(57)【要約】【課題】処理装置の部材の結露を防止する。【解決手段】１つの実施形態における結露防止方法は、被処理体を処理する処理装置における結露防止方法であって、第１の測定工程と、第２の測定工程と、第１の制御工程とを含む。第１の測定工程では、閉空間内に露出された処理装置の部材の第１の表面温度が測定される。第２の測定工程では、閉空間内の空気の露点温度が測定される。第１の制御工程では、第１の表面温度と閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気の閉空間内への供給量が制御される。【選択図】図６
2019160897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を処理する処理装置における結露防止方法であって、
閉空間内に露出された前記処理装置の部材の第１の表面温度を測定する第１の測定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第２の測定工程と、
前記第１の表面温度と前記閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、前記処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気の前記閉空間内への供給量を制御する第１の制御工程と
を含むことを特徴とする結露防止方法。
【請求項２】
前記第１の測定工程では、
前記閉空間内に露出された処理装置の部材の表面のうち、最も温度が低くなる部分の温度が第１の表面温度として測定されることを特徴とする請求項１に記載の結露防止方法。
【請求項３】
前記第１の測定工程では、
前記閉空間内に露出された処理装置の部材の表面のうち、任意の位置の第２の表面温度が測定され、予め測定された前記部材の表面の温度分布に基づいて、前記第２の表面温度から、前記第２の表面温度が測定された位置と最も温度が低くなる位置との温度差を引いた温度を前記第１の表面温度として測定することを特徴とする請求項１に記載の結露防止方法。
【請求項４】
前記第１の制御工程では、
前記第１の表面温度から前記閉空間内の空気の露点温度を引いた値が第１の閾値より大きい場合に、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を減少させ、
前記第１の表面温度から前記閉空間内の空気の露点温度を引いた値が前記第１の閾値より小さい第２の閾値未満の場合に、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を増加させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項５】
前記処理装置内の部材を冷却する冷却装置の稼働前に実行される前処理工程をさらに含み、
前記前処理工程には、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第３の測定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度が所定温度未満であるか否かを判定する第１の判定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度が前記所定温度未満である場合に、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を増加させる第２の制御工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度が前記所定温度以上となった場合に、前記冷却装置の稼働を開始させる稼働開始工程と
が含まれ、
前記第１の測定工程、前記第２の測定工程、および前記第１の制御工程は、前記前処理工程の後に実行されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項６】
前記処理装置内の部材を冷却する冷却装置の停止後に実行される後処理工程をさらに含み、
前記後処理工程には、
前記第１の表面温度を測定する第４の測定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第５の測定工程と、
前記第１の表面温度と前記閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を制御する第３の制御工程と、
前記第１の表面温度と前記処理装置の外部の空気の露点温度とに基づいて、前記低露点空気の前記閉空間内への供給を停止するか否かを判定する第２の判定工程と、
前記第２の判定工程の判定結果に基づいて前記低露点空気の前記閉空間内への供給を停止する停止工程と
が含まれることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項７】
前記処理装置の外部の空気を取り込む取り込み工程と、
取り込まれた空気の水分を除去することにより、前記低露点空気を生成する生成工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項８】
被処理体を処理する処理装置と、
閉空間内に露出された前記処理装置の部材の表面温度を測定する第１の測定部と、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第２の測定部と、
前記処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気を前記閉空間内に供給する供給部と、
前記表面温度と前記閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を制御する制御部と
を備えることを特徴とする処理システム。
【請求項９】
処理装置の部材を囲むことにより前記閉空間を形成する筐体をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の処理システム。
【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、結露防止方法および処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマを用いて半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に所定の処理を行う処理システムでは、半導体ウエハが所定の温度に制御される。半導体ウエハは、プラズマによって加熱されるため、プラズマを用いたプロセス中の半導体ウエハの温度を所定温度に維持するためには、半導体ウエハを冷却する必要がある。例えば、半導体ウエハが載置される載置台の内部に、室温よりも低温の冷媒を流通させることにより、載置台を介して半導体ウエハが冷却される。
【０００３】
ところで、載置台は、内部を流通する冷媒によって室温よりも低温となるため、外気に接触する部分に結露が発生する場合がある。また、載置台に接触する他の部品においても、載置台によって熱が奪われ、室温よりも低温となる場合があり、そのような部品においても、外気に接触する部分に結露が発生する場合がある。処理システムの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、電気部品が故障する場合がある。
【０００４】
これを回避するため、結露が生じる恐れがある部品の表面を断熱材で保護したり、ヒータ等の加熱装置で加熱することにより、結露の発生を防止する技術が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１６９７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、室温よりも低温となった部品を加熱すると、その熱が部品を介して冷媒に伝達され、冷媒による冷却性能が低下する場合あがる。また、断熱材や加熱装置によって結露を防止する場合、断熱材や加熱装置を配置するスペースが必要になる。そのため、処理装置の小型化が難しくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面は、被処理体を処理する処理装置における結露防止方法であって、第１の測定工程と、第１の測定工程と、第１の制御工程とを含む。第１の測定工程では、閉空間内に露出された処理装置の部材の第１の表面温度が測定される。第２の測定工程は、閉空間内の空気の露点温度が測定される。第１の制御工程は、第１の表面温度と閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気の閉空間内への供給量が制御される。
【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、処理装置の部材の結露を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の第１の実施形態における処理システムの一例を示すシステム構成図である。
【図２】図２は、閉空間内へのドライエアの供給方法の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、閉空間内に供給されるドライエアの流量と閉空間内の露点温度との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、処理システムによって実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、前処理工程の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、メイン処理工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７は、後処理工程の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、露点温度表の一例を示す図である。
【図９】図９は、本開示の第２の実施形態における処理システムの一例を示すシステム構成図である。
【図１０】図１０は、冷却システムの詳細な構成の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すＸ１−Ｘ１線に沿った下部電極の断面の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、冷却システムの冷却サイクルが表されているモリエル線図を示す図である。
【図１３】図１３は、冷却システムの冷却サイクルを、図１２と共に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、開示される結露防止方法および処理システムの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示される結露防止方法および処理システムが限定されるものではない。
【００１１】
（第１の実施形態）
［処理システム１の構成］
図１は、本開示の第１の実施形態における処理システム１の一例を示すシステム構成図である。処理システム１は、処理装置１０および制御装置１１を備える。処理装置１０は、例えばクリーンルーム内に設置される。処理装置１０は、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を有する。処理容器１２は、例えばアルミニウム等の材料により構成され、例えば略円筒形状の形状を有する。また、処理容器１２は、内壁面に陽極酸化処理が施されている。また、処理容器１２は、保安接地されている。
【００１２】
処理容器１２の底部上には、例えば石英等の絶縁材料により構成された略円筒状の支持部１４が設けられている。支持部１４は、処理容器１２内において、処理容器１２の底部から鉛直方向に（上部電極３０に向けて）延在している。
【００１３】
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１４によって支持されている。載置台ＰＤは、載置台ＰＤの上面においてウエハＷを保持する。ウエハＷは、被処理体の一例である。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、例えばアルミニウム等の金属材料により構成され、略円盤形状の形状を有する。下部電極ＬＥ上には、静電チャックＥＳＣが設けられている。
【００１４】
静電チャックＥＳＣは、導電膜である電極ＥＬ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する。静電チャックＥＳＣの電極には、スイッチＳＷを介して直流電源１７が電気的に接続されている。静電チャックＥＳＣは、直流電源１７から印加された直流電圧により生じるクーロン力等の静電力により静電チャックＥＳＣの上面にウエハＷを吸着する。これにより、静電チャックＥＳＣは、ウエハＷを保持することができる。
【００１５】
静電チャックＥＳＣには、配管１９を介して、例えばＨｅガス等の伝熱ガスが供給される。配管１９を介して供給された伝熱ガスは、静電チャックＥＳＣの上面とウエハＷの裏面との間に供給される。静電チャックＥＳＣの上面とウエハＷの裏面との間に供給される伝熱ガスの圧力を調整することにより、静電チャックＥＳＣとウエハＷとの間の熱伝導率を調整することができる。
【００１６】
また、静電チャックＥＳＣの内部には、加熱素子であるヒータＨＴが設けられている。ヒータＨＴには、ヒータ電源ＨＰが接続されている。ヒータ電源ＨＰからヒータＨＴに電力が供給されることにより、静電チャックＥＳＣを介して静電チャックＥＳＣ上のウエハＷを加熱することができる。下部電極ＬＥによる冷却と、ヒータＨＴによる加熱とにより、静電チャックＥＳＣ上に載置されたウエハＷの温度が調整される。なお、ヒータＨＴは、静電チャックＥＳＣと下部電極ＬＥの間に配置されていてもよい。
【００１７】
静電チャックＥＳＣの周囲には、ウエハＷのエッジおよび静電チャックＥＳＣを囲むようにフォーカスリングＦＲが配置されている。フォーカスリングＦＲにより、ウエハＷに対する処理の面内均一性を向上させることができる。フォーカスリングＦＲは、例えば石英等、エッチング対象の膜の材料によって適宜選択される材料により構成される。
【００１８】
下部電極ＬＥの内部には、ガルデン等の冷媒が流れる流路１５が形成されており、流路１５には、内部配管１６ａを介してチラーユニットＣＨが接続されている。冷媒の温度は、室温よりも低く、例えば０℃以下である。具体的には、冷媒の温度は、−６０℃である。チラーユニットＣＨから供給された冷媒が下部電極ＬＥの流路１５内を循環することによって、冷媒との熱交換により下部電極ＬＥが冷却される。下部電極ＬＥが冷却されることにより、静電チャックＥＳＣを介して、静電チャックＥＳＣ上に載置されたウエハＷが冷却される。
【００１９】
内部配管１６ａは、処理容器１２の外部に配置された外部配管１６ｂに接続され、外部配管１６ｂは、チラーユニットＣＨに接続される。外部配管１６ｂは、例えば真空断熱配管である。内部配管１６ａと外部配管１６ｂとの接続部分１６ｅは、処理容器１２の底部および筐体２０ａによって囲まれている。処理容器１２の底部および筐体２０ａによって囲まれた空間を、閉空間ＥＳ１と定義する。閉空間ＥＳ１は、閉空間ＥＳ１の内部と外部との間での空気の流通がある程度制限される気密性を有する。筐体２０ａには、後述するドライエア供給装置から供給されるドライエアを閉空間ＥＳ１内に導入するための導入口２１ａが設けられている。
【００２０】
また、外部配管１６ｂは、複数の真空断熱配管が連結されたものである。複数の真空断熱配管の接続部分１６ｆは、筐体２０ｂによって囲まれている。筐体２０ｂによって囲まれた空間を、閉空間ＥＳ２と定義する。閉空間ＥＳ２は、閉空間ＥＳ２の内部と外部との間での空気の流通がある程度制限される気密性を有する。筐体２０ｂには、後述するドライエア供給装置から供給されるドライエアを閉空間ＥＳ２内に導入するための導入口２１ｂが設けられている。
【００２１】
ここで、外部配管１６ｂは、真空断熱配管であるため、内部を低温の冷媒が流れても結露しにくい。しかし、真空断熱配管が他の真空断熱配管等に接続される接続部分１６ｅや１６ｆにおいては、結露が発生する場合がある。そこで、本実施形態では、接続部分１６ｅおよび１６ｆを筐体２０ａおよび２０ｂでそれぞれ囲み、筐体２０ａおよび２０ｂ内にドライエアをそれぞれ供給する。これにより、筐体２０ａおよび２０ｂ内の空気の露点温度が下がり、接続部分１６ｅおよび１６ｆにおける結露の発生が抑制される。
【００２２】
下部電極ＬＥの下方には、下部電極ＬＥの下面と支持部１４の内側壁と処理容器１２の底部とで囲まれる閉空間ＥＳ４が形成されている。閉空間ＥＳ４は、閉空間ＥＳ４の内部と外部との間での空気の流通がある程度制限される気密性を有する。処理容器１２の底部には、後述するドライエア供給装置から供給されるドライエアを閉空間ＥＳ４内に導入するための導入口２１ｄが設けられている。閉空間ＥＳ４内には、電気配線を通すための配管１３、伝熱ガスを流すための配管１９、下部電極ＬＥに高周波を印加するための給電管６９、冷媒を流すための内部配管１６ａが配置される。また、図１には示されていないが、閉空間ＥＳ４内には、静電チャックＥＳＣ上のウエハＷの受け渡しを行うためのプッシャーピンの駆動機構等も配置される。
【００２３】
ここで、下部電極ＬＥは、チラーユニットＣＨから供給される冷媒により冷却される。そのため、下部電極ＬＥの表面において、空気と接触する部分は、結露が発生する場合がある。そこで、本実施形態では、下部電極ＬＥの下方の閉空間ＥＳ４内にドライエアを供給することにより、閉空間ＥＳ４内の空気の露点温度を下げる。これにより、閉空間ＥＳ４に露出している部材の表面の結露の発生が抑制される。
【００２４】
載置台ＰＤの上方であって、載置台ＰＤと対向する位置には、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、互いに略平行に設けられている。上部電極３０と下部電極ＬＥとの間の空間は、ウエハＷにプラズマ処理を行うための処理空間ＰＳである。
【００２５】
上部電極３０は、例えば石英等により構成された絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の上部に支持されている。上部電極３０は、電極板３４および電極支持体３６を有する。電極板３４は、下面が処理空間ＰＳに面しており、当該電極板３４には複数のガス吐出孔３４ａが設けられている。電極板３４は、例えばシリコンを含む材料により構成される。
【００２６】
電極支持体３６は、例えばアルミニウム等の導電性材料により構成され、電極板３４を着脱自在に支持する。電極支持体３６は、図示しない水冷構造を有し得る。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。ガス拡散室３６ａからは、電極板３４のガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス流通孔３６ｂが下方に（載置台ＰＤに向けて）延びている。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。
【００２７】
配管３８には、バルブ群４２および流量制御器群４４を介して、ガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースを有している。バルブ群４２には複数のバルブが含まれ、流量制御器群４４にはマスフローコントローラ等の複数の流量制御器が含まれる。ガスソース群４０のそれぞれは、バルブ群４２の中の対応するバルブおよび流量制御器群４４の中の対応する流量制御器を介して、配管３８に接続されている。
【００２８】
これにより、処理装置１０は、ガスソース群４０の中で選択された一または複数のガスソースからのガスを、個別に調整された流量で、電極支持体３６内のガス拡散室３６ａに供給することができる。ガス拡散室３６ａに供給されたガスは、ガス拡散室３６ａ内を拡散し、それぞれのガス流通孔３６ｂおよびガス吐出孔３４ａを介して処理空間ＰＳ内にシャワー状に供給される。
【００２９】
上部電極３０には、電源３９が接続されている。電源３９は、処理空間ＰＳ内に存在する正イオンを電極板３４に引き込むための電圧を、上部電極３０に印加する。一例においては、電源３９は、負の直流電圧を発生する直流電源である。このような電圧が電源３９から上部電極３０に印加されることにより、処理空間ＰＳ内に存在する正イオンが電極板３４に衝突する。これにより、二次電子もしくはシリコン、またはその両方が、電極板３４から放出される。
【００３０】
処理容器１２の内壁面および支持部１４の外側面には、表面がＹ２Ｏ３や石英等でコーティングされたアルミニウム等により構成されたデポシールド４６が着脱自在に設けられている。デポシールド４６により、処理容器１２にエッチング副生物（デポ）が付着することを防止することができる。
【００３１】
支持部１４と処理容器１２の内側壁との間であって、処理容器１２の底部側（支持部１４が設置されている側）には、表面がＹ２Ｏ３や石英等でコーティングされたアルミニウム等により構成された排気プレート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。
【００３２】
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。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。
【００３３】
処理装置１０は、第１の高周波電源６２および第２の高周波電源６４を備える。第１の高周波電源６２は、プラズマ生成用の高周波電力を発生する電源であり、例えば２７〜１００ＭＨｚの周波数、一例においては６０ＭＨｚの周波数の高周波電力を発生する。第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して上部電極３０に接続されている。整合器６６は、第１の高周波電源６２の出力インピーダンスと負荷（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。第１の高周波電源６２によって発生した高周波電力は、整合器６６を介して上部電極３０に印加される。なお、第１の高周波電源６２は、整合器６６を介して下部電極ＬＥに接続されていてもよい。
【００３４】
第２の高周波電源６４は、ウエハＷにイオンを引き込むための高周波電力、すなわち高周波バイアス電力を発生する電源であり、例えば４００ｋＨｚ〜４０．６８ＭＨｚの周波数、一例においては１３．５６ＭＨｚの周波数の高周波バイアス電力を発生する。第２の高周波電源６４は、整合器６８を介して、金属で構成された給電管６９に接続されている。給電管６９は、下部電極ＬＥに接続されている。整合器６８は、第２の高周波電源６４の出力インピーダンスと負荷（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。第２の高周波電源６４によって発生した高周波バイアス電力は、整合器６８および給電管６９を介して下部電極ＬＥに印加される。
【００３５】
給電管６９の下部は、筐体２０ｃによって囲まれている。筐体２０ｃによって囲まれた空間を、閉空間ＥＳ３と定義する。閉空間ＥＳ３と閉空間ＥＳ４との間には、仕切板２２が設けられている。閉空間ＥＳ３は、閉空間ＥＳ３の内部と外部との間での空気の流通がある程度制限される気密性を有する。筐体２０ｃには、後述するドライエア供給装置から供給されるドライエアを閉空間ＥＳ３内に導入するための導入口２１ｃが設けられている。
【００３６】
ここで、給電管６９は、下部電極ＬＥに接続されており、下部電極ＬＥは、チラーユニットＣＨから供給される冷媒により冷却される。そのため、給電管６９も下部電極ＬＥを介して冷却され、空気と接触する給電管６９の表面において結露が発生する場合がある。給電管６９には、第２の高周波電源６４や整合器６８等の電子部品が接続されており、給電管６９の結露により水分が発生すると、第２の高周波電源６４や整合器６８等の電子部品が故障する場合がある。そこで、本実施形態では、筐体２０ｃ内にドライエアを供給することにより、筐体２０ｃ内の空気の露点温度を下げる。これにより、筐体２０ｃ内の給電管６９の表面の結露の発生が抑制される。
【００３７】
制御装置１１は、プロセッサ、メモリ、および入出力インターフェイスを有する。メモリには、プロセッサによって実行されるプログラム、および、各処理の条件等を含むレシピが格納されている。プロセッサは、メモリから読み出したプログラムを実行し、メモリ内に記憶されたレシピに基づいて、入出力インターフェイスを介して処理装置１０の各部を制御することにより、ウエハＷにエッチング等の所定の処理を実行させる。制御装置１１は、制御部の一例である。
【００３８】
［ドライエアの供給方法］
図２は、閉空間ＥＳ内へのドライエアの供給方法の一例を示す模式図である。図２において、閉空間ＥＳは、図１に例示されたそれぞれの閉空間ＥＳ１〜ＥＳ４を表している。また、図２において、導入口２１は、図１に例示されたそれぞれの導入口２１ａ〜２１ｄを表しており、Ｖinは、導入口２１を介して閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量を表している。また、図２において、Ｖoutは、閉空間ＥＳ内から閉空間ＥＳの外部へ漏れ出る空気の流量を表しており、Ｖin’は、導入口２１以外の隙間を介して閉空間ＥＳの外部から閉空間ＥＳ内に侵入する空気の流量を表している。
【００３９】
また、図２において、低温部材２３は、閉空間ＥＳ内に表面の少なくとも一部が露出された部材であって、チラーユニットＣＨから供給された冷媒によって室温（例えば＋２５℃）よりも低温になる部材である。閉空間ＥＳ内には、温度センサ２４および露点温度センサ２５が設けられる。
【００４０】
温度センサ２４は、低温部材２３の表面の温度Ｔiを測定し、測定された温度Ｔiのデータを制御装置１１へ出力する。本実施形態において、温度センサ２４は、例えば光ファイバを用いた蛍光式温度センサであり、閉空間ＥＳ内で最も低温となる部材の表面の温度Ｔiを測定する。閉空間ＥＳ内で最も低温となる部材の表面の温度Ｔiは、第１の表面温度の一例である。露点温度センサ２５は、閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwを測定し、測定された露点温度Ｔwのデータを制御装置１１へ出力する。温度センサ２４は、第１の測定部の一例であり、露点温度センサ２５は、第２の測定部の一例である。
【００４１】
なお、温度センサ２４は、閉空間ＥＳ内で任意の部材の表面の温度Ｔiを測定してもよい。例えば、制御装置１１は、低温状態となった場合の部材の表面の温度分布のデータに基づいて、温度センサ２４によって温度Ｔiが測定された位置と、最も低温となる位置との温度差を特定する。そして、制御装置１１は、温度センサ２４によって測定された温度Ｔiから、特定された温度差を引いた温度を、閉空間ＥＳ内で最も低温となる部材の表面の温度Ｔiとして測定する。温度分布のデータは、予め測定されて制御装置１１のメモリ内に予め保持される。
【００４２】
閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアは、ドライエア供給装置７０によって生成される。ドライエア供給装置７０は、レギュレータ７１、ドライヤ７２、および流量制御器７３を有する。レギュレータ７１は、処理装置１０の外部（即ち、クリーンルーム内）の空気を取り込み、取り込まれた空気の圧力を調整する。レギュレータ７１によって行われる処理は、取り込み工程の一例である。ドライヤ７２は、例えば中空糸膜等を用いて空気の水分を除去することにより、露点温度が低い空気であるドライエアを生成する。ドライヤ７２によって行われる処理は、生成工程の一例である。ドライヤ７２によって生成されたドライエアの露点温度をＴdと定義する。ドライエアは、低露点空気の一例である。
【００４３】
流量制御器７３は、制御装置１１からの制御信号に応じた流量Ｖinで、ドライヤ７２によって生成されたドライエアを閉空間ＥＳ内に供給する。本実施形態において、流量制御器７３は、閉空間ＥＳ１〜ＥＳ４のそれぞれに対して１つずつ設けられている。制御装置１１は、閉空間ＥＳ１〜ＥＳ４のそれぞれに対して、対応する流量制御器７３に個別に制御信号を供給する。これにより、供給されるドライエアの流量Ｖinは、閉空間ＥＳ１〜ＥＳ４のそれぞれに対して個別に調整される。流量制御器７３は、供給部の一例である。
【００４４】
図３は、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinと閉空間ＥＳ内の露点温度Ｔwとの関係の一例を示す図である。閉空間ＥＳは、ある程度の気密性を有するが、完全に密閉されてはいないので、閉空間ＥＳからは流量Ｖoutで閉空間ＥＳ内の空気が漏れており、流量Ｖin’で外部から閉空間ＥＳ内に空気が流入する。
【００４５】
閉空間ＥＳ内にドライエアが供給されていない場合には、閉空間ＥＳの外部の空気が閉空間ＥＳ内に流入するため、閉空間ＥＳ内の露点温度Ｔwは、閉空間ＥＳの外部の空気の露点温度Ｔaと同じ値となる。そして、閉空間ＥＳ内にドライエアが供給されると、閉空間ＥＳ内に流入する空気の流量Ｖin’が減少し、閉空間ＥＳ内の空気におけるドライエアの割合が増加する。しかし、供給されるドライエアの流量Ｖinが少ない場合には、供給されたドライエアが閉空間ＥＳ内に拡散する前に、閉空間ＥＳの外部に漏れ出てしまうため、閉空間ＥＳ内の露点温度Ｔwは、ほとんど変化しない。
【００４６】
閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinをさらに増加させ、ドライエアの流量Ｖinが所定の流量ＶinLを超えると、閉空間ＥＳ内で拡散するドライエアの量が増加し、閉空間ＥＳ内の空気におけるドライエアの割合が増加する。そのため、閉空間ＥＳ内の空気における露点温度Ｔwが低下する。
【００４７】
そして、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinがさらに増加し、所定の流量ＶinHを超えると、閉空間ＥＳ内に流入する空気の流量Ｖin’が０となり、閉空間ＥＳ内がドライエアで満たされる。これにより、閉空間ＥＳ内の露点温度Ｔwがドライエアの露点温度Ｔdと同じ値となる。
【００４８】
［処理フロー］
図４は、処理システム１によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。図４に例示された処理は、結露防止方法の一例である。
【００４９】
まず、処理システム１は、処理装置１０を用いてウエハＷに対する処理を開始する前に行われる前処理工程を実行する（Ｓ１０）。そして、処理システム１は、処理装置１０を用いてウエハＷに対してエッチング等の処理を施すメイン処理工程を実行する（Ｓ２０）。そして、処理システム１は、ウエハＷに対する処理が終了した後に行われる後処理工程を実行する（Ｓ３０）。
【００５０】
［前処理工程］
図５は、前処理工程の一例を示すフローチャートである。なお、図５では、１つの閉空間ＥＳに対する処理について示されているが、他の閉空間ＥＳに対する処理についても同様である。
【００５１】
まず、制御装置１１は、ドライエア供給装置７０を制御して、閉空間ＥＳへドライエアの供給を開始する（Ｓ１００）。ステップＳ１００において、制御装置１１は、閉空間ＥＳにドライエアを供給する流量制御器７３に対して、ドライエアの流量Ｖinの初期値を指示する制御信号を出力する。ドライエアの流量Ｖinの初期値は、例えば、流量ＶinLと流量ＶinHの中間の値である。
【００５２】
そして、制御装置１１は、閉空間ＥＳ内の空気の対流が安定し、露点温度センサ２５の測定値が安定するまで所定時間（例えば数秒から数分程度）待機する（Ｓ１０１）。そして、制御装置１１は、露点温度センサ２５から出力された、閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwのデータを取得することにより、露点温度Ｔwを測定する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２は、第３の測定工程の一例である。
【００５３】
次に、制御装置１１は、測定された露点温度Ｔwが、所定温度Ｔi0より低いか否かを判定する（Ｓ１０３）。所定温度Ｔi0とは、例えば、ウエハＷに対する処理中に閉空間ＥＳ内の低温部材２３が達する最低温度である。なお、所定温度Ｔi0は、ウエハＷの処理中における冷媒の設定温度であってもよい。ステップＳ１０３は、第１の判定工程の一例である。
【００５４】
露点温度Ｔwが所定温度Ｔi0以上である場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、制御装置１１は、流量制御器７３に対して、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinを所定流量ΔＶin増加させる制御信号を出力する（Ｓ１０４）。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが所定流量ΔＶin増加する。そして、制御装置１１は、再びステップＳ１０１に示された処理を実行する。ステップＳ１０４は、第２の制御工程の一例である。
【００５５】
一方、露点温度Ｔwが所定温度Ｔi0より低い場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、レシピに基づいて、チラーユニットＣＨに冷媒の温度を設定し、チラーユニットＣＨの稼働を開始させる（Ｓ１０５）。ステップＳ１０５は、稼働開始工程の一例である。
【００５６】
このように、チラーユニットＣＨの稼働開始前に、閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwを、ウエハＷの処理中に閉空間ＥＳ内の低温部材２３が達する最低温度よりも低くしておく。これにより、低温部材２３に結露が発生しない状態でウエハＷに対する処理を開始することができる。
【００５７】
［メイン処理工程］
図６は、メイン処理工程の一例を示すフローチャートである。なお、図６では、１つの閉空間ＥＳに対する処理について示されているが、他の閉空間ＥＳに対する処理についても同様である。
【００５８】
まず、制御装置１１は、温度センサ２４から出力された、低温部材２３の表面の温度Ｔiのデータを取得することにより、低温部材２３の温度Ｔiを測定する（Ｓ２００）。ステップＳ２００は、第１の測定工程の一例である。そして、制御装置１１は、露点温度センサ２５から出力された、閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwのデータを取得することにより、閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwを測定する（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１は、第２の測定工程の一例である。そして、制御装置１１は、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1より大きいか否かを判定する（Ｓ２０２）。
【００５９】
ここで、第１の温度差ΔＴ1について説明する。閉空間ＥＳ内に設けられた温度センサ２４によって測定された低温部材２３の表面の温度Ｔiには、温度センサ２４による測定誤差が含まれている。また、閉空間ＥＳ内に設けられた露点温度センサ２５によって測定された閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwには、露点温度センサ２５による測定誤差が含まれている。これらの測定誤差が含まれていた場合でも、低温部材２３に発生する結露を防止する必要がある。そこで、本実施形態では、温度センサ２４の測定誤差の最大値と、露点温度センサ２５の測定誤差の最大値の合計を、閾値として予め保持する。本実施形態において、閾値は、例えば３．５℃である。
【００６０】
そして、保持している閾値に所定のオフセットを加えた値が、第１の温度差ΔＴ1として用いられる。オフセットは、例えば１．０℃である。従って、本実施形態において、第１の温度差ΔＴ1は、例えば４．５℃である。なお、保持している閾値は、後述する第２の温度差ΔＴ2として用いられる。本実施形態において、第２の温度差ΔＴ2は、例えば３．５℃である。
【００６１】
図６に戻って説明を続ける。低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1より大きい場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLであるか否かを判定する（Ｓ２０３）。ここで、本実施形態では、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinを減少させた場合でも、流量ＶinLでドライエアの供給を続ける。これにより、閉空間ＥＳ内の露点温度Ｔwを低下させる必要性が生じた場合に、迅速に閉空間ＥＳ内の露点温度Ｔwを低下させることができる。
【００６２】
ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLである場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinを変更することなく、ウエハＷに対する処理が終了したか否かを判定する（Ｓ２０４）。ウエハＷに対する処理が終了していない場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、制御装置１１は、所定時間（例えば数秒から数分程度）待機し（Ｓ２０５）、再びステップＳ２００に示された処理を実行する。一方、ウエハＷに対する処理が終了した場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、本フローチャートに示された処理を終了する。なお、本フローチャートに示された処理が終了しても、閉空間ＥＳ内には、流量ＶinLから流量ＶinHの間の流量Ｖinのドライエアが供給され続けている。
【００６３】
ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLではない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、制御装置１１は、所定流量ΔＶin減少させたドライエアの流量Ｖinを算出する（Ｓ２０６）。そして、制御装置１１は、算出された流量Ｖinが流量ＶinLより少ないか否か判定する（Ｓ２０７）。
【００６４】
算出された流量Ｖinが流量ＶinL以上である場合（Ｓ２０７：Ｎｏ）、制御装置１１は、流量制御器７３に対して、算出された流量Ｖinを指示する制御信号を出力する。これにより、閉空間ＥＳに供給されるドライエアの流量Ｖinが所定流量ΔＶin減少する。そして、制御装置１１は、ステップＳ２０４に示された処理を実行する。
【００６５】
一方、算出された流量Ｖinが流量ＶinLより少ない場合（Ｓ２０７：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、流量Ｖinとして流量ＶinLを指示する制御信号を生成する（Ｓ２０８）。そして、制御装置１１は、生成された制御信号を流量制御器７３へ出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLとなる。そして、制御装置１１は、ステップＳ２０４に示された処理を実行する。ステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０７、およびＳ２０８は、第１の制御工程の一例である。
【００６６】
低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1以下である場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、制御装置１１は、温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第２の温度差ΔＴ2より小さいか否かを判定する（Ｓ２０９）。温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第２の温度差ΔＴ2以上である場合（Ｓ２０９：Ｎｏ）、即ち、温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1と第２の温度差ΔＴ2の間にある場合、制御装置１１は、ステップＳ２０４に示された処理を実行する。この場合、ドライエアの流量Ｖinは変更されない。
【００６７】
一方、温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第２の温度差ΔＴ2より小さい場合（Ｓ２０９：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHであるか否かを判定する（Ｓ２１０）。ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHである場合（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinを流量ＶinHに保ったまま、処理システム１の管理者にエラーを通知し（Ｓ２１１）、本フローチャートに示された処理を終了する。
【００６８】
一方、ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHではない場合（Ｓ２１０：Ｎｏ）、制御装置１１は、所定流量ΔＶin増加させたドライエアの流量Ｖinを算出する（Ｓ２１２）。そして、制御装置１１は、算出された流量Ｖinが流量ＶinHより多いか否か判定する（Ｓ２１３）。算出された流量Ｖinが流量ＶinH以下である場合（Ｓ２１３：Ｎｏ）、制御装置１１は、流量制御器７３に対して、算出された流量Ｖinを指示する制御信号を出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが所定流量ΔＶin増加する。そして、制御装置１１は、ステップＳ２０４に示された処理を実行する。
【００６９】
一方、算出された流量Ｖinが流量ＶinHより多い場合（Ｓ２１３：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、流量Ｖinとして流量ＶinHを指示する制御信号を生成する（Ｓ２１４）。そして、制御装置１１は、生成された制御信号を流量制御器７３へ出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHとなる。そして、制御装置１１は、ステップＳ２０４に示された処理を実行する。
【００７０】
ここで、例えば図３に示されたように、流量ＶinHを越える流量Ｖinで閉空間ＥＳ内にドライエアが供給されても、閉空間ＥＳ内の空気の露点温度Ｔwは、ドライエアの露点温度Ｔdを下回ることはない。そのため、流量ＶinHを越える流量Ｖinで閉空間ＥＳ内にドライエアを供給すると、ドライエアが無駄に消費されることになる。従って、本実施形態において、制御装置１１は、ステップＳ２１４に示されるように、現在供給されているドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHに達している場合には、これ以上ドライエアの流量Ｖinを増加させない。これにより、制御装置１１は、ドライエアが無駄に消費されることを防止することができる。
【００７１】
［後処理工程］
図７は、後処理工程の一例を示すフローチャートである。なお、図７では、１つの閉空間ＥＳに対する処理について示されているが、他の閉空間ＥＳに対する処理についても同様である。
【００７２】
まず、制御装置１１は、冷媒の温度を室温に設定する制御信号をチラーユニットＣＨへ出力することにより、冷媒の温度を室温に設定する（Ｓ３００）。そして、制御装置１１は、所定時間（例えば数秒から数分程度）待機する（Ｓ３０１）。そして、制御装置１１は、温度センサ２４から出力された、低温部材２３の表面の温度Ｔiのデータを取得することにより、低温部材２３の温度Ｔiを測定する（Ｓ３０２）。ステップＳ３０２は、第４の測定工程の一例である。
【００７３】
そして、制御装置１１は、低温部材２３の温度Ｔiから、クリーンルーム内の空気の露点温度Ｔaを引いた値が、第３の温度差ΔＴ3より大きいか否かを判定する（Ｓ３０３）。クリーンルーム内の空気の露点温度Ｔaの値は、制御装置１１のメモリ内に予め格納されている。ステップＳ３０３は、第２の判定工程の一例である。
【００７４】
図８は、露点温度表の一例を示す図である。本実施形態において、クリーンルーム内の空気の温度は例えば２５℃に制御され、クリーンルーム内の空気の湿度は例えば５０％に制御される。図８を参照すると、気温２５℃、湿度５０％の空気における露点温度は、１３．９℃である。制御装置１１のメモリ内には、クリーンルーム内の空気の露点温度Ｔaとして、例えば１３．９℃のデータが予め格納されている。
【００７５】
ここで、第３の温度差ΔＴ3について説明する。クリーンルーム内の空気は、所定の温度および湿度となるように管理されている。しかし、クリーンルーム内の環境の変化や、クリーンルーム内に供給される空気の湿度制御の誤差等により、クリーンルーム内の空気の湿度は、±１０％程度変動する場合がある。即ち、本実施形態においては、クリーンルーム内の空気の湿度は、４０％〜６０％の範囲で変動する場合がある。
【００７６】
図８の露点温度表を参照すると、気温２５℃において、湿度４０％の空気の露点温度は１０．５℃であり、湿度が６０％の空気の露点温度は１６．７℃である。従って、クリーンルーム内の空気の露点温度は、±３．１℃変動する場合がある。そのため、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔaを引いた値が３．１℃以下であれば、結露が発生する可能性がある。本実施形態では、第３の温度差ΔＴ3は、例えば３．１℃である。
【００７７】
低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔaを引いた値が、第３の温度差ΔＴ3より大きい場合（Ｓ３０３：Ｙｅｓ）、低温部材２３の表面が処理装置１０の外部の空気にさらされても、低温部材２３の表面は結露しない。そのため、制御装置１１は、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinを０にする制御信号を流量制御器７３へ出力する（Ｓ３０４）。これにより、閉空間ＥＳ内へのドライエアの供給が停止し、本フローチャートに示される処理が終了する。ステップＳ３０４は、停止工程の一例である。
【００７８】
一方、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔaを引いた値が、第３の温度差ΔＴ3以下である場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、制御装置１１は、露点温度センサ２５から出力された露点温度Ｔwのデータを取得することにより、露点温度Ｔwを測定する（Ｓ３０５）。ステップＳ３０５は、第５の測定工程の一例である。そして、制御装置１１は、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1より大きいか否かを判定する（Ｓ３０６）。
【００７９】
低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1より大きい場合（Ｓ３０６：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLであるか否かを判定する（Ｓ３０７）。
【００８０】
ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLである場合（Ｓ３０７：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinを変更することなく、再びステップＳ３０１に示された処理を実行する。一方、ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLではない場合（Ｓ３０７：Ｎｏ）、制御装置１１は、所定流量ΔＶin減少させたドライエアの流量Ｖinを算出する（Ｓ３０８）。そして、制御装置１１は、算出された流量Ｖinが流量ＶinLより少ないか否か判定する（Ｓ３０９）。
【００８１】
算出された流量Ｖinが流量ＶinL以上である場合（Ｓ３０９：Ｎｏ）、制御装置１１は、流量制御器７３に対して、算出された流量Ｖinを指示する制御信号を出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが所定流量ΔＶin減少する。そして、制御装置１１は、再びステップＳ３０１に示された処理を実行する。
【００８２】
一方、算出された流量Ｖinが流量ＶinLより少ない場合（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、流量Ｖinとして流量ＶinLを指示する制御信号を生成する（Ｓ３１０）。そして、制御装置１１は、生成された制御信号を流量制御器７３へ出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが流量ＶinLとなる。そして、制御装置１１は、再びステップＳ３０１に示された処理を実行する。ステップＳ３０６、Ｓ３０８、Ｓ３０９、およびＳ３１０は、第３の制御工程の一例である。
【００８３】
低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1以下である場合（Ｓ３０６：Ｎｏ）、制御装置１１は、温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第２の温度差ΔＴ2より小さいか否かを判定する（Ｓ３１１）。温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が第２の温度差ΔＴ2以上である場合（Ｓ３１１：Ｎｏ）、即ち、温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第１の温度差ΔＴ1と第２の温度差ΔＴ2の間にある場合、制御装置１１は、再びステップＳ３０１に示された処理を実行する。この場合、ドライエアの流量Ｖinは変更されない。
【００８４】
一方、温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が、第２の温度差ΔＴ2より小さい場合（Ｓ３１１：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHであるか否かを判定する（Ｓ３１２）。ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHである場合（Ｓ３１２：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinを流量ＶinHに保ったまま、処理システム１の管理者にエラーを通知し（Ｓ３１３）、本フローチャートに示された処理を終了する。
【００８５】
一方、ドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHではない場合（Ｓ３１２：Ｎｏ）、制御装置１１は、所定流量ΔＶin増加させたドライエアの流量Ｖinを算出する（Ｓ３１４）。そして、制御装置１１は、算出された流量Ｖinが流量ＶinHより多いか否か判定する（Ｓ３１５）。算出された流量Ｖinが流量ＶinH以下である場合（Ｓ３１５：Ｎｏ）、制御装置１１は、流量制御器７３に対して、算出された流量Ｖinを指示する制御信号を出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが所定流量ΔＶin増加する。そして、制御装置１１は、再びステップＳ３０１に示された処理を実行する。
【００８６】
一方、算出された流量Ｖinが流量ＶinHより多い場合（Ｓ３１５：Ｙｅｓ）、制御装置１１は、流量Ｖinとして流量ＶinHを指示する制御信号を生成する（Ｓ３１６）。そして、制御装置１１は、生成された制御信号を流量制御器７３へ出力する。これにより、閉空間ＥＳ内に供給されるドライエアの流量Ｖinが流量ＶinHとなる。そして、制御装置１１は、再びステップＳ３０１に示された処理を実行する。
【００８７】
以上、第１の実施形態について説明した。本実施形態の処理システム１によれば、処理装置１０の部材の結露を防止することができる。
【００８８】
（第２の実施形態）
［処理システム１の構成］
図９は、本開示の第２の実施形態における処理システム１の一例を示すシステム構成図である。処理システム１は、処理装置１０および制御装置１１を備える。本実施形態における処理装置１０は、下部電極ＬＥの構成が、第１の実施形態における処理装置１０の下部電極ＬＥの構成とは異なる。なお、図９において、図１と同じ符号が付された部材は、以下に説明する点を除き、図１において説明された部材と同様であるため、説明を省略する。
【００８９】
第２の実施形態における処理装置１０には、ウエハＷを冷却するための冷却システムＣＳが設けられる。冷却システムＣＳの詳細については、後述する。本実施形態における下部電極ＬＥは、第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂを含む。第１プレート１８ａおよび第２プレート１８ｂは、例えばアルミニウム等の金属材料により構成され、略円盤形状を有する。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。
【００９０】
第２プレート１８ｂの内部には、蒸発室ＶＰが設けられている。蒸発室ＶＰは、蒸発室ＶＰの伝熱壁ＳＦにおいて冷媒を蒸発させることによって発生する気化熱により蒸発室ＶＰの伝熱壁ＳＦ上にある静電チャックＥＳＣの温度を下げ、静電チャックＥＳＣに載置されたウエハＷを冷却する。第１プレート１８ａの内部には、貯留室ＲＴが設けられている。貯留室ＲＴは、蒸発室ＶＰに供給する冷媒を貯留する。蒸発室ＶＰおよび貯留室ＲＴには、内部配管１６ａが接続されている。貯留室ＲＴ内には、内部配管１６ａを介してチラーユニットＣＨから冷媒が供給され、蒸発室ＶＰから内部配管１６ａを介して冷媒がチラーユニットＣＨに戻される。
【００９１】
図１０は、冷却システムＣＳの詳細な構成の一例を示す図である。冷却システムＣＳは、チラーユニットＣＨ、供給ラインＳＬ（内部配管１６ａ、外部配管１６ｂ）、排出ラインＤＬｄ（内部配管１６ａ、外部配管１６ｂ）、および熱交換部ＨＥを有する。
【００９２】
熱交換部ＨＥは、蒸発室ＶＰ、貯留室ＲＴ、および複数の管ＰＰを有する。それぞれの管ＰＰは、噴射口ＪＯを備える。貯留室ＲＴは、複数の管ＰＰを介して蒸発室ＶＰに連通する。熱交換部ＨＥは、載置台ＰＤ内に設けられ、載置台ＰＤの載置面ＦＡを介して冷媒による熱交換を行う。
【００９３】
蒸発室ＶＰは、貯留室ＲＴに貯留された冷媒を蒸発させる。蒸発室ＶＰは、排出ラインＤＬｄを介してチラーユニットＣＨに接続され、載置台ＰＤの載置面ＦＡに亘って延在し、複数の噴射口ＪＯを含む。噴射口ＪＯは、管ＰＰの一端に設けられ、蒸発室ＶＰの内壁のうち載置面ＦＡの側にある伝熱壁ＳＦに向けて管ＰＰから冷媒が噴射されるように配置されている。
【００９４】
図１１は、図１０に示すＸ１−Ｘ１線に沿った下部電極ＬＥの断面の一例を示す図である。図１１に示す断面において、載置面ＦＡ上からみて、複数の管ＰＰ（即ち、複数の噴射口ＪＯ）は、第１プレート１８ａの略円形状の断面の円周方向および径方向に、ほぼ等間隔に配置されている。図１１に示されるように、載置面ＦＡ上から見て、複数の管ＰＰ（即ち、複数の噴射口ＪＯ）は、載置面ＦＡ内に亘って分散して配置されている。
【００９５】
図１０に戻って説明を続ける。チラーユニットＣＨは、冷媒の供給ラインＳＬおよび冷媒の排出ラインＤＬｄを介して、熱交換部ＨＥに接続される。チラーユニットＣＨは、供給ラインＳＬを介して冷媒を熱交換部ＨＥに供給し、排出ラインＤＬｄを介して冷媒を熱交換部ＨＥから回収する。
【００９６】
チラーユニットＣＨは、圧力計ＰＲＬｄ、逆止弁ＣＶＬｄ、膨張弁ＥＶＬｄ、調整弁ＡＶ、圧縮器ＣＭ、凝縮器ＣＤ、膨張弁ＥＶＣ、および圧力計ＰＲＣを備える。蒸発室ＶＰは第２プレート１８ｂに設けられ、貯留室ＲＴは第１プレート１８ａに設けられる。供給ラインＳＬは、凝縮器ＣＤと貯留室ＲＴとを接続する。排出ラインＤＬｄは、凝縮器ＣＤと蒸発室ＶＰとを接続する。
【００９７】
チラーユニットＣＨにおいて、膨張弁ＥＶＣ、圧力計ＰＲＣは、凝縮器ＣＤの側から順に直列的に、供給ラインＳＬに設けられている。チラーユニットＣＨにおいて、圧縮器ＣＭ、調整弁ＡＶ、膨張弁ＥＶＬｄ、逆止弁ＣＶＬｄ、圧力計ＰＲＬｄは、凝縮器ＣＤの側から順に直列的に、排出ラインＤＬｄに設けられている。
【００９８】
凝縮器ＣＤの出口は膨張弁ＥＶＣの入口に接続され、膨張弁ＥＶＣの出口は圧力計ＰＲＣの入口に接続される。圧力計ＰＲＣの出口は、貯留室ＲＴに接続される。凝縮器ＣＤの入口は圧縮器ＣＭの出口に接続され、圧縮器ＣＭの入口は調整弁ＡＶの出口に接続される。調整弁ＡＶの入口は膨張弁ＥＶＬｄの出口に接続され、膨張弁ＥＶＬｄの入口は逆止弁ＣＶＬｄの出口に接続される。逆止弁ＣＶＬｄの入口は圧力計ＰＲＬｄの出口に接続され、圧力計ＰＲＬｄの入口は蒸発室ＶＰに接続される。排出ラインＤＬｄは、蒸発室ＶＰに対し蒸発室ＶＰの底壁ＳＦａの側に接続される。
【００９９】
膨張弁ＥＶＣ、調整弁ＡＶ、膨張弁ＥＶＬｄ、および逆止弁ＣＶＬｄは、制御装置１１によって、それぞれの開度［％］が制御される。
【０１００】
図１２および図１３を参照して、冷却システムＣＳの冷却サイクルについて説明する。図１２は、冷却システムＣＳの冷却サイクルが表されているモリエル線図を示す図である。図１３は、冷却システムＣＳの冷却サイクルを、図１２と共に説明するための図である。
【０１０１】
まず、熱交換部ＨＥの蒸発室ＶＰから排出された冷媒は、圧縮器ＣＭの入口に至り、状態ＳＴ１となる。状態ＳＴ１は、過熱蒸気域ＺＮ１にある。冷媒は、圧縮器ＣＭによって一定の比エントロピー（specific  entropy）線に沿って圧縮されつつ圧縮器ＣＭの出口に至り、状態ＳＴ２となる。状態ＳＴ２は、過熱蒸気域ＺＮ１にある。
【０１０２】
圧縮器ＣＭから排出された冷媒は、凝縮器ＣＤによって、等圧線に沿って凝縮されつつ飽和蒸気線ＬＳＶおよび飽和液線ＬＳＬを横切り、凝縮器ＣＤの出口に至り、状態ＳＴ３となる。状態ＳＴ３は、過冷却液域ＺＮ３にある。凝縮器ＣＤから排出された冷媒は、膨張弁ＥＶＣによって、一定の比エンタルピー（specific  enthalpy）線に沿って膨張されつつ飽和液線ＬＳＬを横切り膨張弁ＥＶＣの出口に至り、状態ＳＴ４となる。状態ＳＴ４は、湿り蒸気域ＺＮ２にある。
【０１０３】
膨張弁ＥＶＣから排出された冷媒は、蒸発室ＶＰによって、等圧線に沿って蒸発されつつ、飽和蒸気線ＬＳＶを横切り蒸発室ＶＰの出口に至る。冷却システムＣＳは、図１２および図１３に示す上記のような冷却サイクルにおける冷媒の循環によって、蒸発室ＶＰにおいて熱交換を行う。
【０１０４】
以上、第２の実施形態について説明した。本実施形態の処理システム１によれば、処理装置１０の部材の結露を防止することができる。また、本実施形態における冷却システムＣＳにより、載置台ＰＤの表面に載置されたウエハＷに対する抜熱において場所毎のバラつきが低減される。
【０１０５】
［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。
【０１０６】
例えば、上記した実施形態において、制御装置１１は、メイン処理工程および後処理工程において、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が第１の温度差ΔＴ1以下である場合、ドライエアの流量Ｖinを流量ＶinLまで減少させる。しかし、開示の技術はこれに限られない。低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が第１の温度差ΔＴ1以下である場合、制御装置１１は、ドライエアの流量Ｖinを０まで減少させてもよい。これにより、ドライエアの消費量をより節約することができる。
【０１０７】
また、上記した実施形態では、ドライエアの流量Ｖinの増加および減少が、所定流量ΔＶinずつ行われる。しかし、開示の技術はこれに限られない。例えば、ドライエアの流量Ｖinの増加と減少とで、１回あたりのドライエアの流量Ｖinの増加量と減少量とが異なっていてもよい。
【０１０８】
また、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値の大きさに応じて、１回あたりのドライエアの流量Ｖinの増加量および減少量を変えてもよい。例えば、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が大きいほど、１回あたりのドライエアの流量Ｖinの減少量を大きくしてもよい。また、低温部材２３の温度Ｔiから露点温度Ｔwを引いた値が小さいほど、１回あたりのドライエアの流量Ｖinの増加量を大きくしてもよい。
【０１０９】
また、上記した各実施形態では、処理システム１は、ドライエア供給装置７０を有し、クリーンルーム内の空気からドライエアを生成するが、開示の技術はこれに限られない。例えば、クリーンルーム内に露点温度が十分に低いドライエアが供給される場合には、処理システム１にはドライエア供給装置７０に代えて、クリーンルーム内に供給されたドライエアの流量を制御する流量制御器７３が設けられてもよい。
【０１１０】
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、添付の請求お範囲及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】
【０１１１】
ＡＶ  調整弁
ＣＤ  凝縮器
ＣＨ  チラーユニット
ＣＭ  圧縮器
ＣＳ  冷却システム
ＣＶＬｄ  逆止弁
ＤＬｄ  排出ライン
ＥＬ  電極
ＥＳ  閉空間
ＥＳＣ  静電チャック
ＥＶＣ  膨張弁
ＥＶＬｄ  膨張弁
ＦＡ  載置面
ＦＲ  フォーカスリング
ＨＥ  熱交換部
ＨＰ  ヒータ電源
ＨＴ  ヒータ
ＪＯ  噴射口
ＬＥ  下部電極
ＬＳＬ  飽和液線
ＬＳＶ  飽和蒸気線
ＰＤ  載置台
ＰＰ  管
ＰＲＣ  圧力計
ＰＲＬｄ  圧力計
ＰＳ  処理空間
ＲＴ  貯留室
ＳＦ  伝熱壁
ＳＦａ  底壁
ＳＬ  供給ライン
ＳＴ  状態
ＳＷ  スイッチ
ＶＰ  蒸発室
Ｗ  ウエハ
ＺＮ１  過熱蒸気域
ＺＮ２  湿り蒸気域
ＺＮ３  過冷却液域
１  処理システム
１０  処理装置
１１  制御装置
１２  処理容器
１６ａ  内部配管
１６ｂ  外部配管
１８ａ  第１プレート
１８ｂ  第２プレート
２０  筐体
２１  導入口
２３  低温部材
２４  温度センサ
２５  露点温度センサ
３０  上部電極
６９  給電管
７０  ドライエア供給装置
７１  レギュレータ
７２  ドライヤ
７３  流量制御器
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月4日(2019.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を処理する処理装置における結露防止方法であって、
閉空間内に露出された前記処理装置の部材の第１の表面温度を測定する第１の測定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第２の測定工程と、
前記第１の表面温度と前記閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、前記処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気の前記閉空間内への供給量を制御する第１の制御工程と
を含むことを特徴とする結露防止方法。
【請求項２】
前記第１の測定工程では、
前記閉空間内に露出された処理装置の部材の表面のうち、最も温度が低くなる部分の温度が第１の表面温度として測定されることを特徴とする請求項１に記載の結露防止方法。
【請求項３】
前記第１の測定工程では、
前記閉空間内に露出された処理装置の部材の表面のうち、任意の位置の第２の表面温度が測定され、予め測定された前記部材の表面の温度分布に基づいて、前記第２の表面温度から、前記第２の表面温度が測定された位置と最も温度が低くなる位置との温度差を引いた温度を前記第１の表面温度として測定することを特徴とする請求項１に記載の結露防止方法。
【請求項４】
前記第１の制御工程では、
前記第１の表面温度から前記閉空間内の空気の露点温度を引いた値が第１の閾値より大きい場合に、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を減少させ、
前記第１の表面温度から前記閉空間内の空気の露点温度を引いた値が前記第１の閾値より小さい第２の閾値未満の場合に、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を増加させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項５】
前記処理装置内の部材を冷却する冷却装置の稼働前に実行される前処理工程をさらに含み、
前記前処理工程には、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第３の測定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度が所定温度未満であるか否かを判定する第１の判定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度が前記所定温度以上である場合に、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を増加させる第２の制御工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度が前記所定温度未満である場合に、前記冷却装置の稼働を開始させる稼働開始工程と
が含まれ、
前記第１の測定工程、前記第２の測定工程、および前記第１の制御工程は、前記前処理工程の後に実行されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項６】
前記処理装置内の部材を冷却する冷却装置の停止後に実行される後処理工程をさらに含み、
前記後処理工程には、
前記第１の表面温度を測定する第４の測定工程と、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第５の測定工程と、
前記第１の表面温度と前記閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を制御する第３の制御工程と、
前記第１の表面温度と前記処理装置の外部の空気の露点温度とに基づいて、前記低露点空気の前記閉空間内への供給を停止するか否かを判定する第２の判定工程と、
前記第２の判定工程の判定結果に基づいて前記低露点空気の前記閉空間内への供給を停止する停止工程と
が含まれることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項７】
前記処理装置の外部の空気を取り込む取り込み工程と、
取り込まれた空気の水分を除去することにより、前記低露点空気を生成する生成工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の結露防止方法。
【請求項８】
被処理体を処理する処理装置と、
閉空間内に露出された前記処理装置の部材の表面温度を測定する第１の測定部と、
前記閉空間内の空気の露点温度を測定する第２の測定部と、
前記処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気を前記閉空間内に供給する供給部と、
前記表面温度と前記閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、前記低露点空気の前記閉空間内への供給量を制御する制御部と
を備えることを特徴とする処理システム。
【請求項９】
処理装置の部材を囲むことにより前記閉空間を形成する筐体をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の処理システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本開示の一側面は、被処理体を処理する処理装置における結露防止方法であって、第１の測定工程と、第２の測定工程と、第１の制御工程とを含む。第１の測定工程では、閉空間内に露出された処理装置の部材の第１の表面温度が測定される。第２の測定工程は、閉空間内の空気の露点温度が測定される。第１の制御工程は、第１の表面温度と閉空間内の空気の露点温度とに基づいて、処理装置の外部の空気よりも露点温度が低い空気である低露点空気の閉空間内への供給量が制御される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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