(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の場所の温度を作動流体の循環により制御するマルチ温度制御システムにおいて、
反応処理装置がもつ複数のプロセスチャンバの各々における複数のチャンバ部分に、それぞれ局在した複数の温度制御機を備え、
各温度制御機が、前記複数のプロセスチャンバの各々における各チャンバ部分に専用の作動流体の循環流路を有して、この専用の循環流路内の作動流体の温度を個別に制御することを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記複数の温度制御機が共用する共通の冷却液源を更に備えることを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項３】
請求項１記載のシステムにおいて、
各温度制御機が、
作動流体を流すための内側空間を有する内側容器と、
前記内側空間内に配置されたヒータと、
前記内側容器を囲繞して、前記内側容器の外側に冷却水を流すための外側空間を形成する外側容器とを有する
ことを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、
前記ヒータが赤外線を放射するランプであることを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項５】
請求項３記載のシステムにおいて、
各温度制御機が、前記ヒータを前記内側空間の中心軸に有し、前記ヒータを中心に放射状に配置された複数のフィンを備える
ことを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項６】
請求項５記載のシステムにおいて、
前記複数のフィンが、実質的に一様の密度で配置されていることを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項７】
請求項５記載のシステムにおいて、
前記複数のフィンが、前記内側空間と前記外側空間の両方に配置されていることを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムにおいて、
各温度制御機が、個々のチャンバ部分の近傍に配置されていることを特徴とするマルチ温度制御システム。
【請求項９】
複数のプロセスチャンバを備え、各プロセスチャンバが温度制御されるべき複数のチャンバ部分を有している反応処理装置において、
各プロセスチャンバにそれぞれ局在した複数の温度制御機を備え、
各温度制御機が、複数のプロセスチャンバの各々が有する各チャンバ部分に専用の作動流体の循環流路を有して、この専用の循環流路内の作動流体の温度を個別に制御することを特徴とするマルチ温度制御システムが適用された反応処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、複数の場所の温度を作動流体の循環によって制御するマルチ温度制御システムに関する。本発明の温度制御システムは、例えば、半導体処理装置における複数のプロセスチャンバ（反応処理室）内の諸部分の温度を制御する用途に好適であるが、半導体処理装置のみに限らず、他の種々の反応処理装置にも適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体処理装置は例えば図１のように構成されている。即ち、トランスファチャンバ１の周囲に複数のプロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃが配設されている。トランスファチャンバ１内に設けられた搬送ロボット（図示せず）により、処理対象のウエハ（図示せず）が、トランスチャンバ１を経由してあるプロセスチャンバから別のプロセスチャンバへと搬送される。各プロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃでは、それぞれに固有の反応処理がウエハに対して行われる。
【０００３】
図２は一つのプロセスチャンバの構成を示す。プロセスチャンバは、チャンバ壁３、陽極として機能するチャンバカバー４、及び陰極として機能するウエハ支持台６を備える。チャンバ壁３、チャンバカバー４及びウエハ支持台６の各々は、温度制御用の作動流体が流れる管路７ａ、７ｂ、７ｃを有している。そして、各管路７ａ、７ｂ、７ｃを流れる流体によって、チャンバ壁３、チャンバカバー４及びウエハ支持台６の各々の温度が、各々に固有の目標温度Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3に制御される。
【０００４】
この半導体処理装置に適用される温度制御システムは、図１に示すように３台の温度制御機８ａ、８ｂ、８ｃを備え、各温度制御機８ａ、８ｂ、８ｃに各目標温度Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3が設定されている。温度制御機８ａ、８ｂ、８ｃの各々は、半導体処理装置内の全てのプロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃに対し、温度制御された作動流体を供給する。例えば、第１の温度制御機８ａは、全てのプロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃのチャンバ壁３に対し、循環流路９ａ、９ｂ、９ａ、９ｂ、９ａ、９ｂを通じて作動流体を供給する。同様に、第２の温度制御機８ｂは全プロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃのチャンバカバー４に対し、また、第３の温度制御機８ｃは全プロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃのウエハ支持台６に対し、それぞれ作動流体を供給する。
【０００５】
各温度制御機は例えば図３に示すように、作動流体を冷却するための熱交換器１１と、加熱するための加熱装置１３と、これらにより温度制御された作動流体を循環流路９ａ、９ｂに循環させるポンプ１４とを備える。熱交換器１１は、冷却水管１０を流れる冷却水により作動流体を冷却する。加熱装置１３は、タンク１３ａ内に作動流体を溜め、タンク１３ａ内の電熱ヒータ１２で作動流体を加熱する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の半導体処理装置用の温度制御システムでは、１台の温度制御機が複数のプロセスチャンバに対し共通に設けられており、その１台の温度制御機が複数のプロセスチャンバの特定部分の温度を集中制御している。
【０００７】
そのため、その共通に温度制御される部分の目標温度を個々のプロセスチャンバ毎に異ならせることは、原則としてできない。また逆に、全てのプロセスチャンバのそれらの部分の温度を全く同一且つ正確に制御することも難しい。何故なら、チャンバの形状や作動状態及び各循環流路の長さや圧損などが各チャンバ毎に多少異なるから、チャンバ毎に作動流体の温度が微妙に相違してしまうからである。
【０００８】
仮に上記のことを実現しようとするならば、作動流体の流速を各チャンバ毎に制御する方法が考えられるが、それでは構成が相当に複雑になると共に、チャンバ間での流速制御の干渉も生じるであろうから、やはり正確な温度制御は難しい。
【０００９】
また、従来システムでは集中制御を行うため必然的に、温度制御機の配置場所は図１に示すように半導体処理装置から適当に離れた場所となる。結果として、循環流路が長くなり、作動流体の使用量が多くなる。作動流体にはガルテン（登録商標）やフロリナート（登録商標）のような非活性な液体を用いることが望ましいが、これらはかなり高価であるから大量使用には適しない。そのため、従来システムでは、特別な事情のない限り、エチレングリコールや水のような安価な液体を使用している。しかし、これら安価な液体は、プロセスチャンバ内のプラズマの影響などにより腐食の原因となるイオンを生じるため、脱イオン装置を別途設ける必要が生じる。この脱イオン装置はかなり大型であり、かつコストもかかる。
【００１０】
従来システムでは、流体の循環流路が長いから、循環流路での熱損失が大きい。よって、個々の温度制御機の熱容量もある程度大きい必要がある。このことや、前述した配置場所などの事情から、温度制御システムはかなり大型となる。
【００１１】
従って、本発明の目的は、複数場所の温度を作動流体の循環により制御するマルチ温度制御システムにおいて、各場所の温度が正確に制御でき、かつ小型で作動流体の使用量も少なくて済むものを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に従うマルチ温度制御システムは、複数の場所の温度を作動流体の循環により制御するものであって、各場所にそれぞれ局在した複数の温度制御機を備える。そして、その各場所の温度制御機が、各場所に専用の作動流体の循環流路を有し、この専用の循環流路内の作動流体の温度を個別に制御する。
【００１３】
このシステムによれば、温度制御すべき各場所に、その場所専用の作動流体を循環させる温度制御機が局在している。必然的に、作動流体の循環流路は短くて済むことになり、作動流体の使用量は少ない。よって、ガルテンやフロリナートのように、高価ではあるが脱イオン装置が不要で性能の良い作動流体が使用できる。
【００１４】
また、各温度制御機が各場所専用の作動流体を個別に制御し、かつその作動流体の循環流路は短くて熱損失が小さく、温度制御のレスポンスも速いため、正確な温度制御が可能である。
【００１５】
更に、個々の温度制御機は、その熱的な容量が小さくて済み、循環のための動力も小さくて済み、消費電力も小さくできるから、小型に作ることができる。そして、その小型の温度制御機が複数の場所に分散配置され、個々の循環流路が短く、更には、脱イオン装置を不要とすることも容易であるから、システムの全体サイズも容易に小さくできる。
【００１６】
温度制御装置が作動流体を冷却するために冷却液を用いる場合には、複数の温度制御装置が同じ冷却液源を共用するようにできる。そのようにすると、冷却液系統の構成が簡単になる。
【００１７】
温度制御機の好ましい構成例は、作動流体を流すための内側空間をもつ内側容器と、その内側空間内に配置されたヒータと、内側容器を囲繞して内側容器の外側に冷却水を流すための外側空間を形成した外側容器とを備えたものである。このような温度制御機は、作動流体の加熱と冷却とを共に一つの容器の内部で行えるので、比較的小型である。更に好ましくは、ヒータに赤外線ランプを用いることである。赤外線ランプを利用すると、小型でも多量の加熱量が得られるため、温度制御機を一層小型にし易い。温度制御機が小型であることは、各温度制御機を各場所に局在させるのに好都合である。
【００１８】
本発明のシステムは、半導体処理装置のように、複数のプロセスチャンバをもつ反応処理装置に適用することができる。その場合、各プロセスチャンバの近傍に、そのチャンバに専用の温度制御機が配置される。１つのプロセスチャンバが複数の温度制御すべき部分を有する場合、その１つのプロセスチャンバの近傍に、その複数の部分にそれぞれ専用の複数の温度制御機を配置することが望ましい。その場合、各部分に専用の各温度制御機が、各部分に近接した位置に各々配置されることが更に望ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図４は、半導体処理装置に適用された本発明の一実施形態にかかるマルチ温度制御システムの全体構成を示す。ここで、半導体処理装置それ自体は、図１及び図２に示した従来のそれと実質的に同じ構成であるから、その従来装置と同一の要素には同一の参照符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２０】
図４に示すように、半導体処理装置のプロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃの一つ一つに対して、３台の小型の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられている。つまり、第１のプロセスチャンバ２ａに対して３台の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられ、第２のプロセスチャンバ２ｂに対しても３台の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、また、第３のプロセスチャンバ２ｃにも３台の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられている。
【００２１】
各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、他の温度制御機から独立した固有の循環流路（図４では図示されていない）を有して、フロリナートのような作動流体を各プロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃへ独立して供給する。各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、それが設けられたプロセスチャンバのみに作動流体を供給し、他のプロセスチャンバへは供給しない。そして、１つのチャンバに設けられた３台の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃのうち、１台目１５ａは図２に示したチャンバ壁３の管路７ａへ、２台目１５ｂはチャンバカバー４の管路７ｂへ、また３台目はウエハ支持台６の管路７ｃへ、それぞれ作動流体を供給する。要するに、半導体処理装置内の各温度制御対象部分に対してぞれそれ１台の温度制御機が専用に割当てられている。
【００２２】
これらの温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、プロセスチャンバの例えば外壁面に取付けられるが、必ずしも外壁面である必要はなく、要するにプロセスチャンバに可能な限り近接して循環流路が十分に短くなるような位置に配置されていればよい。同じ観点から、個々の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、それぞれに割当てられた部分の管路７ａ、７ｂ、７ｃに出来るだけ近くで接続できる場所に配置されることが好ましい。
【００２３】
これら９台の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、個別の冷却液循環流路１０、１０を介して、共通の冷却液源３０に接続されている。冷却液には例えば水が使用されるが、勿論それ以外の物質であってもよい。
【００２４】
全ての温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは実質的に同じ構成を有する。個々の温度制御機は、図５に示すように、作動流体の加熱・冷却装置１６と、作動流体を循環流路９ａ、９ｂに循環させるポンプ１４とを有する。加熱・冷却装置１６は、冷却水で作動流体を冷却する冷却部１６ａと、作動流体を加熱する加熱部１６ｂとを有する。作動流体にエチレングリコールや水を用いる場合には、循環流路の供給管９ａと戻り管９ｂの間に脱イオン装置１７が接続される。しかし、フロリナートのような非活性物質の作動流体に用いる場合は、脱イオン装置１７は不要である。
【００２５】
図６、図７は、図５に示した加熱・冷却装置１６の具体的な構成例を示す。図６は加熱・冷却装置の縦断面図であり、図７は図６のＡ−Ａ線での横断面図である。
【００２６】
これらの図に示すように、加熱・冷却装置は同軸に配置された大小２つの円筒形の容器２０、２２を有する。内側の容器２０は内側に空間２１を有し、かつ塞がれた両端面を有する。外側の容器２２も塞がれた両端面を有し、かつ内側容器２０を囲繞して内側容器２０の外側に空間２３を有している。内側容器２０は、その周壁の一端に近い箇所に、作動流体の入口２０ａを有し、かつ、周壁の他端に近い箇所であって入口２０ａとは中心軸に対して対称な箇所に、作動流体の出口２０ｂを有する。また、外側容器２２は、その周壁の一端に近い箇所に、冷却液の入口２２ａを有し、かつ、周壁の他端に近い箇所であって入口２２ａとは中心軸に対して対称な箇所に、冷却液の出口２２ｂを有する。
【００２７】
内側容器２０は、熱伝導性、耐食性及び成形性の良好な材料、例えばアルミニューム、銅、ステンレススチールなどで作られる。外側容器２２も同様な材料で作られてよいし、或は、耐食性及び成形性は良好であるが熱伝導性の高くない別の材料、例えばプラスチックや塩化ビニルやセラミックスなどで作ることもできる。内側容器２０と外側容器２２との接合部は、溶接やロウ付けやその他の適当な方法により、液を洩らさないようシールされる。
【００２８】
内側容器２０の内側空間２１内には、中心軸に沿って透明筒２４が配置され、この透明筒２４は内側容器２０の両端の壁２６、２６を貫通している。この透明筒２４内に、ヒーティングランプ２５が挿入されている。透明筒２４は、石英ガラスのような光透過性の極めて高い耐熱性の材料で作られている。ヒーティングランプ２５には、赤外線を多く出すものが好ましく、例えばヒータ用のハロゲンランプが用いられる。このランプ２５は、ブッシュ２９によって透明筒２４に接触しないように、透明筒２４内の中心軸位置に支持されている。
【００２９】
内側容器２０の両端の壁２６、２６は、硬質ゴムやプラスチックや金属のように適度な弾性と十分な耐熱性とをもつ材料によって作られている。端壁２６、２６と内側容器２０及び透明筒２４との間の隙間をシールするために、端壁２６、２６の外周面と内周面にはそれぞれＯリングのようなシールリング２７が填め込まれている。
【００３０】
内側容器２０の内周面には、容器２０の中心軸に平行に伸びた多数本の内側フィン２８ａが固定されており、外周面にも中心軸に平行に伸びた多数本の外側フィン２８ｂが固定されている。内側フィン２８ａは、内側空間２１の半径の方向に、つまり、ランプ２５からの赤外線の放射方向に、真っ直ぐに立っている。外側フィン２８ｂも同様に、半径の方向に放射状に直立しているが、必ずしもそうである必要はない。内側フィン２８ａも外側フィン２８ｂも、内側空間２１及び外側空間２３のほぼ全体領域にわたって分散されて配置されており、且つその全体領域にわたって実質的に一様の密度（つまり、概略的に一様の間隔）で配置されている。これらのフィン２８ａ、２８ｂは、熱伝導率が高く、耐食性及び成形性も良好な、例えばアルミニューム、銅、ステンレススチールのような材料で作られる。更に、赤外線の吸収率も良い材料であることが望ましい。
【００３１】
内側フィン２８ａの先端と透明筒２４の外周面との間には僅かな隙間がある。外側フィン２８ｂの先端と外側容器２２の内周面との間にも僅かな隙間がある。
【００３２】
このように構成された加熱・冷却装置において、作動流体は、入口２０ａから内側空間２１に流入し内側空間２１を通って出口２０ｂから流出する。また、冷却液は、入口２２ａから外側空間２３に流入し外側空間２３を通って出口２２ｂから流出する。
【００３３】
作動流体の入口２０ａでの温度（例えば２５℃）より目標温度が高い（例えば１００℃）場合、ランプ２５が点灯される。この場合、冷却液の流れは原則として停止される。ランプ２５から放射された赤外線は透明筒２４を通過して内側空間２１に入射する。もし、作動流体が光吸収性の極めて低い物質（例えばフロリナート）であれば、赤外線の大部分はフィン２８ａに吸収され、そこで生じた放射熱がフィン２８ａから流体へと伝えられて、作動流体が加熱される。もし、作動流体が光吸収性を適度にもつ物質（例えば水、エチレングリコールなど）であれば、赤外線はフィン２８ａだけでなく作動流体自体にも直接吸収され、その放射熱で流体の温度が上昇する。
【００３４】
加熱量の制御は、出口２０ｂに配置した温度センサとコントローラ（いずれも図示せず）とにより、ランプ２５の点灯時間のデューティ比や発光量を調節することにより行われる。例えば、出口温度が目標温度に一致するように、ランプ２５への供給電力をフィードバック制御する。過加熱や外的な原因などにより流体の出口温度が目標温度を越えてしまった場合、ランプ２５は消灯される。また、ランプ消灯だけでは十分でない場合、冷却液が流される。
【００３５】
また、作動流体の入口温度（例えば８０℃）より目標温度が低い（例えば３０℃）場合には、冷却液が流され、ランプ２５は通常は消灯される。作動流体が保有する熱が内側フィン２８ａ、内側容器２０及び外側フィン２８ｂを通じて冷却液に伝えられ、流体が冷却される。上述したコントローラが、冷却液の流量の調節を行って、流体の出口温度を目標温度に一致させる。過冷却により流体の出口温度が目標温度を下回った場合は、ランプ２５が点灯されたり、冷却液の流量が絞られたりする。
【００３６】
このように、コントローラがランプ２５の点灯と冷却液の流量とを制御して、加熱と冷却とを使い分けたり併用したりすることにより、作動流体の温度を目標温度に制御する。
【００３７】
上の説明から分るように、加熱は主として赤外線の放射熱により行われる。放射熱は、その本来の性質故に、ランプ２５からの距離に関わらず内側空間２１内のどの場所にある光吸収物質へも平等に供給される。それに加え、内側空間２１内でフィン２８ａがランプ２５からの赤外線の放射方向に向いて立っているため、赤外線はフィン２８ａに遮られずに、内側空間２１の全ての場所に平等に入射し得る。結果として、もし流体が水のように光を適度に吸収する物質ならば、内側空間２１内の全ての場所でその流体は実質的に平等に放射熱を受けて一様に温度が上昇する。また、流体がフロリナートのように光を殆ど吸収しない物質である場合は、内側空間２１の全体領域にほぼ一様密度で存在する多数のフィン２８ａが、その全ての箇所にて平等に放射熱を受け取ってこれを流体に伝達するから、やはり流体は一様に近い態様で加熱される。
【００３８】
上記のようにランプ２５の出力の多くは、放射熱として内側空間２１内の作動流体全体にほぼ平等に供給されるので、熱が特定の局所に集中することがない。また、ランプ２５と透明筒２４との間には間隔が空いているため、熱伝導によって透明筒２４やその近傍を通る流体だけが特別に高温になることもない。これらのことから、ランプ２５の出力熱量をかなり増大させることが可能であり、結果として、サイズは小型でも大きい加熱能力を発揮することができる。
【００３９】
また、外側フィン２８ｂと外側容器２２との間に隙間があるため、加熱の際に内側容器２０内の放射熱が外側フィン２８ｂから直接に外側容器２２へと逃げることがない。このことは加熱効率の観点から好ましい。同じ観点から、外側容器２２をセラミックスやプラスチックのような熱伝導性の悪い材料で作ることも好ましい。但し、加熱効率に特に問題が無ければ、外側フィン２８ｂと外側容器２２とが接触していても、あるいは、外側容器２２が熱伝導性の高い材料（例えば内側容器２０と同じ材料）で作られていていても構わない。
【００４０】
冷却は、フィン２８ａ、２８ｂを通じた熱伝導を利用して行われる。フィン２８ａ、２８ｂが内側及び外側空間２１、２３の全体領域にわたり概略一様の密度で分散配置されているから、冷却効率が良好であると共に、熱伝導を利用するが故の温度むらも小さい。外側フィン２８ｂと外側容器２２との間に隙間があることは、外側フィン２８ｂが外気温度の影響を受けにくいので、冷却効率の観点からも好ましい。
【００４１】
この加熱・冷却装置１６の組み立て時には、透明筒２４が内側空間２１内へ挿入される。また、メンテナンス時にも、透明筒２４が内側空間２１から引出されたり再び挿入されたりする。この挿入・引出し作業では、透明筒２４と内側フィン２８ａとの間の隙間がクリアランスとなって、この作業をスムーズに行わせしめる。勿論、作業に支障が無ければ、内側フィン２８ａと透明筒２４とが接触していても構わない。
【００４２】
以上の説明から分るように、この加熱・冷却装置１６はサイズの割には大きい加熱及び冷却能力を発揮することができる。そのため、かなり小型のサイズにすることができる。また、作動流体を温度むらなく一様に目標温度にすることができるため、温度制御の精度も高い。結果として、各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃもかなり小型になり、且つその温度制御の精度は高い。このような小型の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、図４に示したように個々のプロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃに個別に取付けることが容易である。
【００４３】
尚、加熱・冷却装置１６の具体的構成には上記以外の種々のバリエーションが採用し得る。例えば、フィン２８ａ、２８ｂには、上述のもの以外に、多数の細長いピンを立設したものや、薄板を波形に折り曲げたものなど、公知の様々なフィンが採用できる。但し、薄板を波形に折り曲げたフィンのように赤外線を遮ってしまう形態のフィンは、フロリナートのように光吸収性の極めて低い作動流体を用いる場合にのみ採用すべきであり、水のように光吸収性のある程度高い作動流体を用いる場合には、図６、７に示したフィンやピンを立設したフィンのように、赤外線を余り遮らずに赤外線が内側空間２１全体に行き渡れるようなフィンを採用すべきである。また、加熱効率が多少低くても問題無ければ、ヒーティングランプに代えて電気ヒータを用いることもできる。
【００４４】
図８は、各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃを各プロセスチャンバ２ａ、２ｂ、２ｃに取付ける場合の一つの態様を示す。
【００４５】
図示のように、各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃがプロセスチャンバの側壁の外面に固定されており、各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃから出た流体の循環流路９ａ、９ｂがプロセスチャンバの側壁内に導かれ、図２に示した管路７ａ、７ｂ、７ｃへに接続されている。
【００４６】
また、各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃから冷却液の循環流路１０が出ており、これら各温度制御機毎の冷却液循環流路１０は図４に示したように各チャンバ毎に一対の冷却液循環流路１０に統合されてから、共通の冷却液源３０に接続される。尚、各温度制御機毎の冷却液循環流路１０を直接に共通の冷却液源３０に接続してもよい。あるいは、例えば、プロセスチャンバ２ａにおいて３つの温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃの目標温度が異なる場合、冷却液源３０からの冷却水を最初に最低の目標温度をもつ温度制御機に流し、次に、これを通過した冷却水を中間の目標温度をもつ温度制御機に流し、最後に、これを通過した冷却水を最高の目標温度をもつ温度制御機に与えて冷却水源に戻す、というように温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃの冷却液循環１０を直列に接続して冷却液を順番に巡らせる方法も可能である。
【００４７】
このように冷却液を複数の温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃで共用したとしても、冷却液の流速が遅すぎない限り、冷却液の温度変動は小さく、かつ、冷却液の温度が多少変動しても、それに応じて各温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃ毎にコントローラが最適な制御を行うから、作動流体の温度は正確に制御することができる。
【００４８】
尚、温度制御機１５ａ、１５ｂ、１５ｃの取付け場所は、プロセスチャンバの側壁だけに限られず、底壁下でも天井壁上でも近くの床上でも、要するに、流体循環流路が十分に短くなるようなチャンバ近傍の適当な場所であればよい。
【００４９】
また、上述の実施形態では、全てのプロセスチャンバの全ての部分の温度を作動流体の循環により制御しているが、必ずしもそうする必要はなく、部分的に作動流体を用いない別の原理による温度制御を実施することもできる。例えば、１００℃以上のような高温に制御するチャンバ又は部分がある場合に、そのチャンバ又は部分には上記温度制御機に代えて赤外線ランプを設けて、この赤外線ランプによりそのチャンバ又は部分を直接加熱するようにしてもよい。
【００５０】
以上の実施形態の説明は本発明の理解のためのものであって、それら実施形態のみに本発明の範囲を限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内で、上記実施形態に変更、修正、改良などを加えた他の種々の形態においても実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の温度制御システムを用いた半導体処理装置用を示す平面図。
【図２】プロセスチャンバの概略構成を示す断面図。
【図３】従来の温度制御機の回路図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる温度制御システムを用いた半導体処理装置用を示す平面図。
【図５】同実施形態で用いる温度制御機の回路図。
【図６】図５の温度制御装置で用いる加熱・冷却装置の縦断面図。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図。
【図８】同実施形態における温度制御機の取付け態様を示す斜視図。
【符号の説明】
１  トランスファチャンバ
２ａ、２ｂ、２ｃ  プロセスチャンバ
３  チャンバ壁
４  チャンバカバー
５  ウエハ
６  ウエハ支持台
７ａ、７ｂ、７ｃ  管路
９ａ、９ｂ  流体の循環流路
１０  冷却液の循環流路
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  温度制御機
１６  加熱・冷却装置
２０  内側容器
２１  内側空間
２２  外側容器
２５  ヒーティングランプ
２４  透明筒
２８ａ  内側フィン
２８ｂ  外側フィン
【図１】
0003901765.tif 000002
【図２】
0003901765.tif 000003
【図３】
0003901765.tif 000004
【図４】
0003901765.tif 000005
【図５】
0003901765.tif 000006
【図６】
0003901765.tif 000007
【図７】
0003901765.tif 000008
【図８】
0003901765.tif 000009