JP2014236060A - Cooling system, cooling method, and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却対象を有する装置おいて、冷却対象を気体状の冷却媒体により冷却する冷却システムおよび冷却方法、ならびに冷却システムを用いた基板処理装置に関する。 The present invention relates to a cooling system and a cooling method for cooling an object to be cooled with a gaseous cooling medium in an apparatus having the object to be cooled, and a substrate processing apparatus using the cooling system.
FPDや太陽電池等の基板の製造過程においては、所定の膜を成膜する成膜処理やドライエッチング処理が存在する。このような成膜処理やドライエッチング処理を行う場合、基板が所定の温度になるように温度制御を行う必要があり、そのために基板載置台にヒーターおよび冷却媒体流路を設けてヒーターによる加熱および冷却媒体による冷却により基板の温度制御を行っている(例えば特許文献1)。 In the process of manufacturing a substrate such as an FPD or a solar cell, there are a film forming process for forming a predetermined film and a dry etching process. When performing such film formation processing or dry etching processing, it is necessary to control the temperature so that the substrate has a predetermined temperature. For this purpose, a heater and a cooling medium flow path are provided on the substrate mounting table, and heating with the heater is performed. The temperature of the substrate is controlled by cooling with a cooling medium (for example, Patent Document 1).
冷却のための冷却媒体としては液体状のものおよび気体状のものを用いることができるが、気体状の冷却媒体を用いる場合には、通常、工場設備等の一括供給ラインからの窒素ガスを使用する。 Liquid and gaseous cooling media can be used for cooling, but when gaseous cooling media are used, nitrogen gas from a batch supply line such as factory equipment is usually used. To do.
一方、このような成膜処理やドライエッチング処理を効率的に行うための装置として、複数の処理部(処理チャンバ)を備えたマルチチャンバ型処理装置が知られている(例えば特許文献2)。このようなマルチチャンバ型処理装置では、処理チャンバごとに、基板載置台の温度制御を行っており、気体状の冷却媒体として工場設備等の一括供給ラインからの窒素ガスを使用する場合には、一括供給ラインから各処理チャンバに窒素ガスが供給される。 On the other hand, a multi-chamber processing apparatus including a plurality of processing units (processing chambers) is known as an apparatus for efficiently performing such film formation processing and dry etching processing (for example, Patent Document 2). In such a multi-chamber type processing apparatus, the temperature of the substrate mounting table is controlled for each processing chamber, and when nitrogen gas from a batch supply line such as factory equipment is used as a gaseous cooling medium, Nitrogen gas is supplied from the batch supply line to each processing chamber.
しかし、気体状の冷却媒体として工場設備等の一括供給ラインの窒素ガスを使用する場合、他の装置の使用状況などにより流量が変動し、安定した冷却能力を得ることが困難である。また、コンプレッサ等で気体冷媒を循環させる場合、装置側の使用状況の変化により負荷変動が起きると、運転状態が不安定になり供給能力が変動してしまうおそれがある。これを解消するためには設備側に大型のバッファタンクを設ける必要があり設備負担が大きくなってしまい、さらに、バッファタンクを設置するスペースを確保できない工場では、供給能力の変動を解消することができないという問題も生じてしまう。 However, when nitrogen gas in a batch supply line of factory equipment or the like is used as a gaseous cooling medium, the flow rate varies depending on the usage status of other devices, and it is difficult to obtain a stable cooling capacity. Further, when the gas refrigerant is circulated by a compressor or the like, if the load fluctuates due to a change in the usage state on the apparatus side, the operation state may become unstable and the supply capacity may fluctuate. In order to solve this problem, it is necessary to install a large buffer tank on the facility side, which increases the burden on the facility. Furthermore, in a factory where it is not possible to secure a space for installing the buffer tank, it is possible to eliminate fluctuations in supply capacity. The problem of being unable to do so also arises.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、冷却能力が安定し、かつ大型のバッファタンクを設けることなく気体状の冷却媒体を安定して供給することができる冷却システムおよび冷却方法、ならびにそのような冷却システムを用いた基板処理装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, a cooling system and a cooling method capable of stably supplying a gaseous cooling medium without providing a large buffer tank with a stable cooling capacity, It is another object of the present invention to provide a substrate processing apparatus using such a cooling system.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、冷却対象を有する装置において、冷却対象を気体状の冷却媒体により冷却する冷却システムであって、気体状の冷却媒体が循環する循環ラインと、前記循環ラインに接続され、前記冷却対象に前記冷却媒体を供給する冷却ラインと、前記循環ラインに設けられ、前記冷却媒体を圧縮し循環させるコンプレッサと、前記循環ラインに設けられ、前記冷却ラインに供給される前記冷却媒体を所定温度に冷却する冷却機構とを具備することを特徴とする冷却システムを提供する。 In order to solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, in a device having a cooling target, a cooling system that cools the cooling target with a gaseous cooling medium, in which the gaseous cooling medium circulates. A cooling line connected to the circulation line and supplying the cooling medium to the object to be cooled; a compressor provided in the circulation line for compressing and circulating the cooling medium; and provided in the circulation line, the cooling line And a cooling mechanism for cooling the cooling medium supplied to the line to a predetermined temperature.
上記第1の観点において、前記冷却ラインに接続され、前記冷却対象をバイパスするバイパスラインと、前記冷却媒体の流路を前記冷却対象と前記バイパスラインとで切り替える切替機構とを具備してもよい。この場合に、前記バイパスラインの前記冷却媒体の流量を調節して前記バイパスラインのコンダクタンスを前記冷却対象のコンダクタンスに合わせる流量調節機構を具備してもよい。 The first aspect may include a bypass line connected to the cooling line and bypassing the cooling target, and a switching mechanism that switches a flow path of the cooling medium between the cooling target and the bypass line. . In this case, a flow rate adjusting mechanism that adjusts the flow rate of the cooling medium in the bypass line to adjust the conductance of the bypass line to the conductance of the cooling target may be provided.
前記冷却機構は、前記コンプレッサの後段に設けられた後段クーラーを有する構成とすることができ、また、前記冷却機構は、前記コンプレッサの前段に設けられた前段クーラーを有する構成であってもよい。また、前記冷却媒体としては窒素ガスを用いることができる。 The cooling mechanism may be configured to have a rear cooler provided at the rear stage of the compressor, and the cooling mechanism may be configured to include a front stage cooler provided at the front stage of the compressor. Further, nitrogen gas can be used as the cooling medium.
本発明の第2の観点では、冷却対象を有する装置において、冷却対象を気体状の冷却媒体により冷却する冷却方法であって、コンプレッサにより循環ライン内に気体状の冷却媒体を循環させ、冷却機構により所定の温度に冷却した前記冷却媒体を前記循環ラインに接続された冷却ラインに流して、前記冷却対象に前記冷却媒体を供給することにより冷却対象を冷却することを特徴とする冷却方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a cooling method for cooling an object to be cooled by a gaseous cooling medium in an apparatus having the object to be cooled, wherein the gaseous cooling medium is circulated in a circulation line by a compressor, and a cooling mechanism is provided. A cooling method is provided in which the cooling medium is cooled to a predetermined temperature by flowing the cooling medium to a cooling line connected to the circulation line and supplying the cooling medium to the cooling object. To do.
上記第1の観点および第2の観点において、前記冷却対象および前記冷却ラインを複数有し、複数の前記冷却ラインは、各々並列に前記循環ラインに接続されていることが好ましい。また、前記冷却対象として、マルチチャンバ型基板処理装置の基板処理部にそれぞれ設けられた基板載置台を適用することができる。 In the first aspect and the second aspect, it is preferable that a plurality of the cooling objects and the cooling lines are provided, and the plurality of cooling lines are connected to the circulation line in parallel. In addition, a substrate mounting table provided in each of the substrate processing units of the multi-chamber type substrate processing apparatus can be applied as the cooling target.
上記第2の観点において、前記冷却対象をバイパスするバイパスラインを前記冷却ラインに接続して設け、冷却を行わない冷却対象について、切替機構により冷却媒体の流路を前記バイパスラインに切り替えるようにしてもよい。この場合、前記バイパスラインに前記冷却媒体を流す際に、前記バイパスラインのコンダクタンスを前記冷却対象のコンダクタンスに合わせるように、前記バイパスラインにおける前記冷却媒体の流量を調節してもよい。 In the second aspect, a bypass line that bypasses the cooling target is connected to the cooling line, and the cooling medium flow path is switched to the bypass line by a switching mechanism for the cooling target that is not cooled. Also good. In this case, when the cooling medium flows through the bypass line, the flow rate of the cooling medium in the bypass line may be adjusted so that the conductance of the bypass line matches the conductance of the cooling target.
本発明の第3の観点では、複数の基板処理部を有し、前記基板処理部により所定の基板処理を行う基板処理装置であって、各基板処理部は、基板を載置する基板載置台と、前記基板載置台に載置された基板に対して所定の処理を行う処理機構とを有し、前記基板処理装置は、前記複数の基板処理部の各基板載置台に気体状の冷却媒体を供給して冷却する冷却システムを具備し、前記冷却システムは、前記冷却媒体が循環する循環ラインと、前記循環ラインに接続され、複数の前記基板処理部の前記基板載置台にそれぞれ前記冷却媒体を供給する複数の冷却ラインと、前記循環ラインに設けられ、前記冷却媒体を圧縮し循環させるコンプレッサと、前記循環ラインに設けられ、前記冷却ラインに供給される前記冷却媒体を所定温度に冷却する冷却機構とを有することを特徴とする基板処理装置を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus having a plurality of substrate processing units and performing a predetermined substrate processing by the substrate processing unit, wherein each substrate processing unit mounts a substrate. And a processing mechanism for performing a predetermined process on the substrate placed on the substrate mounting table, wherein the substrate processing apparatus includes a gaseous cooling medium on each substrate mounting table of the plurality of substrate processing units. The cooling system is connected to the circulation line through which the cooling medium circulates, and the cooling medium is respectively connected to the substrate mounting table of the plurality of substrate processing units. A plurality of cooling lines that supply the cooling medium, a compressor that is provided in the circulation line and compresses and circulates the cooling medium, and is provided in the circulation line and cools the cooling medium that is supplied to the cooling line to a predetermined temperature. cold To provide a substrate processing apparatus characterized by having a mechanism.
本発明によれば、メインの循環ラインを設け、この循環ラインにコンプレッサにより気体状の冷却媒体を循環させ、冷却機構により所定の温度に冷却した冷却媒体を循環ラインに設けられた冷却ラインに流して冷却対象に冷却媒体を供給することにより冷却対象を冷却するので、従来のように、工場設備等の一括供給ラインの窒素ガスを使用する場合とは異なり、他の装置の使用状況により気体状の冷却媒体の流量不足が生じるおそれがなく、設備側に大型のバッファタンクを設けなくても、安定して気体状の冷却媒体を供給することができる。 According to the present invention, a main circulation line is provided, a gaseous cooling medium is circulated in the circulation line by a compressor, and the cooling medium cooled to a predetermined temperature by the cooling mechanism is caused to flow to the cooling line provided in the circulation line. The cooling target is cooled by supplying the cooling medium to the cooling target, and unlike conventional cases where nitrogen gas is used in the batch supply line of factory equipment, etc. There is no possibility that the flow rate of the cooling medium will be insufficient, and the gaseous cooling medium can be stably supplied without providing a large buffer tank on the facility side.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る冷却システムを示す模式図である。
本実施形態の冷却システム100は、基板に対して成膜処理を行うマルチチャンバ型成膜処理装置に搭載された複数の成膜処理部に、個別的に気体状の冷却媒体である窒素ガス(N2ガス)を供給するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a cooling system according to an embodiment of the present invention.
The
この冷却システム100は、メインの循環ライン11と、循環ライン11に設けられたコンプレッサ12と、循環ライン11におけるコンプレッサ12の前後に設けられた前段クーラー13および後段クーラー14と、循環ライン11にN2ガスを供給するガス供給ライン15と、循環ライン11からN2ガスを排出するガス排出ライン16と、複数の成膜処理部21に対応して設けられ、各々並列に循環ライン11に接続された冷却ライン17と、冷却対象をバイパスするバイパスライン18と、制御部19とを有する。
The
メインの循環ライン11は、気体状の冷却媒体であるN2ガスが循環される。循環ライン11は、各成膜処理部21にN2ガスを供給する供給口28を有する後段クーラー14下流側の前半部11aと、各成膜処理部21からN2ガスが排出される排出口29を有する後半部11bとを有している。
In the
コンプレッサ12は循環ライン11のN2ガスを昇圧して循環ライン11中を循環させるためのものである。また、前段クーラー13は、各成膜処理部21内で熱交換することにより温度が上昇したN2ガスを冷却するためのものであり、コンプレッサ12に高温のN2ガスが導入されることを防止する機能を有している。また、後段クーラー14は、コンプレッサ12により圧縮されて温度が上昇したN2ガスを所定温度に冷却するものであり、各成膜処理部21に供給されるN2ガスを所定の温度に調整する機能を有する。前段クーラー13および後段クーラー14は、冷却水等の冷却媒体が流れる屈曲したパイプを内蔵しており、供給されたN2ガスが冷却媒体により冷却される。
The
各成膜処理部21に対応する冷却ライン17は循環ライン11に接続されている。具体的には、冷却ライン17は、循環ライン11の前段部11aの供給口28から成膜処理部21内の冷却対象である基板載置台(後述)にN2ガスを供給する供給部17aと、その基板載置台から循環ライン11の後段部11bの排出口29へN2ガスを排出する排出部17bと、基板載置台内のガス流路17cとを有する。供給部17aには供給口28側から順に流量調節のためのニードルバルブ22と開閉バルブ23が設けられている。また排出部17bには開閉バルブ24が設けられている。
The
バイパスライン18は、冷却ライン17の供給部17aと排出部17bとを繋ぐように設けられ、冷却対象である基板載置台をバイパスするように設けられている。バイパスライン18には、冷却ライン17の供給部17a側から順に開閉バルブ25と流量調節のためのニードルバルブ26とが設けられている。
The
バイパスライン18は、対応する成膜処理部21において基板載置台の冷却を行う場合には使用されず、対応する成膜処理部21で基板載置台の冷却を行わない場合に使用される。すなわち、対応する成膜処理部21で基板載置台の冷却を行う場合には、開閉バルブ23および24を開成し、開閉バルブ25を閉成してN2ガスがガス流路17cに流れるようにされ、対応する成膜処理部で基板載置台の冷却を行わない場合には、開閉バルブ23および24を閉成し、開閉バルブ25を開成してバイパスライン18にN2ガスが流れるようにされる。このとき、ニードルバルブ26によりバイパスライン18の流量を調節し、バイパスライン18を流れた場合のコンダクタンスを、基板載置台内のガス流路17cを流れた場合のコンダクタンスに合わせることができるようになっている。コンダクタンスの制御は、流量計によりN2ガスの流量を測定し、その値に基づいて行ってもよいし、コンプレッサ12の回転数に基づいて行ってもよい。
The
なお、循環ライン11に不図示のコンダクタンスバルブを設けてもよい。
Note that a conductance valve (not shown) may be provided in the
制御部19は、コンピュータ(マイクロプロセッサ)を備えており、各構成部、例えば、コンプレッサ12、前段クーラー13、後段クーラー14、ニードルバルブ22,26、開閉バルブ23,24,25等を制御するようになっている。制御部19は、マルチチャンバ型成膜処理装置の全体制御部(図示せず)の指令に基づいて所定の処理レシピを実行するようになっており、そのために必要な制御パラメータやレシピを記憶した記憶部や、入力手段およびディスプレイを備えている。
The
マルチチャンバ型成膜処理装置は、多角形をなす共通の搬送室(図示せず)を有しており、複数の成膜処理部21は、ゲートバルブ(図示せず)を介して搬送室に接続されている。そして、搬送室を真空状態に保ったまま、その中に設けられた搬送装置(図示せず)により、ゲートバルブを開放した状態で各成膜処理部21に対する基板の搬入および搬出が行えるようになっている。基板には特に制限はないが、フラットパネルディスプレイ(FPD)基板や太陽電池用基板等の矩形基板が例示される。
The multi-chamber type film forming apparatus has a common transfer chamber (not shown) having a polygonal shape, and a plurality of
次に、成膜処理部21の具体的な構成例について説明する。
図2は成膜処理部の一例を示す断面図である。成膜処理部21は、複数の基板に対して一括して成膜処理を行うものであり、複数の基板を収容するチャンバ31を有している。チャンバ31内には、それぞれ基板Sを載置する複数の基板載置台32を有している。これら基板載置台32は、鉛直方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。基板載置台32は支持部材33によりチャンバ31に支持されている。
Next, a specific configuration example of the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a film forming unit. The film
基板載置台32は、平面形状が基板Sに対応する矩形状をなしている。基板載置台32の内部には、基板載置台32を冷却するための上述した冷却ライン17のガス流路17cと、基板載置台32を加熱するためのヒーター34が設けられている。
The substrate mounting table 32 has a rectangular shape corresponding to the substrate S in plan view. Inside the substrate mounting table 32, the above-described
冷却ライン17の供給部17aおよび排出部17bは、上方からチャンバ31内に垂直に挿入されており、複数の基板載置台32を挟んで対向するように設けられている。供給部17aおよび排出部17bからは、それぞれ各基板載置台32のガス流路17cに接続される供給側接続配管17dおよび排出側接続配管17eが延びている。
The
ヒーター34はヒーター電源(図示せず)から給電されて発熱するようになっている。ヒーター電源への給電はヒーター制御部(図示せず)により制御される。
The
そして、上述したマルチチャンバ型成膜処理装置の全体制御部からの指令に基づいて、冷却システム100の制御部19によりN2ガスの流量を制御するとともに、ヒーター制御部によりヒーター電源の出力を制御することによって、基板載置台32の温度が制御される。
Based on a command from the overall control unit of the multi-chamber type film forming apparatus described above, the
チャンバ31の天壁にはガス導入口41が形成されており、ガス導入口41にはガス供給配管42が接続されている。このガス供給配管42には、成膜ガス供給系43から成膜のために用いられる成膜ガスが供給され、成膜ガスはガス導入口41を経てチャンバ31内に導入される。成膜ガスとしては、成膜しようとする膜の材料を含む原料ガス、原料ガスと反応する反応ガス等を挙げることができる。
A
チャンバ31の底側にはチャンバ31内を排気するための排気口51が設けられており、この排気口51には排気配管52が接続されている。排気配管52には自動圧力制御バルブ(APC)53と真空ポンプ54が設けられており、自動圧力制御バルブ(APC)53によりチャンバ31内の圧力を制御しつつ真空ポンプ54によりチャンバ31内を排気して、その中が所定の真空度にされる。
An
そして、チャンバ31内を所定の真空度にした状態で、成膜ガス供給系43からガス供給配管42およびガス導入口41を経て、チャンバ31内に成膜ガス(例えば原料ガスおよび反応ガス)を導入して、温度制御されている基板載置台32によって基板Sを所定温度にしつつ、基板S上にCVD(Chemical Vapor Deposition)により所定の膜を成膜する。この際に、適宜のプラズマ生成手段により成膜ガスをプラズマ化してプラズマCVDで成膜処理を行ってもよい。
Then, in a state where the inside of the
以上のような成膜処理部21で成膜処理を行う場合には、冷却システム100から冷却媒体として供給されるN2ガスの温度と流量を制御するとともに、ヒーター34へ供給する電流を制御して、基板載置台32の温度制御を行いその上の基板Sの温度を所定温度にし、成膜ガス供給系43から適宜の成膜ガスをチャンバ31内に導入して基板S上に所定の膜を成膜する。例えば、基板載置台32に供給されるN2ガスの温度を30〜50℃とし、基板載置台32の温度を150〜200℃に制御する。
When performing the film forming process in the film forming
このとき、冷却システム100においては、コンプレッサ12により冷却媒体であるN2ガスを所定流量でメインの循環ライン11内で循環させ、コンプレッサ12により圧縮されて温度が上昇したN2ガスを後段クーラー14によって所定温度に冷却する。所定温度に冷却されたN2ガスは循環ライン11の前半部11aの供給口28から、複数の成膜処理部21に対応する冷却ライン17に取り入れられ、冷却に供された後のN2ガスは冷却ライン17から排出口29を経て循環ライン11の後半部11bに排出される。具体的には、前半部11aの供給口28から、所定温度に冷却されたN2ガスが、冷却ライン17の供給部17aに供給され、供給側接続配管17d(図2)を経て各成膜処理部21の複数の基板載置台32内に形成されたガス流路17cに流れ、各基板載置台32を冷却する。これにより、各基板載置台32内のガス流路17cを流れたN2ガスの温度は上昇し、温度が上昇したN2ガスは、排出側接続配管17eを経て排出部17bに至り、排出部17bから排出口29を経て循環ライン11の後半部11bに排出される。そして、後半部11bを流れたN2ガスはコンプレッサ12に戻る。
At this time, in the
このとき、循環ライン11の後半部11bには温度が上昇したN2ガスが流れるので、それが直接コンプレッサ12に戻るとコンプレッサ12に悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、コンプレッサ12の前段に設けられた前段クーラー13により温度が上昇したN2ガスを冷却してからコンプレッサ12に供給する。ただし、コンプレッサ12に供給されるN2ガスの温度がコンプレッサ12において許容される温度であれば、前段クーラー13は設ける必要はない。
At this time, since the N 2 gas whose temperature has increased flows in the
循環ライン11内を流れるN2ガスを入れ替える場合は、ガス排出ライン16からN2ガスを排出した後、ガス供給ライン15から新しいN2ガスを供給する。また、N2ガスの入れ替え以外でも、循環ライン11から僅かにN2ガスがリークした場合等には、ガス供給ライン15から循環ライン11にN2ガスを補充することができる。
When replacing the N 2 gas flowing in the
以上のように、本実施形態によれば、メインの循環ライン11を有する冷却システム100を、一つのマルチチャンバ型成膜処理装置に対応して設け、この循環ライン11に気体状の冷却媒体であるN2ガスをコンプレッサ12により循環させるとともに、コンプレッサ12の後段に設けられた後段クーラー14によりN2ガスの温度を所定温度に冷却した後に、その冷却されたN2ガスを各成膜処理部21の基板載置台32に供給する。このため、従来のように、工場設備等の一括供給ラインの窒素ガスを使用する場合とは異なり、他の装置の使用状況により窒素ガスの流量不足が生じるおそれがなく、設備側に大型のバッファタンクを設けなくても、安定して気体状の冷却媒体であるN2ガスを供給することができる。例えば工場設備等の一括供給ラインから冷却媒体としてN2ガスの供給を受ける場合、他の装置の運転状況の影響を受けてN2ガスの流量が10%低下してしまうと、成膜処理部21での冷却能力が10%低下し、基板載置台32の温度を所望の温度に保つことができなくなるが、本実施形態の場合にはそのような変動がなく安定してN2ガスを供給することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、複数の成膜処理部21にそれぞれN2ガスを供給する冷却ライン17を各々並列に循環ライン11に接続しているため、各成膜処理部21の冷却対象である基板載置台32にほぼ同じ温度のN2ガスを供給することができ、複数の成膜処理部21の基板載置台32を温度を均一に冷却することができる。また、バイパスライン18を設け、開閉バルブ23,24,25を操作することにより、冷却が必要のない成膜処理部21においてはN2ガスをバイパスライン18に流すことができ、制御部19によって処理レシピに基づいて、処理ステップごとに複数の成膜処理部21における基板載置台23の冷却の有無を切り替えることができる。このとき、流量制御用のニードルバルブ26により流量調節して、バイパスライン18を流れた場合のコンダクタンスを、冷却ライン17(基板載置台内のガス流路17c)を流れた場合のコンダクタンスに合わせることにより、N2ガスを供給している他の成膜処理部21への影響を最小限に抑えることができる。バイパスラインを用いない場合には、冷却媒体であるN2ガスを供給する成膜処理部の数が変動した場合、冷却能力が変動したり、コンプレッサの回転数が変動したりし、これらを抑制するためにはバッファタンクが必要であるが、このようなバイパスラインを設けることによりバッファタンクが不要となる。
In addition, since the
例えば、マルチチャンバ型成膜処理装置が5台の成膜処理部21を有する構成の場合、バイパスラインを用いずに一つの成膜処理部21に対応する冷却ライン17を閉じると、冷却媒体であるN2ガスを4台の成膜処理部21に供給することになり、成膜処理部1台当たりの冷却能力が1.25倍に変動してしまう。また、このような負荷変動によりコンプレッサ12の運転が不安定になって回転数が変動する場合があり、例えば10%変動した場合、それにともなってN2ガスの流量(=冷却能力)も変動してしまう。これに対して、バイパスライン18を設け、N2ガスがバイパスライン18を流れた際のコンダクタンスが、ガス流路17cを流れた際のコンダクタンスと同等となるように、ニードルバルブ26によりバイパスライン18の流量を調節することにより、負荷変動を小さくすることができる。このため、一部の成膜処理部21に冷却媒体であるN2ガスを供給しない場合であっても、バッファタンクを用いることなく安定した運転を確保することができ、冷却能力の変動は生じない。
For example, when the multi-chamber type film forming apparatus has five film forming
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、全ての冷却ライン17を各々並列に循環ライン11に接続した例を示したが、例えば、図3に示すように、最後段の成膜処理部21の冷却ライン17(またはバイパスライン18)が、循環ライン11の一部を構成するように構成してもよい。
The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which all the
また、上記実施形態では、本発明の冷却システムをマルチチャンバ型成膜処理装置に適用したが、これに限らず、基板載置台の冷却に気体状の冷却媒体を使用可能であれば、ドライエッチング装置等の他の基板処理装置に適用することができる。また、成膜処理部として複数の基板を一括して処理するものを例示したが、枚葉式のものであってもよい。さらに、基板処理装置に限らず、気体状の冷却媒体により冷却可能な冷却対象を有する装置であれば適用可能である。 In the above embodiment, the cooling system of the present invention is applied to the multi-chamber type film forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and dry etching can be used as long as a gaseous cooling medium can be used for cooling the substrate mounting table. The present invention can be applied to other substrate processing apparatuses such as an apparatus. Further, although the film processing unit illustrated as one that processes a plurality of substrates at once, a single wafer type may be used. Furthermore, the present invention is not limited to the substrate processing apparatus, and can be applied to any apparatus having a cooling target that can be cooled by a gaseous cooling medium.
また、上記実施形態では、冷却対象である成膜処理部を複数設けた場合について示したが、冷却対象は一つであってもよい。また、上記実施形態では、気体状の冷却媒体としてN2ガスを用いた例を示したが、Arガス等の他のガスを用いることもできる。さらに、上記実施形態では、コンプレッサの前段および後段にクーラーを設けたが、冷却対象に所望の温度の冷却媒体を供給できればこれに限るものではない。 In the above-described embodiment, a case where a plurality of film formation processing units that are cooling targets is provided has been described, but the number of cooling targets may be one. In the above embodiment, an example of using the N 2 gas as a gaseous cooling medium, it is also possible to use another gas such as Ar gas. Furthermore, in the said embodiment, although the cooler was provided in the front | former stage and back | latter stage of the compressor, if the cooling medium of desired temperature can be supplied to cooling object, it will not restrict to this.
11;循環ライン
11a;前半部
11b;後半部
12;コンプレッサ
13;前段クーラー
14;後段クーラー
15;ガス供給ライン
16;ガス排出ライン
17;冷却ライン
17a;供給部
17b;排出部
17c;ガス流路
18;バイパスライン
19;制御部
21;成膜処理部
22,26;ニードルバルブ
23,24,25;開閉バルブ
28;供給口
29;排出口
100;冷却システム
11;
Claims (20)
気体状の冷却媒体が循環する循環ラインと、
前記循環ラインに接続され、前記冷却対象に前記冷却媒体を供給する冷却ラインと、
前記循環ラインに設けられ、前記冷却媒体を圧縮し循環させるコンプレッサと、
前記循環ラインに設けられ、前記冷却ラインに供給される前記冷却媒体を所定温度に冷却する冷却機構と
を具備することを特徴とする冷却システム。 In a device having a cooling target, a cooling system that cools the cooling target with a gaseous cooling medium,
A circulation line through which a gaseous cooling medium circulates;
A cooling line connected to the circulation line and supplying the cooling medium to the object to be cooled;
A compressor provided in the circulation line for compressing and circulating the cooling medium;
A cooling system, comprising a cooling mechanism provided in the circulation line and configured to cool the cooling medium supplied to the cooling line to a predetermined temperature.
コンプレッサにより循環ライン内に気体状の冷却媒体を循環させ、
冷却機構により所定の温度に冷却した前記冷却媒体を前記循環ラインに接続された冷却ラインに流して、前記冷却対象に前記冷却媒体を供給することにより冷却対象を冷却することを特徴とする冷却方法。 In a device having a cooling target, a cooling method for cooling the cooling target with a gaseous cooling medium,
Circulate the gaseous cooling medium in the circulation line by the compressor,
A cooling method for cooling a cooling target by flowing the cooling medium cooled to a predetermined temperature by a cooling mechanism to a cooling line connected to the circulation line and supplying the cooling medium to the cooling target. .
各基板処理部は、基板を載置する基板載置台と、前記基板載置台に載置された基板に対して所定の処理を行う処理機構とを有し、
前記基板処理装置は、前記複数の基板処理部の各基板載置台に気体状の冷却媒体を供給して冷却する冷却システムを具備し、
前記冷却システムは、
前記冷却媒体が循環する循環ラインと、
前記循環ラインに接続され、複数の前記基板処理部の前記基板載置台にそれぞれ前記冷却媒体を供給する複数の冷却ラインと、
前記循環ラインに設けられ、前記冷却媒体を圧縮し循環させるコンプレッサと、
前記循環ラインに設けられ、前記冷却ラインに供給される前記冷却媒体を所定温度に冷却する冷却機構と
を有することを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus having a plurality of substrate processing units and performing predetermined substrate processing by the substrate processing unit,
Each substrate processing unit has a substrate mounting table for mounting a substrate, and a processing mechanism for performing a predetermined process on the substrate mounted on the substrate mounting table,
The substrate processing apparatus includes a cooling system that supplies and cools a gaseous cooling medium to each substrate mounting table of the plurality of substrate processing units,
The cooling system includes:
A circulation line through which the cooling medium circulates;
A plurality of cooling lines connected to the circulation line and respectively supplying the cooling medium to the substrate mounting tables of the plurality of substrate processing units;
A compressor provided in the circulation line for compressing and circulating the cooling medium;
A substrate processing apparatus, comprising: a cooling mechanism that is provided in the circulation line and cools the cooling medium supplied to the cooling line to a predetermined temperature.
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