(57)【要約】【課題】部材に形成された流路に流す流体の流量の制御範囲を拡大する。【解決手段】部材に形成された流路と、前記流路の一方に接続された第１の配管と、前記流路の他方に接続された第２の配管と、前記流路の反対側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐ第３の配管と、前記第３の配管よりも前記部材側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐバイパス管と、前記第１の配管に設けられた第１のバルブと、前記バイパス管に設けられたバイパスバルブと、前記第３の配管に設けられ、前記流路に流体を供給するポンプと、を有するシステムの、前記流路に流す流体の流量を制御する流量制御方法であって、前記第１のバルブを制御する第１バルブ制御工程と、前記バイパスバルブを制御するバイパスバルブ制御工程と、前記ポンプの動作周波数を制御するポンプ制御工程と、を有する、流量制御方法が提供される。【選択図】図２
2019185264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材に形成された流路と、
前記流路の一方に接続された第１の配管と、
前記流路の他方に接続された第２の配管と、
前記流路の反対側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐ第３の配管と、
前記第３の配管よりも前記部材側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐバイパス管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブと、
前記バイパス管に設けられたバイパスバルブと、
前記第３の配管に設けられ、前記流路に流体を供給するポンプと、を有するシステムの、前記流路に流す流体の流量を制御する流量制御方法であって、
前記第１のバルブを制御する第１バルブ制御工程と、
前記バイパスバルブを制御するバイパスバルブ制御工程と、
前記ポンプの動作周波数を制御するポンプ制御工程と、
を有する、流量制御方法。
【請求項２】
前記第１の配管は前記流路の上流側に接続される、
請求項１に記載の流量制御方法。
【請求項３】
前記第１バルブ制御工程において、前記第１のバルブを全開よりも小さい開度に制御し、
前記バイパスバルブ制御工程において、前記バイパスバルブを全閉よりも大きい開度に制御する、
請求項１又は２に記載の流量制御方法。
【請求項４】
前記ポンプ制御工程において、前記ポンプの動作周波数を下限値に制御し、
前記ポンプの動作周波数を下限値に制御したときの前記第１のバルブの開度と前記バイパスバルブの開度と前記流路に流れる流体の流量との相関関係を示すデータを記憶した相関テーブルを参照して、前記流体の流量に応じて前記第１バルブ制御工程及び前記バイパスバルブ制御工程において、前記第１のバルブの開度及び前記バイパスバルブの開度をそれぞれ制御する、
請求項３に記載の流量制御方法。
【請求項５】
前記第２の配管に設けられる第２のバルブを制御する第２バルブ制御工程をさらに有する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の流量制御方法。
【請求項６】
前記第２バルブ制御工程において、前記第２のバルブを全開よりも小さい開度に制御する、
請求項５に記載の流量制御方法。
【請求項７】
前記第１のバルブは、前記バイパス管よりも前記部材側に設けられる、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の流量制御方法。
【請求項８】
前記第２のバルブは、前記バイパス管よりも前記部材側に設けられる、
請求項５又は６に記載の流量制御方法。
【請求項９】
部材に形成された流路と、
前記流路の一方に接続された第１の配管と、
前記流路の他方に接続された第２の配管と、
前記流路の反対側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐ第３の配管と、
前記第３の配管よりも前記部材側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐバイパス管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブと、
前記バイパス管に設けられたバイパスバルブと、
前記第３の配管に設けられ、前記流路に流体を供給するポンプと、
温調ユニットと、を有するシステムの、前記部材の温度を制御する温度制御方法であって、
前記第１のバルブを制御する第１バルブ制御工程と、
前記バイパスバルブを制御するバイパスバルブ制御工程と、
前記ポンプの動作周波数を制御するポンプ制御工程と、
前記温調ユニットにおいて前記ポンプから出力する流体の温度を制御する流体温度制御工程と、
を有する温度制御方法。
【請求項１０】
前記第１の配管は、前記流路の上流側に接続される、
請求項９に記載の温度制御方法。
【請求項１１】
前記ポンプは、温調ユニットの内部又は外部に設けられ、
前記ポンプ制御工程において、前記温調ユニットに設けられたインバータが、前記ポンプの動作周波数を制御する、
請求項１０に記載の温度制御方法。
【請求項１２】
前記温調ユニットは、チラーユニットである、
請求項１０又は１１に記載の温度制御方法。
【請求項１３】
前記第１バルブ制御工程において、前記第１のバルブを全開よりも小さい開度に制御し、
前記バイパスバルブ制御工程において、前記バイパスバルブを全閉よりも大きい開度に制御する、
請求項１２に記載の温度制御方法。
【請求項１４】
前記ポンプ制御工程において、前記ポンプの動作周波数を下限値に制御し、
前記ポンプの動作周波数を下限値に制御したときの前記第１のバルブの開度と前記バイパスバルブの開度と前記流路に流れる流体の流量との相関関係を示すデータを記憶した相関テーブルと、前記部材の流路に流れる流体の流量と前記部材の温度とを関連付けて記憶した相関テーブルとを参照して、前記流体の流量に応じて前記第１バルブ制御工程及び前記バイパスバルブ制御工程において、前記第１のバルブの開度及び前記バイパスバルブの開度をそれぞれ制御する、
請求項１３に記載の温度制御方法。
【請求項１５】
前記第２の配管に設けられる第２のバルブを制御する第２バルブ制御工程をさらに有する、
請求項９〜１４のいずれか一項に記載の温度制御方法。
【請求項１６】
前記第２バルブ制御工程において、前記第２のバルブを全開よりも小さい開度に制御する、
請求項１５に記載の温度制御方法。
【請求項１７】
前記第１のバルブは、前記バイパス管よりも前記部材側に設けられる、
請求項９〜１６のいずれか一項に記載の温度制御方法。
【請求項１８】
処理容器に設けられた部材に形成された流路と、
前記流路の一方に接続された第１の配管と、
前記流路の他方に接続された第２の配管と、
前記流路の反対側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐ第３の配管と、
前記第３の配管よりも前記部材側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐバイパス管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブと、
前記バイパス管に設けられたバイパスバルブと、
前記第３の配管に設けられ、前記流路に流体を供給するポンプと、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第１のバルブと、
前記バイパスバルブと、
前記ポンプの動作周波数とを制御する、
処理装置。
【請求項１９】
前記第２の配管に設けられる第２のバルブを制御する第２バルブ制御工程をさらに有する、
請求項１８に記載の処理装置。
【請求項２０】
処理容器に設けられた部材に形成された流路と、
前記流路の一方に接続された第１の配管と、
前記流路の他方に接続された第２の配管と、
前記流路の反対側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐ第３の配管と、
前記第３の配管よりも前記部材側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐバイパス管と、
前記第１の配管に設けられた第１のバルブと、
前記バイパス管に設けられたバイパスバルブと、
前記第３の配管に設けられ、前記流路に流体を供給するポンプと、
温調ユニットと、
制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第１のバルブと、
前記バイパスバルブと、
前記ポンプの動作周波数と、
前記温調ユニットとを制御する、
処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、流量制御方法、温度制御方法及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チラーユニットには、流体を流路に循環させるためのポンプが設けられている。ポンプから出力される単位時間の液体の量（以下、「流量」という。）は、インバータによりポンプの動作周波数を変化させることで制御される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、処理容器、流路が形成された基台、静電チャック、チラー、第１流路、第２流路、バイパス流路及び流量調整バルブを有する基板処理装置が開示されている。第１流路は、チラーと基台の冷媒入口とを接続する。第２流路は、チラーと基台の冷媒出口とを接続する。バイパス流路は、第１流路の中間から分岐して第２流路の中間に接続する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１７２０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一側面では、本開示は、部材に形成された流路に流す流体の流量の制御範囲を拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、一の態様によれば、部材に形成された流路と、前記流路の一方に接続された第１の配管と、前記流路の他方に接続された第２の配管と、前記流路の反対側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐ第３の配管と、前記第３の配管よりも前記部材側にて前記第１の配管と前記第２の配管とをつなぐバイパス管と、前記第１の配管に設けられた第１のバルブと、前記バイパス管に設けられたバイパスバルブと、前記第３の配管に設けられ、前記流路に流体を供給するポンプと、を有するシステムの、前記流路に流す流体の流量を制御する流量制御方法であって、前記第１のバルブを制御する第１バルブ制御工程と、前記バイパスバルブを制御するバイパスバルブ制御工程と、前記ポンプの動作周波数を制御するポンプ制御工程と、を有する、流量制御方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一の側面によれば、部材に形成された流路に流す流体の流量の制御範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る流量制御システムの構成及び動作の一例を示す図。
【図２】一実施形態に係る流量制御システムの構成及び動作の一例を示す図。
【図３】一実施形態に係る流量制御における動作周波数及びバルブの状態例を示す図。
【図４】一実施形態に係る流量制御処理の一例を示すフローチャート。
【図５】一実施形態に係る動作周波数と流量との相関テーブルの一例を示す図。
【図６】一実施形態に係るバルブ開度と流量との相関テーブルの一例を示す図。
【図７】一実施形態に係る温度制御システムの構成及び動作の一例を示す図。
【図８】一実施形態に係る温度制御処理の一例を示すフローチャート。
【図９】一実施形態に係る温度と流量との相関テーブルの一例を示す図。
【図１０】一実施形態の変形例に係る処理装置の一例を示す図。
【図１１】変形例に係る流量制御における動作周波数及びバルブの状態例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。
【００１０】
［流量制御システムの構成］
まず、一実施形態に係る温度制御システム６の構成及び動作の一例について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１及び図２は、一実施形態に係る温度制御システム６の構成及び動作の一例を示す。図１（ａ）に示すように、温度制御システム６は、処理装置１を有する。処理装置１はウェハＷを処理する装置である。ウェハＷには、熱処理やプラズマ処理やＵＶ処理やその他の処理が施される。ウェハＷの処理には、エッチング処理、成膜処理、クリーニング処理、トリートメント処理、アッシング処理等のあらゆる処理が含まれる。
【００１１】
処理装置１は、処理容器１０を有している。処理容器１０は、ウェハＷを載置する載置台１１を有する。載置台１１は、静電チャック１２と基台１３とを有する。静電チャック１２は、基台１３の上に配置されている。基台１３は、支持台１４に支持されている。静電チャック１２は、電極１２ａを有し、電極１２ａに直流電源からの電圧を印加することで、ウェハＷを静電チャック１２上に静電吸着させる。基台１３の内部には、流路１３ｃがリング状又は渦巻状に形成されている。基台１３内の流路１３ｃは、部材に形成された流路の一例である。
温度制御システム６は、配管５０、配管５１、配管５２、バイパス管５４、バルブＡ６０、バルブＢ６２、ポンプ２２、制御部３０を有する。配管５０の一端は、流路１３ｃの上流側において流入口１３ａに接続されている。配管５１の一端は、流路１３ｃの下流側において流出口１３ｂに接続されている。配管５０の他端と配管５１の他端は、配管５２により接続されている。配管５２よりも基台１３側には、配管５０と配管５１とをつなぐバイパス管５４が設けられている。
配管５０には、バルブＡ６０が設けられている。バイパス管５４には、バルブＢ６２が設けられている。配管５２には、流路１３ｃに流体を供給するポンプ２２が設けられている。
【００１２】
配管５０は、流路１３ｃの一方に接続された第１の配管の一例である。配管５１は、流路１３ｃの他方に接続された第２の配管の一例である。第１の配管は、流路１３ｃの入口又は出口の一方に接続されてもよい。第２の配管は、流路１３ｃの入口又は出口の他方に接続されてもよい。第１の配管は、流路１３ｃの上流側にて流路１３ｃに接続されてもよい。第２の配管は、流路１３ｃの下流側にて流路１３ｃに接続されてもよい。
配管５２は、第１の配管と第２の配管とをつなぐ第３の配管の一例である。バルブＡ６０は、第１の配管又は第２の配管に設けられた第１のバルブの一例である。バルブＢ６２は、バイパス管に設けられたバイパスバルブの一例である。
【００１３】
バイパス管５４と配管５０との接続部を接続部ａとし、バイパス管５４と配管５１との接続部を接続部ｂとする。
【００１４】
バルブＡ６０は、バイパス管５４よりも基台１３側に設けられる。バイパス管５４は、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開閉制御により、ポンプ２２から出力された冷媒の一部又は全部を流路１３ｃに通さずに迂回（バイパス）させる機能を有する。
【００１５】
ポンプ２２は、インバータにより動作周波数を変化させることで出力する冷媒の流量を制御する。ポンプから出力した冷媒は、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度によって、接続部ａにて配管５０とバイパス管５４とに分流する割合が制御される。
【００１６】
配管５０から流路１３ｃを通過した冷媒は、バイパス管５４を通過した冷媒と接続部ｂにて合流し、ポンプ２２に戻って循環する。冷媒は、ポンプ２２から再び出力され、配管５０→流路１３ｃ→配管５１→配管５２の経路及び／又は配管５０→バイパス管５４→配管５１→配管５２の経路を循環する。
【００１７】
処理容器１０の冷媒の流入口１３ａの近傍には流量計３２が設けられている。流量計３２は、流路１３ｃに供給される冷媒の流量を計測する。なお、流量計３２は、処理容器１０の冷媒の流出口１３ｂの近傍に設けられ、流路１３ｃに供給される冷媒の流量を計測してもよい。
【００１８】
処理装置１は、制御部３０を有する。流量計３２が計測した流入口１３ａにおける冷媒の流量は、制御部３０に送信される。
【００１９】
制御部３０は、図示しないＣＰＵ及びメモリを有し、メモリに記憶されたレシピに設定された手順に従い、ポンプの動作周波数、バルブＡ６０の開度、バルブＢ６２の開度を制御する。
【００２０】
［流量制御］
次に、冷媒の流量制御の一例について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１（ａ）は、流路１３ｃに最大流量の冷媒を流す場合、図１（ｂ）は、流路１３ｃに中間流量の冷媒を流す場合の制御状態を示す。図２（ｃ）は、流路１３ｃに低流量の冷媒を流す場合、図２（ｄ）は、最低流量（流量＝０）、すなわち、流路１３ｃに冷媒を流さない場合の制御状態を示す。図３は、各流量制御における動作周波数、バルブＡ６０、バルブＢ６２の状態例を示す。
【００２１】
まず、図１（ａ）に示すように、流路１３ｃに最大流量の冷媒を流す場合について説明する。インバータによってポンプ２２の動作周波数を上げると、ポンプ２２の回転速度が上がり、ポンプ２２から出力される冷媒の流量は多くなる。逆に、インバータによってポンプ２２の動作周波数を下げると、ポンプの回転速度が下がり、ポンプ２２から出力される冷媒の流量は少なくなる。
【００２２】
（最大流量制御）
よって、流路１３ｃに最大流量の冷媒を流すためには、図３の表の「最大流量に制御」に示すように、ポンプ２２の動作周波数を最大に制御する。また、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御する。これにより、図１（ａ）に示すように各部は制御される。バルブＢ６２を全閉にしているため、冷媒はバイパス管５４へは流れない。また、バルブＡ６０を全開にし、かつポンプ２２の動作周波数を最大にしているため、ポンプ２２から出力される最大流量の冷媒が、基台１３の流路１３ｃを流れる。これにより、流路１３ｃにポンプ２２から供給可能な最大流量の冷媒を流すことができる。
【００２３】
（中間流量制御）
流路１３ｃに中間流量の冷媒を流すためには、図３の表の「中間流量に制御」に示すように、ポンプ２２の動作周波数を最大周波数よりも小さく、最低周波数よりも大きい周波数の範囲で制御する。この範囲において動作周波数が大きい程ポンプ２２から出力される冷媒の流量は多くなり、動作周波数が小さい程ポンプ２２から出力される冷媒の流量は少なくなる。
【００２４】
中間流量制御においては、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御する。これにより、図１（ｂ）に示すように各部は制御される。バルブＢ６２を全閉にしているため、冷媒はバイパス管５４には流れない。また、バルブＡ６０を全開にし、かつポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく最低よりも大きい周波数に制御するため、動作周波数に応じた中間流量の冷媒を流路１３ｃに流すことができる。
【００２５】
なお、中間流量とは、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御した状態で、ポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく最低よりも大きく制御したときにポンプ２２から出力されて流路１３ｃを流れる冷媒の流量をいう。
【００２６】
（低流量制御）
流路１３ｃに低流量の冷媒を流すためには、図３の表の「低流量に制御」に示すように、ポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく最低よりも大きい周波数に制御する。低流量制御では、バルブＡ６０及びバルブＢ６２を全開よりも小さく全閉よりも大きい開度（以下、「中間の開度」ともいう。）に制御する。これにより、図２（ｃ）に示すように各部は制御される。バルブＡ６０，Ｂを中間の開度に制御しているため、冷媒は接続部ａにて分流し、約半分が基台１３の流路１３ｃに流れ、残りの約半分がバイパス管５４に流れる。これにより、流路１３ｃに、ポンプ２２から動作周波数に応じて出力された冷媒の流量の約半分の低流量の冷媒を流すことができる。
【００２７】
なお、低流量とは、バルブＡ６０及びバルブＢ６２を中間の開度に制御した状態で、ポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく最低よりも大きく制御したときにポンプ２２から出力された冷媒の流量のうち、接続部ａにて分流し流路１３ｃを流れる冷媒の流量をいう。低流量は、中間流量の最低値よりも少ない流量であって、最低流量（流量＝０）よりも大きい流量である。
【００２８】
低流量制御では、バルブＡ６０を全開、バルブＢ６２を全閉にせずに、各バルブを中間の開度に制御する。このようにしてバルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を適切な中間の開度にそれぞれ制御することで、配管５０とバイパス管５４との長さに応じたコンダクタンスを考慮して、接続部ａにて配管５０とバイパス管５４とに分流する冷媒の流量の割合を適切に制御することができる。これにより、流路１３ｃに適切な低流量の冷媒を流すことができる。
【００２９】
なお、低流量制御では、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を同一にする必要はない。バルブＡ６０及びバルブＢ６２をそれぞれ適切な開度に制御することで、配管５０に分流する冷媒の流量の割合をより正確に制御することができる。
【００３０】
（最低流量制御）
最低流量に制御する、つまり、流路１３ｃに冷媒を流さないためには、図３の表の「最低流量（流量＝０）に制御」に示すように、ポンプ２２の動作周波数を最低の周波数に制御する。また、バルブＡ６０を全閉にし、バルブＢ６２を全開にする。
【００３１】
これによれば、バルブＡ６０を全閉にしているため、冷媒は配管５０には流れない。また、バルブＢ６２を全開にし、かつポンプ２２の動作周波数を最低の周波数に制御するため、ポンプ２２から出力可能な最低の流量の冷媒はバイパス管５４に流れる。これにより、基台１３の流路１３ｃに流れる冷媒の流量を０にすることができる。
【００３２】
［流量制御処理］
次に、一実施形態に係る冷媒の流量制御処理について図４〜図６を参照しながら説明する。図４は、一実施形態に係る流量制御処理の一例を示すフローチャートである。図５は、一実施形態に係る動作周波数と流量との相関データを記憶した相関テーブルＴ１の一例を示す。図６は、一実施形態に係るバルブＡ６０の開度と、バルブＢ６２の開度と、流路１３ｃに流れる流体の流量との相関データを記憶した相関テーブルＴ２の一例を示す。
【００３３】
相関テーブルＴ１を得るための実験では、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御した状態でポンプ２２の動作周波数を最大周波数（Ｓｍａｘ）から最低周波数（Ｓｍｉｎ）まで制御した。相関テーブルＴ１は、このときに、動作周波数に応じて流路１３ｃに流れる冷媒の流量の相関データを予め求め、制御部３０のメモリに記憶したものである。流路１３ｃに流れる冷媒の流量は、流量計３２により計測される。
【００３４】
相関テーブルＴ１の横軸はポンプ２２の動作周波数を示し、縦軸は基台１３の流路１３ｃに流れる冷媒の流量を示す。ポンプ２２の動作周波数を最大周波数（Ｓｍａｘ）に制御したときに流路１３ｃに流れる最大流量を「Ｋｍａｘ」で示す。ポンプ２２の動作周波数を最低周波数（Ｓｍｉｎ）に制御したときに流路１３ｃに流れる流量を「Ｋｍｉｎ」で示す。また、ポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく最低周波数まで制御したときに、流路１３ｃに流れる流量が中間流量である。
【００３５】
なお、相関テーブルＴ１が記憶する相関データは、これに限られず、相関テーブルＴ１に示す直線以外の傾きの直線又は曲線になり得る。
【００３６】
相関テーブルＴ２を得るための実験では、ポンプ２２の動作周波数を最低周波数に制御した状態で、バルブＡ６０及びバルブＢ６２を中間の開度を制御した。相関テーブルＴ２は、このときに、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度に応じて流路１３ｃに流れる冷媒の流量の相関データを予め求め、制御部３０のメモリに記憶したものである。流路１３ｃに流れる冷媒の流量は、流量計３２により計測される。
【００３７】
相関テーブルＴ２の横軸はバルブＡ６０の開度を示し、左縦軸はバルブＢ６２の開度を示し、右縦軸は流路１３ｃに流れる冷媒の流量を示す。
【００３８】
なお、相関テーブルＴ２が記憶する相関データは、これに限られず、相関テーブルＴ２に示す直線以外の傾きの直線又は曲線になり得る。
【００３９】
また、相関テーブルＴ２は、ポンプ２２の動作周波数を最低周波数にした状態でバルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御したときに、流路１３ｃに流れる冷媒の流量との相関データを記憶したものに限られない。例えば、相関テーブルＴ２は、ポンプ２２の動作周波数を最大から最低までのいずれかの周波数に設定した状態でバルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御したときに、流路１３ｃに流れる冷媒の流量との相関データを記憶した複数のテーブルであってもよい。この場合、制御部３０は、複数の相関テーブルＴ２のうち、制御した動作周波数に合致した相関テーブルＴ２を選択し、選択した相関テーブルＴ２を参照して、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御してもよい。
【００４０】
以上に説明した相関テーブルＴ１，Ｔ２を利用した図４の流量制御処理について説明する。本処理が開始されると、制御部３０は、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御する（ステップＳ１０）。次に、制御部３０は、流量計３２が計測した流量を取得する（ステップＳ１２）。次に、制御部３０は、目標流量が低流量よりも大きいかを判定する（ステップＳ１４）。
【００４１】
ステップＳ１４において、制御部３０は、目標流量が低流量よりも大きいと判定した場合、制御部３０は、ステップＳ１６において、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御した状態でステップＳ１８に進む。
【００４２】
制御部３０は、ステップＳ１８において、相関テーブルＴ１を参照して、流量計３２が計測した流量に基づき流路１３ｃに流れる冷媒の流量が目標流量に近づくように、ポンプ２２の動作周波数を制御し、ステップＳ１２に戻る。
【００４３】
ステップＳ１４において、制御部３０は、目標流量が低流量以下であると判定した場合、ポンプ２２の動作周波数を最低周波数に制御する（ステップＳ２０）。次に、制御部３０は、相関テーブルＴ２を参照して、流量計３２が計測した流量に基づき流路１３ｃに流れる冷媒の流量が目標流量に近づくように、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御し（ステップＳ２２）、ステップＳ１２に戻る。
【００４４】
以上の流量制御に説明したように、流路１３ｃに流れる冷媒の流量を、図５に示した最大流量Ｋｍａｘ及び中間流量に制御することは、バルブＡ６０を全開にし、バルブＢ６２を全閉にした状態で、ポンプ２２の動作周波数を最大から最低まで制御することで実行できる。
【００４５】
一方、ポンプ２２の動作周波数の制御だけでは、流路１３ｃに流れる冷媒の流量を、中間流量よりも少ない低流量又は最低流量にすることはできない。そこで、本実施形態にかかる流量制御では、制御部３０は、動作周波数の制御に加えて、バルブＡ６０の開度及びバルブＢ６２の開度を制御する。これにより、ポンプ２２から出力された冷媒の流量を、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度に応じた比率で、接続部ａにて配管５０とバイパス管５４とに分流させることができる。これにより、流路１３ｃに流す冷媒の流量を、図５に示したポンプ２２の動作周波数のみで制御可能な最低流量Ｋｍｉｎよりも少ない低流量又は最低流量に制御することができる。
【００４６】
つまり、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御することで、流路１３ｃに流す流量の下限値の制御範囲を、ポンプ２２の動作周波数の制御だけでは達成できない低流量及び最低流量まで広げることができる。
【００４７】
なお、本実施形態にかかる流量制御方法では、制御部３０は、相関テーブルＴ１及び相関テーブルＴ２を用いて、目標流量に対するポンプ２２の動作周波数、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御した。また、制御部３０は、流量計３２を用いて流路１３ｃを流れる流量と目標流量とに基づき、流路１３ｃを流れる流量を目標流量に近づけるようにポンプ２２の動作周波数、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御した。
【００４８】
しかしながら、流量制御方法はこれに限られない。例えば、制御部３０は、流量のフィードバック制御を行わなくてもよい。この場合、制御部３０は、流量計３２の計測結果を取得する必要はない。制御部３０は、相関テーブルＴ１及び相関テーブルＴ２（又は複数の相関テーブルＴ２から選択した相関テーブル）を用いて、目標流量に対するポンプ２２の動作周波数、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御してもよい。
【００４９】
［温度制御システムの構成］
次に、一実施形態に係る温度制御システム６の構成の一例について、図７を参照しながら説明する。図７は、一実施形態に係る温度制御システム６の構成の一例を示す。図７に示すように、温度制御システム６は、処理装置１を有する。温度制御システム６の構成は、流量制御システム５の構成と異なる点のみ説明し、同一の構成については説明を省略する。
【００５０】
温度制御システム６は、処理装置１とチラーユニット２０と制御部３０とを有する。チラーユニット２０は、処理容器１０の外部に配置されている。チラーユニット２０は、所定の温度の冷却水等の流体からなる冷媒（ブライン）を流路１３ｃに供給する。
【００５１】
チラーユニット２０は、ポンプ２２とタンク２４とを有する。チラーユニット２０には、配管５０及び配管５１の一部と、配管５２及びバイパス管５４の全部が設けられている。
【００５２】
チラーユニット２０では、インバータによりポンプ２２の動作周波数を変化させることでポンプ２２から出力する冷媒の流量が制御される。ポンプ２２から出力した冷媒は、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度によって、接続部ａにて配管５０とバイパス管５４とに分流する割合が制御される。
【００５３】
配管５０から流路１３ｃを通過した冷媒は、バイパス管５４を通過した冷媒と接続部ｂにて合流し、タンク２４に戻って所定の温度に制御された後、再びポンプ２２に供給され、循環する。冷媒は、ポンプ２２から再び出力され、配管５０→流路１３ｃ→配管５１→配管５２の経路及び／又は配管５０→バイパス管５４→配管５１→配管５２の経路を循環する。
【００５４】
処理容器１０の冷媒の流入口１３ａの近傍には流量計３２が設けられている。基台１３には温度センサＴが取り付けられている。温度センサＴは、基台１３の温度を検知する。流量計３２が計測した流入口１３ａにおける冷媒の流量は、制御部３０に送信される。同様に、温度センサＴが検知した基台１３の温度は、制御部３０に送信される。
【００５５】
制御部３０は、メモリに記憶されたレシピに設定された手順に従い、ポンプの動作周波数、バルブＡ６０の開度、バルブＢ６２の開度、タンク２４内の冷媒の温度を制御する。
【００５６】
なお、バイパス管５４、バルブＡ６０及びバルブＢ６２は、図７の例に限られず、チラーユニット２０の外部に配置されてもよい。バルブＡ６０とバルブＢ６２とは、配管５０とバイパス管５４との配置に応じて、チラーユニット２０の内部に配置されてもよいし、外部に配置されてもよい。
【００５７】
［温度制御処理］
次に、一実施形態に係る冷媒の温度制御処理について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、一実施形態に係る温度制御処理の一例を示すフローチャートである。図９は、一実施形態に係る流路に流れる冷媒の流量と基台の温度との相関データを記憶した相関テーブルＴ３の一例を示す。
【００５８】
相関テーブルＴ３は、基台１３の流路１３ｃに流れる冷媒の流量と、基台１３の温度との相関データを予め求め、制御部３０のメモリに記憶したものである。流路１３ｃに流れる冷媒の流量は、流量計３２により計測される。基台１３の温度は、温度センサＴにより検出される。
【００５９】
図９の横軸は基台１３の流路１３ｃに流れる冷媒の流量を示し、縦軸は基台１３の温度を示す。なお、相関テーブルＴ３が記憶する相関データは、これに限られず、相関テーブルＴ３に示す直線以外の傾きの直線又は曲線になり得る。
【００６０】
図８の温度制御処理が開始されると、制御部３０は、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御する（ステップＳ１０）。次に、制御部３０は、温度センサＴが検知した温度を取得する（ステップＳ３０）。
【００６１】
次に、制御部３０は、流量計３２が計測した流量を取得する（ステップＳ１２）。次に、制御部３０は、目標流量が低流量よりも大きいかを判定する（ステップＳ１４）。
【００６２】
ステップＳ１４において、制御部３０は、目標流量が低流量よりも大きいと判定した場合、制御部３０は、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御したまま（ステップＳ１６）、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２において、制御部３０は、相関テーブルＴ１、Ｔ３を参照して、温度センサＴが検知した温度及び流量計３２が計測した流量に基づき、ポンプ２２の動作周波数を制御する（ステップＳ３２）。具体的には、制御部３０は、相関テーブルＴ１、Ｔ３を参照して、計測した温度及び流量に基づき流路１３ｃに流れる冷媒の流量が、目標温度に対応する目標流量に近づくようにポンプ２２の動作周波数を制御し、ステップＳ３０に戻る。
【００６３】
ステップＳ１４において、制御部３０は、目標流量が低流量以下であると判定した場合、ポンプ２２の動作周波数を最低周波数に制御する（ステップＳ２０）。次に、制御部３０は、相関テーブルＴ２、Ｔ３を参照して、温度センサＴが検知した温度及び流量計３２が計測した流量に基づき、目標温度に対応する目標流量に近づくように、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御する（ステップＳ３４）。そして、制御部３０は、ステップＳ３０に戻る。
【００６４】
以上に説明したように、本実施形態にかかる温度制御処理では、制御部３０は、動作周波数の制御に加えて、バルブＡ６０の開度及びバルブＢ６２の開度を制御する。これにより、冷媒を、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度の比に応じた流量で接続部ａにて配管５０とバイパス管５４とに分流させることができる。これにより、流路１３ｃに流す冷媒の流量を、図５に示した動作周波数のみで制御可能な最低流量Ｋｍｉｎよりも少ない低流量又は最低流量に制御することができる。
【００６５】
つまり、ポンプ２２の動作周波数の制御だけでなく、バルブＡ６０及びバルブＢ６２の開度を制御することで、ポンプ２２の動作周波数の制御だけでは達成できない低流量及び最低流量（流量＝０）まで、流路１３ｃに流す流量の下限値の制御範囲を広げることができる。これにより、流路１３ｃに流す冷媒の流量の下限値をなくすことができる。この結果、冷媒と基台１３との熱交換量の制御範囲の制限がなくなり、基台１３の温度制御の精度を向上させることができる。この結果、ウェハＷの温度をより正確に調整することができる。
【００６６】
また、以下の副次効果を得ることができる。流路１３ｃ内の圧力損失は流体を押し出す圧力の減損であり、流路１３ｃを流れる冷媒の流量が少なくなることで流路１３ｃと冷媒との摩擦が減少することによって小さくなる。よって、本実施形態によれば、流量制御範囲の下限が拡大することで、流路１３ｃ内の圧力損失が小さい環境での冷媒の使用が可能になる。
【００６７】
以上、流量制御方法、温度制御方法及び処理装置を上記実施形態により説明したが、本発明にかかる流量制御方法、温度制御方法及び処理装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【００６８】
例えば、処理装置１の構成は、図１に示した上記実施形態に係る処理装置１の構成に限られず、図１０に示す構成であってもよい。図１０は、一実施形態の変形例に係る処理装置１の一例を示す。
【００６９】
変形例に係る処理装置１では、図１にて示した実施形態に係る処理装置１の構成に加えて、下流側の配管５１にバルブＣ６４が設けられている。バルブＣ６４は、配管５１の接続部ｂよりも流路１３ｃの流出口１３ｂ側に配置されている。本変形例では、バルブＣを設けることで、接続部ｂにて合流した冷媒が、基台１３の流路１３ｃ側に逆流することを防止する。なお、バルブＣ６４は、第２の配管に設けられる第２のバルブの一例である。
【００７０】
図１１は、変形例に係る流量制御における動作周波数及びバルブの状態例を示す。本変形例の場合、流路１３ｃの流量を「最大流量に制御」する場合、ポンプ２２の動作周波数を最大に制御する。また、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御し、バルブＣ６４を全開に制御する。この場合、冷媒はポンプ２２から出力され、配管５０→流路１３ｃ→配管５１→タンク２４の経路を循環する。
【００７１】
また、流路１３ｃの流量を「中間流量に制御」する場合、ポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく、最低よりも大きい周波数に制御する。また、バルブＡ６０を全開に制御し、バルブＢ６２を全閉に制御し、バルブＣ６４を全開に制御する。この場合、冷媒はポンプ２２から出力され、配管５０→流路１３ｃ→配管５１→タンク２４の経路を循環する。
【００７２】
また、流路１３ｃの流量を「低流量に制御」する場合、ポンプ２２の動作周波数を最大よりも小さく、最低よりも大きい周波数に制御する。また、バルブＡ６０、バルブＢ６２及びバルブＣ６４を中間の開度に制御する。この場合、冷媒は、ポンプ２２から出力され、配管５０→流路１３ｃ→配管５１の経路及び／又は配管５０→バイパス管５４→配管５１の経路を循環する。
【００７３】
また、流路１３ｃの流量を「最低流量（０）に制御」する場合、ポンプ２２の動作周波数を最低に制御する。また、バルブＡ６０を全閉に制御し、バルブＢ６２を全開に制御し、バルブＣ６４を全閉に制御する。この場合、冷媒は、ポンプ２２から出力され、配管５０→バイパス管５４→配管５１の経路を循環する。
【００７４】
本変形例によれば、下流側の配管５１にバルブＣを設けることで、バイパス管５４を通った冷媒が、接続部ｂにて配管５１を通った冷媒に合流した後に基台１３の流路１３ｃ側に逆流することを防止できる。
なお、以上において説明した冷媒は、所定の温度に制御されている。冷媒は、熱媒体の一例である。よって、熱媒体が流路１３ｃに通される際、熱媒体の温度に応じて載置台１１は冷却されるか又は加熱される。流路１３ｃに通される熱媒体は、載置台１１を温調するための流体であり、液体であってもよいし、気体であってもよい。また、チラーユニット２０は、載置台１１を温調する温調ユニットの一例である。
【００７５】
本発明に係る処理装置は、プラズマの作用により所定の処理を施すプラズマ処理装置であってもよい。プラズマ処理装置としては、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)が挙げられる。
【００７６】
また、本発明に係る処理装置は、プラズマ処理装置に限られず、ノンプラズマ処理装置であってもよい。例えば、本発明に係る処理装置は、熱により所定の処理を施す処理装置でもよい。
【００７７】
また、本発明にかかる温度制御方法の対象は、基台に限られず、流路が形成されているすべての部材に適用できる。本発明の処理装置の上部電極や処理容器等の部材に流路を形成し、その形成された流路に流す流量を制御することで、上部電極や処理容器等の部材の温度を制御してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１      処理装置
５      流量制御システム
６      流量制御システム
１０    処理容器
１１    載置台
１２    静電チャック
１３    基台
１３ａ  流入口
１３ｂ  流出口
１３ｃ  流路
２０    チラーユニット
２２    ポンプ
２４    タンク
３０    制御部
３２    流量計
５０，５１，５２  配管
５４    バイパス管
６０    バルブＡ
６２    バルブＢ
６４    バルブＣ
Ｔ      温度センサ
【図１】
2019185264.tif 000003
【図２】
2019185264.tif 000004
【図３】
2019185264.tif 000005
【図４】
2019185264.tif 000006
【図５】
2019185264.tif 000007
【図６】
2019185264.tif 000008
【図７】
2019185264.tif 000009
【図８】
2019185264.tif 000010
【図９】
2019185264.tif 000011
【図１０】
2019185264.tif 000012
【図１１】
2019185264.tif 000013