(57)【要約】【課題】温度の異なる二つの熱交換媒体をステージに交互に供給する供給装置を提供する。【解決手段】供給装置は、一以上のバルブ装置を備える。一以上のバルブ装置の各々は、筒状のハウジング及び軸体を有する。ハウジングは、第１〜第２の入口、及び、第１〜第２の出口を提供する。第１〜第２の入口はそれぞれ第１〜第２の媒体温度調節器に接続されている。第１〜第２の出口はステージの対応のゾーンに接続されている。軸体は、ハウジング内に挿入されている。軸体には、第１の供給溝及び第２の供給溝が形成されている。軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第１の供給溝が第１の入口と第１の出口を接続し、軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第２の供給溝が第２の入口と第２の出口を接続する。【選択図】図１１
2018078158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するステージの一以上のゾーンに、第１の媒体温度調節器から出力される第１の熱交換媒体と、該第１の熱交換媒体の温度とは異なる温度を有し第２の媒体温度調節器から出力される第２の熱交換媒体と、を交互に供給する供給装置であって、
前記第１の熱交換媒体の出力用の前記第１の媒体温度調節器の供給ポートに接続された第１の供給ラインと、
前記第２の熱交換媒体の出力用の前記第２の媒体温度調節器の供給ポートに接続された第２の供給ラインと、
前記第１の供給ラインからの前記第１の熱交換媒体を前記一以上のゾーンにそれぞれ中継するための一以上の第３の供給ラインと、
前記第２の供給ラインからの前記第２の熱交換媒体を前記一以上のゾーンにそれぞれ中継するための一以上の第４の供給ラインと、
各々が、前記一以上のゾーンのうち一つの対応のゾーンに前記第１の熱交換媒体と前記第２の熱交換媒体を交互に供給するよう構成された一以上のバルブ装置と、
を備え、
前記一以上のバルブ装置の各々は、
第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び、第２の出口を提供する筒状のハウジングであり、該第１の入口は前記第１の供給ラインに接続され、該第２の入口は前記第２の供給ラインに接続され、該第１の出口は前記一つの対応のゾーンに前記第１の熱交換媒体を中継するための前記一以上の第３の供給ラインのうちの一つの第３の供給ラインに接続され、該第２の出口は前記一つの対応のゾーンに前記第２の熱交換媒体を中継するための前記一以上の第４の供給ラインのうちの一つの第４の供給ラインに接続されている、該筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に挿入された軸体であり、該軸体の中心軸線に対して周方向に延びる第１の供給溝及び第２の供給溝が形成されており、該軸体の前記中心軸線周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、該第１の供給溝が前記第１の入口と前記第１の出口を接続し、該軸体の前記中心軸線周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、該第２の供給溝が前記第２の入口と前記第２の出口を接続する、該軸体と、
前記軸体を前記中心軸線周りに回転させるための駆動装置と、
を有する、
供給装置。
【請求項２】
各々が、二つの入力ポートと、該二つの入力ポートに接続された一つの出力ポートを有する一以上の合流器と、
各々が前記一以上の合流器のうち一つの対応の合流器の前記出力ポートと前記一つの対応のゾーンとの間で熱交換媒体を中継する一以上の第５の供給ラインと、
を更に備え、
前記一以上の合流器の各々の前記二つの入力ポートは、前記一以上の第３の供給ラインのうち前記一つの対応のゾーンに前記第１の熱交換媒体を中継する一つの第３の供給ラインと前記一以上の第４の供給ラインのうち前記一つの対応のゾーンに前記第２の熱交換媒体を中継する一つの第４の供給ラインとにそれぞれ接続されており、
前記一以上の第３の供給ラインの流路長及び前記一以上の第４の供給ラインの流路長は、前記一以上の第５の供給ラインのそれぞれの流路長よりも長い、
請求項１に記載の供給装置。
【請求項３】
前記ハウジングと前記軸体との間に間隙が形成されており、
前記一以上のバルブ装置の各々は、前記ハウジング内の空間を封止するよう前記ハウジングと前記軸体との間との間に設けられた封止部材を更に有する、
請求項１又は２項に記載の供給装置。
【請求項４】
熱交換媒体を受ける前記第１の媒体温度調節器の戻りポートに接続された第１の戻りラインと、
熱交換媒体を受ける前記第２の媒体温度調節器の戻りポートに接続された第２の戻りラインと、
前記一以上のゾーンから戻される熱交換媒体を中継するための一以上の第３の戻りラインと、
を更に備え、
前記ハウジングは、第３の入口、第３の出口、及び、第４の出口を更に提供し、該第３の入口は前記一つの対応のゾーンから戻される熱交換媒体を中継するための前記一以上の第３の戻りラインのうちの一つの第３の戻りラインに接続され、前記第３の出口は前記第１の戻りラインに接続され、前記第４の出口は前記第２の戻りラインに接続されており、
前記軸体には、前記周方向に延びる第１の戻り溝及び第２の戻り溝が更に形成されており、該軸体の前記中心軸線周りの回転角度位置が前記第１の角度範囲にあるときに、該第１の戻り溝が前記第３の入口と前記第３の出口を接続し、該軸体の前記中心軸線周りの回転角度位置が前記第２の角度範囲にあるときに、該第２の戻り溝が前記第３の入口と前記第４の出口を接続する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の供給装置。
【請求項５】
前記中心軸線が延びる方向において、前記第１の供給溝と前記第２の供給溝の間に前記第１の戻り溝及び前記第２の戻り溝が形成されている、請求項４に記載の供給装置。
【請求項６】
前記軸体には、第３の戻り溝及び第４の戻り溝が更に形成されており、該軸体の前記中心軸線周りの回転角度位置が前記第２の角度範囲にあるときに、該第３の戻り溝が前記第１の入口と前記第３の出口を接続し、該軸体の前記中心軸線周りの回転角度位置が前記第１の角度範囲にあるときに、該第４の戻り溝が前記第２の入口と前記第４の出口を接続する、請求項４又は５に記載の供給装置。
【請求項７】
前記第３の戻り溝は、前記中心軸線が延びる方向において前記第１の供給溝と前記第１の戻り溝の間に形成されており、前記第４の戻り溝は、前記中心軸線が延びる方向において前記第２の供給溝と前記第２の戻り溝の間に形成されている、請求項６に記載の供給装置。
【請求項８】
該供給装置は、前記一以上のゾーンとしての前記ステージの複数のゾーンに前記第１の熱交換媒体と前記第２の熱交換媒体を交互に供給するよう構成されており、
前記一以上の第３の供給ラインは、前記第１の供給ラインからの前記第１の熱交換媒体を前記複数のゾーンにそれぞれ中継する複数の第３の供給ラインであり、
前記一以上の第４の供給ラインは、前記第２の供給ラインからの前記第２の熱交換媒体を前記複数のゾーンにそれぞれ中継する複数の第４の供給ラインであり、
前記一以上の第３の戻りラインは、前記複数のゾーンから戻される熱交換媒体を中継するための複数の第３の戻りラインであり、
前記一以上のバルブ装置は複数のバルブ装置である、
請求項４〜７の何れか一項に記載の供給装置。
【請求項９】
前記第１の供給ライン及び前記第１の戻りラインを提供する第１の部材と、
前記第２の供給ライン及び前記第２の戻りラインを提供する第２の部材と、
を更に備え、
前記第１の部材と前記第２の部材は互いに離間している、
請求項８に記載の供給装置。
【請求項１０】
前記第１の部材は、前記第１の供給ライン及び前記第１の戻りラインが第１の方向に延びるように該第１の方向に延在しており、
前記第２の部材は、前記第２の供給ライン及び前記第２の戻りラインが前記第１の方向に延びるように該第１の方向に延在しており、
前記第１の部材と前記第２の部材は、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って配列されており、
前記複数のバルブ装置は、該複数のバルブ装置の各々の前記軸体が前記第２の方向に延びるように、前記第１の部材及び前記第２の部材の上に配置されている、
請求項９に記載の供給装置。
【請求項１１】
前記第１の戻りラインと前記第２の戻りラインは、前記第１の供給ラインと前記第２の供給ラインとの間において延びている、請求項１０に記載の供給装置。
【請求項１２】
前記第１の入口と前記第１の供給ラインが前記第１の方向及び前記第２の方向に直交する第３の方向に沿って配列され、前記第３の出口と前記第１の戻りラインが前記第３の方向に沿って配列され、前記第２の入口と前記第２の供給ラインが前記第３の方向に沿って配列され、前記第４の出口と前記第２の戻りラインが前記第３の方向に沿って配列されている、請求項１０又は１１に記載の供給装置。
【請求項１３】
前記第１の部材及び前記第２の部材には、前記第３の方向に延びる複数の接続ラインであり、前記第１の入口と前記第１の供給ライン、前記第３の出口と前記第１の戻りライン、前記第２の入口と前記第２の供給ライン、及び、前記第４の出口と前記第２の戻りラインをそれぞれ接続する該複数の接続ラインが設けられている、請求項１２に記載の供給装置。
【請求項１４】
基板を処理するための基板処理装置であって、
チャンバ本体と、
基板を支持するためのステージであり、前記チャンバ本体内に設けられており、一以上のゾーンを有する、該ステージと、
請求項１〜７の何れか一項に記載の供給装置であり、前記第１の熱交換媒体と前記第２の熱交換媒体を交互に、前記一以上のゾーンに供給するよう構成された、該供給装置と、
を備える基板処理装置。
【請求項１５】
基板を処理するための基板処理装置であって、
チャンバ本体と、
基板を支持するためのステージであり、前記チャンバ本体内に設けられており、複数の以上のゾーンを有する、該ステージと、
請求項８〜１３の何れか一項に記載の供給装置であり、前記第１の熱交換媒体と前記第２の熱交換媒体を交互に、前記複数のゾーンに供給するよう構成された、該供給装置と、
を備える基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、供給装置及び基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスといった電子デバイスの製造においては基板処理装置が用いられている。基板処理装置は、一般的に、チャンバ本体、及び、ステージを備える。ステージは、その上に配置される基板を支持するよう構成されており、チャンバ本体内に設けられている。
【０００３】
基板処理装置を用いた基板処理では、チャンバ本体内に処理ガスが供給され、ステージ上に配置された基板が当該処理ガスにより処理される。基板処理においては、基板の温度を調整することが求められる。基板の温度の調整のために、基板処理装置は、ステージに熱交換媒体を供給するよう構成されることがある。このような基板処理装置については、下記の特許文献１及び特許文献２に記載されている。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に記載された基板処理装置では、第１の熱交換媒体と、当該第１の熱交換媒体の温度と異なる温度を有する第２の熱交換媒体とが交互にステージの複数のゾーンに供給される。この基板処理装置では、第１の熱交換媒体がステージに供給される時間と第２の熱交換媒体がステージに供給される時間長が調整されることによって、基板の温度が調整される。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２に記載された基板処理装置は、一つのゾーンのために二つの三方バルブと二つの開閉バルブ、即ち四つのバルブ装置を備えている。したがって、この基板処理装置におけるバルブ装置の個数は、一つのゾーン用のバルブ装置の個数（四つ）とゾーン数の積である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１２５９３号公報
【特許文献２】特開２０１６−８１１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互にステージに供給するためには多数のバルブ装置が必要である。したがって、バルブ装置の個数を少なくし、装置のサイズを小さくすることが求められる。また、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互にステージに供給するために、開閉バルブ及び三方バルブの高速な動作が行われる。したがって、バルブ装置の動作速度と耐久性を向上させることが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様においては、基板を支持するステージの一以上のゾーンに、第１の媒体温度調節器から出力される第１の熱交換媒体と、該第１の熱交換媒体の温度とは異なる温度を有し第２の媒体温度調節器から出力される第２の熱交換媒体と、を交互に供給する供給装置が提供される。供給装置は、第１の供給ライン、第２の供給ライン、一以上の第３の供給ライン、一以上の第４の供給ライン、及び、一以上のバルブ装置を備える。第１の供給ラインは、第１の熱交換媒体の出力用の第１の媒体温度調節器の供給ポートに接続されている。第２の供給ラインは、第２の熱交換媒体の出力用の第２の媒体温度調節器の供給ポートに接続されている。一以上の第３の供給ラインは、第１の供給ラインからの第１の熱交換媒体を一以上のゾーンにそれぞれ中継するよう構成されている。一以上の第４の供給ラインは、第２の供給ラインからの第２の熱交換媒体を一以上のゾーンにそれぞれ中継するよう構成されている。一以上のバルブ装置の各々は、一以上のゾーンのうち一つの対応のゾーンに第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互に供給するよう構成されている。一以上のバルブ装置の各々は、筒状のハウジング、軸体、及び、駆動装置を有している。ハウジングは、第１の入口、第２の入口、第１の出口、及び、第２の出口を提供する。第１の入口は第１の供給ラインに接続され、第２の入口は第２の供給ラインに接続され、第１の出口は一つの対応のゾーンに第１の熱交換媒体を中継するための一以上の第３の供給ラインのうちの一つの第３の供給ラインに接続され、第２の出口は一つの対応のゾーンに第２の熱交換媒体を中継するための一以上の第４の供給ラインのうちの一つの第４の供給ラインに接続されている。軸体は、ハウジング内に挿入されている。軸体には、当該軸体の中心軸線に対して周方向に延びる第１の供給溝及び第２の供給溝が形成されている。軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第１の供給溝が第１の入口と第１の出口を接続し、軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第２の供給溝が第２の入口と第２の出口を接続する。駆動装置は、軸体を中心軸線周りに回転させるよう構成されている。
【０００９】
一態様に係る供給装置では、一以上のバルブ装置の各々の軸体の中心軸線周りの角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第１の媒体温度調節器の供給ポートが、第１の供給ライン、第１の入口、第１の供給溝、第１の出口、及び、一つの対応の第３の供給ラインを介して、ステージの一つの対応のゾーンに接続される。一以上のバルブ装置の各々の軸体の中心軸線周りの角度位置が第２の角度範囲にあるときには、第２の媒体温度調節器の供給ポートが、第２の供給ライン、第２の入口、第２の供給溝、第２の出口、及び、一つの対応の第４の供給ラインを介して、一つの対応のゾーンに接続される。したがって、この供給装置では、少ない個数のバルブ装置により、ステージの一以上のゾーンのそれぞれに、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体が交互に供給される。故に、装置のサイズを小さくすることが可能である。また、この供給装置のバルブ装置では、軸体の回転により第１の入口と第１の出口の接続と遮断、及び、第２の入口と第２の出口の接続と遮断とが切り替えられる。したがって、この供給装置のバルブ装置は、高い耐久性を有し、高い動作速度で動作可能である。
【００１０】
一実施形態において、供給装置は、一以上の合流器、及び、一以上の第５の供給ラインを更に備える。一以上の合流器の各々は、二つの入力ポートと、当該二つの入力ポートに接続された一つの出力ポートを有する。一以上の第５の供給ラインの各々は、一以上の合流器のうち一つの対応の合流器の出力ポートと一つの対応のゾーンとの間で熱交換媒体を中継する。一以上の合流器の各々の二つの入力ポートは、一以上の第３の供給ラインのうち一つの対応のゾーンに第１の熱交換媒体を中継する一つの第３の供給ラインと一以上の第４の供給ラインのうち一つの対応のゾーンに第２の熱交換媒体を中継する一つの第４の供給ラインとにそれぞれ接続されている。一以上の第３の供給ラインの流路長及び一以上の第４の供給ラインの流路長は、一以上の第５の供給ラインのそれぞれの流路長よりも長い。この実施形態によれば、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を個別の供給ラインを用いてステージの近くまで供給することが可能である。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化、及び、第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００１１】
一実施形態では、ハウジングと軸体との間に間隙が形成されている。一以上のバルブ装置の各々は、ハウジング内の空間を封止するようハウジングと軸体との間との間に設けられた封止部材を更に有する。
【００１２】
一実施形態において、供給装置は、第１の戻りライン、第２の戻りライン、及び、一以上の第３の戻りラインを更に備える。第１の戻りラインは、熱交換媒体を受ける第１の媒体温度調節器の戻りポートに接続されている。第２の戻りラインは、熱交換媒体を受ける第２の媒体温度調節器の戻りポートに接続されている。一以上の第３の戻りラインは、一以上のゾーンから戻される熱交換媒体を中継する。ハウジングは、第３の入口、第３の出口、及び、第４の出口を更に提供する。第３の入口は、一つの対応のゾーンから戻される熱交換媒体を中継するための一以上の第３の戻りラインのうちの一つの第３の戻りラインに接続されている。第３の出口は第１の戻りラインに接続され、第４の出口は第２の戻りラインに接続されている。軸体には、周方向に延びる第１の戻り溝及び第２の戻り溝が更に形成されている。軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第１の戻り溝が第３の入口と第３の出口を接続する。軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第２の戻り溝が第３の入口と第４の出口を接続する。この実施形態によれば、第１の熱交換媒体の一つの対応のゾーンへの供給タイミングに合わせて、第１の媒体温度調節器に熱交換媒体が戻される。また、第２の熱交換媒体の一つの対応のゾーンへの供給タイミングに合わせて、第２の媒体温度調節器に熱交換媒体が戻される。
【００１３】
一実施形態では、軸体の中心軸線が延びる方向において、第１の供給溝と第２の供給溝の間に第１の戻り溝及び第２の戻り溝が形成されている。この実施形態では、第１の供給溝と第２の供給溝とが互いに大きく離される。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００１４】
一実施形態において、軸体には、第３の戻り溝及び第４の戻り溝が更に形成されている。軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第３の戻り溝が第１の入口と第３の出口を接続する。軸体の中心軸線周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第４の戻り溝が第２の入口と第４の出口を接続する。この実施形態によれば、バルブ装置から第２の熱交換媒体がステージに供給されているときには、当該バルブ装置から第１の熱交換媒体はステージに供給されずに第１の媒体温度調節器に戻される。また、バルブ装置から第１の熱交換媒体がステージに供給されているときには、当該バルブ装置から第２の熱交換媒体はステージに供給されず第２の媒体温度調節器に戻される。
【００１５】
一実施形態において、第３の戻り溝は、軸体の中心軸線が延びる方向において第１の供給溝と第１の戻り溝の間に形成されており、第４の戻り溝は、軸体の中心軸線が延びる方向において第２の供給溝と第２の戻り溝の間に形成されている。この実施形態によれば、第１の供給溝と第２の供給溝とが互いに更に大きく離される。
【００１６】
一実施形態において、供給装置は、一以上のゾーンとしてのステージの複数のゾーンに第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互に供給するよう構成されている。一以上の第３の供給ラインは、第１の供給ラインからの第１の熱交換媒体を複数のゾーンにそれぞれ中継する複数の第３の供給ラインである。一以上の第４の供給ラインは、第２の供給ラインからの第２の熱交換媒体を複数のゾーンにそれぞれ中継する複数の第４の供給ラインである。一以上の第３の戻りラインは、複数のゾーンから戻される熱交換媒体を中継するための複数の第３の戻りラインである。一以上のバルブ装置は複数のバルブ装置である。
【００１７】
一実施形態において、供給装置は、第１の部材及び第２の部材を更に備える。第１の部材は、第１の供給ライン及び第１の戻りラインを提供する部材である。第２の部材は、第２の供給ライン及び第２の戻りラインを提供する部材である。第１の部材及び第２の部材の各々はブロック状の部材であり得る。第１の部材と第２の部材は互いに離間している。この実施形態によれば、第１の部材と第２の部材との間での熱交換が抑制される。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００１８】
一実施形態において、第１の部材は、第１の供給ライン及び第１の戻りラインが第１の方向に延びるように第１の方向に延在している。第２の部材は、第２の供給ライン及び第２の戻りラインが第１の方向に延びるように第１の方向に延在している。第１の部材と第２の部材は、第１の方向に直交する第２の方向に沿って配列されている。複数のバルブ装置は、当該複数のバルブ装置の各々の軸体が第２の方向に延びるように、第１の部材及び第２の部材の上に配置されている。この実施形態によれば、第１の部材、第２の部材、及び、複数のバルブ装置を、コンパクトに配置することができる。
【００１９】
一実施形態において、第１の戻りラインと第２の戻りラインは、第１の供給ラインと第２の供給ラインとの間において延びている。この実施形態では、第１の供給ラインと第２の供給ラインが互いに大きく離される。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００２０】
一実施形態において、第１の入口と第１の供給ラインが第１の方向及び第２の方向に直交する第３の方向に沿って配列され、第３の出口と第１の戻りラインが第３の方向に沿って配列され、第２の入口と第２の供給ラインが第３の方向に沿って配列され、第４の出口と第２の戻りラインが第３の方向に沿って配列されている。
【００２１】
一実施形態では、第１の部材及び第２の部材には、複数の接続ラインが設けられている。複数の接続ラインは、第３の方向に延びており、第１の入口と第１の供給ライン、第３の出口と第１の戻りライン、第２の入口と第２の供給ライン、及び、第４の出口と第２の戻りラインをそれぞれ接続している。
【００２２】
別の態様においては、基板を処理するための基板処理装置が提供される。この基板処理装置は、チャンバ本体、ステージ、及び、上述した何れかの供給装置を備える。ステージは、基板を支持するよう構成されており、チャンバ本体内に設けられており、一以上のゾーンを有する。供給装置は、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互に、一以上のゾーンに供給するよう構成されている。
【００２３】
更に別の態様においては、基板を処理するための基板処理装置が提供される。この基板処理装置は、チャンバ本体、ステージ、及び、上述した何れかの供給装置を備える。ステージは、基板を支持するよう構成されており、チャンバ本体内に設けられており、複数のゾーンを有する。供給装置は、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互に、複数のゾーンに供給するよう構成されている。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、半導体処理装置のステージに第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体を交互に供給する供給装置のバルブ装置の個数を少なくすることが可能となり、装置のサイズを小さくすることが可能となる。また、供給装置のバルブ装置の動作速度と耐久性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す図である。
【図２】一実施形態に係るステージの分解斜視図である。
【図３】一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。
【図４】図４の（ａ）は、図３に示す熱交換器のセル部の平面図であり、図４の（ｂ）はセル部の斜視図であり、図４の（ｃ）はセル部の別の斜視図である。
【図５】一実施形態に係る熱交換器の平面図である。
【図６】一実施形態に係る熱交換器の内部における熱交換媒体の流れを模式的に示す断面図である。
【図７】一実施形態に係る流路部の斜視図である。
【図８】一実施形態に係る供給装置を、そのケースを破断して示す斜視図である。
【図９】図８に示す供給装置を、複数のバルブ装置を省略して示す平面図である。
【図１０】一実施形態に係るバルブ装置を、第３の供給ライン、第４の供給ライン、及び、第３の戻りラインと共に示す斜視図である。
【図１１】一実施形態に係るバルブ装置を含む供給装置の断面図である。
【図１２】一実施形態に係るバルブ装置の軸体の斜視図である。
【図１３】一実施形態に係るバルブ装置の軸体の表面を平面に展開して示す平面図である。
【図１４】一実施形態に係るバルブ装置の軸体の表面を平面に展開して示す別の平面図である。
【図１５】一実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。
【図１６】一実施形態の温度制御方法を示すフローチャートである。
【図１７】熱交換器及びプレートの別の例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して種々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附すこととする。
【００２７】
まず、一実施形態の基板処理装置について説明する。図１は、一実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す図である。図１では、一実施形態に係る基板処理装置が、部分的に破断された状態で示されている。図１に示す基板処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置である。基板処理装置１０は、チャンバ本体１１を備えている。チャンバ本体１１は、略円筒形状を有している。チャンバ本体１１は、その内部空間をチャンバ１１ｃとして提供している。チャンバ本体１１は、アルミニウムといった金属から形成されている。チャンバ本体１１のチャンバ１１ｃ側の表面には、耐プラズマ性の膜が形成されている。この膜は、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムから形成されている。チャンバ本体１１は接地されている。
【００２８】
チャンバ本体１１の底部上には、ステージＳＴが配置されている。ステージＳＴは、その上に載置された基板Ｗを支持するよう構成されている。また、ステージＳＴは、基板Ｗの温度を調整するよう構成されている。ステージＳＴは、プレート１２、ケース１４、熱交換器１６、流路部１８、及び、静電チャック２０を備えている。
【００２９】
プレート１２は、金属製の部材であり、略円盤形状を有している。プレート１２は、例えばアルミニウムから形成されている。なお、プレート１２は、導電性を有する他の材料から形成されていてもよい。プレート１２は上面１２ａ及び下面１２ｂを含んでいる。
【００３０】
ケース１４は、略円筒形状を有しており、その上端において開口している。ケース１４は、例えばステンレスといった金属から形成されている。ケース１４の上端面上には、プレート１２が設けられている。ケース１４内には、熱交換器１６及び流路部１８が収容されている。熱交換器１６は流路部１８上に設けられており、熱交換器１６上にはプレート１２が設けられている。なお、ステージＳＴのプレート１２、ケース１４、熱交換器１６、及び、流路部１８に関する詳細については、後述する。
【００３１】
プレート１２の上面１２ａ上には静電チャック２０が設けられている。静電チャック２０は、その上に載置された基板Ｗを保持するよう構成されている。静電チャック２０は、絶縁体から形成された本体部と、当該本体部内に内臓された電極２０ａと、を有している。電極２０ａには、スイッチを介して直流電源２１が接続されている。直流電源２１からの電圧が電極２０ａに印加されると、静電チャック２０は、静電力を発生する。静電チャック２０は、静電力によって基板Ｗを当該静電チャック２０に引きつけ、当該基板Ｗを保持する。
【００３２】
基板処理装置１０は、上部電極２２を更に備えている。上部電極２２は、チャンバ１１ｃ内の空間を介してステージＳＴの上方に設けられている。上部電極２２は、部材２４を介して、チャンバ本体１１の上部に支持されている。上部電極２２は、電極板２６及び支持体２８を含み得る。電極板２６は、チャンバ１１ｃに面している。電極板２６には、複数のガス吐出孔２６ａが形成されている。電極板２６は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。一実施形態では、電極板２６は、接地されている。なお、電極板２６が接地される場合には、部材２４は導電性を有し、同様に接地される。一方、後述するように上部電極２２に高周波電源が接続される場合には、部材２４として絶縁性を有する部材が用いられる。
【００３３】
支持体２８は、電極板２６を着脱自在に支持する部材である。支持体２８は、例えばアルミニウムといった導電性材料から形成され得る。支持体２８は、水冷構造を有し得る。支持体２８の内部には、ガス拡散室２８ａ及び複数の孔２８ｂが設けられている。複数の孔２８ｂは、ガス拡散室２８ａから下方に延びて、複数のガス吐出孔２６ａにそれぞれ接続している。また、支持体２８には、ポート２８ｃが形成されている。ポート２８ｃは、ガス拡散室２８ａに接続されている。ポート２８ｃには、ガス供給管３０が接続されている。
【００３４】
ガス供給管３０には、一以上のバルブ３２及び一以上の流量制御器３４を介して、一以上のガスソース３６が接続されている。なお、一以上の流量制御器３４の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。一以上のガスソース３６は、基板処理装置１０での基板処理に用いられる処理ガスのソースである。一以上のガスソース３６からの処理ガスは、ガス供給管３０、ガス拡散室２８ａ、複数の孔２８ｂ、及び、複数のガス吐出孔２６ａを介してチャンバ１１ｃに吐出される。
【００３５】
チャンバ本体１１の側壁には、基板Ｗをチャンバ１１ｃに搬入し、又は、基板Ｗをチャンバ１１ｃから搬出するための開口１１ｐが形成されている。この開口１１ｐは、ゲートバルブ１１ｇによって開閉可能となっている。また、チャンバ本体１１の側壁とステージＳＴとの間には、排気路が形成されている。排気路の途中には、バッフル板３８が設けられている。バッフル板３８には、その板厚方向に貫通する複数の孔が形成されている。
【００３６】
バッフル板３８の下方においてチャンバ本体１１の底部には、排気口１１ｅが設けられている。排気口１１ｅには、排気管４０を介して排気装置４２が接続されている。排気装置４２は、圧力制御器、及び、ターボ分子ポンプといった真空ポンプを有している。
【００３７】
基板処理装置１０は、高周波電源４４、整合器４５、高周波電源４６、及び、整合器４７を備えている。高周波電源４４は、プラズマ生成用の高周波を出力する電源である。高周波電源４４によって出力される高周波の周波数は、２７ＭＨｚ以上の周波数であり、例えば４０ＭＨｚである。高周波電源４４は、整合器４５を介してプレート１２に接続されている。高周波電源４４によって出力される高周波は、整合器４５を介してプレート１２に供給される。整合器４５は、高周波電源４４の負荷側のインピーダンスを高周波電源４４の出力インピーダンスに整合させるための整合回路を含んでいる。なお、高周波電源４４は、整合器４５を介して上部電極２２に接続されていてもよい。
【００３８】
高周波電源４６は、基板Ｗにイオンを引き込むための高周波を出力する電源である。高周波電源４６によって出力される高周波の周波数は、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数であり、例えば３ＭＨｚである。高周波電源４６は、整合器４７を介してプレート１２に接続されている。高周波電源４６によって出力される高周波は、整合器４７を介してプレート１２に供給される。整合器４７は、高周波電源４６の負荷側のインピーダンスを高周波電源４６の出力インピーダンスに整合させるための整合回路を含んでいる。
【００３９】
基板処理装置１０は、供給装置５０を更に備えている。供給装置５０は、ステージＳＴの一以上のゾーンに、第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体を交互に供給するための装置である。第１の熱交換媒体は、第１の媒体温度調節器５２から供給装置５０を介してステージＳＴに供給される。第１の媒体温度調節器５２には、ステージＳＴから供給装置５０を介して熱交換媒体が戻される。第１の媒体温度調節器５２は、出力する第１の熱交換媒体の温度を設定温度に調整するよう構成されている。第２の熱交換媒体は、第２の媒体温度調節器５４から供給装置５０を介してステージＳＴに供給される。第２の媒体温度調節器５４には、ステージＳＴから供給装置５０を介して熱交換媒体が戻される。第２の媒体温度調節器５４は、出力する第２の熱交換媒体の温度を別の設定温度に調整するよう構成されている。第１の熱交換媒体の温度と第２の熱交換媒体の温度は異なっている。
【００４０】
一実施形態において、基板処理装置１０は、制御装置Ｃｎｔを更に備えている。制御装置Ｃｎｔは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり得る。制御装置Ｃｎｔは、基板処理装置１０の各部、例えば電源系やガス供給系、駆動系等を制御する。また、制御装置Ｃｎｔは、供給装置５０の後述する一以上のバルブ装置の各々の駆動装置を制御するよう構成されている。この制御装置Ｃｎｔでは、入力装置を用いて、オペレータが基板処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、この制御装置Ｃｎｔでは、表示装置により、基板処理装置１０の稼働状況を可視化して表示すことができる。また、制御装置Ｃｎｔの記憶部には、基板処理装置１０で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラム、及び、処理レシピが記憶されている。
【００４１】
以下、ステージＳＴのプレート１２、ケース１４、熱交換器１６、及び、流路部１８の詳細について説明する。図２は、一実施形態に係るステージの分解斜視図である。ケース１４は、側壁１４ａ及び底壁１４ｂを有しており、収容空間１４ｓを画成している。側壁１４ａは、円筒形状を有している。底壁１４ｂは、略円盤形状を有しており、側壁１４ａの下端に連続している。上述したように、ケース１４の側壁１４ａの上端面１４ｃ上にはプレート１２が配置されている。上端面１４ｃとプレート１２との間には、これらの間を封止するために、Ｏリング５６が設けられている。プレート１２は、当該プレート１２と上端面１４ｃとの間にＯリング５６を挟持するよう、例えばねじによってケース１４に固定されている。
【００４２】
ケース１４には、複数の第１の開口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅ、及び、複数の第２の開口１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅが形成されている。以下の説明では、ケース１４の複数の第１の開口、又は、ケース１４の複数の第１の開口の各々を参照符号１４１を用いて参照することがある。また、ケース１４の複数の第２の開口、又は、ケース１４の複数の第２の開口の各々を参照符号１４２を用いて参照することがある。複数の第１の開口１４１及び複数の第２の開口１４２は、一実施形態では、底壁１４ｂに形成されている。一実施形態では、複数の第１の開口１４１及び複数の第２の開口１４２は、ケース１４の中心軸線に対して周方向に沿って、交互に形成されている。複数の第１の開口１４１及び複数の第２の開口１４２には、熱交換媒体をステージＳＴの外部からステージＳＴ内に導くための配管、及び、熱交換媒体をステージＳＴの内部からステージＳＴの外部に導くための配管が通される。なお、複数の第１の開口１４１及び複数の第２の開口１４２は、ケース１４の側壁１４ａに形成されていてもよい。
【００４３】
熱交換器１６及び流路部１８は、ケース１４の収容空間１４ｓ内に収容されている。以下、図３、図４、及び、図５を参照して、熱交換器１６について詳細に説明する。図３は、一実施形態に係る熱交換器の斜視図である。図４の（ａ）は、図３に示す熱交換器のセル部の平面図であり、図４の（ｂ）はセル部の斜視図であり、図４の（ｃ）はセル部の別の斜視図である。図５は、一実施形態に係る熱交換器の平面図である。
【００４４】
図３に示すように、熱交換器１６は、平面視において略円形の平面形状を有している。熱交換器１６は、複数の第１の管１６１、複数の第２の管１６２、及び、隔壁１６４を含んでいる。熱交換器１６は、複数のセル部１６ｃを提供している。複数のセル部１６ｃは、熱交換器１６の径方向及び周方向に沿って２次元的に配列されている。複数のセル部１６ｃの各々は、平面視において、熱交換器１６の中心から外側に向かうにつれてその幅が広くなる略矩形の平面形状を有し得る。複数のセル部１６ｃの各々は、平面視において略矩形の空間１６ｓを提供している。複数のセル部１６ｃによって提供される複数の空間１６ｓは、隔壁１６４によって画成されている。複数の空間１６ｓは、それらが互いに内包しないようにプレート１２の下方において２次元的に配列されている。なお、複数のセル部１６ｃは、平面視においてハニカム構造を形成するように設けられていてもよい。
【００４５】
図３及び図４に示すように、複数のセル部１６ｃの各々は、複数の第１の管１６１のうち一つ、及び、複数の第２の管１６２のうち一つを含んでいる。複数の第１の管１６１の各々は、第１の開口端１６１ａ及び第２の開口端１６１ｂを有している。複数の第１の管１６１は、互いに平行に延在している。複数の第１の管１６１の各々は、その第２の開口端１６１ｂから第１の開口端１６１ａまで、プレート１２の下面１２ｂに向けて延びている。複数の第１の管１６１の各々の第１の開口端１６１ａは、プレート１２の下面１２ｂに対面するように、配置されている。各セル部１６ｃにおいて、第１の管１６１は、空間１６ｓの中心線にその中心軸線が一致するように、延在している。各セル部１６ｃにおいて、隔壁１６４は、第１の管１６１の外周面の周りに空間１６ｓを提供するよう、当該第１の管１６１の外周面を囲んでいる。各セル部１６ｃにおいて、隔壁１６４は、第１の開口端１６１ａと第２の開口端１６１ｂとの間で第１の管１６１の外周面に接続して、第１の管１６１の周りで空間１６ｓの底部を閉じている。各セル部１６ｃにおいて、隔壁１６４は、空間１６ｓの底部と反対側で当該空間１６ｓを開口させている。また、各セル部１６ｃにおいて、第１の管１６１の第２の開口端１６１ｂは、空間１６ｓの外側に配置されている。複数の第１の管１６１の各々は、第１の媒体温度調節器５２又は第２の媒体温度調節器５４から供給される熱交換媒体をステージＳＴの内部において吐出するノズルとして機能する。
【００４６】
複数の第２の管１６２の各々は、第１の開口端１６２ａ及び第２の開口端１６２ｂを有している。各セル部１６ｃにおいて、第２の管１６２の第１の開口端１６２ａは、当該第２の管１６２の流路が空間１６ｓの底部に連通するよう、隔壁１６４に接続されている。各セル部１６ｃにおいて、第２の管１６２の第２の開口端１６２ｂは、空間１６ｓの外側に配置されている。各セル部１６ｃにおいて、第２の管１６２は、第１の管１６１から吐出されて空間１６ｓに戻された熱交換媒体を空間１６ｓの外部に排出するための管として機能する。
【００４７】
一実施形態では、熱交換器１６は、樹脂、セラミック、又は、金属を主成分として含む材料から形成され得る。熱交換器１６は、隣り合うセル部１６ｃの影響を抑制するために、低い熱伝導率を有する材料、例えば、セラミック又は樹脂から形成されていてもよい。熱交換器１６は、当該熱交換器１６の強度及び／又は熱伝導率を部分的に変更するために、部分的に異なる材料から形成されていてもよい。熱交換器１６は、例えば３Ｄプリンタを用いて形成され得る。
【００４８】
熱交換器１６は、複数のゾーンを有している。複数のゾーンの各々には、幾つかのセル部１６ｃが含まれている。これらの複数のゾーンの各々には、後述する供給装置の複数のバルブ装置のうち一つの対応のバルブ装置から熱交換媒体が供給される。即ち、ステージＳＴの複数のゾーンのそれぞれは、互いに異なる対応のバルブ装置から熱交換媒体が供給されるゾーンとして定義される。図５に示す例では、熱交換器１６は、五つのゾーンＺ１〜Ｚ５を含んでいる。これらの五つのゾーンＺ１〜Ｚ５は、熱交換器１６の中心軸線に対して同軸の複数の境界Ｂ１〜Ｂ５によって規定される。複数の境界Ｂ１〜Ｂ５は、平面視においては、熱交換器１６の中心軸線を共有する円である。ゾーンＺ１〜Ｚ４は、熱交換器１６の中心軸線に対して環状に延在する領域である。ゾーンＺ２はゾーンＺ１の内側に位置しており、ゾーンＺ３はゾーンＺ２に内側に位置しており、ゾーンＺ４はゾーンＺ１に位置している。ゾーンＺ５は、熱交換器１６の中心軸線に交差する領域であり、ゾーンＺ４の内側に位置している。
【００４９】
熱交換器１６には、三つの孔ＨＬが形成されている。三つの孔ＨＬは、熱交換器１６の厚さ方向に沿って、隔壁１６４を貫通している。一実施形態では、三つの孔ＨＬは、境界Ｂ３上で延びている。これらの孔ＨＬには、静電チャック２０上での基板の上下動のために利用されるリフトピンが挿入される。
【００５０】
次に、図６を参照して、熱交換器１６の内部における熱交換媒体の流れについて説明する。図６は、一実施形態に係る熱交換器の内部における熱交換媒体の流れを模式的に示す断面図である。第１の媒体温度調節器５２又は第２の媒体温度調節器５４から供給されて複数の第１の管１６１それぞれの第２の開口端１６１ｂに到達した熱交換媒体は、複数の第１の管１６１の流路を通り、複数の第１の管１６１それぞれの第１の開口端１６１ａからプレート１２の下面１２ｂに向けて吐出される。複数の第１の管１６１それぞれの第１の開口端１６１ａから吐出された熱交換媒体は、プレート１２との間で熱交換を行う。熱交換を行った熱交換媒体は、隔壁１６４に沿って移動し、複数の第２の管１６２それぞれの第２の開口端１６２ｂから空間１６ｓの外部に排出される。
【００５１】
次に、流路部１８について説明する。図７は、一実施形態に係る流路部の斜視図である。流路部１８は、熱交換器１６の下方に配置されている。流路部１８は、熱交換器１６に熱交換媒体を供給するための流路、及び、熱交換器１６からの熱交換媒体を第１の媒体温度調節器５２又は第２の媒体温度調節器５４に戻すための流路を提供する。
【００５２】
図７に示すように、流路部１８は、略円柱形のブロックである。流路部１８は、上面１８ａ及び下面１８ｂを有している。流路部１８には、当該流路部１８を貫通する複数の供給流路１８１ａ，１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ，１８１ｅ、及び、複数の戻り流路１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄ，１８２ｅが形成されている。なお、以下の説明では、流路部１８における複数の供給流路又はそれらの各々を、参照符号１８１を用いて参照することがある。また、流路部１８における複数の戻り流路又はそれらの各々を、参照符号１８２を用いて参照することがある。流路部１８には、その下面１８ｂから上面１８ａまで延びる複数の小径の空洞が形成されており、これらの空洞が複数の供給流路１８１及び複数の戻り流路１８２を構成している。なお、図７では、便宜上、複数の供給流路１８１及び複数の戻り流路１８２のうち一部が示されている。複数の供給流路１８１及び複数の戻り流路１８２は、複数の配管によって提供されていてもよい。
【００５３】
供給流路１８１ａは、複数の第１端部１８１ａ１及び一つの第２端部１８１ａ２を有している。供給流路１８１ａは、その途中で分岐されている。即ち、供給流路１８１ａは、第２端部１８１ａ２から延びる単一の流路と、当該単一の流路から分岐して複数の第１端部１８１ａ１に至る複数の分岐流路を含んでいる。複数の第１端部１８１ａ１は、上面１８ａに設けられており、第２端部１８１ａ２は、下面１８ｂに設けられている。複数の第１端部１８１ａ１はそれぞれ、ゾーンＺ１に含まれる複数の第１の管１６１の第２の開口端１６１ｂに接続している。第２端部１８１ａ２は、ケース１４の第１の開口１４１ａに対面している。なお、第２端部１８１ａ２は、流路部１８の側面に設けられていてもよい。
【００５４】
戻り流路１８２ａは、複数の第１端部１８２ａ１及び一つの第２端部１８２ａ２を有している。戻り流路１８２ａは、その途中で分岐されている。即ち、戻り流路１８２ａは、第２端部１８２ａ２から延びる単一の流路と、当該単一の流路から分岐して複数の第１端部１８２ａ１に至る複数の分岐流路を含んでいる。複数の第１端部１８２ａ１は、上面１８ａに設けられており、第２端部１８２ａ２は、下面１８ｂに設けられている。複数の第１端部１８２ａ１はそれぞれ、ゾーンＺ１に含まれる複数の第２の管１６２の第２の開口端１６２ｂに接続している。第２端部１８２ａ２は、ケース１４の第２の開口１４２ａに対面している。なお、第２端部１８２ａ２は、流路部１８の側面に設けられていてもよい。
【００５５】
供給流路１８１ａと同様に、供給流路１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ，１８１ｅはそれぞれ、複数の第１端部１８１ｂ１、複数の第１端部１８１ｃ１、複数の第１端部１８１ｄ１、複数の第１端部１８１ｅ１を有している。また、供給流路１８１ｂ，１８１ｃ，１８１ｄ，１８１ｅはそれぞれ、一つの第２端部１８１ｂ２、一つの第２端部１８１ｃ２、一つの第２端部１８１ｄ２、一つの第２端部１８１ｅ２を有している。複数の第１端部１８１ｂ１，１８１ｃ１，１８１ｄ１，１８１ｅ１は、上面１８ａに設けられている。第２端部１８１ｂ２，１８１ｃ２，１８１ｄ２，１８１ｅ２は、下面１８ｂに形成されている。複数の第１端部１８１ｂ１は、ゾーンＺ２に含まれる複数の第１の管１６１の第２の開口端１６１ｂに接続している。複数の第１端部１８１ｃ１は、ゾーンＺ３に含まれる複数の第１の管１６１の第２の開口端１６１ｂに接続している。複数の第１端部１８１ｄ１は、ゾーンＺ４に含まれる複数の第１の管１６１の第２の開口端１６１ｂに接続している。複数の第１端部１８１ｅ１は、ゾーンＺ５に含まれる複数の第１の管１６１の第２の開口端１６１ｂに接続している。第２端部１８１ｂ２，１８１ｃ２，１８１ｄ２，１８１ｅ２は、ケース１４の第１の開口１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅに対面している。なお、第２端部１８１ｂ２，１８１ｃ２，１８１ｄ２，１８１ｅ２は、流路部１８の側面に設けられていてもよい。
【００５６】
戻り流路１８２ａと同様に、戻り流路１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄ，１８２ｅはそれぞれ、複数の第１端部１８２ｂ１、複数の第１端部１８２ｃ１、複数の第１端部１８２ｄ１、複数の第１端部１８２ｅ１を有している。また、戻り流路１８２ｂ，１８２ｃ，１８２ｄ，１８２ｅはそれぞれ、一つの第２端部１８２ｂ２、一つの第２端部１８２ｃ２、一つの第２端部１８２ｄ２、一つの第２端部１８２ｅ２を有している。複数の第１端部１８２ｂ１，１８２ｃ１，１８２ｄ１，１８２ｅ１は、上面１８ａに設けられている。第２端部１８２ｂ２，１８２ｃ２，１８２ｄ２，１８２ｅ２は、下面１８ｂに設けられている。複数の第１端部１８２ｂ１は、ゾーンＺ２に含まれる複数の第２の管１６２の第２の開口端１６２ｂに接続している。複数の第１端部１８２ｃ１は、ゾーンＺ３に含まれる複数の第２の管１６２の第２の開口端１６２ｂに接続している。複数の第１端部１８２ｄ１は、ゾーンＺ４に含まれる複数の第２の管１６２の第２の開口端１６２ｂに接続している。複数の第１端部１８２ｅ１は、ゾーンＺ５に含まれる複数の第２の管１６２の第２の開口端１６２ｂに接続している。第２端部１８２ｂ２，１８２ｃ２，１８２ｄ２，１８２ｅ２はそれぞれ、ケース１４の第２の開口１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅに対面している。なお、第２端部１８２ｂ２，１８２ｃ２，１８２ｄ２，１８２ｅ２は、流路部１８の側面に設けられていてもよい。
【００５７】
一実施形態では、複数の供給流路１８１は互いに等しいコンダクタンスを有しており、複数の戻り流路１８２は互いに等しいコンダクタンスを有している。ここで、コンダクタンスとは、流体の流れやすさを示す指標であり、流路の径、長さ、及び、屈曲率によって定まる値である。例えば、複数の供給流路１８１及び複数の戻り流路１８２の各々の径及び屈曲率は、その流路の長さに応じて調整されている。なお、一実施形態では、流路部１８は、隣り合う流路間の影響を抑制するために低い熱伝導率を有する材料、例えばセラミック又は樹脂を主成分として含む材料から形成され得る。このような流路部１８は、例えば３Ｄプリンタを用いて形成され得る。
【００５８】
ステージＳＴでは、その複数のゾーンのそれぞれに、個別に熱交換媒体が供給され得る。したがって、ステージＳＴの複数のゾーンの温度を個別に制御することが可能である。ひいては、ステージＳＴの複数のゾーンに対応した基板Ｗの複数の領域の温度を、個別に制御することが可能である。
【００５９】
以下、供給装置５０について詳細に説明する。図８は、一実施形態に係る供給装置を、そのケースを破断して示す斜視図である。図９は、図８に示す供給装置を、複数のバルブ装置を省略して示す平面図である。供給装置５０は、ステージＳＴの複数のゾーンに、第１の媒体温度調節器５２から出力される第１の熱交換媒体と、第２の媒体温度調節器５４から出力される第２の熱交換媒体と、を交互に供給する装置である。供給装置５０は、一実施形態では、ステージＳＴの下方において、チャンバ本体１１に取り付けられている。なお、供給装置５０は、ステージＳＴの側方においてチャンバ本体１１に取り付けられていてもよい。
【００６０】
供給装置５０は、第１の供給ラインＰＬ１、第２の供給ラインＰＬ２、複数の第３の供給ラインＰＬ３、複数の第４の供給ラインＰＬ４、及び、複数のバルブ装置ＶＵを備えている。また、一実施形態では、供給装置５０は、ケース５８を備えている。ケース５８は、箱形状を有している。ケース５８の内部には、複数のバルブ装置ＶＵが収容されている。また、ケース５８の内部には、複数のバルブ装置ＶＵに加えて、後述する第１の部材７０、第２の部材７２、及び、複数の合流器７６が収容されている。
【００６１】
第１の供給ラインＰＬ１は、第１の媒体温度調節器５２から出力される第１の熱交換媒体を複数のバルブ装置ＶＵに供給するためのラインである。第１の供給ラインＰＬ１は、第１の媒体温度調節器５２の供給ポート５２ａ（図１参照）に接続されている。供給ポート５２ａは、第１の熱交換媒体の出力用のポートである。第２の供給ラインＰＬ２は、第２の媒体温度調節器５４から出力される第２の熱交換媒体を複数のバルブ装置ＶＵに供給するためのラインである。第２の供給ラインＰＬ２は、第２の媒体温度調節器５４の供給ポート５４ａ（図１参照）に接続されている。供給ポート５４ａは、第２の熱交換媒体の出力用のポートである。
【００６２】
複数の第３の供給ラインＰＬ３はそれぞれ、第１の供給ラインＰＬ１から複数のバルブ装置ＶＵを介して供給される第１の熱交換媒体を、ステージＳＴの複数のゾーンに中継するためのラインである。一実施形態では、複数の第３の供給ラインＰＬ３はそれぞれ、複数の配管によって提供されている。複数の第４の供給ラインＰＬ４はそれぞれ、第２の供給ラインＰＬ２から複数のバルブ装置ＶＵを介して供給される第２の熱交換媒体を、ステージＳＴの複数のゾーンに中継するためのラインである。一実施形態では、複数の第４の供給ラインＰＬ４はそれぞれ、複数の配管によって提供されている。
【００６３】
複数のバルブ装置ＶＵの各々は、ステージＳＴの複数のゾーンのうち一つの対応のゾーンに第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を交互に供給するように構成されている。なお、複数のバルブ装置ＶＵの詳細については後述する。
【００６４】
一実施形態において、供給装置５０は、第１の戻りラインＲＬ１、第２の戻りラインＲＬ２、及び、複数の第３の戻りラインＲＬ３を更に備えている。第１の戻りラインＲＬ１は、ステージＳＴから複数のバルブ装置ＶＵを介して戻される熱交換媒体を第１の媒体温度調節器５２に中継するためのラインである。第１の戻りラインＲＬ１は、第１の媒体温度調節器５２の戻りポート５２ｂ（図１参照）に接続されている。戻りポート５２ｂは、第１の媒体温度調節器５２がステージＳＴから戻される熱交換媒体を受けるためのポートである。
【００６５】
第２の戻りラインＲＬ２は、ステージＳＴから複数のバルブ装置ＶＵを介して戻される熱交換媒体を第２の媒体温度調節器５４に中継するためのラインである。第２の戻りラインＲＬ２は、第２の媒体温度調節器５４の戻りポート５４ｂ（図１参照）に接続されている。戻りポート５２ｂは、第２の媒体温度調節器５４がステージＳＴから戻される熱交換媒体を受けるためのポートである。
【００６６】
複数の第３の戻りラインＲＬ３は、ステージＳＴの複数のゾーンから戻される熱交換媒体を複数のバルブ装置ＶＵに中継するためのラインである。一実施形態では、複数の第３の戻りラインＲＬ３はそれぞれ、複数の配管によって提供されている。複数の第３の戻りラインＲＬ３はそれぞれ、ケース１４の複数の第２の開口１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ，１４２ｄ，１４２ｅに通されている。複数の第３の戻りラインＲＬ３はそれぞれ、流路部１８の第２端部１８２ａ２，１８２ｂ２，１８２ｃ２，１８２ｄ２，１８２ｅ２に接続されている。
【００６７】
以下、複数のバルブ装置ＶＵについて詳細に説明する。複数のバルブ装置ＶＵの各々は同一の構成を有するので、以下では、一つのバルブ装置ＶＵについて説明する。図１０は、一実施形態に係るバルブ装置を、第３の供給ライン、第４の供給ライン、及び、第３の戻りラインと共に示す斜視図である。図１１は、一実施形態に係るバルブ装置を含む供給装置の断面図である。図１２は、一実施形態に係るバルブ装置の軸体の斜視図である。図１３及び図１４は、一実施形態に係るバルブ装置の軸体の表面を平面に展開して示す平面図である。以下、図８及び図９と共に、図１０〜図１４を参照する。
【００６８】
バルブ装置ＶＵは、ハウジング６０、軸体６２、及び、駆動装置６４を有している。ハウジング６０は、筒形状を有している。ハウジング６０は、第１の供給ラインＰＬ１、第２の供給ラインＰＬ２、第１の戻りラインＲＬ１、及び、第２の戻りラインＲＬ２が延びる第１の方向（以下、「Ｙ方向」という）に直交する第２の方向（以下、「Ｘ方向」という）に延在している。なお、Ｘ方向は、軸体６２の中心軸線ＡＸが延びる方向でもある。
【００６９】
ハウジング６０は、その内部の空間を軸体６２が挿入される空間として提供している。ハウジング６０は、一実施形態では、本体６０ａ、部材６０ｂ、及び、部材６０ｃを含んでいる。本体６０ａは、両端において開口した筒形状を有している。部材６０ｂは、本体６０ａの一端に固定されており、本体６０ａの一端の開口を閉じている。本体６０ａと部材６０ｂとの間には、Ｏリング６６が設けられている。Ｏリング６６は、例えばシリコーンゴムから形成される。部材６０ｃは、筒状の部材であり、本体６０ａの他端に固定されている。部材６０ｃの孔は、本体６０ａの内部空間に連通している。
【００７０】
ハウジング６０は、第１の入口６０ｄ、第２の入口６０ｅ、第１の出口６０ｆ、及び、第２の出口６０ｇを提供している。一実施形態では、ハウジング６０は、第３の入口６０ｈ、第３の出口６０ｉ、及び、第４の出口６０ｊを提供している。第１の入口６０ｄ、第２の入口６０ｅ、第１の出口６０ｆ、第２の出口６０ｇ、第３の入口６０ｈ、第３の出口６０ｉ、及び、第４の出口６０ｊは、ハウジング６０の内部空間に連通するように、本体６０ａを貫通している。
【００７１】
第１の入口６０ｄ、第２の入口６０ｅ、第３の出口６０ｉ、及び、第４の出口６０ｊは、軸体６２の中心軸線ＡＸに平行に配列されている。即ち、第１の入口６０ｄ、第２の入口６０ｅ、第３の出口６０ｉ、及び、第４の出口６０ｊは、Ｘ方向に沿って配列されている。第３の出口６０ｉ及び第４の出口６０ｊは、Ｘ方向において、第１の入口６０ｄと第２の入口６０ｅの間に設けられている。
【００７２】
第１の出口６０ｆ、第２の出口６０ｇ、及び、第３の入口６０ｈは、第１の入口６０ｄ、第２の入口６０ｅ、第３の出口６０ｉ、及び、第４の出口６０ｊが形成された本体６０ａの部分とは反対側の部分に形成されており、Ｘ方向に沿って配列されている。第３の入口６０ｈは、Ｘ方向において、第１の出口６０ｆと第２の出口６０ｇの間に設けられている。
【００７３】
第１の入口６０ｄは、第１の供給ラインＰＬ１に接続されている。第２の入口６０ｅは、第２の供給ラインＰＬ２に接続されている。第１の出口６０ｆは、ステージＳＴの複数のゾーンのうち一つの対応のゾーンに第１の熱交換媒体を中継するための一つの第３の供給ラインＰＬ３に接続されている。第２の出口６０ｇは、当該一つの対応のゾーンに第２の熱交換媒体を中継するための一つの第４の供給ラインＰＬ４に接続されている。
【００７４】
第３の入口６０ｈは、一つの対応のゾーンから戻される熱交換媒体を中継するための一つの第３の戻りラインＲＬ３に接続されている。第３の出口６０ｉは、第１の戻りラインＲＬ１に接続されている。第４の出口６０ｊは、第２の戻りラインＲＬ２に接続されている。
【００７５】
軸体６２は、ハウジング６０内に挿入されている。この軸体６２とハウジング６０の内面との間には、僅かな間隙が形成されている。軸体６２とハウジング６０の内面との間の間隙の長さは、例えば数ミクロン〜数十ミクロンである。軸体６２の一端部とハウジング６０との間には、ベアリング６７が設けられている。軸体６２の他端部は、ハウジング６０の外側で駆動装置６４の駆動軸に結合されている。駆動装置６４は、例えばモータであり、軸体６２を中心軸線ＡＸの周りで回転させるための駆動力を発生する。軸体６２の他端部とハウジング６０との間には、ベアリング６８が設けられている。また、軸体６２の他端部とハウジング６０との間には、Ｏリング６９が設けられている。Ｏリング６９は、ハウジング６０内の空間を封止する封止部材として機能する。軸体６２は、その回転に伴い、Ｏリング６９と摩擦する。したがって、Ｏリング６９は、Ｏリング６６に比べて摩擦に対する耐久性が求められる。このため、Ｏリング６９は、例えばエチレンプロピレンゴムから形成される。
【００７６】
軸体６２には、第１の供給溝６２ａ及び第２の供給溝６２ｂが形成されている。一実施形態において、軸体６２には、第１の戻り溝６２ｃ及び第２の戻り溝６２ｄが形成されている。第１の供給溝６２ａ、第２の供給溝６２ｂ、第１の戻り溝６２ｃ、及び、第２の戻り溝６２ｄは、軸体６２の表面において周方向に延びるように形成されている。更なる実施形態では、軸体６２には、第３の戻り溝６２ｅ及び第４の戻り溝６２ｆが形成されている。
【００７７】
第１の供給溝６２ａは、図１３に示すように、軸体６２の中心軸線ＡＸ周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第１の入口６０ｄと第１の出口６０ｆに対面して、第１の入口６０ｄと第１の出口６０ｆを接続する。これにより、第１の媒体温度調節器５２の供給ポート５２ａが、第１の供給ラインＰＬ１、第１の入口６０ｄ、第１の供給溝６２ａ、第１の出口６０ｆ、第３の供給ラインＰＬ３を介して、ステージＳＴの一つの対応のゾーンに接続される。
【００７８】
第２の供給溝６２ｂは、図１４に示すように、軸体６２の中心軸線ＡＸ周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第２の入口６０ｅと第２の出口６０ｇに対面して、第２の入口６０ｅと第２の出口６０ｇを接続する。これにより、第２の媒体温度調節器５４の供給ポート５４ａが、第２の供給ラインＰＬ２、第２の入口６０ｅ、第２の供給溝６２ｂ、第２の出口６０ｇ、及び、第４の供給ラインＰＬ４を介して、ステージＳＴの一つの対応のゾーンに接続される。
【００７９】
したがって、供給装置５０では、少ない個数のバルブ装置ＶＵにより、ステージＳＴの複数のゾーンのそれぞれに、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体が交互に供給される。故に、装置のサイズを小さくすることが可能である。また、供給装置５０のバルブ装置ＶＵでは、軸体６２の回転により第１の入口６０ｄと第１の出口６０ｆの接続と遮断、及び、第２の入口６０ｅと第２の出口６０ｇの接続と遮断とが切り替えられる。したがって、この供給装置５０のバルブ装置ＶＵは、高い耐久性を有し、高い動作速度で動作可能である。
【００８０】
また、第１の戻り溝６２ｃは、図１３に示すように、軸体６２の中心軸線ＡＸ周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第３の入口６０ｈと第３の出口６０ｉに対面し、第３の入口６０ｈと第３の出口６０ｉを接続する。これにより、第１の媒体温度調節器５２の戻りポート５２ｂが、第３の戻りラインＲＬ３、第３の入口６０ｈ、第１の戻り溝６２ｃ、第３の出口６０ｉ、及び、第１の戻りラインＲＬ１を介して、ステージＳＴの一つの対応のゾーンに接続される。したがって、第１の熱交換媒体のステージＳＴの一つの対応のゾーンへの供給タイミングに合わせて、第１の媒体温度調節器５２に熱交換媒体が戻される。
【００８１】
第２の戻り溝６２ｄは、図１４に示すように、軸体６２の中心軸線ＡＸ周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第３の入口６０ｈと第４の出口６０ｊに対面し、第３の入口６０ｈと第４の出口６０ｊを接続する。これにより、第２の媒体温度調節器５４の戻りポート５４ｂが、第３の戻りラインＲＬ３、第３の入口６０ｈ、第２の戻り溝６２ｄ、第４の出口６０ｊ、及び、第２の戻りラインＲＬ２を介して、ステージＳＴの一つの対応のゾーンに接続される。したがって、第２の熱交換媒体のステージＳＴの一つの対応のゾーンへの供給タイミングに合わせて、第２の媒体温度調節器５４に熱交換媒体が戻される。
【００８２】
一実施形態では、図１２に示すように、第１の戻り溝６２ｃと第２の戻り溝６２ｄは、Ｘ方向において第１の供給溝６２ａと第２の供給溝６２ｂの間に形成されている。Ｘ方向において第１の供給溝６２ａと第２の供給溝６２ｂの間に第１の戻り溝６２ｃと第２の戻り溝６２ｄが介在する構成では、第１の供給溝６２ａと第２の供給溝６２ｂは互いに大きく離される。したがって、軸体６２を介した第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体の熱交換が抑制され、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００８３】
一実施形態において、軸体６２には、第３の戻り溝６２ｅ及び第４の戻り溝６２ｆが更に形成されている。第３の戻り溝６２ｅは、図１４に示すように、軸体６２の中心軸線ＡＸ周りの回転角度位置が第２の角度範囲にあるときに、第１の入口６０ｄと第３の出口６０ｉに対面し、第１の入口６０ｄと第３の出口６０ｉを接続する。これにより、第１の媒体温度調節器５２の供給ポート５２ａは、第１の供給ラインＰＬ１、第１の入口６０ｄ、第３の戻り溝６２ｅ、第３の出口６０ｉ、及び、第１の戻りラインＲＬ１を介して、第１の媒体温度調節器５２の戻りポート５２ｂに接続される。したがって、バルブ装置ＶＵから第２の熱交換媒体がステージＳＴに供給されているときには、第１の媒体温度調節器５２からバルブ装置ＶＵに供給された第１の熱交換媒体は、ステージＳＴに供給されずに当該バルブ装置ＶＵから第１の媒体温度調節器５２に戻される。
【００８４】
第４の戻り溝６２ｆは、図１３に示すように、軸体６２の中心軸線ＡＸ周りの回転角度位置が第１の角度範囲にあるときに、第２の入口６０ｅと第４の出口６０ｊに対面し、第２の入口６０ｅと第４の出口６０ｊを接続する。これにより、第２の媒体温度調節器５４の供給ポート５４ａは、第２の供給ラインＰＬ２、第２の入口６０ｅ、第４の戻り溝６２ｆ、第４の出口６０ｊ、及び、第２の戻りラインＲＬ２を介して、第２の媒体温度調節器５４の戻りポート５４ｂに接続される。したがって、バルブ装置ＶＵから第１の熱交換媒体がステージＳＴに供給されているときには、第２の媒体温度調節器５４からバルブ装置ＶＵに供給された第２の熱交換媒体は、ステージＳＴに供給されずに当該バルブ装置ＶＵから第２の媒体温度調節器５４に戻される。
【００８５】
一実施形態において、第３の戻り溝６２ｅは、Ｘ方向において第１の供給溝６２ａと第１の戻り溝６２ｃの間に形成されている。また、第４の戻り溝６２ｆは、Ｘ方向において、第２の供給溝６２ｂと第２の戻り溝６２ｄの間に形成されている。この構成では、Ｘ方向において第１の供給溝６２ａと第２の供給溝６２ｂの間に、第３の戻り溝６２ｅ、第１の戻り溝６２ｃ、第４の戻り溝６２ｆ、及び、第２の戻り溝６２ｄが介在する。したがって、第１の供給溝６２ａと第２の供給溝６２ｂは、互いに大きく離される。故に、軸体６２を介した第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体の熱交換が抑制され、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が更に抑制される。
【００８６】
一実施形態において、図９及び図１１に示すように、供給装置５０は、第１の部材７０及び第２の部材７２を更に備える。第１の部材７０は、第１の供給ラインＰＬ１及び第１の戻りラインＲＬ１を提供する部材である。第１の部材７０は、ブロック状の部材であり、略直方体形状を有しており、Ｙ方向に延在している。第１の部材７０内において、第１の供給ラインＰＬ１及び第１の戻りラインＲＬ１は、Ｙ方向に延びている。第２の部材７２は、第２の供給ラインＰＬ２及び第２の戻りラインＲＬ２を提供する部材である。第２の部材７２は、ブロック状の部材であり、略直方体形状を有しており、Ｙ方向に延在している。第２の部材７２内において、第２の供給ラインＰＬ２及び第２の戻りラインＲＬ２は、Ｙ方向に延びている。
【００８７】
第１の部材７０及び第２の部材７２は、Ｘ方向に沿って配列されている。第１の部材７０及び第２の部材７２は、それらの一端側においてマニホールド７４に固定されている。第１の部材７０及び第２の部材７２は、それらの他端側において固定部材７５に固定されている。マニホールド７４は、継手７４ａ〜７４ｄを有している。
【００８８】
継手７４ａは、配管を介して第１の媒体温度調節器５２の供給ポート５２ａに接続されている。第１の媒体温度調節器５２の供給ポート５２ａは、当該配管、継手７４ａ内の流路、及び、マニホールド７４内の流路を介して、第１の供給ラインＰＬ１に接続されている。継手７４ｂは、配管を介して第１の媒体温度調節器５２の戻りポート５２ｂに接続されている。第１の媒体温度調節器５２の戻りポート５２ｂは、当該配管、継手７４ｂ内の流路、及び、マニホールド７４内の流路を介して、第１の戻りラインＲＬ１に接続されている。継手７４ｃは、配管を介して第２の媒体温度調節器５４の供給ポート５４ａに接続されている。第２の媒体温度調節器５４の供給ポート５４ａは、当該配管、継手７４ｃ内の流路、及び、マニホールド７４内の流路を介して、第２の供給ラインＰＬ２に接続されている。継手７４ｄは、配管を介して第２の媒体温度調節器５４の戻りポート５４ｂに接続されている。第２の媒体温度調節器５４の戻りポート５４ｂは、当該配管、継手７４ｄ内の流路、及び、マニホールド７４内の流路を介して、第２の戻りラインＲＬ２に接続されている。
【００８９】
図９及び図１１に示すように、第１の部材７０及び第２の部材７２は、互いの間に間隙を形成するように離間している。この構成によれば、第１の部材７０と第２の部材７２との間での熱交換が抑制される。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００９０】
第１の部材７０及び第２の部材７２上には、複数のバルブ装置ＶＵが搭載されている。複数のバルブ装置ＶＵは、それらの軸体６２の中心軸線ＡＸがＸ方向に延びるように、第１の部材７０及び第２の部材７２上に設けられている。この構成によれば、第１の部材７０、第２の部材７２、及び、複数のバルブ装置ＶＵは、コンパクトに配置される。
【００９１】
一実施形態において、第１の戻りラインＲＬ１と第２の戻りラインＲＬ２は、Ｘ方向において第１の供給ラインＰＬ１と第２の供給ラインＰＬ２との間に設けられている。この構成によれば、第１の供給ラインＰＬ１と第２の供給ラインＰＬ２が互いに大きく離される。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化及び第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００９２】
一実施形態において、複数のバルブ装置ＶＵの第１の入口６０ｄと第１の供給ラインＰＬ１は、Ｚ方向に沿って配列されている。Ｚ方向は、Ｘ方向及びＹ方向に直交する第３の方向である。第３の出口６０ｉと第１の戻りラインＲＬ１は、Ｚ方向に沿って配列されている。また、第２の入口６０ｅと第２の供給ラインＰＬ２は、Ｚ方向に沿って配列されている。さらに、第４の出口６０ｊと第２の戻りラインＲＬ２は、Ｚ方向に沿って配列されている。
【００９３】
第１の部材７０及び第２の部材７２には、複数の接続ラインＣＬが設けられている。複数の接続ラインは、Ｚ方向に延びている。複数の接続ラインＣＬは、第１の入口６０ｄと第１の供給ラインＰＬ１、第３の出口６０ｉと第１の戻りラインＲＬ１、第２の入口６０ｅと第２の供給ラインＰＬ２、及び、第４の出口６０ｊと第２の戻りラインＲＬ２をそれぞれ接続している。
【００９４】
一実施形態では、図８及び図１０に示すように、供給装置５０は、複数の合流器７６及び複数の第５の供給ラインＰＬ５を更に備えている。複数の合流器７６の各々は、二つの入力ポート７６ａ，７６ｂ、及び、一つの出力ポート７６ｃを有している。各合流器７６において、入力ポート７６ａ，７６ｂは、出力ポート７６ｃに連通している。複数の合流器７６の各々の入力ポート７６ａ，７６ｂには、一つの対応のバルブ装置ＶＵに接続された第３の供給ラインＰＬ３、第４の供給ラインＰＬ４が接続されている。複数の合流器７６の出力ポート７６ｃには、複数の第５の供給ラインＰＬ５がそれぞれ接続されている。複数の第５の供給ラインＰＬ５は、一実施形態では、複数の配管によって構成されている。複数の第５の供給ラインＰＬ５はそれぞれ、ケース１４の第１の開口１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ，１４１ｄ，１４１ｅに通されている。複数の第５の供給ラインＰＬ５はそれぞれ、流路部１８の第２端部１８１ａ２，１８１ｂ２，１８１ｃ２，１８１ｄ２，１８１ｅ２に接続されている。
【００９５】
一実施形態では、第３の供給ラインＰＬ３の流路長及び第４の供給ラインＰＬ４の流路長は、第５の供給ラインＰＬ５の流路長よりも長い。この構成によれば、第１の熱交換媒体と第２の熱交換媒体を個別の供給ラインを用いてステージＳＴの近くまで供給することが可能である。したがって、第１の熱交換媒体の温度変化、及び、第２の熱交換媒体の温度変化が抑制される。
【００９６】
以下、複数のバルブ装置ＶＵの制御に関連する制御装置Ｃｎｔの構成を説明する。図１５は、一実施形態に係る制御装置の構成を示す図である。図１５に示すように、制御装置Ｃｎｔは、熱量取得部２０２、供給時間算出部２０４、及び、バルブ制御部２０６を有している。熱量取得部２０２は、ステージＳＴの各ゾーンの温度を目標温度に設定するために必要な熱量を取得する機能要素である。供給時間算出部２０４は、熱量取得部２０２によって取得された熱量に基づいて、ステージＳＴの各ゾーンに交互に供給される第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体それぞれの供給時間を算出する機能要素である。バルブ制御部２０６は、第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体がステージＳＴの各ゾーンに交互に供給されるように複数のバルブ装置ＶＵの駆動装置６４を制御する機能要素である。
【００９７】
図１６は、一実施形態の温度制御方法を示すフローチャートである。以下では、図１６を参照して、ステージＳＴの温度制御方法と共に、制御装置Ｃｎｔの制御について説明する。なお、以下に説明する温度制御方法は、ステージＳＴの各ゾーンに対して個別に行われる。以下の説明では、ステージＳＴの一つのゾーンの温度制御について説明する。
【００９８】
温度制御方法において、制御装置Ｃｎｔは、温度センサＴＳの測定値を利用する。温度センサＴＳは、第３の戻りラインＲＬ３を流れる熱交換媒体の温度を測定し、当該温度の測定値を出力する。
【００９９】
温度制御方法では、まず、ステップＳ１が実行される。ステップＳ１において、制御装置Ｃｎｔは、温度センサＴＳの測定値からステージＳＴのゾーンの温度を取得し、ステージＳＴのゾーンの温度と目標温度とを比較する。制御装置Ｃｎｔは、ステージＳＴのゾーンに供給された熱交換媒体の温度と温度センサＴＳの測定値との差から、ステージＳＴのゾーンで奪われた熱量を算出し、算出された当該熱量に基づいてステージＳＴのゾーンの温度を取得し得る。また、目標温度は、制御装置Ｃｎｔの記憶部に記憶されている制御レシピから取得される。
【０１００】
続くステップＳ２では、第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体のうち一方の熱交換媒体がステージＳＴのゾーンに連続的に供給されるように、バルブ制御部２０６が、対応のバルブ装置ＶＵの駆動装置６４を制御する。一方の熱交換媒体は、第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体のうち、ステージＳＴの温度を目標温度に近づけるために選択された熱交換媒体である。
【０１０１】
続くステップＳ３では、制御装置Ｃｎｔは、ステージＳＴのゾーンの温度と目標温度との差が所定の範囲内の差になったか否かを判定する。ステージＳＴのゾーンの温度と目標温度との差が所定の範囲内の差になっていなければ、ステージＳＴのゾーンの温度と目標温度との差が所定の範囲内の差異になるまで、ステップＳ２が継続し、且つ、ステップＳ３の判定が繰り返される。一方、ステップＳ３において、ステージＳＴのゾーンの温度と目標温度との差が所定の範囲内の差になっていると判定される場合には、続くステップＳ４が行われる。
【０１０２】
ステップＳ４では、第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体のうちステップＳ２で供給された熱交換媒体とは異なる他方の熱交換媒体がステージＳＴのゾーンに供給されるよう、バルブ制御部２０６が、対応のバルブ装置ＶＵの駆動装置６４を制御する。
【０１０３】
続く、ステップＳ５では、熱量取得部２０２が、ステージＳＴのゾーンの温度を目標温度に設定するために必要な熱量を取得する。一実施形態では、制御装置Ｃｎｔの記憶部には、ステージＳＴのゾーンの目標温度と、当該ゾーンの温度をこの目標温度に設定するために必要な熱量とが関連付けられたテーブルが予め記憶されている。熱量取得部２０２は、記憶部に記憶された当該テーブルを参照することでステージＳＴのゾーンの温度を目標温度に設定するために必要な熱量を取得する。
【０１０４】
続くステップＳ６では、供給時間算出部２０４が、熱量取得部２０２によって取得された必要な熱量に基づいて、ステージＳＴのゾーンに交互に供給される第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体それぞれの供給時間を算出する。具体的には、供給時間算出部２０４は、熱量取得部２０２によって取得された必要な熱量をステージＳＴのゾーンに与えるために、第１の熱交換媒体及び第２の熱交換媒体の交互の供給の１周期当りに当該ゾーンに供給すべき第１の熱交換媒体の量及び第２の熱交換媒体の量を算出する。熱量取得部２０２は、算出した第１の熱交換媒体の量及び第２の熱交換媒体の量から、１周期当りの第１の熱交換媒体の供給時間及び第２の熱交換媒体の供給時間を算出する。
【０１０５】
続くステップＳ７では、バルブ制御部２０６が、供給時間算出部２０４によって算出されたそれぞれの供給時間で、第１の熱交換媒体の量及び第２の熱交換媒体が交互にステージＳＴのゾーンに供給されるよう、対応のバルブ装置ＶＵの駆動装置６４を制御する。即ち、バルブ装置ＶＵの軸体６２の回転速度が制御される。これにより、ステージＳＴのゾーンの温度が目標温度に安定的に維持される。
【０１０６】
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。上述した実施形態の基板処理装置は容量結合型のプラズマ処理装置である。しかしながら、基板処理装置は、誘導結合型のプラズマ処理装置、マイクロ波といった表面波を用いるプラズマ処理装置のような、他のプラズマ源を用いるプラズマ処理装置であってもよい。また、基板処理装置は、プラズマ処理装置以外の基板処理装置であってもよい。
【０１０７】
また、上述した実施形態の基板処理装置では、ステージＳＴは五つのゾーンを有している。しかしながら、ステージＳＴのゾーンの個数は、一以上の任意の個数であり得る。なお、供給装置５０におけるバルブ装置ＶＵの個数、第３の供給ラインＰＬ３の個数、第４の供給ラインＰＬ４の個数、第５の供給ラインＰＬ５の個数、第３の戻りラインＲＬ３の個数等は、ステージＳＴのゾーンの個数に等しくなるように設定される。また、ステージＳＴが複数のゾーンを有する場合には、これら複数のゾーンは、ステージの中心軸線に対して同軸の複数の領域のうち一以上の領域を周方向に区画することによって規定される複数のゾーンを含んでいてもよい。
【０１０８】
また、図１７に示すように、プレート１２の下面１２ｂは、熱交換器１６によって提供される複数の空間１６ｓに連続する複数の凹部１２ｒを提供していてもよい。また、複数の第１の管１６１の第１の開口端１６１ａは、複数の凹部１２ｒ内にそれぞれ配置されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１０…基板処理装置、１１…チャンバ本体、Ｃｎｔ…制御装置、ＳＴ…ステージ、１２…プレート、１４…ケース、１６…熱交換器、１８…流路部、２０…静電チャック、５０…供給装置、ＰＬ１…第１の供給ライン、ＰＬ２…第２の供給ライン、ＰＬ３…第３の供給ライン、ＰＬ４…第４の供給ライン、ＰＬ５…第５の供給ライン、ＲＬ１…第１の戻りライン、ＲＬ２…第２の戻りライン、ＲＬ３…第３の戻りライン、ＶＵ…バルブ装置、６０…ハウジング、６２…軸体、６２ａ…第１の供給溝、６２ｂ…第２の供給溝、６２ｃ…第１の戻り溝、６２ｄ…第２の戻り溝、６２ｅ…第３の戻り溝、６２ｆ…第４の戻り溝、６４…駆動装置、７０…第１の部材、７２…第２の部材、７６…合流器、５２…第１の媒体温度調節器、５４…第２の媒体温度調節器。
【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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【図１７】
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