发明名称 用于减少热控制卡盘中之电性杂讯的装置及方法
摘要 本发明说明一种用来控制工件温度的系统与方法,譬如半导体晶圆以及支撑该晶圆的基座。该系统包括使用来控制一温度控制流之温度的热交换器。第一流体导引路径将温度控制流从热交换器导引到一出口,该出口系可连接到该工件,以导引温度控制流到工件基座。第二流体导引路径则将温度控制流从一入口导引到热交换器,该入口系可连接到该工件基座,以将温度控制流从工件基座导引到温度控制系统。使用双流率技术,以致于当基座温度转变时,温度控制流会以相当高流率来循环,以便基座的温度转变可快速地实施。当基座温度被维持在一设定点温度时,该流体的流率可减少,以致于譬如藉由摩擦电效应之流体运动所引起的电杂讯能够减少。毛细管可连接于第一流体导引路径与第二流体导引路径之间。第一与第二阀可以第一与第二流体导引路径来连接,以当基座在高温时避免流体流入基座内,以便删除流体快速沸腾所引起的运动。
申请公布号 TWI257160 申请公布日期 2006.06.21
申请号 TW093136225 申请日期 2004.11.25
申请人 天普桑尼克公司 发明人 赫道格;裴俊斯;派盛夫;堤京;寇肯尼
分类号 H01L23/467 主分类号 H01L23/467
代理机构 代理人 黄庆源 台北市大安区敦化南路1段245号8楼;蔡中曾 台北市大安区敦化南路1段245号8楼
主权项 1.一种用于工件基座的温度控制系统,包含: 一温度控制装置,用来控制一温度控制流体的温度 ; 一流体入口与一流体出口,该温度控制流体经由该 流体入口与该流体出口地被导引到该基座与从该 基座导引出;以及 一控制器,用来控制该温度控制装置,该控制器控 制经过该基座之温度控制流体的一流率,以致于当 基座的温度转变时经过该基座之温度控制流体的 流率会高于当该基座温度维持在一设定点温度时 经过该基座之温度控制流的流率。 2.如申请专利范围第1项之温度控制系统,进一步包 含一可控制来改变温度控制流体之流率的流动控 制装置。 3.如申请专利范围第2项之温度控制系统,进一步包 含: 一第一流体导引路径,连接到该入口与该出口的其 中一者;以及 一第二流体导引路径,连接到该入口与该出口的另 一者; 其中该流体控制装置系连接于第一与第二流体导 引路径的其中一者。 4.如申请专利范围第3项之温度控制系统,其中该流 体控制装置包含: 一固定孔洞流体减少装置,其系在第一与第二流体 导引路径的其中一路径;以及 一可控制阀,其系平行于该固定孔洞流体减少装置 。 5.如申请专利范围第4项之温度控制系统,其中当基 座温度转变时,该控制器控制该可控制阀为开启, 且当基座温度维持在一所欲设定点时控制该可控 制阀为关闭。 6.如申请专利范围第3项之温度控制系统,其中该流 体控制装置包含: 一第一可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径;以及 一第二可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的该其中一路径来连接,其系平行第一可控制阀。 7.如申请专利范围第6项之温度控制系统,其中该控 制器控制第一与第二可控制阀,以致于当基座温度 转变时,第一与第二可控制阀的其中一个是开启的 ,而且当基座温度被维持在所欲设定点时是关闭的 。 8.如申请专利范围第1项之温度控制系统,进一步包 含: 一第一流体导引路径,连接到入口与出口的其中一 个; 一第二流体导引路径,连接到入口与出口的另外一 个;以及 一毛细管,连接于第一与第二流体导引路径之间。 9.如申请专利范围第8项之温度控制系统,其中该毛 细管适用于平衡第一与第二流体导引路径的压力 。 10.如申请专利范围第8项之温度控制系统,进一步 包含一第一阀于第一流体导引路径中,以及第二阀 于第二流体导引路径中。 11.如申请专利范围第10项之温度控制系统,其中当 基座温度超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以 避免温度控制流体流入基座内。 12.如申请专利范围第11项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 13.如申请专利范围第1项之温度控制系统,进一步 包含: 一第一流体导引路径,连接到入口与出口的其中一 个; 一第二流体导引路径,连接到入口与出口的另外一 个; 一第一阀,在第一流体导引路径中;以及 一第二阀,在第二流体导引路径中。 14.如申请专利范围第13项之温度控制系统,其中当 基座温度超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以 避免温度控制流体流入基座内。 15.如申请专利范围第14项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 16.如申请专利范围第1项之温度控制系统,其中控 制器控制着该温度控制装置,以致于当基座温度超 过预定温度时,防止温度控制流体进入基座内。 17.如申请专利范围第16项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 18.一种用于工件基座的温度控制系统,包含: 一温度控制装置,用来控制一温度控制流体的温度 ; 一流体入口与一流体出口,该温度控制流体经由该 流体入口与该流体出口地被导引到该基座与从该 基座导引出;以及 一控制器,用来控制该温度控制装置,以致于当基 座温度超过预定温度时,该温度控制流进入基座内 。 19.如申请专利范围第18项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 20.如申请专利范围第18项之温度控制系统,进一步 包含: 一第一流体导引路径,连接到入口与出口的其中一 个; 一第二流体导引路径,连接到入口与出口的另外一 个; 一第一阀,在第一流体导引路径中;以及 一第二阀,在第二流体导引路径中。 21.如申请专利范围第20项之温度控制系统,其中当 基座温度超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以 避免温度控制流体流入基座内。 22.如申请专利范围第21项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 23.如申请专利范围第18项之温度控制系统,进一步 包含: 一第一流体导引路径,连接到入口与出口的其中一 个; 一第二流体导引路径,连接到入口与出口的另外一 个;以及 一毛细管,连接于第一与第二流体导引路径之间。 24.如申请专利范围第23项之温度控制系统,其中该 毛细管适用于平衡第一与第二流体导引路径中的 压力。 25.如申请专利范围第23项之温度控制系统,进一步 包含一第一阀于第一流体导引路径中,以及第二阀 于第二流体导引路径中。 26.如申请专利范围第25项之温度控制系统,其中当 基座温度超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以 避免温度控制流流入基座内。 27.如申请专利范围第26项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 28.如申请专利范围第1项之温度控制系统,其中: 该控制器控制经过该基座之温度控制流体的一流 率,以致于当基座的温度转变时经过该基座之温度 控制流体的流率会高于当该基座温度维持在一设 定点温度时经过该基座之温度控制流体的流率;以 及该系统进一步包含一可控制来改变温度控制流 体之流率的流动控制装置。 29.如申请专利范围第28项之温度控制系统,进一步 包含: 一第一流体导引路径,连接到该入口与该出口的其 中一者;以及 一第二流体导引路径,连接到该入口与该出口的另 一者; 其中该流体控制装置系连接于第一与第二流体导 引路径的其中一者。 30.如申请专利范围第29项之温度控制系统,其中该 流体控制装置包含: 一固定孔洞流体减少装置,其系在第一与第二流体 导引路径的其中一路径;以及 一可控制阀,其系平行于该固定孔洞流体减少装置 。 31.如申请专利范围第30项之温度控制系统,其中当 基座温度转变时,该控制器控制该可控制阀为开启 ,且当基座温度维持在一所欲设定点时为关闭。 32.如申请专利范围第29项之温度控制系统,其中该 流体控制装置包含: 一第一可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径;以及 一第二可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的该其中一路径来连接,其系平行第一可控制阀。 33.如申请专利范围第32项之温度控制系统,其中该 控制器控制第一与第二可控制阀,以致于当基座温 度转变时,第一与第二可控制阀的其中一个是开启 的,而且当基座温度被维持在所欲设定点时是关闭 的。 34.一种用于工件基座的温度控制系统,包含: 一温度控制装置,用来控制一温度控制流体的温度 ; 一流体入口与一流体出口,该温度控制流体经由该 流体入口与该流体出口被导引到该基座与从该基 座被导引出;以及 一第一流体导引路径,连接到入口与出口的其中一 个; 一第二流体导引路径,连接到入口与出口的另外一 个; 一控制器,用来控制该温度控制装置,该控制器(I) 控制经过该基座之温度控制流体的一流率,以致于 当基座的温度转变时经过该基座之温度控制流体 的流率会高于当该基座温度维持在一设定点温度 时经过该基座之温度控制流体的流率,以及(II)控 制该温度控制装置,以致于当基座温度超过预定温 度时,防止该温度控制流体进入基座内;以及 一流体控制装置,其系可由控制器来控制,以改变 该温度控制流体的流率。 35.如申请专利范围第34项之温度控制系统,其中该 流体控制装置系连接于第一与第二流体导引路径 的其中一者。 36.如申请专利范围第35项之温度控制系统,其中该 流体控制装置包含: 一固定孔洞流体减少装置,其系在第一与第二流体 导引路径的其中一路径;以及 一可控制阀,其系平行该固定孔洞流体减少装置。 37.如申请专利范围第36项之温度控制系统,其中当 基座温度转变时,该控制器控制该可控制阀为开启 ,且当基座温度维持在一所欲设定点时为关闭。 38.如申请专利范围第35项之温度控制系统,其中该 流体控制装置包含: 一第一可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径;以及 一第二可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径,其系平行第一可控制阀。 39.如申请专利范围第38项之温度控制系统,其中该 控制器控制第一与第二可控制阀,以致于当基座温 度转变时,第一与第二可控制阀的其中一个是开启 的,而且当基座温度被维持在所欲设定点时是为关 闭的。 40.如申请专利范围第34项之温度控制系统,进一步 包含一毛细管连接于第一与第二流体导引路径之 间。 41.如申请专利范围第40项之温度控制系统,其中该 毛细管适用于平衡第一与第二流体导引路径中的 压力。 42.如申请专利范围第34项之温度控制系统,进一步 包含: 一第一阀,在第一流体导引路径中;以及 一第二阀,在第二流体导引路径中。 43.如申请专利范围第42项之温度控制系统,其中当 基座温度超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以 避免温度控制流体流入基座内。 44.如申请专利范围第43项之温度控制系统,其中预 定温度是在该温度控制流体的沸点以上。 45.一种控制工件基座中之温度的方法,包含: 以一温度控制装置来控制一温度控制流体的温度; 经由一流体入口与一流体出口,导引该温度控制流 体到与从该基座导引出;以及 提供一控制器以来控制该温度控制装置,该控制器 控制着经过该基座之温度控制流体的流率,以致于 当基座的温度转变时经过该基座之温度控制流体 的流率会高于当该基座温度维持在一设定点温度 时经过该基座之温度控制流体的流率。 46.如申请专利范围第45项之方法,进一步包含提供 一可控制来改变温度控制流体之流率的流体控制 装置。 47.如申请专利范围第46项之方法,进一步包含: 将一第一流体导引路径连接到该入口与该出口的 其中一个;以及 将一第二流体导引路径连接到该入口与该出口的 另外一个;以及 将该流体控制装置连接于第一与第二流体导引路 径的其中一路径。 48.如申请专利范围第47项之方法,其中该流体控制 装置包含: 一固定孔洞流体减少装置,其系在第一与第二流体 导引路径的其中一路径;以及 一可控制阀,其系平行该固定孔洞流体减少装置。 49.如申请专利范围第48项之方法,其中当基座温度 转变时,该控制器控制该可控制阀为开启,且当基 座温度维持在一所欲设定点时关闭。 50.如申请专利范围第47项之方法,其中该流体控制 装置包含: 一第一可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径;以及 一第二可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的该其中一路径,其系平行第一可控制阀。 51.如申请专利范围第50项之方法,其中该控制器控 制第一与第二可控制阀,以致于当基座温度转变时 ,第一与第二可控制阀的其中一个是开启的,而且 当基座温度被维持在所欲设定点时是关闭的。 52.如申请专利范围第45项之方法,进一步包含: 将一第一流体导引路径连接到入口与出口的其中 一个; 将一第二流体导引路径连接到入口与出口的另外 一个;以及 将一毛细管连接到第一与第二流体导引路径之间 。 53.如申请专利范围第52项之方法,其中该毛细管适 用于平衡第一与第二流体导引路径的压力。 54.如申请专利范围第52项之方法,进一步包含提供 一第一阀于第一流体导引路径中,以及第二阀于第 二流体导引路径中。 55.如申请专利范围第54项之方法,其中当基座温度 超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以避免温度 控制流体流入基座内。 56.如申请专利范围第55项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 57.如申请专利范围第45项之方法,进一步包含: 将一第一流体导引路径连接到入口与出口的其中 一个; 将一第二流体导引路径连接到入口与出口的另外 一个; 提供一第一阀于第一流体导引路径中;以及 提供一第二阀于第二流体导引路径中。 58.如申请专利范围第57项之方法,其中当基座温度 超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以避免温度 控制流体流入基座内。 59.如申请专利范围第58项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 60.如申请专利范围第45项之方法,其中控制器控制 该温度控制装置,以致于当基座温度超过预定温度 时,防止温度控制流体进入基座内。 61.如申请专利范围第60项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 62.一种控制工件基座中之温度的方法,包含: 以一温度控制装置来控制一温度控制流体的温度; 经由一流体入口与一流体出口,导引该温度控制流 体到该基座和从该基座导引出;以及 提供一控制器来控制该温度控制装置,以致于当基 座温度超过预定温度时,温度控制流体能免于进入 基座内。 63.如申请专利范围第62项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 64.如申请专利范围第62项之方法,进一步包含: 将一第一流体导引路径连接到入口与出口的其中 一个; 将一第二流体导引路径连接到入口与出口的另外 一个; 提供一第一阀于第一流体导引路径中;以及 提供一第二阀于第二流体导引路径中。 65.如申请专利范围第64项之方法,其中当基座温度 超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以避免温度 控制流体流入基座内。 66.如申请专利范围第65项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 67.如申请专利范围第62项之方法,进一步包含: 将一第一流体导引路径连接到入口与出口的其中 一个; 将一第二流体导引路径连接到入口与出口的另外 一个;以及 将一毛细管连接到第一与第二流体导引路径之间 。 68.如申请专利范围第67项之方法,其中该毛细管适 用于平衡第一与第二流体导引路径的压力。 69.如申请专利范围第67项之方法,进一步包含提供 一第一阀于第一流体导引路径中,以及第二阀于第 二流体导引路径中。 70.如申请专利范围第69项之方法,其中当基座温度 超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以避免温度 控制流体流入基座内。 71.如申请专利范围第70项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 72.如申请专利范围第62项之方法,其中: 该控制器控制经过该基座之温度控制流体的流率, 以致于当基座的温度转变时经过该基座之温度控 制流的流率会高于当该基座温度维持在一设定点 温度时经过该基座之温度控制流的流率;以及 一流体控制装置,其系可由控制器所控制,以改变 温度控制流体的流率。 73.如申请专利范围第72项之方法,进一步包含: 将一第一流体导引路径连接到该入口与该出口的 其中一个;以及 将一第二流体导引路径连接到该入口与该出口的 另外一个; 其中流体控制装置系连接于第一与第二流体导引 路径的其中一路径。 74.如申请专利范围第73项之方法,其中该流体控制 装置包含: 一固定孔洞流体减少装置,其系在第一与第二流体 导引路径的其中一路径;以及 一可控制阀,其系平行该固定孔洞流体减少装置。 75.如申请专利范围第74项之方法,其中当基座温度 转变时,该控制器控制可控制阀是开启的,而且当 基座温度被维持在所欲设定点时是关闭的。 76.如申请专利范围第73项之方法,其中该流体控制 装置包含: 一第一可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径;以及 一第二可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径,其系平行第一可控制阀。 77.如申请专利范围第76项之方法,其中该控制器控 制第一与第二可控制阀,以致于当基座温度转变时 ,第一与第二可控制阀的其中一个是开启的,而且 当基座温度被维持在所欲设定点时是关闭的。 78.一种控制工件基座中之温度的方法,包含: 以一温度控制装置来控制一温度控制流体的温度; 经由一流体入口与一流体出口,导引该温度控制流 体到该基座和从该基座导引出; 将一第一流体导引路径连接到该入口与该出口的 其中一个; 将一第二流体导引路径连接到该入口与该出口的 另外一个; 提供一控制器以来控制该温度控制装置,该控制器 (I)控制经过该基座之温度控制流的一流率,以致于 当基座的温度转变时经过该基座之温度控制流的 流率会高于当该基座温度维持在一设定点温度时 经过该基座之温度控制流的流率,以及(II)控制该 温度控制装置,以致于当基座温度超过预定温度时 ,防止该温度控制流体进入基座内;以及 提供一流体控制装置,其系可由控制器来控制,以 改变该温度控制流的流率。 79.如申请专利范围第78项之方法,其中该流体控制 装置系连接于第一与第二流体导引路径之其中一 路径。 80.如申请专利范围第79项之方法,其中该流体控制 装置包含: 一固定孔洞流体减少装置,其系在第一与第二流体 导引路径的其中一路径;以及 一可控制阀,其系平行该固定孔洞流体减少装置。 81.如申请专利范围第80项之方法,其中当基座温度 转变时,该控制器控制可控制阀为开启,而且当基 座温度被维持在所欲设定点时为关闭。 82.如申请专利范围第79项之方法,其中该流体控制 装置包含: 一第一可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的其中一路径;以及 一第二可控制阀,连接于第一与第二流体导引路径 的该其中一路径,其系平行第一可控制阀。 83.如申请专利范围第82项之方法,其中该控制器控 制第一与第二可控制阀,以致于当基座温度转变时 ,第一与第二可控制阀的其中一个是开启的,而且 当基座温度被维持在所欲设定点时是关闭的。 84.如申请专利范围第78项之方法,进一步包含将一 毛细管连接于第一与第二流体导引路径之间。 85.如申请专利范围第84项之方法,其中毛细管适用 于平衡第一与第二流体导引路径的压力。 86.如申请专利范围第78项之方法,进一步包含: 提供一第一阀于第一流体导引路径中;以及 提供一第二阀于第二流体导引路径中。 87.如申请专利范围第86项之方法,其中当基座温度 超过预定温度时第一与第二阀会关闭,以避免温度 控制流体流入基座内。 88.如申请专利范围第87项之方法,其中预定温度是 在该温度控制流体的沸点以上。 图式简单说明: 图1包含连接以控制工件温度之温度控制系统与工 件基座的顶层概要方块图,譬如安装在工件基座上 的半导体晶圆。 图2系为根据本发明实施例所设计,使用以控制工 件基座中之温度的温度控制系统概要图。 图3系为根据本发明另一实施例所设计,使用以控 制工件基座中之温度的温度控制系统概要图。
地址 美国