(57)【要約】【課題】０℃以下の露点温度のドライエアーを連続的に生成する。【解決手段】ドライエアーの生成装置は、第１の熱交換器と、第２の熱交換器と、切替バルブと、制御装置とを備える。第１の熱交換器および第２の熱交換器は、エアーの流路内に設けられ、当該流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する。切替バルブは、第１の熱交換器および第２の熱交換器内を流れるエアーの向きを切り替える。制御装置は、第１の熱交換器、第２の熱交換器、および切替バルブを制御する。第１の熱交換器および第２の熱交換器は、エアーの流路内において直列に接続されている。【選択図】図２
2020049400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアーの流路内に設けられ、前記流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する第１の熱交換器および第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器内を流れるエアーの向きを切り替える切替バルブと、
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記切替バルブを制御する制御装置と
を備え、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器は、前記流路内において直列に接続されているドライエアーの生成装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記第１の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、前記第２の熱交換器を稼働させてから所定時間が経過した後に、前記第１の熱交換器を停止させ、
前記第２の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、前記第１の熱交換器を稼働させてから所定時間が経過した後に、前記第２の熱交換器を停止させる請求項１に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項３】
エアーの流入口に接続された第１の配管と、
エアーの流出口に接続された第２の配管と
をさらに備え、
前記切替バルブは、
前記第１の配管、前記第２の配管、前記流路の一端、および前記流路の他端の間に設けられており、
前記第１の熱交換器は、前記流路の一端側に設けられ、
前記第２の熱交換器は、前記流路の他端側に設けられ、
前記制御装置は、
前記第１の熱交換器を稼働させ、前記第２の熱交換器を停止させる場合、前記第１の配管と前記流路の他端とを接続し、前記第２の配管と前記流路の一端とを接続するように前記切替バルブを制御し、
前記第１の熱交換器を停止させ、前記第２の熱交換器を稼働させる場合、前記第１の配管と前記流路の一端とを接続し、前記第２の配管と前記流路の他端とを接続するように前記切替バルブを制御する請求項２に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項４】
前記第１の配管を流れるエアーと前記第２の配管を流れるエアーの間の熱交換を行う第３の熱交換器をさらに備える請求項３に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項５】
前記第２の配管内を流れるエアーの露点温度を測定するセンサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第１の熱交換器が稼働しており、前記第２の熱交換器が停止している状態で、前記センサによって測定された露点温度が所定温度以上になった場合に、前記第１の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定し、
前記第１の熱交換器が停止しており、前記第２の熱交換器が稼働している状態で、前記センサによって測定された露点温度が所定温度以上になった場合に、前記第２の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定する請求項３または４に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項６】
前記第２の配管内を流れるエアーの温度を測定するセンサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第１の熱交換器が稼働しており、前記第２の熱交換器が停止している状態で、前記センサによって測定された温度が所定温度以上になった場合に、前記第１の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定し、
前記第１の熱交換器が停止しており、前記第２の熱交換器が稼働している状態で、前記センサによって測定された温度が所定温度以上になった場合に、前記第２の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定する請求項３または４に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項７】
前記第１の配管内を流れるエアーの圧力を測定するセンサをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第１の熱交換器が稼働しており、前記第２の熱交換器が停止している状態で、前記センサによって測定された圧力が所定圧力以上になった場合に、前記第１の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定し、
前記第１の熱交換器が停止しており、前記第２の熱交換器が稼働している状態で、前記センサによって測定された圧力が所定圧力以上になった場合に、前記第２の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定する請求項３または４に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項８】
前記第１の熱交換器と前記第２の熱交換器との間の前記流路に接続され、前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器によってエアーから除去された水分を排出するドレイン管をさらに備え、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器は、前記ドレイン管よりも高い位置に配置されている請求項１から７のいずれか一項に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項９】
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器を含み、前記流路内に設けられ、前記流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去するｎ個（ｎは２以上の整数）の熱交換器を備え、
前記ｎ個の熱交換器は、前記流路内において直列に接続されており、
前記制御装置は、
ｋ番目（ｋは、１以上ｎ以下の整数）の熱交換器が稼働しており、前記ｋ番目の熱交換器を除く（ｎ−１）個の熱交換器が停止している状態で、前記ｋ番目の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、前記ｋ番目の熱交換器を停止させて、（ｋ＋１）番目の熱交換器を稼働させ、
ｎ番目の熱交換器が稼働しており、前記ｎ番目の熱交換器を除く（ｎ−１）個の熱交換器が停止している状態で、前記ｎ番目の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、ｎ番目の熱交換器を停止させて、１番目の熱交換器を稼働させる請求項１に記載のドライエアーの生成装置。
【請求項１０】
エアーの流路内に設けられ、前記流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する第１の熱交換器および第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器内を流れるエアーの向きを切り替える切替バルブと、
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記切替バルブを制御する制御装置と
を備え、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器は、前記流路内において直列に接続されているドライエアーの生成装置において、
前記制御装置が、
前記第１の熱交換器が稼働しており、前記第２の熱交換器が停止している状態で、前記第１の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、前記第２の熱交換器を稼働させて、前記第１の熱交換器を停止させる工程と、
前記第１の熱交換器が停止しており、前記第２の熱交換器が稼働している状態で、前記第２の熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、前記第１の熱交換器を稼働させて、前記第２の熱交換器を停止させる工程と
を実行するドライエアーの生成方法。
【請求項１１】
基板を処理する基板処理装置に設けられ、室温より低温となる低温部材と、
前記低温部材の少なくとも一部を囲み、空間を形成する部材と、
ドライエアーを生成する生成装置と、
前記空間内に前記生成装置によって生成されたドライエアーを供給する供給装置と
を備え、
前記生成装置は、
エアーの流路内に設けられ、前記流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する第１の熱交換器および第２の熱交換器と、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器内を流れるエアーの向きを切り替える切替バルブと、
前記第１の熱交換器、前記第２の熱交換器、および前記切替バルブを制御する制御装置と
を備え、
前記第１の熱交換器および前記第２の熱交換器は、前記流路内において直列に接続されている基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の種々の側面および実施形態は、ドライエアーの生成装置、ドライエアーの生成方法、および基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に対して、成膜、エッチング、または改質等の処理を行う処理装置では、処理中のウエハの温度が所定範囲内の温度に維持される。プラズマ等を用いて処理が行われると、ウエハが加熱される場合あるため、処理中のウエハの温度を所定範囲内の温度に維持するためには、ウエハを冷却する必要がある。例えば、ウエハが載置される載置台の内部に、室温（例えば２０℃〜２５℃）よりも低温（例えば０℃以下）の冷媒を流通させることにより、載置台を介してウエハが冷却される。
【０００３】
ところで、載置台や冷媒の配管等、室温よりも低温の冷媒が流通する部品は、外気に接触する部品に結露が生じる場合がある。部品に結露が発生すると、結露により発生した水分により、当該部品または当該部品に接続されている電気回路等が故障する場合がある。そこで、室温よりも低温になる部品のうち、外気に触れる可能性のある部品については、当該部品を容器で覆い、容器内に露点温度の低いドライエアーを充填することにより、部品の結露が抑制される。
【０００４】
容器内に充填されるドライエアーの生成方式としては、例えば中空繊維のメンブレンを通すことによりエアーの水分を除去するメンブレン式や、エアーを冷却することによりエアーから水分を除去するコールドトラップ式等が知られている。コールドトラップ式は、メンブレン式よりもエアーのロスが少ない、メンブレン式よりも露点温度が低いドライエアーを生成できる等の利点があるため、ドライエアーの生成方法として採用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−６６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、０℃以下の露点温度のドライエアーを連続的に生成することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面は、ドライエアーの生成装置であって、第１の熱交換器と、第２の熱交換器と、切替バルブと、制御装置とを備える。第１の熱交換器および第２の熱交換器は、エアーの流路内に設けられ、当該流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する。切替バルブは、第１の熱交換器および第２の熱交換器内を流れるエアーの向きを切り替える。制御装置は、第１の熱交換器、第２の熱交換器、および切替バルブを制御する。第１の熱交換器および第２の熱交換器は、エアーの流路内において直列に接続されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の種々の側面および実施形態によれば、０℃以下の露点温度のドライエアーを連続的に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の実施形態における基板処理システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、本開示の第１の実施形態におけるエアドライヤーの一例を示すブロック図である。
【図３】図３は、本開示の第１の実施形態におけるドライエアーの生成方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図５】図５は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図６】図６は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図７】図７は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図８】図８は、本開示の第２の実施形態におけるエアドライヤーの一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、本開示の第２の実施形態におけるドライエアーの生成方法の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本開示の第２の実施形態におけるドライエアーの生成方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、各バルブの状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本願が開示するドライエアーの生成装置、ドライエアーの生成方法、および基板処理システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示の技術が限定されるものではない。
【００１１】
ところで、コールドトラップ式により露点温度が０℃以下のドライエアーを生成する場合、熱交換器によりエアーが０℃以下に冷却されることにより、エアーに含まれる水分が凝縮する。そして、凝縮した水分をエアーと分離することにより、ドライエアーが生成される。しかし、凝縮した水分は、０℃以下の環境では氷となって熱交換器内のエアーの流路に付着する。氷が熱交換器内のエアーの流路に付着すると、熱交換器の熱交換効率が低下する。これにより、所望の露点温度のドライエアーを生成することが困難となる。
【００１２】
そのため、氷の付着により熱交換器の熱交換効率が低下した場合、熱交換器の稼働を停止させ、熱交換器内の氷を融かすことにより、熱交換器の熱交換効率を回復させる必要がある。しかし、熱交換器内の氷を融かしている間は、ドライエアーを生成することができないため、部品の結露を抑制することが困難となる。そこで、本開示は、０℃以下の露点温度のドライエアーを連続的に生成することができる技術を提供する。
【００１３】
（第１の実施形態）
［基板処理システム１］
図１は、本開示の実施形態における基板処理システム１の一例を示す図である。基板処理システム１は、例えばクリーンルーム内等に設置される。基板処理システム１は、基板処理装置１０および制御装置１１を備える。基板処理装置１０は、例えば図１に示されるように、平行平板の電極を備えるプラズマエッチング装置であり、処理容器１２を備える。処理容器１２は、例えばアルミニウム等により略円筒形状に形成されている。処理容器１２の内壁面には陽極酸化処理が施されている。処理容器１２は、保安接地されている。
【００１４】
処理容器１２の底部上には、例えば絶縁材料により略円筒状に形成された支持部材１４が設けられている。また、処理容器１２内には、載置台ＰＤが設けられている。載置台ＰＤは、支持部材１４によって支持されている。載置台ＰＤの下方には、載置台ＰＤの下面と支持部材１４の内側壁と処理容器１２の底部とで囲まれる空間が形成されている。載置台ＰＤは、載置台ＰＤの上面において、被処理基板であるウエハＷを保持する。
【００１５】
載置台ＰＤは、下部電極ＬＥおよび静電チャックＥＳＣを有する。下部電極ＬＥは、例えばアルミアルミニウム等の金属材料により略円盤状に形成された第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂを含む。第２プレート１８ｂは、第１プレート１８ａ上に設けられており、第１プレート１８ａに電気的に接続されている。第２プレート１８ｂ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。また、載置台ＰＤには、静電チャックＥＳＣの上面とウエハＷの裏面との間に、例えばＨｅガス等の伝熱ガスを供給するための配管２８が設けられている。
【００１６】
静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極を、一対の絶縁層の間または一対の絶縁シートの間に配置した構造を有している。静電チャックＥＳＣの電極には、直流電源２２がスイッチ２３を介して電気的に接続されている。静電チャックＥＳＣは、直流電源２２からの直流電圧により生じる静電力によりウエハＷを吸着保持する。第２プレート１８ｂの周縁部上には、ウエハＷのエッジおよび静電チャックＥＳＣを囲むようにエッジリングＥＲが配置されている。
【００１７】
第２プレート１８ｂの内部には、例えば０℃以下の温度に制御された冷媒が流れる流路２４が形成されている。流路２４には、配管２６ａおよび配管２６ｂを介して図示しないチラーユニットが接続されている。チラーユニットから０℃以下の温度に制御された冷媒が配管２６ａを介して流路２４に供給される。そして、流路２４内を循環した冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。流路２４内を冷媒が流れることにより、第２プレート１８ｂが冷却され、第２プレート１８ｂに接している静電チャックＥＳＣを介して、静電チャックＥＳＣに保持されているウエハＷが冷却される。
【００１８】
また、第２プレート１８ｂに接している第１プレート１８ａも室温よりも低い温度に冷却される。そのため、外気に触れる第１プレート１８ａの下面は、結露する場合がある。そのため、本実施形態では、第１プレート１８ａが面している基板処理装置１０ａの下方の空間内に、後述する配管６０を介して、第２プレート１８ｂの流路２４を流れる冷媒の温度よりも露点温度が低いドライエアーが充填される。これにより、第１プレート１８ａの下方の空間に面している部品の結露が抑制される。第１プレート１８ａは、低温部材の一例である。
【００１９】
載置台ＰＤの上方には、載置台ＰＤと対向するように上部電極３０が設けられている。下部電極ＬＥと上部電極３０とは、互いに略平行になるように配置されている。以下では、下部電極ＬＥと上部電極３０との間の空間を処理空間Ｓと記載する。上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。
【００２０】
上部電極３０は、電極板３４および電極支持体３６を含む。電極板３４は処理空間Ｓに面しており、当該電極板３４には複数のガス吐出口３４ａが設けられている。電極支持体３６は、アルミニウム等の導電性材料により形成され、電極板３４を着脱自在に支持する。電極支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。また、電極支持体３６の下面には、複数のガス流通口３６ｂが設けられており、それぞれのガス流通口３６ｂは、ガス拡散室３６ａとガス吐出口３４ａとを接続する。
【００２１】
また、電極支持体３６には、ガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが設けられており、ガス導入口３６ｃには、配管３８が接続されている。配管３８には、バルブ４２および流量制御器４４を介して、ガス供給源４０が接続されている。図１の例では、ガス供給源４０、バルブ４２、および流量制御器４４がそれぞれ１つずつ図示されているが、ガス供給源４０、バルブ４２、および流量制御器４４は、それぞれ、処理に用いられるガスの種類ごとに設けられる。
【００２２】
支持部材１４と処理容器１２の側壁との間の処理容器１２の底部には排気プレート４８が設けられている。排気プレート４８の下方には、排気口１２ｅが設けられている。排気口１２ｅには、排気管５２を介して排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、処理容器１２内の空間を所望の真空度まで減圧することができる。また、処理容器１２の側壁にはウエハＷを搬入または搬出するための開口１２ｇが設けられており、開口１２ｇはゲートバルブ５４により開閉可能となっている。
【００２３】
基板処理装置１０は、高周波電源５６および高周波電源５８を備える。高周波電源５８は、プラズマ生成用の第１の高周波電力を発生する電源である。高周波電源５８は、２７〜１００［ＭＨｚ］の周波数、一例においては６０［ＭＨｚ］の高周波電力を発生する。高周波電源５８は、整合器５９を介して上部電極３０に接続されている。整合器５９は、高周波電源５８の出力インピーダンスと負荷側（上部電極３０側）の入力インピーダンスとを整合させるための回路である。
【００２４】
高周波電源５６は、ウエハＷにイオンを引き込むための第２の高周波電力、すなわち高周波バイアス電力を発生する電源である。高周波電源５６は、４００［ｋＨｚ］〜４０．６８［ＭＨｚ］の範囲内の周波数、一例においては１３．５６［ＭＨｚ］の周波数の高周波バイアス電力を発生する。高周波電源５６は、整合器５７を介して下部電極ＬＥに接続されている。整合器５７は、高周波電源５６の出力インピーダンスと負荷側（下部電極ＬＥ側）の入力インピーダンスとを整合させるための回路である。
【００２５】
処理容器１２の底部には、配管６０を介して、流量制御器６１、エアドライヤー７０、およびレギュレータ６２が接続されている。レギュレータ６２は、基板処理システム１が設置されたクリーンルーム内に供給された室温のエアーを取り込み、取り込まれたエアーの圧力を調整する。室温とは、例えば２０℃〜２５℃である。そして、レギュレータ６２は、圧力が調整されたエアーをエアドライヤー７０のエアーの流入口に供給する。なお、レギュレータ６２は、クリーンルーム内に供給されたドライエアーを取り込んでもよい。
【００２６】
エアドライヤー７０は、レギュレータ６２によって取り込まれたエアーから水分を除去することにより、露点温度が低いドライエアーを生成する。そして、エアドライヤー７０は、生成されたドライエアーを、エアドライヤー７０のエアーの流出口から流量制御器６１に供給する。エアドライヤー７０は、ドライエアーの生成装置の一例である。
【００２７】
流量制御器６１は、エアドライヤー７０によって生成されたドライエアーの流量を調整する。そして、流量制御器６１は、流量が調整されたドライエアーを、配管６０を介して、第１プレート１８ａの下面と支持部材１４の内側壁と処理容器１２の底部とで囲まれる空間内に充填する。これにより、第１プレート１８ａの下面等の結露が抑制される。
【００２８】
制御装置１１は、メモリ、プロセッサ、および入出力インターフェイスを備える。制御装置１１のプロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、入出力インターフェイスを介して、基板処理装置１０の各部を制御する。
【００２９】
［エアドライヤー７０の構成］
図２は、本開示の第１の実施形態におけるエアドライヤー７０の一例を示すブロック図である。本実施形態におけるエアドライヤー７０は、配管７１、配管７２、センサ７３、熱交換器７４、切替バルブ７５、配管７６、熱交換器７７−１、熱交換器７７−２、第１のバルブ７８−１、第２のバルブ７８−２、およびドレイン管７９を有する。
【００３０】
配管７１は、エアドライヤー７０におけるエアーの流入口に接続されており、レギュレータ６２から供給されたエアーを熱交換器７４に供給する。配管７２は、エアドライヤー７０におけるドライエアーの流出口に接続されており、熱交換器７４を介して流出したドライエアーを流量制御器６１に供給する。配管７１は、第１の配管の一例であり、配管７２は、第２の配管の一例である。
【００３１】
センサ７３は、配管７２に設けられており、配管７２内を流れるドライエアーの状態をモニタする。本実施形態において、センサ７３は、例えば露点温度センサであり、配管７２内を流れるドライエアーの露点温度を測定する。センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度の情報は、制御装置１１へ出力される。
【００３２】
熱交換器７４は、レギュレータ６２から供給されたエアーと、熱交換器７７−１および７７−２の少なくとも一方によって生成されたドライエアーとの間で熱交換を行う。これにより、レギュレータ６２から供給されたエアーを予冷することができ、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２におけるエアーの冷却効率を高めることができる。また、エアドライヤー７０から出力されるドライエアーの温度の低下を抑制することができる。熱交換器７４は、第３の熱交換器の一例である。なお、エアドライヤー７０から出力されるドライエアーの温度を上げるために、配管７２にヒータが設けられてもよい。
【００３３】
切替バルブ７５は、接続ブロック７５ａおよび接続ブロック７５ｂを有する。切替バルブ７５は、熱交換器７４と配管７６との間を、制御装置１１からの制御信号に応じて、接続ブロック７５ａまたは接続ブロック７５ｂを用いて接続する。以下では、接続ブロック７５ａによって熱交換器７４と配管７６とが接続される状態を、第１の接続状態と記載し、接続ブロック７５ｂによって熱交換器７４と配管７６とが接続される状態を、第２の接続状態と記載する。第２の接続状態では、レギュレータ６２から供給されたエアーが、配管７６の一端から熱交換器７７−１に供給され、熱交換器７７−２内を通ったエアーが、配管７６の他端から流量制御器６１へ流れる。第１の接続状態では、レギュレータ６２から供給されたエアーが、配管７６の他端から熱交換器７７−２に供給され、熱交換器７７−１内を通ったエアーが、配管７６の一端から流量制御器６１へ流れる。
【００３４】
熱交換器７７−１は配管７６の一端側に設けられ、熱交換器７７−２は配管７６の他端側に設けられている。熱交換器７７−１および熱交換器７７−２は、配管７６内のエアーの流路において直列に接続されている。直列に接続されているとは、熱交換器７７−１内を流れたエアーが熱交換器７７−２内を流れ、熱交換器７７−２内を流れたエアーが熱交換器７７−１内を流れるように接続されていることである。そのため、第１の接続状態では、熱交換器７７−２内を通ったエアーは、その後熱交換器７７−１内を通る。一方、第２の接続状態では、熱交換器７７−１内を通ったエアーは、その後熱交換器７７−２を通る。熱交換器７７−１は、第１の熱交換器の一例であり、熱交換器７７−２は、第２の熱交換器の一例である。
【００３５】
熱交換器７７−１には、第１のバルブ７８−１を介して、図示しないチラーユニットから０℃以下の温度の冷媒が供給される。熱交換器７７−１を通った冷媒は、チラーユニットに戻される。熱交換器７７−１は、第１のバルブ７８−１を介して供給された冷媒によって、レギュレータ６２から供給されたエアーを冷却することにより、エアーから水分を凝縮させる。そして、熱交換器７７−１は、凝縮した水分とエアーとを分離することにより、ドライエアーを生成する。凝縮した水分は、配管７６およびドレイン管７９を介して排出される。
【００３６】
熱交換器７７−２には、第２のバルブ７８−２を介して、図示しないチラーユニットから０℃以下の温度の冷媒が供給され、熱交換器７７−２を通った冷媒は、チラーユニットに戻される。熱交換器７７−２は、第２のバルブ７８−２を介して供給された冷媒によって、レギュレータ６２から供給されたエアーを冷却することにより、エアーに含まれる水分を凝縮させる。そして、熱交換器７７−２は、凝縮した水分とエアーとを分離することにより、ドライエアーを生成する。凝縮した水分は、配管７６およびドレイン管７９を介して排出される。
【００３７】
本実施形態において、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２に供給される冷媒の温度は、−５０℃以下である。これにより、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２は、露点温度が−５０℃以下のドライエアーを生成することができる。第１のバルブ７８−１による熱交換器７７−１への冷媒の供給および供給停止、ならびに、第２のバルブ７８−２による熱交換器７７−２への冷媒の供給および供給停止は、制御装置１１によって制御される。
【００３８】
ドレイン管７９は、熱交換器７７−１と熱交換器７７−２の間の配管７６に接続されている。熱交換器７７−１および熱交換器７７−２は、ドレイン管７９よりも高い位置に配置されている。熱交換器７７−１および熱交換器７７−２によってエアーから除去された水分は、熱交換器７７−１と熱交換器７７−２との間の配管７６を流れてドレイン管７９から排出される。
【００３９】
［ドライエアーの生成方法］
図３は、本開示の第１の実施形態におけるドライエアーの生成方法の一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに例示された処理は、制御装置１１によって制御される。なお、以下では、各バルブの状態を、図４〜図７を参照しながら説明する。
【００４０】
まず、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第１の接続状態に設定する（Ｓ１００）。そして、制御装置１１は、第１のバルブ７８−１を開き、第２のバルブ７８−２を閉じる（Ｓ１０１）。第１のバルブ７８−１が開くことにより、熱交換器７７−１に冷媒が供給され、熱交換器７７−１が稼働を開始する。第２のバルブ７８−２は閉じられているため、熱交換器７７−２には冷媒は供給されず、熱交換器７７−２は停止している。そして、制御装置１１は、熱交換器７７−１による熱交換効率が安定するまで所定時間待機する（Ｓ１０２）。
【００４１】
この時の各バルブの状態は、例えば図４のようになる。第１のバルブ７８−１および第２のバルブ７８−２において、開いているバルブは白抜きで描かれており、閉じているバルブは黒塗りで描かれている。レギュレータ６２から供給されたエアーは、配管７１、熱交換器７４、切替バルブ７５の接続ブロック７５ａ、および熱交換器７７−２を介して、熱交換器７７−１に供給される。そして、熱交換器７７−１によってエアーが冷却されることにより、エアーに含まれる水分が除去されてドライエアーが生成される。生成されたドライエアーは、切替バルブ７５の接続ブロック７５ａを介して熱交換器７４に流れる。
【００４２】
熱交換器７４では、レギュレータ６２から流入した室温のエアーと熱交換器７７−１によって冷却されたドライエアーとの間で熱交換が行われる。これにより、レギュレータ６２から供給されたエアーが予冷され、熱交換器７７−１によってエアーを効率よく冷却することができる。熱交換器７４によってレギュレータ６２から供給されたエアーとの間で熱交換されたドライエアーは、配管７２を介して流量制御器６１に供給される。配管７２を流れるエアーの露点温度は、センサ７３によって測定される。
【００４３】
ここで、熱交換器７７−１の稼働が続くと、熱交換器７７−１内のエアーの流路にエアーから除去された水分が氷となって付着し、熱交換器７７−１の熱交換効率が徐々に低下する。これにより、配管７２内を流れるドライエアーの露点温度が徐々に上昇する。
【００４４】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、所定の閾値ＴTh以上になったか否かを判定することにより、熱交換器７７−１の熱交換効率が所定の効率以下となったか否かを判定する（Ｓ１０３）。閾値ＴThは、ドライエアーに求められる露点温度の許容値よりも低い温度である。例えば、ドライエアーに求められる露点温度の許容値が−４０℃である場合、閾値ＴThは、例えば−５０℃である。露点温度ＴDが閾値ＴTh未満である場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ１０３の処理を実行する。
【００４５】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh以上になった場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、即ち、熱交換器７７−１の熱交換効率が所定の効率以下となった場合、制御装置１１は、第２のバルブ７８−２を開くことにより、熱交換器７７−２を稼働させる（Ｓ１０４）。これにより、各バルブの状態は、例えば図５のようになる。図５の例では、第１のバルブ７８−１および第２のバルブ７８−２が両方とも開いており、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２が両方とも稼働している。熱交換器７７−２が稼働を開始することにより、配管７２を流れるドライエアーの露点温度が下がり始める。このように、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２の両方を所定時間稼働させることにより、熱交換器７７−２の熱交換効率が安定するまでの間に露点温度の高いドライエアーが流量制御器６１に供給されることを防止することができる。
【００４６】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh未満になったか否かを判定する（Ｓ１０５）。露点温度ＴDが閾値ＴTh以上である場合（Ｓ１０５：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ１０５の処理を実行する。
【００４７】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh未満になった場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第２の接続状態に設定する（Ｓ１０６）。そして、制御装置１１は、第１のバルブ７８−１を閉じることにより、熱交換器７７−１を停止する（Ｓ１０７）。これにより、ドライエアーは、熱交換器７７−２によって生成される。
【００４８】
この時の各バルブの状態は、例えば図６のようになる。切替バルブ７５が第２の接続状態に設定されることにより、レギュレータ６２から供給されたエアーが熱交換器７７−１内のエアーの流路に供給される。熱交換器７７−１は停止しているため、レギュレータ６２から供給された室温のエアーにより、熱交換器７７−１内のエアーの流路に付着した氷が融けて液体の水になる。熱交換器７７−１内のエアーの流路において液体となった水は、熱交換器７７−１と熱交換器７７−２との間の配管７６を介してドレイン管７９へ流れ、ドレイン管７９から排出される。これにより、熱交換器７７−１の熱交換効率が回復する。
【００４９】
また、切替バルブ７５が第２の接続状態に設定されているため、熱交換器７７−２によって水分が除去されたドライエアーは、熱交換器７７−２と切替バルブ７５との間の配管７６を介して切替バルブ７５へ流れる。そのため、熱交換器７７−１内のエアーの流路から流れ出た液体の水は、熱交換器７７−２によって生成されたドライエアーに触れることなく排出される。これにより、熱交換器７７−２によって生成されたドライエアーの露点温度を低く保つことができる。
【００５０】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh以上になったか否かを判定することにより、熱交換器７７−２の熱交換効率が所定の効率以下になったか否かを判定する（Ｓ１０８）。露点温度ＴDが閾値ＴTh未満である場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ１０８の処理を実行する。
【００５１】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh以上になった場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、即ち、熱交換器７７−２の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、制御装置１１は、第１のバルブ７８−１を再び開くことにより、熱交換器７７−１を再度稼働させる（Ｓ１０９）。これにより、各バルブの状態は、例えば図７のようになる。熱交換効率が回復した熱交換器７７−１の稼働を再開させることにより、配管７２を流れるドライエアーの露点温度が再び下がり始める。
【００５２】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh未満になったか否かを判定する（Ｓ１１０）。露点温度ＴDが閾値ＴTh以上である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ１１０の処理を実行する。
【００５３】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh未満になった場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第１の接続状態に設定する（Ｓ１１１）。そして、制御装置１１は、第２のバルブ７８−２を閉じることにより、熱交換器７７−２を停止する（Ｓ１１２）。これにより、ドライエアーは、熱交換器７７−１によって生成される。そして、再びステップＳ１０３に示された処理が実行される。
【００５４】
この時の各バルブの状態は、例えば図４のようになる。切替バルブ７５が第１の接続状態に設定されることにより、レギュレータ６２から供給されたエアーが熱交換器７７−２内のエアーの流路に供給される。熱交換器７７−２は停止しているため、レギュレータ６２から供給された室温のエアーにより、熱交換器７７−２内のエアーの流路に付着した氷が融けて液体の水になる。熱交換器７７−２内のエアーの流路において液体となった水は、熱交換器７７−１と熱交換器７７−２との間の配管７６を介してドレイン管７９へ流れ、ドレイン管７９から排出される。これにより、熱交換器７７−２の熱交換効率が回復する。
【００５５】
また、切替バルブ７５が第１の接続状態に設定されているため、熱交換器７７−１によって水分が除去されたドライエアーは、熱交換器７７−１と切替バルブ７５との間の配管７６を介して切替バルブ７５へ流れる。そのため、熱交換器７７−２内のエアーの流路から流れた液体の水は、熱交換器７７−１によって生成されたドライエアーに触れることなく排出される。これにより、熱交換器７７−１によって生成されたドライエアーの露点温度を低く保つことができる。
【００５６】
以上、第１の実施形態における基板処理システム１について説明した。本実施形態における基板処理システム１は、載置台ＰＤと、処理容器１２と、支持部材１４と、エアドライヤー７０と、流量制御器６１とを備える。載置台ＰＤは、ウエハＷを処理する基板処理装置１０に設けられ、室温より低温となる。処理容器１２および支持部材１４は、載置台ＰＤの少なくとも一部を囲み、空間を形成する。エアドライヤー７０は、ドライエアーを生成する。流量制御器６１は、処理容器１２および支持部材１４によって形成された空間内にエアドライヤー７０によって生成されたドライエアーを供給する。エアドライヤー７０は、熱交換器７７−１と、熱交換器７７−２と、切替バルブ７５と、制御装置１１とを備える。熱交換器７７−１および熱交換器７７−２は、エアーの流路内に設けられ、当該流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する。切替バルブ７５は、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２内を流れるエアーの向きを切り替える。制御装置１１は、熱交換器７７−１、熱交換器７７−２、および切替バルブ７５を制御する。熱交換器７７−１および熱交換器７７−２は、エアーの流路内において直列に接続されている。これにより、０℃以下の露点温度のドライエアーを連続的に生成することができ、部材の結露を防止することができる。
【００５７】
また、上記した実施形態において、制御装置１１は、熱交換器７７−１の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、熱交換器７７−２を稼働させてから所定時間が経過した後に、熱交換器７７−１を停止させる。また、制御装置１１は、熱交換器７７−２の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、熱交換器７７−１を稼働させてから所定時間が経過した後に、熱交換器７７−２を停止させる。これにより、稼働を開始した熱交換器の熱交換効率が安定するまでの間に露点温度の高いドライエアーが基板処理装置１０に供給されることを防止することができる。
【００５８】
また、上記した実施形態におけるエアドライヤー７０は、配管７１と配管７２とを備える。配管７１は、エアーの流入口に接続されている。配管７２は、エアーの流出口に接続されている。切替バルブ７５は、配管７１、配管７２、流路の一端、および流路の他端の間に設けられる。流路は、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２が設けられたエアーの流路である。熱交換器７７−１は、流路の一端側に設けられ、熱交換器７７−２は、流路の他端側に設けられる。制御装置１１は、熱交換器７７−１を稼働させ、熱交換器７７−２を停止させる場合、配管７１と流路の他端とを接続し、配管７２と流路の一端とを接続するように切替バルブ７５を制御する。また、制御装置１１は、熱交換器７７−１を停止させ、熱交換器７７−２を稼働させる場合、配管７１と流路の一端とを接続し、配管７２と流路の他端とを接続するように切替バルブ７５を制御する。これにより、一方の熱交換器によって水分が除去された後のドライエアーが他方の熱交換器内の流路を通過することを防ぐことができる。また、一方の熱交換器が稼働している場合に、停止中の他方の熱交換器内の流路に冷却前のエアーを流すことができる。これにより、他方の熱交換器内の流路に存在する氷を融かし、他方の熱交換器の熱交換効率を回復させることができる。
【００５９】
また、上記した実施形態におけるエアドライヤー７０は、配管７１を流れるエアーと配管７２を流れるエアーの間の熱交換を行う熱交換器７４をさらに備える。これにより、レギュレータ６２から流入したエアーが予冷され、熱交換器７７−１または熱交換器７７−２によってエアーを効率よく冷却することができる。
【００６０】
また、上記した実施形態におけるエアドライヤー７０は、配管７２内を流れるエアーの露点温度を測定するセンサ７３をさらに備える。制御装置１１は、熱交換器７７−１が稼働しており、熱交換器７７−２が停止している状態で、センサ７３によって測定された露点温度が所定温度以上になった場合に、熱交換器７７−１の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定する。また、制御装置１１は、熱交換器７７−１が停止しており、熱交換器７７−２が稼働している状態で、センサ７３によって測定された露点温度が所定温度以上になった場合に、熱交換器７７−２の熱交換効率が所定の効率以下になったと判定する。これにより、ドライエアーの露点温度を一定値以下に保つことができる。
【００６１】
また、上記した実施形態におけるエアドライヤー７０は、熱交換器７７−１と熱交換器７７−２との間の流路に接続され、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２によってエアーから除去された水分を排出するドレイン管７９をさらに備える。また、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２は、ドレイン管７９よりも高い位置に配置されている。これにより、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２によって除去された水分を効率よく排出することができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態のエアドライヤー７０では、２つの熱交換器７７−１および熱交換器７７−２を交互に稼働させることにより、ドライエアーが連続的に生成された。これに対し、本実施形態では、ドライエアーを生成する熱交換器を３つ以上設け、１つずつ順番に稼働させる。これにより、熱交換効率の低下にかかる時間よりも、熱交換効率の回復にかかる時間の方が長い場合であっても、ドライエアーを連続的に生成することができる。そのため、クリーンルーム内の露点温度が高いエアーを取り込んでドライエアーを連続的に生成することも可能となる。
【００６３】
［エアドライヤー７０の構成］
図８は、本開示の第２の実施形態におけるエアドライヤー７０の一例を示すブロック図である。本実施形態におけるエアドライヤー７０は、配管７１、配管７２、センサ７３、熱交換器７４、切替バルブ７５、配管７６、複数の熱交換器７７−１〜７７−ｎ、および複数のバルブ７８０−１〜７８０−ｎを有する。ｎは３以上の整数である。本実施形態において、ｎは偶数である。
【００６４】
なお、以下に説明する点を除き、図８において、図２と同じ符号が付された部材は、図２における部材と同一または同様の機能を有するため説明を省略する。また、複数の熱交換器７７−１〜７７−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合に熱交換器７７と記載し、複数のバルブ７８０−１〜７８０−ｎのそれぞれを区別することなく総称する場合にバルブ７８０と記載する。また、以下では、熱交換器７７−ｋをｋ番目の熱交換器７７と記載し、バルブ７８０−ｋをｋ番目のバルブ７８０と記載する。ｋは１以上ｎ以下の整数である。
【００６５】
本実施形態において、熱交換器７７およびバルブ７８０は、それぞれｎ個設けられている。ｋ番目の熱交換器７７には、ｋ番目のバルブ７８０を介して０℃以下の温度の冷媒が供給される。ｎ個の熱交換器７７は、配管７６内のエアーの流路において直列に接続されている。本実施形態において、奇数番目の熱交換器７７は、配管７６のうち、切替バルブ７５とドレイン管７９との間の配管７６ａに設けられており、偶数番目の熱交換器７７は、配管７６のうち、切替バルブ７５とドレイン管７９との間の配管７６ｂに設けられている。また、本実施形態において、配管７６ａに設けられた奇数番目の熱交換器７７を、ドレイン管７９に近い方から順に、熱交換器７７−１、熱交換器７７−３、・・・、および熱交換器７７−（ｎ−１）と記載する。また、本実施形態において、配管７６ｂに設けられた偶数番目の熱交換器７７を、ドレイン管７９に近い方から順に、熱交換器７７−２、熱交換器７７−４、・・・、および熱交換器７７−ｎと記載する。本実施形態では、奇数番目の熱交換器７７と、偶数番目の熱交換器７７とが交互に稼働する。
【００６６】
［ドライエアーの生成方法］
図９および図１０は、本開示の第２の実施形態におけるドライエアーの生成方法の一例を示すフローチャートである。図９および図１０のフローチャートに例示された処理は、制御装置１１によって制御される。なお、以下では、各バルブの状態を、図１１〜図１６を参照しながら説明する。図１１〜図１６には、ｎ＝４の場合のエアドライヤー７０が例示されている。
【００６７】
まず、制御装置１１は、変数ｋを１に初期化する（Ｓ２００）。そして、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第１の接続状態に設定する（Ｓ２０１）。そして、制御装置１１は、ｋ番目（即ち１番目）のバルブ７８０を開き、ｋ番目のバルブ７８０以外のバルブ７８０を閉じる（Ｓ２０２）。ｋ番目のバルブ７８０が開くことにより、ｋ番目の熱交換器７７に冷媒が供給され、ｋ番目の熱交換器７７が稼働を開始する。ｋ番目のバルブ７８０以外のバルブ７８０は閉じられているため、ｋ番目の熱交換器７７以外の熱交換器７７には冷媒は供給されず、これらの熱交換器７７は停止している。そして、制御装置１１は、ｋ番目の熱交換器７７による熱交換効率が安定するまで所定時間待機する（Ｓ２０３）。
【００６８】
この時の各バルブの状態は、例えば図１１のようになる。レギュレータ６２から供給されたエアーは、配管７１、熱交換器７４、切替バルブ７５の接続ブロック７５ａ、およびいくつかの他の熱交換器７７を介して、ｋ番目（図１１の例では１番目）の熱交換器７７に供給される。そして、ｋ番目の熱交換器７７によってエアーが冷却されることにより、エアーに含まれる水分が除去されてドライエアーが生成される。生成されたドライエアーは、切替バルブ７５の接続ブロック７５ａを介して熱交換器７４に流れる。
【００６９】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、所定の閾値ＴTh以上になったか否かを判定することにより、ｋ番目の熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下となったか否かを判定する（Ｓ２０４）。露点温度ＴDが閾値ＴTh未満である場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ２０４の処理を実行する。
【００７０】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh以上になった場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、即ち、ｋ番目の熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下となった場合、制御装置１１は、（ｋ＋１）番目のバルブ７８０を開く（Ｓ２０５）。これにより、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７が稼働を開始する。この時の各バルブの状態は、例えば図１２のようになる。図１２の例では、ｋ番目（図１２の例では１番目）および（ｋ＋１）番目（図１２の例では２番目）のバルブ７８０が両方とも開いており、ｋ番目および（ｋ＋１）番目の熱交換器７７が両方とも稼働している。（ｋ＋１）番目の熱交換器７７が稼働を開始することにより、配管７２を流れるドライエアーの露点温度が下がり始める。
【００７１】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh未満になったか否かを判定する（Ｓ２０６）。露点温度ＴDが閾値ＴTh以上である場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ２０６の処理を実行する。
【００７２】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh未満になった場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第２の接続状態に設定する（Ｓ２０７）。そして、制御装置１１は、ｋ番目のバルブ７８０を閉じることにより、ｋ番目の熱交換器７７を停止する（Ｓ２０８）。これにより、ドライエアーは、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７によって生成される。
【００７３】
この時の各バルブの状態は、例えば図１３のようになる。切替バルブ７５が第２の接続状態に設定されることにより、レギュレータ６２から供給されたエアーが、（ｋ＋１）番目（図１３の例では２番目）の熱交換器７７内のエアーの流路に供給される前に、ｋ番目（図１３の例では１番目）の熱交換器７７内のエアーの流路に供給される。ｋ番目の熱交換器７７は停止しているため、レギュレータ６２から供給された室温のエアーにより、ｋ番目の熱交換器７７内のエアーの流路に付着した氷が融けて液体の水になる。ｋ番目の熱交換器７７内のエアーの流路において液体となった水は、ｋ番目の熱交換器７７と（ｋ＋１）番目の熱交換器７７との間の配管７６ａを介してドレイン管７９へ流れ、ドレイン管７９から排出される。これにより、ｋ番目の熱交換器７７の熱交換効率が回復する。
【００７４】
また、切替バルブ７５が第２の接続状態に設定されているため、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７によって水分が除去されたドライエアーは、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７と切替バルブ７５との間の配管７６ｂを介して切替バルブ７５へ流れる。そのため、ｋ番目の熱交換器７７内のエアーの流路から流れた液体の水は、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーに触れることなく排出される。これにより、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーの露点温度を低く保つことができる。
【００７５】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh以上になったか否かを判定することにより、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下になったか否かを判定する（Ｓ２０９）。露点温度ＴDが閾値ＴTh未満である場合（Ｓ２０９：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ２０９の処理を実行する。
【００７６】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh以上になった場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、即ち、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、制御装置１１は、（ｋ＋１）の値とｎの値とが等しいか否かを判定する（図１０のＳ２１０）。（ｋ＋１）の値とｎの値とが異なる場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）、制御装置１１は、（ｋ＋２）番目のバルブ７８０を開くことにより、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７を稼働させる（Ｓ２１１）。これにより、各バルブの状態は、例えば図１４のようになる。図１４の例では、（ｋ＋１）番目（図１４の例では２番目）および（ｋ＋２）番目（図１４の例では３番目）のバルブ７８０が両方とも開いており、（ｋ＋１）番目および（ｋ＋２）番目の熱交換器７７が両方とも稼働している。（ｋ＋２）番目の熱交換器７７が稼働を開始することにより、配管７２を流れるドライエアーの露点温度が再び下がり始める。
【００７７】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh未満になったか否かを判定する（Ｓ２１２）。露点温度ＴDが閾値ＴTh以上である場合（Ｓ２１２：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ２１２の処理を実行する。
【００７８】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh未満になった場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第１の接続状態に設定する（Ｓ２１３）。そして、制御装置１１は、（ｋ＋１）番目のバルブ７８０を閉じることにより、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７を停止する（Ｓ２１４）。これにより、ドライエアーは、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７によって生成される。そして、制御装置１１は、変数ｋの値を２増加させ（Ｓ２１５）、再びステップＳ２０４の処理を実行する。
【００７９】
この時の各バルブの状態は、例えば図１５のようになる。切替バルブ７５が第１の接続状態に設定されることにより、レギュレータ６２から供給されたエアーが（ｋ＋１）番目（図１５の例では２番目）の熱交換器７７内のエアーの流路に供給される。（ｋ＋１）番目の熱交換器７７は停止しているため、レギュレータ６２から供給されたエアーにより、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７内のエアーの流路に付着した氷が融けて液体の水になる。（ｋ＋１）番目の熱交換器７７内のエアーの流路において液体となった水は、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７と（ｋ＋２）番目の熱交換器７７との間の配管７６ｂを介してドレイン管７９へ流れ、ドレイン管７９から排出される。これにより、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７の熱交換効率が回復する。
【００８０】
また、切替バルブ７５が第１の接続状態に設定されているため、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７によって水分が除去されたドライエアーは、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７と切替バルブ７５との間の配管７６ａを介して切替バルブ７５へ流れる。そのため、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７内のエアーの流路から流れた液体の水は、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーに触れることなく排出される。これにより、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーの露点温度を低く保つことができる。
【００８１】
ここで、例えば図１５において、ｋ番目（図１５の例では１番目）の熱交換器７７内のエアーの流路に付着した氷がまだ融けきっていない場合、ｋ番目の熱交換器７７とドレイン管７９との間の配管７６ａには、液体となった水が流れる。本実施形態では、配管７６ａに設けられた奇数番目の熱交換器７７は、ドレイン管７９に近い方から順に選択され、配管７６ｂに設けられた偶数番目の熱交換器７７も、ドレイン管７９に近い方から順に選択される。そのため、（ｋ＋３）番目の（図１５の例では３番目）の熱交換器７７によって生成されたドライエアーは、ｋ番目の熱交換器７７とドレイン管７９との間の配管７６ａを流れる水に触れることなく排出される。これにより、（ｋ＋２）番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーの露点温度を低く保つことができる。
【００８２】
（ｋ＋１）の値とｎの値とが等しい場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、１番目のバルブ７８０を開くことにより、１番目の熱交換器７７を稼働させる（Ｓ２１６）。これにより、各バルブの状態は、例えば図１６のようになる。図１６の例では、ｎ番目（図１６の例では４番目）および１番目のバルブ７８０が両方とも開いており、ｎ番目および１番目の熱交換器７７が両方とも稼働している。１番目の熱交換器７７が稼働を開始することにより、配管７２を流れるドライエアーの露点温度が再び下がり始める。
【００８３】
次に、制御装置１１は、センサ７３によって測定されたドライエアーの露点温度ＴDが、閾値ＴTh未満になったか否かを判定する（Ｓ２１７）。露点温度ＴDが閾値ＴTh以上である場合（Ｓ２１７：Ｎｏ）、制御装置１１は、再びステップＳ２１７の処理を実行する。
【００８４】
一方、露点温度ＴDが閾値ＴTh未満になった場合（Ｓ２１７：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、切替バルブ７５を制御して、切替バルブ７５を第１の接続状態に設定する（Ｓ２１８）。そして、制御装置１１は、ｎ番目のバルブ７８０を閉じることにより、ｎ番目の熱交換器７７を停止する（Ｓ２１９）。これにより、ドライエアーは、１番目の熱交換器７７によって生成される。そして、制御装置１１は、変数ｋの値に１を設定し（Ｓ２２０）、再びステップＳ２０４の処理を実行する。
【００８５】
この時の各バルブの状態は、例えば図１１のようになる。切替バルブ７５が第１の接続状態に設定されることにより、レギュレータ６２から供給されたエアーがｎ番目（図１１の例では４番目）の熱交換器７７内のエアーの流路に供給される。ｎ番目の熱交換器７７は停止しているため、レギュレータ６２から供給されたエアーにより、ｎ番目の熱交換器７７内のエアーの流路に付着した氷が融けて液体の水になる。ｎ番目の熱交換器７７内のエアーの流路において液体となった水は、ｎ番目の熱交換器７７と１番目の熱交換器７７との間の配管７６を介してドレイン管７９へ流れ、ドレイン管７９から排出される。これにより、ｎ番目の熱交換器７７の熱交換効率が回復する。
【００８６】
また、切替バルブ７５が第１の接続状態に設定されているため、１番目の熱交換器７７によって水分が除去されたドライエアーは、１番目の熱交換器７７と切替バルブ７５との間の配管７６ａを介して切替バルブ７５へ流れる。そのため、ｎ番目の熱交換器７７内のエアーの流路から流れた液体の水は、１番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーに触れることなく排出される。これにより、１番目の熱交換器７７によって生成されたドライエアーの露点温度を低く保つことができる。
【００８７】
以上、第２の実施形態における基板処理システム１について説明した。本実施形態におけるエアドライヤー７０は、ｎ個の熱交換器７７を備える。ｎ個の熱交換器７７は、第１の熱交換器および第２の熱交換器を含み、エアーの流路内に設けられ、流路内を流れるエアーを０℃以下に冷却することによりエアーに含まれる水分を除去する。ｎ個の熱交換器７７は、流路内において直列に接続されている。制御装置１１は、ｋ番目の熱交換器７７が稼働しており、ｋ番目の熱交換器７７を除く（ｎ−１）個の熱交換器７７が停止している状態で、ｋ番目の熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、ｋ番目の熱交換器７７を停止させて、（ｋ＋１）番目の熱交換器７７を稼働させる。また、制御装置１１は、ｎ番目の熱交換器７７が稼働しており、ｎ番目の熱交換器７７を除く（ｎ−１）個の熱交換器７７が停止している状態で、ｎ番目の熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下になった場合、ｎ番目の熱交換器７７を停止させて、１番目の熱交換器７７を稼働させる。これにより、それぞれの熱交換器７７において、熱交換効率の低下にかかる時間よりも、熱交換効率の回復にかかる時間の方が長い場合であっても、ドライエアーを連続的に生成することができる。
【００８８】
［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００８９】
例えば、上記した第１の実施形態および第２の実施形態では、配管７２内を流れるドライエアーの露点温度に基づいて、熱交換器７７の熱交換効率が所定の効率以下となったか否かが判定されたが、開示の技術はこれに限られない。熱交換器７７の熱交換効率が低下すると、配管７２を流れるドライエアーの温度が上昇する。そこで、例えば、センサ７３として温度センサを配管７２に設け、配管７２内を流れるドライエアーの温度が所定温度以上になったか否かに基づいて、熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下となったか否かが判定されてもよい。このようにしても、エアドライヤー７０によって生成されるドライエアーの露点温度を一定値以下に保つことができる。
【００９０】
また、エアーの流路に氷が付着すると、エアーの流路が狭くなり、エアーの流入口側の配管７１内の圧力が上昇する。そこで、例えば、配管７１に圧力センサを設け、配管７１内を流れるエアーの圧力が所定の圧力以上になったか否かに基づいて、熱交換器の熱交換効率が所定の効率以下となったか否かが判定されてもよい。このようにしても、エアドライヤー７０によって生成されるドライエアーの露点温度を一定値以下に保つことができる。
【００９１】
また、上記した第１の実施形態における熱交換器７７−１および熱交換器７７−２では、熱交換効率が低下した場合に冷媒の供給が停止され、レギュレータ６２から供給される室温のエアーによって、エアーの流路に付着した氷が融かされる。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、熱交換器７７−１および熱交換器７７−２には、それぞれヒータ等の加熱機構が設けられ、熱交換効率が低下した場合に、さらに加熱機構によりエアーの流路に付着した氷が融かされてもよい。これにより、氷の付着により低下した熱交換効率を迅速に回復させることができる。
【００９２】
また、上記した第２の実施形態におけるエアドライヤー７０では、ｎ個の熱交換器７７のうち、いずれか１個の熱交換器７７を順番に稼働させるが、ｎ個の熱交換器７７のうち、２個以上の熱交換器７７を順番に稼働させるようにしてもよい。
【００９３】
また、上記した第１の実施形態および第２の実施形態では、プラズマを用いてエッチングを行う基板処理装置１０において、室温よりも低温となる部材に供給されるドライエアーが生成されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、室温よりも低温となる部材であって、少なくとも一部が外気に触れる部材を有する成膜装置や改質装置等においても、開示の技術を適用することができる。
【００９４】
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
ＥＳＣ  静電チャック
ＥＲ  エッジリング
ＬＥ  下部電極
ＰＤ  載置台
Ｓ  処理空間
Ｗ  ウエハ
１  基板処理システム
１０  基板処理装置
１１  制御装置
１２  処理容器
１２ｅ  排気口
１２ｇ  開口
１４  支持部材
１８ａ  第１プレート
１８ｂ  第２プレート
２２  直流電源
２３  スイッチ
２４  流路
２６  配管
２８  配管
３０  上部電極
３２  絶縁性遮蔽部材
３４  電極板
３４ａ  ガス吐出口
３６  電極支持体
３６ａ  ガス拡散室
３６ｂ  ガス流通口
３６ｃ  ガス導入口
３８  配管
４０  ガス供給源
４２  バルブ
４４  流量制御器
４８  排気プレート
５０  排気装置
５２  排気管
５４  ゲートバルブ
５６  高周波電源
５７  整合器
５８  高周波電源
５９  整合器
６０  配管
６１  流量制御器
６２  レギュレータ
７０  エアドライヤー
７１  配管
７２  配管
７３  センサ
７４  熱交換器
７５  切替バルブ
７５ａ  接続ブロック
７５ｂ  接続ブロック
７６  配管
７７  熱交換器
７８−１  第１のバルブ
７８−２  第２のバルブ
７８０  バルブ
７９  ドレイン管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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