(57)【要約】【課題】着脱が可能なパーツの循環流路内の冷却媒体を速やかにパージする。【解決手段】プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００と、１次パージガス注入口１１０と、２次パージガス注入口１１２とを有する。循環流路１００は、着脱が可能なパーツに冷却媒体を循環させる。１次パージガス注入口１１０は、循環流路１００に１次パージのガスを導入する。２次パージガス注入口１１２は、循環流路１００の１次パージガス注入口１１０とパーツとの間に設けられ、１次パージのガスを導入後に、循環流路１００に２次パージのガスを導入する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着脱が可能なパーツに冷却媒体を循環させる循環流路と、
前記循環流路に第一のガスを導入する第一のガス導入部と、
前記循環流路の前記第一のガス導入部と前記パーツとの間に設けられ、前記第一のガスを導入後に、前記循環流路に第二のガスを導入する第二のガス導入部と、
を有することを特徴とする冷却循環システム。
【請求項２】
前記第二のガス導入部は、前記第一のガス導入部から第一のガスを導入した後に前記循環流路に残留する冷却媒体の液面より高い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の冷却循環システム。
【請求項３】
前記パーツは、複数設けられ、
前記循環流路は、複数に分岐して各パーツに形成され、
前記第二のガス導入部は、循環流路の分岐した分岐先にそれぞれ設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の冷却循環システム。
【請求項４】
前記冷却媒体は、ブラインである
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の冷却循環システム。
【請求項５】
前記第一のガスおよび前記第二のガスは、圧縮ガスである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の冷却循環システム。
【請求項６】
前記第二のガス導入部は、前記循環流路内に配置されたチューブの一端と連通し、チューブの他端が循環流路内の所定の位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１つに記載の冷却循環システム。
【請求項７】
前記所定の位置は、残留した冷却媒体の液面より高い位置である
ことを特徴とする請求項６に記載の冷却循環システム。
【請求項８】
冷却循環システムを有する基板処理装置であって、
前記冷却循環システムが、
着脱が可能なパーツに冷却媒体を循環させる循環流路と、
前記循環流路に第一のガスを導入する第一のガス導入部と、
前記循環流路の前記第一のガス導入部と前記パーツとの間に設けられ、前記第一のガスを導入後に、前記循環流路に第二のガスを導入する第二のガス導入部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
着脱が可能なパーツに冷却媒体を循環させる循環流路に対して第一のガス導入部から第一のガスを導入する第一の工程と、
前記第一の工程の後に、前記循環流路の前記第一のガス導入部と前記パーツとの間に設けられた第二のガス導入部から前記循環流路に対して第二のガスを導入する第二の工程と、
を有することを特徴とする冷却媒体循環流路のパージ方法。
【請求項１０】
前記第二のガス導入部は、前記第一のガス導入部から第一のガスを導入した後に前記循環流路に残留する冷却媒体の液面より高い位置に設けられている
ことを特徴とする請求項９に記載の冷却媒体循環流路のパージ方法。
【請求項１１】
前記パーツは、複数設けられ、
前記循環流路は、複数に分岐して各パーツに形成され、
前記第二のガス導入部は、循環流路の分岐した分岐先にそれぞれ設けられ、
前記第二の工程は、前記第二のガス導入部から個別に第二のガスを導入する
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の冷却媒体循環流路のパージ方法。
【請求項１２】
前記冷却媒体は、ブラインである
ことを特徴とする請求項９〜１１の何れか１つに記載の冷却媒体循環流路のパージ方法。
【請求項１３】
前記第一のガスおよび前記第二のガスは、圧縮ガスである
ことを特徴とする請求項９〜１２の何れか１つに記載の冷却媒体循環流路のパージ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の種々の側面及び実施形態は、基板処理装置、及び冷却媒体循環流路のパージ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と称する。）等の基板を真空とした処理容器に配置して、基板を加工する各種の処理を実施する基板処理装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板処理装置では、パーツの交換やメンテナンスのため、パーツを取り外す場合がある。この取り外されるパーツには、温調のために冷却媒体を循環させる流路が形成されている場合がある。基板処理装置では、このように流路が形成されたパーツを取り外してメンテナンスする場合、パーツ中の冷却媒体をパージする必要がある。そこで、基板処理装置では、冷却媒体を供給する供給元側からガスを流路に注入して、メンテナンス対象のパーツも含めて流路内の冷却媒体を回収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−４５８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、供給元側からガスを流路に注入する場合、冷却媒体をメンテナンスに十分なレベルにパージするには、時間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示する冷却循環システムは、１つの実施態様において、循環流路と、第一のガス導入部と、第二のガス導入部とを有する。循環流路は、着脱が可能なパーツに冷却媒体を循環させる。第一のガス導入部は、循環流路に第一のガスを導入する。第二のガス導入部は、循環流路の第一のガス導入部とパーツとの間に設けられ、第一のガスを導入後に、循環流路に第二のガスを導入する。
【発明の効果】
【０００７】
開示する基板処理装置の１つの態様によれば、着脱が可能なパーツの循環流路内の冷却媒体を速やかにパージできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略的な構成を示す概略断面図である。
【図２】図２は、冷却媒体を循環させる循環流路を概略的に示した図である。
【図３】図３は、従来のブラインのパージを説明する図である。
【図４】図４は、実施形態の循環流路の構成を概略的に示した図である。
【図５Ａ】図５Ａは、実施形態のブラインのパージを説明する図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、実施形態のブラインのパージを説明する図である。
【図６】図６は、パージに要する時間の一例を示す図である。
【図７】図７は、プラズマエッチング装置を簡略的に示した図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態の循環流路のガス注入口付近の構成を示した図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態の循環流路の構成を概略的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本願の開示する冷却循環システム、基板処理装置、及び冷却媒体循環流路のパージ方法の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を付すこととする。また、本実施形態により開示する発明が限定されるものではない。各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【００１０】
［装置構成］
実施形態に係る基板処理装置の構成について説明する。基板処理装置は、ウエハ等の基板に対して所定の基板処理を行う装置である。本実施形態では、基板処理装置を、基板としてウエハＷに対してプラズマエッチングを行うプラズマエッチング装置１０とした場合を例に説明する。図１は、実施形態に係るプラズマエッチング装置の概略的な構成を示す概略断面図である。図１に示すプラズマエッチング装置１０は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ：Capacitively  Coupled  Plasma）を用いたプラズマエッチング装置として構成される。プラズマエッチング装置１０は、気密に構成され、電気的に接地電位とされた処理容器２０を有している。この処理容器２０は、円筒状とされ、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等から構成されている。処理容器２０は、プラズマが生成される処理空間を画成する。処理容器２０内には、ウエハＷを水平に支持する載置台２１が収容されている。
【００１１】
載置台２１は、上下方向に底面を向けた略円柱状を呈しており、上側の底面が載置面２２とされている。載置台２１の載置面２２は、ウエハＷよりも大きいサイズとされている。載置台２１は、基台２３と、静電チャック２４とを含んでいる。
【００１２】
基台２３は、導電性の金属、例えばアルミニウム等で構成されている。基台２３は、下部電極として機能する。基台２３は、絶縁体の支持台２５に支持されており、支持台２５が処理容器２０の底部に設置されている。
【００１３】
静電チャック２４は、上面が平坦な円盤状とされ、当該上面がウエハＷの載置される載置面２２とされている。静電チャック２４は、平面視において載置台２１の中央に設けられている。静電チャック２４は、電極２４ａ及び絶縁体２４ｂを有している。電極２４ａは、絶縁体２４ｂの内部に設けられており、電極２４ａには直流電源４２が接続されている。静電チャック２４は、電極２４ａに直流電源４２から直流電圧が印加されることにより、クーロン力によってウエハＷを吸着するように構成されている。また、静電チャック２４は、絶縁体２４ｂの内部にヒータ２４ｃが設けられている。ヒータ２４ｃは、後述する給電機構を介して電力が供給され、ウエハＷの温度を制御する。
【００１４】
また、載置台２１の上方の外周には、例えば単結晶シリコンで形成されたフォーカスリング３０が設けられている。さらに、載置台２１及び支持台２５の周囲を囲むように、例えば石英等からなる円筒状の内壁部材３５が設けられている。
【００１５】
基台２３には、給電棒５０が接続されている。給電棒５０には、第１の整合器４１ａを介して第１のＲＦ電源４０ａが接続され、また、第２の整合器４１ｂを介して第２のＲＦ電源４０ｂが接続されている。第１のＲＦ電源４０ａは、プラズマ発生用の電源であり、この第１のＲＦ電源４０ａからは所定の周波数の高周波電力が載置台２１の基台２３に供給されるように構成されている。また、第２のＲＦ電源４０ｂは、イオン引き込み用（バイアス用）の電源であり、この第２のＲＦ電源４０ｂからは第１のＲＦ電源４０ａより低い所定周波数の高周波電力が載置台２１の基台２３に供給されるように構成されている。
【００１６】
基台２３の内部には、冷媒流路２３ａが形成されている。冷媒流路２３ａは、一方の端部に冷媒入口配管２３ｂが接続され、他方の端部に冷媒出口配管２３ｃが接続されている。プラズマエッチング装置１０は、冷媒流路２３ａの中に、例えば、ブライン等の冷却媒体をそれぞれ循環させることによって、載置台２１の温度を制御可能な構成とされている。また、プラズマエッチング装置１０は、温調を要するパーツに冷媒流路が形成され、冷媒流路の中に冷却媒体をそれぞれ循環させることによって、温調を要するパーツの温度を制御可能な構成とされている。温調を要するパーツに形成される冷媒流路の詳細は、後述する。ブラインは、例えば、塩化カルシウム水溶液や、塩化ナトリウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液、エチレングリコールなどが挙げられる。なお、プラズマエッチング装置１０は、ウエハＷとフォーカスリング３０がそれぞれ載置される領域に対応して、基台２３の内部に冷媒流路を別に設け、ウエハＷとフォーカスリング３０の温度を個別に制御可能な構成としてもよい。また、プラズマエッチング装置１０は、ウエハＷやフォーカスリング３０の裏面側に冷熱伝達用ガスを供給して温度を個別に制御可能な構成としてもよい。例えば、載置台２１等を貫通するように、ウエハＷの裏面にヘリウムガス等の冷熱伝達用ガス（バックサイドガス）を供給するためのガス供給管が設けられてもよい。ガス供給管は、ガス供給源に接続されている。これらの構成によって、載置台２１の上面に静電チャック２４によって吸着保持されたウエハＷを、所定の温度に制御する。
【００１７】
一方、載置台２１の上方には、載置台２１に平行に対面するように、上部電極としての機能を有するシャワーヘッド４６が設けられている。シャワーヘッド４６と載置台２１は、一対の電極（上部電極と下部電極）として機能する。
【００１８】
シャワーヘッド４６は、処理容器２０の天壁部分に設けられている。シャワーヘッド４６は、本体部４６ａと、電極板をなす上部天板４６ｂとを備えており、絶縁性部材４７を介して処理容器２０の上部に支持される。本体部４６ａは、導電性材料、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等からなり、その下部に上部天板４６ｂを着脱自在に支持できるように構成されている。シャワーヘッド４６は、温調構造を有し得る。シャワーヘッド４６の温調構造の詳細は、後述する。
【００１９】
本体部４６ａの内部には、ガス拡散室４６ｃが設けられ、このガス拡散室４６ｃの下部に位置するように、本体部４６ａの底部には、多数のガス通流孔４６ｄが形成されている。また、上部天板４６ｂには、当該上部天板４６ｂを厚さ方向に貫通するようにガス導入孔４６ｅが、上記したガス通流孔４６ｄと重なるように設けられている。このような構成により、ガス拡散室４６ｃに供給された処理ガスは、ガス通流孔４６ｄ及びガス導入孔４６ｅを介して処理容器２０内にシャワー状に分散されて供給される。
【００２０】
本体部４６ａには、ガス拡散室４６ｃへ処理ガスを導入するためのガス導入口４６ｇが形成されている。このガス導入口４６ｇには、ガス供給配管４５ａの一端が接続されている。このガス供給配管４５ａの他端には、処理ガスを供給する処理ガス供給源４５が接続される。ガス供給配管４５ａには、上流側から順にマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４５ｂ、及び開閉弁Ｖ２が設けられている。そして、処理ガス供給源４５からプラズマエッチングのための処理ガスが、ガス供給配管４５ａを介してガス拡散室４６ｃに供給され、このガス拡散室４６ｃから、ガス通流孔４６ｄ及びガス導入孔４６ｅを介して処理容器２０内にシャワー状に分散されて供給される。
【００２１】
上記した上部電極としてのシャワーヘッド４６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４８ａを介して可変直流電源４８ｂが電気的に接続されている。この可変直流電源４８ｂは、オン・オフスイッチ４８ｃにより給電のオン・オフが可能に構成されている。可変直流電源４８ｂの電流・電圧ならびにオン・オフスイッチ４８ｃのオン・オフは、後述する制御部９０によって制御される。なお、後述のように、第１のＲＦ電源４０ａ、第２のＲＦ電源４０ｂから高周波が載置台２１に印加されて処理空間にプラズマが発生する際には、必要に応じて制御部９０によりオン・オフスイッチ４８ｃがオンとされ、上部電極としてのシャワーヘッド４６に所定の直流電圧が印加される。
【００２２】
また、処理容器２０の側壁からシャワーヘッド４６の高さ位置よりも上方に延びるように円筒状のカバー６０が設けられている。カバー６０は、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等で構成され、処理容器２０の上部を保護しており、接地導体として機能する。このカバー６０は、その上部に着脱可能なトッププレート６１を有している。トッププレート６１は、温調構造を有し得る。トッププレート６１の温調構造の詳細は、後述する。
【００２３】
処理容器２０の底部には、排気口８１が形成されており、この排気口８１には、排気管８２を介して排気装置８３が接続されている。排気装置８３は、真空ポンプを有しており、この真空ポンプを作動させることにより処理容器２０内を所定の真空度まで減圧することができるように構成されている。
【００２４】
一方、処理容器２０内の側壁には、ウエハＷの搬入出に使用される第１ゲート８４が設けられている。この第１ゲート８４には、当該第１ゲート８４を開閉するゲートバルブＧが設けられている。第１ゲート８４は、ゲートバルブＧを介して真空搬送室に気密性を保ちつつ接続されており、真空雰囲気の状態のまま真空搬送室からウエハＷの搬入出が可能とされている。
【００２５】
処理容器２０の側部内側には、内壁面に沿ってデポシールド８６が設けられている。デポシールド８６は、処理容器２０にエッチング副生成物（デポ）が付着することを防止する。デポシールド８６は、着脱自在に構成されている。
【００２６】
上記構成のプラズマエッチング装置１０は、制御部９０によって、動作が統括的に制御される。制御部９０は、例えば、コンピュータであり、プラズマエッチング装置１０の各部を制御する。プラズマエッチング装置１０は、制御部９０によって、動作が統括的に制御される。この制御部９０には、ＣＰＵを備えプラズマエッチング装置１０の各部を制御するプロセスコントローラ９１と、ユーザインターフェース９２と、記憶部９３とが設けられている。
【００２７】
ユーザインターフェース９２は、工程管理者がプラズマエッチング装置１０を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボードや、プラズマエッチング装置１０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成されている。
【００２８】
記憶部９３には、プラズマエッチング装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ９１の制御にて実現するための制御プログラム（ソフトウェア）や処理条件データ等が記憶されたレシピが格納されている。そして、必要に応じて、ユーザインターフェース９２からの指示等にて任意のレシピを記憶部９３から呼び出してプロセスコントローラ９１に実行させることで、プロセスコントローラ９１の制御下で、プラズマエッチング装置１０での所望の処理が行われる。また、制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータで読取り可能なコンピュータ記憶媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用したり、又は、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで使用したりすることも可能である。
【００２９】
ところで、プラズマエッチング装置１０は、温調のために冷却媒体を循環させる循環流路が形成されている。図２は、冷却媒体を循環させる循環流路を概略的に示した図である。図２では、プラズマエッチング装置１０に、冷却媒体としてブラインを循環させる循環流路１００を１本の流路として概略的に示している。循環流路１００の両端は、チラー１０１に接続されている。チラー１０１は、ブラインを貯留するリーサーバータンク１０２が内蔵されている。リーサーバータンク１０２は、温度の調整が可能とされており、貯留するブラインの温度を所望の温度に調整可能とされている。チラー１０１は、リーサーバータンク１０２に貯留されたブラインを循環流路１００の一端に送り出し、循環流路１００の他端から流れ出すブラインをリーサーバータンク１０２に回収することでブラインを循環流路１００に循環させ、ブラインを介して循環流路１００が形成されたパーツの温度を制御する。一般的に、チラー１０１は、プラズマエッチング装置１０の下側に設置される。チラー１０１は、温調する温度ごとに複数設けてもよい。また、チラー１０１は、ブラインを複数の温度に制御可能である場合、温調する温度の異なるパーツに、温調する温度に対応した温度のブラインを循環させてもよい。
【００３０】
プラズマエッチング装置１０は、このように循環流路１００が形成されたパーツを取り外してメンテナンスする場合、パーツ中のブラインをパージする必要がある。
【００３１】
そこで、従来、プラズマエッチング装置１０では、ブラインを供給する供給元側からガスを流路に注入して、メンテナンス対象のパーツも含めて流路内のブラインを回収している。しかし、供給元側からガスを循環流路１００に注入する場合、パージ効率が悪いため、ブラインをメンテナンスに十分なレベルにパージするには、時間がかかる。
【００３２】
図３は、従来のブラインのパージを説明する図である。例えば、図３に示すように、循環流路１００のチラー１０１の近傍にガス注入口１０３を設けてパージ用のガスを注入する。しかし、このようにガス注入口１０３からガスを循環流路１００に注入する場合、ガスの勢いで飛散したブラインが循環流路１００の配管の壁についた後、配管の勾配によって流れ落ち、再び飛散することを繰り返し、パージ効率が悪くなる。このブラインが飛散しない程度までパージを続けなければパーツ内にブラインが残る。パーツ内にブラインが残った場合、パーツを取り外した際に、残ったブラインが落ちて汚染を発生させる場合がある。このため、メンテナンスに十分なレベルにパージするには、時間がかかる。
【００３３】
そこで、プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００に第一のガスを導入する第一のガス導入部と、第二のガス導入部とを設ける。図４は、実施形態の循環流路の構成を概略的に示した図である。プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００に、第一のガス導入部として１次パージガス注入口１１０と、第二のガス導入部として２次パージガス注入口１１２とを設けている。１次パージガス注入口１１０は、循環流路１００のチラー１０１の近傍に設けられている。２次パージガス注入口１１２は、循環流路１００の１次パージガス注入口１１０よりもプラズマエッチング装置１０側に設けられている。１次パージガス注入口１１０は、配管１１１を介してガス供給部１１５が接続されている。２次パージガス注入口１１２は、配管１１３を介して、ガス供給部１１５が接続されている。ガス供給部１１５は、制御部９０からの制御により、１次パージガス注入口１１０及び２次パージガス注入口１１２に個別にパージ用のガスを供給する。例えば、ガス供給部１１５は、パージ用のガスとして、圧縮ガスを１次パージガス注入口１１０及び２次パージガス注入口１１２に個別に供給する。
【００３４】
図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態のブラインのパージを説明する図である。制御部９０は、循環流路１００のブラインをパージする場合、ガス供給部１１５を制御して、１次パージガス注入口１１０からパージ用のガスを供給する。１次パージガス注入口１１０からガスを供給する１次パージの期間は、循環流路１００内のブラインをおおよそ回収できる期間とし、例えば、１次パージガス注入口１１０から供給したガスがチラー１０１に戻ってくる程度の期間とする。１次パージの期間は、時間として定めてもよい。また、１次パージの期間は、チラー１０１にセンサ等を設けて１次パージガス注入口１１０からガスが戻ったことをセンサで検出したことを目安にして終了するものとしてもよい。これにより、図５Ａに示すように、循環流路１００内のブラインは、おおよそ回収される。
【００３５】
そして、１次パージガス注入口１１０からガスを導入後に、制御部９０は、ガス供給部１１５を制御して、２次パージガス注入口１１２からパージ用のガスを供給する。ここで、２次パージガス注入口１１２は、１次パージガス注入口１１０からガスを供給する１次パージ後に、循環流路１００の残留するブラインの液面よりも高い位置に設けられている。すなわち、２次パージガス注入口１１２は、循環流路１００の１次パージガス注入口１１０と着脱可能なパーツの間であって、１次パージガス注入口１１０より高く、１次パージ後に、パージガスで満たされる領域に設ける。２次パージガス注入口１１２からガスを供給する２次パージの期間は、２次パージガス注入口１１２から先の循環流路１００内の飛散したブラインがメンテナンスに影響ないレベルにパージできる期間とする。２次パージの期間も、時間として定めてもよい。また、２次パージの期間も、チラー１０１にセンサ等を設けて、センサで検出されるブラインがメンテナンスに影響ないレベルに低下したことを目安にして終了するものとしてもよい。これにより、図５Ｂに示すように、循環流路１００内の２次パージガス注入口１１２から先のブラインがメンテナンスに影響ないレベルに低下する。
【００３６】
ここで、パージに要する時間の一例を説明する。プラズマエッチング装置１０に設けられた往復３０ｍのフレキシブルホースによる循環流路１００内のブラインのパージを行う。ブラインは、フロリナート（登録商標）フッ素系不活性液体とし、温度を２５℃とする。また、パージ用のガスは、Dry  Airの圧縮ガスとし、圧力を０．２ＭＰａとする。図６は、パージに要する時間の一例を示す図である。従来のパージでは、１次パージガス注入口１１０から３００秒間、パージ用のガスを供給している。実施形態のパージでは、１次パージガス注入口１１０から３０秒間の１次パージを行った後、２次パージガス注入口１１２から６０秒間の２次パージを行っている。従来のパージおよび実施形態のパージは、それぞれ残留するブラインの量が同程度となっている。一方、実施形態のパージは、従来のパージに比べて、全体としてパージに要する時間が９０秒となっており、従来のパージに比べて、パージに要する時間が７０％短縮されている。また、実施形態のパージは、２次パージの期間を延ばすことで、２次パージガス注入口１１２から先に残留するブラインの量をより少なくすることもできる。
【００３７】
次に、循環流路１００の具体的な一例を説明する。プラズマエッチング装置１０は、パーツの交換やメンテナンスのため、パーツを取り外す場合がある。この取り外されるパーツには、温調のためにブラインを循環させる循環流路１００が形成されている場合がある。例えば、プラズマエッチング装置１０では、トッププレート６１や、シャワーヘッド４６をパーツの交換やメンテナンスのために取り外す場合がある。また、トッププレート６１やシャワーヘッド４６には、温調のためにブラインを循環させる循環流路１００が形成される場合がある。図７は、プラズマエッチング装置を簡略的に示した図である。図７では、プラズマエッチング装置１０に関して、トッププレート６１およびシャワーヘッド４６の本体部４６ａにブラインを循環させる部分、および、ブラインをパージする部分の構成のみを簡略化して示している。
【００３８】
チラー１０１には、２つの配管１２０、１２１の一端が接続されている。配管１２０は、２つの配管１２０Ａ、１２０Ｂに分岐し、分岐した配管１２０Ａ、１２０Ｂがトッププレート６１および本体部４６ａにそれぞれ接続されている。また、配管１２１は、２つの配管１２１Ａ、１２１Ｂに分岐し、分岐した配管１２１Ａ、１２１Ｂがトッププレート６１および本体部４６ａにそれぞれ接続されている。トッププレート６１および本体部４６ａは、それぞれ内部に流路が形成されており、流路の一端がそれぞれ配管１２０Ａ、１２０Ｂに接続され、流路の他端がそれぞれ配管１２１Ａ、１２１Ｂに接続されている。チラー１０１は、配管１２０にブラインを供給する。配管１２０に供給されたブラインは、配管１２０Ａ、１２０Ｂを介してトッププレート６１およびシャワーヘッド４６の流路を供給され、配管１２１Ａ、１２１Ｂから配管１２１を流れてチラー１０１に戻る。
【００３９】
配管１２０には、１次パージガス注入口１１０が形成され、配管１３０が接続されている。配管１３０は、ガス供給部１１５に接続されている。また、配管１３０には、制御バルブ１４０が設けられている。また、配管１２０Ｂには、制御バルブ１４１が設けられている。また、配管１２０Ａ、１２０Ｂには、それぞれ２次パージガス注入口１１２Ａ、１１２Ｂが形成され、配管１４１Ａ、１４１Ｂが接続されている。配管１４１Ａ、１４１Ｂは、ガス供給部１１５に接続されている。また、配管１４１Ａ、１４１Ｂには、制御バルブ１４２、１４３が設けられている。制御バルブ１４０〜１４３は、制御部９０によりオープン、クローズの制御が可能とされている。
【００４０】
プラズマエッチング装置１０では、チラー１０１からブラインを循環させて温調を行う場合、制御部９０は、制御バルブ１４０、１４２、１４３をクローズに制御し、制御バルブ１４１をオープンに制御する。
【００４１】
一方、プラズマエッチング装置１０では、パーツの交換やメンテナンスのため、トッププレート６１や、シャワーヘッド４６を取り外す場合、トッププレート６１や、シャワーヘッド４６の本体部４６ａ内のブラインのパージを行う。例えば、制御部９０は、制御バルブ１４２、１４３をクローズに制御し、制御バルブ１４０、１４１をオープンに制御し、ガス供給部１１５を制御して１次パージガス注入口１１０からパージ用のガスを供給して１次パージを行う。次に、制御部９０は、制御バルブ１４２、１４３をオープンに制御し、制御バルブ１４０、１４１をクローズに制御して、ガス供給部１１５を制御して２次パージガス注入口１１２Ａ、１１２Ｂからパージ用のガスを供給して２次パージを行う。本体部４６ａは、ガス拡散室４６ｃなども設けられるため、ブラインが流れる流路を形成する領域が限られ、流路も比較的、細く形成される。このため、制御バルブ１４１は、配管１２０Ｂの２次パージガス注入口１１２Ｂの接続位置に対して本体部４６ａと逆側に制御バルブ１４１が設けられている。これにより、２次パージガス注入口１１２Ｂから供給されたガスが、制御バルブ１４１側へ抜けることなく本体部４６ａに供給されるため、本体部４６ａを効率よくパージできる。なお、制御部９０は、分岐した２つの配管１２０Ａ、１２０Ｂのパージを行う場合、ガスの量が多すぎて合流配管１２１で停滞しないように交互にパージ用のガスを供給してもよい。例えば、制御部９０は、制御バルブ１４２、１４３を１０秒おきに交互にオープンとクローズの状態に制御し、オープンとなっている側にパージ用のガスを供給してもよい。
【００４２】
プラズマエッチング装置１０は、このように１次パージ、２次パージを行うことにより、トッププレート６１や、シャワーヘッド４６の本体部４６ａ内の冷却媒体を速やかにパージできる。
【００４３】
このように、本実施形態に係るプラズマエッチング装置１０は、着脱が可能なパーツに冷却媒体を循環させる循環流路１００を有する。そして、プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００に１次パージのガスを導入する１次パージガス注入口１１０と、循環流路１００の１次パージガス注入口１１０とパーツとの間に設けられ、１次パージのガスを導入後に、循環流路１００に２次パージのガスを導入する２次パージガス注入口１１２とを有する。これにより、プラズマエッチング装置１０は、着脱が可能なパーツの循環流路１００内の冷却媒体を速やかにパージできる。プラズマエッチング装置１０は、冷却媒体を速やかにパージできることにより、パーツの交換やメンテナンスを速やかに開始できる。また、プラズマエッチング装置１０は、着脱が可能なパーツ内の冷却媒体を効率よくパージできるため、着脱が可能なパーツを外す際に冷却媒体が漏れて冷却媒体でプラズマエッチング装置１０を汚染することを抑制できる。
【００４４】
また、本実施形態に係るプラズマエッチング装置１０は、２次パージガス注入口１１２が、１次パージガス注入口１１０から１次パージのガスを導入した後に循環流路１００に残留した冷却媒体の液面より高い位置に設けられている。これにより、プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００内の２次パージガス注入口１１２よりも手前に残留する冷却媒体を飛散させることなく、２次パージガス注入口１１２より先に残留する冷却媒体を効率よくパージできる。
【００４５】
また、本実施形態に係るプラズマエッチング装置１０は、着脱が可能なパーツが、複数設けられている。また、プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００が、複数に分岐して各パーツに形成されている。そして、プラズマエッチング装置１０は、２次パージガス注入口１１２が、循環流路１００の分岐した分岐先にそれぞれ設けられている。これにより、プラズマエッチング装置１０は、各パーツに残留する冷却媒体を効率よくパージできる。
【００４６】
ところで、プラズマエッチング装置１０は、装置設置環境や装置内のパーツの配置などの制約などにより、２次パージガス注入口１１２までガスのライン這い回し作業が困難な場合がある。
【００４７】
そこで、プラズマエッチング装置１０は、次のように構成としてもよい。図８Ａは、実施形態の循環流路のガス注入口付近の構成を示した図である。図８Ｂは、実施形態の循環流路の構成を概略的に示した図である。プラズマエッチング装置１０は、循環流路１００のチラー１０１の近傍に、１次パージガス注入口１１０と２次パージガス注入口１１２とを設けている。１次パージガス注入口１１０には、１次パージの際にガスが供給される。２次パージガス注入口１１２には、２次パージの際にガスが供給される。循環流路１００内には、チューブ１１４が配置されている。チューブ１１４の一端は、２次パージガス注入口１１２に繋がっている。チューブ１１４の他端は、循環流路１００内の所定の位置に配置されている。例えば、チューブ１１４の他端は、１次パージ後に、残留するブラインの液面より高い位置となるように配置されている。なお、チューブ１１４の他端は、着脱が可能なパーツにより近い位置に配置してもよい。例えば、チューブ１１４の他端は、着脱が可能なパーツに対してブラインの残留を抑制したい部分の直前の位置に配置してもよい。
【００４８】
循環流路１００内のブラインのパージを行う場合、１次パージガス注入口１１０には、パージ用のガスが供給される。２次パージガス注入口１１２には、１次パージの後、２次パージの際にガスが供給される。２次パージガス注入口１１２に供給されたガスは、チューブ１１４の他端から循環流路１００内に供給される。チューブ１１４の他端は、循環流路１００内の残留するブラインの液面より高い位置となるように配置されているため、チューブ１１４の他端より手前側の残留するブラインを飛散させることなく、チューブ１１４の他端より先に着脱が可能なパーツ内に残留するブラインを効率よくパージできる。
【００４９】
このように循環流路１００内にチューブ１１４を配置することにより、装置設置環境や装置内のパーツの配置などの制約を受けることなく、循環流路１００内の所望の位置に２次パージ用のガスの導入部を配置できる。また、循環流路１００内にチューブ１１４を配置すればよいため、既存のプラズマエッチング装置１０に容易に適用できる。
【００５０】
また、ガス供給部１１５は、チラー１０１に含まれた構成としてもよい。また、パージは、チラー１０１に設けられた制御部からの制御により行われてもよい。
【００５１】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述したプラズマエッチング装置１０は、ＣＣＰタイプのプラズマエッチング装置１０であったが、任意のプラズマエッチング装置１０に採用され得る。例えば、プラズマエッチング装置１０は、Inductively  Coupled  Plasma（ＩＣＰ）、Radial  Line  Slot  Antenna、Electron  Cyclotron  Resonance  Plasma（ＥＣＲ）、Helicon  Wave  Plasma（ＨＷＰ）の何れのタイプでも適用できる。
【００５２】
また、上述した実施形態では、基板処理装置をプラズマエッチング装置１０とした場合を例に説明したが、チラー１０１を設置しているその他の半導体製造装置に適用してもよい。
【００５３】
また、上述した実施形態では、基板としてウエハＷに対してプラズマエッチングを行う場合を例に説明したが、ＦＰＤ（Flat  Panel  Display）など、基板としてガラス基板等に対して基板処理を行うその他の基板処理装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０  プラズマエッチング装置
４６  シャワーヘッド
４６ａ  本体部
６０  カバー
６１  トッププレート
９０  制御部
９１  プロセスコントローラ
９２  ユーザインターフェース
９３  記憶部
１００  循環流路
１０１  チラー
１０２  リーサーバータンク
１０３  ガス注入口
１１０  １次パージガス注入口
１１１  配管
１１２、１１２Ａ、１１２Ｂ  ２次パージガス注入口
１１３  配管
１１４  チューブ
１１５  ガス供給部
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ  配管
１２１、１２１Ａ、１２１Ｂ  配管
１３０  配管
１４０、１４１、１４２，１４３  制御バルブ
１４１Ａ、１４１Ｂ  配管
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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