衬底处理设备及其制造方法与流程

1.一个或多个实施例涉及衬底处理设备及其制造方法，更具体地，涉及用于在等离子体处理期间在反应器中保持恒定温度的设备及其制造方法。


背景技术：

2.在用于位于反应器中的衬底的原位等离子体处理中，衬底安装在基座上，基座安装在加热块上，并且气体通过与衬底相对设置的气体供应装置(例如喷淋头)被供应到衬底。在原位等离子体处理中，向气体供应装置供应高频功率，并且气体在衬底和气体供应装置之间的反应空间中离解并吸附在衬底上，以在衬底上形成薄膜。此时，气体供应装置用作上电极，而其上安装有衬底的加热块用作下电极。加热块、气体供应装置和支撑加热块和气体供应装置的反应器通常被加热到恒定温度以促进处理。例如，为了引发气体和衬底之间的化学反应，除了等离子体之外，还通过加热块加热衬底，热能被供应到衬底，因此气体供应装置和反应器被相应地加热到特定温度。为了防止由于高温导致的过热，反应器另外设置有冷却装置。例如，用于供应外部空气的空气冷却系统或用于供应液体的液体冷却系统另外安装在气体供应装置或反应器中，以将气体供应装置和反应器保持在恒定温度。
3.然而，在原位等离子体处理中，由于等离子体活性物质和离子，反应空间和反应器的温度升高。当不控制温度时，衬底处理不顺利，并且器件质量可能低。通常，反应器温度的波动范围需要控制在
±
1％的范围内，但是当反应器温度由于等离子体而升高时，传统的空气冷却方法的问题在于难以将反应器温度控制在温度波动范围内，而液体冷却方法的问题在于设备变得复杂。例如，韩国专利公开号10-0331023公开了一种具有冷却装置的加热器组件，更详细地，公开了一种通过冷却剂入口管和冷却剂出口管连续流通冷却剂来均匀控制基座温度分布的技术思想。然而，这种冷却方法需要额外安装冷却剂供应装置，并导致维护成本增加。
4.现有的空气冷却方法或液体冷却方法适用于这样的系统，在该系统中，诸如风扇或液体冷却路径的冷却装置主要安装在反应器或气体供应装置的外表面上，以冷却反应器的外壁，因此该系统具有非常低的效率，因为它需要长时间进行热传导。因此，需要相当长的时间来响应反应器内部的温度变化，并且温度控制存在限制。此外，由于反应器和气体供应装置也被加热到高温，因此不容易抑制由等离子体引起的反应器的温度升高。


技术实现要素：

5.一个或多个实施例包括用于通过不同于传统空气冷却方法或液体冷却方法的方法来控制等离子体处理中的反应器温度的设备。
6.其他方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显而易见，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例来了解。
7.根据一个或多个实施例，一种制造衬底处理设备的方法包括：提供具有通孔的铝板；通过阳极氧化铝板形成温度控制部分；以及将温度控制部分布置在衬底支撑部分下方，
其中温度控制部分布置成使得衬底支撑部分的支撑杆穿过通孔。
8.根据制造衬底处理设备的方法的一示例，在形成温度控制部分期间，铝板可以被黑色阳极氧化。
9.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，在布置温度控制部分期间，铝板可以由衬底处理设备的至少一个部件固定。
10.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，铝板可以固定到支撑杆。
11.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，该方法可以进一步包括在衬底支撑部分的下表面上提供连接构件，其中铝板可以通过连接构件固定到衬底支撑部分。
12.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，衬底支撑部分配置为至少通过移动单元上下移动，并且铝板可以固定到移动单元。
13.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，在布置温度控制部分期间，铝板可以可拆卸地安置在室上。
14.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，铝板的下表面可以与室的上表面接触，并且由铝板吸收的反应空间的辐射热可以通过室辐射到外部。
15.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，该方法可以进一步包括在形成温度控制部分期间执行铝板的后处理，其中在后处理期间，可以降低铝板的下表面的粗糙度。
16.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，后处理可以包括研磨铝板的下表面。
17.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，衬底处理设备可以进一步包括设置在铝板的下表面和室的上表面之间的传热构件，并且由铝板吸收的反应空间的辐射热可以通过传热构件和室辐射到外部。
18.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，其中形成有铝板的通孔的铝板的内周表面可以包括第一斜面。
19.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，衬底支撑部分的支撑杆的至少一部分可以包括对应于第一斜面的第二斜面。
20.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，该方法可以进一步包括：在升高支撑杆的同时执行温度控制部分的对准操作，使得第二斜面可以与铝板的通孔的第一斜面相遇。
21.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，该方法可以进一步包括：在对准操作期间，将温度控制部分对准成与支撑杆同轴。
22.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，对准操作可以包括：升高支撑杆以将铝板的下表面与室的上表面分离；以及降低支撑杆以使铝板的下表面与室的上表面接触。
23.根据制造衬底处理设备的方法的另一示例，铝板可以包括：在第一方向上延伸以提供通孔的上板；在上板下方沿第一方向延伸的下板；以及在不同于第一方向的第二方向上延伸以将上板连接到下板的延伸部分。
24.根据一个或多个实施例，一种用于执行等离子体处理的衬底处理设备包括：配置为支撑衬底的衬底支撑部分；配置为容纳衬底支撑部分的室；以及温度控制部分，其布置在衬底支撑部分下方，并配置为吸收在等离子体处理期间产生的室中的反应空间的辐射热。
25.根据衬底处理设备的示例，温度控制部分可以包括黑色阳极氧化铝板。
26.根据一个或多个实施例，一种衬底处理方法包括：通过将支撑杆定位在第一高度，
将衬底装载到衬底支撑部分上；通过将支撑杆定位在第二高度，在衬底上执行处理；以及通过将支撑杆定位在第三高度，将支撑杆与布置在衬底支撑部分下方的温度控制部分对准。
附图说明
27.从以下结合附图的描述中，本公开的某些实施例的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
28.图1是根据实施例的衬底处理设备的示意图；
29.图2是示出安装在反应器上的黑壁板的布置位置的一实施例的视图；
30.图3是示出反应器中黑壁板的布置位置的另一实施例的视图；
31.图4是示出反应器中黑壁板的布置位置的另一实施例的视图；
32.图5是示出反应器中黑壁板的布置位置的另一实施例的视图；
33.图6是示出加热块的辐射热被黑壁板吸收的视图；
34.图7和8是各自示出反应器中黑壁板的形状和黑壁板的布置的视图；
35.图9是示出了设置在多反应器室中的每个加热块下方的空间中的黑壁板的视图，在该多反应器室中设置有多个反应器；
36.图10是示出在等离子体处理期间安装黑壁板之前和之后加热块的温度变化的视图；
37.图11是根据实施例的衬底处理设备的示意图；
38.图12是示意性示出根据实施例的制造衬底处理设备的方法的视图；
39.图13是根据实施例的衬底处理设备的示意图；
40.图14至16是示意性示出根据实施例的衬底处理设备和使用该衬底处理设备的衬底处理方法的视图；
41.图17和18是示意性示出根据实施例的衬底处理方法的视图；以及
42.图19至21是示出使用根据实施例的衬底处理设备的温度控制器的对准操作的视图。
具体实施方式
43.现在将详细参考实施例，其示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。在这点上，本实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面仅通过参考附图来描述实施例，以解释本说明书的各个方面。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。当在元素列表之前时，诸如
“…
中的至少一个”的表述修饰整个元素列表，而非修饰列表的单个元素。
44.在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。
45.在这点上，实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本公开的范围完全传达给本领域普通技术人员。
46.这里使用的术语用于描述特定的实施例，并不意图限制本公开。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。还应当理解，这里使用的术语“包括”、“包含”指定存在所陈述的特征、整数、步骤、过程、构件、部件和/或
其组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、过程、构件、部件和/或其组合。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。
47.应当理解，尽管术语第一、第二等可以在这里用来描述各种构件、部件、区域、层和/或部分，但这些构件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语不表示任何顺序、数量或重要性，而是仅用于将各个部件、区域、层和/或部分区分开。因此，在不脱离实施例的教导的情况下，下面讨论的第一构件、部件、区域、层或部分可被称为第二构件、部件、区域、层或部分。
48.下文将参照附图描述本公开的实施例，在附图中示意性地示出了本公开的实施例。在附图中，由于例如制造技术和/或公差，可以预期与所示形状的变化。因此，本公开的实施例不应被解释为限于本文所示的区域的特定形状，而是可以包括例如由制造过程导致的形状偏差。
49.图1是根据实施例的衬底处理设备的示意图。
50.参考图1，在衬底处理设备的反应器1中，气体供应部分3和衬底支撑部分4设置成彼此面对并且彼此分开一定距离，以形成反应空间11。气体供应单元3将通过气体供应管线10供应的气体通过反应空间11供应到衬底7。气体供应单元3可以是例如喷淋头。衬底7安装在衬底支撑部分4上，并且衬底支撑部分4可以通过提升装置(未示出)上下移动，用于衬底7的安装、处理和拆卸。衬底支撑部分4可以是加热块，并且可以向衬底7提供热能。在替代实施例中，基座(未示出)可以在衬底7和衬底支撑部分4之间。
51.在图1的衬底上的化学反应之后，残留在反应空间11中的气体通过排气部分5的排气路径6被排放到排气泵。高频电源单元9连接到反应器，使得由高频电源单元9产生的高频功率被供应到反应空间，并且离解反应空间11中的气体以产生等离子体(虚线部分)。如图1的实施例所示，气体供应单元3用作上电极，并且与其相对设置的衬底支撑部分4用作下电极。然而，在替代实施例中，高频功率可以通过衬底支撑部分4供应到反应空间。等离子体中离解的气体离子和活性物质与衬底反应，并有助于薄膜的形成。此外，等离子体处理可以有助于在较低温度下在衬底上形成薄膜。在图1中，高频电源单元9包括高频功率发生器(rf发生器(rfg))和匹配单元(匹配网络(m/n))。
52.图1的反应器1包括温度控制部分8。温度控制部分8是由金属材料制成的板的形式，阳极氧化成黑色，并设置成围绕加热块4的下部。在本说明书中，温度控制部分将被称为黑壁板。黑壁板8通过黑色阳极氧化al板而获得，并且具有吸收来自加热块4和等离子体的辐射热以控制反应器中的温度升高的技术效果。此外，黑壁板8邻近加热块4安装，以增加辐射热吸收效率。
53.黑壁板8配置成圆柱形状，以包围加热块4并从所有方向同等地接收等离子体的影响。
54.从现有反应器中的加热块4和等离子体产生的辐射热被传递到位于上方的气体供应部分3，但是气体供应部分3也被加热到高温，从而存在问题，即由于辐射热导致的反应空间的温度升高不能被控制。然而，在本公开中，通过在反应器的下部空间，更详细地说，在加热块的下部区域周围的空间中安装黑壁板，存在从加热块的下部区域吸收辐射热并直接控制反应空间中的温度而无需单独的冷却流体供应的技术效果。
55.此外，存在将过去不能被控制的加热块的辐射热通过黑壁板(例如不进行衬底处
理的室的下部空间等)释放到反应空间外部的技术效果。
56.图2是示出安装在反应器上的黑壁板8的布置位置的视图。在图2中，黑壁板8可以设置在反应器壁2的底表面上。将参照图10更详细地描述黑壁板8设置在反应器壁2的底表面上的实施例。
57.图3是示出反应器中的黑壁板8的布置位置的另一实施例的视图。参照图3，黑壁板8由支撑件20支撑。当为了装载/卸载衬底而降低加热块4时，支撑件的高度配置为使得加热块4的下表面和反应器底部之间的距离大于黑壁板8的底部和反应器底部之间的距离。因此，当加热块4降低时，可以防止加热块4和黑壁板8之间的碰撞。
58.图4是示出反应器中的黑壁板8的布置位置的另一实施例的视图。
59.在图4中，黑壁板支撑单元22设置在加热块4的下表面上，并且机械地连接加热块4和黑壁板8。因此，存在加热块4的下表面和黑壁板8的底表面之间的距离d可以保持恒定的技术效果。在一实施例中，距离d可以是0。也就是说，加热块4的下表面和黑壁板8彼此紧密接触。因此，可以进一步提高黑壁板8从加热块和等离子体的辐射热去除效率。在另一实施例中，距离d配置为小于当加热块4被降低以装载/卸载衬底时加热块4的下表面和反应器壁2的底表面之间的距离。因此，可以防止加热块4和黑壁板8之间的碰撞。
60.图5是示出反应器中的黑壁板8的布置位置的另一实施例的视图。
61.在图5中，加热块4由驱动单元(24和26)支撑。驱动单元包括驱动马达24和收缩单元26。驱动马达24将用于在竖直方向上移动加热块4的驱动力传递到收缩单元26，并且收缩单元26在竖直方向上收缩或放松的同时促进加热块4的竖直移动。在图5中，黑壁板8可以是驱动单元的一部分。在一实施例中，根据收缩单元26的收缩或放松，黑壁板8与加热块4一起在竖直方向上移动。因此，存在加热块4和黑壁板8之间的距离d可以保持恒定的技术效果。
62.在另一实施例中，驱动马达24可以配置为在水平方向上移动加热块4，从而可以在反应空间中均匀地去除辐射热。
63.图6是示出加热块的辐射热被黑壁板吸收的视图。如图6所示，随着等离子体处理在喷淋头61和加热块62之间的反应空间中进行，反应空间的温度会升高，并且由于该温度升高而产生的辐射热会积聚在真空室64中。黑壁板63可以吸收该反应空间的辐射热。
64.图7和8是各自示出反应器中的黑壁板形状和黑壁板布置的视图。
65.参照图7，黑壁板可以具有对应于衬底形状的形状。例如，当衬底是半导体晶片并且具有圆形形状时，从上方观察，黑壁板可以具有圆形形状。在另一示例中，当衬底是显示衬底并且具有矩形形状时，从上方观察，黑壁板可以具有矩形形状。
66.参照图8，左侧示出了在安装了包括加热块的衬底支撑部分的状态下设置黑壁板的状态，右侧示出了在没有安装包括加热块的衬底支撑部分的状态下设置黑壁板使得支撑杆穿过黑壁板的通孔的状态。
67.图9是示出在设置有多个反应器的多反应器室中，黑壁板设置在每个加热块下方的空间中的视图。如图9所示，衬底处理设备可以是多反应器室，其中设置有四个反应器，每个都包括加热块的单独衬底支撑部分可以与相应的气体供应一起形成反应空间。这四个反应空间可以在单个真空室中形成。换句话说，多个气体供应部分、多个衬底支撑部分和多个黑壁板可以设置在单个真空室中。
68.图10是示出在等离子体处理期间安装黑壁板之前和之后加热块的温度变化的视
图。
69.在图10中，当在等离子体处理期间没有黑壁板时，通过等离子体辐射热，与设定温度(250摄氏度)相比，加热块的温度继续上升。然而，当使用黑壁板时，经由温度控制装置通过pid控制(比例-积分-微分控制)来控制温度，该温度控制装置在初始阶段向加热块供电约1000秒，然后根据设定温度(250摄氏度)稳定地控制加热块温度。因此，在以前技术中通常不受等离子体控制并因此升高的加热块温度被稳定地控制在恒定温度。
70.如上所述，根据本发明构思的实施例，通过在加热块周围提供黑壁板，可以防止加热块的温度由于等离子体处理中的等离子体而升高，并根据设定温度稳定地控制加热块温度。特别地，黑壁板可以吸收辐射热并通过被黑色阳极氧化来实现冷却效果。因此，黑壁板可以稳定地控制加热块的温度，而无需供应单独的冷却流体，并且即使在等离子体处理期间也防止加热块的温度升高。
71.图11是根据实施例的衬底处理设备的示意图。根据实施例的衬底处理设备可以是根据上述实施例的衬底处理设备的变型。在下文中，这里将不给出实施例的重复描述。
72.参考图11，衬底处理设备可以配置为执行等离子体处理。衬底处理设备的示例可以是用于半导体或显示衬底的沉积设备或蚀刻设备，但本公开不限于此。衬底处理设备可以是处理衬底所需的任何装置。
73.在一些实施例中，衬底处理设备可以包括室、衬底支撑部分4和温度控制部分8。该室可以提供用于在待处理的衬底7上执行处理的反应空间。例如，该室可以包括限定反应空间的反应器壁2，并且用于衬底处理的部件例如衬底支撑部分4和温度控制部分8可以容纳在反应器壁2中。
74.在一些进一步的实施例中，气体供应部分3也可以容纳在反应器壁2中。在替代实施例中，气体供应部分3可以通过固定构件(未示出)固定到室的反应器壁2。在一些示例中，气体供应部分3可以配置为向反应空间供应气体。在另一示例中，气体供应部分3可以进一步配置为向反应空间施加等离子体功率。
75.衬底支撑部分4可以配置成支撑衬底7。安装在衬底支撑部分4上的衬底7可以通过引入到室中的反应空间中的至少一种气体来处理。例如，气体供应部分3可以设置为面对衬底支撑部分4，使得至少一种气体可以通过气体供应部分3被引入到反应空间中。
76.衬底支撑部分4可以包括支撑杆和基座。基座可以在与衬底的延伸方向相同的方向上延伸(例如水平方向)，并且支撑杆可以在与衬底的延伸方向不同的方向上延伸(例如竖直方向)。在进一步实施例中，衬底支撑部分4可以进一步包括配置为加热衬底的加热块。
77.在一些实施例中，衬底支撑部分4可以由驱动单元24移动。例如，驱动单元24可以配置为竖直移动连接到衬底支撑部分4的移动单元26。通过由驱动单元24竖直移动移动单元26，可以在衬底支撑部分4上装载/卸载衬底。在进一步实施例中，驱动单元24可以配置成旋转移动单元26。在另一实施例中，驱动单元24可以配置为倾斜移动单元26。衬底支撑部分4可以直接连接到驱动单元24，而没有移动单元26。
78.温度控制部分8可以在衬底支撑部分4下方。温度控制部分8可以配置为吸收在衬底处理设备中的等离子体处理期间产生的室中的反应空间的辐射热。辐射热是由于电磁波的辐射能而产生的热，并且可以由等离子体处理期间产生的电磁波产生。温度控制部分8可以配置为代替衬底支撑部分4来吸收辐射热。
79.在一些实施例中，温度控制部分8可以包括铝板，并且在一些实施例中，铝板可被阳极氧化。在另一实施例中，阳极氧化过程可被实施为黑色阳极氧化铝板的黑色阳极氧化过程。因为黑色吸收辐射热最好，所以通过黑色阳极氧化实现的温度控制部分8可以实现最佳的辐射热吸收效果。
80.在一些实施例中，如图11所示，温度控制部分8可以具有通孔th，并且衬底支撑部分4的支撑杆可以延伸穿过通孔th。也就是说，温度控制部分8可以布置在衬底支撑部分4下方，使得衬底支撑部分4的支撑杆穿过温度控制部分8的通孔th。
81.温度控制部分8可以与室接触。例如，温度控制部分8的下表面和室的上表面可以彼此接触，并且通过温度控制部分8吸收电磁波等，产生的辐射热可以通过接触从温度控制部分8传导到室。温度控制部分8和室之间的粘附可以通过研磨来增加，从而可以促进从温度控制部分8到室的热传导。例如，温度控制部分8的下表面可以具有0.5或更小的粗糙度ra。
82.在替代实施例中，具有提高的传热效率的传热构件可以设置在温度控制部分8和室之间。例如，传热构件可以设置在温度控制部分8的铝板的下表面和室的上表面之间。铝板吸收的反应空间的辐射热可以通过传热构件和室辐射到外部。
83.在另一实施例中，温度控制部分8可以是室的一部分。例如，温度控制部分8可以是面向衬底支撑部分的下部的室壁的一部分，或者可以嵌入室壁中。
84.在传统的空气冷却方法或液体冷却方法中，冷却构件主要安装在反应器或气体供应装置的外表面上。因此，这种方法的缺点在于，它需要一定量时间来响应反应器内部的温度变化，并且在温度控制方面有局限性。然而，在本公开中，通过将温度控制部分8设置在衬底处理设备的室中以吸收室中产生的辐射热并将辐射热传递到室，使得辐射热从室释放，可以更快地响应反应器中的温度变化，并且更容易实现温度控制。
85.图12是示意性示出根据实施例的制造衬底处理设备的方法的视图。制造根据实施例的衬底处理设备的方法可以是制造根据上述实施例的衬底处理设备的方法。在下文中，这里将不给出实施例的重复描述。
86.参照图12，在操作s1210中，首先提供铝板。例如，可以将铝板处理成具有圆柱形状，并且可以通过在圆柱形铝板的中心形成通孔th(图11)来提供具有通孔的铝板。在一些实施例中，铝板可被加工成进一步包括额外的通孔(未示出),该通孔为升降销提供穿过的空间。
87.此后，在操作s1220中，在铝板上进行阳极氧化。阳极氧化的铝板是化学稳定的，并且具有高水平的比热特性，因此铝板可以用作快速吸热的温度控制部分。结果，温度控制部分可以通过在铝板上执行阳极氧化来形成。在替代实施例中，如上所述，铝板可被黑色阳极氧化以促进辐射热的吸收。
88.在替代实施例中，在操作s1230中，阳极氧化的铝板可被后处理以形成温度控制部分。如上所述，当温度控制部分设置成与室接触时，可以通过增强温度控制部分和室的底表面之间的粘附来提高传热效率。为此，可以进行后处理。
89.例如，可以在后处理期间执行用于降低铝板下表面粗糙度的过程。例如，在后处理期间，阳极氧化的铝板的下表面可被研磨。当具有降低的粗糙度的铝板的表面与室表面接触时，粘附力可能增加，结果，铝板已经吸收的辐射热可能通过室辐射到外部。
90.在操作s1240中，在形成温度控制部分之后，温度控制部分设置在衬底支撑部分下方。更详细地，温度控制部分可以布置成使得衬底支撑部分的支撑杆穿过铝板的通孔。在一些实施例中，如图11所示，在布置温度控制部分期间，铝板可以可拆卸地安置在室上。也就是说，温度控制部分的铝板可以可拆卸地安置，而不固定到室的反应器壁。
91.在另一实施例中，在布置温度控制部分期间，铝板可以由衬底处理设备的至少一个部件固定。例如，铝板可以固定到支撑杆(见图1)。作为具体示例，铝板可以通过固定构件固定到支撑杆，并且固定结构可以通过铝板和支撑杆之间的焊接来实现。
92.在另一示例中，铝板可以固定到衬底支撑部分(见图4)。例如，衬底支撑部分可以经由诸如黑壁板支撑单元(见图4的22)的连接构件连接到铝板，由此温度控制部分可以连接到衬底支撑部分。在这种情况下，衬底处理设备可以进一步包括设置在衬底支撑部分的下表面上的连接构件(见图4的22)。
93.在一些其他示例中，铝板可以固定到移动单元26(见图5)。当移动单元26通过驱动单元24上下移动时，因为衬底支撑部分和铝板固定到移动单元26，所以衬底支撑部分和铝板可以与移动单元26的移动一起上下移动。
94.图13是根据实施例的衬底处理设备的示意图。根据实施例的衬底处理设备可以是根据上述实施例的衬底处理设备的变型。在下文中，这里将不给出实施例的重复描述。
95.参照图13，衬底处理设备的温度控制部分8还可以包括多个突起p。多个突起p配置为增加温度控制部分8的表面积，并且可以从铝板向衬底支撑部分4延伸。
96.例如，当温度控制部分8的铝板具有圆柱形状时，多个突起p可以形成在由圆柱形状形成的凹入空间中。在一实施例中，当在平面图中观察时，多个突起p中的每个可以圆形延伸以围绕支撑杆。延伸以围绕全部或部分支撑杆的多个突起p中的每个可以从铝板的上表面突出。在一些实施例中，多个突起p可以由与铝板相同的材料形成。在另一替代实施例中，多个突起p的表面粗糙度可以大于铝板下表面的粗糙度。
97.图14至16是示意性示出根据实施例的衬底处理设备和使用该衬底处理设备的衬底处理方法的视图。根据实施例的衬底处理设备可以是根据上述实施例的衬底处理设备的变型。在下文中，这里将不给出实施例的重复描述。
98.首先，为了描述根据实施例的衬底处理设备，参考示出处于对准状态的衬底处理设备的图16。如图16所示，衬底处理设备可以包括包含铝板的温度控制部分8，并且铝板的内周表面可以包括第一斜面i1。更详细地，第一斜面i1可以形成在铝板的内周表面(其中形成通孔的部分)上。
99.衬底支撑部分4的支撑杆的至少一部分可以包括第二斜面i2。例如，支撑杆可以包括从驱动单元24延伸到基座(和/或加热块)的主轴和从主轴突出的接合部分c，接合部分c的外周表面可以包括第二斜面i2。在另一示例中，支撑杆的主轴可以形成为具有第二斜面i2。
100.第二斜面i2和第一斜面i1可以彼此对应。例如，第一斜面i1和第二斜面i2可以具有相同的倾斜度。在一示例中，当包括第一斜面i1的铝板被包括第二斜面i2的支撑杆提升时，第一斜面i1和第二斜面i2可以彼此接触以形成接触表面。在这种情况下，铝板可以通过铝板的重量沿着接触表面而沿着接合部分(c)向下移动，因此，铝板和支撑杆可以对准成彼此同轴。
101.图14至16示出了使用这种衬底处理设备的温度控制部分8的对准操作。参照图14，包括铝板的温度控制部分8的位置在衬底处理设备的处理(例如沉积处理)期间出现的室中由于气流、温度变化、压力变化等而移动，温度控制部分8可以相对于衬底支撑部分4的中心以非对称状态设置。也就是说，随着过程的进行，温度控制部分8的黑色阳极氧化铝板的中心轴线可能不与衬底支撑部分4的支撑杆的中心轴线重合。
102.参照图15，为了执行温度控制部分8的对准操作，支撑杆可以上升到一定高度。当支撑杆上升时，包含在支撑杆中的第二斜面i2可以接触铝板的通孔的第一斜面i1。随着支撑杆继续上升，温度控制部分8的铝板可被提升远离室壁，同时保持与温度控制部分8的接触。也就是说，铝板的下表面可以远离室的上表面。
103.在铝板和室彼此分离的状态下，温度控制部分8可以在重力的影响下移动。更详细地，温度控制部分8可以沿着第一斜面i1和第二斜面i2的接触表面的倾斜度移动。
104.沿着倾斜的移动可以包括竖直分量和水平分量。在这种情况下，温度控制部分8可以通过竖直分量向下移动，并且可以通过水平分量在水平方向上移动以与支撑杆的中心轴线同轴。结果，可以实现铝板和支撑杆之间的自对准。
105.接下来，参考图16，降低支撑杆，相应地，降低温度控制部分8的铝板，使得温度控制部分8的下表面和室的上表面彼此相遇。支撑杆可以继续下降，使得包含在支撑杆中的第二斜面i2可以与铝板的通孔的第一斜面i1分离。因此，黑色阳极氧化的铝板可以自对准状态安置在室上，并且当执行后续过程时，温度控制部分8可以执行散热功能，同时保持与室接触并与衬底支撑部分4同轴。
106.图17和18是示意性示出根据实施例的衬底处理方法的视图。根据实施例的衬底处理方法可以使用根据上述实施例的衬底处理设备。在下文中，这里将不给出实施例的重复描述。
107.参照图17，首先，在操作s1710中，衬底支撑部分位于第一高度，并且在操作s1720中，装载衬底。例如，衬底支撑部分可被降低并位于与室的下部空间的衬底入口(例如闸阀)相对应的高度，机械臂可以通过衬底入口将衬底从外部传送到衬底支撑部分。
108.在装载衬底之后，在操作s1730中，衬底支撑部分位于第二高度以在衬底上执行处理。例如，在第一高度接收衬底的衬底支撑部分可被升高并位于与气体供应单元一起形成反应空间的高度，并且衬底可以由气体供应单元供应的气体处理。
109.此后，在操作s1740中，衬底支撑部分再次位于第一高度以卸载衬底。如上所述，通过从第二高度降低，衬底支撑部分可以位于与室的下部空间的衬底入口相对应的高度处，机械臂可以提升衬底支撑部分上的衬底，并通过衬底入口将衬底传送到外部。
110.衬底装载、处理执行和衬底卸载操作可以作为一个循环重复，直到处理相应批次的所有衬底。在该循环之后，在操作s1750中，确定是否已经处理了相应批次的所有衬底，并且在操作s1750中，当相应批次的衬底的处理完成时，执行下一批次的衬底的处理。为此，在操作s1760中，确定是否已经处理了所有批次的衬底，并且当没有处理所有批次的衬底时，可以执行将下一批次的衬底转移到反应室的操作s1770。
111.因为在转移操作期间反应空间是空闲的，所以在一些实施例中，可以执行将衬底支撑部分定位在第三高度以对准温度控制部分的操作s1780。换句话说，如上在图15中所述，通过将(图15的)衬底支撑部分4提升到第三高度，可以执行相对于(图15的)温度控制部
分8的自对准。此后，在操作s1710中，衬底支撑部分可以位于第一高度，在操作s1720中，可以装载衬底，并且可以对下一批次的衬底执行衬底处理过程。
112.根据一实施例，第一高度、第二高度和第三高度之间的关系如下。首先，第三高度是最高的，并且第三高度可以大于衬底支撑部分的第二高度，以与气体供应部分一起形成反应空间。换句话说，第三高度是当衬底支撑部分上升和下降时温度控制部分一起上升的高度，并且是最高高度。参照图15，第三高度由h3表示。
113.最低的是第一高度，并且第一高度可以小于衬底支撑部分的第二高度(图14中的h2),以与气体供应单元一起形成反应空间并处理衬底。换句话说，第一高度是用于将衬底引入位于反应空间下方的室的下部空间/从该下部空间取出衬底的高度，并且可以是最低高度。在一些其他实施例中，第一高度和第二高度可以相同。
114.参照图18，与图17的实施例一样，在操作s1810中，衬底支撑部分位于第一高度，并且在操作s1820中，装载衬底。此后，在操作s1825中，衬底支撑部分位于第三高度以对准温度控制部分。在图17的实施例中，温度控制部分的对准操作是在衬底处理完成后的空闲状态期间进行的，而在图18的实施例中，温度控制部分的对准操作是在衬底处理期间进行的。
115.在操作s1825中的温度控制部分的对准操作之后，在操作s1830中，衬底支撑部分位于第二高度以在衬底上执行处理。此后，在操作s1840中，衬底支撑部分再次位于第一高度以卸载衬底。可以重复衬底装载、对准温度控制部分、执行处理和卸载衬底，直到处理相应批次中的所有衬底。
116.此后，在操作s1850中，确定相应批次的所有衬底是否已被处理，并且当所有都被处理时，下一批次的衬底被处理。为此，在操作s1860中，确定是否已经处理了所有批次的衬底，并且当没有处理所有批次的衬底时，可以执行将下一批次的衬底转移到反应室的操作s1870。
117.当下一批次的衬底被转移到反应室时，在操作s1820中，衬底被装载作为后续操作。因为在先前操作中，衬底支撑部分当前位于用于卸载的第一高度，所以可以在不调整单独的衬底支撑部分的高度的情况下执行下一批衬底的衬底处理过程。
118.图19至21是示意性示出根据实施例的衬底处理设备和使用其的衬底处理方法的视图。根据实施例的衬底处理设备可以是根据上述实施例的衬底处理设备和衬底处理方法的变型。在下文中，这里将不给出实施例的重复描述。
119.首先，为了描述根据实施例的衬底处理设备，参考示出处于对准状态的衬底处理设备的图21。如图21所示，包括在衬底处理设备的温度控制部分8中的铝板ap可以形成为具有凸起中央部分的圆柱形状。更详细地，铝板ap可以包括上板up、下板lp、连接上板up和下板lp的延伸部分sp以及围绕下板lp突出的外围板pp。圆柱形铝板ap可以由外围板pp实现。
120.上板up可以沿第一方向(例如水平方向)延伸，并且可以提供凸起中央部分和通孔th。下板lp可以在第一方向上延伸，并且可以提供与室接触的表面。如上所述，下板lp与室的反应器壁2的接触表面(即与室接触的下板lp的下表面)可被研磨，结果，下板lp与反应器壁2的接触表面可以具有比铝板ap的其他表面更低的粗糙度。
121.延伸部分sp可以延伸以连接上板up和下板lp。延伸部分sp的延伸方向可以是不同于第一方向的第二方向。尽管附图示出上板up和下板lp都在相同的第一方向上延伸，但本公开不限于此，上板up可以在不同于第一方向的方向上延伸。例如，上板up和延伸部分sp可
以从下板lp延伸以具有连续的倾斜。在这种情况下，上板up和延伸部分sp可以从下板lp延伸以一起具有圆形轮廓。
122.图19至21示出了使用上述衬底处理设备的温度控制部分8的对准操作。图19示出了铝板ap的位置相对于衬底支撑部分4的中心不对称的状态，图20示出了升高支撑杆以将铝板ap的下表面与室的上表面分离(即铝板ap的自对准)。图21示出了降低支撑杆以使铝板ap的下表面与室的上表面接触。
123.应该理解，这里描述的实施例应被认为仅仅是描述性的，而不是限制性的。每个实施例中的特征或方面的描述通常应被认为可用于其他实施例中的其他类似特征或方面。虽然已经参照附图描述了一个或多个实施例，但本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

技术特征：
1.一种制造衬底处理设备的方法，该方法包括：提供具有通孔的铝板；通过阳极氧化铝板形成温度控制部分；以及将温度控制部分布置在衬底支撑部分下方，其中温度控制部分布置成使得衬底支撑部分的支撑杆穿过通孔。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述温度控制部分期间，所述铝板被黑色阳极氧化。3.根据权利要求1所述的方法，其中，在布置所述温度控制部分期间，所述铝板由所述衬底处理设备的至少一个部件固定。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述铝板固定到所述支撑杆。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述衬底处理设备还包括：连接构件，其设置在所述衬底支撑部分的下表面上，其中，所述铝板通过连接构件固定到衬底支撑部分。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述衬底支撑部分配置为至少通过移动单元上下移动，并且所述铝板固定到移动单元。7.根据权利要求1所述的方法，其中，在布置所述温度控制部分期间，所述铝板可拆卸地安置在室上。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述铝板的下表面与所述室的上表面接触，并且铝板吸收的反应空间的辐射热通过室辐射到外部。9.根据权利要求8所述的方法，其中，在形成所述温度控制部分期间执行所述铝板的后处理，其中在后处理期间降低铝板的下表面的粗糙度。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述后处理包括研磨所述铝板的下表面。11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述衬底处理设备还包括：传热构件，其布置在所述铝板的下表面和所述室的上表面之间，其中由铝板吸收的反应空间的辐射热通过传热构件和室辐射到外部。12.根据权利要求7所述的方法，其中，其中形成有所述铝板的通孔的铝板的内周表面包括第一斜面。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述衬底支撑部分的支撑杆的至少一部分包括对应于所述第一斜面的第二斜面。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：执行所述温度控制部分的对准操作，同时所述支撑杆被升高，使得支撑杆的第二斜面与所述铝板的通孔的第一斜面相遇。15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：在所述对准操作期间，将所述温度控制部分对准成与所述支撑杆同轴。16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述对准操作包括：升高所述支撑杆以将所述铝板的下表面与所述室的上表面分离；以及降低支撑杆以使铝板的下表面与室的上表面接触。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述铝板包括：沿第一方向延伸以提供所述通孔的上板；在上板下方沿第一方向延伸的下板；以及延伸部分，其在不同于第一方向的第二方向上延伸，以将上板连接到下板。18.一种用于执行等离子体处理的衬底处理设备，该衬底处理设备包括：配置为支撑衬底的衬底支撑部分；配置为容纳衬底支撑部分的室；以及温度控制部分，其布置在衬底支撑部分下方，并配置为吸收在等离子体处理期间产生的室中的反应空间的辐射热。19.根据权利要求18所述的衬底处理设备，其中，所述温度控制部分包括黑色阳极氧化铝板。20.一种衬底处理方法，包括：通过将支撑杆定位在第一高度，将衬底装载到衬底支撑部分上；通过将支撑杆定位在第二高度，在衬底上执行处理；以及通过将支撑杆定位在第三高度，将支撑杆与布置在衬底支撑部分下方的温度控制部分对准。

技术总结
一种制造衬底处理设备的冷却装置的方法，包括：提供具有通孔的铝板；通过阳极氧化铝板形成温度控制部分；以及将温度控制部分布置在衬底支撑部分下方，其中温度控制部分布置成使得衬底支撑部分的支撑杆穿过通孔。得衬底支撑部分的支撑杆穿过通孔。得衬底支撑部分的支撑杆穿过通孔。


技术研发人员：田星训 B
受保护的技术使用者：ASMIP私人控股有限公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/9/26