CN106796882A - 等离子体处理装置用制冷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种等离子体处理装置用制冷装置，即使在工作对象的等离子体处理装置中的成为目标的试样的表面积大、兼作为试样台的下部电极是大型结构的情况下也能够进行高精度地保温控制，并能够将试样以所要求的精度均匀地进行蚀刻。在该制冷装置中，在将包括加热装置的制冷剂循环所连接的等离子体处理装置(400)应用的结构中，以能够形成分支的方式将制冷剂流路附设在下部电极(403)，该下部电极(403)兼作为应对试样(404)的表面积大的情况的大型试样台，在连接于制冷剂循环的下部电极制冷剂管的对下部电极(403)进行保温的保温部的制冷剂流路附近设置温度传感器，针对温度传感器检测的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，将基于PID运算的结果生成的加热调整控制信号发送到加热装置，进行使下部电极制冷剂管制冷剂检测温度变成设定温度的反馈控制。

Description

等离子体处理装置用制冷装置
技术领域
本发明涉及一种制冷装置，其在冷却用的制冷循环和加热用的包含加热装置的制冷剂循环中共用作为热交换器的蒸发器，具有根据由使用者设定的设定温度和制冷剂循环所连接的工作对象(顾客装置)的工作对象温度的温差，用控制装置来控制制冷循环的电动式压缩机的转数、制冷剂循环中的制冷剂罐所连接的泵的制冷剂流量、及加热装置的加热温度来对工作对象进行保温的功能，详细而言，本发明涉及一种将等离子体处理装置适用于工作对象的等离子体处理装置用制冷装置，所述等离子体处理装置进行用于对成为目标的试样进行蚀刻的等离子体处理。
背景技术
在现有技术中，在通常的制冷装置中具有如下的回路结构，即，通过冷却用的制冷循环和加热用的制冷剂循环使制冷剂在管内循环，并使成为保温对象的负载的工作对象接入到制冷剂循环的局部。制冷循环成为如下回路结构的一次温度调整回路，即，通过电动式压缩机将制冷剂气体压缩成高压气体并输送到排出侧的冷凝器，在冷凝器中将高压气体冷凝并经由减压机构的膨胀阀使其减压，然后输送到蒸发器，在蒸发器中使减压后的低压的气液混合状态的制冷剂蒸发并使其吸入到压缩机的吸入侧，由此再次重复进行压缩。制冷剂循环构成为如下回路结构的二次温度调整回路，即，与制冷循环共用蒸发器，将低压的液体状态的制冷液用制冷剂罐回收并储存，并且将通过安装在制冷剂罐的加热装置(加热器)进行适当加热后的制冷液经由工作对象返回到蒸发器。
在此，制冷循环所包括的压缩机的转数、制冷剂循环所包括的加热装置的加热温度及制冷剂罐所连接的泵的制冷剂流量，利用面向使用者提供对规定的温度范围(例如-20℃～60℃)内的选择性的温度进行设定的控制装置，根据设定温度与工作对象温度的温差来进行控制。在制冷循环和制冷剂循环中分别设置有温度传感器，由设置在比制冷剂循环的泵更靠近工作对象的位置的温度传感器来检测工作对象温度。
在控制装置中，根据初始的设定温度与工作对象温度的温差来进行不同的工作模式的控制。例如，在设定温度比工作对象温度高得多的温差(例如，超过10℃)的高温设定时，由于不需要制冷循环的冷却功能，所以以将压缩机的转数抑制得低并将制冷剂循环的加热装置的加热温度设定得高来使温差消除的方式，实施使加热功能优先的工作模式。此外，在设定温度比工作对象温度低得多的温差(例如，超过10℃)的低温设定时，由于不需要制冷剂循环的加热装置的加热功能，所以以不进行加热装置的加热设定而将制冷循环的压缩机的转数设定得高来使温差消除的方式，实施使冷却功能优先的工作模式。进而，在设定温度与工作对象温度接近而温差(例如，5℃～10℃)小的保温设定时(包括持续实施上述的使加热功能优先的工作模式、使冷却功能优先的工作模式而温差减小的情况、最初就没有初始温差的情况)，实施加热装置的加热功能和制冷循环的冷却功能这两者，具体而言为了消除温差以使压缩机的转数从规定值进行一些增减变化，或者使加热装置的加热从规定值进行一些增减变化的方式，实施进行加热功能、冷却功能这两者的工作模式。
此外，作为与像这样的制冷装置对工作对象的保温功能相关的公知技术，例如可举出能够跨越宽的温度范围而稳定地运行并能够高精度地控制冷却剂的温度的“制冷装置”(参照专利文献1)、不需要大型的加热器且能够高精度地控制冷却剂的温度的“制冷装置”(参照专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-75919号公报；
专利文献2：日本特开2008-75920号公报。
发明内容
发明要解决的课题
然而，上述的公知的制冷装置对工作对象的保温功能在各种领域中的应用正在进行研究，例如通过提高制冷剂循环中的加热装置的加热功能，从而能做成使保温上限温度上升了的规格(例如80℃左右的规格)，在这样的情况下能够将工作对象设为半导体制造装置，可以应用于半导体蚀刻工序。
具体而言，作为半导体制造装置的一个例子能够例示以下规格，设想应用于等离子体处理装置的情况，该等离子体处理装置为了对成为目标的试样的半导体晶片在半导体蚀刻工序中进行蚀刻而进行等离子体处理，在这种情况下使制冷剂管附设在兼作为试样台的下部电极并与制冷剂循环连接，基于温度传感器检测等离子体处理装置的制冷剂排出侧的制冷剂温度的结果，控制装置在-20℃～80℃的温度范围中基于制冷剂的返回温度进行加热装置中的加热程度的反馈控制、使以加热程度表示的热负载信息反映到制冷循环的电动式压缩机的转数控制、和将热负载信息反映到制冷剂循环的制冷剂罐所连接的泵的制冷剂流量控制，检测进入控制系统的指令值、干扰以消除影响的方式进行前馈控制。
像这样的规格的等离子体处理装置用制冷装置是能够应用上述的专利文献1、专利文献2所记载的技术来构筑的装置，但是在试样像一般的半导体晶片那样表面积不是很大的情况下，兼作为试样台的下部电极也为同等程度的大小即可，因此制冷剂管附设在等离子体处理装置内的下部电极并且与制冷剂循环连接的下部电极制冷剂管的长度也比较短，即使有在等离子体处理的影响下由热负载导致的温度变化，热负载变化的传递也不会太延迟，能够以较高的精度得到作为等离子体处理装置的制冷剂排出侧的制冷剂温度而检测出的工作对象温度，所以通过在控制装置中进行反馈控制和前馈控制而能高精度地进行下部电极的保温控制，从而能够通过下部电极的保温控制使等离子体基本均匀地生成而能够进行高精度地蚀刻。
然而，在试样是例如玻璃基板类的平板显示器(FPD)时那样表面积大、兼作为试样台的下部电极也大型化的情况下，制冷剂管附设在等离子体处理装置内的下部电极并与制冷剂循环连接的下部电极制冷剂管的长度相当地长，当有在等离子体处理的影响下由热负载导致的温度变化时，由于热负载变化的传递会延迟，所以难以以较高精度得到作为等离子体处理装置的制冷剂排出侧的制冷剂温度而检测出的工作对象温度，因此即使在控制装置中进行反馈控制及前馈控制，也不会高精度地进行下部电极的保温控制，结果有在等离子体的生成中产生不均而不能将试样以所要求的精度进行蚀刻的问题。
本发明是为了解决这样的问题而提出的，其技术课题在于提供一种等离子体处理装置用制冷装置，即使在工作对象的等离子体处理装置中的成为目标的试样的表面积大、兼作为试样台的下部电极是大型的情况下，也能够进行高精度地保温控制，能够均匀地以所要求的精度对试样进行均匀地蚀刻。
用于解决课题的方案
为了解决上述技术课题，本发明的基本结构之一是一种等离子体处理装置用制冷装置，其在冷却用的制冷循环和加热用的包含加热装置的制冷剂循环中共用作为热交换器的蒸发器，具有根据由使用者设定的设定温度和该制冷剂循环所连接的工作对象的工作对象温度的温差，用控制装置控制该制冷循环的电动式压缩机的转数、该制冷剂循环中的制冷剂罐所连接的泵的制冷剂流量、以及该加热装置的加热温度来对工作对象进行保温的功能，并且该制冷装置将等离子体处理装置适用于该工作对象，所述等离子体处理装置为了对成为目标的试样进行蚀刻而进行等离子体处理，所述等离子体处理装置用制冷装置的特征在于，
等离子体处理装置在真空容器内包括：
下部电极，其兼作为与试样的表面积大的情况对应的大型的试样台而载置该试样；
下部电极制冷剂管，其包含保温部并与制冷剂循环连接，保温部以能够使制冷剂流路形成分支的方式附设在下部电极载置试样一侧的相反侧的面，对该下部电极进行保温；
下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器，其设置在下部电极制冷剂管的保温部的制冷剂流路附近，将检测该下部电极制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示工作对象温度的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度而输出，
此外还包括：
上部电极，其与下部电极相向并配置在真空容器内，并且整体地具有盖部；
上部电极制冷剂管，其附设在上部电极并与制冷剂循环连接，上部电极制冷剂管包括对该上部电极进行保温的保温部；
真空容器制冷剂管，其附设在真空容器壁部且与制冷剂循环连接，并且包括对该真空容器的壁部进行保温的保温部；
上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器，其设置在上部电极制冷剂管的保温部的制冷剂流路附近，将检测该上部电极制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示工作对象温度的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度而输出；
真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器，其设置在真空容器制冷剂管的保温部的制冷剂流路附近，将检测该真空容器制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示工作对象温度的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度而输出，
制冷剂循环包括：
工作对象吸入侧温度传感器，其设置在等离子体处理装置的制冷剂吸入侧，将检测制冷剂返回温度的结果作为制冷剂返回检测温度而输出；
工作对象排出侧温度传感器，其设置在等离子体处理装置的制冷剂排出侧，将检测制冷剂排出温度的结果作为制冷剂排出检测温度而输出，
控制装置进行第1反馈控制并且进行第2反馈控制或者进行第3反馈控制，在第1反馈控制中，控制装置对下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，基于PID运算结果生成用于对加热装置的加热程度进行调整控制的加热调整控制信号并发送到该加热装置，以使该下部电极制冷剂管制冷剂检测温度变成设定温度；在第2反馈控制中，控制装置为了使工作对象吸入侧温度传感器检测的制冷剂返回检测温度变成该设定值，基于对该下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的该下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、对上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、和对真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果，分别生成用于调整控制该加热装置的加热程度的加热调整控制信号并发送到该加热装置，在第3反馈控制中，控制装置为了使工作对象排出侧温度传感器检测的制冷剂排出检测温度变成该设定值，基于对该下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的该下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、对上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、和对真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果，分别生成的用于调整控制该加热装置的加热程度的加热调整控制信号并发送到该加热装置。
发明效果
根据本发明的等离子体处理装置用制冷装置，利用上述结构，即使在工作对象的等离子体处理装置中的试样是平板显示器(FPD)时那样表面积大并且兼作为试样台的下部电极是大型的情况下，也能够高精度地进行保温控制，能够使试样均匀地所要求的精度进行均匀地蚀刻。上述以外的课题、结构及效果通过以下的实施方式的说明就更清楚了。
附图说明
图1是将本发明的实施例的可以应用于等离子体处理装置的制冷装置的基本结构，与制冷剂循环中的对工作对象的连接及制冷循环中的对冷凝器进行冷却的冷却装置一起表示的整体的概略图。
图2是示出成为图1所示的制冷装置的工作对象的等离子体处理装置的概略结构的图。
图3是示出成为图2所示的等离子体处理装置的保温对象的各部分的保温部和制冷剂循环中的管道的连接处的概略结构的图。
图4是例示将图3中说明的等离子体处理装置的各部分的保温部连接于制冷剂循环时需要的按系统区分的制冷剂循环的概略结构的图。
具体实施方式
以下举出实施例并参照附图对本发明的等离子体处理装置用制冷装置详细地进行说明。
[实施例]
图1是将本发明的实施例的可以应用于等离子体处理装置的制冷装置的基本结构，与制冷剂循环200中的对工作对象W的连接和制冷循环100中的对冷凝器103进行冷却的冷却装置300一起表示的整体的概略图。
参照图1，该制冷装置将成为保温对象的各种装置作为工作对象W，具有使用者(用户)在规定的温度范围(例如，-20℃～130℃)内选择性地设定温度来进行保温的功能，在这一方面与现有技术相同。在此，制冷装置包括：冷却用的制冷循环100；加热用的制冷剂循环200，其共用制冷循环100所具有的蒸发器(热交换器)101；以及控制装置，其由包括CPU、ROM、RAM、IO等的机器控制单元105构成，所述控制装置将接入到制冷剂循环200中而成为保温对象的各种装置(负载)作为工作对象W，面向使用者在规定的温度范围内提供选择性的温度设定，并且根据由使用者通过未图示的面向使用者的操作部设定的设定温度、与由设置在靠近制冷剂循环200的工作对象W侧的位置的第1温度传感器T1检测的工作对象温度的温差，对制冷循环100所包括的电动式压缩机102的转数以及用于对制冷剂循环200所包括的制冷剂进行加热的加热装置(加热器)202的加热温度进行控制，所述制冷装置具有通过制冷循环100和制冷剂循环200使制冷剂在管内循环从而对工作对象W进行保温的功能。
此外，这里的用于检测工作对象温度的第1温度传感器T1设置在制冷剂循环200所包括的从加热装置202抽出制冷剂的泵203的制冷剂排出侧，且设置在靠近工作对象W的制冷剂流入侧，所述第1温度传感器T1检测制冷剂循环侧的制冷剂温度并将其传送到机器控制单元105，但是除此之外，也可以将来自第4温度传感器T4的制冷剂检测温度输入到机器控制单元105，一起使用两个检测结果来检测工作对象温度，所述第4温度传感器T4设置在蒸发器101的制冷剂吸入侧并且靠近工作对象W的制冷剂流出侧。关于此处的第1温度传感器T1及第4温度传感器T4，由于要求高的温度检测精度，所以优选采用Pt传感器，该Pt传感器使用了铂测温电阻体。
其中，制冷循环100是如下回路结构的一次温度调整回路，即，通过电动式压缩机102将制冷剂的气体压缩成高压气体并输送到排出侧的冷凝器103，在冷凝器103中对高压气体进行冷凝并经由减压机构的膨胀阀104使其减压，然后输送到蒸发器101，在蒸发器101中使减压后的低压气体蒸发并使其吸入到电动式压缩机102的吸入侧，由此再次重复进行压缩。此外，在此配备有如下结构的冷却装置300，即，对冷凝器103以折返的方式连接管道，导入冷却水并在冷凝器103内冷却，然后经由设置在出口侧的管的阀V7返回到外部，在压力开关PSW接通的状态下，根据由连接在冷凝器103的排出侧的压力传感器P2检测的结果来控制阀V7的开闭，控制在管道内流动的冷却水的流量。另外，设置在阀V7的吸入侧的阀V6是排水用的阀。此外，在此说明的冷却装置300对冷凝器103的冷却功能也可以设为使用冷却风扇以冷风进行冷却的结构。
制冷剂循环200是如下回路结构的二次温度调整回路，即，共用制冷循环100的蒸发器101，用制冷剂罐201回收并储存制冷液，并且用安装在制冷剂罐201的加热装置202对制冷液进行适当加热或者不进行加热而利用泵203使从加热装置202吸入的制冷液经由工作对象W返回到蒸发器101。
此外，与机器控制单元105连接的加热控制装置207根据设定温度与由第1温度传感器T1检测的工作对象温度的温差受到来自机器控制单元105的控制，从而控制加热装置202的加热温度。
进而，在泵203的制冷液的流出侧的管道设置有流量检测传感器204，由该流量检测传感器204检测的制冷液的流量被输入到机器控制单元105来进行流量显示，根据该值利用手动阀对制冷液的吸入量进行调整，使得以恰当的流量来使用。由此，在制冷剂罐201内，制冷液通过逻辑电路(LG)大体上保持为固定量。
除此以外，在蒸发器101的制冷剂排出侧的管道设置的阀V1和在与制冷剂罐201连接的管道设置的阀V2与共同的管道连接，并连接到排液处理用的排液装置D而用于排液。另外，在工作对象W的制冷液的流入侧的管道设置的阀V3和在流出侧的管道设置的阀V4主要用于防止在将工作对象W与制冷剂循环200的局部进行管道连接时的制冷液泄漏。
以上说明的制冷装置的详细结构与现有产品是相同的，在以下的方面相同，通过机器控制单元105根据初始的设定温度与工作对象温度的温差进行不同的工作模式的控制，在是设定温度比工作对象温度高得多的温差(例如超过10℃)的高温设定时，由于不需要制冷循环100的冷却功能，所以实施加热功能优先的工作模式，将电动式压缩机102的转数抑制得低、将制冷剂循环200的加热装置202的加热温度设定得高来使温差消除，在是设定温度比工作对象温度低得多的温差(例如超过10℃)的低温设定时，由于不需要制冷剂循环200的加热装置202的加热功能，所以实施冷却功能优先的工作模式，不进行加热装置202的加热设定，将制冷循环100的电动式压缩机102的转数设定得高来使温差消除。
关于其它的功能结构由本申请人作为日本特愿2014-033013(专利5721875)而提出，其涉及对以下结构和功能进行改善的技术，在设定温度接近于工作对象温度的温差(例如5℃～10℃)小的保温设定时，特别是在制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧与制冷剂排出侧的制冷剂基本没有温差的状态下，尽管不需要将制冷剂流过蒸发器101，但是压缩机102仍继续工作。
本发明的主旨涉及使后述的等离子体处理装置应用于图1所示的制冷装置的工作对象W的功能结构，但是在该说明之前，为了有助于本发明的理解，对上述的电动式压缩机102的负载对策技术进行说明。
具体而言，在该制冷装置中第1个特征在于，包括检测制冷剂温度的第2温度传感器T2，其设置在制冷剂循环200的蒸发器101的制冷剂排出侧，且相对于加热装置202设置在制冷剂流入的稍前侧，在设定温度与工作对象温度的温差(例如5℃～10℃)小的保温设定时，机器控制单元105对由第2温度传感器T2检测的制冷剂循环侧制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，机器控制单元105将基于上述的PID运算的结果生成的用于驱动电动式压缩机102的逆变器107输出驱动控制信号输出，根据工作对象温度将电动式压缩机102的压缩机转数控制在固定的范围内。此外，对此处的第2温度传感器T2，由于要求高的温度检测精度，所以也采用Pt传感器，该Pt传感器使用了白金测温电阻体。
根据上述功能结构，可得到如下功能，即，即使在设定温度与工作对象温度的温差小、且在制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧与制冷剂排出侧几乎没有温差的情况下，也会使电动式压缩机102不过载地运转，并适当地保持流入到蒸发器101的制冷剂量，稳定地进行保温工作。
此外，在上述制冷装置中第2个特征在于，包括第1电子膨胀阀EV1，其接入到制冷循环100中的蒸发器101的制冷剂吸入侧，被第1步进电机SM1所驱动，机器控制单元105对由第1温度传感器T1检测的工作对象温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，机器控制单元105通过基于上述PID运算的结果生成的脉冲信号来驱动第1步进电机SM1，由此控制第1电子控制阀EV1的开闭来控制制冷剂流量。
根据上述的功能结构，除了上述的对电动式压缩机102的转数控制以外，还能够在制冷循环100中对另外吸入到蒸发器101的制冷剂量另行进行适当的控制，因此可得到更稳定地进行保温工作的功能。此外，在机器控制单元105中，优选基于由第1温度传感器T1和上述的第4温度传感器T4(在制冷剂循环200中的蒸发器101的制冷剂吸入侧且相对于工作对象W的制冷剂流出侧设置，检测制冷剂温度)检测的制冷剂温度的差值，计算工作对象W侧的热负载量，使用热负载量的计算结果对基于由第2温度传感器T2检测的制冷剂温度进行PID运算的结果进行校正，然后进行用于提高第1电子膨胀阀EV1的开度控制的响应性的前馈控制(对热输入的前馈控制)。如果添加上述的功能结构，就能够根据制冷循环100中的工作对象W侧的热负载量准确地进行制冷剂流量的控制。
进而，在上述制冷装置中第3个特征在于，包括第3温度传感器T3和制冷剂旁路用的第1旁路流路108，所述第3温度传感器T3在电动式压缩机102的制冷剂吸入侧、蒸发器101的制冷剂排出侧且相对于冷凝器103的制冷剂排出侧设置，用于检测制冷循环100中的制冷剂温度，所述第1旁路流路108将在蒸发器101的制冷剂吸入侧且比第1电子膨胀阀EV1更靠近制冷循环100所包括的冷凝器103侧的位置处、与蒸发器101的制冷剂排出侧连接起来，并且被接入由第2步进电机SM2驱动的第2电子膨胀阀EV2，机器控制单元105对由第3温度传感器T3检测的制冷循环侧的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，机器控制单元105通过基于上述的PID运算的结果生成的脉冲信号对第2步进电机SM2进行驱动，从而控制第2电子膨胀阀EV2的开闭来控制第1旁路流路108中的制冷剂流量。此外，由于此处的第3温度传感器T3不要求第2温度传感器T2那种程度的高的检测精度，所以考虑到制造成本，优选使用一般的使用了热电偶的热电偶传感器。根据上述的功能结构，除了上述的电动式压缩机102的转数控制、吸入到蒸发器101的制冷剂量的控制以外，还能够在制冷循环100中对使用了第1旁路流路108的制冷剂的旁路流量另行控制，因此能够更精细地控制制冷剂向蒸发器101的流入量，显著提高保温工作的功能。
除此之外，在上述制冷装置中第4个特征在于，包括压力传感器P1和制冷剂旁路用的第2旁路流路109，所述压力传感器P1设置在制冷循环100中的电动式压缩机102的制冷剂吸入侧，对制冷剂压力进行检测，所述制冷剂旁路用的第2旁路流路109将比第1电子膨胀阀EV1更靠近蒸发器101的制冷剂吸入侧的位置处和电动式压缩机102的制冷剂排出侧连接起来，并且被接入有由第3步进电机SM3驱动的第3电子膨胀阀EV3，机器控制单元105对由压力传感器P1检测的制冷剂压力进行包括比例、积分、微分的PID运算，机器控制单元105通过基于上述的PID运算的结果生成的脉冲信号对第3步进电机SM3进行驱动，从而控制第3电子膨胀阀EV3的开闭来控制第2旁路流路109中的制冷剂流量。
根据这样的功能结构，除了上述的电动式压缩机102的转数控制、吸入到蒸发器101的制冷剂量的控制、使用了第1旁路流路108的制冷剂的旁路流量的控制以外，还能够在制冷循环100中对使用了第2旁路流路109的制冷剂的旁路流量另行控制，因此能够极精细地控制制冷剂向蒸发器101的流入量，保温工作的功能变得极其良好。此外，此处的第2旁路流路109用于防止在冷却负载小的情况下制冷剂不完全汽化而以液体状态被吸入到电动式压缩机102，通过使高温、高压状态的制冷剂气体(热气体)旁路，从而发挥使冷却量降低的热气体旁路回路的作用。另外，在像此处的制冷循环100那样包括制冷剂旁路用的第2旁路流路109的情况下，优选通过机器控制单元105对由上述的第3温度传感器T3(在制冷循环100中的电动式压缩机102的制冷剂吸入侧且相对于冷凝器103的制冷剂排出侧设置，检测制冷剂温度)检测的制冷剂温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，通过基于PID运算的结果生成的脉冲信号驱动第3步进电机SM3，从而控制第3电子膨胀阀EV3的开闭，并且将为了将第3电子膨胀阀EV3的开度保持为规定量而生成的驱动控制信号对用于驱动电动式压缩机102的逆变器107输出，根据工作对象温度将电动式压缩机102的压缩机转数控制在固定的范围内。如果添加上述的功能结构，则根据制冷循环100中的热负载高精度地实施电动式压缩机102的压缩机转数控制，因此会以更高的可靠性进行制冷循环100中的制冷剂流量的控制。
然而，关于第4个特征，在由机器控制单元105进行PID运算时，用近似曲线进行置换而计算出与由压力传感器P1检测的制冷剂压力对应的制冷循环100侧的制冷剂饱和温度，通过使用者的设定变更将计算出的制冷循环100侧的制冷剂温度从设定温度降低规定的温度范围(例如-4℃～-50℃)的量而相对于初始的设定温度进行自动温度设定控制，作为上述的自动温度设定控制，可以对第3电子膨胀阀EV3进行开闭控制来控制第2旁路流路109中的制冷剂流量。此外，此处的与制冷剂压力对应的制冷剂饱和温度的近似曲线可以作为表格形式的变换值预先储存在机器控制单元105所包括的ROM等中，并能够由CPU等读取。
根据上述的功能结构，在设定温度与工作对象温度接近的温差(例如，5℃～10℃)小的保温设定时，根据使用者的设定变更进行的自动温度设定控制是与上述的机器控制单元105中的电动式压缩机102的压缩机转数的PID运算结果的控制、对第2电子膨胀阀EV2进行开闭控制的第1旁路流路108中的PID运算结果的制冷剂流量的控制、和对第3电子膨胀阀EV3进行开闭控制的第2旁路流路109中的PID运算结果的制冷剂流量的控制相独立的功能，但是可以使它们组合起来进行控制。在这样的情况下，特别是能够从电动式压缩机102的高压排出侧经由第2旁路流路109并对第3电子膨胀阀EV3进行开闭控制而使制冷剂高效地流入到蒸发器101的制冷剂吸入侧，因此在产生需要对工作对象W进行骤冷的事态的情况下，能够单独提高制冷循环100中的制冷功能，其结果作为面向用户的功能能够以前所未有的高效率对工作对象W进行冷却。
在以上说明的上述制冷装置的详细结构中，对于冷却装置300、制冷剂循环200或者控制装置都能够进行各种变更，例如构成控制装置的机器控制单元105可以由单个印刷电路板(PCB)构成，或者也可以采用功能分开的2块以上的电路板的结构，因此本发明的制冷装置不限定于公开的制冷装置。
然而，在使等离子体处理装置应用于上述制冷装置中的工作对象W的功能结构的情况下，前提是采用通过增设制冷剂循环200的加热装置202等来提高加热功能由此使保温上限温度上升的规格(例如超过100℃的保温上限温度130℃程度的规格)，其技术要点在于基于与等离子体处理装置中成为保温对象的各部分的系统数量相应地分支的管道中循环流动的制冷剂的温度的检测结果，机器控制单元105对各系统的制冷剂循环200中的加热装置202的加热程度进行反馈控制，对作为等离子体处理装置的保温对象的各部分进行保温控制。此外，需要使以各系统的制冷剂循环200中的加热装置202的加热程度表示的热负载信息反映到制冷循环100的电动式压缩机102的旋转控制来进行前馈控制的功能，但是如果对制冷循环100侧的电动式压缩机102的负载对策的功能结构在成本上有制约等的话，则采用简化的结构也可。例如关于图1所示的制冷循环100中的第1旁路流路108、第2旁路流路109的功能结构，也可以是不具有这些的结构。
图2是示出成为上述制冷装置的工作对象W的等离子体处理装置400的概略结构的图。
参照图2，该等离子体处理装置400为了对成为目标的试样404进行蚀刻而进行等离子体处理，因此在本实施例中设想应用于试样404为像玻璃基板类的平板显示器(FPD)时那样表面积大的情况，在真空容器(腔室)401内包括：下部电极(阴极电极)403，其对应上述情况兼作为大型试样台而载置试样404，并且与盖部结合；下部电极制冷剂管，其在图2中简略示出，其包含保温部并与制冷剂循环200连接，所述保温部以能够使制冷剂流路形成分支的方式设置在下部电极403载置试料404的一侧的相反侧的面，对下部电极403进行保温；下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器，其在图中简略示出，其设置在下部电极制冷剂管的保温部附近并将检测下部电极制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示工作对象温度的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度而输出；上部电极(阳极电极)402，其被配置成与下部电极403相向，并且整体地具有盖部；上部电极制冷剂管，其在图中简略示出，其以包括盖部的方式附设在上部电极402并与制冷剂循环200连接，所述上部电极制冷剂管包括对上部电极402进行保温的保温部；上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器，其在图中简略示出，其设置在上部电极用制冷剂管的附近并将检测上部电极制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示工作对象温度的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度而输出，除此之外，在真空容器401的壁部附设有真空容器制冷剂管，其在图2中简略示出，其与制冷剂循环200连接并包括对真空容器401的壁部进行保温的保温部，并且在该真空容器制冷剂管的保温部附近设置有真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器，其将检测真空容器制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示工作对象温度的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度而输出。
此外，在真空容器401设有用于导入蚀刻用的活性气体(反应性气体)的气体吸入口401a，上部电极402通过向外部延伸的盖部包括接地(GND)，并经由射频(RF)振荡器405及隔直流电容器406并通过下部电极403的向外部延伸的盖部对下部电极403进行环状地电连接。进而，在与真空容器401的气体吸入口401a相向的壁部的规定位置设置的窗口附近设置发光检测器407，将蚀刻用的反应性气体从气体吸入口401a导入到真空容器401内，通过在上部电极402和下部电极403之间的未图示的电源以射频施加高电压而赋予规定的电位差，在此状态下使反应性气体电离而使蚀刻用的等离子体生成，并能够监视在通过等离子体处理而进行蚀刻时的发光状态。
此外，在通过等离子体处理将活性气体电离的状态下，活性气体的正离子被阴极电极的下部电极403向试样404吸引而对蚀刻供给，但是电子作各种运动，除了朝向试样404之外，还有通过上部电极402而接地的部分，也有相当的部分通过下部电极403并作为电荷蓄电被供给到隔直流电容器406中而被存储。
此处的等离子体处理装置400的情况能够进行第1反馈控制(也可以称为外部控制)，即，在载置试样404的下部电极403以能够将下部电极制冷剂管的制冷剂流路形成分支的方式形成有对下部电极403进行保温的保温部，该下部电极制冷剂管与制冷剂循环200连接，由设置在保温部附近的下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器对下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行检测，并将检测的温度传送到构成控制装置的机器控制单元105，因此通过机器控制单元105对来自下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，并基于PID运算结果生成用于对加热装置202的加热程度进行调整控制的加热调整控制信号而传送到机器控制单元105，机器控制单元105将加热调整控制信号发送到加热装置202，由此下部电极制冷剂管制冷剂检测温度变成设定温度。
如果具有这样的第1反馈控制功能，则即使在等离子体处理装置400中的试样404为像平板显示器(FPD)时那样表面积大、兼作为试样台的下部电极403为大型结构、包括对下部电极403进行保温的保温部的下部电极制冷剂管的长度相当地长、在等离子体处理的影响下由热负载导致温度变化的情况下，也迅速进行热负载变化的传递的检测并基于检测结果由机器控制单元105进行向加热装置202的加热程度的反馈控制，并且基于以该加热程度表示的热负载信息进行前馈控制，以反映到经由逆变器107的制冷循环100的电动式压缩机102的转数控制和经由逆变器206的制冷剂循环200的与制冷剂罐201连接的泵203的制冷剂流量控制，由此能够对下部电极403进行高精度地保温控制，结果能够使试样404均匀地以所要求的精度进行均匀地蚀刻。由此，也会通过检测等离子体处理装置400的制冷剂排出侧的制冷剂温度的第4温度传感器T4以高精度得到工作对象温度。此外，此处的制冷剂循环200中的第4温度传感器T4设置在等离子体处理装置400的制冷剂排出侧，作为工作对象排出侧温度传感器，发挥将检测制冷剂排出温度的结果作为制冷剂排出检测温度输出的功能。
此外，在实用上如果下部电极403是大型结构，则优选对下部电极制冷剂管的下部电极403进行保温的保温部构成为，在内部设置曲折状的流路孔构成的制冷剂流路，并且安装有多个对制冷剂具有耐腐蚀性、耐热性的平板构件。在该情况下，下部电极制冷剂管成为在制冷剂循环200侧形成分支的分支管通过真空容器401并将平板构件中的成为流路孔的制冷剂出入口的地方用管道结合起来的复合结构。下部电极制冷剂管的分支的规格如下，在制冷剂循环200中的第1温度传感器T1的制冷剂流路的下游侧，在工作对象W的等离子体处理装置400的制冷剂吸入侧的位置形成分支，关于分支的合流，在等离子体处理装置400的制冷剂排出侧，且在第4温度传感器T4的制冷剂流路的上游侧的位置进行合流。
在这样的情况下，优选下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器设置多个，包括设置在平板构件中的接近下部电极403的中心位置的流路孔(制冷剂流路)附近的主传感器，和设置在从中心位置离开的流路孔(制冷剂流路)附近的副传感器，在此之上，机器控制单元105对这些下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器分别检测的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，基于PID运算的结果生成加热调整控制信号，机器控制单元105将生成的加热调整控制信号发送到加热装置202而供给到第1反馈控制。
如果从像这样的形成分支的下部电极制冷剂管的保温部的制冷剂流路附近的各位置取得下部电极制冷剂管制冷剂检测温度而生成的加热调整控制信号，基于该加热调整控制信号进行第1反馈控制，则能够更准确地进行与下部电极403相关的热负载变化的传递的检测，能够使该检测结果高精度地反映到加热装置202的加热程度的反馈控制，因此可以对下部电极403进行更高精度地保温控制，结果能够使试样404以更高精度进行均匀地蚀刻。
图3是示出成为上述等离子体处理装置400的保温对象的保温部501C、502C、503C、504C的各部和制冷剂循环200中的管道的连接处的概略结构的图。此外，图4是例示出在将等离子体处理装置400的保温部的各部连接于制冷剂循环200时需要的按系统区分的制冷剂循环200-1～200-3的概略结构的图。
首先参照图3，在按照与制冷剂循环200的连接关系附设在下部电极403且与制冷剂循环200连接的下部电极制冷剂管中，为了能够将制冷剂流路形成分支，关于2个平板构件的保温部501C、502C，构成具有：第1吸入用下部电极制冷剂分支管501A，第1排出用下部电极制冷剂分支管501B(对应图4中的系统3的制冷剂循环200-3)，其表示与保温部501C的流路孔(制冷剂流路)的制冷剂出入口的位置处相结合的管道，所述保温部501C与下部电极403的一半相接合而设置；和第2吸入用下部电极制冷剂分支管502A，第2排出用下部电极制冷剂分支管502B(对应图4中系统3的制冷剂循环200-3)，其表示与保温部502C的流路孔(制冷剂流路)的制冷剂出入口的位置处相结合的管道，所述保温部502C与下部电极403的剩下一半相接合而设置。各管道的管长L均为最大(max)20m的规格。根据这样的结构，在保温部501C中，制冷剂向图3中的右侧从下部电极403的周缘部流向中央附近，并且在保温部502C中制冷剂向图3中的左方从下部电极403的周缘部流向中央附近，由此对下部电极403进行保温。
此外，在保温部501C中的制冷剂流路附近的接近下部电极403的中心的位置的对应部分设置有成为主传感器的下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-1，在从那里起离开的周边部分设置有成为副传感器的下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-2，在保温部502C中的制冷剂流路附近的接近下部电极403的中心的位置的对应部分设置有成为主传感器的下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-3，在从那里起离开的周边部分设置有成为副传感器的下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-4(副传感器)。此处的下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-n也可以采用在下部电极403的中央附近所对应的保温部501C、502C的制冷剂流路附近单独设置主传感器的结构，或者进而采用在下部电极403的四角附近所对应的保温部501C、502C的制冷剂流路附近设置副传感器的结构等，可以应用于图示以外的结构。
参照图4，关于系统3的制冷剂循环200-3，加热装置202-3与专用的制冷剂罐201-2(与系统2的制冷剂循环200-2的加热装置202-2共用)通过管道而分离地连接，在加热装置202-3和蒸发器101之间设置专用的第2温度传感器T2-3，并且具有通过加热装置202-3的壳体从制冷剂罐201-2抽取制冷剂的专用泵203-3，除此之外，在专用的第1温度传感器T1-3的下游侧设置第1吸入用下部电极制冷剂分支管501A及第2吸入用下部电极制冷剂分支管502A的分支处，并在专用的第4温度传感器T4-3的上游侧分别经由调节制冷剂流量用的阀设置第1排出用下部电极制冷剂分支管501B及第2排出用下部电极制冷剂分支管502B的分支的合流处。
此外，由于上部电极402具有一体化的盖部的结构并安装在真空容器401的壁部，所以在附设在上部电极402并与制冷剂循环200相连接的上部电极制冷剂管中，关于真空容器401的顶侧的上部壁部内设置的由曲折状的流路孔构成的制冷剂流路的保温部503C，构成为以下具有：吸入用上部电极制冷剂管503A和排出用上部电极制冷剂管503B(对应图4中的系统2的制冷剂循环200-1)，其表示与流路孔(制冷剂流路)的制冷剂出入口处相结合的管道。此处的各管道的管长L也均为最大(max)20m的规格。根据这样的结构，在保温部503C中，制冷剂流向图3中的右方并将上部电极402的盖部作为传递介质对上部电极402的主体进行保温。
此外，在保温部503C中的制冷剂流路附近的规定处设有上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T7。此处的上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T7也可以构成为以分散在顶侧的上部壁部的方式而设置有多个。
此外，在真空容器401的顶侧的上部壁部内没有设置制冷剂流路的情况下，也可以如附设在下部电极403的平板构件时那样，代替使用设置了曲折状的流路孔的其它的平板构件，设置在顶侧的上部壁部或者附设在上部电极的盖部侧。
参照图4，在系统1的制冷剂循环200-1中，专用的加热装置202-1与专用的制冷剂罐201-1通过管道而分离地连接，在加热装置202-1和蒸发器101之间设置专用的第2温度传感器T2-1，并且具有通过加热装置202-1的壳体从制冷剂罐201-1抽取制冷剂的专用泵203-1，除此之外，在专用的第1温度传感器T1-1的下游侧设置吸入用上部电极制冷剂管503A，并且在专用的第4温度传感器T4-1的上游侧经由调节制冷剂流量用的阀设置排出用上部电极制冷剂管503B。
进而，在附设在真空容器401的壁部并与制冷剂循环200相连接的真空容器制冷剂管中，关于以在真空容器401的侧壁部内绕行的方式设置了由流路孔构成的制冷剂流路的保温部504C，其构成为具有：吸入用真空容器制冷剂管504A和排出用真空容器制冷剂管503B(对应图4中的系统1的制冷剂循环200-2)，其表示与流路孔(制冷剂流路)的制冷剂出入口处相结合的管道。此处的各管道的管长L也均为最大(max)20m的规格。根据这样的结构，在保温部504C中制冷剂在真空容器401的侧壁部内巡回并流向图3中的下方而对真空容器401的侧壁整体进行保温。
此外，在保温部503C中的制冷剂流路附近的规定处设有真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器T6。此处的真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器T6也可以构成为以分散在侧壁部内的方式而设置有多个。
此外，在真空容器401的侧壁部没有设置制冷剂流路的情况下，也可以如用上部电极402说明的平板构件时那样，代替使用设有绕行状的流路孔的其它的大型平板构件，附设在真空容器401的侧壁部。
参照图4，系统2的制冷剂循环200-2与系统3的制冷剂循环200-3共用制冷剂罐201-2，加热装置202-2与制冷剂罐201-2通过管道而分离地连接，在加热装置202-2和蒸发器101之间设置专用的第2温度传感器T2-2，并且具有穿过加热装置202-2的壳体从制冷剂罐201-2抽取制冷剂的专用泵203-2，除此之外，在专用的第1温度传感器T1-2的下游侧设置吸入用真空容器制冷剂管504A，并且在专用的第4温度传感器T4-2的上游侧经由调节制冷剂流量用的阀设置排出用真空容器制冷剂管504B。
作为等离子体处理装置400中的各部分的保温控制的基准能够例示以下情况，即，下部电极制冷剂管的第1吸入用下部电极制冷剂分支管501A及第1排出用下部电极制冷剂分支管501B和第2吸入用下部电极制冷剂分支管502A及第2排出用下部电极制冷剂分支管502B在0～110℃的温度范围中进行保温设定，对于下部电极403的保温部501C、502C被保温维持在30℃左右。此外，能够例示以下情况，即，吸入用上部电极制冷剂管503A及排出用上部电极制冷剂管503B在20～110℃的温度范围中进行保温设定，吸入用真空容器制冷剂管504A及排出用真空容器制冷剂管504B在20～130℃的温度范围中进行保温设定。
然而，在实施例的制冷装置的各系统的制冷剂循环200-1～200-3中，由于第1温度传感器T1-1～T1-3设置在等离子体处理装置400中的制冷剂吸入侧，作为工作对象吸入侧温度传感器发挥将检测制冷剂返回温度的结果作为制冷剂返回检测温度输出的功能，所以为了使工作对象吸入侧温度传感器(第1温度传感器T1-1～T1-3)检测的制冷剂返回检测温度变成设定值，上述机器控制单元105能够基于对下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-1～T5-4检测的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果(系统3的PID运算结果)、对上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T7检测的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果(系统1的PID运算结果)、以及对真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器T6检测的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果(系统2的PID运算结果)，分别生成用于调整控制加热装置202的加热程度的加热调整控制信号，机器控制单元105将生成的加热调整控制信号发送到加热装置202而进行第2反馈控制(也可以称为返回控制)。
如果具有像这样的第2反馈控制功能，则实际上制冷剂返回检测温度与作为工作对象的等离子体处理装置400的目标的设定温度的差异小，由此在下部电极403、上部电极402以外还准确地进行包括真空容器401的壁部的等离子体处理装置400整体的保温控制，在与上述的第1反馈控制功能一起使用并采用回路控制的结构以级联控制来运用的情况下，特别是下部电极403的保温控制的追随性优异，因此能够对热负载变动迅速地进行反馈并极度提高下部电极403的保温控制的响应性。结果可以以公知技术中不可估量程度的高精度对试样404进行均匀地蚀刻。
进而，上述的第4温度传感器T4-1～T4-3设置在等离子体处理装置400的制冷剂排出侧，作为工作对象排出侧温度传感器发挥将检测制冷剂排出温度的结果作为制冷剂排出检测温度输出的功能，因此同样为了使通过工作对象排出侧温度传感器(第4温度传感器T4-1～T4-3)检测的制冷剂排出检测温度变成设定值，上述机器控制单元105能够基于对下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T5-1～T5-4检测的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果(系统3的PID运算结果)、对用上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器T7检测的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果(系统1的PID运算结果)、以及对用真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器T6检测的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果(系统2的PID运算结果)，分别生成用于调整控制加热装置202的加热程度的加热调整控制信号，机器控制单元105将生成的加热调整控制信号发送到加热装置202而进行第3反馈控制(也可以称为供应控制)。
如果具有像这样的第3反馈控制功能，则制冷剂排出检测温度与作为工作对象的等离子体处理装置400的目标的设定温度的差异比制冷剂返回检测温度的情况小，由此与具有上述的第2反馈控制功能时一样，准确地进行等离子体处理装置400整体的保温控制，如果使其与上述的第1反馈控制功能一起使用并采用回路控制的结构以级联控制来运用，则对热负载变化进行相当地快地反馈并提高下部电极403的保温控制的响应性，同样可以以公知技术中不可估量程度的高精度对试样404进行均匀地蚀刻。
此外，在实施例的等离子体处理装置用制冷装置中，可以进行级联控制，例如将机器控制单元105中的第1反馈控制和第2反馈控制或第3反馈控制彼此独立并进行切换设定来使其进行，或者选择性地一起使用并进行切换设定来使其进行，除此之外，具有使以第1反馈控制和第2反馈控制或第3反馈控制的加热程度表示的热负载信息反映到制冷循环100的电动式压缩机102的转数控制进行前馈控制的功能。
根据具有上述控制功能的实施例的等离子体处理装置用制冷装置，以进行工作对象W的等离子体处理装置400的整体的保温控制为根本，特别是为了使下部电极403(保温部501C、502C)的保温精度提高，对成为保温对象的各部分的上部电极402(保温部503C)、真空容器401的壁部(保温部504C)、下部电极403(保温部501C、502C)的每一部分选择最恰当的保温控制，而且能够在级联控制中执行复合控制，因此即使成为目标的试样404为像平板显示器(FPD)时那样表面积大，且兼作为试样台的下部电极403是大型结构也能够进行高精度的保温控制，结果对试样404以前所未有的高精度进行均匀地蚀刻。
另外，在实施例的等离子体处理装置用制冷装置中，说明了将下部电极制冷剂管的分支作为2个系统并在等离子体处理装置400的真空容器401外进行分支，但是也可以是将下部电极制冷剂管的分支作为3个系统以上或者在等离子体处理装置400的真空容器401内进行分支的结构。此外，作为参照图3说明的等离子体处理装置400中的各部分的保温控制的基准的温度范围的公开仅是一个例子，可以对其进行各种的变更。因此，本发明的等离子体处理装置用制冷装置不限于实施例中公开的方式。
附图标记说明
100：制冷循环；
101：蒸发器(热交换器)；
102：电动式压缩机；
103：冷凝器；
104：膨胀阀；
105：机器控制单元；
107、206：逆变器；
108：第1旁路流路；
109：第2旁路流路；
200、200-1～200-3：制冷剂循环；
201、201-1、202-2：制冷剂罐；
202、202-1～202-3：加热装置(加热器)；
203、203-1～203-3：泵；
204：流量检测传感器；
207：加热控制装置；
300：冷却装置；
400：等离子体处理装置；
401：真空容器(腔室)；
401a：气体吸入口；
402：上部电极(阳极电极)；
403：下部电极(阴极电极)；
404：试样(目标)；
405：射频(RF)振荡器；
406：隔直流电容器；
407：发光检测器；
501A：第1吸入用下部电极制冷剂分支管；
501B：第1排出用下部电极制冷剂分支管；
502A：第2吸入用下部电极制冷剂分支管；
502B：第2排出用下部电极制冷剂分支管；
503A：吸入用上部电极制冷剂管；
503A：排出用上部电极制冷剂管；
504A：吸入用真空容器制冷剂管；
504B：排出用真空容器制冷剂管；
501C、502C、503C、504C：保温部；
D：排液装置；
EV1：第1电子膨胀阀；
EV2：第2电子膨胀阀；
EV3：第3电子膨胀阀；
P1：压力传感器；
PSW：压力开关；
SM1：第1步进电机；
SM2：第2步进电机；
SM3：第3步进电机；
T1：第1温度传感器；
T2：第2温度传感器；
T3：第3温度传感器；
T4：第4温度传感器；
T5-1～T5-4:下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器；
T6：真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器；
T7：上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器；
V1～V8：阀；
W：工作对象。

Claims (5)

1.一种等离子体处理装置用制冷装置，其在冷却用的制冷循环和加热用的包含加热装置的制冷剂循环中共用作为热交换器的蒸发器，具有根据由使用者设定的设定温度和该制冷剂循环所连接的工作对象的工作对象温度的温差，用控制装置控制该制冷循环的电动式压缩机的转数、该制冷剂循环中的制冷剂罐所连接的泵的制冷剂流量、以及该加热装置的加热温度来对工作对象进行保温的功能，并且该制冷装置将等离子体处理装置适用于该工作对象，所述等离子体处理装置为了对成为目标的试样进行蚀刻而进行等离子体处理，所述等离子体处理装置用制冷装置的特征在于，
所述等离子体处理装置在真空容器内包括：
下部电极，其兼作为与所述试样的表面积大的情况对应的大型的试样台而载置该试样；
下部电极制冷剂管，其包含保温部并与所述制冷剂循环连接，所述保温部以能够使制冷剂流路形成分支的方式附设在所述下部电极载置所述试样一侧的相反侧的面，对该下部电极进行保温；
下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器，其设置在所述下部电极制冷剂管的所述保温部的制冷剂流路附近，将检测该下部电极制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示所述工作对象温度的下部电极制冷剂管制冷剂检测温度而输出，
此外还包括：
上部电极，其与所述下部电极相向并配置在所述真空容器内，并且整体地具有盖部；
上部电极制冷剂管，其附设在所述上部电极并与所述制冷剂循环连接，所述上部电极制冷剂管包括对该上部电极进行保温的保温部；
真空容器制冷剂管，其附设在所述真空容器壁部且与所述制冷剂循环连接，并且包括对该真空容器的壁部进行保温的保温部；
上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器，其设置在所述上部电极制冷剂管的保温部的制冷剂流路附近，将检测该上部电极制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示所述工作对象温度的上部电极制冷剂管制冷剂检测温度而输出；
真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器，其设置在所述真空容器制冷剂管的保温部的制冷剂流路附近，将检测该真空容器制冷剂管的制冷剂温度的结果作为表示所述工作对象温度的真空容器制冷剂管制冷剂检测温度而输出，
所述制冷剂循环包括：
工作对象吸入侧温度传感器，其设置在所述等离子体处理装置的制冷剂吸入侧，将检测制冷剂返回温度的结果作为制冷剂返回检测温度而输出；
工作对象排出侧温度传感器，其设置在所述等离子体处理装置的制冷剂排出侧，将检测制冷剂排出温度的结果作为制冷剂排出检测温度而输出，所述控制装置进行第1反馈控制并且进行第2反馈控制或者进行第3反馈控制，在所述第1反馈控制中，所述控制装置对所述下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的所述下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，基于PID运算结果生成用于对所述加热装置的加热程度进行调整控制的加热调整控制信号并发送到该加热装置，以使该下部电极制冷剂管制冷剂检测温度变成所述设定温度；在所述第2反馈控制中，所述控制装置为了使所述工作对象吸入侧温度传感器检测的所述制冷剂返回检测温度变成该设定值，基于对该下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的该下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、对所述上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的所述上部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、和对所述真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的所述真空容器制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果，分别生成用于调整控制该加热装置的加热程度的加热调整控制信号并发送到该加热装置，在所述第3反馈控制中，所述控制装置为了使所述工作对象排出侧温度传感器检测的所述制冷剂排出检测温度变成该设定值，基于对该下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的该下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、对所述上部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的所述上部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果、和对所述真空容器制冷剂管用制冷剂温度传感器检测的所述真空容器制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算的结果，分别生成的用于调整控制该加热装置的加热程度的加热调整控制信号并发送到该加热装置。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置用制冷装置，其特征在于，所述试样是表面积大的玻璃基板类的平板显示器。
3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置用制冷装置，其特征在于，
所述保温部构成为，在内部设有曲折状的流路孔构成的制冷剂流路，并且安装有多个对所述制冷剂具有耐腐蚀性、耐热性的平板构件，
所述下部电极制冷剂管是在所述制冷剂循环侧形成分支的分支管通过所述真空容器并将所述平板构件中的成为所述流路孔的制冷剂出入口的地方用管道结合起来的复合结构，
所述下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器设置有多个，包括设置在所述平板构件中的接近所述下部电极的中心位置的所述流路孔附近主传感器和设置在从该中心位置离开的该流路孔附近的副传感器，
所述控制装置对所述多个下部电极制冷剂管用制冷剂温度传感器分别检测的所述下部电极制冷剂管制冷剂检测温度进行包括比例、积分、微分的PID运算，将基于该PID运算的结果生成的加热调整控制信号发送到所述加热装置而提供给第1反馈控制。
4.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置用制冷装置，其特征在于，
所述控制装置能够进行级联控制，即，将所述第1反馈控制和所述第2反馈控制或所述第3反馈控制彼此独立并进行切换设定来使其执行，或者选择性地一起使用并进行切换设定来使其执行。
5.如权利要求4所述的等离子体处理装置用制冷装置，其特征在于，
所述控制装置使以所述第1反馈控制和所述第2反馈控制或所述第3反馈控制的加热程度表示的热负载信息反映到所述制冷循环的所述电动式压缩机的转数控制来进行前馈控制。
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