KR20050109537A - 기판 처리 장치 및 온도 조절 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 및 온도 조절 장치 Download PDF

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KR20050109537A
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Abstract

본 발명은 온도 조절 대상을 순환하는 제1 냉각수(15)로 냉각하는 제1 유로(16)와 제1 유로와 별도의 제2 유로(19)를 설치하고, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)와 제1 냉각수(15)로 열교환을 한다. 제1 냉각수(15)를 일정 용량의 탱크내에 저장할 필요가 없고, 칠러 상당 부분의 제1 유로(16)를 흐르는 제1 냉각수(15)가 대략 전체적으로 제2 냉각수(18)로부터 열이 흡수된다. 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리 장치 및 온도 조절 장치{SUBSTRATE-PROCESSING APPARATUS AND TEMPERATURE-REGULATING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치 및 온도 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition)나 에칭 등의 처리를 실시하는 기판 처리 장치 및 그 기판 처리 장치에 이용되는 온도 조절 장치에 관한 것이다.
종래에는 반도체 웨이퍼 등의 기판 처리 장치의 반응로로부터 생기는 열을 제어하기 위해서 냉각수의 유로를 반응로의 외주에 코일형으로 형성한 냉각 장치가 있었다(예컨대, 일본특허공개2001-332463호 공보 참조). 이 냉각 장치에서는 열을 흡수한 냉각수를 냉각용 칠러(chiller)로 소정 온도로 냉각하여 순환시킨다.
상기 냉각 장치는 냉각부와 가열부를 갖고 있으며, 통상은 냉각 능력을 총가동함으로써 일단 냉각수를 낮은 온도로 하고, 그 위에 냉각 장치내의 히터에 의해서 온도를 상승시켜 소정 온도로 제어하여 순환 펌프로 유로를 순환시킨다. 따라서 여분의 가열을 하지 않으면 안되고, 에너지의 효율적인 사용이 충분하지 않다는 문제가 있었다.
또한, 일단 칠러내의 탱크에 냉각수를 저장하기 때문에 냉각수 물 탱크의 용량이 크면 냉각하는 대상 장치의 부하 변동에 대하여 응답이 늦어지고, 온도 제어 대상 장치의 온도 제어의 정밀도가 좋지 않다는 문제도 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 개략 평면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CVD 처리부의 설명도.
도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CVD 처리부에 형성된 제1 유로의 설명도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CVD 처리부의 바디부에 형성된 제1 유로의 설명도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 CVD 처리부의 하부에 형성된 제1 유로의 설명도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 온도 조절 유체와 제2 온도 조절 유체 사이에서 열교환을 행하는 열교환기의 단면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 CVD 처리부의 온도 조절 방법의 설명도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치 가열용 히터를 갖는 CVD 처리부의 설명도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 장치 가열용 히터를 갖는 CVD 처리부의 온도 조절 방법의 설명도.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기 등이 병설된 CVD 처리부의 설명도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 바이패스 등이 설치된 CVD 처리부의 설명도.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프가 바이패스에 대하여 본체측에 있는 경우의 설명도.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 펌프가 바이패스에 대하여 열교환기측에 있는 경우의 설명도.
도 14는 도 11,도 12에 도시하는 CVD 처리부의 다른 예를 도시하는 설명도.
도 15는 도 14에 도시하는 CVD 처리부의 다른 예를 도시하는 설명도.
도 16은 도 15에 도시하는 CVD 처리부의 다른 예를 도시하는 설명도.
본 발명의 총괄적일 목적은 상기한 문제를 해결한 개량된 유용한 기판 처리 장치 및 그러한 기판 처리 장치에 이용되는 온도 조절 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은 에너지 효율이 높고 또한 온도 제어 대상의 온도 제어 정밀도가 보다 우수한 기판 처리 장치 및 그러한 기판 처리 장치에 이용되는 온도 조절 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일면에 따르면 온도 조절 대상을 가지고 기판에 소정 처리를 실시하는 기판 처리부와 일부 유로가 기판 처리부를 통과하고, 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 제1 유로와, 제1 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체를 유통시키는 제2 유로와, 적어도 제2 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
여기서, 온도 조절 대상이란, 예컨대 반도체 웨이퍼 등의 기판 처리 장치에서 처리부 본체의 원통체의 일부를 말하는데, 물론 원통체의 전체 혹은 처리실내라도 좋다. 또한, 온도 조절 유체란 예컨대 냉각 유체나 가온 유체가 해당하고 액체는 물론 기체라도 좋다. 구체적으로는 예컨대 냉각수 등이 해당한다.
본 발명에서는 온도 조절 대상을 순환하는 제1 냉각수로 냉각시키는 제1 유로와 제1 유로와 별도의 제2 유로를 설치하고, 제2 유로를 흐르는 제2 냉각수와 제1 냉각수로 열교환을 한다. 이로 인해, 종래와 같이 제1 냉각수를 일정 용량의 탱크내에 저축할 필요가 없고, 칠러에 해당하는 부분에서 제1 유로를 흐르는 제1 냉각수 전체의 열이 제2 냉각수로 흡수된다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라지고, 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 제2 유로를 흐르는 제2 냉각수의 단위 시간당의 유량(이하, 단위 시간당의 유량을 단순히 유량이라 한다)을 제어하는 유량 제어 수단을 갖는다. 따라서, 종래와 같이 칠러측에서 냉각하고 추가로 동일한 곳에서 가열하여 소정 온도의 제1 냉각수로 한다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있다. 또한, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있고 그 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상기 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 기판 처리부에 설치되고, 제1 유로에 있어서의 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 온도 조절 대상 예컨대 처리부 본체의 소정 부위의 온도를 정확히 파악하고 컨트롤할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 유량 제어 수단은 온도 검출 수단에 의해 검출한 정보에 기초하여 제2 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 가장 적절한 제2 온도 조절 유체의 유량으로 할 수 있고, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 기판 처리부는 상기 기판 처리부를 예비적으로 가열하는 히터와, 히터의 온도를 제어하는 온도 제어 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 예컨대 사전에 작은 에너지로 가열로 내를 일정 온도까지 상승시켜 놓을 수 있어 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 제1 유로에 설치되고, 상기 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 펌프와, 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 펌프의 작동을 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 펌프로 승압할 수 있기 때문에, 예컨대 제1 냉각수가 제1 유로를 순환하여 제1 냉각수 전체가 열의 교환에 기여하게 되어 온도 조절 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 펌프의 작동을 제어할 수 있기 때문에, 온도가 높을 때는 펌프의 회전수를 늘려 유량을 증가시키는 등의 조정을 할 수 있고, 보다 정확한 온도 조정이 가능해져 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다. 또한, 펌프의 제어는 온/오프 제어만이라도 좋다.
본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서 제2 유로는 그 도중에서 복수의 유로로 분기되고, 또한, 그 분기된 각각의 제2 유로에 유량 제어 수단 및 그 분기된 각각의 제2 유로를 흐르는 제2 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제1 온도 조절 유체가 순환하는 제1 유로가 각각 설치되는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 제2 온도 조절 유체인 공장 순환수의 수원(水源)이 하나이고, 거기에서 복수의 제1 유로를 형성할 수 있기 때문에 제2 유로를 간단화할 수 있어 비용을 경감하면서 복수의 온도 조절 대상의 온도를 동시에 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 각각 형성된 복수의 제1 유로는 도중에서 하나의 제1 유로로 합쳐지게 형성되는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 제1 온도 조절 유체와 제2 온도 조절 유체와의 열교환을 하는 열교환기를 유량 제어 수단과 함께 예컨대 복수 병렬로 연결함으로써 단독인 경우에 비해서 열교환량을 증대시킬 수 있다. 따라서, 큰 냉각 능력이 필요할 때는 복수 동시 운전시키고, 작은 냉각 능력으로 끝날 때는 단독으로 운전시킬 수 있기 때문에, 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 면에 따르면, 온도 조절 대상을 가지고, 기판에 소정 처리를 실시하는 기판 처리부와, 일부 유로가 상기 기판 처리부를 지나서, 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 제1 유로와, 제1 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체를 유통시키는 제2 유로와, 제1 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
상기한 발명에 의한 기판 처리 장치에서는, 제1 유로를 흐르는 제1 냉각수의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 갖기 때문에, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있어 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 신속히 응답할 수 있고, 온도 제어의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다. 예컨대, 제1 유로에 펌프를 설치하여 그 회전수를 상승 하강시켜도 유량을 제어할 수 있다.
본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판 처리부에 설치되고, 제1 유로에 있어서의 상기 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 온도 조절 대상인 가열로의 소정 부위의 온도를 정확히 파악하고 컨트롤할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 유량 제어 수단은 온도 검출 수단에 의해 검출한 정보에 기초하여 제1 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 가장 적절한 제1 온도 조절 유체의 유량으로 할 수 있고, 그 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 제1 유로는 제1 온도 조절 유체가 일부 유로에 유입되는 상류 유로와, 제1 온도 조절 유체가 상기 일부 유로로부터 유출되는 하류 유로와, 상류 유로와 하류 유로를 연결하는 바이패스와, 제2 유로에 근접하여 설치되고 제2 온도 조절 유체와 열교환하기 위한 열교환 유로를 가지고, 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 바이패스로 이루어지는 제1 온도 조절 유체의 순환 유로와, 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 열교환 유로로 이루어지는 제1 온도 조절 유체의 순환 유로를 전환하는 전환 수단을 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다. 전환 수단은 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 바이패스로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 제1 온도 조절 유체의 유량과, 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 열교환 유로로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과의 비율을 임의 비율로 변경하는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 예컨대 열교환기를 통과하는 루트와, 열교환기를 통과하지 않고 바이패스를 통과하는 루트를 선택할 수 있기 때문에, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 에너지의 낭비가 없는 최적의 온도 조절이 가능해진다.
또한, 열교환 유로를 통과하지 않고 바이패스를 통과하는 루트를 이용하여 제1 냉각수를 순환시켜 둠으로써, 큰 부하가 발생한 경우에도 보다 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 더욱 적게 할 수 있다.
본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판 처리부에 설치되고, 제1 유로에 있어서의 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단을 구비하는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 부하 변동을 정확히 파악하고 그 부하 변동에 대하여 가장 적절한 루트를 선택할 수 있고, 그 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
본 발명에 의한 기판 처리 장치는 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 바이패스로 순환하는 제1 온도 조절 유체를 가열하는 가열 기구를 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 열교환 유로를 통과하지 않는, 즉 바이패스를 통과하는 제1 온도 조절 유체만을 가열 또는 온도 조절할 수 있다. 그 결과, 예컨대 온도 조절 대상의 온도가 소정치 보다 낮은 경우에, 온도 조절 대상을 소정 온도로까지 신속히 가열 또는 온도 조절할 수 있다.
이에 따라, 온도 조절 대상의 온도를 매우 일정하게 유지할 수 있다. 또한 이 가열 기구는 바이패스를 통과하는 제1 온도 조절 유체를 가열 또는 온도 조절할 수 있기 때문에, 열교환 유로를 통과하는 제1 온도 조절유체를 가열 또는 온도 조절하는 경우에 비하여 에너지 효율이 높아진다.
본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단은 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 가열 기구의 가열 온도를 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다. 이에 따라 더욱 고정밀도로 제1 온도 조절 유체의 온도 제어를 행할 수 있다. 따라서 온도 조절 대상의 온도를 매우 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 열교환 유로를 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체를 냉각하는 냉각 기구를 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다. 본 발명에서는 소정 온도까지 제1 온도 조절 유체를 냉각해 둔다. 온도 조절 대상의 온도가 소정 온도보다 높은 경우에, 열교환 유로를 통과하는 냉각된 제1 온도 조절 유체에 의해 온도 조절 대상을 신속히 냉각할 수 있다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 온도를 매우 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명에 있어서 열교환 유로란 제1 온도 조절 유체가 순환할 수 있는 것이면 되고, 예컨대 탱크라도 좋고, 배관이라도 좋다.
또한, 본 발명의 다른 면에 따르면, 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 제1 유로와, 제1 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체를 유통시키는 제2 유로와, 적어도 제2 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 온도 조절 장치가 제공된다.
본 발명에서는, 온도 조절 대상을 예컨대 순환하는 제1 냉각수로 냉각하는 제1 유로와 제1 유로와 별도의 제2 유로를 설치하고, 제2 유로를 흐르는 제2 냉각수와 제1 냉각수로 열교환을 한다. 이에 따라, 종래와 같이 제1 냉각수를 일정 용량의 탱크내에 저장할 필요가 없고, 종래의 칠러에 해당하는 부분에 있어서 제1 유로를 흐르는 제1 냉각수 전체의 열이 제2 냉각수로 흡수된다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 제2 유로를 흐르는 예컨대 제2 냉각수의 유량을 제어하는 유량 제어 수단이 설치되기 때문에, 종래와 같이 칠러측에서 냉각하고 또한 동일한 곳에서 가열하여 소정 온도의 제1 냉각수로 한다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있는 동시에, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있고 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 온도 조절 장치에 있어서, 상기 제1 유로는 온도 조절 대상 근방에 배치된 일부 유로와, 제1 온도 조절 유체가 일부 유로로 유입되는 상류 유로와, 제1 온도 조절 유체가 일부 유로로부터 유출되는 하류 유로와, 상류 유로와 하류 유로를 연결하는 바이패스와, 제2 유로에 근접하여 설치되고 제2 온도 조절 유체와 열교환하기 위한 열교환 유로를 가지고, 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 바이패스로 이루어지는 제1 온도 조절 유체의 순환 유로와, 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 열교환 유로로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로를 전환하는 전환 수단을 추가로 구비하는 것이 바람직하다. 전환 수단은 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 바이패스로 이루어지는 순환 유로로 흐르는 제1 온도 조절 유체의 유량과, 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 열교환 유로로 이루어지는 순환 유로로 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과의 비율을 임의 비율로 변경하는 것으로 해도 좋다. 이에 따라, 예컨대 열교환 유로를 통과하는 루트와, 열교환기를 통과하지 않고 바이패스를 통과하는 루트를 선택할 수 있기 때문에, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 에너지의 낭비가 없는 최적의 온도 조절이 가능해진다.
또한, 열교환 유로를 통과하지 않고 바이패스를 통과하는 루트를 이용하여 제1 냉각수를 순환시켜 둠으로써, 큰 부하가 발생한 경우에도 보다 응답이 빨라져서 온도제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 더욱 적게 할 수 있다.
본 발명에 의한 온도 조절 장치는 기판 처리부에 설치되고, 제1 유로에 있어서의 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단을 구비하는 것으로서 해도 좋다. 이에 따라, 부하 변동을 정확히 파악하여 그 부하 변동에 대하여 가장 적절한 루트를 선택할 수 있고, 그 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 온도 조절 장치는 상류 유로, 일부 유로, 하류 유로 및 바이패스로로 순환하는 상기 제1 온도 조절 유체를 가열하는 가열 기구를 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다.
또한, 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단은 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 가열 기구의 가열 온도를 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다.
또한, 열교환 유로를 흐르는 제1 온도 조절 유체를 냉각하는 냉각 기구를 추가로 구비하는 것으로 해도 좋다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부의 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 한층 더 명료해 질 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 기판 처리 장치의 CVD 처리부의 온도 조절에 관해서 설명하지만, 본 발명은 CVD 처리부 이외의 온도 조절에도 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 개략 평면도이다. 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 CVD 처리부의 설명도이다. 도 3은 도 2의 III-III 단면에 있어서 CVD 처리부의 상부에 형성된 제1 유로의 사시도이다. 도 4는 도 2의 IV-IV 단면에 있어서 CVD 처리부의 바디부에 형성된 제1 유로의 사시도이다. 도 5는 도 2의 V-V 단면에 있어서의 CVD 처리부의 하부에 형성된 제1 유로의 사시도이다. 도 6은 제1 온도 조절 유체와 제2 온도 조절 유체 사이에서 열교환을 하는 열교환기의 단면도이다. 도 7은 CVD 처리부의 온도 조절 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이 기판 처리 장치(1)는 카세트 적재대(2), 반송 챔버(3) 및 진공 처리부(4) 등을 도 1 중 Y 방향으로 일직선상에 배치하여 구성된다. 카세트 적재대(2)에는, 예컨대 25장의 웨이퍼(5)를 다단에 배치하여 수용하는 FOUP(Front 0pening Unified Pod) 등의 밀폐성을 갖는 카세트(6)가 도면 중 X 방향으로 2개 나란히 설치된다. 반송 챔버(3)는 다관절 로봇으로 구성되는 웨이퍼 반송체(7) 및 프리얼라이먼트 스테이지(8)를 갖고 있다. 진공 처리부(4)에는 반송로(9)가 도면 중 Y 방향을 따라서 직선형으로 형성되어 있고, 반송로(9)의 일단부는 반송 챔버(3)에 인접해 있다. 반송로(9)의 양측에는 로드록실(load lock room;10), CVD 처리부(11) 및 에칭 처리부(12)가 각각 반송 챔버(3)측에서 반송로(9)를 따라서 길이 방향으로 배치되어 있다. CVD 처리부(11) 및 에칭 처리부(12)는 게이트 밸브(13)를 통해 반송로(9)와 접속되어 있다.
여기서, CVD 처리부(11)는 도 2에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(5)를 CVD 처리하는 처리부 본체(14), 그 처리부 본체에 제1 온도 조절 유체 예컨대 제1 냉각수(15)가 순환하는 제1 유로(16), 그 제1 냉각수(15)와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체인 제2 냉각수(18)가 유통하는 제2 유로(19), 이들의 온도 조절을 제어하는 온도 제어부(20) 및 CVD 처리부(11) 전체를 제어하는 제어부(21) 등에 의해 구성된다.
처리부 본체(14)는 도 2에 도시한 바와 같이 웨이퍼(5)를 CVD 처리하는 처리실(22)을 형성하는 원통체(23), 그 처리실(22)에 가스를 도입하는 가스 도입구(24), 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생 장치(25), 그 처리실(22)에 게이트 밸브(13)를 통하여 반입된 웨이퍼(5)를 지지하는 지지핀(26), 반입된 웨이퍼(5)를 CVD 처리할 때에 웨이퍼(5)를 유지하는 유지대(27), 유지대(27)를 승강시키는 승강 장치(28) 및 처리실(22) 내를 클리닝했을 때의 처리실(22) 내의 가스를 배출하는 배기구(29) 등을 갖는다.
원통체(23)에는 도 2에 도시한 바와 같이 마이크로파 발생 장치(25)의 근방인 상부에는 후술하는 상부 냉각홈에 근접하여 상부 온도 센서(30)가 설치된다. 또한, 원통체(23)의 상부에 연결되는 바디부에는 처리실(22)의 내벽측에 바디부 히터(31) 및 바디부 히터(31) 근방에 바디부 온도 센서(32)가 설치된다. 또한, 도 2에 도시한 바와 같이 유지대(27)의 내부에 유지대 히터(33), 유지대(27)의 지주 하부에 하부 온도 센서(34)가 설치된다.
제1 유로(16)는 도 2에 도시한 바와 같이 원통체 상부를 순환하는 본체측 상부 유로(35), 원통체 바디부를 순환하는 본체측 바디부 유로(36) 및 원통체 하부를 순환하는 본체측 하부 유로(37)를 갖는다. 각각의 유로에는 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 냉각수를 순환시키는 펌프(38) 및 제2 냉각수(18)와 열교환하는 열교환기(39)가 설치된다. 이에 따라, 본체측 상부 유로(35), 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 하부 유로(37)는 각각 독립적으로 온도 제어 가능하다.
원통체 내부의 본체측 상부 유로(35)에는 상부 온도 센서(30)에 근접하여 상부 냉각홈(40)이 형성되어 있다. 본체측 바디부 유로(36)에는 바디부 히터(31)의 외측에 바디부 냉각홈(41)이 형성되어 있다. 본체측 하부 유로(37)에는, 예컨대 유지대(27)의 지주 하부의 하부 온도 센서(34)에 근접하여 하부 냉각홈(42)이 형성되어 있다.
여기서, 상부 냉각홈(40)은 도 3에 도시한 바와 같이, 마이크로파 발생 장치(25)를 중심으로 하여 소용돌이형으로 형성되어 있고, 원통체(23) 밖의 제1 유로(16)에 중심측의 입구(40a)와 외주측의 출구(40b)로 연결되어 있다. 이로 인해 가장 발열량이 많은 중심측에서 가장 온도가 낮은 상태의 제1 냉각수가 순환하게 되어 냉각 효율을 얻을 수 있다. 또, 상부 냉각홈(40)은 소용돌이형으로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 후술하는 하부 냉각홈(42)과 같이 대략 파형으로 형성해도 좋다.
바디부 냉각홈(41)은 도 4에 도시한 바와 같이(도 4에서는 홈 그 자체가 아니고 파이프형의 유로로서 설명하고 있다), 원통체(23)의 바디부를 게이트 밸브(13)를 피하여 둘러싸도록 대략 파형으로 형성되어 있고, 원통체(23) 밖의 제1 유로에 입구(41a)와 출구(41b)로 연결되어 있다. 또, 바디부 냉각홈(41)은 대략 파형으로 한정되는 것이 아니라, 예컨대 나선형으로 본체 부분을 둘러싸도록 형성해도 좋다.
하부 냉각홈(42)은 도 5에 도시한 바와 같이 유지대(27)를 지지하는 지주 하부에 평면적으로 제1 유로의 일부인 홈이 대략 파형으로 나란히 형성되어 있고, 원통체(23) 밖의 제1 유로에 입구(42a)와 출구(42b)로 연결되어 있다. 또, 하부 냉각홈(42)은 대략 파형으로 한정되는 것이 아니며, 예컨대 소용돌이형으로 형성해도 좋다.
열교환기(39)는 도 6에 도시한 바와 같이 제1 냉각수(15)가 흐르는 공간과 제2 냉각수(18)가 흐르는 공간을 구획하는 2개의 칸막이 벽(39a), 칸막이 벽(39a)에 끼워진 열교환 파이프(39b), 열교환 파이프(39b)의 안을 흐르는 제2 냉각수(18)의 제2 냉각수 공급구(39e) 및 제2 냉각수 배출구(39f), 열교환 파이프(39b) 주위의 공간을 흐르는 제1 냉각수의 제1 냉각수 공급구(39c) 및 제2 냉각수 배출구(39d) 등에 의해 구성되어 있다. 이에 의해서, 제1 냉각수(15)는 열교환 파이프(39b)의 사이를 흐를 때에 열교환 파이프(39b)의 안을 흐르는 제2 냉각수(18) 사이에서 열교환을 행할 수 있다.
제2 유로(19)는 도 2에 도시한 바와 같이 본체측 상부 유로(35)에 열교환기(39)에서 대응하는 상부 유로(43), 본체측 바디부 유로(36)에 열교환기(39)에서 대응하는 바디부 유로(44) 및 본체측 하부 유로(37)에 열교환기(39)에서 대응하는 하부 유로(45)를 갖는다. 각각의 유로에는 그 도중에 유량을 제어하는 밸브(46)가 설치되어 있다. 이에 의해서, 각 유로마다 흐르는 유량을 제어할 수 있기 때문에 처리실(22) 부위에 따른 최적의 온도 조절이 가능해진다.
제2 유로(19)는 도 2에 도시한 바와 같이 제2 냉각수의 공급 유로와 배출 유로가 있고, 공급 유로와 배출 유로 모두 1개의 유로로부터 분기되어 밸브(46)나 열교환기(39)에 접속되어 있다. 또, 예컨대 공급 유로의 제2 냉각수(18)는 공장 순환수라도 좋다.
온도 제어부(20)는 도 2에 도시한 바와 같이 제어부(21)의 제어하에 제2 냉각수(18) 각각의 유로의 유량을 제어하는 밸브 개폐 제어부(47), 제1 냉각수(15) 각각의 유로 펌프의 운전을 제어하는 펌프 제어부(48) 및 처리부 본체(14)의 각부위의 온도 센서 예컨대 상부 온도 센서(30), 바디부 온도 센서(32) 및 하부 온도 센서(34)로부터의 온도 정보를 전기 신호로 변환하고 제어부(21)의 제어하에 있는 밸브 개폐 제어부(47) 및 펌프 제어부(48) 등에 출력하는 온도 검출부(49) 등을 갖는다.
제어부(21)의 제어하에 처리부 본체(14)의 각 부위의 온도 센서의 정보에 기초하여 제2 냉각수의 유량이 정해진다. 밸브 개폐 제어부(47)의 컨트롤에 의해 각 밸브(46)가 제어된다. 펌프 제어부(48)의 컨트롤에 의해 각 펌프(38)가 제어된다. 이에 따라 가장 효율적이고 또한 신속한 온도 조절이 가능해져 에너지의 낭비를 경감할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 장치(1)의 동작을 그 CVD 처리부(11)의 온도 조절을 중심으로 설명한다.
기판 처리 중 CVD 처리에서는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 제어부(21)의 제어하에서 CVD 처리부(11)의 바디부 히터(31)나 유지대 히터(33)에 의해 처리실내나 유지대(27)가 소정 온도까지 온도가 상승된다. 웨이퍼 반송체(7)에 의해 CVD 처리부(11)의 게이트 밸브(13)로부터 처리실(22) 내에 반입된 웨이퍼(5)는 B의 위치까지 강하한 유지대 표면으로부터 돌출한 지지핀(26)에 적재된다.
그 후, 승강 장치(28)에 의해 유지대(27)가 소정 위치(도 2 중 A 위치)까지 상승한다. 그 상승 도중에서 지지핀(26)은 움직이지 않기 때문에, 유지대(27)로부터 지지핀(26)이 빠지고, 승강 장치(28)의 상승 중에 웨이퍼(5)는 유지대(27)에 직접 적재된다. 또한, 가스 도입구(24)로부터 소정 가스가 처리실내로 도입되고, 마이크로파 발생 장치(25)에 의해 가스 플라즈마가 생성되고, 웨이퍼(5)가 CVD 처리된다.
이상과 같은 처리 중에 예컨대 처리부 본체(14)의 각부 온도가 소정 온도 이상으로 상승하지 않도록 제어하는 것이 제1 냉각수(15) 등이다.
도 2 및 도 7에 도시한 바와 같이 마이크로파 발생 장치(25) 근방의 원통체(23) 속에 배치된 상부 온도 센서(30)는 열원의 하나인 마이크로파 발생 장치(25) 근방의 처리실내 공간에 의해 고온으로 뜨거워지고, 그 온도 정보를 온도 제어부(20) 내의 온도 검출부(49)에 전한다. 그 온도 정보는 온도 검출부(49)에 의해 소정의 전기 신호로 변환되고, 제어부(21)의 제어하에 밸브 개폐 제어부(47)에 출력된다.
밸브 개폐 제어부(47)는 입력된 전기 신호에 의해 제2 유로중의 밸브(46) 개방도를 어느 정도로 하면 되는지 판단하고, 예컨대 다시 소정의 개방도가 되도록 밸브(46)에 신호를 출력한다. 밸브(46)는 밸브 개폐 제어부(47)로부터의 명령에 의해 부속의 밸브 개폐 모터 등에 의해 밸브(46)를 더욱 개방하고, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)(예컨대, 공장 순환수)의 유량을 증가시킨다.
이에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이 열교환기(39)의 제2 냉각수 공급구(39e)로부터 안에 공급되는 제2 냉각수(18)의 유량이 증가하고, 열교환 파이프(39b)를 통해 그 주위를 흐르는 제1 냉각수(15)와의 열교환량이 증가하여 제1 냉각수(15)의 온도를 더욱 내릴 수 있다.
열교환기(39)의 제1 냉각수 배출구(39d)로부터 배출된 제1 냉각수(15)는 온도 제어부(20)에 의한 제어 전보다 온도가 내려가고, 펌프(38)에 의해 승압되어 제1 유로(16)를 순환한다. 펌프(38)에 의해 승압된 제1 냉각수(15)는 도 3에 도시한 바와 같이 처리부 본체(14)의 원통체 상부에 형성된 상부 냉각홈(40)의 입구(40a)에서 원통체내로 유입되고, 소용돌이형의 유로를 흐른다. 이 때, 뜨거워진 유로 부근의 열이 제1 냉각수(15)에 도입되고 온도 조절 대상인 마이크로파 발생 장치(25) 근처의 원통체(23)의 온도가 소정 온도까지 내려간다.
게다가 열을 도입한 제1 냉각수는 그 만큼 온도가 상승하고, 상부 냉각홈(40)의 출구(40b)에서 배출되어 열교환기(39)의 제1 냉각수 공급구(39c)까지 되돌아가고, 다시 열교환기(39)를 흐르는 제2 냉각수(18)에 의해 냉각되고, 제1 유로(16)를 순환한다.
제1 유로(16)의 펌프(38)를 제어하여 유량을 바꾸고 온도 조절하는 것도 가능하다. 예컨대 상부 온도 센서(30)에 의한 온도 정보가 온도 검출부(49)에 의해 소정의 전기 신호로 변환되고, 제어부(21)의 제어하에 펌프 제어부(48)에 출력되면, 펌프 제어부(48)는 입력된 전기 신호에 의해 제2 유로 중 펌프(38)의 회전수를 어느 정도로 하면 되는지 판단하고, 예컨대 다시 소정 회전수로 올리도록 펌프(38)에 신호를 출력한다. 그 결과, 펌프(38)는 그 회전수를 올려서 제1 유로(16)를 순환하는 제1 냉각수(15)의 유량을 증가시킨다.
이에 따라, 제1 냉각수(15)는 도 3에 도시한 바와 같이 상부 냉각홈(40)인 소용돌이형의 유로를 온도 제어부(20)에 의한 제어 전에 비하여 유량이 증가하여 흐르고, 가열된 유로 부근의 열이 보다 많이 제1 냉각수(15)에 도입되고 온도 조절 대상인 마이크로파 발생 장치(25) 근처 원통체(23)의 온도가 소정 온도까지 내려간다.
또한, 열을 도입하여 유량이 증가한 제1 냉각수(15)는 상부 냉각홈(40)의 출구(40b)에서 배출되어 열교환기(39)의 제1 냉각수 공급구(39c)로 되돌아가고, 다시 열교환기(39)를 흐르는 제2 냉각수(18)에 의해 냉각되고, 제1 유로(16)를 순환한다.
또, 제1 유로(16)를 순환하는 제1 냉각수(15) 유량의 제어는 펌프(38)에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 제2 유로상의 밸브(46)와 동일 형태의 것을 설치하고, 밸브 개폐 제어부(47)와 동일 형태인 제어부를 설치해도 좋고, 혹은 밸브 개폐 제어부(47) 자체로 제어해도 좋다.
또한, 온도 검출부(49)에 의해 변환된 전기 신호를 밸브 개폐 제어부(47) 및 펌프 제어부(48)의 양방으로 출력하고, 제어부(21)의 제어하에 밸브 개폐 제어부(47)와 펌프 제어부(48)와의 상호 컨트롤에 의해 가장 효율적인 온도 조절을 하도록 밸브(46)의 개방도를 밸브 개폐 제어부(47)로 제어하여, 펌프(38)의 회전수를 펌프 제어부(48)에 의해 제어하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 온도 조절 대상을 예컨대 순환하는 제1 냉각수(15)로 냉각하는 제1 유로(16)와 제1 유로(16)와 별도의 제2 유로(19)를 설치하고, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)와 제1 냉각수(15)로 열교환을 한다. 이로 인해, 종래와 같이 제1 냉각수(15)를 일정 용량의 탱크내에 저장할 필요가 없고, 칠러에 해당하는 부분에서 제1 유로(16)를 흐르는 제1 냉각수 전체의 열이 제2 냉각수(18)에 흡수된다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 갖기 때문에, 종래와 같이 칠러측에서 냉각하고 또한 동일한 곳에서 가열하여 소정 온도의 제1 냉각수(15)로 한다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있다. 게다가, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있고, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
게다가, 유량 제어 수단은 온도 검출 수단인 예컨대 상부 온도 센서(30)에 의해 검출한 정보에 기초하여 제2 온도 조절 유체인 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비한다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 가장 적절한 제2 냉각수(18)의 유량으로 되게 할 수 있다. 따라서, 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치에 관해서 설명한다. 또한, 제2 실시예에서는 제1 실시예와 CVD 처리부에서 온도 조절 대상측에 온도 가열용 히터가 부가되고, 이에 따라 다른점이 있을 뿐이기 때문에, 그 다른점을 중심으로 설명한다. 따라서 이하의 설명에서 제1 실시예에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 병기하는 것으로 하고, 그 설명을 생략한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 CVD 처리부를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 CVD 처리부의 온도 조절을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(101)는 카세트 적재대(2), 반송 챔버(3) 및 진공 처리부(104) 등을 도면 중 Y 방향으로 일직선상에 배치하여 구성된다.
진공 처리부(104)에는 반송로(9)가 도면 중 Y 방향을 따라서 직선형으로 형성되어 있고, 반송로(9)의 일단부는 반송 챔버(3)에 인접해 있다. 반송로(9) 양측에는 로드록실(10), CVD 처리부(111) 및 에칭 처리부(12)가 각각 반송 챔버(3)측에서 반송로(9)를 따라서 길이 방향으로 배치되어 있다. CVD 처리부(111) 및 에칭 처리부(12)는 게이트 밸브(13)를 통해 반송로(9)와 접속되어 있다.
여기서, CVD 처리부(111)는 도 8에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(5)를 CVD 처리하는 처리부 본체(114), 처리부 본체(114)에 제1 온도 조절 유체인 제1 냉각수(15)가 순환하는 제1 유로(16), 제1 냉각수(15)와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체인 제2 냉각수(18)가 유통하는 제2 유로(19), 이들 온도 조절을 제어하는 온도 제어부(120) 및 CVD 처리부(111) 전체를 제어하는 제어부(21) 등에 의해 구성된다.
처리부 본체(114)는 도 8에 도시한 바와 같이 예컨대 웨이퍼(5)를 CVD 처리하는 처리실(22)을 형성하는 원통체(123), 처리실(22)에 가스를 도입하는 가스 도입구(24), 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생 장치(25), 처리실(22)에 게이트 밸브(13)를 통해 반입된 웨이퍼(5)를 지지하는 지지핀(26), 반입된 웨이퍼(5)를 CVD 처리할 때에 웨이퍼(5)를 유지하는 유지대(27), 유지대(27)를 승강시키는 승강 장치(28) 및 처리실(22)내를 클리닝했을 때의 처리실(22)내의 가스를 배출하는 배기구(29) 등을 갖는다.
원통체(123)에는 도 8에 도시한 바와 같이 마이크로파 발생 장치(25)의 근방 인 상부에 후술하는 상부 냉각홈에 근접하여 상부 온도 센서(30)가 설치된다. 원통체 상부에 연결되는 바디부에는 처리실(22)의 내벽측에 바디부 히터(31), 장치 가열용 히터(150) 및 바디부 히터(31)의 근방에 바디부 온도 센서(32)가 설치된다. 장치 가열용 히터(150)를 추가로 구비함으로써, 예컨대 예비적으로 적은 전력으로 처리실(22)을 가열할 수 있어 에너지의 절약화가 달성된다.
온도 제어부(120)는 도 8에 도시한 바와 같이 제어부(21)의 제어하에서 제2 냉각수(18) 각각의 유로에서의 유량을 제어하는 밸브 개폐 제어부(47), 제1 냉각수(15) 각각의 유로에서의 펌프의 운전을 제어하는 펌프 제어부(48) 및 처리부 본체(14)의 각 부위의 온도 센서, 즉, 상부 온도 센서(30), 바디부 온도 센서(32) 및 하부 온도 센서(34)로부터의 온도 정보를 전기 신호로 변환하고, 제어부(21)의 제어하 밸브 개폐 제어부(47) 및 펌프 제어부(48) 등에 출력하는 온도 검출부(49) 및 장치 가열용 히터(150)의 온도 등을 제어하는 히터 제어부(151) 등을 갖는다.
이로 인해서, 제어부(21)의 제어하 처리부 본체(114)의 각 부위의 온도 센서의 정보에 기초하여 제2 냉각수의 유량이 정해지고, 밸브 개폐 제어부(47)의 컨트롤에 의해 각 밸브(46)가 제어되고, 또한 펌프 제어부(48)의 컨트롤에 의해 각 펌프(38)가 제어되어 가장 효율적이고 또한 신속한 온도 조절이 가능해지고, 에너지의 낭비를 경감할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 장치(101)의 동작을 CVD 처리부(111)의 온도 조절을 중심으로 설명한다.
기판 처리중 CVD 처리에서는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 제어부(21)의 제어하에서 온도 제어부(120)에 의해 바디부 온도 센서(32)로부터의 온도 검출부(49)에의 온도 정보가 전기 신호로 변환되어 히터 제어부(151)에 입력된다. 전기신호에 의해 히터 제어부(151)가 소정 온도로 이미 상승해 있다고 판단되었을 때는, 예비 가열은 행해지지 않는다.
한편, 히터 제어부(151)가 아직 소정 온도에 달해 있지 않다고 판단되었을 때는 장치 가열용 히터(150)에, 예컨대 전열 히터인 경우 10 W의 전력을 인가시켜 처리실(22)을 예비 가열한다. 장치 가열용 히터(150)에 의해 예비 가열할 때는, 히터 제어부(151)의 장치 가열용 히터(150)에 예컨대 10 W의 전력을 인가한다는 정보가 펌프 제어부(48)에 입력된다. 따라서, 펌프 제어부(48)는 펌프(38)의 회전을 멈추도록 펌프(38)를 제어한다. 이로 인해서, 제1 유로(16), 예컨대 본체측 바디부 유로(36)를 제1 냉각수(15)가 순환하여 처리실(22)의 온도를 내리는 것에 의한 에너지의 낭비를 피할 수 있다.
다음에, 예컨대 온도 검출부(49)로부터의 전기 신호에 기초하여 소정의 온도에 달했다고 히터 제어부(151)가 판단했을 때는, 제어부(21)의 제어하에서 CVD 처리부(111)의 바디부 히터(31)나 유지대 히터(33)에 의해 처리실내나 유지대(27)가 소정 온도까지 온도가 상승된다. 웨이퍼 반송체(7)에 의해 CVD 처리부(111)의 게이트 밸브(13)로부터 처리실(22) 내에 반입된 웨이퍼(5)는 B의 위치로까지 하강한 유지대 표면으로부터 돌출한 지지핀(26)에 적재된다.
이 공정에 들어가면, 예컨대 온도 검출부(49)의 전기 신호에 의해 히터 제어부(151)는 처리실(22)의 온도 상태의 정보에 의해 필요에 따라서 장치 가열용 히터(150)에의 전력 인가를 멈추어 예비 가열을 정지시킨다. 펌프 제어부(48)는 입력된 온도 정보에 기초하여 소정의 온도를 넘었다고 판단되었을 때는, 펌프(38)의 회전수를 설정하고, 펌프(38)를 회전시켜 제1 유로(16)에 제1 냉각수(15)를 순환시킨다.
그 후, 승강 장치(28)에 의해 유지대(27)가 소정 위치(도 2 중 A 위치)까지 상승한다. 그 상승 도중에서 지지핀(26)은 움직이지 않기 때문에 유지대(27)로부터 지지핀(26)이 빠지고, 승강 장치(28)의 상승 중에 웨이퍼(5)는 유지대(27)에 직접 설치하여 고정된다. 또한, 가스 도입구(24)로부터 소정 가스가 처리실내에 도입되고, 마이크로파 발생 장치(25)에 의해 가스 플라즈마가 생성되어 웨이퍼(5)가 CVD 처리된다.
이후의 온도 조정은 제1 실시예와 마찬가지이기 때문에 설명은 생략한다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 온도 조절 대상을 예컨대 순환하는 제1 냉각수(15)로 냉각하는 제1 유로(16)와 제1 유로(16)와 별도의 제2 유로(19)를 설치하고, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)와 제1 냉각수(15)로 열교환을 한다. 이에 따라, 종래와 같이 제1 냉각수(15)를 일정 용량의 탱크내에 저장할 필요가 없고, 칠러에 해당하는 부분에서 제1 유로(16)를 흐르는 제1 냉각수 전체의 열이 대략 전체적으로 제2 냉각수(18)에 흡수된다. 따라서, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라지고 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단이 설치되기 때문에, 종래와 같이 칠러측에서 냉각하고 또한 동일한 곳에서 가열하여 소정 온도의 제1 냉각수(15)로 한다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있다. 또한, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있고 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
게다가, 유량 제어 수단은 온도 검출 수단인 예컨대 상부 온도 센서(30)에 의해 검출한 정보에 기초하여 제2 온도 조절 유체인 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단이 설치된다. 이에 따라, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 가장 적절한 제2 냉각수(18)의 유량으로 되게 할 수 있다. 따라서, 그 부하 변동에 대하여 응답이 빨라지고 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(101)는 처리실(22)을 예비적으로 가열하는 장치 가열용 히터(150)와 그 장치 가열용 히터(150)의 온도를 제어하는 히터 제어부(151)를 구비한다. 이에 따라, 사전에 작은 에너지로 처리실(22)을 일정 온도까지 상승시켜 놓을 수 있고, 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
게다가 제1 유로내의 펌프(38)와 그 펌프(38)의 운전을 제어하는 펌프 제어부(48)를 설치했기 때문에, 제1 유로(16)를 제1 냉각수(15)가 순환함으로써 처리실(22)의 온도를 내린다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치에 관해서 설명한다. 또한, 제3 실시예에서는 제1 실시예와 제1 유로 및 제2 유로로 열교환기와 펌프 및 밸브가 병렬로 복수 설치되어 있는 것 및 이에 따르는 상위점이 있을 뿐이기 때문에, 그 상위점을 중심으로 설명한다. 따라서 이하의 설명에서 제1 실시예에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치의 CVD 처리부의 개략구성을 도시한 도면이다.
우선, 도 1에 도시한 바와 같이 기판 처리 장치(201)는, 예컨대 카세트 적재대(2), 반송 챔버(3) 및 진공 처리부(204) 등을 도면 중 Y 방향으로 일직선상에 배치하여 구성된다. 진공 처리부(204)에는 반송로(9)가 도면 중 Y 방향을 따라서 직선형으로 형성되어 있고, 반송로(9)의 일단부는 반송 챔버(3)에 인접해 있다. 반송로(9) 양측에는, 예컨대 로드록실(10), CVD 처리부(211) 및 에칭 처리부(12)가 각각 반송 챔버(3)측에서 반송로(9)를 따라서 길이 방향에 배치되어 있다. CVD 처리부(211) 및 에칭 처리부(12) 등은 게이트 밸브(13)를 통해 반송로(9)와 접속되어 있다.
여기서, CVD 처리부(211)는 도 10에 도시한 바와 같이, 예컨대 웨이퍼(5)를 CVD 처리하는 처리부 본체(14), 처리부 본체(14)에 제1 온도 조절 유체 예컨대 제1 냉각수(15)가 순환하는 제1 유로(16), 제1 냉각수와 열교환을 하는 제2 온도 조절유체인 제2 냉각수(18)가 유통하는 제2 유로(19), 이들 온도 조절을 제어하는 온도 제어부(20) 및 CVD 처리부(211) 전체를 제어하는 제어부(21) 등에 의해 구성된다.
제1 유로(16)는 도 10에 도시한 바와 같이, 원통체 상부를 순환하는 본체측 상부 유로(35), 원통체 바디부를 순환하는 본체측 바디부 유로(36) 및 원통체 하부를 순환하는 본체측 하부 유로(37)를 갖는다. 각각의 유로에는 예컨대 도 10에 도시한 바와 같이 제1 냉각수(15)를 순환시키는 펌프(38) 및 제2 냉각수(18)와 열교환하는 열교환기(39)가 설치된다. 이로 인해서, 본체측 상부 유로(35), 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 하부 유로(37) 각각 독립적으로 온도 제어 가능해진다.
제2 유로(19)는 도 10에 도시한 바와 같이 본체측 상부 유로(35)에 열교환기(39)에서 대응하는 상부 유로(43), 본체측 바디부 유로(36)에 열교환기(39)에서 대응하는 바디부 유로(44) 및 본체측 하부 유로(37)에 열교환기(39)에서 대응하는 하부 유로(45)를 갖는다. 각각의 유로에는 그 도중에 유량을 제어하는 밸브(46)가 설치되어 있다. 이로 인해서, 각 유로마다 흐르는 유량을 제어할 수 있기 때문에 처리실(22) 부위에 따른 최적의 온도 조절이 가능해진다.
제2 유로(19)는 도 10에 도시한 바와 같이 제2 냉각수(18)의 공급 유로와 배출 유로가 있고, 공급 유로와 배출 유로 모두 1개의 유로로부터 분기되어 밸브(46)나 열교환기(39)에 접속되어 있다. 또한, 예컨대 공급 유로의 제2 냉각수(18)는 공장 순환수라도 좋다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 유로(16)는 펌프(38)와 처리부 본체(14) 사이에서 분기되어 분기 유로로서의 본체측 바디부 유로(36a)를 형성하고, 그 본체측 바디부 유로(36a)에도 펌프(38)와 열교환기(39)가 설치된다. 게다가 본체측 바디부 유로(36a)에 열교환기(39)로 대응하는 분기 유로로서의 바디부 유로(44a)가 형성되어 있다.
바디부 유로(44a)에는 밸브(46)가 설치되어 있다. 바디부 유로(44a)의 공급 유로와 배출 유로는 바디부 유로(44)의 밸브(46)에 대하여 열교환기(39)와 반대측 위치에서 바디부 유로(44)의 공급 유로와 배출 유로에 각각 접속되어 있다.
이로 인해서, 제1 유로(16)와 제2 유로(19)에서 밸브(46)로부터 열교환기(39)및 펌프(38)까지가 2중으로 병렬하도록 형성되고, 처리부 본체(14)에서의 제1 유로(16)에 의한 열교환량을 배증시킬 수 있다. 또한, 2개의 열교환기를 이용하는 정도의 냉각 능력을 필요로 하지 않을 때는, 예컨대 본체측 바디부 유로(36a) 및 바디부 유로(44a)를 사용하지 않도록 함으로써, 쓸데없는 냉각을 방지하여 에너지의 낭비를 피할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 장치(201)의 동작을 그 CVD 처리부(211)의 온도 조절을 중심으로 설명한다.
기판 처리 중 CVD 처리에서는 도 1 및 도 10에 도시한 바와 같이 제어부(21)의 제어하에서 CVD 처리부(211)의 바디부 히터(31)나 유지대 히터(33)에 의해 처리실내나 유지대(27)가 소정 온도까지 온도가 상승된다. 웨이퍼 반송체(7)에 의해 CVD 처리부(211)의 게이트 밸브(13)로부터 처리실(22) 내에 반입된 웨이퍼(5)는 B의 위치까지 하강한 유지대 표면에서 돌출한 지지핀(26)에 적재된다.
그 후, 승강 장치(28)에 의해 유지대(27)가 소정 위치(도 2 중 A 위치)까지 상승한다. 그 상승 도중에서 지지핀(26)은 움직이지 않기 때문에, 유지대(27)로부터 지지핀(26)이 빠지고 승강 장치(28)의 상승 중에 웨이퍼(5)는 유지대(27)에 직접 적재된다. 또한 가스 도입구(24)로부터 소정의 가스가 처리실내로 도입되고, 마이크로파 발생 장치(25)에 의해 가스 플라즈마가 생성되고, 웨이퍼(5)가 CVD 처리된다.
이상의 처리 중에 처리부 본체(14) 각부의 온도가 소정 온도 이상으로 상승하지 않도록 제어하는 것이 제1 냉각수(15) 등이다.
도 7 및 도 10에 도시한 바와 같이 마이크로파 발생 장치(25) 근방의 원통체(23) 속에 배치된 상부 온도 센서(30)가 열원의 하나인 마이크로파 발생 장치(25) 근방의 처리실내 공간에 의해 고온으로 뜨거워지고, 그 온도 정보를 온도 제어부(20) 내의 온도 검출부(49)에 전한다. 그렇게 하면, 그 온도 정보가 온도 검출부(49)에 의해 소정 전기 신호로 변환되고, 제어부(21)의 제어하에 밸브 개폐 제어부(47)에 출력된다.
밸브 개폐 제어부(47)는 입력된 전기 신호에 의해 예컨대 본체측 바디부 유로(36a)를 본체측 바디부 유로(36)와 동시에 사용할 것인지 판단한다. 밸브 개폐 제어부(47)는 본체측 바디부 유로(36a)를 동시 사용한다고 판단했을 때는, 다시 각각의 밸브(46) 개방도를 어느 정도로 하면 좋은지 판단하고, 예컨대 다시 소정의 개방도가 되도록 각각의 밸브(46)에 신호를 출력한다.
각각의 밸브(46)는 밸브 개폐 제어부(47)로부터의 명령에 의해 부속 밸브 개폐 모터 등에 의해 밸브(46)를 다시 개방하고 제2 유로를 흐르는 제2 냉각수(예컨대, 공장 순환수)의 유량을 증가시킨다. 이에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이 열 교환기(39)의 제2 냉각수 공급구(39e)로부터 안에 공급되는 제2 냉각수(18)의 유량이 증가하고, 열교환 파이프(39b)를 통해 그 주위를 흐르는 제1 냉각수(15)와의 열교환량이 증가하여 제1 냉각수(15)의 온도를 더욱 내릴 수 있다.
열교환기(39)의 제1 냉각수 배출구(39d)로부터 배출된 제1 냉각수(15)는 온도 제어부(20)에 의한 제어 전보다 온도가 떨어져서 제1 유로(16)인 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 바디부 유로(36a)를 펌프(38)에 의해 승압되어 순환한다.
또한, 펌프(38)에 의해 승압된 제1 냉각수(15)는 도 4에 도시한 바와 같이 처리부 본체(14)의 원통체 바디부에 형성된 바디부 냉각홈(41)의 입구(41a)에서 원통체내로 유입되고, 대략 파상의 유로를 흐른다. 이 때, 뜨거워진 유로 부근의 열이 제1 냉각수(15)에 도입되고 온도 조절 대상인 바디부 히터(31) 근처의 원통체(23)의 온도가 소정 온도까지 내려간다.
다시 열을 도입한 제1 냉각수는 그 만큼 온도가 올라가서 바디부 냉각홈(41)의 출구(41b)에서 배출되어 열교환기(39)의 제1 냉각수 공급구(39c)로 되돌아가고, 다시 열교환기(39)를 흐르는 제2 냉각수(18)에 의해 냉각되고, 제1 유로(16)인 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 바디부 유로(36a)를 순환한다.
제1 유로(16)인 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 바디부 유로(36a)의 펌프(38)를 제어하여 유량을 바꾸고 온도 조절하는 것도 가능하다.
상부 온도 센서(30)에 의한 온도 정보가 온도 검출부(49)에 의해 소정의 전기 신호로 변환되고, 제어부(21)의 제어하 펌프 제어부(48)에 출력되면 펌프 제어부(48)는 입력된 전기 신호에 의해 바디부 유로(44a)를 바디부 유로(44)와 동시에 사용할 것이지 여부를 판단한다. 펌프 제어부(48)는 바디부 유로(44a)를 동시 사용한다고 판단했을 때는, 다시 각각의 펌프(38) 회전수를 어느 정도로 하면 좋은지 판단하고, 또한 각각 소정 회전수로 올리도록 펌프(38)에 출력한다. 그렇게 하면, 펌프(38)는 그 회전수를 각각 올리고 제1 유로(16)인 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 바디부 유로(36a)를 순환하는 제1 냉각수(15)의 유량을 증가시킨다.
이에 따라, 제1 냉각수는 도 4에 도시한 바와 같이 바디부 냉각홈(41)인 대략 파상의 유로를 온도 제어부(20)에 의한 제어 전에 비교하여 유량이 증가하여 흐른다. 따라서, 뜨거워진 유로 부근의 열이 보다 많이 제1 냉각수(15)에 도입되고 온도 조절 대상인 바디부 히터(31) 근처의 원통체(23) 온도가 소정 온도까지 내려간다.
또한 열을 도입하여 유량이 증가한 제1 냉각수(15)는 바디부 냉각홈(41)의 출구(41b)에서 배출되어 열교환기(39)의 제1 냉각수 공급구(39c)에 되돌아가고, 다시 열교환기(39)를 흐르는 제2 냉각수(18)에 의해 냉각되고, 제1 유로(16)인 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 바디부 유로(36a)를 순환한다.
또, 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 바디부 유로(36a)를 순환하는 제1 냉각수(15) 유량의 제어는 펌프(38)에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 제2 유로상의 밸브(46)와 동일 형태의 것을 설치하고, 또한 밸브 개폐 제어부(47)와 동일 형태인 제어부를 설치해도 되고, 혹은 밸브 개폐 제어부(47) 자체로 제어해도 좋다.
또한, 온도 검출부(49)에 의해 변환된 전기 신호를 밸브 개폐 제어부(47) 및 펌프 제어부(48)의 양방으로 출력하고, 제어부(21)의 제어하 밸브 개폐 제어부(47)와 펌프 제어부(48)와의 상호 컨트롤에 의해 가장 효율적인 온도 조절을 하도록 밸브(46)의 개폐도를 밸브 개폐 제어부(47)로 제어하고, 펌프(38)의 회전수를 펌프 제어부(48)에 의해 제어하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 온도 조절 대상을 예컨대 순환하는 제1 냉각수(15)로 냉각하는 제1 유로(16)와 제1 유로(16)와 별도의 제2 유로(19)를 설치하고, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)와 제1 냉각수(15)로 열교환을 한다. 이에 따라, 종래와 같이 제1 냉각수(15)를 일정 용량의 탱크내에 저장할 필요가 없고, 칠러에 해당하는 부분에서 제1 유로를 흐르는 제1 냉각수(16) 전체의 열이 제2 냉각수(18)에 흡수된다. 따라서, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라지고, 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 제2 유로(19)를 흐르는 예컨대 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 갖기 때문에, 종래와 같이 칠러측에서 냉각하고 또한 동일한 곳에서 가열하여 소정 온도의 제1 냉각수(15)로 한다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있다. 또한, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있고 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
게다가, 유량 제어 수단은 온도 검출 수단인 상부 온도 센서(30)에 의해 검출한 정보에 기초하여 제2 온도 조절 유체인 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비한다. 따라서, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 가장 적절한 제2 냉각수(18)의 유량으로 할 수 있고, 그 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 제1 유로(16)와 제2 유로(19)에서 밸브(46)로부터 열교환기(39) 및 펌프(38)까지가 2중으로 병렬하도록 형성하기 때문에, 처리부 본체(14)에서의 제1 유로(16)에 의한 열교환량을 배증시킬 수 있다. 또한, 냉각 능력이 어느 정도 필요 없을 때는, 본체측 바디부 유로(36a) 및 바디부 유로(44a)를 사용하지 않도록 함으로써, 쓸데없는 냉각을 방지하여 에너지의 낭비를 피할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치에 관해서 설명한다. 또한, 제4 실시예에서는 제1 실시예와 제1 유로에 전환 밸브, 바이패스 및 이에 따른 다른점이 있을 뿐이기 때문에, 그 다른점을 중심으로 설명한다. 따라서 이하의 설명에서 제1 실시예에서 설명한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치의 CVD 처리부의 개략설명도이다. 도 12는 펌프가 바이패스에 대하여 본체측에 있는 경우의 설명도이다. 도 13은 펌프가 바이패스에 대하여 열교환기측에 있는 경우의 설명도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(301)는 예컨대 카세트 적재대(2),반송 챔버(3) 및 진공 처리부(304) 등을 도면 중 Y 방향으로 일직선상에 배치하여 구성된다.
진공 처리부(304)에는 반송로(9)가 도면 중 Y 방향을 따라서 직선형으로 형성되어 있고, 반송로(9)의 일단부는 반송 챔버(3)에 인접해 있다. 반송로(9)의 양측에는 로드록실(10), CVD 처리부(311) 및 에칭 처리부(12)가 각각 반송 챔버(3)측에서 반송로(9)를 따라서 길이 방향으로 배치되어 있다. CVD 처리부(311) 및 에칭 처리부(12) 등은 게이트 밸브(13)를 통해 반송로(9)와 접속되어 있다.
여기서, CVD 처리부(311)는 도 11에 도시한 바와 같이 웨이퍼(5)를 CVD 처리하는 처리부 본체(14), 처리부 본체(14)에 제1 온도 조절 유체 예컨대 제1 냉각수(15)가 순환하는 제1 유로(16), 제1 냉각수와 열교환을 하는 제2 온도 조절류인 제2 냉각수(18)가 유통하는 제2 유로(19), 이들 온도 조절을 제어하는 온도 제어부(20) 및 CVD 처리부(311) 전체를 제어하는 제어부(21) 등에 의해 구성된다.
제1 유로(16)는 도 11에 도시한 바와 같이 원통체 상부를 순환하는 본체측 상부 유로(35), 원통체 바디부를 순환하는 본체측 바디부 유로(36) 및 원통체 하부를 순환하는 본체측 하부 유로(37)를 갖는다. 본체측 바디부 유로(36)는 도 11에 도시한 바와 같이 바디부 냉각홈(41)의 입구(41a)에 접속된 상류 유로(16a), 바디부 냉각홈(41)의 출구(41b)에 접속된 하류 유로(16b) 및 제2 냉각수(18)와 열교환하는 열교환기(39)를 갖는다.
상류 유로(16a)와 하류 유로(16b) 사이에는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 제3 유로로서의 바디부 바이패스(366)가 설치된다. 바디부 바이패스(366)와 상류 유로(16a)와의 합류점에는 열교환기(39)로부터의 제1 냉각수(15)를 바디부 냉각홈(41)의 입구(41a)로 흐르게 하거나 혹은 바디부 바이패스(366)로부터 되돌아 온 제1 냉각수(15)를 흐르게 하거나, 어느 쪽으로 전환시키는 바디부 전환 밸브(376)가 설치된다.
또한, 상류 유로(16a)에는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 제1 냉각수(15)를 순환시키는 펌프(38)가 바디부 전환 밸브(376)와 바디부 냉각홈(41) 입구(41a) 사이에 설치된다. 또한, 도 11에서는 본체측 바디부 유로(36)만 나타냈지만, 다른 유로에 대해서도 마찬가지로 상류 유로(16a), 하류 유로(16b) 및 열교환기(39)를 설치할 수 있다. 이로 인해서 본체측 상부 유로(35), 본체측 바디부 유로(36) 및 본체측 하부 유로(37) 각각 독립적으로 온도 제어가 가능해진다.
게다가, 제2 유로(19)는 도 11에 도시한 바와 같이, 본체측 바디부 유로(36)에 열교환기(39)에서 대응하는 바디부 유로(44)와 그 바디부 유로(44)를 흐르는 유량을 제어하는 밸브(46)를 갖는다. 또한, 제1 유로와 같이 다른 유로에 관해서도 열교환기(39)에서 대응하는 상부 유로(43), 하부 유로(45) 및 각 밸브(46)를 설치하는 것도 가능하다. 이에 의해서, 각 유로마다 흐르는 유량을 제어할 수 있기 때문에, 처리실(22) 부위에 따른 최적의 온도 조절이 가능해진다.
온도 제어부(320)는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이 제어부(21)의 제어하에서, 제1 냉각수(15)의 유로 전환 및 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 밸브 개폐 제어부(347), 제1 냉각수(15) 유로의 펌프(38) 운전을 제어하는 펌프 제어부(348) 및 처리부 본체(14)의 각 부위의 온도 센서 예컨대 바디부 온도 센서(32)로부터의 온도 정보를 전기 신호로 변환하고, 제어부(21)의 제어하 밸브 개폐 제어부(347) 및 펌프 제어부(348) 등에 출력하는 온도 검출부(349) 등을 갖는다.
이에 의해서, 제어부(21)의 제어하에 처리부 본체(14)의 각 부위 온도 센서의 정보에 기초하여 제2 냉각수(18)의 유량 및 제1 냉각수(15)를 흐르게 하는 유로가 정해진다. 밸브 개폐 제어부(347)의 컨트롤에 의해 밸브(46) 및 바디부 전환 밸브(376)가 제어되고, 다시 펌프 제어부(348)의 컨트롤에 의해 펌프(38)가 제어된다. 따라서, 가장 효율적이고 또한 신속한 온도 조절이 가능해져서 에너지의 낭비를 경감할 수 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 기판 처리 장치(301)의 동작을 그 CVD 처리부(311)의 온도 조절을 중심으로 설명한다.
기판 처리 중 CVD 처리에서는 도 1 및 도 11에 도시한 바와 같이 제어부(21)의 제어하에서 CVD 처리부(311)의 바디부 히터(31)나 유지대 히터(33)에 의해 처리실내나 유지대(27)가 소정 온도까지 온도가 상승된다. 웨이퍼 반송체(7)에 의해 CVD 처리부(311)의 게이트 밸브(13)로부터 처리실(22) 내에 반입된 웨이퍼(5)는 B의 위치까지 하강한 유지대 표면에서 돌출한 지지핀(26)에 적재된다.
그 후, 승강 장치(28)에 의해 유지대(27)가 소정 위치(도 11 중 A 위치)까지 상승한다. 그 상승 도중에서 지지핀(26)은 움직이지 않기 때문에 유지대(27)로부터 지지핀(26)이 빠지고, 승강 장치(28)의 상승 중에 웨이퍼(5)는 유지대(27)에 직접 적재된다. 또한 가스 도입구(24)로부터 소정 가스가 처리실내에 도입되고, 마이크로파 발생 장치(25)에 의해 가스 플라즈마가 생성되고, 웨이퍼(5)가 CVD 처리된다.
이상의 처리 중에 처리부 본체(14)의 각부 온도가 소정 온도 이상으로 상승하지 않도록 제어하는 것이 제1 냉각수(15) 등이다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 원통체(23) 속에 배치된 바디부 온도 센서(32)가 열원의 하나인 마이크로파 발생 장치(25) 근방의 처리실내 공간에 의해 고온으로 뜨거워지고, 그 온도 정보를 온도 제어부(320)내의 온도 검출부(349)에 전한다. 그렇게 하면, 그 온도 정보가 온도 검출부(349)에 의해 소정의 전기 신호로 변환되어 제어부(21)의 제어하 밸브 개폐 제어부(347)에 출력된다.
제어부(21)는 밸브 개폐 제어부(347)에 입력된 전기 신호에 의해 바디부 냉각홈(41)을 흐르는 제1 냉각수(15)를, 열교환기(39)를 통과시키지 않고 바디부 바이패스(366)로 순환시키거나 혹은 바디부 바이패스(366)를 사용하지 않고 열교환기(39)의 열교환 유로(39a)를 통해서 순환시킬 것이지 판단한다.
밸브 개폐 제어부(347)가 예컨대 바디부 바이패스(366)를 사용하지 않고 열교환기(39)를 통해서 순환시킨다고 결정했을 때는, 바디부 바이패스(366)에의 유로를 폐쇄하여 열교환 유로(39a)와 펌프(38)와의 유로를 개방하도록 바디부 전환 밸브(376)에 신호를 출력한다. 바디부 전환 밸브(376)는 밸브 개폐 제어부(347)로부터의 명령에 의해 바디부 바이패스(366)에의 유로를 폐쇄하여 열교환 유로(39a)와 펌프(38) 사이의 유로를 개방한다. 또한, 바디부 전환 밸브(376)는 바디부 바이패스(366)에의 유로를 부분적으로 폐쇄하고 또한 열교환 유로(39a)와 펌프(38) 사이의 유로를 부분적으로 개방함으로써 바디부 바이패스(366)에 흐르는 제1 냉각수(15)의 유량과, 열교환 유로(39a)와 펌프(38) 사이의 유로에 흐르는 제1 냉각수(15)의 유량과의 비율을 임의 비율로 조절할 수도 있다. 즉, 바디부 전환 밸브(376)를 제어함으로써, 열교환기(39)에 흐르는 제1 냉각수(15)의 유량과, 열교환기(39)를 통과하지 않고서 바디부 바이패스(366)에 흐르는 제1 냉각수(15)의 유량과의 비율을 조절할 수 있다. 밸브 개폐 제어부(347)가 열교환 유로(39a)를 사용하지 않고, 바이패스(366)를 통해서 순환시킨다고 결정했을 때는, 열교환 유로(39a)에의 유로를 폐쇄하여 바이패스(366)와 펌프(38)와의 유로를 개방하도록 바디부 전환 밸브(376)에 신호를 출력한다.
예컨대 열원의 온도가 상승하기 전에는 ①의 루프를 이용하여 펌프(38)로 냉각수를 순환시킴으로써 바디부 냉각홈(41)내를 균일 온도로 해 둔다. 즉, 펌프(38)의 동작이 일정하면, 이 ①의 루프에서는 ②의 루프에 비하여 전체 냉각수의 량이 적어져 유속이 빨라진다. 유속이 빨라지면 바디부 냉각홈(41)의 입구측(41a)과 출구측(41b)에서 온도차를 매우 작게 할 수 있다. 이에 따라, 바디부 냉각홈(41)내의 온도를 균일하게 해 둘 수 있다.
열원의 온도가 상승하면 바디부 전환 밸브(376)에 의해 바디부 바이패스(366)를 폐쇄하고 ②의 루프를 이용하여 펌프(38)로 냉각수를 순환시킨다. 이로 인해서, 열교환기(39)로부터의 냉각수를 바디부 냉각홈(41)내에 통과시키고, 즉시 바디부 냉각홈(41)내를 적정 온도로 조정할 수 있다.
이와 같이 ①의 루프에서 ②의 루프로 전환함으로써 열원의 열 변동이 큰 경우에도 신속한 냉각이 가능해진다. 또한, 열 변동이 작은 경우에는, ①의 루프를 이용함으로써 냉각수의 양을 적게 할 수 있기 때문에, 항상 ②의 루프로 냉각수를 순환시키는 경우에 비교하여 에너지 절약화를 달성할 수 있다.
또한, 온도 검출부(349)에 의해 변환된 전기 신호를 밸브 개폐 제어부(347)및 펌프 제어부(348) 양방에 출력하고, 제어부(21)의 제어하에 밸브 개폐 제어부(347)와 펌프 제어부(348)와의 상호 컨트롤에 의해 가장 효율적인 온도 조절을 하도록 해도 좋다. 즉, 밸브 개폐 제어부(347)와 펌프 제어부(348)와의 상호 컨트롤에 의해 밸브(46)의 개방도 및 바디부 전환 밸브(376)에 의한 각 유로의 전환을 밸브 개폐 제어부(347)에 제어시킴과 동시에 펌프(38)의 회전수를 펌프 제어부(348)에 의해 제어시키는 것도 가능하다.
또한, 도 13에 도시한 바와 같이 펌프(38)를 하류 유로(16b)에 설치하고, 그 펌프(38)와 바디부 냉각홈(41)의 출구(41b) 사이에 상류 유로(16a)에서 제1 냉각수(15)가 유입되도록 바디부 바이패스(366)를 설치한다. 그 바디부 바이패스(366)와 상류 유로(16a)와의 합류점에 열교환기(39)로부터의 제1 냉각수(15)를 바디부 냉각홈(41)의 입구(41a)에 흐르게 하거나 혹은 바디부 바이패스(366)에 흐르게 하거나 어느 쪽으로 전환시키는 바디부 전환 밸브(376)를 설치해도 좋다.
도 13에 도시하는 장치에서는 열원의 온도 상승 전에는 ①의 루프를 이용하여 펌프(38)로 냉각수를 순환시켜 놓는다. ①의 루프에서는 ②의 루프에 비해서 냉각수의 양이 적어진다. 따라서 ①의 루프에서는 열교환기(39)에 의해서 충분히 냉각수가 냉각된다.
한편, 열원의 온도가 상승하면, 바디부 전환 밸브(376)에 의해 바디부 바이패스(366)를 폐쇄하고 ②의 루프를 이용하여 펌프(38)로 냉각수를 순환시킨다. 이에 따라 충분히 냉각한 냉각수가 바로 바디부 냉각홈(41)에 유입되기 때문에, 열원의 열 변동이 큰 경우에도 신속한 냉각이 가능해진다.
또한, 열 변동이 작은 경우에는, ①의 루프를 이용함으로써 냉각수의 양을 적게 할 수 있기 때문에, 항상 ②의 루프로 냉각수를 순환시키는 경우에 비교하여 에너지 절약화를 달성할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 전술의 각 실시예와 같이 온도 조절 대상을 예컨대 순환하는 제1 냉각수(15)로 냉각하는 제1 유로(16)와 제1 유로(16)와 별도의 제2 유로(19)를 설치하고, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)와 제1 유로(16)를 흐르는 제1 냉각수(15)로 열교환을 한다. 따라서, 종래와 같이 제1 냉각수(15)를 일정 용량의 탱크내에 저장할 필요가 없고, 칠러 상당 부분의 제1 유로(16)를 흐르는 제1 냉각수(15)가 대략 전체적으로 제2 냉각수(18)로부터 열이 흡수되어 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시키면서 에너지의 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 제2 유로(19)를 흐르는 제2 냉각수(18)의 유량을 제어하는 유량 제어 수단이 설치되기 때문에, 종래와 같이 칠러측에서 냉각하고 또한 동일한 곳에서 가열하여 소정 온도의 제1 냉각수(15)로 한다고 하는 에너지의 낭비를 피할 수 있다. 또한, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 적절한 유량으로 변경할 수 있고, 온도 조절 대상의 부하 변동에 대하여 응답이 빨라져서 온도 제어의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 14는 도 l1, 도 12에 도시한 실시예에 따른 CVD 장치의 다른 예의 장치를 도시한 도면이다. 이 예에서는, 상류 유로(16a)에 흐르는 제1 냉각수를 가열 또는 온도 조절하는 히터(H)가 설치된다. 온도 제어부(349)는 히터(H)의 온도를 전자적으로 파악한다. 히터 제어부(350)는 온도 검출부(349)의 정보에 기초하여 히터(H)를 제어한다.
이와 같이 구성된 CVD 처리부의 동작을 설명한다. 온도 센서(32), 온도 검출부(349)에 의해 열원의 온도가 원하는 온도보다 낮다고 판단되면, 이 정보를 적어도 밸브 제어부(347), 히터 제어부(350)에 전해진다. 밸브 제어부(347)는 ①의 루프로 냉각수를 흘리도록 밸브를 제어한다. 히터 제어부(350)는 ①의 루프로 흐르는 냉각수를 히터(H)로 가열 또는 온도 조절하도록 제어한다. 열원의 온도가 원하는 온도가 되면 히터(H)의 작동을 정지한다. 혹은 열원의 온도가 원하는 온도가 되면, 예컨대 히터 제어부(350)는 그 온도를 유지하도록 히터(H)를 제어한다. 한편, 열원이 원하는 온도보다 높은 경우는, 히터(H)를 작동시키지 않고 ②의 루프로 냉각수를 흘려서 상기한 실시예에서 설명한 바와 같이 온도 조절한다.
본 실시예에서는, 바이패스(366)를 통과하는 제1 냉각수만을 가열 또는 온도 조절할 수 있기 때문에, 열원의 온도를 신속히 원하는 온도로 조절할 수 있다. 이에 따라, 열원의 온도를 매우 일정하게 유지할 수 있다. 또한 이 히터(H)는 바이패스(366)를 통과하는 냉각수를 가열 또는 온도 조절할 수 있기 때문에, 열교환 유로(39a)를 통과하는 냉각수를 가열 또는 온도 조절하는 경우에 비해서 에너지 효율이 높아진다.
또한 본 실시예에서는, 히터(H)를 설치함으로써 예컨대 열원이 0 W 에서도 열원을 가열 또는 온도 조절할 수 있다. 이에 따라, 열원이 0 W 이더라도 도 11에 도시하는 상부 냉각홈(40), 바디부 냉각홈(41), 하부 냉각홈(42) 등에 가열 또는 온도 조절된 냉각수를 흘려서 원통체(34) 등을 원하는 온도로 가열 또는 온도 조절할 수 있다.
도 15는 도 14에 도시하는 CVD 처리부의 다른 예를 도시하는 도이다. 이 예에서는, 열교환기가 제1 냉각수가 저장되어 순환되는 탱크(360)와 냉동기(370)를 갖고 있다. 상기 열교환 유로(39a)가 본 실시예의 탱크(360)에 해당한다.
이와 같이 구성된 CVD 처리부의 동작을 설명한다. 본 실시예에서는 냉동기(33)에 의해 탱크(360)내의 제1 냉각수의 온도를 항상 소정의 온도가 되도록 조정해 둔다. 이 탱크(360)내의 온도는 예컨대 -20℃ 이다.
온도 센서(32), 온도 검출부(349)에 의해 열원의 온도가 원하는 온도보다 높다고 판단되면, 이 정보는 적어도 밸브 제어부(347)에 전해진다. 밸브 제어부(347)는 ②의 루프로 냉각수를 흘리도록 밸브를 제어한다. 한편, 열원이 원하는 온도보다 낮은 경우는, ①의 루프로 냉각수를 흘려서 열원의 온도를 내린다. 이에 따라 열원의 온도를 매우 일정하게 유지할 수 있어 정밀한 온도 조절이 가능해진다.
본 실시예의 경우, 히터(H)는 보조적으로 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대②의 루프로 냉각수를 과도하게 너무 순환시켜서 열원의 온도가 지나치게 저하된 경우에 사용한다. 혹은, 외적인 요인으로 열원의 온도가 지나치게 저하된 경우에 사용한다. 그 경우 히터(H)를 작동시켜 열원이 원하는 온도가 되도록 미조정할 수 있다. 이에 따라, 보다 정밀하게 온도 조절할 수 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 히터(H1)에 더하여 히터(H2)를 열원측에 추가로 설치하도록 해도 좋다. 이 히터(H2)는 예컨대 상부 냉각홈(40), 바디부 냉각홈(41), 또는 하부 냉각홈(42) 등의 근방에 설치할 수 있다. 이 경우도 히터(H2)를 보조적으로 이용할 수 있다. 예컨대 ②의 루프로 냉각수를 과도하게 너무 순환시켜서 열원의 온도가 지나치게 저하된 경우에 사용한다. 혹은, 외적인 요인으로 열원의 온도가 지나치게 저하된 경우에 사용한다. 그 경우 히터(H2)를 작동시켜 열원이 원하는 온도가 되도록 조정할 수 있다. 이에 따라, 도 15에 도시하는 장치에 비교하여 보다 정밀하게 온도 조절하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은 전술한 어느 실시예에도 한정되지 않고, 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.
예컨대, 전술한 실시예에서는 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 예로서 냉각하는 경우를 중심으로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 처리부 본체의 온도를 올리는 경우에도 적용할 수 있다. 이로 인해, 추가로 각종 기판 처리에 있어서 열교환율을 올리고, 에너지의 낭비를 경감할 수 있다.
또한, 전술한 실시예에서는 처리부 본체(14)의 원통체(23)의 상부 냉각홈(40), 바디부 냉각홈(41) 및 하부 냉각홈(42)의 전부에 관해서 제1 유로(16) 및 제2 유로(19)를 설치하여 효율적으로 열교환하는 것으로 했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 어느 하나라도 좋고, 처리부 본체(14)의 다른 장소에 추가로 냉각홈을 형성해도 좋다. 이로 인해, 추가로 처리부 본체(14) 전체적으로 에너지의 절약화를 달성할 수 있다.
게다가 전술한 실시예에서는 제1 유로(16) 및 제2 유로(19)로, 본체측 바디부 유로(36a)와 바디부 유로(44a)를 형성했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 분기의 수를 늘려 많은 유로를 형성해도 좋고, 별도의 예컨대 본체측 상부유로 등을 병렬화해도 좋다.
이에 따라, 처리부 본체(14)의 온도 조절 대상에서의 냉각력을 올릴 수 있는 동시에, 필요에 따라서 복수 병설된 열교환기(39), 펌프(38) 및 밸브(46)를 제어하여 가장 효율적으로, 또한, 조속하게 온도 대상의 온도 조절이 가능해진다.
또한, 전술한 실시예에서는 펌프(38)가 회전하고 있더라도 열교환기(39)와 바디부 냉각홈(41)을 흐르는 유로는 반드시 항상 흐르지 않는 것으로 설명했지만,본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 펌프(38)가 회전하고 있으면 열 교환기(39)와 바디부 냉각홈(41)을 흐르는 유로는 항상 흐르고 있으며, 이것에 밸브에 의해 필요에 따라서 바디부 바이패스(366)에도 제1 냉각수(15)를 흐르게 할 수 있도록 하는 것도 가능하다. 이에 따라, 바디부 냉각홈(41)에 유입되는 유량을 필요한 량으로 조정할 수 있어 온도 변화에 정확히 대응한 온도 조절이 가능해져서 에너지의 낭비를 더욱 경감할 수 있다.
본 발명은 전술한 구체적으로 개시된 실시예에 한정되는 일없이, 본 발명의 범위내에서 여러 가지 변형예 및 개량예가 이루어질 수 있을 것이다.

Claims (29)

  1. 온도 조절 대상을 가지고, 기판에 소정의 처리를 실시하는 기판 처리부와,
    일부의 유로가 상기 기판 처리부를 통과하고, 상기 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 제1 유로와,
    상기 제1 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체를 유통시키는 제2 유로와,
    적어도 상기 제2 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리부에 설치되고, 상기 제1 유로에 있어서의 상기 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유량 제어 수단은 상기 온도 검출 수단에 의해 검출한 정보에 기초하여 상기 제2 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판 처리부는,
    상기 기판 처리부를 예비적으로 가열하는 히터와,
    상기 히터의 온도를 제어하는 온도 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 유로에 설치되고, 상기 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 펌프와,
    상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여, 상기 펌프의 작동을 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유로는 그 도중에서 복수의 유로로 분기되고, 그 분기된 각각의 제2 유로에 상기 유량 제어 수단 및 그 분기된 각각의 제2 유로를 흐르는 제2 온도 조절 유체와 열교환을 하는 상기 제1 온도 조절 유체가 순환하는 제1 유로가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 각각 형성된 복수의 제1 유로는 도중에서 하나의 제1 유로로 합쳐지게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로는 상기 제1 온도 조절 유체가 상기 일부의 유로에 유입되는 상류 유로와, 상기 제1 온도 조절 유체가 상기 일부의 유로로부터 유출되는 하류 유로와, 상기 상류 유로와 상기 하류 유로를 연결하는 바이패스와, 상기 제2 유로에 근접하여 설치되고 상기 제2 온도 조절 유체와 열교환하기 위한 열교환 유로를 가지고,
    상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로와, 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 열교환 유로로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로를 전환하는 전환 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전환 수단은 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과, 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 열교환 유로로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과의 비율을 임의의 비율로 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판 처리부에 설치되고, 상기 제1 유로에 있어서의 상기 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과,
    상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여, 상기 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스에서 순환하는 상기 제1 온도 조절 유체를 가열하는 가열 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단은 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 상기 가열 기구의 가열 온도를 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 열교환 유로를 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체를 냉각하는 냉각 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 온도 조절 대상을 가지고, 기판에 소정 처리를 실시하는 기판 처리부와,
    일부 유로가 상기 기판 처리부를 통과하고, 상기 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 제1 유로와,
    상기 제1 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체를 유통시키는 제2 유로와,
    상기 제1 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기판 처리부에 설치되고, 상기 제1 유로에 있어서의 상기 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유량 제어 수단은 상기 온도 검출 수단에 의해 검출한 정보에 기초하여 상기 제1 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 유로는 상기 제1 온도 조절 유체가 상기 일부 유로에 유입되는 상류 유로와, 상기 제1 온도 조절 유체가 상기 일부 유로로부터 유출되는 하류 유로와, 상기 상류 유로와 상기 하류 유로를 연결하는 바이패스와, 상기 제2 유로에 근접하여 설치되고 상기 제2 온도 조절 유체와 열교환하기 위한 열교환 유로를 가지고,
    상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로와, 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 열교환 유로로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로를 전환하는 전환 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전환 수단은 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과, 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 열교환 유로로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과의 비율을 임의의 비율로 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 기판 처리부에 설치되고, 상기 제1 유로에 있어서의 상기 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과,
    상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여, 상기 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스에서 순환하는 상기 제1 온도 조절 유체를 가열하는 가열 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단은 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여, 상기 가열 기구의 가열 온도를 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 열교환 유로를 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체를 냉각하는 냉각 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 온도 조절 대상의 온도를 조절하는 제1 온도 조절 유체를 순환시키는 제1 유로와,
    상기 제1 온도 조절 유체와 열교환을 하는 제2 온도 조절 유체를 유통시키는 제2 유로와,
    적어도 상기 제2 온도 조절 유체의 유량을 제어하는 유량 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 유로는 상기 온도 조절 대상의 근방에 배치된 일부 유로와, 상기 제1 온도 조절 유체가 상기 일부 유로에 유입되는 상류 유로와, 상기 제1 온도 조절 유체가 상기 일부 유로로부터 유출되는 하류 유로와, 상기 상류 유로와 상기 하류 유로를 연결하는 바이패스와, 상기 제2 유로에 근접하여 설치되고 상기 제2 온도 조절 유체와 열교환하기 위한 열교환 유로를 가지고,
    상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로와, 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 열교환 유로로 이루어지는 상기 제1 온도 조절 유체의 순환 유로를 전환하는 전환 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 전환 수단은 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과, 상기 상류 유로, 상기 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 열교환 유로로 이루어지는 순환 유로에 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체의 유량과의 비율을 임의의 비율로 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 유로에 있어서의 상기 온도 조절 대상의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과,
    상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 상기 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 상류 유로상류 유로 일부 유로, 상기 하류 유로 및 상기 바이패스에서 순환하는 상기 제1 온도 조절 유체를 가열하는 가열 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 전환 수단의 전환 동작을 제어하는 수단은 상기 온도 검출 수단에 의해 검출된 정보에 기초하여 상기 가열 기구의 가열 온도를 제어하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 열교환 유로를 흐르는 상기 제1 온도 조절 유체를 냉각하는 냉각 기구를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
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