得期望的结果，需要控制晶圆的温度、更具体地讲是控制用于载置晶圆的基座自身的温度。

于是，在近年来的基板处理装置中，为了控制基座的温度而在基座的内部设置电热式加热器和制冷剂流路。电热式加热器用于加热基座，在制冷剂流路中流动的制冷剂用于冷却基座，但是很难准确地控制制冷剂的温度、流量。另一方面，由于能够准确地控制电热式加热器的发热量，因此在基板处理装置中使制冷剂始终在制冷剂流路中流动，依据需要使电热式加热器发热从而能够准确地调整基座的温度(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平7-183276号公报

但是，在上述基板处理装置中，由于制冷剂始终在制冷剂流路中流动，因此存在如下问题，即、在电热式加热器发热而使基座的温度上升时，自电热式加热器发出的热量的一部分被在制冷剂流路中流动的制冷剂吸收，从而导致基座的温度上升、进而晶圆的温度上升需要时间。另外，由于来自电热式加热器的热量并非全部用于提高基座的温度，因此存在热能的损失也很大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基板载置台的温度控制系统及温度控制方法，该基板载置台的温度控制系统及温度控制方法能够迅速地使基板的温度上升、并且能够降低热能损失。

为了达到上述目的，第一技术方案提供一种基板载置台的温度控制系统，该基板载置台用于载置被实施规定处理的基板并内置有加热单元和热介质流路，其特征在于，该温度控制系统包括：热介质供给装置，其与上述热介质流路相连接而将第一温度的第一热介质供给到上述热介质流路中；热介质储存装置，其配置在上述热介质流路与上述热介质供给装置之间，用于储存温度比上述第一温度高的第二温度的第二热介质；热介质供给控制装置，其配置在上述热介质供给装置与上述热介质流路之间、以及上述热介质储存装置与上述热介质流路之间，该热介质供给控制装置进行如下控制：在上述加热单元发热时，停止自上述热介质供给控制装置向上述热介质流路供给上述第一热介质、且自上述热介质储存装置向上述热介质流路供给上述第二热介质。

第二技术方案的基板载置台的温度控制系统根据技术方案1所述的基板载置台的温度控制系统，其特征在于，上述热介质流路具有入口和出口，两个上述热介质储存装置分别配置在上述热介质流路的入口与上述热介质供给装置之间以及上述热介质流路的出口与上述热介质供给装置之间，上述热介质供给控制装置进行如下控制：在上述加热单元发热时，将上述第二热介质自一个上述热介质储存装置经由上述热介质流路供给到另一个上述热介质储存装置中，在上述加热单元下一次发热时，将上述第二热介质自上述另一个热介质储存装置经由上述热介质流路供给到上述一个热介质储存装置中。

第3技术方案的基板载置台的温度控制系统根据技术方案1或2所述的基板载置台的温度控制系统，其特征在于，上述热介质储存装置具有用于对上述热介质储存装置所储存的上述第二热介质进行加热的介质加热单元。

第4技术方案的基板载置台的温度控制系统根据技术方案1至3中任意一项所述的基板载置台的温度控制系统，其特征在于，上述第二温度为上述规定处理中的上述基板载置台的期望温度以下的温度。

为了达到上述目的，第5技术方案提供一种基板载置台的温度控制方法，该基板载置台用于载置被实施规定处理的基板并内置有加热单元和热介质流路，其特征在于，该方法包括：升温步骤，在该步骤中上述加热单元发热而使上述基板载置台的温度上升；温度维持步骤，在该步骤中将上述基板载置台的温度维持在规定温度；降温步骤，在该步骤中使上述基板载置台的温度下降，在上述温度维持步骤和上述降温步骤中，将第一温度的第一热介质供给到上述热介质流路中，在上述升温步骤中，停止向上述热介质流路供给上述第一热介质、且向上述热介质流路供给温度比第一温度高的第二温度的第二热介质。