特許ウォッチ

公開番号2025081992
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-28
出願番号2023195146
出願日2023-11-16
発明の名称熱媒体供給装置
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 21/02 20060101AFI20250521BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体製造装置から戻る熱媒体の温度が急に変化したときに、冷却装置への高負荷を防いで、安定した温度の熱媒体を供給することができる熱媒体供給装置を提供する。
【解決手段】熱媒体供給装置1は、冷却側タンク16から冷却装置8に熱媒体を移送する冷却側出口管17と、冷却側戻り管26から冷却側タンク16をバイパスして冷却側出口管17に延びる冷却側バイパス管44と、冷却側バイパス44管に設けられた冷却側バイパス弁45と、冷却側バイパス弁45の動作を制御する動作制御部35を備える。動作制御部35は、冷却側温度測定器41によって測定された冷却側戻り管26内の熱媒体の温度が、予め設定された許容低温範囲内にあるときに、冷却側バイパス弁45を開き、冷却側温度測定器41によって測定された冷却側戻り管26内の熱媒体の温度が許容低温範囲外にあるときに、冷却側バイパス弁45を閉じるように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体製造装置の温度を調節するための熱媒体を供給する熱媒体供給装置であって、
熱媒体を加熱する加熱装置と、
前記熱媒体を冷却する冷却装置と、
加熱された前記熱媒体を前記半導体製造装置に送る加熱媒体移送管と、
冷却された前記熱媒体を前記半導体製造装置に送る冷却媒体移送管と、
前記熱媒体を保持する加熱側タンクおよび冷却側タンクと、
前記半導体製造装置を通過した前記熱媒体を前記加熱側タンクに戻す加熱側戻り管と、
前記半導体製造装置を通過した前記熱媒体を前記冷却側タンクに戻す冷却側戻り管と、
前記冷却側戻り管に設けられ、前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度を測定する冷却側温度測定器と、
前記冷却側タンクから前記冷却装置に前記熱媒体を移送する冷却側出口管と、
前記冷却側戻り管から前記冷却側タンクをバイパスして前記冷却側出口管に延びる冷却側バイパス管と、
前記冷却側バイパス管に設けられた冷却側バイパス弁と、
前記冷却側バイパス弁の動作を制御する動作制御部を備え、
前記動作制御部は、
前記冷却側温度測定器によって測定された前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度が、予め設定された許容低温範囲内にあるときに、前記冷却側バイパス弁を開き、
前記冷却側温度測定器によって測定された前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度が前記許容低温範囲外にあるときに、前記冷却側バイパス弁を閉じるように構成されている、熱媒体供給装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記加熱側戻り管に設けられ、前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度を測定する加熱側温度測定器と、
前記加熱側タンクから前記加熱装置に前記熱媒体を移送する加熱側出口管と、
前記加熱側戻り管から前記加熱側タンクをバイパスして前記加熱側出口管に延びる加熱側バイパス管と、
前記加熱側バイパス管に設けられた加熱側バイパス弁をさらに備え、
前記動作制御部は、
前記加熱側温度測定器によって測定された前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度が、予め設定された許容高温範囲内にあるときに、前記加熱側バイパス弁を開き、
前記加熱側温度測定器によって測定された前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度が前記許容高温範囲外にあるときに、前記加熱側バイパス弁を閉じるように構成されている、請求項１に記載の熱媒体供給装置。
【請求項３】
前記半導体製造装置は、複数の半導体製造装置であり、
前記加熱媒体移送管、前記冷却媒体移送管、前記加熱側戻り管、および前記冷却側戻り管のそれぞれは、前記複数の半導体製造装置に連結されている、請求項１に記載の熱媒体供給装置。
【請求項４】
半導体製造装置の温度を調節するための熱媒体を供給する熱媒体供給装置であって、
熱媒体を加熱する加熱装置と、
前記熱媒体を冷却する冷却装置と、
加熱された前記熱媒体を前記半導体製造装置に送る加熱媒体移送管と、
冷却された前記熱媒体を前記半導体製造装置に送る冷却媒体移送管と、
前記熱媒体を保持する加熱側タンクおよび冷却側タンクと、
前記半導体製造装置を通過した前記熱媒体を前記加熱側タンクに戻す加熱側戻り管と、
前記半導体製造装置を通過した前記熱媒体を前記冷却側タンクに戻す冷却側戻り管と、
前記加熱側戻り管に設けられ、前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度を測定する加熱側温度測定器と、
前記加熱側タンクから前記加熱装置に前記熱媒体を移送する加熱側出口管と、
前記加熱側戻り管から前記加熱側タンクをバイパスして前記加熱側出口管に延びる加熱側バイパス管と、
前記加熱側バイパス管に設けられた加熱側バイパス弁と、
前記冷却側バイパス弁の動作を制御する動作制御部を備え、
前記動作制御部は、
前記加熱側温度測定器によって測定された前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度が、予め設定された許容高温範囲内にあるときに、前記加熱側バイパス弁を開き、
前記加熱側温度測定器によって測定された前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度が前記許容高温範囲外にあるときに、前記加熱側バイパス弁を閉じるように構成されている、熱媒体供給装置。
【請求項５】
前記冷却側戻り管に設けられ、前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度を測定する冷却側温度測定器と、
前記冷却側タンクから前記冷却装置に前記熱媒体を移送する冷却側出口管と、
前記冷却側戻り管から前記冷却側タンクをバイパスして前記冷却側出口管に延びる冷却側バイパス管と、
前記冷却側バイパス管に設けられた冷却側バイパス弁をさらに備え、
前記動作制御部は、
前記冷却側温度測定器によって測定された前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度が、予め設定された許容低温範囲内にあるときに、前記冷却側バイパス弁を開き、
前記冷却側温度測定器によって測定された前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度が前記許容低温範囲外にあるときに、前記冷却側バイパス弁を閉じるように構成されている、請求項４に記載の熱媒体供給装置。
【請求項６】
前記半導体製造装置は、複数の半導体製造装置であり、
前記加熱媒体移送管、前記冷却媒体移送管、前記加熱側戻り管、および前記冷却側戻り管のそれぞれは、前記複数の半導体製造装置に連結されている、請求項４に記載の熱媒体供給装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置などの半導体製造装置の温度を調節するための熱媒体を半導体製造装置に供給する熱媒体供給装置に関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスを製造するための半導体製造装置（例えばエッチング装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置）は、処理温度を制御しながら製造プロセスを実行するように構成される。例えば、エッチング装置では、ウェーハを支持するサセプタ内に形成された流路に、温度調節された熱媒体としての液体を流すことで、ウェーハの処理温度を調節する。
【０００３】
図５は、熱媒体を半導体製造装置に供給する熱媒体供給装置の従来例を示す模式図である。熱媒体供給装置５００は、熱媒体を加熱する加熱装置５０１と、熱媒体を冷却する冷却装置５０２を備えている。熱媒体は、加熱側タンク５０４および冷却側タンク５０５に貯留されている。加熱装置５０１によって加熱された熱媒体は、加熱側タンク５０４に移送され、さらに加熱側タンク５０４から熱媒体混合装置５０７内に移送される。一方、冷却側タンク５０５に貯留されている熱媒体は、冷却装置５０２に移送され、冷却装置５０２によって冷却される。冷却された熱媒体は、熱媒体混合装置５０７に移送される。
【０００４】
加熱された熱媒体と冷却された熱媒体は、熱媒体混合装置５０７内で混合されることで、半導体製造装置５１０に求められる温度に調節される。温度が調節された熱媒体は、半導体製造装置５１０に送られ、これにより半導体製造装置５１０は目標温度に維持される。半導体製造装置５１０を通過した熱媒体は、熱媒体混合装置５０７に戻され、熱媒体混合装置５０７により分流されて、加熱側タンク５０４および冷却側タンク５０５に移送される。このようにして、熱媒体は、熱媒体供給装置５００と半導体製造装置５１０との間を循環する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－９８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体製造装置５１０でのウェーハ処理のための目標温度は、ウェーハの処理中に大きく変動することがある。このような目標温度の変動に伴い、半導体製造装置５１０から熱媒体混合装置５０７を経由して加熱側タンク５０４および冷却側タンク５０５に戻る熱媒体の温度が急に変動することがある。その結果、高負荷が加熱装置５０１および冷却装置５０２に一時的にかかり、熱媒体の熱媒体混合装置５０７への供給温度が安定するまでに時間がかかることがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、半導体製造装置から戻る熱媒体の温度が急に変化したときに、冷却装置への高負荷を防いで、安定した温度の熱媒体を供給することができる熱媒体供給装置を提供する。また、本発明は、半導体製造装置から戻る熱媒体の温度が急に変化したときに、加熱装置への高負荷を防いで、安定した温度の熱媒体を供給することができる熱媒体供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、半導体製造装置の温度を調節するための熱媒体を供給する熱媒体供給装置であって、熱媒体を加熱する加熱装置と、前記熱媒体を冷却する冷却装置と、加熱された前記熱媒体を前記半導体製造装置に送る加熱媒体移送管と、冷却された前記熱媒体を前記半導体製造装置に送る冷却媒体移送管と、前記熱媒体を保持する加熱側タンクおよび冷却側タンクと、前記半導体製造装置を通過した前記熱媒体を前記加熱側タンクに戻す加熱側戻り管と、前記半導体製造装置を通過した前記熱媒体を前記冷却側タンクに戻す冷却側戻り管と、前記冷却側戻り管に設けられ、前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度を測定する冷却側温度測定器と、前記冷却側タンクから前記冷却装置に前記熱媒体を移送する冷却側出口管と、前記冷却側戻り管から前記冷却側タンクをバイパスして前記冷却側出口管に延びる冷却側バイパス管と、前記冷却側バイパス管に設けられた冷却側バイパス弁と、前記冷却側バイパス弁の動作を制御する動作制御部を備え、前記動作制御部は、前記冷却側温度測定器によって測定された前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度が、予め設定された許容低温範囲内にあるときに、前記冷却側バイパス弁を開き、前記冷却側温度測定器によって測定された前記冷却側戻り管内の前記熱媒体の温度が前記許容低温範囲外にあるときに、前記冷却側バイパス弁を閉じるように構成されている、熱媒体供給装置が提供される。
【０００９】
冷却側戻り管内の熱媒体の温度が許容低温範囲外にあるときは、冷却側バイパス弁が閉じられ、冷却側戻り管内の熱媒体は冷却側タンク内に移送される。より具体的には、冷却側戻り管内の熱媒体の温度が許容低温範囲の下限値よりも低いとき、低温の熱媒体は冷却側タンクに流入し、冷却側タンク内に貯留される。半導体製造装置の動作中、一時的に、比較的高温の熱媒体が冷却側戻り管を通じて戻ってくることがある。冷却側戻り管内の熱媒体の温度が許容低温範囲の上限値よりも高いとき、高温の熱媒体は冷却側タンクに流入する。冷却側タンク内にはすでに低温の熱媒体が存在するので、高温の熱媒体は低温の熱媒体と混合され、冷却側タンクに流入した許容低温範囲の上限値よりも高温の熱媒体は冷却される。その結果、冷却側タンクから冷却側出口管を通って冷却装置に流れる熱媒体の温度は、冷却側戻り管内の熱媒体の温度よりも低くなり、高温の熱媒体がそのまま冷却装置に供給される場合に比べて、冷却装置の負荷を低減することができる。
冷却側戻り管内の熱媒体の温度が許容低温範囲内にあるときは、冷却装置に対する負荷は大きくない。このように、冷却側戻り管内の熱媒体の温度が許容低温範囲内にあるか否かに基づいて冷却側バイパス弁が動作することで、冷却装置の負荷を安定化することができる。
【００１０】
一態様では、前記熱媒体供給装置は、前記加熱側戻り管に設けられ、前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度を測定する加熱側温度測定器と、前記加熱側タンクから前記加熱装置に前記熱媒体を移送する加熱側出口管と、前記加熱側戻り管から前記加熱側タンクをバイパスして前記加熱側出口管に延びる加熱側バイパス管と、前記加熱側バイパス管に設けられた加熱側バイパス弁をさらに備え、前記動作制御部は、前記加熱側温度測定器によって測定された前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度が、予め設定された許容高温範囲内にあるときに、前記加熱側バイパス弁を開き、前記加熱側温度測定器によって測定された前記加熱側戻り管内の前記熱媒体の温度が前記許容高温範囲外にあるときに、前記加熱側バイパス弁を閉じるように構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許