WO2005064659A1

WO2005064659A1 - 基板処理システムのための温度調節方法および基板処理システム

Info

Publication number: WO2005064659A1
Application number: PCT/JP2004/019406
Authority: WO
Inventors: Toshihisa Nozawa; Koji Kotani
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2005-07-14
Also published as: JP2005210080A; US20080271471A1

Abstract

　基板処理システムは、複数のＣＶＤ処理装置（１５ａ～１５ｃ）と、１台の冷凍機（１０１）とを備えている。冷凍機から各ＣＶＤ処理装置に冷媒を供給する供給路（１０２）と、各処理装置から冷凍機に冷媒を戻す帰還路（１０３）とが設けられる。これにより、冷凍機から各処理装置に冷媒を分割供給する。各処理装置には、温度調節対象であるロッドステージ（３３）を通る循環路（１０４ａ～１０４ｃ）がそれぞれ設けられている。各循環路は、供給路と帰還路に接続される。循環路内で冷媒を循環させてロッドステージを安定的に温度調節する。ロッドステージの温度上昇時には、供給路から循環路内に低温の冷媒を取り入れてロッドステージを冷却する。

Description

明細書

基板処理システムのための温度調節方法および基板処理システム技術分野

[0001] 本発明は、複数の基板処理装置を備えた基板処理システムにお!/ヽて、各基板処理装置における温度を調節するための方法と、そのような温度調節が可能な基板処理システムに関する。

背景技術

[0002] 例えば半導体デバイスの製造工程では、例えばプラズマを用いてウェハを処理する、成膜処理やエッチング処理等のプラズマ処理が行われて!/、る。

[0003] これらのプラズマ処理は、通常工場内に複数台設置されているウェハ処理装置において行われている。プラズマ処理は、そのウェハ処理装置が有する処理容器内において高温状態の下で行われるが、ウェハの処理状態を一定に保っため、処理中は、処理容器内の温度を一定に維持する必要がある。このため、従来より工場内の各ゥェハ処理装置には、温度が上がり過ぎないように処理容器等に蓄熱された熱を取り去るためのチラ一が 1台ずつ設けられていた。このチラ一は、例えばウェハ処理装置に冷媒を送って処理容器の熱を吸収することによって、処理容器の温度を一定に維持することができる。

[0004] し力しながら、上記チラ一は、通常ウェハ処理装置が設置された場所力離れた、例えば床下に設置されていた (例えば、特開 2001— 332463号公報参照。；)。このため、各ウェハ処理装置毎に、チラ一とウェハ処理装置と接続する長い配管が必要であった。また、上記チラ一の冷媒には、通常比重が 2程度の例えばフロン系のものが用いられ、配管抵抗を抑えるために比較的太い配管が必要であった。この結果、ェ場内には、一対のチラ一とウェハ処理装置毎に、太くて長い配管を設置する必要があり、当該配管のために広いスペースが必要であった。またその配管の設置等のためのコストも膨大になっていた。さらに、上記チラ一から太くて長い配管を通して床上のウェハ処理装置に冷媒を供給するためには強力なポンプが必要であり、これが原因でチラ一やポンプに過剰な負荷が力かっていた。このため、チラ一やポンプの稼働時のエネルギ損失が大きくなり、消費電力などのエネルギのコストも増大して、た。発明の開示

[0005] 本発明は、力かる点に鑑みてなされたものであり、ウェハ処理装置などの基板処理装置を複数備えた基板処理システムにおいて、配管に要するスペースを低減し、従来より省エネルギ、省コストの温度調節を実現できるようにすることを目的とする。

[0006] この目的を達成するために、本発明の 1つの観点によれば、温度調節対象を有する複数の基板処理装置を備えた基板処理システムのための温度調節方法であって、前記基板処理装置に対して 1つの冷凍機から冷媒を分割供給することにより、各基板処理装置における前記温度調節対象の温度を調節する、ことを特徴とする温度調節方法が提供される。

[0007] この温度調節方法によれば、 1台の冷凍機から複数の基板処理装置に対し冷媒が分割供給されるので、従来に比べて基板処理システム内の配管の数を減らすことができ、配管のためのスペースを低減できる。また、上述したように従来複数台設置されていたチラ一が 1台の冷凍機で足りるので、その設置スペースも低減できる。さらに、従来複数台設置されていたチラ一やポンプに要していた消費電力も低減され、省エネルギ、省コストが図られる。

[0008] 各基板処理装置毎に、前記冷凍機から供給された冷媒を、前記温度調節対象内を通る循環路に循環させることが好ましい。これにより、各基板処理装置における個々の温度調節対象をそれぞれ適正な温度に調節することができる。また、各基板処理装置において、それぞれ必要な熱交換量が最適化されるので、循環路内の冷媒の温度差が抑制され、温度調節対象に対してむらのない温度調節を行うことができる

[0009] この場合、さらに、各基板処理装置毎に、前記循環路内の冷媒の流速を制御することで、前記温度調節対象の温度を調節することが好ましい。これにより、例えば循環路内の冷媒の流速を上げて、循環路内で循環する冷媒の温度差をさらに低減することができる。この結果、温度調節対象に対してさらにむらのない温度調節を行うことができる。

[0010] 前記温度調節対象の温度に基づいて、 (a)各基板処理装置の循環路に対する前記冷凍機力の冷媒の供給を停止し、実質的に前記循環路内を循環する冷媒のみによる前記温度調節対象の温度調節を継続することと、

(b)各基板処理装置の循環路に対して前記冷凍機から冷媒を供給しつつ、前記循環路内での冷媒の循環による前記温度調節対象の温度調節を行うこと、

の何れかを選択的に行うことが好ま、。

上記 (a)のような温度調節を行う場合は、各循環路内で温度差のない冷媒により温度調節が行われ、安定した温度調節が実現できる。また、新たな冷媒を供給する必要がな!、ので、例えば冷媒を供給するためのエネルギを削減できる。

一方、上記 (b)のような温度調節を行う場合は、冷凍機力も循環路内に冷媒を供給することで、循環路内で循環している冷媒の温度を変更することが可能となる。これにより、例えば温度調節対象の温度が所定の温度範囲を外れた場合に、その温度を所定の温度範囲内に戻すことができる。

[0011] この場合も、さらに、各基板処理装置毎に、前記循環路内の冷媒の流速を制御することで、前記温度調節対象の温度を調節することが好ま U、。

[0012] 本発明のもう 1つの観点によれば、

温度調節対象を有する複数の基板処理装置と、

1つの冷凍機と、

前記冷凍機から各基板処理装置に冷媒を供給するための供給路と、

各基板処理装置から前記冷凍機に冷媒を戻すための帰還路と、

前記供給路および前記帰還路と接続され、各基板処理装置毎に、前記温度調節対象内を通して冷媒を循環させる循環路と、

前記供給路から各循環路へ流入する冷媒の流量をそれぞれ調節する調節弁と、を備えたことを特徴とする基板処理システムが提供される。

[0013] この基板処理システムによれば、 1台の冷凍機によって複数の基板処理装置に対して冷媒を分割供給することができる。このため、従来に比べて基板処理システム内の配管の数を減らすことができ、配管のためのスペースを低減できる。また、従来のように各基板処理装置毎にチラ一が必要でな!、ので、その設置スペースも低減できる。さらに、従来複数台あったチラ一やポンプに要していた消費電力も低減されるので、その分省エネルギ、省コストが図られる。また、冷凍機から各基板処理装置に供給された冷媒を、各循環路において循環させて、温度調節対象の温度を調節できる。この場合、循環する冷媒によって各基板処理装置の温度調節対象を適正な温度に調節することができる。また、循環路内を冷媒が比較的短い周期で循環するので、循環路内の冷媒の温度差が抑制され、温度調節対象に対してむらのない温度調節を行うことができる。

[0014] 前記調節弁は、例えば、

実質的に前記循環路のみを冷媒が循環する状態と、

前記供給路、前記循環路および前記帰還路を通って、前記冷凍機と当該基板処理装置との間を冷媒が循環する状態と、

を切り替え可能な三方弁とすることができる。

[0015] 本発明の基板処理システムは、

前記温度調節対象の温度を検出する温度センサと、

前記温度センサによって検出された温度に基づいて前記調節弁を制御する弁制御部と、

をさらに備えることが好まし、。

これにより、温度センサによって例えば温度調節対象が所定の温度範囲を外れたことを検出した場合に、弁制御部によって弁を開放し、冷凍機力供給される循環路内に冷媒を供給することができる。これにより、循環路内の冷媒温度を変更し、温度調節対象を所定の温度範囲に調節することができる。

[0016] 前記温度センサと前記弁制御部とを備えた基板処理システムは、

前記循環路内を循環する冷媒を加熱するヒータと、

前記温度センサによって検出された温度に基づいて、前記ヒータを制御する加熱制御部と、をさらに備えていてもよい。

これにより、例えば温度調節対象の温度が目標温度よりも低下した場合、加熱制御部の制御の下、ヒータによって冷媒を加熱して温度調節対象の温度を目標温度に戻すことができる。 [0017] 前記循環路には、冷媒を循環させるためのポンプが設けられていてもよい。

これにより、循環路内での冷媒の循環を促進し、循環路内の冷媒の流速を上げることができる。これにより、循環路内の冷媒の温度差がさらに抑制され、温度調節対象に対しさらにむらのない温度調節を行うことができる。

その場合、前記循環路に冷媒のバッファタンクを設けることが好ましい。これによつて循環路におけるポンプ作動時の圧力変動を吸収して、安定した冷媒の流通を確保できる。

[0018] 本発明の基板処理システムは、

各基板処理装置を迂回して前記供給路と前記帰還路とを連結するバイパス流路と前記バイパス流路を開閉する開閉弁と、

をさらに備えることが好まし、。

[0019] 前記基板処理装置は、例えば、プラズマを発生させて基板を処理するものである。

力かる基板処理装置では、多量の熱が発生する上に、厳密な温度管理が要求される。従って、本発明をこの基板処理装置に適用することは特に有効である。

図面の簡単な説明

[0020] [図 1]は、基板処理システム 1の構成の概略を示す平面図である。

[図 2]は、 CVD処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。

[図 3]は、温度調節装置の構成の概略を示す模式図である。

[図 4]は、ヒータを備えた温度調節装置の構成の概略を示す模式図である。

[図 5]は、筐体の天井部と側壁部の温度調節を行う場合の CVD処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。

[図 6]は、三方弁の別な使用例を示す説明図である。

[図 7]は、巡回路と二方弁を使用した温度調節装置の構成の概略を示す模式図である。

[図 8]は、 CVD処理装置の温度調節の仕組みを示す平面説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図 1は、本実施の形態に力かる温度調節装置が用いられる基板処理システム 1の構成の概略を示す平面図である。

[0022] 基板処理システム 1は、例えばカセット載置台 2と、搬送容器 3および真空処理装置 4 とを X方向（図 1中の左右方向）に沿って直線上に接続した構成を有している。

[0023] カセット載置台 2には、例えば 25枚のウェハ Wを多段に配置させて収容する FOUP

(Front Opening Unified Pod)などの密閉性を有するカセット Cが載置できる。力セット載置台 2には、例えばカセット Cを Y方向（図 1の上下方向）に沿って、例えば 2 つ並べて載置できる。

[0024] 搬送容器 3には、カセット C力も取り出されたウエノ、 Wの位置合わせを行うァラインメントステージ 10と、ウェハ Wを搬送する多関節アームを備えたウェハ搬送体 11が設けられている。ウェハ搬送体 11は、カセット載置台 2上のカセット C、アラインメントステージ 10および真空搬送部 4に対しアクセスしウェハ Wを搬送できる。

[0025] 真空処理装置 4には、搬送容器 3から X方向に沿って延伸する搬送路 12が形成されている。搬送路 12には、例えば 2つのロードロック室 13、 14と、基板処理装置としての 3つの CVD (Chemical Vapor Deposition)処理装置 15a、 15b、 15cが接続されている。ロードロック室 13は、例えば搬送路 12の搬送容器 3側の両側面に接続されている。 CVD処理装置 15a— 15cは、搬送路 12の X方向正方向（図 1の右方向 M則の両側面にそれぞれ接続されている。ロードロック室 13、 14と搬送容器 3との接続部には、ウェハ Wを搬送する際に開閉するゲートバルブ 20が設けられている。また、搬送路 12とロードロック室 13、 14との接続部、および搬送路 12と CVD処理装置 1 5a— 15cとの接続部にも、ゲートバルブ 21が設けられて、る。

[0026] 真空処理装置 4の搬送路 12内には、レール 22に沿って X方向に移動自在なゥェハ搬送装置 23が設けられている。ウェハ搬送装置 23は、ウェハ Wを保持する多関節アームを有し、ロードロック室 13、 14、 CVD処理装置 15a— 15cに対してアクセスしてウェハ Wを搬送できる。

[0027] 以上のように構成された基板処理システム 1では、カセット載置台 2上のカセット C内のウェハ W力ウェハ搬送体 11によって取り出され、アラインメントステージ 10に搬送されて位置合わせされる。その後、ウェハ Wは、ウェハ搬送体 11によってロードロック室 13に搬入され、ウェハ搬送装置 23によって、ロードロック室 13から CVD処理装置 15a— 15cに搬入され、 CVD処理が施される。 CVD処理の施されたウェハ Wは、ゥェハ搬送装置 23によってロードロック室 13に搬入され、その後ウェハ搬送体 11によつてカセット Cに戻される。

[0028] ここで、本実施の形態にかかる温度調節装置によって温度調節が行われる CVD処理装置 15a— 15cの構成について説明する。図 2は、 CVD処理装置 15aの構成の概略を示すための縦断面の説明図である。

[0029] 例えば CVD処理装置 15aは、処理室 Sを形成する略円筒状の処理容器としての筐体 30を有している。筐体 30内には、ウェハ Wを載置する載置台 31が設けられている。載置台 31内には、載置されたウェハ Wを昇温させるための第 1のヒータ 32が内蔵されている。載置台 31は、ロッドステージ 33に立設された縦長のロッド 34の上に支持されている。ロッドステージ 33は、筐体 30の下部に設けられた昇降機構 35に連動している。この昇降機構 35により、ロッドステージ 33が昇降し、載置台 31は筐体 30内で昇降できる。載置台 31の熱が伝導する上記ロッドステージ 33内には、例えば後述する冷凍機 101から供給される冷媒を流通させる第 1の冷媒流通部 36と、ロッドステージ 33の温度を検出する第 1の温度センサ 37が設けられている。

[0030] 筐体 30内には、搬入出時にウェハ Wを支持する支持ピン 40が設けられている。支持ピン 40は、ウェハ Wを支持した後、載置台 31が上昇することによって、載置台 31 にウェハ Wを渡すことができる。

[0031] 筐体 30の天井部 50には、マイクロ波発生装置 51が設けられている。天井部 50には、後述する冷凍機 101からの冷媒を流通させる第 2の冷媒流通部 52と、天井部 50 の温度を検出する第 2の温度センサ 53が設けられて、る。第 2の冷媒流通部 52は、例えば天井部 50の中央にあるマイクロ波供給管 54を中心とした、平面から見て渦巻き状に配置された流路によって構成されて、る。

[0032] 筐体 30には、例えばプラズマを発生させるためのガスを処理室 S内に導入するガス導入部 60が設けられている。また、筐体 30の側壁部 61の内側面には、処理室 S内を昇温するための第 2のヒータ 62が設けられている。筐体 30の側壁部 61内には、後述する冷凍機からの冷媒を流通させる第 3の冷媒流通部 63と、側壁部 61の温度を検出する第 3の温度センサ 64が設けられている。第 3の冷媒流通部 63は、例えば環状の側壁部 61内を蛇行しながら一周する流路によって構成されている。

[0033] 例えば上述の各温度センサ 37、 53、 64による検出結果は、例えば CVD処理装置

15aの各種諸元の動作を制御する制御部 65に出力できる。

[0034] 筐体 30の下部には、処理室 S内の雰囲気を排気する排気部 70が形成されている。

筐体 30の側壁部 61には、ウェハ Wを搬入出するための搬入出口 71が形成されている。

[0035] 本実施の形態において CVD処理装置 15b、 15cの構成は、 CVD処理装置 15aと同様であるので、その説明を省略する。

[0036] 以上のように構成された CVD処理装置 15a— 15cでは、第 1および第 2のヒータ 32 、 62により処理室 S内と載置台 31が所定の温度まで昇温された状態で、処理室 S内にウェハ Wが搬入される。処理室 S内に搬入されたウェハ Wは、支持ピン 40に支持された後、載置台 31上に載置される。その後、ガス導入部 60から処理室 S内に所定のガスが導入され、マイクロ波発生装置 51によってそのガスにマイクロ波が付加される。そのマイクロ波の付カ卩によって、処理室 S内にプラズマが生成され、そのプラズマによってウェハ W上に所定の膜が形成される。

[0037] 次に、上述の CVD処理装置 15a— 15cの温度制御を行う温度調節装置 100について説明する。図 3は、温度調節装置 100の構成の概略を示す模式図である。

[0038] 温度調節装置 100は、 1台の冷凍機 101と、この冷凍機 101から各 CVD処理装置 15a— 15cに冷媒を供給するための供給路 102と、各 CVD処理装置 15a— 15cから冷凍機 101に冷媒を戻すための帰還路 103とを備えている。また温度調節装置 100 は、各 CVD処理装置 15a— 15cに設けられ、供給路 102および帰還路 103とそれぞれ接続された循環路 104a、 104b, 104cを備えている。

[0039] 供給路 102の上流部には、各 CVD処理装置 15a— 15cに冷媒を圧送するためのポンプ Pが設けられている。供給路 102は、途中で分岐し、各 CVD処理装置 15a— 1 5cの各循環路 104a— 104cに接続されている。例えば供給路 102と各循環路 104a 一 104cとの接続部には、調節弁である三方弁 105a、 105b, 105cがそれぞれ設けられている。これらの三方弁 105a— 105cにより、供給路 102、循環路 104a— 104c および帰還路 103を通って、冷凍機 101と各 CVD基板処理装置 15a— 15cとの間を冷媒が循環する状態と、実質的に循環路 104a— 104cのみを冷媒が循環する状態とを切り換えることができる。また、各三方弁 105a— 105cにより、冷媒が循環している状態の循環路 104a— 104c内に供給路 102から流入する冷媒の流量をそれぞれ調節することができる。

[0040] 循環路 104a— 104cは、図 2および図 3に示すように各 CVD処理装置 15a— 15c の所定の温度調節対象、例えばロッドステージ 33を通るように配置されている。つまり、上述した各 CVD処理装置 15a— 15cの第 1の冷媒流通部 36は、循環路 104a— 104cの一部を構成している。各循環路 104a— 104cには、各循環路 104a— 104c 内の冷媒の循環を促進させる循環用ポンプ 106a、 106b, 106cが設けられている。そして、各三方弁 105a— 105cと、対応する循環用ポンプ 106a— 106cとの間には、それぞれ冷媒のバッファタンク Bが設けられている。各バッファタンク Bは、例えば空気逃がし口やリリーフ弁などを備える。これにより、各循環用ポンプ 106a、 106b, 106cの作動によって、循環路 104a— 104c内に圧力変動が生じた際に、これをバッファタンク Bで吸収して安定した冷媒の流通を確保することができる。

[0041] 帰還路 103は、図 3に示すように各循環路 104a— 104cに接続されており、各循環路 104a— 104c内を通過した冷媒を冷凍機 101に戻すことができる。また、各 CVD 処理装置 15a— 15cを迂回して供給路 102と帰還路 103とを連結するノィパス管 15 1が配管されている。バイパス管 151には、開閉弁 152が設けられている。これによつて、三方弁 105a— 105cの切り替え等によって、各循環路 104a— 104cが閉鎖された場合に、供給路 102内の圧力が異常に上昇するのを防止することが可能である。したがって、開閉弁 152は一種のリリーフ弁として機能する。なおこの開閉弁 152の開閉制御は、前記三方弁 105a— 105cと連動して制御してもよい。すなわち、例えば三方弁 105a— 105cのいずれもが供給路 102に対して閉鎖作動をした際に、この開閉弁 152を開放する制御を行ってもよい。

[0042] 上述した各 CVD処理装置 15a— 15cの各制御部 65は、各 CVD処理装置 15a— 1 5cの第 1の温度センサ 37によって検出された温度に基づいて循環用ポンプ 106a— 106cの動作を制御するポンプ動作制御部 107a、 107b, 107cを備えている。これにより、ロッドステージ 33の温度に基づいて循環用ポンプ 106a— 106cの動作を制御して、循環路 104a— 104c内の冷媒の流速を調整できる。また、制御部 65は、第 1の温度センサ 37によって検出された温度に基づいて三方弁 105a— 105cの動作を制御する弁制御部 108a、 108b, 108cを備えている。これ〖こより、ロッドステージ 3 3の温度に基づいて、三方弁 105a— 105cの開閉度を制御して、供給路 102から各循環路 104a— 104c内への冷媒の取り入れの有無や冷媒の取り入れ流量の調整を行うことができる。なお、冷凍機 101には、例えば工場循環水が流通する管路 109が設けられている。

[0043] 次に、以上のように構成された温度調節装置 100の動作について説明する。冷凍機 101が稼動し、ポンプ Pによって供給路 102に冷媒が送られると、冷媒は、供給路 102を通って各 CVD処理装置 15a— 15cの各循環路 104a— 104cに分割供給され、その後、各循環路 104a— 104cから帰還路 103を通って冷凍機 101に戻される。また、例えば各 CVD処理装置 15a— 15cにおける三方弁 105a— 105cによって、供給路 102から循環路 104a— 104cへの冷媒の流れが遮断され、循環用ポンプ 106a 一 106cが稼動すると、各循環路 104a— 104c内にお、て冷媒が循環する。

[0044] また、三方弁 105a— 105cの開閉度を調節して、供給路 102から循環路 104a— 1 04cへの冷媒の流れと循環路 104a— 104c内の冷媒の流れの両方を維持すると、冷凍機 101から供給される所定流量の冷媒が循環路 104a— 104c内で循環している冷媒内に取り入れられる。そして、供給路 102から流入した分量の冷媒が循環路 1 04a— 104c力帰還路 103に流出し、帰還路 103を通って冷凍機 101に戻される。通常、三方弁は 1の流路から弁本体に流れ込む流体を、別の 2つの流路に振り分けて流すために使用される力前記図 3に示した三方弁 105a— 105cは、これを逆に用いたものであり、供給路 102と循環路 104a— 104cの出口側から三方弁 105a 一 105cに流れ込む流体を、循環路 104a— 104cの入り口側に流すようにしている。すなわち 2つの流路カもの流体の混合割合を調整して、流体の循環路 104a— 104c の入り口側に流すようにしているものである。

[0045] 例えば、各 CVD処理装置 15a— 15cにおける CVD処理中は、載置台 31の温度が安定するように、ロッドステージ 33の温度が所定の温度以上ならな、ように温度調節される。 CVD処理中は、各 CVD処理装置 15a— 15cにおいて、第 1の温度センサ 3 7により、ロッドステージ 33の温度が常にモニタリングされている。

[0046] 例えば冷凍機 101から供給される冷媒の温度カ 30°Cで、 CVD処理装置 15aの口ッドステージ 33の上限温度が— 20°Cに設定されている場合、ロッドステージ 33の温度カ 20°C以下の低い温度のときには、例えば三方弁 105aにより供給路 102から循環路 104aへの冷媒の流入が遮断され、循環用ポンプ 106aにより循環路 104a内の冷媒が循環路 104a内を所定の速度で循環する。このとき、循環路 104a内では、冷媒が短い周期で循環するため、循環路 104a内の冷媒の温度差が小さくなる。この結果、第 1の冷媒流通部 36の入口と出口における冷媒の温度差も小さくなり、ロッドステージ 33の温度がむらなく維持される。また、このとき、冷凍機 101からの冷媒の供給が停止され、循環路 104a内の少ない冷媒量で温度調節されるので、冷凍機 10 1等の消費電力を低減できる。

[0047] 例えばロッドステージ 33の温度カ 20°Cを越えたときには、三方弁 105aの開閉度が調整され、循環路 104a内の冷媒の循環が維持されまま、供給路 102から循環路 1 04a内に— 30°Cの低温の冷媒が取り入れられる。これにより、循環路 104a内で循環する冷媒の温度が低下し、ロッドステージ 33の温度が下げられる。

[0048] CVD処理装置 15b、 15cにおいても、 CVD処理装置 15aと同様に、第 1の温度センサ 37によって検出されたロッドステージ 33の温度に基づいて、循環路 105b、 105 cのおける冷媒の循環と、供給路 102から循環路 105b、 105c内への新しい冷媒の取り入れとを切り換えることによって、各 CVD処理装置 15b、 15cで各々定められた温度以下にロッドステージ 33の温度を維持することができる。

[0049] 以上の実施の形態によれば、 1台の冷凍機 101と複数の CVD処理装置 15a— 15c を接続する供給路 102が配置され、冷凍機 101から複数の CVD処理装置 15a— 15 cに冷媒を分割供給できるようにしたので、従来に比べて配管の総数を減らすことができ、配管の設置スペースやコストを低減できる。また、冷凍機 101の設置スペースも少なく抑えることができる。各 CVD処理装置 15a— 15cに配置された短い循環路 10 4a— 104cで冷媒を循環させ、循環路 104a— 104c内の冷媒の温度差を抑制したので、各 CVD処理装置 15a— 15cにおけるロッドステージ 33をむらなく安定的に温度調節することができる。

[0050] 供給路 102と各循環路 104a— 104cの接続部に三方弁 105a— 105cが設けられたので、供給路 102内の新、冷媒を必要に応じて循環路 104a— 104c内に取り入れることができる。これにより、例えばロッドステージ 33の温度が上昇した場合に、冷凍機 101からの低温の冷媒が循環路 104a— 104c内で循環している冷媒内に混合され、循環路 104a— 104c内の冷媒温度を低下させることができる。この結果、ロッドステージ 33の温度を迅速に下げることができる。また、三方弁 105a— 105cの動作制御が、第 1の温度センサ 37による温度の検出結果に基づいて行われたので、温度調節を正確かつ迅速に行うことができる。

[0051] 以上の実施の形態における各 CVD処理装置 15a— 15cの各循環路 104a— 104c に、図 4に示すようにヒータ 120a、 120b, 120cが設けられてもよい。この場合、各制御部 65には、第 1の温度センサ 37によって検出された温度に基づいてヒータ 120a 一 120cによる加熱を制御する加熱制御部 121a、 121b, 121cが設けられる。かかる場合、例えば CVD処理装置 15a— 15cの例えばロッドステージ 33の温度が目標温度よりも下がったとき、加熱制御部 121a— 121cによってヒータ 120a— 120cを作動させ、循環路 104a— 104c内の冷媒を昇温させる。こうすることによって、ロッドステージ 33の温度を積極的に上昇させることができ、例えばロッドステージ 33を所望の目標温度に調節することができる。

[0052] 以上の実施の形態では、載置台 31の温度を安定させるために、ロッドステージ 33 の温度を調節して、たが、載置台 31内に循環路 104a— 104cを通して載置台 31を直接温度調節してもよい。

[0053] また、以上の実施の形態では、 CVD処理装置 15a— 15cのロッドステージ 33を温度調節の対象にしていた力 CVD処理装置 15a— 15cにおける他の部分、例えば筐体 30の天井部 50、側壁部 61を温度調節の対象にしてもよい。この場合、各 CVD 処理装置 15a— 15cにお、て、例えば図 5に示すように第 2の冷媒流通部 52を通る循環路 130と、第 3の冷媒流通部 63を通る循環路 131が形成され、その循環路 130 、 131が供給路 102と帰還路 103に接続される。循環路 130、 131には、それぞれ三方弁 132、 133と循環用ポンプ 134、 135が設けられる。そして、上述したロッドステージ 33の温度調節と同様に、第 2の温度センサ 53と第 3の温度センサ 64によって検出された温度に基づいて、三方弁 132、 133と循環用ポンプ 134、 135の動作が制御され、天井部 50と側壁部 61の温度が調整される。

[0054] 以上の実施の形態で使用された三方弁は、通常の三方弁をいわば逆に用いて、 2 つの流路からの流体の混合割合を調整して、他の流路に流体を流すように使用していたが、もちろん本来の使用法のように、 1つの流路から流れ込んでくる流体を別の 2 つの流路に振り分けるように使用してもよい。図 6は、力かる例を図 3の CVD処理装置 15aに即して示してものであり、この例では、三方弁 105aは、循環路 104aからの流体が、帰還路 103側と、供給路 1025との合流側へと分岐する三叉部に使用されている。力かるようにして三方弁を使用しても、もちろん既述した例と同一の作用効果が得られる。

[0055] 上記した実施の形態においては、いずれも各処理装置に循環路を配管して、三方弁による流体の振り分けや流量調整によって、 CVD処理装置の温度調節対象の温度を調節するようにしていたが、配管をさらに簡素化し、三方弁に代えて通常の二方弁を使用することもできる。

[0056] 図 7は力かる二方弁を使用する実施形態を示している。この実施形態では、例えば CVD処理装置 15aについていうと、供給路 102から取り入れた冷媒が、冷媒流通部 36を巡って、そのまま帰還路 103に通ずる帰還路 161へと流れ込むような巡回路 16 2aが配管されている。そしてこの巡回路 162aには弁 163aが設けられており、この弁 163aの開閉制御によって冷媒流通部 36に流れ込む冷媒の流量を調節することが可能になっている。弁 163aの制御は、温度センサ 37からの測定信号に基づいて制御装置 164aによって制御される。他の CVD処理装置 15b、 15cにおける、巡回路 1 62b、 162c,弁 163b、 163c, ff¾御装置 164b、 164c【こつ!ヽても全く同様な構成である。

[0057] また CVD処理装置 15aについていえば、図 8に模式的に示したように、温度調節対象部位、たとえばロッドステージ 33の温度制御は、既述した冷媒流通部 36に流れる冷媒、たとえばチラ一や水による冷却と、ヒータ 171による加熱の双方によってなされる。ヒータ 171の温度調節自体は電源 172を制御することによってなされる。 [0058] したがって、この例では、温度センサ 37の測定信号によって、所定の上限温度、例えば 10°Cを超えた高い温度になったら、弁 163aを開放して、循環路 162aから冷流通部 36に対して、冷媒を流通させる制御が行われる。またヒータ 171についても同様に、所定の設定温度、例えば- 20°Cより低い温度になったら、電源 172を操作して、ヒータ 171を作動させて加熱する。力かる制御も制御装置 164aによってなされる。他の CVD処理装置 15b、 15cにつ!/、ても同様な構成である。

[0059] このような巡回路 162a— 162cと弁 163a— 163cによる温度調節は、温度調節対象が比較的ラフな温度調節で足りる場合に有効であり、し力も既述した循環路と三方弁の組み合わせの例よりも、配管周りが簡素化され、しかも循環用ポンプなどが不要になるというメリットがある。

[0060] 以上、本発明の実施の形態の一例について説明したが、本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば、本実施の形態では、温度調節装置 100によって、 3台の CVD処理装置が温度調節されていたが、その数は、任意に選択できる。温度調節される基板処理装置は、 CVD処理装置 15a— 15cに限られず、例えば温度制御の必要な、 CVD以外の膜形成処理装置、エッチング処理装置および熱処理装置等の他の基板処理装置であってもよい。また、温度調節される基板処理装置は、同じ基板処理システム 1内の基板処理装置に限られず、複数の基板処理システムに渡る基板処理装置であってもよい。本実施の形態で記載したウェハ Wは、例えば FPD (フラットパネルディスプレイ）基板、マスク基板、レクチル基板などの他の基板であってもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 温度調節対象を有する複数の基板処理装置を備えた基板処理システムのための温度調節方法であって、

前記基板処理装置に対して 1つの冷凍機力冷媒を分割供給することにより、各基板処理装置における前記温度調節対象の温度を調節する、ことを特徴とする温度調節方法。

[2] 各基板処理装置毎に、前記冷凍機から供給された冷媒を、前記温度調節対象内を通る循環路に循環させる、ことを特徴とする請求項 1に記載の方法。

[3] さらに、各基板処理装置毎に、前記循環路内の冷媒の流速を制御することで、前記温度調節対象の温度を調節する、ことを特徴とする請求項 2に記載の方法。

[4] 前記温度調節対象の温度に基づ!、て、

(a)各基板処理装置の循環路に対する前記冷凍機力の冷媒の供給を停止し、実質的に前記循環路内を循環する冷媒のみによる前記温度調節対象の温度調節を継続することと、

(b)各基板処理装置の循環路に対して前記冷凍機から冷媒を供給しつつ、前記循環路内での冷媒の循環による前記温度調節対象の温度調節を行うこと、の何れかを選択的に行う、ことを特徴とする請求項 2に記載の方法。

[5] さらに、各基板処理装置毎に、前記循環路内の冷媒の流速を制御することで、前記温度調節対象の温度を調節する、ことを特徴とする請求項 4に記載の方法。

[6] 温度調節対象を有する複数の基板処理装置と、

1つの冷凍機と、

前記供給路から各循環路へ流入する冷媒の流量をそれぞれ調節する調節弁と、を備えたことを特徴とする基板処理システム。

[7] 前記調節弁は、実質的に前記循環路のみを冷媒が循環する状態と、

を切り替え可能な三方弁である、ことを特徴とする請求項 6に記載のシステム。

[8] 前記温度調節対象の温度を検出する温度センサと、

をさらに備えた、ことを特徴とする請求項 6に記載のシステム。

[9] 前記循環路内を循環する冷媒を加熱するヒータと、

前記温度センサによって検出された温度に基づいて、前記ヒータを制御する加熱制御部と、

をさらに備えた、ことを特徴とする請求項 8に記載のシステム。

[10] 前記循環路には、冷媒を循環させるためのポンプが設けられている、ことを特徴とする請求項 6に記載のシステム。

[11] 前記循環路に冷媒のバッファタンクが設けられている、ことを特徴とする請求項 10 に記載の温度調節装置。

[12] 各基板処理装置を迂回して前記供給路と前記帰還路とを連結するバイパス流路と前記バイパス流路を開閉する開閉弁と、

をさらに備えたことを特徴とする、請求項 6に記載のシステム。

[13] 前記基板処理装置は、プラズマを発生させて基板を処理するものである、ことを特徴とする請求項 6に記載のシステム。