申请日2013.08.22
公开(公告)日2016.05.25
IPC分类号C23C14/34; C23C14/35
摘要
本发明涉及冷却水处理装置和处理方法以及适用了该处理装置和处理方法的基板处理装置，尤其涉及在更换靶材时冷却水不会外漏的冷却水处理装置和冷却水处理方法以及适用了该冷却水处理装置的基板处理装置。本发明实施方式的冷却水处理装置，包括：冷却器，向被冷却体壳体供给和回收冷却水;冷却水供给管和冷却水回收管，分别连接所述被冷却体壳体与冷却器;空气流入体，有选择地向所述被冷却体壳体注入空气;冷却水排出器，当以排出模式工作时，为了中断向被冷却体壳体供给冷却水，将冷却水供给管转换连接成冷却水回收管而回收冷却水，并通过所述空气流入体向被冷却体壳体注入空气，以将残留在被冷却体壳体内部的冷却水向冷却水回收管排出。
权利要求书
1.一种冷却水处理装置，包括：
冷却器，向被冷却体壳体供给和回收冷却水;
冷却水供给管和冷却水回收管，分别连接所述被冷却体壳体与冷却器;
空气流入体，有选择地向所述被冷却体壳体注入空气;
冷却水排出器，当以排出模式工作时，为了中断向被冷却体壳体供给冷却水，将冷却水供给管转换连接到冷却水回收管而回收冷却水，并通过所述空气流入体向被冷却体壳体注入空气，以将残留在被冷却体壳体内部的冷却水向冷却水回收管排出。
2.如权利要求1所述的冷却水处理装置，其特征在于所述被冷却体壳体包含用于接收冷却水的流入端以及用于排出冷却水的流出端，所述冷却器包含向所述被冷却体壳体供给冷却水的供给端以及从所述被冷却体壳体回收冷却水的回收端。
3.如权利要求2所述的冷却水处理装置，其特征在于所述冷却水排出器包括：
冷却水转换管，连接在所述冷却水供给管与所述冷却水回收管之间;
第一阀门通路，连接所述冷却器的供给端与所述冷却体壳体的流入端;
通路转换阀，以用于有选择地形成直接连接所述冷却器的供给端与所述冷却器的回收端的第二阀门通路;
冷却水控制器，当以排出模式工作时，通过控制所述空气流入体来使得空气流入到磁铁模块壳体，并通过控制所述通路转换阀，阻断所述第一阀门通路并形成所述第二阀门通路。
4.如权利要求3所述的冷却水处理装置，其特征在于所述冷却水排出器还包括：冷却水检测传感器，位于冷却水回收管，用于检测是否有冷却水从所述被冷却体壳体排出。
5.如权利要求4所述的冷却水处理装置，其特征在于所述冷却水检测传感器设置在所述冷却水转换管和所述冷却水回收管的连接之处与被冷却体壳体之间。
6.如权利要求4所述的冷却水处理装置，其特征在于当未检测到冷却水时，所述冷却水控制器控制所述空气流入体以使空气流入到被冷却体壳体，并阻断所述第一阀门通路及第二阀门通路。
7.如权利要求3所述的冷却水处理装置，其特征在于所述通路转换阀包括：第一阀孔，连接在结合于冷却器的供给端的冷却水第一供给管;第二阀孔，连接在结合于被冷却体壳体的流入端的冷却水第二供给管;第三阀孔，连接在所述冷却水转换管的一侧端。
8.如权利要求3所述的冷却水处理装置，其特征在于所述空气流入体包括：
空气流入管，连接在所述被冷却体壳体的流入端与通路转换阀之间的冷却水供给管;
流量控制器，用于控制流进所述空气流入管的空气流入量;
空气流入止回阀，用于阻断从所述空气流入管至流量控制器的空气及冷却水的逆流。
9.如权利要求8所述的冷却水处理装置，其特征在于还包括：
压缩空气排出阀，设置在所述被冷却体壳体的流入端与所述空气流入止回阀之间，在排出模式时，向外部排出被冷却体壳体的空气;
冷却水回收止回阀，设置在所述冷却水转换管和冷却水回收管的连接之处与所述被冷却体壳体的流出端之间，在排出模式时，防止冷却水逆流到被冷却体壳体。
10.一种基板处理装置，包括：
腔室，具有内部空间;
基板支撑台，在所述内部空间内支撑基板;
靶材，与所述基板支撑台相对并相间隔而布置;
磁铁模块，设置在所述靶材的后方，用于产生磁力;
磁铁模块壳体，用于容置所述磁铁模块;
冷却水处理器，当以驱动模式工作时，向磁铁模块壳体供给冷却水，当以排出模式工作时，不经磁铁模块壳体而回收冷却水，同时向磁铁模块壳体注入空气，以用于排出残留在磁铁模块壳体内部的冷却水。
11.如权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于所述冷却水处理器包括：
冷却器，向所述磁铁模块壳体供给和回收冷却水;
冷却水供给管和冷却水回收管，连接所述磁铁模块壳体与冷却器;
空气流入体，有选择地向所述磁铁模块壳体注入空气;
冷却水排出器，当以排出模式工作时，为了中断向磁铁模块壳体供给冷却水，将冷却水供给管转换连接到冷却水回收管而回收冷却水，并通过所述空气流入体向磁铁模块壳体注入空气，以将残留在磁铁模块壳体内部的冷却水向冷却水回收管排出。
12.如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于所述磁铁模块壳体包含用于接收冷却水的流入端以及用于排出冷却水的流出端，所述冷却器包含向所述磁铁模块壳体供给冷却水的供给端以及从所述磁铁模块壳体回收冷却水的回收端。
13.如权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于所述冷却水排出器包括：
冷却水转换管，连接在所述冷却水供给管与所述冷却水回收管之间;
第一阀门通路，连接所述冷却器的供给端与所述磁铁模块壳体的流入端;
通路转换阀，以用于有选择地形成直接连接所述冷却器的供给端与所述冷却器的回收端的第二阀门通路;
冷却水控制器，当以排出模式工作时，通过控制所述空气流入体来使得空气流入到磁铁模块壳体，并通过控制所述通路转换阀，阻断所述第一阀门通路并形成所述第二阀门通路。
14.一种利用靶材向基板沉积膜的装置所使用的冷却水处理方法，包括如下步骤：
在所述靶材的后方设置容置有磁铁模块的磁铁模块壳体;
中断向所述磁铁模块壳体的内部供给冷却水;
向所述磁铁模块壳体的内部注入空气，以用于向外部排出残留在所述磁铁模块壳体的内部的冷却水;
检测是否有冷却水从所述磁铁模块壳体向外部排出;
当没有冷却水向外部排出时，停止向所述磁铁模块壳体的内部注入空气。
15.如权利要求14所述的冷却水处理方法，其特征在于中断冷却水供给的步骤为：
将供给至磁铁模块壳体的冷却水的供给路径转换连接成冷却水回收路径，从而中断向磁铁模块壳体供给冷却水。
16.如权利要求14所述的冷却水处理方法，其特征在于停止向所述磁铁模块壳体的内部注入空气的步骤之后，还包括如下步骤：
更换靶材;
重新开始向磁铁模块壳体的内部供给冷却水。
说明书
冷却水处理装置、方法及其基板处理装置
技术领域
本发明涉及冷却水处理装置和处理方法以及适用了该处理装置和处理方法的基板处理装置，尤其涉及在更换靶材时冷却水不会外漏的冷却水处理装置和冷却水处理方法以及适用了该冷却水处理装置的基板处理装置。
背景技术
在半导体装置的制造工艺中，薄膜的形成，尤其金属层的形成是通过如溅射(sputter)等物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition：以下称为PVD)方式和化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition：CVD)方式来形成。
对于溅射法而言，在沉积过程中，由于靶材表面的离子发生冲突而靶材产生高的热量。因此，在利用溅射法的薄膜形成工艺中，需要用于冷却靶材的冷却设备。而该种冷却设备是为了溅射装置的稳定驱动而结构上必不可少的设备。通常，冷却设备以冷却水(coolingwater)作为制冷剂，使之循环在位于靶材背面的磁铁模块壳体中，以此冷却靶材。
图1是示出了现有技术溅射装置的磁铁模块壳体的结构图。
参照图1，磁铁模块壳体20以能够被旋转驱动轴63所旋转的方式设置在由等离子状态的原子或分子所溅射之靶材30的上部，作为使旋转驱动轴63转动的动力源，设置有位于上部的电机60。并且在旋转驱动轴63上结合有轴承密封件，还设置有用于供应冷却水的冷却水供给管51和冷却水回收管52，其中所述冷却水用于冷却旋转驱动轴63的周围、磁铁模块壳体20的周围及靶材30。电机60所致的旋转驱动轴63的旋转运动使得磁铁模块21转动的同时产生均匀的磁力，从而等离子状态的原子或分子可均匀分布地溅射到靶材30上。并且，磁铁模块21本身产生的热量或由于反应而产生在靶材30上的热量，被冷却水供给管51所供给的冷却水得以冷却。此时，冷却水从磁铁模块壳体20的中央流向边缘，其供给压力为约2㎏/cm2～3㎏/cm2。
如上所述，溅射处理装置为了冷却而使得冷却水循环在位于靶材背面的磁铁模块壳体20的内部，以进行冷却。但是在更换靶材时，会发生被磁铁模块壳体20所包围的冷却水泄漏的问题。即，在执行一定时间的溅射工艺后，因靶材消耗而需要更换新的靶材，而为了更换靶材需要提升磁铁模块壳体20而开放腔室的上部，并从磁铁模块壳体20拆卸背板(backingplate)31。但是，从磁铁模块壳体20分离背板31的瞬间，位于磁铁模块壳体20内部空间里的冷却水会泄漏到外部。而泄露的冷却水会流到腔室的内部或清洗室的底部而引起污染。据此，迫切需要在更换靶材前可完全排放并除去磁铁模块壳体20内部的冷却水的方案。
现有技术文献：韩国公开特2001-0096337
发明内容
本发明的技术课题在于有效排放残留的冷却水。而且，本发明的技术课题在于使得腔室和清洗室不被冷却水污染。并且，本发明的技术课题在于从溅射装置更换靶材时使得冷却水不被泄漏到外部。
本发明的实施方式的冷却水处理装置，包括：冷却器，向被冷却体壳体供给和回收冷却水;冷却水供给管和冷却水回收管，分别连接所述被冷却体壳体与冷却器;空气流入体，有选择地向所述被冷却体壳体注入空气;冷却水排出器，当以排出模式工作时，为了中断向被冷却体壳体供给冷却水，将冷却水供给管转换连接成冷却水回收管而回收冷却水，并通过所述空气流入体向被冷却体壳体注入空气，以将残留在被冷却体壳体内部的冷却水向冷却水回收管排出。
并且，冷却水排出器包括：冷却水转换管，连接在所述冷却水供给管与所述冷却水回收管之间;第一阀门通路，连接所述冷却器的供给端与所述冷却体壳体的流入端;通路转换阀，以用于有选择地形成直接连接所述冷却器的供给端与冷却器的回收端的第二阀门通路;冷却水控制器，当以排出模式工作时，通过控制所述空气流入体来使得空气流入到磁铁模块壳体，并通过控制所述通路转换阀，阻断所述第一阀门通路并形成所述第二阀门通路。
而且，所述冷却水排出器还包括冷却水检测传感器，位于冷却水回收管，用于检测是否有冷却水从所述被冷却体壳体排出。而所述冷却水检测传感器设置在所述冷却水转换管和所述冷却水回收管的连接之处与被冷却体壳体之间。
并且，空气流入体包括：空气流入管，连接在所述被冷却体壳体的流入端与通路转换阀之间的冷却水供给管;流量控制器，用于控制流进所述空气流入管的空气流入量;空气流入止回阀，用于阻断从所述空气流入管至流量控制器的空气及冷却水的逆流。
而且，还包括：压缩空气排出阀，设置在所述被冷却体壳体的流入端与所述空气流入止回阀之间，在排出模式时，向外部排出被冷却体壳体的空气;冷却水回收止回阀，设置在所述冷却水转换管和冷却水回收管的连接之处与所述被冷却体壳体的流出端之间，在排出模式时，防止冷却水逆流到被冷却体壳体。
并且，本发明实施方式的基板处理装置，包括：腔室，具有内部空间;基板支撑台，在所述内部空间内支撑基板;靶材，与所述基板支撑台相对并相间隔而布置;磁铁模块，设置在所述靶材的后方，用于产生磁力;磁铁模块壳体，用于容置所述磁铁模块;冷却水处理器，当以驱动模式工作时，向磁铁模块壳体供给冷却水，当以排出模式工作时，不经磁铁模块壳体而回收冷却水，同时向磁铁模块壳体注入空气，以用于排出残留在磁铁模块壳体内部的冷却水。
而且，利用靶材向基板沉积膜的装置所使用的冷却水处理方法，包括如下步骤：在所述靶材的后方设置容置有磁铁模块的磁铁模块壳体;中断向所述磁铁模块壳体的内部供给冷却水;向所述磁铁模块壳体的内部注入空气，以用于向外部排出残留在所述磁铁模块壳体的内部的冷却水;检测是否有冷却水从所述磁铁模块壳体向外部排出;当没有冷却水向外部排出时，停止向所述磁铁模块壳体的内部注入空气。
并且，中断冷却水供给的步骤为：将供给至磁铁模块壳体的冷却水的供给路径转换连接成冷却水回收路径，从而中断向磁铁模块壳体供给冷却水。而且，停止向磁铁模块壳体的内部注入空气的步骤之后，还包括如下步骤：更换靶材;重新开始向磁铁模块壳体的内部供给冷却水。
根据本发明的实施方式，可无外部泄漏地有效排放残留在壳体里的冷却水。而且，根据本发明的实施方式，由于解决了冷却水外部泄漏的问题，从而能够防止对腔室及清洗室的污染。并且，根据本发明的实施方式，可在更换溅射装置的靶材时容易进行冷却水排出，因此能够缩短靶材更换时间。