"半導体処理室内における処理の際に、多段階処理を受ける半導体基板を支持する基板サポートに対して温度制御された液体を供給するために有用な再循環システムを有するプラズマ処理システムであって、前記基板サポートの入口に液体を送出するように構成されている供給ラインと、前記基板サポートは、前記基板サポートの表面上の温度ゾーンを所望の温度に維持する目的で液体を循環させる流路を有し、前記液体が前記流路を循環した後に、前記基板サポートの出口からの液体を戻すように構成されているリターンラインと、液体を温度T1で前記供給ラインに供給すると共に、前記リターンラインから液体を受け取るように機能する第1の再循環装置であって、前記供給ラインおよび前記リターンラインと流体連通している第1の再循環装置と、液体を温度T1より少なくとも10°C高い温度T2で前記供給ラインに供給すると共に、前記リターンラインから液体を受け取るように機能する第2の再循環装置であって、前記供給ラインおよび前記リターンラインと流体連通している第2の再循環装置と、液体を温度T1より少なくとも10°C低い温度Tpcで前記供給ラインに供給するように機能する予冷ユニットと、液体を温度T2より少なくとも10°C高い温度Tphで前記供給ラインに供給するように機能する予熱ユニットと、電子的に作動する弁であって、前記第1の再循環装置または前記第2の再循環装置を前記供給ラインおよび前記リターンラインに接続することにより、または前記予冷ユニットおよび前記予熱ユニット内に、もしくはそれらを通して液体を循環させることにより、液体をT1、T2、Tpc、またはTphで前記供給ラインに供給するように作動する弁と、を備えるプラズマ処理システム。請求項1に記載のシステムはさらに、時間Δtcの間、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通して液体をT1で導く直前に、時間Δtpcの間、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通して液体をTpcで導くように機能するコントローラを備え、これにより、前記多段階処理の一部の間に、時間Δtcの間、前記基板サポートの温度ゾーンを温度T1に維持し、ΔtpcはΔtcの一部である、システム。請求項2に記載のシステムにおいて、前記コントローラは、時間Δthの間、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通して液体をT2で導く直前に、時間Δtphの間、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通して液体をTphで導くように機能し、これにより、前記多段階処理の一部の間に、時間Δthの間、前記基板サポートの温度ゾーンを温度T2に維持し、ΔtphはΔthの一部である、システム。請求項3に記載のシステムにおいて、前記供給ラインは、第1の弁に接続されており、前記リターンラインは、第2の弁に接続されており、前記第1の弁は、前記第1の再循環装置の出口、前記予冷ユニットの出口、前記第2の再循環装置の出口、および前記予熱ユニットの出口と流体連通しており、前記第2の弁は、前記第1の再循環装置の入口、前記予冷ユニットの入口、前記第2の再循環装置の入口、および前記予熱ユニットの入口と流体連通しており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通して液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで導くため、前記第1の弁および前記第2の弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、前記第1の再循環装置の入口、前記第2の再循環装置の入口、前記予熱ユニットの入口、および前記予冷ユニットの入口に接続されており、前記第2の弁は、前記第1の再循環装置の出口、前記第2の再循環装置の出口、前記予熱ユニットの出口、および前記予冷ユニットの出口に接続されている、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、第1の三方切替弁であり、前記第2の弁は、第2の三方切替弁であり、前記第1の三方切替弁は、第3の三方切替弁および第4の三方切替弁に接続されており、前記第2の三方切替弁は、第5の三方切替弁および第6の三方切替弁に接続されており、前記第3の三方切替弁は、前記予冷ユニットの出口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、前記第5の三方切替弁は、前記予冷ユニットの入口、および前記第1の再循環装置の入口に接続されており、前記第4の三方切替弁は、前記予熱ユニットの出口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、前記第6の三方切替弁は、前記予熱ユニットの入口、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、第1の弁付き分岐ラインが、前記予冷ユニットの出口と入口に接続されており、第2の弁付き分岐ラインが、前記予熱ユニットの出口と入口に接続されており、第3の弁付き分岐ラインが、前記第1の再循環装置の出口と入口に接続されており、第4の弁付き分岐ラインが、前記第2の再循環装置の出口と入口に接続されており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1、第2、第3および第4の弁付き分岐ラインの弁並びに前記第1、第2、第3、第4、第5および第6の三方切替弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、第1の四方交差弁であり、前記第2の弁は、第2の四方交差弁であり、前記第1の四方交差弁は、前記第2の四方交差弁、第3の四方交差弁、および第5の四方交差弁に接続されており、前記第2の四方交差弁は、第4の四方交差弁、および第6の四方交差弁に接続されており、前記第3の四方交差弁は、前記第5の四方交差弁、前記予冷ユニットの出口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、前記第5の四方交差弁は、前記予冷ユニットの入口、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、前記第4の四方交差弁は、前記第6の四方交差弁、前記予熱ユニットの入口、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、前記第6の四方交差弁は、前記予熱ユニットの出口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1、第2、第3、第4、第5および第6の四方交差弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、第1の三方切替弁であり、前記第2の弁は、第2の三方切替弁であり、前記第1の三方切替弁は、前記予冷ユニットの出口、第3の三方切替弁、前記予熱ユニットの出口、および第4の三方切替弁に接続されており、前記第2の三方切替弁は、前記第1の再循環装置の入口、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、前記第3の三方切替弁は、前記予冷ユニットの入口と出口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、前記第4の三方切替弁は、前記予熱ユニットの入口と出口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1、第2、第3および第4の三方切替弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、第1の三方切替弁であり、前記第2の弁は、第2の三方切替弁であり、前記第1の三方切替弁は、第3の三方切替弁と第4の三方切替弁に接続されており、前記第2の三方切替弁は、前記第1の再循環装置の入口、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、前記第3の三方切替弁は、前記予冷ユニットの出口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、前記第4の三方切替弁は、前記予熱ユニットの出口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、第1の二方弁が、前記予冷ユニットの入口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、第2の二方弁が、前記予熱ユニットの入口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、第1の弁付き分岐ラインが、前記第1の再循環装置の出口と入口に接続されており、第2の弁付き分岐ラインが、前記第2の再循環装置の出口と入口に接続されており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1、第2、第3および第4の三方切替弁、前記第1および第2の二方弁、並びに前記第1および第2の弁付き分岐ラインの弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、第1の三方切替弁であり、前記第2の弁は、第2の三方切替弁であり、前記第1の三方切替弁は、第3の三方切替弁と第4の三方切替弁に接続されており、前記第2の三方切替弁は、前記第1の再循環装置の入口、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、前記第3の三方切替弁は、前記予冷ユニットの出口、および第5の三方切替弁に接続されており、前記第5の三方切替弁は、前記予冷ユニットの入口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、前記第4の三方切替弁は、前記予熱ユニットの出口、および第6の三方切替弁に接続されており、前記第6の三方切替弁は、前記予熱ユニットの入口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、オプションの第1の弁付き分岐ラインが、前記予冷ユニットの出口と入口に接続されており、オプションの弁付き分岐ラインが、前記予熱ユニットの出口と入口に接続されており、第3の弁付き分岐ラインが、前記第1の再循環装置の出口と入口に接続されており、第4の弁付き分岐ラインが、前記第2の再循環装置の出口と入口に接続されており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1、第2、第3、第4、第5および第6の三方切替弁、並びに前記弁付き分岐ラインの弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項4に記載のシステムにおいて、前記第1の弁は、第1の四方交差弁であり、前記第2の弁は、第2の四方交差弁であり、前記第1の四方交差弁は、前記第2の四方交差弁、第3の四方交差弁、および前記第1の再循環装置の入口に接続されており、前記第2の四方交差弁は、第4の四方交差弁、および前記第2の再循環装置の入口に接続されており、前記第3の四方交差弁は、前記予冷ユニットの入口と出口、および前記第1の再循環装置の出口に接続されており、前記第4の四方交差弁は、前記予熱ユニットの入口と出口、および前記第2の再循環装置の出口に接続されており、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1、第2、第3および第4の四方交差弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項3に記載のシステムにおいて、前記供給ラインは、第1の弁に接続されており、前記リターンラインは、第2の弁に接続されており、前記第1の弁は、前記第1の再循環装置の出口、および前記第2の再循環装置の出口と流体連通しており、前記第1の弁は、前記予熱ユニットまたは前記予冷ユニットと流体連通しておらず、前記第2の弁は、前記第1の再循環装置の入口、および前記第2の再循環装置の入口と流体連通しており、前記第2の弁は、前記予熱ユニットまたは前記予冷ユニットと流体連通しておらず、前記予冷ユニットは、液体を温度Tpcで第1の熱質量を通過させることにより温度Tpcの液体を供給し、前記第1の熱質量は、前記第1の再循環装置により供給される温度T1の前記液体が温度T1で流れるときに、前記液体をTpcに冷却し、前記予冷ユニットからの温度Tpcの前記液体と前記第1の再循環装置からの温度T1の前記液体が混ざることはなく、前記予熱ユニットは、液体を温度Tphで第2の熱質量を通過させることにより温度Tphに液体を供給し、前記第2の熱質量は、前記第2の再循環装置により供給される温度T2の液体が温度T2で供給される流れるときに、前記液体をTphに加熱し、前記予熱ユニットからの温度Tphの前記液体と前記第2の再循環装置からの温度T2の前記液体が混ざることはなく、前記コントローラは、前記供給ラインおよび前記リターンラインを通じて液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで誘導するため、前記第1および第2の弁を選択的に作動させるように機能する、システム。請求項1に記載のシステムにおいて、前記基板サポートは、ヒータを備えておらず、前記室内での多段階処理中に、前記基板サポートが一の工程で時間Δtcの間、温度T1に維持され、さらに前記多段階処理の他の工程で時間Δthの間、温度T2に維持されるように、コントローラが、前記再循環システムの弁を作動させるように機能し、前記コントローラは、さらに、液体をT2で供給する直前に、液体がTphで前記流路に供給され、また、液体をT1で前記流路に供給する直前に、液体がTpcで前記流路に供給されるように、前記再循環システムの弁を作動させるように機能する、システム。半導体処理室内において多段階処理を受ける半導体基板を載せる基板サポートの温度を制御するための再循環システムの動作方法であって、前記基板サポート上に半導体基板を支持することと、前記基板サポート内の流路に液体を循環させることにより、前記基板サポート上の温度ゾーンの温度を制御し、前記基板サポートは、前記流路と流体連通している入口および出口を有し、供給ラインが前記入口に流体連通しており、リターンラインが前記出口に流体連通していることと、温度T1で液体を前記流路に供給することと、前記液体は前記供給ラインおよび前記リターンラインと流体連通している第1の再循環装置により温度T1で供給されることと、温度T1より少なくとも10°C高い温度T2で液体を前記流路に供給することと、前記液体は前記供給ラインおよび前記リターンラインと流体連通している第2の再循環装置により温度T2で供給されることと、T1より少なくとも10°C低い温度Tpcで液体を前記流路に供給することと、T2より少なくとも10°C高い温度Tphで液体を前記流路に供給することと、を備え、温度T1で前記液体を供給する直前に、温度Tpcで前記液体が供給され、温度T2で前記液体を供給する直前に、温度Tphで前記液体が供給される、方法。請求項14に記載の方法において、温度Tpcの液体または温度Tphの液体が前記流路に供給される際には、前記基板サポートの前記温度ゾーンの温度が少なくとも1°C/秒の初期速度で変化するように、温度Tpcの液体または温度Tphの液体を循環させる、方法。請求項14に記載の方法において、前記温度ゾーンの温度が、温度T1または温度T2をオーバシュートすることがないように、温度Tpcの液体または温度Tphの液体を循環させる、方法。請求項14に記載の方法において、温度変化を迅速に達成して、前記多段階処理の一部の間に、時間Δtcの間、前記温度ゾーンを温度T1に維持するために、コントローラが前記再循環システム内の弁を作動させて液体をT1で供給する直前に、時間Δtpcの間、液体をTpcで供給し、および/または、温度変化を迅速に達成して、前記多段階処理の一部の間に、時間Δthの間、前記温度ゾーンを温度T2に維持するために、前記コントローラが前記再循環システム内の弁を作動させて液体をT2で供給する直前に、時間Δtphの間、液体をTphで供給し、ΔtpcはΔtcの一部の割合であり、ΔtphはΔthの一部の割合である、方法。請求項16に記載の方法において、前記温度ゾーンの温度がT1まで2°Cの範囲内であるときに、前記コントローラは弁を作動させてTpcでの液体の供給をT1での液体の供給に切り替え、および/または、前記温度ゾーンの温度がT2まで2°Cの範囲内であるときに、前記コントローラが弁を作動させてTphでの液体の供給をT2での液体の供給に切り替える、方法。請求項17に記載の方法において、前記供給ラインは、第1の弁に接続されており、前記リターンラインは、第2の弁に接続されており、前記第1の弁は、前記第1の再循環装置の出口、温度Tpcで液体を供給する予冷ユニットの出口、前記第2の再循環装置の出口、および温度Tphで液体を供給する予熱ユニットの出口と流体連通しており、前記第2の弁は、前記第1の再循環装置の入口、前記予冷ユニットの入口、前記第2の再循環装置の入口、および前記予熱ユニットの入口と流体連通しており、前記方法は、前記第1の弁および前記第2の弁を選択的に作動させることにより、液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで前記流路に誘導することを含む、方法。請求項14に記載の方法において、前記供給ラインは、第1の弁に接続されており、前記リターンラインは、第2の弁に接続されており、前記第1の弁は、前記第1の再循環装置の出口、および前記第2の再循環装置の出口と流体連通しており、前記第1の弁は、予冷ユニットと流体連通しておらず、前記第2の弁は、前記第1の再循環装置の入口、および前記第2の再循環装置の入口と流体連通しており、前記第2の弁は、予熱ユニットと流体連通しておらず、前記予冷ユニットは、液体を温度Tpcで第1の熱質量を通過させることにより温度Tpcの液体を供給し、前記第1の熱質量は、前記第1の再循環装置により供給される温度T1の前記液体が温度T1で流れるときに、前記液体をTpcに冷却し、前記予冷ユニットからの温度Tpcの前記液体と前記第1の再循環装置からの温度T1の前記液体が混ざることはなく、前記予熱ユニットは、液体を温度Tphで第2の熱質量を通過させることにより温度Tphの液体を供給し、前記第2の熱質量は、前記第2の再循環装置により供給される温度T2の前記液体が温度T2で流れるときに、前記液体をTphに加熱し、前記予熱ユニットからの温度Tphの前記液体と前記第2の再循環装置からの温度T2の前記液体が混ざることはなく、前記方法は、前記第1の弁および前記第2の弁を選択的に作動させることにより、液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで前記流路に誘導することを含む、方法。請求項14に記載の方法において、前記供給ラインは、第1の弁に接続されており、前記リターンラインは、第2の弁に接続されており、前記第1の弁は、前記第1の再循環装置の出口、および前記第2の再循環装置の出口と流体連通しており、前記第1の弁は、予冷ユニットと流体連通しておらず、前記第2の弁は、前記第1の再循環装置の入口、および前記第2の再循環装置の入口と流体連通しており、前記第2の弁は、予熱ユニットと流体連通しておらず、前記予冷ユニットは、液体を温度Tpcで第1の熱質量を通過させることにより温度Tpcの液体を供給し、前記第1の熱質量は、前記第1の再循環装置により供給される温度T1の前記液体が温度T1で流れるときに、前記液体をTpcに冷却し、前記予冷ユニットからの温度Tpcの前記液体と前記第1の再循環装置からの温度T1の前記液体が混ざることはなく、前記予熱ユニットは、液体を温度Tphで第2の熱質量を通過させることにより温度Tphの液体を供給し、前記第2の熱質量は、前記第2の再循環装置により供給される温度T2の前記液体が温度T2で流れるときに、前記液体をTphに加熱し、前記予熱ユニットからの温度Tphの前記液体と前記第2の再循環装置からの温度T2の前記液体が混ざることはなく、前記方法は、前記第1の弁および前記第2の弁を選択的に作動させることにより、液体を温度T1、T2、Tpc、またはTphで前記流路に誘導することを含む、方法。請求項14に記載の方法はさらに、前記基板サポートに高周波電力を供給することにより前記半導体基板にRFバイアスを印加することと、処理ガスを励起させてプラズマ状態にすることと、前記半導体基板上の材料の層の中にプラズマエッチングにより開口部を形成することとを備え、前記開口部のエッチングは、液体をT1で前記流路に供給しながら第1の時間Δtcの間、さらに液体をT2で前記流路に供給しながら第2の時間Δthの間、実施される、方法。請求項14に記載の方法において、前記基板サポートは電気ヒータを備えておらず、Δthは50~200秒であり、Δtcは50~200秒であり、T1は-10°C~50°Cであり、T2は30°C~110°Cである、方法。請求項21に記載の方法において、前記基板サポートは電気ヒータを備えておらず、前記基板サポートは前記半導体基板にRFバイアスを印加し、Δthは50~200秒であり、Δtcは50~200秒であり、T1は-10°C~50°Cであり、T2は30°C~110°Cである、方法。本明細書において開示するのは、プラズマ室で処理される基板を載せる基板サポートに組み込まれた1つ以上の流路を通して、温度制御された液体例えば、誘電性流体のフロリナート登録商標を循環させることにより、プラズマ処理システムにおいて基板温度を迅速に変化させることができる再循環システムである。流路複数の場合もあるは、単一または複数ゾーンの温度制御を提供するように配置することができ、例えば、流路によって、基板サポートの基板支持面全体、または基板サポート100の基板支持面の中央ゾーンもしくは外側環状ゾーンなどの単一ゾーン温度ゾーンの温度制御を実施することができる。好ましくは、基板の温度は、流路を循環する液体によってのみ制御され、すなわち、基板サポートは、好ましくは電気ヒータを備えず、これによって、電気ヒータの高周波RF出力制御回路の連成など、それに伴う問題を回避している。基板サポートは、好ましくは、ヘリウムなどの伝熱ガスを供給するための構成を基板の下に備え、これにより、基板と基板サポートとの間の熱伝導を向上させており、また、基板サポートは、基板にRFバイアスをかけるための、または室内でプラズマを発生させるための、高周波RF電流が供給される接地電極または電源電極とすることができる。図1は、従来技術におけるシステムを示しており、このシステムでは、基板サポート100と、一定温度に維持される大型の流体槽を備えた再循環装置110などの温度制御ユニットとの間で液体を循環させる。再循環装置110からの標準的な流量は、約4ガロン15.14リットル/分である。この手法は、大型流体槽の大きな熱容量によって、安定した流体温度の維持には非常に効果的である、プラズマエッチングの際など、基板温度の急速な変化が要求される多段階処理の際に、流体温度の変化が遅いという点で望ましくない。2つの異なる処理工程での2つの異なる基板温度の維持およびそれらの間の切り替えのための従来の手法は、図2に示すように、再循環装置210および220のような2つの温度制御ユニットを基板サポート100に接続することを含んでいる。再循環装置の各々は、大型の流体液体槽を、処理工程の1つで必要とされる温度に維持している。2つの弁261と262は協働して、基板サポート100を通って流れる流体を2つの再循環装置210と220の間で切り換えるように構成されている。時間とともに再循環装置210と220で液位差が生じる可能性があり、その均等化が必要になり得る。基板サポート内での温度勾配が小さく、基板サポートの伝熱応答が実質的あるいは完全に一様であるプラズマ処理システムの場合には、基板サポートは、集中熱容量モデルを用いて記述することができる。このモデルでは、基板サポートは、基板サポートを循環する流体とすることができる温度源に並列接続された熱容量および熱抵抗として記述することができる。基板サポートの温度Tsubは、つぎの微分方程式で与えられる。ここで、tは時間、Cは基板サポートの熱容量、Rは温度源例えば、循環流体と基板サポートとの間の熱抵抗、T0は温度制御された流体源の温度である。温度源と基板サポートとの間の熱抵抗は、R=1/hAであり、ここで、hは伝熱係数、Aは伝熱表面積である。基板サポートの熱容量は、C=ρcVであり、ここで、ρは基板サポートの密度、cは比熱、Vは体積である。図2は、2つの例えば、冷液と温液の再循環装置を備える従来技術によるシステムを示しており、図3は、基板サポートおよび基板サポートに循環する液体の代表的な温度プロファイルを示している。ただし、図3は、ウェハのプラズマ加熱を考慮しておらず、例えば、プラズマエッチング中のウェハは、基板サポート温度よりも50~80°C熱い場合がある。トレース320は、基板サポート100内に流れる流体温度T0を時間の関数として示しており、トレース310は、流体温度に応じたTsubを時間の関数として示している。時刻t1より前には、弁261および262は、冷液再循環装置210からの流体が基板サポート100内を通るように誘導する。再循環装置210は槽温度をT1に維持している。時刻t1には、弁261および262は、再循環装置210からの流体の流れが遮断され、温液再循環装置220からの温度T2の流体が基板サポート100内を通るように誘導する。再循環装置220はT1より高い槽温度T2を維持している。時刻t2には、弁261および262は、再循環装置220からの流体の流れが遮断され、再び再循環装置210からの流体が基板サポート100内を通るように誘導する。T1は、時刻t1の前および時刻t2の後に、処理工程により要求される基板サポート温度である。T2は、時刻t1からt2の間に、処理工程により要求される基板サポート温度である。簡単化するため、時刻t1より前のTsubはT1であると仮定する。時間の関数としてのTsubは、数1から推定されて、トレース310としてプロットされる。時刻t1とt2での再循環装置210と220の間の流体の急激な切り替えのときには、Tsubは、時定数τ1=RCで指数関数的変化を示す。時定数τ1は、急激な流体温度の変化に応じてTsubがどのくらいの速さで変化するかの尺度である。基板サポート温度は、処理工程の開始が可能となる前に安定化されなければならないので、時定数τ1は、プラズマ処理システムのスループットに影響する。時定数τ1が処理工程の標準的な持続時間と同程度になると、時定数τ1がスループットに与える影響は顕著になる。従って、時定数τ1を最小化することが望ましい。本明細書に記載するような再循環システムおよび再循環システムを用いる方法では、要求される基板サポート温度よりも高いまたは低い温度で過渡的に基板サポート100を通って流れる流体によって、基板サポート100への、またはそこからの伝熱を速めることにより、時定数を小さくしている。図4におけるトレース420は、基板サポート100内を流れる流体の温度を時間の関数として示しており、トレース410は、Tsubを時間の関数として示している。時刻t3より前には、温度T1の第1の流体が基板サポート100を通じて流される。時刻t3で、第1の流体は遮断されて、T2よりも高い温度Tphの予熱流体が基板サポート100を通じて流される。TsubがT2の所定の許容範囲内例えば、2°Cの範囲内、好ましくは1°Cの範囲内、より好ましくは0.5°Cの範囲内にある時刻t4において、予熱流体は遮断されて、温度T2の第2の流体が基板サポート100を通じて流される。同様に、時刻t5で、第2の流体は遮断されて、T1よりも低い温度Tpcの予冷流体が基板サポート100を通じて流される。基板100の温度がT1の所定の許容範囲内例えば、2°Cの範囲内、好ましくは1°Cの範囲内、より好ましくは0.5°Cの範囲内にある時刻t6において、予冷流体は遮断されて、再び第1の流体が基板サポート100を通じて流される。T1は、時刻t3の前および時刻t6の後に処理工程により要求される基板サポート温度である。T2は、時刻t4からt5の間に処理工程により要求される基板サポート温度である。この再循環システムおよび再循環システムを用いる方法の1つの利点は、Tsubが、目立ったオーバシュートなく、より速く目標基板サポート温度に達することである。簡単化するため、時刻t3より前のTsubはT1であると仮定する。時間の関数としてのTsubは、数1から推定されて、トレース410としてプロットされる。図3におけるトレース310と同様に、Tsubは、時刻t3およびt5の後に、時定数τ2で指数関数的変化を示し、このときτ2はτ1より小さい。この短縮された時定数によって、プラズマ処理システムにおけるスループットは向上する。Tphは、好ましくはT2より少なくとも10°C高く、より好ましく少なくとも30°C高い。Tpcは、好ましくはT1より少なくとも10°C低く、より好ましくは少なくとも30°C低い。t4とt3の差Δtphは、t4からt5までの時間Δthの一部の割合である。例えば、Δthは50~200秒とすることができ、Δtphは最大でΔthの50、30、または10とすることができる。Δtphは、好ましくは60秒を超えず、例えば、最大で40秒まで、20秒まで、10秒まで、または5秒まで、である。t6とt5の差Δtpcは、t6から次の予熱流体が基板サポート100を通って流れ始める時点までの時間Δtcの一部の割合である。例えば、Δtcは50~200秒とすることができ、ΔtpcはΔthの50未満、30、未満または10未満とすることができる。Δtcは、好ましくは60秒を超えず、例えば、40秒未満、最大で20秒まで、10秒まで、または5秒まで、である。T1は、好ましくは-10°C~50°C、より好ましくは10°C~50°Cである。T2は、好ましくは30°C~110°C、より好ましくは70°C~110°Cである。T2は、好ましくはT1より少なくとも10°C高く、例えば、T1より少なくとも20°C、少なくとも30°C、少なくとも40°C、または少なくとも50°C高い。τ2の時間の間でのTsubの変化速度は、好ましくは、少なくとも1°C/秒である。Tsubが交互の工程でT1とT2に、各工程で最大50秒、維持されるべきである典型例の処理では、τ1は最大で50秒、τ2は最大で25秒であり、本明細書の一実施形態による再循環システムによって、スループットを約33向上させることができる。予熱液体、予冷液体、第1の液体、および第2の液体の流量は、一定とするか、または変化させることができ、例えば、同一の流量または異なる流量とすることができる。典型例となる流量は、最大で30リットル毎分であり、例えば約18リットル毎分である。以下で説明するのは、図4に示す手法の実施についてであり、そこでは、独立温度制御ユニットプレチャージ加熱ユニット、すなわちPREH、および別の独立温度制御ユニットプレチャージ冷却ユニット、すなわちPRECが採用される。第1の実施形態では、再循環装置がPREHとして用いられ、別の再循環装置がPRECとして用いられ、これらと主再循環装置との併用によって、流体を4つの温度T1,T2,Tpc,Tphのいずれかで循環させることができる。図5Aに示すように、510は槽温度T1の主再循環装置であり、530は槽温度TpcのPRECであり、520は、T1より少なくとも10°C、少なくとも20°C、少なくとも30°C、少なくとも40°C、少なくとも50°C、少なくとも60°C高い、またはさらに高い槽温度T2の主再循環装置であり、540は槽温度TphのPREHである。弁装置561と562は、自動的な作動により協働して、再循環装置の1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。図5Aは、再循環装置510~540を基板サポート100に接続する、コントローラ590と弁装置561および562との論理的な接続を示す簡略図であり、実装の詳細は示していない。PRECは、好ましくは、再循環装置510により循環する流体の温度T1より少なくとも10°C、少なくとも20°C、少なくとも30°C、少なくとも40°C、少なくとも50°C、少なくとも60°C低い、またはさらに低い温度Tpcで流体液体を冷却する。PREHは、好ましくは、再循環装置520により循環する流体の温度T2より少なくとも10°C、少なくとも20°C、少なくとも30°C、少なくとも40°C、少なくとも50°C、少なくとも60°C高い、またはさらに高い温度Tphで流体を加熱する。図5Aの実施形態では、流体がTpcで再循環装置530から、ライン511、弁561、ライン512、基板サポート100、ライン513、弁562、ライン514を通って再循環装置530に戻るように流れる。再循環装置510からのT1の流体に切り替えるために、弁561、562はライン515、516に接続され、これにより、流体は再循環装置510からライン515、弁561、ライン512を通って、基板サポート100、ライン513、弁562、ライン516を通り、再循環装置510に戻るように流れる。Tphの流体に切り替えるために、弁561、562はライン517、518に接続され、これにより、流体は再循環装置540からライン517、弁561、ライン512、基板サポート100、ライン513、弁562、ライン518を通って再循環装置540に戻るように流れる。流体をT2で循環させるために、弁561、562はライン518a、519に接続され、並びに、再循環装置520からの流体はライン518a、弁561、ライン512、基板サポート100、ライン513、弁562、ライン519を通って再循環装置520に戻る。コントローラ590は、弁561および562を作動させる。図5Bは、第1の実施形態の一実施例を示しており、この場合、複数の三方切替弁571~576が協働して、再循環装置の1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。図7Cおよび7Dに示すように、三方切替弁730は、共通路735と、第1の分岐路731と、第2の分岐路732とを有する。三方切替弁730は、共通路735と第1の分岐路731との間、または共通路735と第2の分岐路732との間の流体連通を確立するように作動する。使用可能な三方切替弁には、スウェージロックSwagelok社の40シリーズおよび40Gシリーズのバルブが含まれる。三方切替弁730は、電子的に作動させることができる。図4および図5Bを参照して、時刻t3より前には、流体がT1で再循環装置510から、順にライン521、弁575、ライン522、弁571、ライン523、基板サポート100、ライン524、弁572、ライン525、弁573、ライン526を通って再循環装置510に戻るように流れる。時刻t3からt4の間には、流体がTphで再循環装置540から、順にライン541、弁576、ライン542、弁571、ライン523、基板サポート100、ライン524、弁572、ライン543、弁574、ライン544を通って再循環装置540に戻るように流れる。時刻t4からt5の間には、流体がT2で再循環装置520から、順にライン545、弁576、ライン542、弁571、ライン523、基板サポート100、ライン524、弁572、ライン543、弁574、ライン546を通って再循環装置520に戻るように流れる。時刻t5からt6の間には、流体がTpcで再循環装置530から、順にライン547、弁575、ライン522、弁571、ライン523、基板サポート100、ライン524、弁572、ライン525、弁573、ライン548を通って再循環装置530に戻るように流れる。時刻t6の後の流れパターンは、時刻t3の前と同様である。二方弁577、579、578、580が、それぞれ再循環装置530、510、540、520の入口と出口に通じる分岐ラインの間に接続されている。コントローラ591は、弁571~580を作動させる。図7Eおよび図7Fに示すように、二方弁720は、2つの流路721と722を有し、この2つの流路721と722の間の流体連通を確立または解消するように作動する。典型例となる二方弁の詳細は、スウェージロック社の40シリーズおよび40Gシリーズのカタログに掲載されている。三方切替弁720は、電子的に作動させることができる。これらの二方弁は、それぞれの再循環装置から流体が基板サポート100内に流れていないときにのみ、開くように作動して、それぞれの再循環装置内の流体が循環することを可能にする。図5Cは、第1の実施形態の他の構成を示しており、この場合、複数の四方交差弁581~586が協働して、再循環装置の1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。図7Aおよび7Bに示すように、四方交差弁740は、第1の流路741と、第2の流路742と、第3の流路743と、第4の流路744と、を有する。四方交差弁740は、図7Bに示すように第1と第2の流路741と742の間および第3と第4の流路743と744の間に、または図7Aに示すように第1と第4の流路741と744の間および第2と第3の流路742と743の間に、流体連通を確立するように作動する。典型例となる四方交差弁の詳細は、スウェージロック社の40シリーズおよび40Gシリーズのカタログに掲載されている。四方交差弁740は、電子的に作動させることができる。図4および図5Cを参照して、時刻t3より前には、流体がT1で再循環装置510から、順にライン551、弁583、ライン552、弁581、ライン553、基板サポート100、ライン554、弁582、ライン568、弁581、ライン555、弁585、ライン556を通って再循環装置510に戻るように流れる。同時に、他の再循環装置は待機モードに維持することができ、これによって、再循環装置530からの流体はライン557、弁583、ライン558、弁585、ライン559を通って再循環装置530に戻るように循環し、再循環装置540からの流体はライン561、弁586、ライン562、弁582、ライン563、弁584、ライン564を通って再循環装置540に戻るように循環し、再循環装置520からの流体はライン565、弁586、ライン566、弁584、ライン567を通って再循環装置540に戻るように循環する。時刻t3からt4の間には、流体がTphで再循環装置540から、順にライン561、弁586、ライン562、弁582、ライン568、弁581、ライン553、基板サポート100、ライン554、弁582、ライン563、弁584、ライン564を通って再循環装置540に戻るように流れる。同時に、再循環装置530からの流体はライン557、弁583、ライン552、弁581、ライン555、弁585、ライン559を通って再循環装置530に戻るように循環し、再循環装置510からの流体はライン551、弁583、ライン558、弁585、ライン556を通って再循環装置510に戻るように循環し、再循環装置520からの流体はライン565、弁586、ライン566、弁584、ライン567を通って再循環装置520に戻るように循環する。時刻t4からt5の間には、流体がT2で再循環装置520から、順にライン565、弁586、ライン562、弁582、ライン568、弁581、ライン553、基板サポート100、ライン554、弁582、ライン563、弁584、ライン567を通って再循環装置520に戻るように流れる。同時に、再循環装置530からの流体はライン557、558、559および弁583、585を通って循環し、再循環装置510からの流体はライン551、552、555、556および弁583、581、585を通って循環し、再循環装置540からの流体はライン561、弁586、ライン566、弁584、ライン564を通って再循環装置540に戻るように循環する。時刻t5からt6の間には、流体がTpcで再循環装置530から、順にライン557、弁583、ライン552、弁581、ライン553、基板サポート100、ライン554、弁582、ライン568、弁581、ライン555、弁585、ライン559を通って再循環装置530に戻るように流れる。同時に、再循環装置510からの流体は、ライン551、弁583、ライン558、弁585、ライン556を通って再循環装置510に戻るように循環し、再循環装置540からの流体はライン561、弁586、ライン562、弁582、ライン563、弁584、ライン564を通って再循環装置540に戻るように循環し、再循環装置520からの流体はライン565、弁586、ライン566、弁584、ライン567を通って再循環装置520に戻るように循環する。時刻t6の後の流れパターンは、時刻t3の前と同様である。コントローラ592は、弁581~586を作動させる。図5Cに示す実施形態は、循環システム全体の流体が常に流動しすなわち、デッドボリュームがなく、4つの温度T1、T2、Tpc、Tphのいずれの流体でも速やかに基板サポートに供給することができるという利点がある。第2の実施形態では、2つのオンライン加熱冷却ユニットを、PREHおよびPRECとして使用する。オンラインユニットは、小さな内部容積を有し、独立のエネルギー源でサポートされる単純な熱質量として記述することができる。オンラインユニットの固有熱容量は、流体がオンラインユニットを通過するときにT1、T2、Tpc、Tphの間で流体温度を変化させるのに十分な大きさである。オンラインユニットは、NoahPrecisionのPOU3300/3500、KomatsuFRV‐6000、またはいずれかの適当な同等のものとすることができる。図6Aに示すように、610は、低い槽温度T1の主再循環装置であり、オンライン冷却ユニット630は、主再循環装置610からオンラインユニット630を通って流れる流体を温度Tpcに冷却することによりPRECとして機能し、620は、高い槽温度T2の主再循環装置であり、オンライン加熱装置640は、主再循環装置620からオンラインユニット640を通って流れる流体を温度Tphに加熱することによりPREHとして機能する。弁663は、主再循環装置610からライン611を通過する流体を誘導するように作動することで、オンラインユニット630を迂回または通過させて、ライン612、弁661、ライン613、基板サポート100、ライン614、弁662、ライン615を通って再循環装置610に戻るようにする。弁664は、主再循環装置620からライン616を通過する流体を誘導するように作動することで、オンラインユニット640を迂回または通過させて、ライン617、弁661、ライン613、基板サポート100、ライン614、弁662、ライン618を通って再循環装置620に戻るようにする。弁661および662は協働して、再循環装置610、620の1つまたはオンラインユニット630、640の1つからの流体を、基板サポート100内に誘導する。図6Aは、再循環装置、オンラインユニット、基板サポート100の間の論理的な接続を示す簡略図であり、実装の全詳細は示していない。コントローラ695は、弁661~664を作動させる。図6Bは、第2の実施形態の一実施例を示しており、この場合、複数の三方切替弁671~674と二方弁675~676が協働して、再循環装置の1つまたはオンラインユニットの1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。図4および図6Bを参照して、時刻t3より前には、流体がT1で再循環装置610からライン621を通り、順に弁673、ライン622、弁671、ライン623、基板サポート100、ライン624、弁672、ライン625を通って再循環装置610に戻るように流れる。時刻t3からt4の間には、再循環装置620からライン626を通る流体がTphで、順に弁676、オンラインユニット640、ライン627、弁674、ライン628、弁671、ライン623、基板サポート100、ライン624、弁672、ライン629を通って再循環装置620に戻るように流れる。時刻t4からt5の間には、流体がT2で再循環装置620から、順にライン631、弁674、ライン628、弁671、ライン623、基板サポート100、ライン624、弁672、ライン629を通って再循環装置620に戻るように流れる。時刻t5からt6の間には、流体がTpcで再循環装置610から、順にライン632、弁675、ライン636、オンラインユニット630、ライン633、弁673、ライン622、弁671、ライン623、基板サポート100、ライン624、弁672、ライン625を通って再循環装置610に戻るように流れる。時刻t6の後の流れパターンは、時刻t3の前と同様である。ライン621および625の間で再循環装置610の入口と出口に延びる分岐ライン634に沿って、二方弁677が配置されている。ライン631および629の間で再循環装置620の入口と出口に延びる分岐ライン635に沿って、二方弁678が配置されている。二方弁677および678は、それぞれの再循環装置が直接またはオンラインユニットを介して流体を基板サポート100内に供給していないときにのみ、開くように作動して、それぞれの再循環装置内の流体が局所的に循環することを可能にする。二方弁675と弁673は協働して、再循環装置610からの流体がオンラインユニット630を通過または迂回するように誘導する。二方弁676と弁674は協働して、再循環装置620からの流体がオンラインユニット640を通過または迂回するように誘導する。コントローラ696は、弁671~678を作動させる。図6Cは、第2の実施形態の別の実施例を示しており、この場合、複数の三方切替弁681~684および687~688が協働して、再循環装置の1つまたはオンラインユニットの1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。図4および図6Cを参照して、時刻t3より前には、流体はT1で再循環装置610から、順にライン641、弁687、ライン642、弁683、ライン643、弁681、ライン644、基板サポート100、ライン645、弁682、ライン646を通って再循環装置610に戻るように流れる。時刻t3からt4の間には、流体がTphで再循環装置620から、順にライン651、弁688、ライン652、オンラインユニット640、ライン653、弁684、ライン654、弁681、ライン644、基板サポート100、ライン645、弁682、ライン655を通って再循環装置620に戻るように流れる。時刻t4からt5の間には、流体がT2で再循環装置620から、順にライン651、弁688、ライン656、弁684、ライン654、弁681、ライン644、基板サポート100、ライン645、弁682、ライン655を通って再循環装置620に戻るように流れる。時刻t5からt6の間には、流体が再循環装置610から、順にライン641、弁687、ライン647、オンラインユニット630、ライン648、弁683、ライン643、弁681、ライン644、基板サポート100、ライン645、弁682、ライン646を通って再循環装置610に戻るように流れる。時刻t6の後の流れパターンは、時刻t3の前と同様である。オンラインユニット630、640および再循環装置610、620の入口と出口の間にそれぞれ接続された分岐ライン649、657、658、659に沿って、二方弁685、686、689、690が配置されている。二方弁689および690は、再循環装置610により直接またはオンラインユニット630を介して流体が基板サポート100に供給されている間に、開くように作動して、再循環装置620内の流体が局所的に再循環することを可能にするか、または再循環装置620により流体が基板サポート100に供給されている間に、分岐ライン658を通して流体を再循環装置610に局所的に再循環させる。二方弁685および686は、オンラインユニットが流体を基板サポート100内に供給していないときに、開くように作動して、それぞれのオンラインユニット内の流体が局所的に再循環することを可能にする。この構成では、弁687および683が協働して、再循環装置610からの流体がオンラインユニット630を通過または迂回するように誘導することができる。同様に、弁688および684が協働して、再循環装置620からの流体がオンラインユニット640を通過または迂回するように誘導することができる。コントローラ697は、弁681~690を作動させる。図6Dは、第2の実施形態の別の実施例を示しており、これは、二方弁685および686を省いていることを除けば、図6Cの実施形態と同じである。コントローラ698は、弁681~684および687~690を作動させる。図6Eは、第2の実施形態の別の実施例を示しており、この場合、複数の四方交差弁691~694が協働して、再循環装置の1つまたはオンラインユニットの1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。コントローラ699は、弁691~694を作動させる。図4および図6Eを参照して、時刻t3より前には、流体がT1で再循環装置610からライン661を通り、順に弁693、ライン662、弁691、ライン663、基板サポート100、ライン664、弁692、ライン665、弁691、ライン666を通って再循環装置610に戻るように流れる。同時に、オンラインユニット630からの流体はライン667、668および弁693を通って循環し、オンラインユニット640からの流体はライン671、672および弁694を通って循環し、再循環装置620からの流体はライン673、674、675および弁694、692を通って循環する。時刻t3からt4の間には、流体がTphで再循環装置620から、順にライン673、弁694、ライン672、オンラインユニット640、ライン671、弁694、ライン674、弁692、ライン665、弁691、ライン663、基板サポート100、ライン664、弁692、ライン675を通って再循環装置620に戻るように流れる。同時に、オンラインユニット630からの流体はライン667、668および弁693を通って循環し、再循環装置610からの流体はライン661、662、666および弁693、691を通って循環する。時刻t4からt5の間には、流体がT2で再循環装置620から、順にライン673、弁694、ライン674、弁692、ライン665、弁691、ライン663、基板サポート100、ライン664、弁692、ライン675を通って再循環装置620に戻るように流れる。同時に、オンラインユニット630からの流体はライン667、668および弁693を通って循環し、再循環装置610からの流体はライン661、662、666および弁693、691を通って循環し、オンラインユニット640からの流体はライン671、672および弁694を通って循環する。時刻t5からt6の間には、流体がTpcで再循環装置610から、順にライン661、弁693、ライン668、オンラインユニット630、ライン667、弁693、ライン662、弁691、ライン663、基板サポート100、ライン664、弁692、ライン665、弁691、ライン666を通って再循環装置610に戻るように流れる。同時に、再循環装置620からの流体はライン673、674、675および弁694、692を通って循環し、オンラインユニット640からの流体はライン671、672および弁694を通って循環する。時刻t6の後の流れパターンは、時刻t3の前と同様である。図6Eに示す実施形態は、循環システム全体の流体が常に流動しすなわち、デッドボリュームがなく、また、その温度を再循環装置610、620およびオンラインユニット630、640によって個々に調節することができるという利点がある。図6Fは、1つのオンラインユニット6630を用いて流体をT1またはTpcで供給し、もう1つのオンラインユニット6640を用いて流体をT2またはTphで供給する実施例を示している。循環ポンプ6610および6620は、基板サポート100とオンラインユニット6630、6640を通る流体を駆動する。コントローラ6690により弁6661、6662を作動させることで、オンラインユニット6630、6640からの流体が基板サポート100を通るように誘導するとともに、オンラインユニット6630からの流体の温度をT1またはTpcに設定し、オンラインユニット6640からの流体の温度をT2またはTphに設定する。弁6661は、循環ポンプ6610からライン6611を通過する流体を誘導するように作動することで、オンラインユニット6630を通過させ、ライン6612、弁6661、ライン6613、基板サポート100、ライン6614、弁6662、ライン6615を通って循環ポンプ6610に戻るようにする。弁6662は、循環ポンプ6620からライン6616を通過する流体を誘導するように作動することで、オンラインユニット6640を通過させ、ライン6617、弁6661、ライン6613、基板サポート100、ライン6614、弁6662、ライン6618を通って循環ポンプ6620に戻るようにする。弁6661および6662は協働して、オンラインユニット6630、6640の1つからの流体を基板サポート100内に誘導する。図6Fは、循環ポンプ、オンラインユニット、基板サポート100の間の論理的な接続を示す簡略図であり、実装の全詳細は示していない。図8は、2つの三方切替弁971~972が協働して、再循環装置910および920の1つからの流体を基板サポート100内に誘導し、2つの三方切替弁973および974が再循環装置910および920からの流体の温度を設定する実施形態を示している。図4および図8を参照して、時刻t3より前には、流体がT1で再循環装置910から、順にライン921、熱質量950、ライン922、弁971、ライン923、基板サポート100、ライン924、弁972、ライン925を通って再循環装置910に戻るように流れる。同時に、流体がTpcで予冷ユニット930から、熱質量950を迂回するように、順にライン951、弁973、ライン957を通って予冷ユニット930に戻るように流れ、熱質量950を通過する再循環装置910からの流体は加熱または冷却されることなくT1の流体のままである。流体がTphで予熱ユニット940から、順にライン952、弁974、ライン954、熱質量960、ライン956を通って予熱ユニット940に戻るように流れ、予熱ユニット940からの流体と熱質量960とはTphで熱平衡状態にある。流体がT2で再循環装置920から、熱質量960を迂回するように、順にライン931、ライン935、弁978、ライン929を通って再循環装置920に戻るように流れる。時刻t3からt4の間には、流体がT1で再循環装置910から、順にライン921、ライン934、弁977、ライン925を通って再循環装置910に戻るように流れる。同時に、流体がTpcで予冷ユニット930から、順にライン951、弁973、ライン953、熱質量950、ライン955を通って予冷ユニット930に戻るように流れる。t5より前に、熱質量950はTpcで、予冷ユニット930からの流体との熱平衡状態に達する。流体がTphで予熱ユニット940から、順にライン952、弁974、ライン954、熱質量960、ライン956を通って予熱ユニット940に戻るように流れる。予熱ユニット940からの流体と熱質量960とはTphで熱平衡状態にある。流体がT2で再循環装置920から、順に、ライン931、熱質量960を通って、これにより再循環装置920からの流体はT2からTphに加熱され、さらにライン971、弁971、ライン923、基板サポート100、ライン924、弁972、ライン929を通って再循環装置920に戻るように流れる。時刻t4からt5の間には、流体がT1で再循環装置910から、順にライン921、ライン934、弁977、ライン925を通って再循環装置910に戻るように流れる。流体がTpcで予冷ユニット930から、順にライン951、弁973、ライン953、熱質量950、ライン955を通って予冷ユニット930に戻るように流れる。t5より前に、熱質量950はTpcで、予冷ユニット930からの流体との熱平衡状態に達する。同時に、流体はTphで予熱ユニット940から、順にライン952、弁974、ライン958を通って予熱ユニット940に戻るように流れる。流体がT2で再循環装置920から、順にライン931、熱質量960、ライン971、弁971、ライン923、基板サポート100、ライン924、弁972、ライン929を通って再循環装置920に戻るように流れる。再循環装置920からの流体と熱質量960とはT2で熱平衡状態にある。時刻t5からt6の間には、流体がT1で再循環装置910から、順に、ライン921、熱質量950を通って、これにより再循環装置910からの流体はT1からTpcに冷却され、さらにライン922、弁971、ライン923、基板サポート100、ライン924、弁972、ライン925を通って再循環装置910に戻るように流れる。同時に、流体がTpcで予冷ユニット930から、順にライン951、弁973、ライン953、熱質量950、ライン955を通って予冷ユニット930に戻るように流れる。予冷ユニット930からの流体と熱質量950とはTpcで熱平衡状態にある。流体がTphで予熱ユニット940から、順にライン952、弁974、ライン954、熱質量960、ライン956を通って予熱ユニット940に戻るように流れる。基板サポート100が加熱されるまでに、熱質量960はTphで、予熱ユニット940からの流体との熱平衡状態に達する。流体がT2で再循環装置920から、順にライン931、ライン935、弁978、ライン929を通って再循環装置920に戻るように流れる。時刻t6の後の流れパターンは、時刻t3の前と同様である。再循環装置910および920の入口と出口の間に接続された分岐ライン934および935に沿って、それぞれ二方弁977および978が配置されている。コントローラ996は、弁971~974、977~978を作動させる。予冷ユニット930からの液体は、再循環装置910からの液体と混ざることはない。再循環装置940からの液体は、再循環装置920からの液体と混ざることはない。この循環システムは、基板サポート全体をカバーする流路または基板サポートのゾーンをカバーする流路を通る液体を誘導するために用いることができる。弁と流路とを有するこの循環システムは、予めプログラムされた処理方法に従って、さらに/またはプロセス監視システムに応じて、弁を自動的に制御し、作動させるための、適当な論理制御装置と適当な作動機構とをさらに備えることができる。本明細書に記載の循環システムは、例えばプラズマエッチャまたは化学気相成長システムなど、迅速な切り替えを必要とする基板サポート温度の速やかな達成が望まれる、あらゆる半導体処理装置と共に用いることができる。そのような装置およびプロセスの例は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第7274004号、第6847014号、第6770852号に記載されており、これらの開示は、その全体が参照により組み込まれる。一実施形態による例示的な再循環システムは、-10~90°Cの液体を18L/分で、最大100psiの圧力で供給することが可能な再循環装置により、4000Wの冷却能力を持つ。典型例となるプロセスでは、T2は、T1より少なくとも50°C高い。T1およびT2は、10~75°Cである。基板サポートは、5000J/°Cの熱容量を持つものとすることができ、また、ΔthおよびΔtcは、T1とT2の°Cでの差の少なくとも4倍とすることができる。図9は、例示的な多段階処理についての代表的な温度データを示している。例示的な多段階処理は、基板サポートに高周波電力を供給することにより半導体基板にRFバイアスを印加することと、処理ガスを励起させてプラズマ状態にすることと、半導体基板上の材料の層の中にプラズマエッチングにより開口部を形成することと、を含むことができ、その開口部のエッチングは、液体をT1で流路に供給しながら第1の時間Δtcの間、さらに液体をT2で流路に供給しながら第2の時間Δthの間、実施される。基板サポートの温度制御システムについて、その具体的な実施形態を参照して詳細に説明を行ったが、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、様々な変更および変形を実施すること、および均等物を採用することが可能であることは、当業者には明らかであろう。本明細書に記載の温度制御システムは、プラズマ処理システムに限定されることなく、基板サポートが組み込まれたあらゆる適当な装置で用いることができる。"