[发明专利]基板处理设备

说明书

提供了一种冷却装置，该冷却装置能够通过使用涡流管来控制反应器特别是气体供应装置例如喷头的上部的温度。冷却装置可供应的冷却气体的温度低于加热到高温的气体供应装置的温度，从而容易地控制气体供应装置的温度。并提供一种包括该冷却装置的气体供应装置和包括该冷却装置的基板处理设备。

相关申请的交叉引用

本申请基于2019年12月04日在美国专利和商标局提交的美国专利申请号62/943661并且在35U.S.C.§119下要求其优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种基板处理设备，更具体地，涉及一种能够调节气体供应装置的温度的冷却装置。

背景技术

在用于进行高温处理的基板处理设备中，反应器主体特别是气体供应装置例如喷头的温度控制对于处理再现性和可靠性维护很重要。将设置有基板的加热块加热至或保持在高温下以进行基板处理。在这种状态下，周围部分也由于热辐射而被加热。特别是，位于靠近并面对加热块的喷头可由于热辐射而容易被加热。如果未适当控制引入处理气体的喷头的温度，则处理气体(例如源气体)在到达基板之前可能会溶解或特性可能发生变化，从而可能会导致基板处理的可靠性下降以及装置缺陷。此外，可能存在发生安全事故的风险，例如火灾或工作人员烧伤。为了解决上述问题，已经尝试了控制喷头温度的多种方法。当前使用的方法可以包括空气冷却方法，以通过将风扇安装在喷头上方来供应环境空气从而冷却喷头。然而，随着基板处理设备被加热到高温，环境空气由于来自加热室的热辐射也被加热，因此冷却效率可能根据基板处理设备的环境空气的温度而变化。此外，向喷头供应加热空气在冷却喷头和保持某个设定温度方面受到限制，并且随着处理温度升高，需要高效的风扇。

图1是示出在具有四个反应器的多反应器室中在约500℃的高温处理中每个反应器的气体供应装置例如喷头的温度的曲线图。

在图1中，通过使用盒式加热器和热电偶(TC)将每个喷头的加热温度设置为约220℃。然而，参考图1，可以看出，即使当没有向盒式加热器供电时，四个反应器的气体供应装置也都被加热到220℃以上，并且气体供应装置的温度未被控制。这表明，来自加热的加热块的辐射作用大于气体供应装置的温度的控制作用。在这种情况下，如上所述，对穿过气体供应装置的处理气体例如源气体和反应气体的控制可能是困难的，并且基板处理的可靠性可能劣化。

发明内容

本公开提供了一种用于解决上述问题的装置。特别地，提供了使用涡流管的冷却装置，用于控制反应器特别是气体供应装置例如喷头的上部的温度。

其他方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过实践本公开的所呈现的实施例而获知。

根据本公开实施例的一方面，提供了一种冷却装置，包括：气体压缩机，其配置为供应压缩气体；涡流管，其具有经由第一管路连接至气体压缩机的压缩气体注入孔、热空气排出孔和冷空气排出孔；至少一个入口，其通过第二管路连接到涡流管的冷空气排出孔；以及流体通道，通过至少一个入口引入的冷却气体在其中循环。

根据冷却装置的另一示例，涡流管可将由气体压缩机供应的压缩气体分离成冷空气和热空气，并且通过冷空气排出孔排出冷空气和通过热空气排出孔排出热空气。

根据冷却装置的另一示例，气体压缩机可包括气体供应器和流量控制器。

根据冷却装置的另一示例，流量控制器可控制从气体供应器经由第一管路向涡流管的压缩气体注入孔供应的气体的压力。

根据冷却装置的另一示例，随着由流量控制器向涡流管的压缩气体注入孔供应的气体的压力增加，通过冷空气排出孔排出的冷空气的温度可降低。

根据冷却装置的另一示例，涡流管还可包括连接至热空气排出孔的控制阀，并且控制阀可控制通过热空气排出孔排出的热空气的排出量。