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JP2002168551A - 処理装置の電極用冷却装置 - Google Patents

処理装置の電極用冷却装置

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JP2002168551A
JP2002168551A JP2000364339A JP2000364339A JP2002168551A JP 2002168551 A JP2002168551 A JP 2002168551A JP 2000364339 A JP2000364339 A JP 2000364339A JP 2000364339 A JP2000364339 A JP 2000364339A JP 2002168551 A JP2002168551 A JP 2002168551A
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temperature
electrode
circuit
primary
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JP2000364339A
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Takaaki Hirooka
隆明 廣岡
Masao Furuya
正男 古屋
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Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理装置の電極を冷却するための冷媒を冷凍
回路で直接的に温調することなく，省エネルギ化を図る
ことの可能な，処理装置の電極用冷却装置を提供する。 【解決手段】 冷却装置１１０は，熱交換器１３８によ
り温調された一次冷媒ＣＷ１を電極内を循環させて電極
を温調する一次冷媒循環回路と，熱交換器に二次冷媒Ｃ
Ｗ２を供給して一次冷媒を温調する二次冷媒循環回路
と，第１熱交換器１４１が二次冷媒循環回路に介装され
て，三次冷媒により二次冷媒を温調する冷凍回路１４０
とを備える。一次冷媒を冷凍回路で温調することなく，
二次冷媒で温調している。一次冷媒を二次冷媒の温度よ
りも高温設定する場合には，二次冷媒のみで一次冷媒の
温調を行うことができる。一次冷媒を二次冷媒の温度よ
りも低温設定する場合にのみ，冷凍回路により二次冷媒
を温調するので，省エネルギ化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，処理装置の電極用
冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，半導体装置やＬＣＤ基板などの製
造工程においては，プラズマエッチング装置などの各種
処理装置が使用されている。例えば，プラズマエッチン
グ装置は，真空処理室内において所定の処理ガスをプラ
ズマ化し，載置台上に載置された半導体ウェハやガラス
基板などの被処理体に対してエッチング処理を施すもの
である。そして，処理にあたっては，プラズマによる被
処理体の温度上昇を抑えたり，あるいは，エッチングの
アスペクト比を高めたり，エッチング形状を整えたりす
るために，被処理体を所定温度に維持している。
【０００３】被処理体の温度管理は，一般に，載置台に
設けられた冷却機構により行われている。かかる冷却機
構は，冷媒（例えば，ガルデン：商品名）を載置台内に
巡らされた冷媒循環路に送り込み，その冷媒が熱を吸収
することにより被処理体を冷却する構成を採用してい
る。そして，冷凍回路により温調された冷媒タンク内の
冷媒はポンプにより冷媒循環路に送り込まれ，冷媒循環
路から戻された冷媒は冷凍回路により温調され冷媒タン
クに送り込まれる。そして，冷媒タンク内あるいは冷媒
タンクから冷媒循環路に送り込まれる冷媒の温度を監視
して，その温度が所定温度になるように温度制御を行っ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで，処理装置の
電極を冷却するための冷媒を冷凍回路で温調する場合，
冷凍回路は温度制御にリンクして稼働し，温度設定を変
えない限り負荷の有無にかかわらず稼働を続けることに
なる。
【０００５】また，被処理体の温度は，処理工程に応じ
て，低温設定（例えば，−１０℃から＋６０℃の範囲に
設定）することや，高温設定（例えば，＋３０℃から＋
１００℃の範囲に設定）することが行われる。例えば，
低温設定後に高温設定する場合などのように冷媒が過冷
却されている場合，冷凍回路で冷却された冷媒をさらに
ヒータで再熱して温調することが起こりうる。かかる場
合，冷凍回路とヒータの電力が二重に消費されることに
なり，省エネルギ化の妨げとなっていた。
【０００６】本発明は，従来の処理装置の電極用冷却装
置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本
発明の目的は，処理装置の電極を冷却するための冷媒
（例えば，ガルデン：商品名）を冷凍回路で直接的に温
調することなく，省エネルギ化を図ることの可能な，新
規かつ改良された処理装置の電極用冷却装置を提供する
ことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め，本発明によれば，請求項１に記載のように，処理装
置の電極用冷却装置において，熱交換器とポンプとから
成り，熱交換器により温調された一次冷媒を電極内を循
環させて電極を温調する一次冷媒循環回路と，熱交換器
に二次冷媒を供給して一次冷媒を温調する二次冷媒循環
回路と，圧縮機と凝縮器と膨張弁と蒸発器とから成り，
三次冷媒が循環する冷凍回路であって，蒸発器が二次冷
媒循環回路に介装されて，三次冷媒により二次冷媒を温
調する冷凍回路とを備えたことを特徴とする処理装置の
電極用冷却装置が提供される。
【０００８】かかる構成によれば，処理装置の電極を冷
却するための一次冷媒（例えば，ガルデン：商品名）を
冷凍回路で温調することなく，二次冷媒（例えば，冷却
水）で温調している。このため，一次冷媒を二次冷媒の
温度よりも高温設定する場合には，二次冷媒のみで一次
冷媒の温調を行うことができる。そして，一次冷媒を二
次冷媒の温度よりも低温設定する場合にのみ，冷凍回路
により二次冷媒を温調するようにしている。このため，
冷凍回路を常時稼働させ，さらにヒータで温調を行う従
来技術に比べて格段の省エネルギ化を図ることが可能で
ある。また，季節等の環境の変化によっても制御可能温
度の範囲が変わることがない。
【０００９】また，請求項２に記載のように，一次冷媒
循環回路の電極の上流側温度を検出する第１温度検出器
と，第１温度検出器による温度検出値に応じて二次冷媒
循環回路の駆動制御を行う第１制御系を備えることが好
ましい。目標温調温度に追従するようにフィードバック
をかけながら一次冷媒あるいは二次冷媒の熱量あるいは
流量制御を行うことができるので，被処理体の温度管理
をより厳密に行うことができる。
【００１０】同様に，請求項３に記載のように，二次冷
媒循環回路の蒸発器の下流側温度を検出する第２温度検
出器と，第２温度検出器による温度検出値に応じて冷凍
回路の駆動制御を行う第２制御系を備えることが好まし
い。目標温調温度に追従するようにフィードバックをか
けながら二次冷媒あるいは三次冷媒の熱量あるいは流量
制御を行うことができるので，被処理体の温度管理をよ
り厳密に行うことができる。
【００１１】また，請求項４に記載のように，一次冷媒
循環回路には，電極への一次冷媒の流入を許可する第１
チェック弁と，電極からの一次冷媒の流出を許可する第
２チェック弁と，第１チェック弁の下流側に接続されて
一時冷媒循環回路をパージガス径路に連通させることが
可能なパージ弁を備えることが好ましい。一次冷媒のオ
ーバロード時には，一次冷媒循環回路をパージガス経路
に連通させることにより，一次冷媒の流量を容易に制御
することができる。また，一次冷媒循環回路内の一次冷
媒をパージガスで除去することにより，電極のメンテナ
ンスを容易に行うことができる。
【００１２】以上のように，本発明は，一次冷媒を二次
冷媒の温度よりも高温設定する場合に特に有効である。
すなわち，例えば，電極の目標温調温度が３０℃〜１０
０℃である場合には，二次冷媒のみで一次冷媒の温調を
行うことができ，冷凍回路を稼働する必要がないため，
省エネルギ化を図ることが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明にかかる処理装置の電極用冷却装置の好適な実施
の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図
面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素
については，同一の符号を付することにより重複説明を
省略する。
【００１４】（１）プラズマエッチング装置１００の構
成 まず，処理装置の一例としてプラズマエッチング装置１
００を，図１を参照しながら概説する。気密な処理容器
１０２内に形成された処理室１０４内には，半導体ウェ
ハ（以下，単にウェハという。）Ｗを載置可能な下部電
極１０６が配置されている。下部電極１０６には，下部
電極１０６を介してウェハＷを冷却して所定温度に維持
するための冷媒循環路１０８が内装されている。冷却循
環路１０８には冷却装置１１０が接続されている。冷却
装置１１０は，温調された一次冷媒（例えば，ガルデ
ン：商品名）ＣＷ１を冷媒循環路１０８内に供給すると
ともに，冷媒循環路１０８内を循環した一次冷媒ＣＷ１
を回収して再び温調する。なお，冷却装置１１０の構成
および一次冷媒ＣＷ１の温度制御については，後述す
る。
【００１５】また，処理室１０４内には，下部電極１０
６の載置面に対向して，上部電極１１２が配置されてい
る。かかる構成により，高周波電源１１４から出力され
た高周波電力を整合器１１６を介して下部電極１０６に
印加すると，処理ガス供給源Ｇ１１８から流量調整バル
ブＭＦＣ１２０と上部電極１１２に形成された多数のガ
ス吐出孔１１２ａとを介して処理室１０４内に導入され
た処理ガスがプラズマ化する。かかるプラズマにより，
下部電極１０６上で所定温度に維持されたウェハＷにエ
ッチング処理が施される。処理室１０４内のガスは，排
気系１２２から排気される。
【００１６】（２）冷却装置１１０の構成 次いで，プラズマエッチング装置１００の下部電極１０
６用冷却装置（以下，単に冷却装置という。）１１０の
構成について説明する。冷却装置１１０は，下部電極１
０６を温調する一次冷媒の循環回路と，一次冷媒を温調
する二次冷媒の循環回路と，二次冷媒を温調する冷凍回
路（三次冷媒の循環回路）の３つの回路部に大別され
る。
【００１７】まず，一次冷媒の循環回路について説明す
る。冷媒タンク１２４内には，温調された一次冷媒（例
えば，ガルデン：商品名）ＣＷ１が蓄えられている。冷
媒タンク１２４内には，一次冷媒ＣＷ１を温調するため
のヒータ１２６が設けられている。冷媒タンク１２４内
の一次冷媒ＣＷ１はポンプ１３０により加圧され，冷媒
供給管１３２を介して下部電極１０６内の冷媒循環路１
０８に送り出される。冷媒供給管１３２には，冷媒タン
ク１２４により温調された一次冷媒ＣＷ１の温度を検出
する第１温度検出器Ｔｈ１と，冷却装置１１０から下部
電極１０６への一次冷媒の流入を許可する第１チェック
弁１３３が介装されている。
【００１８】また，冷媒供給管１３２を流れる一次冷媒
ＣＷ１の流量をモニタし，その値をポンプ１３０にフィ
ードバックしてポンプ１３０をインバータ制御すること
によって，常に一定の一次冷媒ＣＷ１を冷媒供給路１０
８に供給することができる。また，管接合部からの一次
冷媒ＣＷ１の漏れ等によって，一次冷媒ＣＷ１の流量が
低下した場合に，アラームを発するように構成すること
もできる。さらに，ポンプ１３０として，冷媒タンク１
２４内にインペラ部を埋設させる浸漬型渦巻ポンプを用
いれば，駆動部（モータ）のシールを不要として，信頼
性を向上させることができる。
【００１９】第１温度検出器Ｔｈ１は，冷媒タンク１２
４により温調された一次冷媒ＣＷ１の温度を検出する。
第１温度検知器Ｔｈ１で検出された温度検出値は，図示
しない第１制御系に伝達される。第１制御系は，第１温
度検出器Ｔｈ１による温度検出値に応じて，一次冷媒Ｃ
Ｗ１の温調を行うための二次冷媒循環回路の駆動制御を
行う。このように，目標温調温度に追従するようにフィ
ードバックをかけながら一次冷媒あるいは二次冷媒の熱
量あるいは流量制御を行うことができるので，被処理体
の温度管理をより厳密に行うことができる。
【００２０】冷媒循環路１０８を循環した一次冷媒ＣＷ
１は，冷媒排出管１３６を介して冷却装置１１０に戻さ
れる。冷媒排出管１３６には，下部電極１０６から冷却
装置１１０への一次冷媒ＣＷ１の流入を許可する第２チ
ェック弁１３７が介装されている。冷却装置１１０に戻
された一次冷媒ＣＷ１は，熱交換器１３８で二次冷媒
（例えば，冷却水）ＣＷ２と熱交換を行った後，再び冷
媒タンク１２４内に蓄えられる。
【００２１】また，冷却装置１１０とプラズマエッチン
グ装置１００とを接続する冷媒供給路１３２または冷媒
排出管１３６の少なくとも一部には，導電性テフロン
（登録商標）ホースが用いられることが好ましい。すな
わち，ガルデンやフロリナート（商品名）などのパーフ
ロロカーボン流体を案内するためのホース（管）として
は，従来より，絶縁性テフロンホース，ゴムホース，ス
テンレスホースなどが用いられるが，絶縁性テフロンホ
ースでは，テフロンとパーフロロカーボン流体との摩擦
により静電気が生じ，ホースにピンホールを形成してし
まうという問題がある。また，ゴムホースを使用した場
合には，パーフロロカーボン流体によって，可塑剤がホ
ースより析出し，ホースが硬化して，ホース抜けを生じ
るという問題があり，他方，ステンレスホースは，管摩
擦係数が大きいという問題があった。そこで，本実施の
形態では，ステンレスチューブにカーボンを含むテフロ
ンを内設した導電性テフロンホース（例えば，東葛工業
株式会社製型式：Ｒ２７６）を用い，パーフロロカーボ
ン流体との摩擦による帯電を防止し，ホースにピンホー
ルが形成される問題を解消している。このように，冷媒
供給管１３２及び冷媒排出管１３６は，断熱係数に優れ
るテフロンによって，高断熱，かつフレキシブルに形成
されている。
【００２２】冷媒タンク１２４の上流側には，熱交換器
１３８で二次冷媒ＣＷ２と熱交換を行った後の一次冷媒
ＣＷ１の温度を検出する第２温度検出器Ｔｈ２が介装さ
れている。このように，目標温調温度に追従するように
フィードバックをかけながら一次冷媒あるいは二次冷媒
の熱量あるいは流量制御を行うことができるので，被処
理体の温度管理をより厳密に行うことができる。
【００２３】また，第１チェック弁１３３の下流側に
は，冷媒供給管１３２をパージガス経路に連通させるこ
とが可能なパージ弁１３５が介装されている。パージガ
スとしてはエアやＮ２ガスが用いられる。冷媒供給管１
３２をパージガス経路に連通させることにより，エアお
よびＮ２ガスによるパージが行われる。かかる構成によ
れば，一次冷媒ＣＷ１のオーバロード時には，冷媒供給
管１３２をパージガス経路に連通させることにより，一
次冷媒ＣＷ１の流量を容易に制御することができる。ま
た，冷媒供給管１３２，冷媒循環路１０８，冷媒排出管
１３６内の一次冷媒ＣＷ１を一時的に除去することによ
り，下部電極１０６のメンテナンスを容易に行うことが
できる。
【００２４】図２は，下部電極１０６のメンテナンス時
における，下部電極１０６の取り外し・取り付け作業の
流れ図である。まず，パージ弁１３５を開放し，冷媒供
給管１３２をパージガスに連通させる。（ステップＳ
１）。そして，冷媒供給管１３２，冷媒排出管１３６，
冷媒循環路１０８から一次冷媒ＣＷ１の大部分が除去さ
れたかを判断し（ステップＳ２），大部分が排除された
場合には，その後タイマによる一定時間のパージを実行
する（ステップＳ３）。これにより，冷媒供給管１３
２，冷媒排出管１３６，冷媒循環路１０８から一次冷媒
ＣＷ１を完全に除去することができる。
【００２５】一次冷媒循環経路から一次冷媒ＣＷ１が完
全に除去されると，冷媒供給管１３２をパージガスへの
連通を止める（ステップＳ４）。そしてその後，下部電
極１０６を処理室１０４から取り外す（ステップＳ
５）。下部電極１０６に所定のメンテナンス（あるいは
交換）を行った（ステップＳ６）後，下部電極１０６を
再び取り付ける（ステップＳ７）。このようにして，下
部電極１０６のメンテナンスを容易に行うことができ
る。
【００２６】本実施の形態は，熱交換器１３８に二次冷
媒ＣＷ２を供給して一次冷媒ＣＷ１を温調する二次冷媒
循環回路を備えた点を特徴の一つとしている。以下に，
一次冷媒ＣＷ１を温調する二次冷媒の循環回路について
説明する。
【００２７】二次冷媒（例えば，冷却水）ＣＷ２は，調
整弁１３９により流量が制御されている。二次冷媒循環
回路には，調整弁１３９の下流に，熱交換器１３８と，
後述の冷凍回路１４０内の第１熱交換器（蒸発器）１４
１が介装されている。二次冷媒ＣＷ２は，熱交換器１３
８で一次冷媒ＣＷ１と熱交換を行った後，さらに，第１
熱交換器１４１で三次冷媒と熱交換を行う。また，第１
熱交換器１４１の下流側には，第１熱交換器１４１で三
次冷媒ＣＷ３と熱交換を行った後の二次冷媒ＣＷ２の温
度を検出する第３温度検出器Ｔｈ３が介装されている。
【００２８】熱交換器１３８では，二次冷媒ＣＷ２によ
り一次冷媒ＣＷ１を温調する。すなわち，冷凍回路１４
０で冷却された所定流量の二次冷媒ＣＷ２を二次冷媒循
環回路内で循環させることにより，熱交換器１３８の通
過時に一次冷媒ＣＷ１の熱が二次冷媒ＣＷ２に吸収され
て，一次冷媒ＣＷ１が所定温度に温調される。一次冷媒
ＣＷ１の温度は，二次冷媒循環回路に介装された調整弁
１３９により二次冷媒ＣＷ２の循環量を調整すれば適宜
変更可能であり，二次冷媒ＣＷ２の流量を増やせば一次
冷媒ＣＷ１の温度が下がり，逆に二次冷媒ＣＷ２の流量
を減らせば一次冷媒ＣＷ１の温度が上がる。
【００２９】第３温度検出器Ｔｈ３は，第１熱交換器１
４１により温調された直後の二次冷媒ＣＷ２の温度を検
出する。第３温度検出器Ｔｈ３で検出された温度検出値
は，図示しない第２制御系に伝達される。第２制御系
は，第３温度検出器Ｔｈ３による温度検出値に応じて冷
凍回路１４０の駆動制御を行う。このように，目標温調
温度に追従するようにフィードバックをかけながら二次
冷媒ＣＷ２あるいは三次冷媒ＣＷ３の熱量あるいは流量
制御を行うことができるので，被処理体の温度管理をよ
り厳密に行うことができる。
【００３０】次いで，二次冷媒ＣＷ２を温調する冷凍回
路（三次冷媒循環回路）１４０について説明する。冷凍
回路１４０は，二次冷媒ＣＷ２を温調するための第１熱
交換器（蒸発器）１４１と，第２熱交換器（凝縮器）１
４２と，第１および第２熱交換器１４１，１４２を通っ
て第１および第２熱交換器１４１，１４２間で熱の受け
渡しを行う三次冷媒（例えば，フロン）ＣＷ３を循環さ
せる熱交換路１４４から構成されている。また，熱交換
路１４４には，ポンプ（圧縮機）１４８と，開閉バルブ
（膨張弁）１５０が介装されている。
【００３１】また，ポンプ１４８の下流側に温度センサ
を設け，三次冷媒ＣＷ３の温度をモニタすることによっ
て，第２熱交換器１４２の汚れや冷媒の漏れや過冷却を
発見することができる。また三次冷媒としては，ＨＦＣ
−４０７ＣなどのＧＷＰ（Ｇｌｏｂａｌ Ｗａｒｍｉｎ
ｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）値の低い冷媒を用いることが
好ましい。
【００３２】かかる構成の冷凍回路１４０では，第１熱
交換器１４１が二次冷媒循環回路に介装されて，三次冷
媒ＣＷ３により二次冷媒ＣＷ２を温調する。すなわち，
第２熱交換器１４２内で冷却された所定流量の三次冷媒
ＣＷ３を熱交換路１４４内で循環させることにより，第
１熱交換器１４１内の通過時に二次冷媒ＣＷ２の熱が三
次冷媒ＣＷ３に吸収されて，二次冷媒ＣＷ２が所定温度
に温調される。二次冷媒ＣＷ２の温度は，ポンプ１４８
の揚水量を調整すれば適宜変更可能であり，三次冷媒Ｃ
Ｗ３の流量を増やせば二次冷媒ＣＷ２の温度が下がり，
逆に三次冷媒ＣＷ３の流量を減らせば二次冷媒ＣＷ２の
温度が上がる。
【００３３】図３は，以上説明した低温設定時，高温設
定時における調整可能温度，一次冷媒ＣＷ１，二次冷媒
ＣＷ２，冷凍回路１４０の作用をまとめたものである。
【００３４】以上説明した本実施の形態によれば，下部
電極１０６を冷却するための一次冷媒ＣＷ１を冷凍回路
で直接的に温調することなく，二次冷媒ＣＷ２で温調し
ている。このため，一次冷媒を二次冷媒の温度よりも高
温設定する場合，例えば，下部電極１０６の目標温調温
度を３０℃〜１００℃にする場合には，二次冷媒のみで
一次冷媒の温調を行うことができる。そして，一次冷媒
を二次冷媒の温度よりも低温設定する場合にのみ，冷凍
回路１４０により二次冷媒を温調するようにしている。
このため，必要時にのみ冷凍回路１４０を稼働すればよ
いため，省エネルギ化を図ることが可能である。また，
季節等の環境の変化によっても制御可能温度の範囲が変
わることがない。
【００３５】また，温度検出器Ｔｈ１〜Ｔｈ３による温
度検出値に応じて冷媒の熱量あるいは流量制御を行うよ
うにしたので，ウェハＷの温度管理をより厳密に行うこ
とができる。
【００３６】また，一次冷媒循環回路に，第１チェック
弁１３３，第２チェック弁１３７，パージ弁１３５を備
えたので，一次冷媒循環回路内の一次冷媒ＣＷ１の循環
量を容易に制御でき，一次冷媒ＣＷ１のオーバロード時
の制御や，下部電極１０６のメンテナンスなどを容易に
行うことができる。
【００３７】以上，添付図面を参照しながら本発明にか
かる処理装置の電極用冷却装置の好適な実施形態につい
て説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業
者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の
範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得る
ことは明らかであり，それらについても当然に本発明の
技術的範囲に属するものと了解される。
【００３８】例えば，上記実施の形態において，電極
（下部電極１０６）の温度を基準にして一次冷媒の温度
制御を行う構成を例に挙げて説明したが，本発明はかか
る構成に限定されない。例えば，被処理体（ウェハＷ）
の温度を基準にして一次冷媒の温度制御を行うようにし
てもよい。
【００３９】また，上記実施の形態では，調整可能温度
範囲が−１０℃〜＋１００℃の冷却装置を示したが，調
整可能温度範囲が異なる冷却装置を複数配置するように
構成してもよい。この際には，図４（Ａ），（Ｂ）に示
すように，冷却装置に供給する用力（電力及び冷却水）
を処理室の数に応じて設定するのが好ましい。すなわ
ち，１つの処理室（図示せず）を有する装置であれば，
図４（Ａ）に示すように，用力を１系統準備し，用力供
給部１６０を介して，下段の（低温用）冷却装置１１０
−１から上段の（高温用）冷却装置１１０−２へ用力を
供給するようにする。また，２つの処理室（図示せず）
を有する装置の場合には，図４（Ｂ）に示すように，下
段の冷却装置１１０−１，上段の冷却装置１１０−２に
それぞれ対応する用力を２系統準備するようにすれば，
処理室毎にメンテナンスを行うことができ，至便であ
る。さらに，図４（Ａ），（Ｂ）に示すように，冷却装
置を上下段に配置することによって，配置スペースを小
さくすることができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
処理装置の電極を冷却するための一次冷媒（例えば，ガ
ルデン：商品名）を冷凍回路で温調することなく，二次
冷媒（例えば，冷却水）のみで温調している。このた
め，一次冷媒を二次冷媒の温度よりも高温設定する場合
には，二次冷媒のみで一次冷媒の温調を行うことができ
る。そして，一次冷媒を二次冷媒の温度よりも低温設定
する場合にのみ，冷凍回路により二次冷媒を温調するよ
うにしている。このため，冷凍回路を常時稼働させ，さ
らにヒータで温調を行う従来技術に比べて格段の省エネ
ルギ化を図ることが可能である。また，季節等の環境の
変化によっても制御可能温度の範囲が変わることがな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】エッチング装置および冷却装置を示す概略的な
断面図である。
【図２】図１に示すエッチング装置の冷媒の温度制御を
説明するためのフローチャートである。
【図３】低温設定時，高温設定時における調整可能温
度，一次冷媒，二次冷媒，冷凍回路の作用をまとめた説
明図である。
【図４】複数の冷却装置を上下段に配置した場合の説明
図である。
【符号の説明】
１００ プラズマエッチング装置 １０２ 処理容器 １０４ 処理室 １０６ 下部電極 １０８ 冷媒循環路 １１０ 冷却装置 １１２ 上部電極 １１４ 高周波電源 １１６ 整合器 １１８ 処理ガス供給源 １２４ 冷媒タンク １２６ ヒータ １３０ ポンプ １３２ 冷媒供給管 １３３ 第１チェック弁 １３５ パージ弁 １３６ 冷媒排出管 １３７ 第２チェック弁 １３８ 熱交換器 １４０ 冷凍回路 １４１ 第１熱交換器（蒸発器） １４２ 第２熱交換器（凝縮器） １４４ 熱交換路 １４８ ポンプ（圧縮機） １５０ 開閉バルブ（膨張弁） Ｔｈ１ 第１温度センサ Ｔｈ２ 第２温度センサ Ｔｈ３ 第３温度センサ ＣＷ１ 一次冷媒 ＣＷ２ 二次冷媒 ＣＷ３ 三次冷媒 Ｗ ウェハ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 処理装置の電極用冷却装置において，熱
    交換器とポンプとから成り，前記熱交換器により温調さ
    れた一次冷媒を前記電極内を循環させて電極を温調する
    一次冷媒循環回路と，前記熱交換器に二次冷媒を供給し
    て前記一次冷媒を温調する二次冷媒循環回路と，圧縮機
    と凝縮器と膨張弁と蒸発器とから成り，三次冷媒が循環
    する冷凍回路であって，前記蒸発器が前記二次冷媒循環
    回路に介装されて，前記三次冷媒により前記二次冷媒を
    温調する冷凍回路と，を備えたことを特徴とする，処理
    装置の電極用冷却装置。
  2. 【請求項２】 前記一次冷媒循環回路の前記電極の上流
    側温度を検出する第１温度検出器と，前記第１温度検出
    器による温度検出値に応じて前記二次冷媒循環回路の駆
    動制御を行う第１制御系を備えたことを特徴とする，請
    求項１に記載の処理装置の電極用冷却装置。
  3. 【請求項３】 前記二次冷媒循環回路の前記蒸発器の下
    流側温度を検出する第２温度検出器と，前記第２温度検
    出器による温度検出値に応じて前記冷凍回路の駆動制御
    を行う第２制御系を備えたことを特徴とする，請求項１
    または２に記載の処理装置の電極用冷却装置。
  4. 【請求項４】 前記一次冷媒循環回路には，前記電極へ
    の前記一次冷媒の流入を許可する第１チェック弁と，前
    記電極からの前記一次冷媒の流出を許可する第２チェッ
    ク弁と，前記第１チェック弁の下流側に接続されて前記
    一時冷媒循環回路をパージガス径路に連通させることが
    可能なパージ弁を備えたことを特徴とする，請求項１，
    ２または３のいずれかに記載の処理装置の電極用冷却装
    置。
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