WO2022080423A1 - 温度制御システム - Google Patents

温度制御システム Download PDF

Info

Publication number
WO2022080423A1
WO2022080423A1 PCT/JP2021/037927 JP2021037927W WO2022080423A1 WO 2022080423 A1 WO2022080423 A1 WO 2022080423A1 JP 2021037927 W JP2021037927 W JP 2021037927W WO 2022080423 A1 WO2022080423 A1 WO 2022080423A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flow path
valve
temperature
temperature control
fluid
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/037927
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和弘 三村
敦 小林
英明 大久保
Original Assignee
株式会社Kelk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Kelk filed Critical 株式会社Kelk
Priority to KR1020237011825A priority Critical patent/KR20230062866A/ko
Priority to US18/031,906 priority patent/US20230384808A1/en
Priority to CN202180070189.XA priority patent/CN116324664A/zh
Publication of WO2022080423A1 publication Critical patent/WO2022080423A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1393—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures characterised by the use of electric means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/13—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures
    • G05D23/1306—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids
    • G05D23/132—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element
    • G05D23/134—Control of temperature without auxiliary power by varying the mixing ratio of two fluids having different temperatures for liquids with temperature sensing element measuring the temperature of mixed fluid
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring

Definitions

  • This disclosure relates to a temperature control system.
  • the temperature control system includes a circulation flow path including a temperature control target and a temperature control unit arranged outside the circulation flow path.
  • a circulation flow path including a temperature control target and a temperature control unit arranged outside the circulation flow path.
  • a valve is arranged in the flow path connecting the circulation flow path and the temperature control unit. By controlling the valve, fluid is supplied from the temperature control unit to the circulation flow path.
  • the response speed of the valve is low, it may take a long time for the temperature of the fluid flowing through the circulation flow path to be adjusted to the set temperature.
  • the object of the present disclosure is to adjust the temperature of the fluid flowing through the circulation flow path to the set temperature in a short time.
  • the circulation flow path including the temperature control target and through which the circulation fluid for adjusting the temperature of the temperature control target flows, and the circulation fluid arranged in the circulation flow path and supplied to the temperature control target.
  • a temperature controller that adjusts the temperature of the above, a first temperature control unit that is connected to the circulation flow path via the first supply flow path and sends out the first fluid of the first temperature, and a second supply flow path.
  • a second temperature control unit connected to the circulation flow path and delivering a second fluid having a second temperature higher than the first temperature, a first valve arranged in the first supply flow path, and the first valve.
  • the second valve is provided with a second valve arranged in the supply flow path, and the second valve is an electromagnetic valve, and the set temperature of the temperature control target is higher than the first set temperature from the first set temperature.
  • a temperature control system is provided that opens the second supply flow path and then closes the second supply flow path when the temperature is changed to a set temperature.
  • the temperature of the fluid flowing through the circulation flow path is adjusted to the set temperature in a short time.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a temperature control system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a temperature control system according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of the temperature controller according to the embodiment.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of the temperature control portion according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the temperature control method according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve set in the steady state according to the embodiment. .. FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve set in the changed state according to the embodiment.
  • FIG. 8 shows a temperature control system when each of the first valve, the second valve, the third valve, the fourth valve, the fifth valve, the sixth valve, and the ninth valve according to the embodiment is set to the changed state. It is a figure which shows.
  • FIG. 9 is a timing chart showing the temperature control method according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing the detected temperature of the circulating fluid in each of the case where the solenoid valve is used and the case where the three-way valve is used as the second valve according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a configuration diagram showing a temperature control system according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a configuration diagram showing a temperature control system according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a configuration diagram showing a temperature control system according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a temperature control system 1A according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a temperature control system 1A according to an embodiment.
  • the temperature control system 1A includes a circulation flow path 3 including a temperature control target 100, a circulation pump 4 arranged in the circulation flow path 3, and a temperature arranged in the circulation flow path 3.
  • the meter 5 the first temperature control unit 6 arranged outside the circulation flow path 3, the second temperature control unit 7 arranged outside the circulation flow path 3, the circulation flow path 3 and the first temperature control.
  • the temperature control system 1A has a second return flow path 12 that connects the first valve 10 and the first temperature control unit 6, and a second that connects the second supply flow path 9 and the second temperature control unit 7.
  • the bypass flow path 19 branching from, the fifth valve 20 arranged in the first overflow flow path 17, the sixth valve 21 arranged in the second overflow flow path 18, and the first overflow flow path 17 are arranged.
  • a seventh valve 22 is provided, an eighth valve 23 arranged in the second overflow flow path 18, and a ninth valve 24 arranged in the bypass flow path 19.
  • the temperature control system 1A includes a flow rate sensor 25 that detects the flow rate R of the circulating fluid Fc flowing through the circulation flow path 3, and a temperature sensor 26 that detects the temperature Ta of the circulating fluid Fc flowing into the temperature controller 5.
  • the temperature sensor 27 that detects the temperature Tb of the circulating fluid Fc flowing into the temperature control target 100, the temperature sensor 28 that detects the temperature Tc of the temperature control target 100, and the temperature Td of the circulating fluid Fc that flows out of the temperature control target 100. It includes a temperature sensor 29 for detection and a control device 30 for controlling the temperature control system 1A.
  • the temperature control target 100 is a wafer holder of a plasma processing device.
  • the wafer holder holds a semiconductor wafer that is plasma-processed in the plasma processing apparatus.
  • the wafer holder is made of, for example, aluminum.
  • the wafer holder has an electrostatic chuck that holds the semiconductor wafer by electrostatic attraction.
  • the electrostatic chuck attracts and holds the semiconductor wafer by Coulomb force when a DC voltage is applied.
  • the temperature control system 1A controls the temperature of the temperature control target 100 by supplying the circulating fluid Fc to the temperature control target 100.
  • the circulating fluid Fc is a liquid.
  • the circulating fluid Fc may be a gas.
  • the circulation flow path 3 includes a tank 2, a supply unit 3A through which the circulating fluid Fc supplied from the tank 2 to the temperature control target 100 flows, and a return unit through which the circulating fluid Fc returned from the temperature control target 100 to the tank 2 flows. Including 3B.
  • the circulating fluid Fc that adjusts the temperature of the temperature control target 100 circulates in the circulation flow path 3.
  • the tank 2 houses the circulating fluid Fc.
  • Each of the supply unit 3A and the return unit 3B is a pipeline.
  • the tank 2 functions as a buffer for the circulating fluid Fc in the circulation flow path 3.
  • the supply unit 3A connects the outlet 2o of the tank 2 and the inlet 100i of the temperature control target 100.
  • the return unit 3B connects the outlet 100o of the temperature control target 100 and the inlet 2i of the tank 2.
  • the circulation pump 4 is driven so that the circulation fluid Fc circulates in the circulation flow path 3.
  • the circulation pump 4 is arranged in the supply unit 3A.
  • the circulation pump 4 is controlled by the control device 30.
  • the circulation pump 4 By driving the circulation pump 4, the circulating fluid Fc flowing out from the outflow port 2o of the tank 2 is supplied to the temperature control target 100 via the inflow port 100i of the temperature control target 100 after flowing through the supply unit 3A. ..
  • the circulating fluid Fc that has flowed through the temperature control target 100 flows out from the outlet 100o of the temperature control target 100, flows through the return portion 3B, and then flows into the tank 2 through the inflow port 2i of the tank 2.
  • the temperature controller 5 adjusts the temperature of the circulating fluid Fc supplied from the tank 2 to the temperature controller 100.
  • the temperature controller 5 is arranged in the supply unit 3A between the circulation pump 4 and the temperature control target 100.
  • the temperature controller 5 is controlled by the control device 30.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing an example of the temperature controller 5 according to the embodiment.
  • the temperature controller 5 includes a main body member 40 having a temperature control flow path 42, a temperature control section 50 connected to the main body member 40, and a heat exchange plate 44 connected to the temperature control section 50. And a drive circuit 45 for driving the temperature control unit 50.
  • the temperature controller 5 includes a thermoelectric module 60.
  • the temperature control flow path 42 is provided inside the main body member 40.
  • the circulating fluid Fc from the tank 2 flows into the temperature control flow path 42 through the inlet 41.
  • the circulating fluid Fc flowing through the temperature control flow path 42 flows out of the temperature control flow path 42 via the outlet 43.
  • the circulating fluid Fc flowing out of the temperature control flow path 42 is supplied to the temperature control target 100.
  • the temperature control unit 50 adjusts the temperature of the circulating fluid Fc flowing through the temperature control flow path 42 via the main body member 40.
  • the temperature control unit 50 includes a thermoelectric module 60.
  • the temperature control unit 50 adjusts the temperature of the circulating fluid Fc by using the thermoelectric module 60.
  • the thermoelectric module 60 absorbs heat or generates heat to adjust the temperature of the circulating fluid Fc flowing through the temperature control flow path 42.
  • the thermoelectric module 60 absorbs heat or generates heat by supplying electric power.
  • the thermoelectric module 60 absorbs heat or generates heat due to the Pelche effect.
  • the heat exchange plate 44 exchanges heat with the temperature control unit 50.
  • the heat exchange plate 44 has an internal flow path (not shown) through which the temperature control medium flows.
  • the temperature control medium flows into the internal flow path of the heat exchange plate 44 after the temperature is adjusted by the medium temperature control device (not shown).
  • the temperature control medium flows through the internal flow path to take heat from the heat exchange plate 44 or apply heat to the heat exchange plate 44.
  • the temperature control medium flows out of the internal flow path and is returned to the fluid temperature control device.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of the temperature control unit 50 according to the embodiment.
  • the temperature control unit 50 has a plurality of thermoelectric modules 60 and a case 51 accommodating a plurality of thermoelectric modules 60.
  • One end surface of the case 51 and the main body member 40 are connected.
  • the other end surface of the case 51 and the heat exchange plate 44 are connected.
  • the thermoelectric module 60 has a first electrode 61, a second electrode 62, and a thermoelectric semiconductor element 63.
  • the thermoelectric semiconductor element 63 includes a p-type thermoelectric semiconductor element 63P and an n-type thermoelectric semiconductor element 63N.
  • the first electrode 61 is connected to each of the p-type thermoelectric semiconductor element 63P and the n-type thermoelectric semiconductor element 63N.
  • the second electrode 62 is connected to each of the p-type thermoelectric semiconductor element 63P and the n-type thermoelectric semiconductor element 63N.
  • the first electrode 61 is adjacent to the main body member 40.
  • the second electrode 62 is adjacent to the heat exchange plate 44.
  • Each of one end face of the p-type thermoelectric semiconductor element 63P and one end face of the n-type thermoelectric semiconductor element 63N is connected to the first electrode 61.
  • Each of the other end face of the p-type thermoelectric semiconductor element 63P and the other end face of the n-type thermoelectric semiconductor element 63N is connected to the second electrode 62.
  • the thermoelectric module 60 absorbs heat or generates heat due to the Pelche effect.
  • the drive circuit 45 supplies electric power for absorbing or generating heat of the thermoelectric module 60 to the thermoelectric module 60.
  • the drive circuit 45 provides a potential difference between the first electrode 61 and the second electrode 62. When a potential difference is applied between the first electrode 61 and the second electrode 62, electric charges move in the thermoelectric semiconductor device 63. Due to the transfer of electric charge, heat is transferred in the thermoelectric semiconductor device 63. As a result, the thermoelectric module 60 absorbs heat or generates heat.
  • the circulating fluid Fc flowing through the temperature control flow path 42 Is heated.
  • the circulating fluid Fc flowing through the temperature control flow path 42 is cooled. Will be done.
  • the drive circuit 45 supplies electric power (potential difference) to the thermoelectric module 60.
  • the drive circuit 45 is controlled by the control device 30.
  • the amount of heat absorbed or the amount of heat generated by the thermoelectric module 60 is adjusted.
  • the amount of heat absorption or the amount of heat generated by the thermoelectric module 60 the temperature of the circulating fluid Fc flowing through the temperature control flow path 42 is adjusted.
  • the first temperature control unit 6 sends out the first fluid F1 having the first temperature T1.
  • the first temperature control unit 6 is connected to the circulation flow path 3 via the first supply flow path 8.
  • the first supply flow path 8 is connected to the tank 2.
  • the first temperature control unit 6 is connected to the tank 2 via the first supply flow path 8.
  • the first temperature control unit 6 sends the first fluid F1 to the first supply flow path 8.
  • the first temperature control unit 6 is controlled by the control device 30.
  • the first temperature control unit 6 includes a first tank, a first temperature control device, and a first pump for delivering the first fluid F1.
  • the first temperature controller includes a heat exchanger.
  • the first temperature controller adjusts the temperature of the first fluid F1 to the first temperature T1.
  • the first fluid F1 adjusted to the first temperature T1 is stored in the first tank.
  • the first temperature T1 is 5 ° C.
  • the second temperature control unit 7 sends out the second fluid F2 having a second temperature T2 higher than the first temperature T1.
  • the second temperature control unit 7 is connected to the circulation flow path 3 via the second supply flow path 9.
  • the second supply flow path 9 is connected to the tank 2.
  • the second temperature control unit 7 is connected to the tank 2 via the second supply flow path 9.
  • the second temperature control unit 7 sends the second fluid F2 to the second supply flow path 9.
  • the second temperature control unit 7 is controlled by the control device 30.
  • the second temperature control unit 7 includes a second tank, a second temperature control device, and a second pump for delivering the second fluid F2.
  • the second temperature controller includes a heat exchanger.
  • the second temperature controller adjusts the temperature of the second fluid F2 to the second temperature T2.
  • the second fluid F2 adjusted to the second temperature T2 is stored in the second tank.
  • the second temperature T2 is 85 ° C.
  • the first supply flow path 8 connects the first temperature control unit 6 and the tank 2.
  • the first fluid F1 sent out from the first temperature control unit 6 is supplied to the tank 2 after flowing through the first supply flow path 8.
  • the second supply flow path 9 connects the second temperature control unit 7 and the tank 2.
  • the second fluid F2 sent out from the second temperature control unit 7 is supplied to the tank 2 after flowing through the second supply flow path 9.
  • the first valve 10 is arranged in the first supply flow path 8.
  • the first valve 10 is a three-way valve.
  • the first valve 10 is a proportional control valve.
  • the first valve 10 is controlled by the control device 30.
  • the first valve 10 can adjust the flow rate of the first fluid F1 supplied from the first temperature control unit 6 to the circulation flow path 3.
  • the second valve 11 is arranged in the second supply flow path 9.
  • the second valve 11 is a solenoid valve.
  • the second valve is an on-off valve.
  • the second valve 11 is controlled by the control device 30.
  • the second valve 11 can close and open the second supply flow path 9. When the second supply flow path 9 is closed, the second fluid F2 is not supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2. When the second supply flow path 9 is opened, the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2.
  • the first return flow path 12 connects the first valve 10 and the first temperature control unit 6.
  • the first valve 10 At least a part of the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is returned to the first temperature control unit 6 via the first return flow path 12. It can be operated like this.
  • the first temperature control unit 6 A part of the first fluid F1 delivered to the first supply flow path 8 is supplied to the tank 2 via the first valve 10 and the first supply flow path 8. A part of the first fluid F1 sent out from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is returned to the first temperature control unit 6 via the first valve 10 and the first return flow path 12. A part of the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is a first temperature control unit 6, a first supply flow path 8, a first valve 10, and a first return flow. It circulates in the circulation flow path including the road 12.
  • the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is the first temperature control unit 6, a part of the first supply flow path 8, the first valve 10, and the first return flow. It circulates in the circulation flow path including the road 12.
  • the second return flow path 13 connects the second supply flow path 9 between the second valve 11 and the second temperature control unit 7 and the second temperature control unit 7.
  • the third valve 14 is arranged in the second return flow path 13.
  • the third valve 14 is a solenoid valve.
  • the third valve 14 is an on-off valve.
  • the third valve 14 is controlled by the control device 30.
  • the third valve 14 can close and open the second return flow path 13. When the second return flow path 13 is closed, the second fluid F2 sent out from the second temperature control unit 7 is not returned to the second temperature control unit 7.
  • the third valve 14 closes the second return flow path 13 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9.
  • the second fluid F2 sent from the second temperature control unit 7 to the second supply flow path 9 is the second return flow path.
  • the second return flow path 13 is opened so as to be returned to the second temperature control unit 7 via the 13.
  • the second temperature control unit 7 to the second supply flow path 13 are opened. All of the second fluid F2 sent out to 9 is returned to the second temperature control unit 7 via the third valve 14 and the second return flow path 13.
  • the second fluid F2 sent from the second temperature control unit 7 to the second supply flow path 9 has the second temperature control unit 7, the second supply flow path 9, the third valve 14, and the second return flow path 13. It circulates in the including circulation flow path.
  • the first fluid F1 is not supplied from the first temperature control unit 6 to the tank 2. That is, when the second valve 11 opens the second supply flow path 9, the first valve 10 closes the first supply flow path 8.
  • the second fluid F2 is not supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2. That is, when the first valve 10 opens the first supply flow path 8, the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the circulating fluid Fc and at least one of the first fluid F1 and the second fluid F2 supplied to the tank 2 are mixed in the tank 2.
  • the circulating fluid Fc and the first fluid F1 are mixed in the tank 2.
  • the second fluid F2 is mixed in the tank 2.
  • the fourth valve 15 is arranged in the circulation flow path 3.
  • the fourth valve 15 is arranged in the return portion 3B of the circulation flow path 3 between the outlet 100o of the temperature control target 100 and the inlet 2i of the tank 2.
  • the fourth valve 15 is a solenoid valve.
  • the fourth valve 15 is an on-off valve.
  • the fourth valve 15 is controlled by the control device 30.
  • the fourth valve 15 can close and open the return portion 3B of the circulation flow path 3. When the return unit 3B is closed, the circulating fluid Fc sent out from the temperature control target 100 is not returned to the tank 2. When the return unit 3B is opened, the circulating fluid Fc sent out from the temperature control target 100 is returned to the tank 2.
  • the fourth valve 15 closes the circulation flow path 3 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9.
  • the fourth valve 15 opens the circulation flow path 3 when the second valve 11 closes the second supply flow path 9. That is, when the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2, the circulating fluid Fc is not returned from the temperature control target 100 to the tank 2. When the second fluid F2 is not supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2, the circulating fluid Fc is returned from the temperature control target 100 to the tank 2.
  • the overflow flow path 16 is connected to the tank 2.
  • the overflow flow path 16 is connected to the tank 2 so as to branch from the circulation flow path 3.
  • the first overflow flow path 17 connects the circulation flow path 3 and the first temperature control unit 6.
  • one end of the first overflow flow path 17 is connected to the overflow flow path 16 and is connected to the tank 2 via the overflow flow path 16.
  • the other end of the first overflow flow path 17 is connected to the first return flow path 12 and is connected to the first temperature control unit 6 via the first return flow path 12.
  • the second overflow flow path 18 connects the circulation flow path 3 and the second temperature control unit 7.
  • one end of the second overflow flow path 18 is connected to the overflow flow path 16 and is connected to the tank 2 via the overflow flow path 16.
  • the other end of the second overflow flow path 18 is connected to the second return flow path 13 and is connected to the second temperature control unit 7 via the second return flow path 13.
  • the bypass flow path 19 connects the return portion 3B of the circulation flow path 3 to each of the first overflow flow path 17 and the second overflow flow path 18.
  • the fifth valve 20 is arranged in the first overflow flow path 17.
  • the fifth valve 20 is a solenoid valve.
  • the fifth valve 20 is an on-off valve.
  • the fifth valve 20 is controlled by the control device 30.
  • the fifth valve 20 can close and open the first overflow flow path 17. When the first overflow flow path 17 is closed, the circulating fluid Fc is not supplied from the tank 2 to the first temperature control unit 6. When the first overflow flow path 17 is opened, the circulating fluid Fc is supplied from the tank 2 to the first temperature control unit 6.
  • the fifth valve 20 closes the first overflow flow path 17 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9, and closes the second supply flow path 9 when the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the first overflow flow path 17 is opened. That is, when the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2, the circulating fluid Fc is not supplied from the tank 2 to the first temperature control unit 6. When the second fluid F2 is not supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2, the circulating fluid Fc is supplied from the tank 2 to the first temperature control unit 6.
  • the sixth valve 21 is arranged in the second overflow flow path 18.
  • the sixth valve 21 is a solenoid valve.
  • the sixth valve 21 is an on-off valve.
  • the sixth valve 21 is controlled by the control device 30.
  • the sixth valve 21 can close and open the second overflow flow path 18. When the second overflow flow path 18 is closed, the circulating fluid Fc is not supplied from the tank 2 to the second temperature control unit 7. When the second overflow flow path 18 is opened, the circulating fluid Fc is supplied from the tank 2 to the second temperature control unit 7.
  • the sixth valve 21 opens the second overflow flow path 18 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9, and closes the second supply flow path 9 when the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the second overflow flow path 18 is closed. That is, when the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2, the circulating fluid Fc is supplied from the tank 2 to the second temperature control unit 7. When the second fluid F2 is not supplied from the second temperature control unit 7 to the tank 2, the circulating fluid Fc is not supplied from the tank 2 to the second temperature control unit 7.
  • the seventh valve 22 is arranged between the fifth valve 20 and the first return flow path 12 in the first overflow flow path 17.
  • the seventh valve 22 is a check valve that suppresses the supply of the first fluid F1 from the first temperature control unit 6 to the tank 2 via the first overflow flow path 17.
  • the eighth valve 23 is arranged between the sixth valve 21 and the second return flow path 13 in the second overflow flow path 18.
  • the eighth valve 23 is a check valve that suppresses the supply of the second fluid F2 from the second temperature control unit 7 to the tank 2 via the second overflow flow path 18.
  • the ninth valve 24 is arranged in the bypass flow path 19.
  • the ninth valve 24 is a solenoid valve.
  • the ninth valve 24 is an on-off valve.
  • the ninth valve 24 is controlled by the control device 30.
  • the ninth valve 24 can close and open the bypass flow path 19.
  • the circulation fluid Fc is not supplied from the return portion 3B to each of the first overflow flow path 17 and the second overflow flow path 18.
  • the bypass flow path 19 is opened, the circulation fluid Fc is supplied from the return portion 3B to each of the first overflow flow path 17 and the second overflow flow path 18.
  • the circulation fluid Fc is supplied from the return unit 3B to the first temperature control unit 6.
  • the second overflow flow path 18 is opened while the bypass flow path 19 is open, the circulation fluid Fc is supplied from the return unit 3B to the second temperature control unit 7.
  • the ninth valve 24 opens the bypass flow path 19 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9, and the bypass flow when the second valve 11 closes the second supply flow path 9. Close road 19.
  • the flow rate sensor 25 is arranged in the supply unit 3A between the circulation pump 4 and the temperature controller 5.
  • the flow rate sensor 25 detects the flow rate R of the circulating fluid Fc that flows out of the tank 2 and before flowing into the temperature controller 5.
  • the temperature sensor 26 is arranged in the supply unit 3A between the circulation pump 4 and the temperature controller 5.
  • the temperature sensor 26 detects the temperature Ta of the circulating fluid Fc before flowing out of the tank 2 and flowing into the temperature controller 5.
  • the temperature sensor 27 is arranged in the supply unit 3A between the temperature controller 5 and the temperature control target 100.
  • the temperature sensor 27 adjusts the temperature by the temperature controller 5 and detects the temperature Tb of the circulating fluid Fc before flowing into the temperature control target 100.
  • the temperature sensor 28 is arranged in the temperature control target 100.
  • the temperature sensor 28 detects the temperature Tc of the temperature control target 100.
  • the temperature sensor 28 may detect the temperature of the circulating fluid Fc flowing through the temperature control target 100.
  • the temperature sensor 29 is arranged in the return portion 3B between the temperature control target 100 and the fourth valve 15.
  • the temperature sensor 29 detects the temperature Td of the circulating fluid Fc that flows out of the temperature control target 100 and before flowing into the tank 2.
  • the control device 30 includes a computer system.
  • the control device 30 has a processor, a main memory, a storage, and an interface.
  • a processor a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) is exemplified.
  • the main memory include a non-volatile memory and a volatile memory.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • Examples of storage include magnetic disks, magneto-optical disks, and semiconductor memories.
  • An input / output circuit or a communication circuit is exemplified as an interface.
  • the control device 30 controls each of the temperature controller 5, the first valve 10, and the second valve 11 so that the temperature of the temperature control target 100 becomes the set temperature SV.
  • the set temperature SV of the temperature control target 100 means the target temperature of the temperature control target 100.
  • control device 30 of the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 according to the state of the first valve 10 and the state of the second valve 11. Control each.
  • the control device 30 sets each of the temperature controller 5, the first valve 10, and the second valve 11 based on, for example, the detection data of the temperature sensor 27, the detection data of the temperature sensor 28, or the detection data of the temperature sensor 29. Control. In the embodiment, for the sake of simplicity, the control device 30 controls each of the temperature controller 5, the first valve 10, and the second valve 11 based on the detection data of the temperature sensor 29. do. Further, in the following description, the temperature of the circulating fluid Fc detected by the temperature sensor 29 is appropriately referred to as the detected temperature PV of the circulating fluid Fc.
  • the second valve 11 has a second supply flow path when the set temperature SV of the temperature control target 100 is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh higher than the first set temperature SVl.
  • the second supply flow path 9 is closed. Since the second valve 11 is a solenoid valve, the second supply flow path 9 can be quickly opened to quickly supply the second fluid F2 to the tank 2. Further, since the second valve 11 is a solenoid valve, the second supply flow path 9 can be quickly closed to quickly stop the supply of the second fluid F2 to the tank 2. That is, an appropriate amount of the second fluid F2 is quickly supplied to the circulation flow path 3 by the opening / closing operation of the second valve 11. By quickly supplying an appropriate amount of the second fluid F2 to the circulation flow path 3, the temperature of the circulation fluid Fc is quickly adjusted.
  • the opening / closing operation of the second valve 11 is performed only once.
  • the opening / closing operation of the second valve 11 means an operation of opening and then closing the second supply flow path 9. Since the opening / closing operation of the second valve 11 is not performed many times, deterioration of the second valve 11 is suppressed.
  • the temperature controller 5 is a circulating fluid Fc so that the temperature of the circulating fluid Fc supplied to the temperature control target 100 becomes the second set temperature SVh when the second valve 11 closes the second supply flow path 9. Adjust the temperature of. Since the temperature controller 5 includes the thermoelectric module 60, the temperature of the circulating fluid Fc can be adjusted with high accuracy.
  • the first valve 10 circulates so that the temperature of the circulating fluid Fc supplied to the temperature control target 100 becomes the second set temperature SVh when the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the flow rate of the first fluid F1 supplied to the flow path 3 is adjusted. Since the first valve 10 is a proportional control valve, the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3 can be adjusted with high accuracy. Since the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3 is adjusted with high accuracy, the temperature of the circulation fluid Fc is adjusted with high accuracy.
  • the difference between the temperature of the circulating fluid Fc and the second set temperature SVh is short.
  • the opening / closing operation of the second valve 11 is carried out so as to be smaller in time. After the temperature of the circulating fluid Fc is roughly adjusted by the opening / closing operation of the second valve 11, the temperature of the circulating fluid Fc is adjusted by one or both of the temperature controller 5 and the first fluid F1 whose flow rate is adjusted with high accuracy. Is adjusted with high precision.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the temperature control method according to the embodiment.
  • the set temperature SV of the wafer holder may be changed while the wafer is held in the wafer holder. That is, based on the content of the plasma processing, the set temperature SV of the wafer holder may be set to the first set temperature SVl or the second set temperature SVh.
  • the first set temperature SVl is 25 ° C
  • the second set temperature SVh is 60 ° C.
  • FIG. 6 shows the first valve 10, the second valve 11, the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 set in the steady state according to the embodiment. It is a figure for demonstrating. Further, in FIG. 1, each of the first valve 10, the second valve 11, the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 is set to a steady state. The temperature control system 1A at the time is shown.
  • the first valve 10 adjusts the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3, and the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the third valve 14 opens the second return flow path 13
  • the fourth valve 15 opens the circulation flow path 3
  • the fifth valve 20 opens the first overflow flow path 17
  • the sixth valve 21 opens.
  • the second overflow flow path 18 is closed, and the ninth valve 24 closes the bypass flow path 19.
  • the control device 30 controls the fourth valve 15 so that the circulation flow path 3 is opened when the set temperature SV of the temperature control target 100 is maintained at the first set temperature SVl.
  • the control device 30 controls the temperature controller 5 so that the temperature control target 100 reaches the first set temperature SVl while the circulating fluid Fc is circulating in the circulation flow path 3.
  • the control device 30 controls the first valve 10 so that the temperature control target 100 becomes the first set temperature SVl while the circulating fluid Fc is circulating in the circulation flow path 3, and the first temperature is controlled.
  • the flow rate of the first fluid F1 supplied from the tuning unit 6 to the circulation flow path 3 is adjusted.
  • the control device 30 controls the temperature controller 5 and the first valve 10 based on the detected temperature PV of the circulating fluid Fc.
  • a part of the first fluid F1 sent out from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is supplied to the tank 2.
  • a part of the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is returned to the first temperature control unit 6 via the first return flow path 12.
  • control device 30 controls the fifth valve 20 so that the first overflow flow path 17 is opened when the first fluid F1 is supplied from the first temperature control unit 6 to the circulation flow path 3.
  • the sixth valve 21 is controlled so that the second overflow flow path 18 is closed
  • the ninth valve 24 is controlled so that the bypass flow path 19 is closed.
  • control device 30 controls the second valve 11 so that the second supply flow path 9 is closed when the set temperature SV is maintained at the first set temperature SVl, and the second return flow path.
  • the third valve 14 is controlled so that the 13 is opened.
  • step S1 When the set temperature SV of the temperature control target 100 is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh higher than the first set temperature SVl, the first valve 10, the second valve 11, the third valve 14, and the second valve Each of the 4 valve 15, the 5th valve 20, the 6th valve 21, and the 9th valve 24 is set to the changed state (step S1).
  • FIG. 7 shows the first valve 10, the second valve 11, the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 set in the modified state according to the embodiment. It is a figure for demonstrating.
  • each of the first valve 10, the second valve 11, the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 according to the embodiment is set to the changed state. It is a figure which shows the temperature control system 1A at the time of this.
  • the first valve 10 closes the first supply flow path 8
  • the second valve 11 opens the second supply flow path 9
  • the third valve 14 is the third valve. 2
  • the return flow path 13 is closed
  • the fourth valve 15 closes the circulation flow path 3
  • the fifth valve 20 closes the first overflow flow path 17, and the sixth valve 21 opens the second overflow flow path 18.
  • the ninth valve 24 is in a state of opening the bypass flow path 19.
  • the control device 30 controls the second valve 11 so that the second supply flow path 9 is opened when the set temperature SV is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh. Further, the control device 30 controls the third valve 14 so that the second return flow path 13 is closed when the set temperature SV is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh. As shown in FIG. 8, when the second supply flow path 9 is opened and the second return flow path 13 is closed, the second fluid F2 sent from the second temperature control unit 7 to the second supply flow path 9 is sent. All of the above is supplied to the tank 2.
  • control device 30 controls the first valve 10 so that the first supply flow path 8 is closed when the set temperature SV is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh.
  • the first supply flow path 8 is closed by the first valve 10
  • all of the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 passes through the first return flow path 12. It is returned to the first temperature control unit 6 via.
  • control device 30 controls the fourth valve 15 so that the return portion 3B of the circulation flow path 3 is closed when the set temperature SV is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh. do.
  • control device 30 controls the sixth valve 21 so that the second overflow flow path 18 is opened when the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the circulation flow path 3.
  • the fifth valve 20 is controlled so that the first overflow flow path 17 is closed.
  • control device 30 controls the ninth valve 24 so that the bypass flow path 19 is opened when the return portion 3B of the circulation flow path 3 is closed by the fourth valve 15.
  • the bypass flow path 19 is opened, the circulating fluid Fc flowing out from the outlet 100o of the temperature control target 100 is supplied to the second temperature control unit 7 via the bypass flow path 19 and the second overflow flow path 18. Will be done.
  • the control device 30 After setting each of the first valve 10, the second valve 11, the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 to the changed state, the control device 30 is used.
  • the detected temperature PV of the circulating fluid Fc is acquired from the temperature sensor 29 (step S2).
  • the control device 30 determines whether or not the difference between the detected temperature PV of the circulating fluid Fc acquired in step S2 and the second set temperature SVh is equal to or less than the specified value ⁇ (step S3).
  • the specified value ⁇ is a predetermined value and is stored in the control device 30.
  • step S3 When it is determined in step S3 that the difference between the detected temperature PV of the circulating fluid Fc and the second set temperature SVh is not equal to or less than the specified value ⁇ (step S3: No), the control device 30 detects the circulating fluid Fc.
  • the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 are changed until the difference between the temperature PV and the second set temperature SVh becomes the specified value ⁇ or less.
  • the process of step S2 and step S3 is carried out.
  • step S3 when it is determined that the difference between the detected temperature PV of the circulating fluid Fc and the second set temperature SVh is equal to or less than the specified value ⁇ (step S3: Yes), the control device 30 has the first valve 10 and the second. Each of the valve 11, the third valve 14, the fourth valve 15, the fifth valve 20, the sixth valve 21, and the ninth valve 24 is set to a steady state (step S4).
  • the second valve 11 opens the second supply flow path 9 in step S1, and then when the specified time elapses after the set temperature SV is changed to the second set temperature SVh, the second supply flow path 9 is used. May be closed.
  • the first valve 10 adjusts the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3 and the second valve 11 adjusts the flow rate of the second supply flow.
  • the road 9 is closed, the third valve 14 opens the second return flow path 13, the fourth valve 15 opens the circulation flow path 3, the fifth valve 20 opens the first overflow flow path 17, and the first The 6-valve 21 closes the second overflow flow path 18, and the 9th valve 24 closes the bypass flow path 19.
  • the return portion 3B of the circulation flow path 3 is opened by the fourth valve 15, so that the circulation fluid Fc circulates in the circulation flow path 3.
  • the control device 30 controls the temperature controller 5 so that the temperature control target 100 becomes the second set temperature SVh while the circulating fluid Fc is circulating in the circulation flow path 3. Further, the control device 30 controls the first valve 10 so that the temperature control target 100 becomes the second set temperature SVh while the circulating fluid Fc is circulating in the circulation flow path 3, and the first temperature is controlled. The flow rate of the first fluid F1 supplied from the tuning unit 6 to the circulation flow path 3 is adjusted. The control device 30 controls the temperature controller 5 and the first valve 10 based on the detected temperature PV of the circulating fluid Fc.
  • a part of the first fluid F1 sent out from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is supplied to the tank 2.
  • a part of the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is returned to the first temperature control unit 6 via the first return flow path 12.
  • the second fluid F2 sent out from the second temperature control unit 7 is returned to the second temperature control unit 7.
  • FIG. 9 is a timing chart showing the temperature control method according to the embodiment.
  • the time point t0 is the time when the set temperature SV of the temperature control target 100 is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time from the time point t0
  • the vertical axis of the first graph indicates the temperature
  • the vertical axis of the second graph indicates the first valve 10 and the second valve 11 from the control device 30.
  • the line PV indicates the detected temperature PV of the circulating fluid Fc
  • the line SV indicates the set temperature SV of the temperature control target 100.
  • the line Ca indicates the control value Ca of the control signal output to the first valve 10
  • the line Cb indicates the control value Cb of the control signal output to the second valve 11
  • the line Cc indicates the control value Cb.
  • the control value Cc of the control signal output to the temperature controller 5 is shown.
  • the control device 30 controls the first valve 10 so that the first supply flow path 8 changes from the open state to the closed state at a predetermined opening degree. Output a signal.
  • the control device 30 outputs a control signal to the second valve 11 so that the second supply flow path 9 changes from the closed state to the open state.
  • the control device 30 outputs a control signal to the temperature controller 5 so that the temperature becomes the highest in the adjustable temperature range of the temperature controller 5.
  • the control device 30 After the second valve 11 opens the second supply flow path 9, when the difference between the detected temperature PV of the circulating fluid Fc and the second set temperature SVh becomes the specified value ⁇ or less, the control device 30 is set to the second. A control signal is output to the second valve 11 so that the supply flow path 9 changes from an open state to a closed state.
  • a control signal is output to the second valve 11 so that the second supply flow path 9 is closed. That is, in the embodiment, the control device 30 controls the second valve 11 so that the second supply flow path 9 is closed when the detected temperature PV of the circulating fluid Fc reaches the temperature [SVh- ⁇ ]. Output a signal.
  • the control device 30 performs the opening / closing operation of the second valve 11 only once. Since the opening / closing operation of the second valve 11 is not performed many times, deterioration of the second valve 11 is suppressed. Since the second valve 11 is a solenoid valve, the second supply flow path 9 can be quickly opened to quickly supply the second fluid F2 to the tank 2. Further, since the second valve 11 is a solenoid valve, the second supply flow path 9 can be quickly closed to quickly stop the supply of the second fluid F2 to the tank 2. By the opening / closing operation of the second valve 11, an appropriate amount of the second fluid F2 is quickly supplied to the circulation flow path 3. By quickly supplying an appropriate amount of the second fluid F2 to the circulation flow path 3, the difference between the detected temperature PV of the circulation fluid Fc and the second set temperature SVh becomes smaller in a short time.
  • the control device 30 controls the temperature controller 5 so that the temperature of the circulating fluid Fc supplied to the temperature control target 100 becomes the second set temperature SVh when the second valve 11 closes the second supply flow path 9. Outputs a control signal to. Since the temperature controller 5 includes the thermoelectric module 60, the temperature of the circulating fluid Fc can be adjusted with high accuracy.
  • control device 30 is first so that the temperature of the circulating fluid Fc supplied to the temperature control target 100 becomes the second set temperature SVh when the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the valve 10 is controlled to adjust the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3. Since the first valve 10 is a proportional control valve, the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3 can be adjusted with high accuracy. Since the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3 is adjusted with high accuracy, the temperature of the circulation fluid Fc is adjusted with high accuracy.
  • the detection temperature PV of the circulating fluid Fc and the second set temperature SVh are used.
  • the opening / closing operation of the second valve 11 is performed so that the difference between the two is small in a short time. After the temperature of the circulating fluid Fc is roughly adjusted by the opening / closing operation of the second valve 11, the temperature of the circulating fluid Fc is adjusted by one or both of the temperature controller 5 and the first fluid F1 whose flow rate is adjusted with high accuracy. Is adjusted with high precision.
  • the control device 30 After the second valve 11 opens the second supply flow path 9, when the specified time elapses after the set temperature SV is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh, the control device 30 is charged. , The control signal may be output to the second valve 11 so that the second supply flow path 9 changes from the open state to the closed state. That is, at the time point ts after the specified time from the time point t0, the second valve 11 closes the second supply flow path 9, and the temperature adjustment of the circulating fluid Fc by at least one of the temperature controller 5 and the first fluid F1 starts. May be done.
  • the specified time is a predetermined value.
  • the temperature control system 1A includes a circulation flow path 3 including the temperature control target 100, a second temperature control unit 7 arranged outside the circulation flow path 3, and a circulation flow.
  • a second supply flow path 9 connecting the path 3 and the second temperature control unit 7 and a second valve 11 which is a solenoid valve (on-off valve) arranged in the second supply flow path 9 are provided.
  • the second valve 11 opens the second supply flow path 9 only once, and the detection temperature PV becomes high.
  • the second supply flow path 9 is closed.
  • the response speed of the second valve 11 which is a solenoid valve is higher than the response speed of the three-way valve which is a proportional control valve, for example. Since the response speed of the second valve 11 is high, the time required for the difference between the detected temperature PV of the circulating fluid Fc flowing through the circulation flow path 3 and the second set temperature SVh to be equal to or less than the specified value ⁇ is shortened. Therefore, when the set temperature SV of the temperature control target 100 is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh, the temperature of the circulating fluid Fc flowing through the circulation flow path 3 becomes the second set temperature SVh in a short time. Is adjusted to.
  • FIG. 10 is a diagram showing the detection temperature PV of the circulating fluid Fc in each of the case where the solenoid valve is used and the case where the three-way valve is used as the second valve 11 according to the embodiment.
  • the horizontal axis is time and the vertical axis is the detected temperature PV.
  • the set temperature SV of the temperature control target 100 is changed from the first set temperature SVl to the second set temperature SVh.
  • Line PV1 shows the detected temperature PV when an electromagnetic valve (on-off valve) is used as the second valve 11.
  • Line PV2 shows the detected temperature PV when a three-way valve (proportional control valve) is used as the second valve 11.
  • the detected temperature PV reaches the process start temperature [SVh- ⁇ ] at the time point t1.
  • ⁇ is a predetermined arbitrary threshold value.
  • the detected temperature PV reaches the process start temperature [SVh ⁇ ] at the time point t2 after the time ⁇ T after the time point t1.
  • the detection temperature PV reaches the process start temperature [SVh- ⁇ ] in a short time as compared with the case where the three-way valve is used as the second valve 11. be able to.
  • the temperature controller 5 includes a thermoelectric module 60. Thereby, the temperature controller 5 can adjust the temperature of the circulating fluid Fc supplied to the temperature controller 100 with high accuracy.
  • a proportional control valve (three-way valve) is used as the first valve 10 arranged in the first supply flow path 8.
  • the temperature control target 100 is a wafer holder of a plasma processing device. The wafer holder is heated exclusively in the plasma process. That is, a thermal disturbance is input to the temperature control target 100.
  • a proportional control valve (three-way valve) capable of adjusting the flow rate of the first fluid F1 supplied from the first temperature control unit 6 to the circulation flow path 3 with high accuracy is used.
  • the first valve 10 is a three-way valve, and at least a part of the first fluid F1 sent from the first temperature control unit 6 to the first supply flow path 8 is first temperature control via the first return flow path 12. It is operable to be returned to the unit 6.
  • the first temperature control unit 6 can be operated under certain conditions in both the state where the first fluid F1 is supplied to the circulation flow path 3 and the state where the first fluid F1 is not supplied. Since the first temperature control unit 6 operates under constant conditions, the temperature of the first fluid F1 sent out from the first temperature control unit 6 is maintained at the first temperature T1. Only by adjusting the flow rate of the first fluid F1 supplied to the circulation flow path 3 by the first valve 10, the temperature of the circulation fluid Fc flowing through the circulation flow path 3 is adjusted with high accuracy.
  • the third valve 14 is arranged in the second return flow path 13.
  • the third valve 14 is a solenoid valve (open valve).
  • the third valve 14 can operate at a response speed equivalent to that of the second valve 11.
  • the third valve 14 closes the second return flow path 13 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9, and when the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • the second return flow path 13 is provided so that the second fluid F2 sent from the second temperature control unit 7 to the second supply flow path 9 is returned to the second temperature control unit 7 via the second return flow path 13. Open.
  • the second temperature control unit 7 can be operated under certain conditions in both the state where the second fluid F2 is supplied to the circulation flow path 3 and the state where the second fluid F2 is not supplied.
  • the temperature of the second fluid F2 sent out from the second temperature control unit 7 is maintained at the second temperature T2.
  • the state in which the second fluid F2 is returned to the second temperature control unit 7 via the passage 13 is switched.
  • the fourth valve 15 is arranged in the circulation flow path 3.
  • the fourth valve 15 is a solenoid valve (open valve).
  • the fourth valve 15 can operate at a response speed equivalent to that of the second valve 11.
  • the fourth valve 15 closes the circulation flow path 3 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9, and the circulation flow when the second valve 11 closes the second supply flow path 9. Open road 3.
  • the return portion 3B of the circulation flow path 3 is closed, and the supply of the circulation fluid Fc to the tank 2 is suppressed. Therefore, the overflow of the circulating fluid Fc from the tank 2 is suppressed.
  • the circulating fluid Fc and the second fluid F2 are properly mixed in the tank 2.
  • the return portion 3B of the circulation flow path 3 is opened, so that the circulation fluid Fc circulates properly in the circulation flow path 3.
  • the fifth valve 20 is arranged in the first overflow flow path 17, and the sixth valve 21 is arranged in the second overflow flow path 18.
  • Each of the fifth valve 20 and the sixth valve 21 is a solenoid valve (open valve).
  • Each of the fifth valve 20 and the sixth valve 21 can operate at the same response speed as the second valve 11.
  • the fifth valve 20 closes the first overflow flow path 17 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9. As a result, it is suppressed that the circulating fluid Fc overflowing from the tank 2 is supplied to the first temperature control unit 6 when the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the circulation flow path 3.
  • the fifth valve 20 opens the first overflow flow path 17 when the second valve 11 closes the second supply flow path 9. As a result, the circulating fluid Fc overflowing from the tank 2 when the first fluid F1 is supplied from the first temperature control unit 6 to the circulation flow path 3 is supplied to the first temperature control unit 6.
  • the sixth valve 21 opens the second overflow flow path 18 when the second valve 11 opens the second supply flow path 9.
  • the circulating fluid Fc that overflows from the tank 2 when the second fluid F2 is supplied from the second temperature control unit 7 to the circulation flow path 3 is supplied to the second temperature control unit 7.
  • the sixth valve 21 closes the second overflow flow path 18 when the second valve 11 closes the second supply flow path 9.
  • it is suppressed that the circulating fluid Fc overflowing from the tank 2 is supplied to the second temperature control unit 7 when the first fluid F1 is supplied from the first temperature control unit 6 to the circulation flow path 3.
  • the fluid is suppressed that the circulating fluid Fc overflowing from the tank 2 is supplied to the second temperature control unit 7 when the first fluid F1 is supplied from the first temperature control unit 6 to the circulation flow path 3.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the temperature control system 1B according to the embodiment. As shown in FIG. 11, the ninth valve 24 may be omitted.
  • FIG. 12 is a configuration diagram showing the temperature control system 1C according to the embodiment. As shown in FIG. 12, the overflow flow path 16 may be omitted.
  • FIG. 13 is a configuration diagram showing the temperature control system 1D according to the embodiment. As shown in FIG. 13, each of the ninth valve 24 and the overflow flow path 16 may be omitted.
  • the tank 2 may be omitted. That is, the entire circulation flow path 3 may be composed of pipelines.
  • Type thermoelectric semiconductor element 100 ... temperature control target, 100i ... inlet, 100o ... outlet, Ca ... line, Cb ... line, Cc ... line, Fc ... circulating fluid, F1 ... first fluid, F2 ... second fluid, PV ... detection temperature, PV1 ... line, PV2 ... line, R ... flow rate, SV ... set temperature, SVl ... first set temperature, SVh ... second set temperature, Ta ... temperature, Tb ... temperature, Tc ... temperature, Td ... Temperature, t0 ... time point, t1 ... time point, t2 ... time point, ts ... time point, ⁇ ... specified value, ⁇ ... threshold value, ⁇ T ... time.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

温度制御システムは、温調対象を含み、温調対象の温度を調整する循環流体が流通する循環流路と、循環流路に配置され、温調対象に供給される循環流体の温度を調整する温調器と、第１供給流路を介して循環流路に接続され、第１温度の第１流体を送出する第１温調ユニットと、第２供給流路を介して循環流路に接続され、第１温度よりも高い第２温度の第２流体を送出する第２温調ユニットと、第１供給流路に配置される第１弁と、第２供給流路に配置される第２弁と、を備える。第２弁は、電磁弁であり、温調対象の設定温度が第１設定温度から第１設定温度よりも高い第２設定温度に変更されたときに、第２供給流路を開放した後、第２供給流路を閉鎖する。

Description

温度制御システム
　本開示は、温度制御システムに関する。
　半導体製造装置に係る技術分野において、特許文献１に開示されているような温度制御システムが使用される。特許文献１において、温度制御システムは、温調対象を含む循環流路と、循環流路の外部に配置される温調ユニットとを備える。温調ユニットから循環流路に流体が供給されることにより、循環流路を流通する流体の温度が調整される。循環流路と温調ユニットとを接続する流路に弁が配置される。弁が制御されることにより、温調ユニットから循環流路に流体が供給される。
国際公開第２０２０／１４５０８２号
　弁の応答速度が低いと、循環流路を流通する流体の温度が設定温度に調整されるまでに長時間を要する可能性がある。
　本開示は、循環流路を流通する流体の温度を短時間で設定温度に調整することを目的とする。
　本開示に従えば、温調対象を含み、前記温調対象の温度を調整する循環流体が流通する循環流路と、前記循環流路に配置され、前記温調対象に供給される前記循環流体の温度を調整する温調器と、第１供給流路を介して前記循環流路に接続され、第１温度の第１流体を送出する第１温調ユニットと、第２供給流路を介して前記循環流路に接続され、前記第１温度よりも高い第２温度の第２流体を送出する第２温調ユニットと、前記第１供給流路に配置される第１弁と、前記第２供給流路に配置される第２弁と、を備え、前記第２弁は、電磁弁であり、前記温調対象の設定温度が第１設定温度から前記第１設定温度よりも高い第２設定温度に変更されたときに、前記第２供給流路を開放した後、前記第２供給流路を閉鎖する、温度制御システムが提供される。
　本開示によれば、循環流路を流通する流体の温度が短時間で設定温度に調整される。
図１は、実施形態に係る温度制御システムを示す構成図である。 図２は、実施形態に係る温度制御システムを示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る温調器の一例を模式的に示す図である。 図４は、実施形態に係る温調部の一部を拡大した断面図である。 図５は、実施形態に係る温度制御方法を示すフローチャートである。 図６は、実施形態に係る定常状態に設定された第１弁、第２弁、第３弁、第４弁、第５弁、第６弁、及び第９弁を説明するための図である。 図７は、実施形態に係る変更状態に設定された第１弁、第２弁、第３弁、第４弁、第５弁、第６弁、及び第９弁を説明するための図である。 図８は、実施形態に係る第１弁、第２弁、第３弁、第４弁、第５弁、第６弁、及び第９弁のそれぞれが変更状態に設定されたときの温度制御システムを示す図である。 図９は、実施形態に係る温度制御方法を示すタイミングチャートである。 図１０は、実施形態に係る第２弁として電磁弁を使用した場合及び三方弁を使用した場合のそれぞれにおける循環流体の検出温度を示す図である。 図１１は、実施形態に係る温度制御システムを示す構成図である。 図１２は、実施形態に係る温度制御システムを示す構成図である。 図１３は、実施形態に係る温度制御システムを示す構成図である。
　以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
［温度制御システム］
　図１は、実施形態に係る温度制御システム１Ａを示す構成図である。図２は、実施形態に係る温度制御システム１Ａを示すブロック図である。図１及び図２に示すように、温度制御システム１Ａは、温調対象１００を含む循環流路３と、循環流路３に配置される循環ポンプ４と、循環流路３に配置される温調器５と、循環流路３の外部に配置される第１温調ユニット６と、循環流路３の外部に配置される第２温調ユニット７と、循環流路３と第１温調ユニット６とを接続する第１供給流路８と、循環流路３と第２温調ユニット７とを接続する第２供給流路９と、第１供給流路８に配置される第１弁１０と、第２供給流路９に配置される第２弁１１とを備える。
　また、温度制御システム１Ａは、第１弁１０と第１温調ユニット６とを接続する第１リターン流路１２と、第２供給流路９と第２温調ユニット７とを接続する第２リターン流路１３と、第２リターン流路１３に配置される第３弁１４と、循環流路３に配置される第４弁１５と、循環流路３に接続されるオーバーフロー流路１６と、オーバーフロー流路１６と第１温調ユニット６とを接続する第１オーバーフロー流路１７と、オーバーフロー流路１６と第２温調ユニット７とを接続する第２オーバーフロー流路１８と、循環流路３から分岐するバイパス流路１９と、第１オーバーフロー流路１７に配置される第５弁２０と、第２オーバーフロー流路１８に配置される第６弁２１と、第１オーバーフロー流路１７に配置される第７弁２２と、第２オーバーフロー流路１８に配置される第８弁２３と、バイパス流路１９に配置される第９弁２４とを備える。
　また、温度制御システム１Ａは、循環流路３を流通する循環流体Ｆｃの流量Ｒを検出する流量センサ２５と、温調器５に流入する循環流体Ｆｃの温度Ｔａを検出する温度センサ２６と、温調対象１００に流入する循環流体Ｆｃの温度Ｔｂを検出する温度センサ２７と、温調対象１００の温度Ｔｃを検出する温度センサ２８と、温調対象１００から流出した循環流体Ｆｃの温度Ｔｄを検出する温度センサ２９と、温度制御システム１Ａを制御する制御装置３０とを備える。
　温調対象１００として、半導体製造装置の少なくとも一部が例示される。実施形態において、温調対象１００は、プラズマ処理装置のウエハホルダである。ウエハホルダは、プラズマ処理装置においてプラズマ処理される半導体ウエハを保持する。ウエハホルダは、例えばアルミニウム製である。ウエハホルダは、半導体ウエハを静電吸着力で保持する静電チャックを有する。静電チャックは、直流電圧が印加されることによりクーロン力で半導体ウエハを吸着保持する。ウエハホルダの温度が制御されることにより、ウエハホルダに保持されている半導体ウエハの温度が調整される。
　温度制御システム１Ａは、温調対象１００に循環流体Ｆｃを供給することにより、温調対象１００の温度を制御する。実施形態において、循環流体Ｆｃは、液体である。なお、循環流体Ｆｃは、気体でもよい。
　循環流路３は、タンク２と、タンク２から温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃが流通する供給部３Ａと、温調対象１００からタンク２に戻される循環流体Ｆｃが流通するリターン部３Ｂとを含む。温調対象１００の温度を調整する循環流体Ｆｃは、循環流路３を循環する。タンク２は、循環流体Ｆｃを収容する。供給部３Ａ及びリターン部３Ｂのそれぞれは、管路である。タンク２は、循環流路３における循環流体Ｆｃのバッファとして機能する。供給部３Ａは、タンク２の流出口２ｏと温調対象１００の流入口１００ｉとを接続する。リターン部３Ｂは、温調対象１００の流出口１００ｏとタンク２の流入口２ｉとを接続する。
　循環ポンプ４は、循環流体Ｆｃが循環流路３を循環するように駆動する。循環ポンプ４は、供給部３Ａに配置される。循環ポンプ４は、制御装置３０に制御される。循環ポンプ４が駆動することにより、タンク２の流出口２ｏから流出した循環流体Ｆｃは、供給部３Ａを流通した後、温調対象１００の流入口１００ｉを介して温調対象１００に供給される。温調対象１００を流通した循環流体Ｆｃは、温調対象１００の流出口１００ｏから流出し、リターン部３Ｂを流通した後、タンク２の流入口２ｉを介してタンク２に流入する。
　温調器５は、タンク２から温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃの温度を調整する。温調器５は、循環ポンプ４と温調対象１００との間の供給部３Ａに配置される。温調器５は、制御装置３０に制御される。
　図３は、実施形態に係る温調器５の一例を模式的に示す図である。図３に示すように、温調器５は、温調流路４２を有する本体部材４０と、本体部材４０に接続される温調部５０と、温調部５０に接続される熱交換板４４と、温調部５０を駆動する駆動回路４５とを有する。実施形態において、温調器５は、熱電モジュール６０を含む。
　温調流路４２は、本体部材４０の内部に設けられる。タンク２からの循環流体Ｆｃは、入口４１を介して温調流路４２に流入する。温調流路４２を流通した循環流体Ｆｃは、出口４３を介して温調流路４２から流出する。温調流路４２から流出した循環流体Ｆｃは、温調対象１００に供給される。
　温調部５０は、本体部材４０を介して、温調流路４２を流通する循環流体Ｆｃの温度を調整する。温調部５０は、熱電モジュール６０を含む。温調部５０は、熱電モジュール６０を用いて、循環流体Ｆｃの温度を調整する。
　熱電モジュール６０は、吸熱又は発熱して、温調流路４２を流通する循環流体Ｆｃの温度を調整する。熱電モジュール６０は、電力の供給により吸熱又は発熱する。熱電モジュール６０は、ペルチェ効果により、吸熱又は発熱する。
　熱交換板４４は、温調部５０と熱交換する。熱交換板４４は、温調用媒体が流通する内部流路（不図示）を有する。温調用媒体は、媒体温度制御装置（不図示）により温度調整された後、熱交換板４４の内部流路に流入する。温調用媒体は、内部流路を流通して、熱交換板４４から熱を奪ったり、熱交換板４４に熱を与えたりする。温調用媒体は、内部流路から流出し、流体温度制御装置に戻される。
　図４は、実施形態に係る温調部５０の一部を拡大した断面図である。図４に示すように、温調部５０は、複数の熱電モジュール６０と、複数の熱電モジュール６０を収容するケース５１とを有する。ケース５１の一端面と本体部材４０とが接続される。ケース５１の他端面と熱交換板４４とが接続される。
　熱電モジュール６０は、第１電極６１と、第２電極６２と、熱電半導体素子６３とを有する。熱電半導体素子６３は、ｐ型熱電半導体素子６３Ｐと、ｎ型熱電半導体素子６３Ｎとを含む。第１電極６１は、ｐ型熱電半導体素子６３Ｐ及びｎ型熱電半導体素子６３Ｎのそれぞれに接続される。第２電極６２は、ｐ型熱電半導体素子６３Ｐ及びｎ型熱電半導体素子６３Ｎのそれぞれに接続される。第１電極６１は、本体部材４０に隣接する。第２電極６２は、熱交換板４４に隣接する。ｐ型熱電半導体素子６３Ｐの一方の端面及びｎ型熱電半導体素子６３Ｎの一方の端面のそれぞれは、第１電極６１に接続される。ｐ型熱電半導体素子６３Ｐの他方の端面及びｎ型熱電半導体素子６３Ｎの他方の端面のそれぞれは、第２電極６２に接続される。
　熱電モジュール６０は、ペルチェ効果により、吸熱又は発熱する。駆動回路４５は、熱電モジュール６０を吸熱又は発熱させるための電力を熱電モジュール６０に供給する。駆動回路４５は、第１電極６１と第２電極６２との間に電位差を与える。第１電極６１と第２電極６２との間に電位差が与えられると、熱電半導体素子６３において電荷が移動する。電荷の移動により、熱電半導体素子６３において熱が移動する。これにより、熱電モジュール６０は、吸熱又は発熱する。例えば、第１電極６１が発熱し、第２電極６２が吸熱するように、第１電極６１と第２電極６２との間に電位差が与えられると、温調流路４２を流通する循環流体Ｆｃは加熱される。第１電極６１が吸熱し、第２電極６２が発熱するように、第１電極６１と第２電極６２との間に電位差が与えられると、温調流路４２を流通する循環流体Ｆｃは冷却される。
　駆動回路４５は、熱電モジュール６０に電力（電位差）を与える。駆動回路４５は、制御装置３０に制御される。熱電モジュール６０に与えられる電力が調整されることにより、熱電モジュール６０による吸熱量又は発熱量が調整される。熱電モジュール６０による吸熱量又は発熱量が調整されることにより、温調流路４２を流通する循環流体Ｆｃの温度が調整される。
　第１温調ユニット６は、第１温度Ｔ１の第１流体Ｆ１を送出する。第１温調ユニット６は、第１供給流路８を介して循環流路３に接続される。実施形態において、第１供給流路８は、タンク２に接続される。第１温調ユニット６は、第１供給流路８を介してタンク２に接続される。第１温調ユニット６は、第１流体Ｆ１を第１供給流路８に送出する。
　第１温調ユニット６は、制御装置３０に制御される。第１温調ユニット６は、第１タンクと、第１温調器と、第１流体Ｆ１を送出させる第１ポンプとを含む。第１温調器は、熱交換器を含む。第１温調器は、第１流体Ｆ１の温度を第１温度Ｔ１に調整する。第１温度Ｔ１に調整された第１流体Ｆ１は、第１タンクに貯蔵される。一例として、第１温度Ｔ１は、５℃である。
　第２温調ユニット７は、第１温度Ｔ１よりも高い第２温度Ｔ２の第２流体Ｆ２を送出する。第２温調ユニット７は、第２供給流路９を介して循環流路３に接続される。実施形態において、実施形態において、第２供給流路９は、タンク２に接続される。第２温調ユニット７は、第２供給流路９を介してタンク２に接続される。第２温調ユニット７は、第２流体Ｆ２を第２供給流路９に送出する。
　第２温調ユニット７は、制御装置３０に制御される。第２温調ユニット７は、第２タンクと、第２温調器と、第２流体Ｆ２を送出させる第２ポンプとを含む。第２温調器は、熱交換器を含む。第２温調器は、第２流体Ｆ２の温度を第２温度Ｔ２に調整する。第２温度Ｔ２に調整された第２流体Ｆ２は、第２タンクに貯蔵される。一例として、第２温度Ｔ２は、８５℃である。
　第１供給流路８は、第１温調ユニット６とタンク２とを接続する。第１温調ユニット６から送出された第１流体Ｆ１は、第１供給流路８を流通した後、タンク２に供給される。
　第２供給流路９は、第２温調ユニット７とタンク２とを接続する。第２温調ユニット７から送出された第２流体Ｆ２は、第２供給流路９を流通した後、タンク２に供給される。
　第１弁１０は、第１供給流路８に配置される。第１弁１０は、三方弁である。第１弁１０は、比例制御弁である。第１弁１０は、制御装置３０に制御される。第１弁１０は、第１温調ユニット６から循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整することができる。
　第２弁１１は、第２供給流路９に配置される。第２弁１１は、電磁弁である。第２弁は、開閉弁（オンオフ弁）である。第２弁１１は、制御装置３０に制御される。第２弁１１は、第２供給流路９を閉鎖及び開放することができる。第２供給流路９が閉鎖されると、第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されない。第２供給流路９が開放されると、第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給される。
　第１リターン流路１２は、第１弁１０と第１温調ユニット６とを接続する。第１弁１０は、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の少なくとも一部が第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻されるように作動可能である。
　図１に示すように、第１弁１０が第１供給流路８を第１開度で開放し第１リターン流路１２を第２開度で開放したときに、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、第１弁１０及び第１供給流路８を介してタンク２に供給される。第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、第１弁１０及び第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻される。第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、第１温調ユニット６、第１供給流路８、第１弁１０、及び第１リターン流路１２を含む循環流路において循環する。
　第１弁１０が第１リターン流路１２を閉鎖し第１供給流路８を開放したときに、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の全部が、第１弁１０及び第１供給流路８を介してタンク２に供給される。
　第１弁１０が第１供給流路８を閉鎖し第１リターン流路１２を開放したときに、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の全部が、第１弁１０及び第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻される。第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１は、第１温調ユニット６、第１供給流路８の一部、第１弁１０、及び第１リターン流路１２を含む循環流路において循環する。
　第２リターン流路１３は、第２弁１１と第２温調ユニット７との間の第２供給流路９と、第２温調ユニット７とを接続する。
　第３弁１４は、第２リターン流路１３に配置される。第３弁１４は、電磁弁である。第３弁１４は、開閉弁（オンオフ弁）である。第３弁１４は、制御装置３０に制御される。第３弁１４は、第２リターン流路１３を閉鎖及び開放することができる。第２リターン流路１３が閉鎖されると、第２温調ユニット７から送出された第２流体Ｆ２は、第２温調ユニット７に戻されない。
　第３弁１４は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第２リターン流路１３を閉鎖する。第３弁１４は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、第２温調ユニット７から第２供給流路９に送出された第２流体Ｆ２が第２リターン流路１３を介して第２温調ユニット７に戻されるように、第２リターン流路１３を開放する。
　図１に示すように、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖し第３弁１４が第２リターン流路１３を開放したときに、第２温調ユニット７から第２供給流路９に送出された第２流体Ｆ２の全部が、第３弁１４及び第２リターン流路１３を介して第２温調ユニット７に戻される。第２温調ユニット７から第２供給流路９に送出された第２流体Ｆ２は、第２温調ユニット７、第２供給流路９、第３弁１４、及び第２リターン流路１３を含む循環流路において循環する。
　第３弁１４が第２リターン流路１３を閉鎖し第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第２温調ユニット７から第２供給流路９に送出された第２流体Ｆ２の全部が、第２弁１１及び第２供給流路９を介してタンク２に供給される。
　第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されるとき、第１温調ユニット６からタンク２に第１流体Ｆ１が供給されない。すなわち、第２弁１１が第２供給流路９を開放するときに、第１弁１０が第１供給流路８を閉鎖する。
　第１温調ユニット６からタンク２に第１流体Ｆ１が供給されるとき、第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されない。すなわち、第１弁１０が第１供給流路８を開放するときに、第２弁１１は第２供給流路９を閉鎖する。
　循環流体Ｆｃとタンク２に供給された第１流体Ｆ１及び第２流体Ｆ２の少なくとも一方とは、タンク２において混合される。第１温調ユニット６からタンク２に第１流体Ｆ１が供給されることにより、循環流体Ｆｃと第１流体Ｆ１とがタンク２において混合される。第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されることにより、循環流体Ｆｃと第２流体Ｆ２とがタンク２において混合される。
　第４弁１５は、循環流路３に配置される。実施形態において、第４弁１５は、温調対象１００の流出口１００ｏとタンク２の流入口２ｉとの間の循環流路３のリターン部３Ｂに配置される。第４弁１５は、電磁弁である。第４弁１５は、開閉弁（オンオフ弁）である。第４弁１５は、制御装置３０に制御される。第４弁１５は、循環流路３のリターン部３Ｂを閉鎖及び開放することができる。リターン部３Ｂが閉鎖されると、温調対象１００から送出された循環流体Ｆｃは、タンク２に戻されない。リターン部３Ｂが開放されると、温調対象１００からから送出された循環流体Ｆｃは、タンク２に戻される。
　第４弁１５は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、循環流路３を閉鎖する。第４弁１５は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、循環流路３を開放する。すなわち、第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されるとき、温調対象１００からタンク２に循環流体Ｆｃが戻されない。第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されないとき、温調対象１００からタンク２に循環流体Ｆｃが戻される。
　オーバーフロー流路１６は、タンク２に接続される。オーバーフロー流路１６は、循環流路３から分岐するようにタンク２に接続される。
　第１オーバーフロー流路１７は、循環流路３と第１温調ユニット６とを接続する。実施形態において、第１オーバーフロー流路１７の一端部は、オーバーフロー流路１６に接続され、オーバーフロー流路１６を介してタンク２に接続される。第１オーバーフロー流路１７の他端部は、第１リターン流路１２に接続され、第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に接続される。
　第２オーバーフロー流路１８は、循環流路３と第２温調ユニット７とを接続する。実施形態において、第２オーバーフロー流路１８の一端部は、オーバーフロー流路１６に接続され、オーバーフロー流路１６を介してタンク２に接続される。第２オーバーフロー流路１８の他端部は、第２リターン流路１３に接続され、第２リターン流路１３を介して第２温調ユニット７に接続される。
　バイパス流路１９は、循環流路３のリターン部３Ｂと第１オーバーフロー流路１７及び第２オーバーフロー流路１８のそれぞれとを接続する。
　第５弁２０は、第１オーバーフロー流路１７に配置される。第５弁２０は、電磁弁である。第５弁２０は、開閉弁（オンオフ弁）である。第５弁２０は、制御装置３０に制御される。第５弁２０は、第１オーバーフロー流路１７を閉鎖及び開放することができる。第１オーバーフロー流路１７が閉鎖されると、タンク２から第１温調ユニット６に循環流体Ｆｃが供給されない。第１オーバーフロー流路１７が開放されると、タンク２から第１温調ユニット６に循環流体Ｆｃが供給される。
　第５弁２０は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第１オーバーフロー流路１７を閉鎖し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、第１オーバーフロー流路１７を開放する。すなわち、第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されるとき、タンク２から第１温調ユニット６に循環流体Ｆｃが供給されない。第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されないとき、タンク２から第１温調ユニット６に循環流体Ｆｃが供給される。
　第６弁２１は、第２オーバーフロー流路１８に配置される。第６弁２１は、電磁弁である。第６弁２１は、開閉弁（オンオフ弁）である。第６弁２１は、制御装置３０に制御される。第６弁２１は、第２オーバーフロー流路１８を閉鎖及び開放することができる。第２オーバーフロー流路１８が閉鎖されると、タンク２から第２温調ユニット７に循環流体Ｆｃが供給されない。第２オーバーフロー流路１８が開放されると、タンク２から第２温調ユニット７に循環流体Ｆｃが供給される。
　第６弁２１は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第２オーバーフロー流路１８を開放し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、第２オーバーフロー流路１８を閉鎖する。すなわち、第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されるとき、タンク２から第２温調ユニット７に循環流体Ｆｃが供給される。第２温調ユニット７からタンク２に第２流体Ｆ２が供給されないとき、タンク２から第２温調ユニット７に循環流体Ｆｃが供給されない。
　第７弁２２は、第１オーバーフロー流路１７において、第５弁２０と第１リターン流路１２との間に配置される。第７弁２２は、第１温調ユニット６から第１オーバーフロー流路１７を介してタンク２に第１流体Ｆ１が供給されることを抑制する逆止弁である。
　第８弁２３は、第２オーバーフロー流路１８において、第６弁２１と第２リターン流路１３との間に配置される。第８弁２３は、第２温調ユニット７から第２オーバーフロー流路１８を介してタンク２に第２流体Ｆ２が供給されることを抑制する逆止弁である。
　第９弁２４は、バイパス流路１９に配置される。第９弁２４は、電磁弁である。第９弁２４は、開閉弁（オンオフ弁）である。第９弁２４は、制御装置３０に制御される。第９弁２４は、バイパス流路１９を閉鎖及び開放することができる。バイパス流路１９が閉鎖されると、リターン部３Ｂから第１オーバーフロー流路１７及び第２オーバーフロー流路１８のそれぞれに循環流体Ｆｃが供給されない。バイパス流路１９が開放されると、リターン部３Ｂから第１オーバーフロー流路１７及び第２オーバーフロー流路１８のそれぞれに循環流体Ｆｃが供給される。バイパス流路１９が開放された状態で第１オーバーフロー流路１７が開放されることにより、リターン部３Ｂから第１温調ユニット６に循環流体Ｆｃが供給される。バイパス流路１９が開放された状態で第２オーバーフロー流路１８が開放されることにより、リターン部３Ｂから第２温調ユニット７に循環流体Ｆｃが供給される。
　第９弁２４は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、バイパス流路１９を開放し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、バイパス流路１９を閉鎖する。
　流量センサ２５は、循環ポンプ４と温調器５との間の供給部３Ａに配置される。流量センサ２５は、タンク２から流出し、温調器５に流入する前の循環流体Ｆｃの流量Ｒを検出する。
　温度センサ２６は、循環ポンプ４と温調器５との間の供給部３Ａに配置される。温度センサ２６は、タンク２から流出し、温調器５に流入する前の循環流体Ｆｃの温度Ｔａを検出する。
　温度センサ２７は、温調器５と温調対象１００との間の供給部３Ａに配置される。温度センサ２７は、温調器５で温度を調整され、温調対象１００に流入する前の循環流体Ｆｃの温度Ｔｂを検出する。
　温度センサ２８は、温調対象１００に配置される。温度センサ２８は、温調対象１００の温度Ｔｃを検出する。なお、温度センサ２８は、温調対象１００を流通する循環流体Ｆｃの温度を検出してもよい。
　温度センサ２９は、温調対象１００と第４弁１５との間のリターン部３Ｂに配置される。温度センサ２９は、温調対象１００から流出し、タンク２に流入する前の循環流体Ｆｃの温度Ｔｄを検出する。
　制御装置３０は、コンピュータシステムを含む。制御装置３０は、プロセッサと、メインメモリと、ストレージと、インタフェースとを有する。プロセッサとして、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）又はＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）が例示される。メインメモリとして、不揮発性メモリ及び揮発性メモリが例示される。不揮発性メモリとして、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）が例示される。揮発性メモリとして、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）が例示される。ストレージとして、磁気ディスク、光磁気ディスク、及び半導体メモリが例示される。インタフェースとして、入出力回路又は通信回路が例示される。
　制御装置３０は、温調対象１００の温度が設定温度ＳＶになるように、温調器５、第１弁１０、及び第２弁１１のそれぞれを制御する。温調対象１００の設定温度ＳＶとは、温調対象１００の目標温度をいう。
　また、制御装置３０は、第１弁１０の状態及び第２弁１１の状態に合わせて、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれを制御する。
　制御装置３０は、例えば、温度センサ２７の検出データ、温度センサ２８の検出データ、又は温度センサ２９の検出データに基づいて、温調器５、第１弁１０、及び第２弁１１のそれぞれを制御する。実施形態においては、説明を簡単にするために、制御装置３０は、温度センサ２９の検出データに基づいて、温調器５、第１弁１０、及び第２弁１１のそれぞれを制御することとする。また、以下の説明においては、温度センサ２９により検出された循環流体Ｆｃの温度を適宜、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶ、と称する。
　実施形態において、第２弁１１は、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第１設定温度ＳＶｌよりも高い第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、第２供給流路９を開放した後、第２供給流路９を閉鎖する。第２弁１１は、電磁弁なので、第２供給流路９を素早く開放して、タンク２に対する第２流体Ｆ２の供給を素早く実施することができる。また、第２弁１１は、電磁弁なので、第２供給流路９を素早く閉鎖して、タンク２に対する第２流体Ｆ２の供給停止を素早く実施することができる。すなわち、第２弁１１の開閉動作により、循環流路３に対して適量の第２流体Ｆ２が素早く供給される。循環流路３に対して適量の第２流体Ｆ２が素早く供給されることにより、循環流体Ｆｃの温度が素早く調整される。
　実施形態において、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、第２弁１１の開閉動作は、１回だけ実施される。第２弁１１の開閉動作とは、第２供給流路９を開放した後に閉鎖する動作をいう。第２弁１１の開閉動作が多数回実施されないので、第２弁１１の劣化が抑制される。
　温調器５は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃの温度が第２設定温度ＳＶｈになるように、循環流体Ｆｃの温度を調整する。温調器５は、熱電モジュール６０を含むので、循環流体Ｆｃの温度を高精度に調整することができる。
　また、第１弁１０は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃの温度が第２設定温度ＳＶｈになるように、循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整する。第１弁１０は、比例制御弁なので、循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を高精度に調整することができる。循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量が高精度に調整されるので、循環流体Ｆｃの温度が高精度に調整される。
　すなわち、実施形態においては、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、循環流体Ｆｃの温度と第２設定温度ＳＶｈとの差が短時間で小さくなるように、第２弁１１の開閉動作が実施される。第２弁１１の開閉動作により、循環流体Ｆｃの温度が大まかに調整された後、温調器５及び流量が高精度に調整された第１流体Ｆ１の一方又は両方により、循環流体Ｆｃの温度が高精度に調整される。
［制御方法］
　図５は、実施形態に係る温度制御方法を示すフローチャートである。図５を参照しながら、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第１設定温度ＳＶｌよりも高い第２設定温度ＳＶｈに変更されたときの温調対象１００の温度制御方法について説明する。
　温調対象１００がプラズマ処理装置のウエハホルダである場合、ウエハホルダにウエハが保持された状態で、ウエハホルダの設定温度ＳＶが変更される場合がある。すなわち、プラズマ処理の内容に基づいて、ウエハホルダの設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌに設定される場合と第２設定温度ＳＶｈに設定される場合とがある。一例として、第１設定温度ＳＶｌは２５℃であり、第２設定温度ＳＶｈは６０℃である。
　温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌに維持されているときに、第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれは、定常状態に設定される。
　図６は、実施形態に係る定常状態に設定された第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４を説明するための図である。また、図１は、第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれが定常状態に設定されたときの温度制御システム１Ａを示す。
　図１及び図６に示すように、定常状態は、第１弁１０が循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖し、第３弁１４が第２リターン流路１３を開放し、第４弁１５が循環流路３を開放し、第５弁２０が第１オーバーフロー流路１７を開放し、第６弁２１が第２オーバーフロー流路１８を閉鎖し、第９弁２４がバイパス流路１９を閉鎖する状態である。
　制御装置３０は、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌに維持されているときに、循環流路３が開放されるように、第４弁１５を制御する。制御装置３０は、循環流体Ｆｃが循環流路３を循環している状態で、温調対象１００が第１設定温度ＳＶｌになるように、温調器５を制御する。また、制御装置３０は、循環流体Ｆｃが循環流路３を循環している状態で、温調対象１００が第１設定温度ＳＶｌになるように、第１弁１０を制御して、第１温調ユニット６から循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整する。制御装置３０は、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶに基づいて、温調器５及び第１弁１０を制御する。
　図１に示すように、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、タンク２に供給される。第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻される。
　また、制御装置３０は、第１温調ユニット６から循環流路３に第１流体Ｆ１が供給される場合、第１オーバーフロー流路１７が開放されるように、第５弁２０を制御し、第２オーバーフロー流路１８が閉鎖されるように、第６弁２１を制御し、バイパス流路１９が閉鎖されるように、第９弁２４を制御する。第１流体Ｆ１が循環流路３に供給されることにより、循環流路３を流通する循環流体Ｆｃの量が増える。第１オーバーフロー流路１７が開放されることにより、循環流路３の余剰な循環流体Ｆｃは、第１オーバーフロー流路１７を介して第１温調ユニット６に供給される。
　また、制御装置３０は、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌに維持されているときに、第２供給流路９が閉鎖されるように、第２弁１１を制御し、第２リターン流路１３が開放されるように、第３弁１４を制御する。第２供給流路９が閉鎖され第２リターン流路１３が開放されることにより、図１に示すように、第２温調ユニット７から送出された第２流体Ｆ２の全部が、第２温調ユニット７に戻される。
　温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第１設定温度ＳＶｌよりも高い第２設定温度ＳＶｈに変更されると、第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれは、変更状態に設定される（ステップＳ１）。
　なお、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更された場合、プラズマ処理が停止される。
　図７は、実施形態に係る変更状態に設定された第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４を説明するための図である。図８は、実施形態に係る第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれが変更状態に設定されたときの温度制御システム１Ａを示す図である。
　図７及び図８に示すように、変更状態は、第１弁１０が第１供給流路８を閉鎖し、第２弁１１が第２供給流路９を開放し、第３弁１４が第２リターン流路１３を閉鎖し、第４弁１５が循環流路３を閉鎖し、第５弁２０が第１オーバーフロー流路１７を閉鎖し、第６弁２１が第２オーバーフロー流路１８を開放し、第９弁２４がバイパス流路１９を開放する状態である。
　制御装置３０は、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、第２供給流路９が開放されるように、第２弁１１を制御する。また、制御装置３０は、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、第２リターン流路１３が閉鎖されるように、第３弁１４を制御する。第２供給流路９が開放され第２リターン流路１３が閉鎖されることにより、図８に示すように、第２温調ユニット７から第２供給流路９に送出された第２流体Ｆ２の全部が、タンク２に供給される。
　また、制御装置３０は、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、第１供給流路８が閉鎖されるように、第１弁１０を制御する。第１供給流路８が第１弁１０により閉鎖されることにより、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の全部が、第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻される。
　また、制御装置３０は、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、循環流路３のリターン部３Ｂが閉鎖されるように、第４弁１５を制御する。
　また、制御装置３０は、第２温調ユニット７から循環流路３に第２流体Ｆ２が供給される場合、第２オーバーフロー流路１８が開放されるように、第６弁２１を制御し、第１オーバーフロー流路１７が閉鎖されるように、第５弁２０を制御する。第２流体Ｆ２が循環流路３に供給されることにより、循環流路３を流通する循環流体Ｆｃの量が増える。第２オーバーフロー流路１８が開放されることにより、循環流路３の余剰な循環流体Ｆｃは、第２オーバーフロー流路１８を介して第２温調ユニット７に供給される。
　また、制御装置３０は、第４弁１５により循環流路３のリターン部３Ｂが閉鎖された場合、バイパス流路１９が開放されるように、第９弁２４を制御する。バイパス流路１９が開放されることにより、温調対象１００の流出口１００ｏから流出した循環流体Ｆｃは、バイパス流路１９及び第２オーバーフロー流路１８を介して、第２温調ユニット７に供給される。
　制御装置３０は、第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれを変更状態に設定した後、温度センサ２９から循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶを取得する（ステップＳ２）。
　制御装置３０は、ステップＳ２において取得した循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になったか否かを判定する（ステップＳ３）。
　規定値γは、予め定められている値であり、制御装置３０に記憶されている。
　ステップＳ３において、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になっていないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、制御装置３０は、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になるまで、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれを変更状態に維持して、ステップＳ２及びステップＳ３の処理を実施する。
　ステップＳ３において、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になったと判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御装置３０は、第１弁１０、第２弁１１、第３弁１４、第４弁１５、第５弁２０、第６弁２１、及び第９弁２４のそれぞれを定常状態に設定する（ステップＳ４）。
　このように、第２弁１１は、ステップＳ１において第２供給流路９を開放した後、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になったときに、第２供給流路９を閉鎖する。
　なお、第２弁１１は、ステップＳ１において第２供給流路９を開放した後、設定温度ＳＶが第２設定温度ＳＶｈに変更されてから規定時間が経過したときに、第２供給流路９を閉鎖してもよい。
　図１及び図６を参照して説明したように、定常状態は、第１弁１０が循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖し、第３弁１４が第２リターン流路１３を開放し、第４弁１５が循環流路３を開放し、第５弁２０が第１オーバーフロー流路１７を開放し、第６弁２１が第２オーバーフロー流路１８を閉鎖し、第９弁２４がバイパス流路１９を閉鎖する状態である。
　第４弁１５により循環流路３のリターン部３Ｂが開放されることにより、循環流体Ｆｃは、循環流路３を循環する。
　制御装置３０は、循環流体Ｆｃが循環流路３を循環している状態で、温調対象１００が第２設定温度ＳＶｈになるように、温調器５を制御する。また、制御装置３０は、循環流体Ｆｃが循環流路３を循環している状態で、温調対象１００が第２設定温度ＳＶｈになるように、第１弁１０を制御して、第１温調ユニット６から循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整する。制御装置３０は、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶに基づいて、温調器５及び第１弁１０を制御する。
　図１に示すように、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、タンク２に供給される。第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の一部は、第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻される。第２温調ユニット７から送出された第２流体Ｆ２は、第２温調ユニット７に戻される。
　なお、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が予め定められている閾値δ以下になったとき、プラズマ処理が再開される。
　図９は、実施形態に係る温度制御方法を示すタイミングチャートである。図９において、時点ｔ０は、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更された時点である。図９において、横軸は、時点ｔ０からの経過時間を示し、第１グラフの縦軸は、温度を示し、第２グラフの縦軸は、制御装置３０から第１弁１０、第２弁１１、及び温調器５のそれぞれに出力される制御信号の制御値を示す。
　第１グラフにおいて、ラインＰＶは、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶを示し、ラインＳＶは、温調対象１００の設定温度ＳＶを示す。
　第２グラフにおいて、ラインＣａは、第１弁１０に出力される制御信号の制御値Ｃａを示し、ラインＣｂは、第２弁１１に出力される制御信号の制御値Ｃｂを示し、ラインＣｃは、温調器５に出力される制御信号の制御値Ｃｃを示す。
　図９に示すように、時点ｔ０において、制御装置３０は、第１供給流路８が所定の開度で開放されている状態から閉鎖される状態に変化するように、第１弁１０に制御信号を出力する。時点ｔ０において、制御装置３０は、第２供給流路９が閉鎖されている状態から開放される状態に変化するように、第２弁１１に制御信号を出力する。制御装置３０は、温調器５の調整可能温度範囲において最も高温度になるように、温調器５に制御信号を出力する。これにより、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶは、第１設定温度ＳＶｌから急激に上昇する。検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差は、短時間で小さくなる。
　第２弁１１が第２供給流路９を開放した後、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になったときに、制御装置３０は、第２供給流路９が開放されている状態から閉鎖される状態に変化するように、第２弁１１に制御信号を出力する。実施形態において、制御装置３０は、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶが第２設定温度ＳＶｈに到達せず、且つ、検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γになったときに、第２供給流路９が閉鎖されるように、第２弁１１に制御信号を出力する。すなわち、実施形態において、制御装置３０は、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶが温度［ＳＶｈ－γ］に到達したときに、第２供給流路９が閉鎖されるように、第２弁１１に制御信号を出力する。
　制御装置３０は、第２弁１１の開閉動作を１回だけ実施する。第２弁１１の開閉動作が多数回実施されないので、第２弁１１の劣化が抑制される。第２弁１１は、電磁弁なので、第２供給流路９を素早く開放して、タンク２に対する第２流体Ｆ２の供給を素早く実施することができる。また、第２弁１１は、電磁弁なので、第２供給流路９を素早く閉鎖して、タンク２に対する第２流体Ｆ２の供給停止を素早く実施することができる。第２弁１１の開閉動作により、循環流路３に対して適量の第２流体Ｆ２が素早く供給される。循環流路３に対して適量の第２流体Ｆ２が素早く供給されることにより、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が短時間で小さくなる。
　制御装置３０は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃの温度が第２設定温度ＳＶｈになるように、温調器５に制御信号を出力する。温調器５は、熱電モジュール６０を含むので、循環流体Ｆｃの温度を高精度に調整することができる。
　また、制御装置３０は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃの温度が第２設定温度ＳＶｈになるように、第１弁１０を制御して、循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を調整する。第１弁１０は、比例制御弁なので、循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を高精度に調整することができる。循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量が高精度に調整されるので、循環流体Ｆｃの温度が高精度に調整される。
　このように、実施形態においては、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が短時間で小さくなるように、第２弁１１の開閉動作が実施される。第２弁１１の開閉動作により、循環流体Ｆｃの温度が大まかに調整された後、温調器５及び流量が高精度に調整された第１流体Ｆ１の一方又は両方により、循環流体Ｆｃの温度が高精度に調整される。
　なお、第２弁１１が第２供給流路９を開放した後、設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されてから規定時間が経過したときに、制御装置３０は、第２供給流路９が開放されている状態から閉鎖される状態に変化するように、第２弁１１に制御信号を出力してもよい。すなわち、時点ｔ０から規定時間後の時点ｔｓにおいて、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖し、温調器５及び第１流体Ｆ１の少なくとも一方による循環流体Ｆｃの温度の調整が開始されてもよい。規定時間は、予め定められた値である。
［効果］
　以上説明したように、実施形態によれば、温度制御システム１Ａは、温調対象１００を含む循環流路３と、循環流路３の外部に配置される第２温調ユニット７と、循環流路３と第２温調ユニット７とを接続する第２供給流路９と、第２供給流路９に配置される電磁弁（開閉弁）である第２弁１１とを備える。温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、第２弁１１は、第２供給流路９を１回だけ開放し、検出温度ＰＶが温度［ＳＶｈ－γ］に到達したときに、第２供給流路９を閉鎖する。電磁弁である第２弁１１の応答速度は、例えば比例制御弁である三方弁の応答速度よりも高い。第２弁１１の応答速度が高いので、循環流路３を流通する循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶと第２設定温度ＳＶｈとの差が規定値γ以下になるまでに要する時間が短くなる。したがって、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更されたときに、循環流路３を流通する循環流体Ｆｃの温度が短時間で第２設定温度ＳＶｈに調整される。
　図１０は、実施形態に係る第２弁１１として電磁弁を使用した場合及び三方弁を使用した場合のそれぞれにおける循環流体Ｆｃの検出温度ＰＶを示す図である。図１０に示すグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は検出温度ＰＶである。時点ｔ０において、温調対象１００の設定温度ＳＶが第１設定温度ＳＶｌから第２設定温度ＳＶｈに変更される。ラインＰＶ１は、第２弁１１として電磁弁（開閉弁）を使用した場合の検出温度ＰＶを示す。ラインＰＶ２は、第２弁１１として三方弁（比例制御弁）を使用した場合の検出温度ＰＶを示す。第２弁１１として電磁弁を使用した場合、検出温度ＰＶがプロセス開始温度［ＳＶｈ－α］に時点ｔ１で到達する。αは予め定められた任意の閾値である。第２弁１１として三方弁を使用した場合、検出温度ＰＶがプロセス開始温度［ＳＶｈ－α］に時点ｔ１よりも時間ΔＴだけ後の時点ｔ２で到達する。このように、第２弁１１として電磁弁を使用した場合、第２弁１１として三方弁を使用した場合に比べて、検出温度ＰＶは、プロセス開始温度［ＳＶｈ－α］に短時間で到達することができる。
　温調器５は、熱電モジュール６０を含む。これにより、温調器５は、温調対象１００に供給される循環流体Ｆｃの温度を高精度に調整することができる。
　第１供給流路８に配置される第１弁１０として、比例制御弁（三方弁）が使用される。実施形態において、温調対象１００は、プラズマ処理装置のウエハホルダである。ウエハホルダは、プラズマ処理において専ら加熱される。すなわち、温調対象１００には熱外乱が入力される。熱外乱が入力される温調対象１００の温度を設定温度ＳＶ（ＳＶｌ，ＳＶｈ）に調整する場合、循環流路３に低温度の第１流体Ｆ１を適正な流量で供給することが有効である。そのため、第１弁１０として、第１温調ユニット６から循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量を高精度に調整可能な比例制御弁（三方弁）が用いられる。第１弁１０として比例制御弁（三方弁）が用いられることにより、熱外乱が入力される温調対象１００の温度は、設定温度ＳＶ（ＳＶｌ，ＳＶｈ）に適正に調整される。
　第１弁１０は、三方弁であり、第１温調ユニット６から第１供給流路８に送出された第１流体Ｆ１の少なくとも一部が第１リターン流路１２を介して第１温調ユニット６に戻されるように作動可能である。これにより、第１流体Ｆ１を循環流路３に供給する状態及び供給しない状態の両方において、第１温調ユニット６を一定条件で作動させることができる。第１温調ユニット６が一定条件で作動するので、第１温調ユニット６から送出される第１流体Ｆ１の温度は第１温度Ｔ１に維持される。第１弁１０により循環流路３に供給される第１流体Ｆ１の流量が調整されるだけで、循環流路３を流通する循環流体Ｆｃの温度が高精度に調整される。
　第２リターン流路１３に第３弁１４が配置される。第３弁１４は、電磁弁（開放弁）である。第３弁１４は、第２弁１１と同等の応答速度で作動することができる。第３弁１４は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第２リターン流路１３を閉鎖し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、第２温調ユニット７から第２供給流路９に送出された第２流体Ｆ２が第２リターン流路１３を介して第２温調ユニット７に戻されるように、第２リターン流路１３を開放する。これにより、第２流体Ｆ２を循環流路３に供給する状態及び供給しない状態の両方において、第２温調ユニット７を一定条件で作動させることができる。第２温調ユニット７が一定条件で作動するので、第２温調ユニット７から送出される第２流体Ｆ２の温度は第２温度Ｔ２に維持される。第２温調ユニット７が一定条件で作動している状態で、第２温調ユニット７から循環流路３に第２流体Ｆ２が供給される状態と第２温調ユニット７から第２リターン流路１３を介して第２温調ユニット７に第２流体Ｆ２が戻される状態とが切り換えられる。
　循環流路３に第４弁１５が配置される。第４弁１５は、電磁弁（開放弁）である。第４弁１５は、第２弁１１と同等の応答速度で作動することができる。第４弁１５は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、循環流路３を閉鎖し、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、循環流路３を開放する。第２供給流路９が開放され、タンク２に第２流体Ｆ２が供給されるとき、循環流路３のリターン部３Ｂが閉鎖され、タンク２に循環流体Ｆｃが供給されることが抑制されるので、タンク２から循環流体Ｆｃが溢れ出ることが抑制される。タンク２において循環流体Ｆｃと第２流体Ｆ２とが適正に混合される。第２供給流路９が閉鎖され、タンク２に第２流体Ｆ２が供給されないとき、循環流路３のリターン部３Ｂが開放されるので、循環流路３において循環流体Ｆｃが適正に循環する。
　第１オーバーフロー流路１７に第５弁２０が配置され、第２オーバーフロー流路１８に第６弁２１が配置される。第５弁２０及び第６弁２１のそれぞれは、電磁弁（開放弁）である。第５弁２０及び第６弁２１のそれぞれは、第２弁１１と同等の応答速度で作動することができる。
　第５弁２０は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第１オーバーフロー流路１７を閉鎖する。これにより、第２温調ユニット７から循環流路３に第２流体Ｆ２が供給されているときにタンク２から溢れ出た循環流体Ｆｃが第１温調ユニット６に供給されることが抑制される。第５弁２０は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、第１オーバーフロー流路１７を開放する。これにより、第１温調ユニット６から循環流路３に第１流体Ｆ１が供給されているときにタンク２から溢れ出た循環流体Ｆｃが第１温調ユニット６に供給される。
　第６弁２１は、第２弁１１が第２供給流路９を開放したときに、第２オーバーフロー流路１８を開放する。これにより、第２温調ユニット７から循環流路３に第２流体Ｆ２が供給されているときにタンク２から溢れ出た循環流体Ｆｃが第２温調ユニット７に供給される。第６弁２１は、第２弁１１が第２供給流路９を閉鎖したときに、第２オーバーフロー流路１８を閉鎖する。これにより、第１温調ユニット６から循環流路３に第１流体Ｆ１が供給されているときにタンク２から溢れ出た循環流体Ｆｃが第２温調ユニット７に供給されることが抑制される。
［その他の実施形態］
　図１１は、実施形態に係る温度制御システム１Ｂを示す構成図である。図１１に示すように、第９弁２４は省略されてもよい。
　図１２は、実施形態に係る温度制御システム１Ｃを示す構成図である。図１２に示すように、オーバーフロー流路１６は省略されてもよい。
　図１３は、実施形態に係る温度制御システム１Ｄを示す構成図である。図１３に示すように、第９弁２４及びオーバーフロー流路１６のそれぞれが省略されてもよい。
　上述の実施形態において、タンク２は省略されてもよい。すなわち、循環流路３の全部が管路により構成されてもよい。
　１Ａ…温度制御システム、１Ｂ…温度制御システム、１Ｃ…温度制御システム、１Ｄ…温度制御システム、２…タンク、２ｏ…流出口、２ｉ…流入口、３…循環流路、３Ａ…供給部、３Ｂ…リターン部、４…循環ポンプ、５…温調器、６…第１温調ユニット、７…第２温調ユニット、８…第１供給流路、９…第２供給流路、１０…第１弁、１１…第２弁、１２…第１リターン流路、１３…第２リターン流路、１４…第３弁、１５…第４弁、１６…オーバーフロー流路、１７…第１オーバーフロー流路、１８…第２オーバーフロー流路、１９…バイパス流路、２０…第５弁、２１…第６弁、２２…第７弁、２３…第８弁、２４…第９弁、２５…流量センサ、２６…温度センサ、２７…温度センサ、２８…温度センサ、２９…温度センサ、３０…制御装置、４０…本体部材、４１…入口、４２…温調流路、４３…出口、４４…熱交換板、４５…駆動回路、５０…温調部、５１…ケース、６０…熱電モジュール、６１…第１電極、６２…第２電極、６３…熱電半導体素子、６３Ｐ…ｐ型熱電半導体素子、６３Ｎ…ｎ型熱電半導体素子、１００…温調対象、１００ｉ…流入口、１００ｏ…流出口、Ｃａ…ライン、Ｃｂ…ライン、Ｃｃ…ライン、Ｆｃ…循環流体、Ｆ１…第１流体、Ｆ２…第２流体、ＰＶ…検出温度、ＰＶ１…ライン、ＰＶ２…ライン、Ｒ…流量、ＳＶ…設定温度、ＳＶｌ…第１設定温度、ＳＶｈ…第２設定温度、Ｔａ…温度、Ｔｂ…温度、Ｔｃ…温度、Ｔｄ…温度、ｔ０…時点、ｔ１…時点、ｔ２…時点、ｔｓ…時点、γ…規定値、δ…閾値、ΔＴ…時間。

Claims (9)

  1. 　温調対象を含み、前記温調対象の温度を調整する循環流体が流通する循環流路と、
    　前記循環流路に配置され、前記温調対象に供給される前記循環流体の温度を調整する温調器と、
    　第１供給流路を介して前記循環流路に接続され、第１温度の第１流体を送出する第１温調ユニットと、
    　第２供給流路を介して前記循環流路に接続され、前記第１温度よりも高い第２温度の第２流体を送出する第２温調ユニットと、
    　前記第１供給流路に配置される第１弁と、
    　前記第２供給流路に配置される第２弁と、を備え、
    　前記第２弁は、電磁弁であり、前記温調対象の設定温度が第１設定温度から前記第１設定温度よりも高い第２設定温度に変更されたときに、前記第２供給流路を開放した後、前記第２供給流路を閉鎖する、
    　温度制御システム。
  2. 　前記第２弁は、前記第２供給流路を開放した後、前記循環流体の検出温度と前記第２設定温度との差が規定値以下になったときに、又は前記設定温度が前記第２設定温度に変更されてから規定時間が経過したときに、前記第２供給流路を閉鎖する、
    　請求項１に記載の温度制御システム。
  3. 　前記温調器は、熱電モジュールを含み、前記第２弁が前記第２供給流路を閉鎖したときに、前記温調対象に供給される前記循環流体の温度が前記第２設定温度になるように、前記循環流体の温度を調整する、
    　請求項１又は請求項２に記載の温度制御システム。
  4. 　前記第１弁は、比例制御弁であり、前記第２弁が前記第２供給流路を閉鎖したときに、前記温調対象に供給される前記循環流体の温度が前記第２設定温度になるように、前記循環流路に供給される前記第１流体の流量を調整する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度制御システム。
  5. 　前記第１弁は、三方弁であり、
    　前記第１弁と前記第１温調ユニットとを接続する第１リターン流路を備え、
    　前記第１弁は、前記第１温調ユニットから前記第１供給流路に送出された前記第１流体の少なくとも一部が前記第１リターン流路を介して前記第１温調ユニットに戻されるように作動可能である、
    　請求項４に記載の温度制御システム。
  6. 　前記第２弁と前記第２温調ユニットとの間の前記第２供給流路と前記第２温調ユニットとを接続する第２リターン流路と、
    　前記第２リターン流路に配置される第３弁と、を備え、
    　前記第３弁は、電磁弁であり、前記第２弁が前記第２供給流路を開放したときに、前記第２リターン流路を閉鎖し、前記第２弁が前記第２供給流路を閉鎖したときに、前記第２温調ユニットから前記第２供給流路に送出された前記第２流体が前記第２リターン流路を介して前記第２温調ユニットに戻されるように、前記第２リターン流路を開放する、
    　請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の温度制御システム。
  7. 　前記循環流路に配置される第４弁を備え、
    　前記第４弁は、電磁弁であり、前記第２弁が前記第２供給流路を開放したときに、前記循環流路を閉鎖し、前記第２弁が前記第２供給流路を閉鎖したときに、前記循環流路を開放する、
    　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の温度制御システム。
  8. 　前記循環流路は、前記循環流体と前記第１流体及び前記第２流体の少なくとも一方とが混合されるタンクを含み、
    　前記第１供給流路及び前記第２供給流路のそれぞれは、前記タンクに接続され、
    　前記第４弁は、前記温調対象の流出口と前記タンクの流入口との間の前記循環流路に配置される、
    　請求項７に記載の温度制御システム。
  9. 　前記循環流路と前記第１温調ユニットとを接続する第１オーバーフロー流路と、
    　前記循環流路と前記第２温調ユニットとを接続する第２オーバーフロー流路と、
    　前記第１オーバーフロー流路に配置される第５弁と、
    　前記第２オーバーフロー流路に配置される第６弁と、を備え、
    　前記第５弁は、電磁弁であり、前記第２弁が前記第２供給流路を開放したときに、前記第１オーバーフロー流路を閉鎖し、前記第２弁が前記第２供給流路を閉鎖したときに、前記第１オーバーフロー流路を開放し、
    　前記第６弁は、電磁弁であり、前記第２弁が前記第２供給流路を開放したときに、前記第２オーバーフロー流路を開放し、前記第２弁が前記第２供給流路を閉鎖したときに、前記第２オーバーフロー流路を閉鎖する、
    　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の温度制御システム。
PCT/JP2021/037927 2020-10-16 2021-10-13 温度制御システム WO2022080423A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237011825A KR20230062866A (ko) 2020-10-16 2021-10-13 온도 제어 시스템
US18/031,906 US20230384808A1 (en) 2020-10-16 2021-10-13 Temperature control system
CN202180070189.XA CN116324664A (zh) 2020-10-16 2021-10-13 温度控制系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-174862 2020-10-16
JP2020174862A JP2022065995A (ja) 2020-10-16 2020-10-16 温度制御システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022080423A1 true WO2022080423A1 (ja) 2022-04-21

Family

ID=81209232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/037927 WO2022080423A1 (ja) 2020-10-16 2021-10-13 温度制御システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230384808A1 (ja)
JP (1) JP2022065995A (ja)
KR (1) KR20230062866A (ja)
CN (1) CN116324664A (ja)
WO (1) WO2022080423A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021828A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Tokyo Electron Ltd 温度制御システムへの温調流体供給方法及び記憶媒体
JP2019194753A (ja) * 2018-05-01 2019-11-07 株式会社ニシヤマ 温度制御システム、温度制御方法、製造装置および検査装置
WO2020145082A1 (ja) * 2019-01-10 2020-07-16 株式会社Kelk 温度制御システム及び温度制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014021828A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Tokyo Electron Ltd 温度制御システムへの温調流体供給方法及び記憶媒体
JP2019194753A (ja) * 2018-05-01 2019-11-07 株式会社ニシヤマ 温度制御システム、温度制御方法、製造装置および検査装置
WO2020145082A1 (ja) * 2019-01-10 2020-07-16 株式会社Kelk 温度制御システム及び温度制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022065995A (ja) 2022-04-28
CN116324664A (zh) 2023-06-23
KR20230062866A (ko) 2023-05-09
US20230384808A1 (en) 2023-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7438985B2 (ja) 温度制御システム及び温度制御方法
JP3623696B2 (ja) ワークステーション温度制御システム及びワークステーション温度調節方法
KR101367086B1 (ko) 반도체 제조 설비를 위한 온도제어 시스템
KR101739369B1 (ko) 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템
US8896335B2 (en) Thermal controller for electronic devices
JP2021132219A (ja) 比例式熱流体送達システムを使用した基板キャリア
CN114072746B (zh) 温度控制系统和温度控制方法
WO2022080423A1 (ja) 温度制御システム
WO2021186976A1 (ja) 温度制御システム
US11691172B2 (en) Liquid processing apparatus and liquid processing method
WO2019001413A1 (zh) 液体温控装置和方法
TWI840571B (zh) 溫度控制系統及溫度控制方法
KR102398341B1 (ko) 액체 가열 장치 및 세정 시스템
KR102107594B1 (ko) 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템
JPH07240486A (ja) 温度制御装置
JP2008084759A (ja) 循環式流体供給装置
JP2001324239A (ja) 流体温度制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21880160

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237011825

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21880160

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1