(57)【要約】【課題】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を提供すること。【解決手段】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１００は、気体状の冷却媒体が循環する循環ライン１１と、循環ライン１１に接続され、冷却対象に冷却媒体を供給する冷却ライン１７と、循環ライン１１に設けられ、冷却媒体を圧縮し循環させるコンプレッサ１２と、循環ライン１１に設けられ、冷却ライン１７に供給される冷却媒体を所定温度に冷却する冷却機構１４とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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を特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
【請求項３】
前記冷却対象は、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であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却システム。
【請求項４】
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することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項５】
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することを特徴とする請求項４に記載の冷却システム。
【請求項６】
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ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項７】
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ことを特徴とする請求項６に記載の冷却システム。
【請求項８】
前記冷却媒体は窒素ガスであることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の冷却システム。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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を特徴とする請求項９に記載の冷却方法。
【請求項１１】
前記冷却対象は、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であることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の冷却方法。
【請求項１２】
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ことを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の冷却方法。
【請求項１３】
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することを特徴とする請求項１２に記載の冷却方法。
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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を特徴とする請求項１４の基板処理装置。
【請求項１６】
前記冷却ラインに接続され、前記基板載置台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基板載置台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することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
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基板載置台のコンダクタンスに合わせる流量調節機構を具備することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
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ことを特徴とする請求項１４から請求項１７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１９】
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ことを特徴とする請求項１８に記載の基板処理装置。
【請求項２０】
前記冷却媒体は窒素ガスであることを特徴とする請求項１４から請求項１９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９０５１９号公報
【特許文献２】特開平１１−３１２７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る冷却システムを示す断面図である。
【図２】冷却システムで冷却される基板載置台を有する成膜処理部の一例を示す断面図である。
【図３】図１の冷却システムの変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【符号の説明】
【００４５】
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
【図１】
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【図２】
2014236060.tif 000004
【図３】
2014236060.tif 000005