JPH05152252A - ウエハ温度調節装置 - Google Patents
ウエハ温度調節装置Info
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- JPH05152252A JPH05152252A JP31231591A JP31231591A JPH05152252A JP H05152252 A JPH05152252 A JP H05152252A JP 31231591 A JP31231591 A JP 31231591A JP 31231591 A JP31231591 A JP 31231591A JP H05152252 A JPH05152252 A JP H05152252A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エッチングなどの処理期間中に、配管に結露
を発生させることなくウエハ１００を冷却できるウエハ
温度調節装置を提供する。 【構成】 所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵
合金Ａを内蔵する第１の槽Ｘ1と、第１の水素貯蔵合金
Ａよりも高いしきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金
Ｂを内蔵し、上記第１の槽Ｘ1にガス配管６で接続され
た第２の槽Ｘ2を備える。圧力制御部１４によって第１
の槽Ｘ1内の圧力を低下させて、第１の水素貯蔵合金Ａ
に水素を放出させる。第１の冷媒循環系Ｆ1によって、
第１の槽Ｘ1内の温度とウエハステージ１の温度を略同
一にして冷却する。第２の水素貯蔵合金Ｂが水素を貯蔵
することにより第２の槽Ｘ2内に発生した熱を放熱器２
へ運ぶ。
を発生させることなくウエハ１００を冷却できるウエハ
温度調節装置を提供する。 【構成】 所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵
合金Ａを内蔵する第１の槽Ｘ1と、第１の水素貯蔵合金
Ａよりも高いしきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金
Ｂを内蔵し、上記第１の槽Ｘ1にガス配管６で接続され
た第２の槽Ｘ2を備える。圧力制御部１４によって第１
の槽Ｘ1内の圧力を低下させて、第１の水素貯蔵合金Ａ
に水素を放出させる。第１の冷媒循環系Ｆ1によって、
第１の槽Ｘ1内の温度とウエハステージ１の温度を略同
一にして冷却する。第２の水素貯蔵合金Ｂが水素を貯蔵
することにより第２の槽Ｘ2内に発生した熱を放熱器２
へ運ぶ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ウエハ温度調節装置
に関し、より詳しくは、エッチングなどの処理期間中に
ウエハを低温状態に保持し、その後、ウエハを速やかに
昇温できるウエハ温度調節装置に関する。
に関し、より詳しくは、エッチングなどの処理期間中に
ウエハを低温状態に保持し、その後、ウエハを速やかに
昇温できるウエハ温度調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程でエッチング処理中にウ
エハを低温(室温よりも低い温度)に保持することは、エ
ッチング性能を向上できることから非常に有益である。
従来、ウエハを冷却する場合、エッチング装置の外部に
熱交換機を設け、上記エッチング装置内のウエハステー
ジと熱交換機との間で冷媒を循環させている。そして、
ウエハに直接冷媒を接触させて、またはウエハステージ
を介して間接的にウエハを冷却する。そして、エッチン
グ後にウエハを室温に戻す場合、自然放置を行ってい
た。
エハを低温(室温よりも低い温度)に保持することは、エ
ッチング性能を向上できることから非常に有益である。
従来、ウエハを冷却する場合、エッチング装置の外部に
熱交換機を設け、上記エッチング装置内のウエハステー
ジと熱交換機との間で冷媒を循環させている。そして、
ウエハに直接冷媒を接触させて、またはウエハステージ
を介して間接的にウエハを冷却する。そして、エッチン
グ後にウエハを室温に戻す場合、自然放置を行ってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の冷却の仕方では、エッチング装置と熱交換機とをつ
なぐ配管が長くなり、冷却効率が低下する。また、配管
に温度分布が生じて結露が発生するという問題がある。
また、エッチング後にウエハを室温に戻す場合、自然放
置では、低温から室温に復帰するのに時間がかかり過ぎ
るという問題がある。
来の冷却の仕方では、エッチング装置と熱交換機とをつ
なぐ配管が長くなり、冷却効率が低下する。また、配管
に温度分布が生じて結露が発生するという問題がある。
また、エッチング後にウエハを室温に戻す場合、自然放
置では、低温から室温に復帰するのに時間がかかり過ぎ
るという問題がある。
【０００４】そこで、この発明の目的は、冷却効率を低
下させずウエハを冷却でき、また、速やかにウエハを昇
温できるウエハ温度調節装置を提供することにある。
下させずウエハを冷却でき、また、速やかにウエハを昇
温できるウエハ温度調節装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明のウエハ温度調節装置は、冷却すべきウ
エハを載置するウエハステージと、所定のしきい値圧力
を有する第１の水素貯蔵合金を内蔵する第１の槽と、上
記第１の槽内の圧力を制御する圧力制御部と、上記ウエ
ハステージと上記第１の槽との間で冷媒を循環させて、
上記第１の槽内の温度と上記ウエハステージの温度を略
同一にする第１の冷媒循環系と、上記第１の水素貯蔵合
金よりも高いしきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金
を内蔵し、上記第１の槽にガス配管で接続された第２の
槽と、冷媒によって運ばれてきた熱を装置外へ放出する
放熱器と、上記第２の槽と放熱器との間で冷媒を循環さ
せて、上記第２の水素貯蔵合金が水素を貯蔵することに
より第２の槽内に発生した熱を上記放熱器へ運ぶ第２の
冷媒循環系を備えたことを特徴としている。ウエハ保持
温度は、使用する水素貯蔵合金の組成により制御する。
め、第１の発明のウエハ温度調節装置は、冷却すべきウ
エハを載置するウエハステージと、所定のしきい値圧力
を有する第１の水素貯蔵合金を内蔵する第１の槽と、上
記第１の槽内の圧力を制御する圧力制御部と、上記ウエ
ハステージと上記第１の槽との間で冷媒を循環させて、
上記第１の槽内の温度と上記ウエハステージの温度を略
同一にする第１の冷媒循環系と、上記第１の水素貯蔵合
金よりも高いしきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金
を内蔵し、上記第１の槽にガス配管で接続された第２の
槽と、冷媒によって運ばれてきた熱を装置外へ放出する
放熱器と、上記第２の槽と放熱器との間で冷媒を循環さ
せて、上記第２の水素貯蔵合金が水素を貯蔵することに
より第２の槽内に発生した熱を上記放熱器へ運ぶ第２の
冷媒循環系を備えたことを特徴としている。ウエハ保持
温度は、使用する水素貯蔵合金の組成により制御する。
【０００６】また、第２の発明のウエハ温度調節装置
は、熱源と、所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯
蔵合金を内蔵する第１の槽と、上記第１の槽内の圧力を
制御する圧力制御部と、上記熱源と第１の槽との間で冷
媒を循環させて、上記熱源から第１の槽内に熱を運ぶ第
１の冷媒循環系と、上記第１の水素貯蔵合金よりも高い
しきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金を内蔵し、上
記第１の槽にガス配管で接続された第２の槽と、加熱す
べきウエハを載置するウエハステージと、上記第２の槽
とウエハステージとの間で冷媒を循環させて、上記第２
の水素貯蔵合金が水素を貯蔵することにより第２の槽内
に発生した熱を上記ウエハステージへ運ぶ第２の冷媒循
環系を備えたことを特徴としている。
は、熱源と、所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯
蔵合金を内蔵する第１の槽と、上記第１の槽内の圧力を
制御する圧力制御部と、上記熱源と第１の槽との間で冷
媒を循環させて、上記熱源から第１の槽内に熱を運ぶ第
１の冷媒循環系と、上記第１の水素貯蔵合金よりも高い
しきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金を内蔵し、上
記第１の槽にガス配管で接続された第２の槽と、加熱す
べきウエハを載置するウエハステージと、上記第２の槽
とウエハステージとの間で冷媒を循環させて、上記第２
の水素貯蔵合金が水素を貯蔵することにより第２の槽内
に発生した熱を上記ウエハステージへ運ぶ第２の冷媒循
環系を備えたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】第１の発明のウエハ温度調節装置は次のように
動作する(冷却過程)。第１の水素貯蔵合金は水素を貯蔵
した状態にあり、第２の水素貯蔵合金は水素を放出した
状態にあるものとする。まず、ウエハステージに冷却す
べきウエハを載置する。次に、圧力制御部によって第１
の槽内の圧力をしきい値圧力まで低下させて、第１の水
素貯蔵合金に水素を放出させる。水素を放出することに
より、第１の水素貯蔵合金が吸熱して、第１の槽内の温
度は低温になる。ここで、第１の冷媒循環系がウエハス
テージと第１の槽との間で冷媒を循環させて、第１の槽
内の温度とウエハステージの温度を略同一にする。した
がって、上記ウエハステージの温度は低温となって、ウ
エハが冷却される。一方、上記第１の水素貯蔵合金が放
出した水素は、ガス配管を通って第２の槽内に運ばれ
る。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合金が貯蔵
して、第２の槽内に熱が発生する。ここで、第２の冷媒
循環系が第２の槽と放熱器との間で冷媒を循環させて、
第２の槽内に発生した熱を放熱器へ運ぶ。そして、冷媒
によって運ばれてきた熱を放熱器が装置外へ放出する。
動作する(冷却過程)。第１の水素貯蔵合金は水素を貯蔵
した状態にあり、第２の水素貯蔵合金は水素を放出した
状態にあるものとする。まず、ウエハステージに冷却す
べきウエハを載置する。次に、圧力制御部によって第１
の槽内の圧力をしきい値圧力まで低下させて、第１の水
素貯蔵合金に水素を放出させる。水素を放出することに
より、第１の水素貯蔵合金が吸熱して、第１の槽内の温
度は低温になる。ここで、第１の冷媒循環系がウエハス
テージと第１の槽との間で冷媒を循環させて、第１の槽
内の温度とウエハステージの温度を略同一にする。した
がって、上記ウエハステージの温度は低温となって、ウ
エハが冷却される。一方、上記第１の水素貯蔵合金が放
出した水素は、ガス配管を通って第２の槽内に運ばれ
る。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合金が貯蔵
して、第２の槽内に熱が発生する。ここで、第２の冷媒
循環系が第２の槽と放熱器との間で冷媒を循環させて、
第２の槽内に発生した熱を放熱器へ運ぶ。そして、冷媒
によって運ばれてきた熱を放熱器が装置外へ放出する。
【０００８】このように、この発明によれば、第１,第
２の槽に内蔵した水素貯蔵合金によって水素を移動させ
て第１の槽側のウエハステージおよびウエハを冷却する
ので、従来と異なり、熱交換機を設ける必要がない。し
たがって、従来に比して冷媒の配管が短くなって、冷却
効率を低下させるようなことが無くなる。また、装置が
コンパクトとなり、エッチング装置などに内蔵可能とな
る(放熱器を除く。)。
２の槽に内蔵した水素貯蔵合金によって水素を移動させ
て第１の槽側のウエハステージおよびウエハを冷却する
ので、従来と異なり、熱交換機を設ける必要がない。し
たがって、従来に比して冷媒の配管が短くなって、冷却
効率を低下させるようなことが無くなる。また、装置が
コンパクトとなり、エッチング装置などに内蔵可能とな
る(放熱器を除く。)。
【０００９】なお、第２の槽の第２の水素貯蔵合金に貯
蔵された水素は、冷却動作が完了した後、次のようにし
て第１の槽へ戻される(再生過程)。まず、第１,第２の
冷媒循環系をそれぞれ上記ウエハステージ,放熱器から
切り離す。この状態で、適当な熱源から第２の冷媒循環
系を通して、上記第２の槽内に熱を導入する。この熱に
よって第２の水素貯蔵合金に水素を放出させる。この第
２の水素貯蔵合金が放出した水素は上記ガス配管を通っ
て第１の槽内に運ばれ、第１の水素貯蔵合金に貯蔵され
る。このとき発生する熱は第１の冷媒循環系を通して装
置外へ放出する。このようにして、このウエハ温度調節
装置はウエハ冷却を行う前の状態に戻される。
蔵された水素は、冷却動作が完了した後、次のようにし
て第１の槽へ戻される(再生過程)。まず、第１,第２の
冷媒循環系をそれぞれ上記ウエハステージ,放熱器から
切り離す。この状態で、適当な熱源から第２の冷媒循環
系を通して、上記第２の槽内に熱を導入する。この熱に
よって第２の水素貯蔵合金に水素を放出させる。この第
２の水素貯蔵合金が放出した水素は上記ガス配管を通っ
て第１の槽内に運ばれ、第１の水素貯蔵合金に貯蔵され
る。このとき発生する熱は第１の冷媒循環系を通して装
置外へ放出する。このようにして、このウエハ温度調節
装置はウエハ冷却を行う前の状態に戻される。
【００１０】第２の発明のウエハ温度調節装置は次のよ
うに動作する(昇温過程)。第１の水素貯蔵合金は水素を
貯蔵した状態にあり、第２の水素貯蔵合金は水素を放出
した状態にあるものとする。まず、ウエハステージに加
熱すべきウエハを載置する。次に、第１の冷媒循環系に
よって熱源と第１の槽との間で冷媒を循環させて、上記
熱源から第１の槽内に熱を導入する。この熱によって、
第１の水素貯蔵合金に水素を放出させる。圧力制御部に
よって上記第１の槽内の圧力を制御しつつ、第１の水素
貯蔵合金が放出した水素をガス配管を通して第２の槽へ
運ぶ。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合金が貯
蔵して、第２の槽内に熱が発生する。ここで、第２の冷
媒循環系が上記第２の槽とウエハステージとの間で冷媒
を循環させて、第２の槽内に発生した熱を上記ウエハス
テージへ運ぶ。そして、運ばれてきた熱によって、上記
ウエハステージおよびウエハが加熱される。したがっ
て、従来に比して速やかにウエハが昇温される。
うに動作する(昇温過程)。第１の水素貯蔵合金は水素を
貯蔵した状態にあり、第２の水素貯蔵合金は水素を放出
した状態にあるものとする。まず、ウエハステージに加
熱すべきウエハを載置する。次に、第１の冷媒循環系に
よって熱源と第１の槽との間で冷媒を循環させて、上記
熱源から第１の槽内に熱を導入する。この熱によって、
第１の水素貯蔵合金に水素を放出させる。圧力制御部に
よって上記第１の槽内の圧力を制御しつつ、第１の水素
貯蔵合金が放出した水素をガス配管を通して第２の槽へ
運ぶ。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合金が貯
蔵して、第２の槽内に熱が発生する。ここで、第２の冷
媒循環系が上記第２の槽とウエハステージとの間で冷媒
を循環させて、第２の槽内に発生した熱を上記ウエハス
テージへ運ぶ。そして、運ばれてきた熱によって、上記
ウエハステージおよびウエハが加熱される。したがっ
て、従来に比して速やかにウエハが昇温される。
【００１１】なお、第２の槽の第２の水素貯蔵合金に貯
蔵された水素は、昇温動作が完了した後、次のようにし
て第１の槽へ戻される(再生過程)。まず、第１,第２の
冷媒循環系をそれぞれ上記熱源,ウエハステージから切
り離す。この状態で、適当な熱源(上記熱源を利用して
も良い。)から第２の冷媒循環系を通して、上記第２の
槽内に熱を導入する。この熱によって第２の水素貯蔵合
金に水素を放出させる。この第２の水素貯蔵合金が放出
した水素は上記ガス配管を通って第１の槽内に運ばれ、
第１の水素貯蔵合金に貯蔵される。このとき発生する熱
は第１の冷媒循環系を通して、適当な放熱器を用いて装
置外へ放出する。このようにして、このウエハ温度調節
装置はウエハ加熱を行う前の状態に戻される。
蔵された水素は、昇温動作が完了した後、次のようにし
て第１の槽へ戻される(再生過程)。まず、第１,第２の
冷媒循環系をそれぞれ上記熱源,ウエハステージから切
り離す。この状態で、適当な熱源(上記熱源を利用して
も良い。)から第２の冷媒循環系を通して、上記第２の
槽内に熱を導入する。この熱によって第２の水素貯蔵合
金に水素を放出させる。この第２の水素貯蔵合金が放出
した水素は上記ガス配管を通って第１の槽内に運ばれ、
第１の水素貯蔵合金に貯蔵される。このとき発生する熱
は第１の冷媒循環系を通して、適当な放熱器を用いて装
置外へ放出する。このようにして、このウエハ温度調節
装置はウエハ加熱を行う前の状態に戻される。
【００１２】
【実施例】以下、この発明のウエハ温度調節装置を実施
例により詳細に説明する。
例により詳細に説明する。
【００１３】図１(a)は第１の発明の一実施例のウエハ
冷却装置を示している。このウエハ冷却装置は、冷却す
べきウエハ１００を載置するウエハステージ１と、所定
のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵合金Ａを内蔵す
る第１の槽Ｘ1と、第１の水素貯蔵合金Ａよりも高いし
きい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金Ｂを内蔵する第
２の槽Ｘ2を備えている。また、冷媒によって運ばれて
きた熱を装置外へ放出する放熱器２と、装置外から熱を
取り込む集熱器(熱源)３を備えている。上記第１の槽Ｘ
1と第２の槽Ｘ2とはガス配管６で接続されており、それ
ぞれの槽内の温度を検出する温度検出部１３,１５と圧
力を制御する圧力制御部１４,１６が設けられている。
また、第１の槽Ｘ1,ウエハステージ１,放熱器２がそれ
ぞれ配管７,９,１１によって切替弁４のポートに接続さ
れ、第２の槽Ｘ2,集熱器３,放熱器２がそれぞれ配管８,
１０,１１によって切替弁５のポートに接続されてい
る。各配管７,８,９,１０,１１は冷媒を流通させること
ができる。
冷却装置を示している。このウエハ冷却装置は、冷却す
べきウエハ１００を載置するウエハステージ１と、所定
のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵合金Ａを内蔵す
る第１の槽Ｘ1と、第１の水素貯蔵合金Ａよりも高いし
きい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金Ｂを内蔵する第
２の槽Ｘ2を備えている。また、冷媒によって運ばれて
きた熱を装置外へ放出する放熱器２と、装置外から熱を
取り込む集熱器(熱源)３を備えている。上記第１の槽Ｘ
1と第２の槽Ｘ2とはガス配管６で接続されており、それ
ぞれの槽内の温度を検出する温度検出部１３,１５と圧
力を制御する圧力制御部１４,１６が設けられている。
また、第１の槽Ｘ1,ウエハステージ１,放熱器２がそれ
ぞれ配管７,９,１１によって切替弁４のポートに接続さ
れ、第２の槽Ｘ2,集熱器３,放熱器２がそれぞれ配管８,
１０,１１によって切替弁５のポートに接続されてい
る。各配管７,８,９,１０,１１は冷媒を流通させること
ができる。
【００１４】冷却動作を行う場合、まず、切替弁４,５
を所定の動作位置に切り替えて、配管７と９、配管８と
１１とをそれぞれ接続する。これにより、第１の槽Ｘ1
とウエハステージ１との間で冷媒を循環させる第１の冷
媒循環系Ｆ1と、第２の槽Ｘ2と放熱器２との間で冷媒を
循環させる第２の冷媒循環系Ｆ2とを構成する。第１の
水素貯蔵合金Ａは水素を貯蔵した状態(ＡＨで表す)にあ
り、第２の水素貯蔵合金Ｂは水素を放出した状態にある
ものとする。次に、冷却すべきウエハ１００をウエハス
テージ１に載置する。次に、圧力制御部１４によって第
１の槽Ｘ1内の圧力をしきい値圧力まで低下させて、第
１の水素貯蔵合金Ａに水素を放出させる。水素を放出す
ることにより、第１の水素貯蔵合金Ａが吸熱して、第１
の槽Ｘ1内の温度は低温になる。ここで、第１の冷媒循
環系Ｆ1がウエハステージ１と第１の槽Ｘ1との間で冷媒
を循環させて、第１の槽Ｘ1内の温度とウエハステージ
１の温度を略同一にする。したがって、上記ウエハステ
ージ１の温度は低温となって、ウエハ１００を冷却する
ことができる。一方、上記第１の水素貯蔵合金Ａが放出
した水素は、ガス配管６を通って第２の槽Ｘ2内に運ば
れる。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合金Ｂが
貯蔵して、第２の槽Ｘ2内に熱が発生する。ここで、第
２の冷媒循環系Ｆ2が第２の槽Ｘ2と放熱器２との間で冷
媒を循環させて、第２の槽Ｘ2内に発生した熱を放熱器
２へ運ぶ。そして、冷媒によって運ばれてきた熱を放熱
器２が装置外へ放出する。
を所定の動作位置に切り替えて、配管７と９、配管８と
１１とをそれぞれ接続する。これにより、第１の槽Ｘ1
とウエハステージ１との間で冷媒を循環させる第１の冷
媒循環系Ｆ1と、第２の槽Ｘ2と放熱器２との間で冷媒を
循環させる第２の冷媒循環系Ｆ2とを構成する。第１の
水素貯蔵合金Ａは水素を貯蔵した状態(ＡＨで表す)にあ
り、第２の水素貯蔵合金Ｂは水素を放出した状態にある
ものとする。次に、冷却すべきウエハ１００をウエハス
テージ１に載置する。次に、圧力制御部１４によって第
１の槽Ｘ1内の圧力をしきい値圧力まで低下させて、第
１の水素貯蔵合金Ａに水素を放出させる。水素を放出す
ることにより、第１の水素貯蔵合金Ａが吸熱して、第１
の槽Ｘ1内の温度は低温になる。ここで、第１の冷媒循
環系Ｆ1がウエハステージ１と第１の槽Ｘ1との間で冷媒
を循環させて、第１の槽Ｘ1内の温度とウエハステージ
１の温度を略同一にする。したがって、上記ウエハステ
ージ１の温度は低温となって、ウエハ１００を冷却する
ことができる。一方、上記第１の水素貯蔵合金Ａが放出
した水素は、ガス配管６を通って第２の槽Ｘ2内に運ば
れる。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合金Ｂが
貯蔵して、第２の槽Ｘ2内に熱が発生する。ここで、第
２の冷媒循環系Ｆ2が第２の槽Ｘ2と放熱器２との間で冷
媒を循環させて、第２の槽Ｘ2内に発生した熱を放熱器
２へ運ぶ。そして、冷媒によって運ばれてきた熱を放熱
器２が装置外へ放出する。
【００１５】このように、この発明によれば、第１,第
２の槽Ｘ1,Ｘ2に内蔵した水素貯蔵合金Ａ,Ｂによって水
素を移動させて第１の槽Ｘ1側のウエハステージ１およ
びウエハ１００を冷却するので、従来と異なり、熱交換
機を設けなくても冷却を行うことができる。したがっ
て、従来に比して冷媒の配管を短くでき、配管に結露が
発生するのを防止することができる。また、この装置を
コンパクトに構成でき、エッチング装置などに内蔵する
ことができる(放熱器２と集熱器３を除く。)。
２の槽Ｘ1,Ｘ2に内蔵した水素貯蔵合金Ａ,Ｂによって水
素を移動させて第１の槽Ｘ1側のウエハステージ１およ
びウエハ１００を冷却するので、従来と異なり、熱交換
機を設けなくても冷却を行うことができる。したがっ
て、従来に比して冷媒の配管を短くでき、配管に結露が
発生するのを防止することができる。また、この装置を
コンパクトに構成でき、エッチング装置などに内蔵する
ことができる(放熱器２と集熱器３を除く。)。
【００１６】なお、第２の槽Ｘ2の第２の水素貯蔵合金
Ｂに貯蔵された水素は、冷却動作が完了した後、次のよ
うにして第１の槽Ｘ1へ戻される(再生過程)。まず、図
１（ｂ）に示すように、切替弁４，５を所定の動作位置
に切り替えて、配管７,８をそれぞれ配管９,１１から切
り離して配管１１,１０に接続する。すなわち、第１,第
２の槽Ｘ1,Ｘ2を、一旦ウエハステージ１,放熱器２から
切り離して、それぞれ放熱器２,集熱器１０に接続す
る。この状態で、集熱器１０から配管１０,切替弁５,配
管８を通して、上記第２の槽Ｘ2内に熱を導入する。こ
の熱によって第２の水素貯蔵合金Ｂに水素を放出させ
る。このとき、第２の槽Ｘ2内の温度を温度制御部１５
で検出し、圧力を圧力制御部１６で制御する。この第２
の水素貯蔵合金Ｂが放出した水素はガス配管６を通って
第１の槽Ｘ1内に運ばれ、第１の水素貯蔵合金Ａに貯蔵
される。このとき発生する熱は、配管７,切替弁４,配管
１１を通して放熱器２へ運ばれる。放熱器２は運ばれて
きた熱を装置外へ放出する。このようにして、このウエ
ハ温度調節装置をウエハ冷却を行う前の状態に戻すこと
ができる。
Ｂに貯蔵された水素は、冷却動作が完了した後、次のよ
うにして第１の槽Ｘ1へ戻される(再生過程)。まず、図
１（ｂ）に示すように、切替弁４，５を所定の動作位置
に切り替えて、配管７,８をそれぞれ配管９,１１から切
り離して配管１１,１０に接続する。すなわち、第１,第
２の槽Ｘ1,Ｘ2を、一旦ウエハステージ１,放熱器２から
切り離して、それぞれ放熱器２,集熱器１０に接続す
る。この状態で、集熱器１０から配管１０,切替弁５,配
管８を通して、上記第２の槽Ｘ2内に熱を導入する。こ
の熱によって第２の水素貯蔵合金Ｂに水素を放出させ
る。このとき、第２の槽Ｘ2内の温度を温度制御部１５
で検出し、圧力を圧力制御部１６で制御する。この第２
の水素貯蔵合金Ｂが放出した水素はガス配管６を通って
第１の槽Ｘ1内に運ばれ、第１の水素貯蔵合金Ａに貯蔵
される。このとき発生する熱は、配管７,切替弁４,配管
１１を通して放熱器２へ運ばれる。放熱器２は運ばれて
きた熱を装置外へ放出する。このようにして、このウエ
ハ温度調節装置をウエハ冷却を行う前の状態に戻すこと
ができる。
【００１７】図２(a)は第２の発明の一実施例のウエハ
昇温装置を示している。このウエハ昇温装置は、昇温す
べきウエハ１００を載置するウエハステージ１０１と、
所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵合金Ａを内
蔵する第１の槽Ｘ1と、第１の水素貯蔵合金Ａよりも高
いしきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金Ｂを内蔵す
る第２の槽Ｘ2を備えている。また、冷媒によって運ば
れてきた熱を装置外へ放出する放熱器１０２と、装置外
から熱を取り込む集熱器(熱源)１０３を備えている。上
記第１の槽Ｘ1と第２の槽Ｘ2とはガス配管１０６で接続
されており、それぞれの槽内の温度を検出する温度検出
部１１３,１１５と圧力を制御する圧力制御部１１４,１
１６が設けられている。また、第１の槽Ｘ1,放熱器１０
２,集熱器１０３がそれぞれ配管１０７,１０９,１１１
によって切替弁１０４のポートに接続され、第２の槽Ｘ
2,ウエハステージ１０１,集熱器１０３がそれぞれ配管
１０８,１１０,１１１によって切替弁１０５のポートに
接続されている。各配管１０７,１０８,１０９,１１０,
１１１は冷媒を流通させることができる。
昇温装置を示している。このウエハ昇温装置は、昇温す
べきウエハ１００を載置するウエハステージ１０１と、
所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵合金Ａを内
蔵する第１の槽Ｘ1と、第１の水素貯蔵合金Ａよりも高
いしきい値圧力を有する第２の水素貯蔵合金Ｂを内蔵す
る第２の槽Ｘ2を備えている。また、冷媒によって運ば
れてきた熱を装置外へ放出する放熱器１０２と、装置外
から熱を取り込む集熱器(熱源)１０３を備えている。上
記第１の槽Ｘ1と第２の槽Ｘ2とはガス配管１０６で接続
されており、それぞれの槽内の温度を検出する温度検出
部１１３,１１５と圧力を制御する圧力制御部１１４,１
１６が設けられている。また、第１の槽Ｘ1,放熱器１０
２,集熱器１０３がそれぞれ配管１０７,１０９,１１１
によって切替弁１０４のポートに接続され、第２の槽Ｘ
2,ウエハステージ１０１,集熱器１０３がそれぞれ配管
１０８,１１０,１１１によって切替弁１０５のポートに
接続されている。各配管１０７,１０８,１０９,１１０,
１１１は冷媒を流通させることができる。
【００１８】昇温動作を行う場合、まず、切替弁１０
４,１０５を所定の動作位置に切り替えて、配管１０７
と１１１、配管１０８と１１０とをそれぞれ接続する。
これにより、第１の槽Ｘ1と集熱器１０３との間で冷媒
を循環させる第１の冷媒循環系Ｆ1と、第２の槽Ｘ2とウ
エハステージ１０１との間で冷媒を循環させる第２の冷
媒循環系Ｆ2とを構成する。第１の水素貯蔵合金Ａは水
素を貯蔵した状態(ＡＨで表す)にあり、第２の水素貯蔵
合金Ｂは水素を放出した状態にあるものとする。次に、
ウエハステージ１０１に加熱すべきウエハ１００を載置
する。次に、第１の冷媒循環系Ｆ1によって集熱器１０
３と第１の槽Ｘ1との間で冷媒を循環させて、上記集熱
器１０３から第１の槽Ｘ1内に熱を導入する。この熱に
よって、第１の水素貯蔵合金Ａに水素を放出させる。そ
して、第１の槽Ｘ1内の温度を温度検出部１１３で検出
し、圧力を圧力制御部１１４で制御しつつ、第１の水素
貯蔵合金Ａが放出した水素をガス配管を通して第２の槽
Ｘ2へ運ぶ。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合
金Ｂが貯蔵して、第２の槽Ｘ2内に熱が発生する。ここ
で、第２の冷媒循環系Ｆ2が上記第２の槽Ｘ2とウエハス
テージとの間で冷媒を循環させて、第２の槽Ｘ2内に発
生した熱を上記ウエハステージ１０１へ運ぶ。そして、
運ばれてきた熱によって、上記ウエハステージ１０１お
よびウエハ１００が加熱される。したがって、従来に比
して速やかにウエハ１００を昇温することができる。
４,１０５を所定の動作位置に切り替えて、配管１０７
と１１１、配管１０８と１１０とをそれぞれ接続する。
これにより、第１の槽Ｘ1と集熱器１０３との間で冷媒
を循環させる第１の冷媒循環系Ｆ1と、第２の槽Ｘ2とウ
エハステージ１０１との間で冷媒を循環させる第２の冷
媒循環系Ｆ2とを構成する。第１の水素貯蔵合金Ａは水
素を貯蔵した状態(ＡＨで表す)にあり、第２の水素貯蔵
合金Ｂは水素を放出した状態にあるものとする。次に、
ウエハステージ１０１に加熱すべきウエハ１００を載置
する。次に、第１の冷媒循環系Ｆ1によって集熱器１０
３と第１の槽Ｘ1との間で冷媒を循環させて、上記集熱
器１０３から第１の槽Ｘ1内に熱を導入する。この熱に
よって、第１の水素貯蔵合金Ａに水素を放出させる。そ
して、第１の槽Ｘ1内の温度を温度検出部１１３で検出
し、圧力を圧力制御部１１４で制御しつつ、第１の水素
貯蔵合金Ａが放出した水素をガス配管を通して第２の槽
Ｘ2へ運ぶ。この運ばれてきた水素を第２の水素貯蔵合
金Ｂが貯蔵して、第２の槽Ｘ2内に熱が発生する。ここ
で、第２の冷媒循環系Ｆ2が上記第２の槽Ｘ2とウエハス
テージとの間で冷媒を循環させて、第２の槽Ｘ2内に発
生した熱を上記ウエハステージ１０１へ運ぶ。そして、
運ばれてきた熱によって、上記ウエハステージ１０１お
よびウエハ１００が加熱される。したがって、従来に比
して速やかにウエハ１００を昇温することができる。
【００１９】なお、第２の槽Ｘ2の第２の水素貯蔵合金
Ｂに貯蔵された水素は、昇温動作が完了した後、次のよ
うにして第１の槽Ｘ1へ戻される(再生過程)。まず、図
２(b)に示すように、切替弁１０４,１０５を所定の動作
位置に切り替えて、配管１０７,１０８をそれぞれ配管
１１１,１１０から切り離して、配管１０９,１１１に接
続する。すなわち、第１の槽Ｘ1,第２の槽Ｘ2を一旦集
熱器１０３,ウエハステージ１０１から切り離して、そ
れぞれ放熱器１０２,集熱器１０３に接続する。この状
態で、集熱器１０３から配管１１１,切替弁１０５,配管
１０８を通して、第２の槽Ｘ2内に熱を導入する。第２
の槽Ｘ2内の温度を温度検出部１１５で検出し、圧力を
圧力制御部１１６で制御しつつ、この熱によって第２の
水素貯蔵合金Ｂに水素を放出させる。この第２の水素貯
蔵合金Ｂが放出した水素はガス配管を通って第１の槽Ｘ
1内に運ばれ、第１の水素貯蔵合金Ａに貯蔵される。こ
のとき発生する熱は、配管１０７,切替弁１０４,配管１
０９を通して放熱器１０２に運ばれる。そして、運ばれ
てきた熱を放熱器１０２が装置外へ放出する。このよう
にして、このウエハ温度調節装置をウエハ加熱を行う前
の状態に戻すことができる。
Ｂに貯蔵された水素は、昇温動作が完了した後、次のよ
うにして第１の槽Ｘ1へ戻される(再生過程)。まず、図
２(b)に示すように、切替弁１０４,１０５を所定の動作
位置に切り替えて、配管１０７,１０８をそれぞれ配管
１１１,１１０から切り離して、配管１０９,１１１に接
続する。すなわち、第１の槽Ｘ1,第２の槽Ｘ2を一旦集
熱器１０３,ウエハステージ１０１から切り離して、そ
れぞれ放熱器１０２,集熱器１０３に接続する。この状
態で、集熱器１０３から配管１１１,切替弁１０５,配管
１０８を通して、第２の槽Ｘ2内に熱を導入する。第２
の槽Ｘ2内の温度を温度検出部１１５で検出し、圧力を
圧力制御部１１６で制御しつつ、この熱によって第２の
水素貯蔵合金Ｂに水素を放出させる。この第２の水素貯
蔵合金Ｂが放出した水素はガス配管を通って第１の槽Ｘ
1内に運ばれ、第１の水素貯蔵合金Ａに貯蔵される。こ
のとき発生する熱は、配管１０７,切替弁１０４,配管１
０９を通して放熱器１０２に運ばれる。そして、運ばれ
てきた熱を放熱器１０２が装置外へ放出する。このよう
にして、このウエハ温度調節装置をウエハ加熱を行う前
の状態に戻すことができる。
【００２０】
【発明の効果】以上より明らかなように、第１の発明の
ウエハ温度調節装置は、第１,第２の槽に内蔵した水素
貯蔵合金によって水素を移動させて第１の槽側のウエハ
ステージおよびウエハを冷却するので、従来と異なり、
冷媒を溜める熱交換機を省略することができる。したが
って、従来に比して冷媒の配管が短くでき、配管に結露
が生ずるのを防止することができる。また、この装置を
コンパクトに構成でき、エッチング装置などに内蔵する
ことができる(放熱器を除く。)。
ウエハ温度調節装置は、第１,第２の槽に内蔵した水素
貯蔵合金によって水素を移動させて第１の槽側のウエハ
ステージおよびウエハを冷却するので、従来と異なり、
冷媒を溜める熱交換機を省略することができる。したが
って、従来に比して冷媒の配管が短くでき、配管に結露
が生ずるのを防止することができる。また、この装置を
コンパクトに構成でき、エッチング装置などに内蔵する
ことができる(放熱器を除く。)。
【００２１】また、第２の発明のウエハ温度調節装置
は、第１,第２の槽に内蔵した水素貯蔵合金によって水
素を移動させて第２の槽側のウエハステージおよびウエ
ハを加熱するので、従来に比して、速やかにウエハを昇
温することができる。
は、第１,第２の槽に内蔵した水素貯蔵合金によって水
素を移動させて第２の槽側のウエハステージおよびウエ
ハを加熱するので、従来に比して、速やかにウエハを昇
温することができる。
【図１】 第１の発明の一実施例のウエハ冷却装置を示
す図である。
す図である。
【図２】 第２の発明の一実施例のウエハ昇温装置を示
す図である。
す図である。
１,１０１ ウエハステージ ２,１０２ 放熱器 ３,１０３ 集熱器 ４,５,１０４,１０５ 切替弁 ６,１０６ ガス配管 ７,８,９,１０,１１,１０７,１０８,１０９,１１０,１
１１ 配管 １３,１５,１１３,１１５ 温度検出部 １４,１６,１１４,１１６ 圧力制御部 Ａ,Ｂ 水素貯蔵合金 Ｘ1 第１の槽 Ｘ2 第２の槽 Ｆ1 第１の冷媒循環系 Ｆ2 第２の冷媒循環系
１１ 配管 １３,１５,１１３,１１５ 温度検出部 １４,１６,１１４,１１６ 圧力制御部 Ａ,Ｂ 水素貯蔵合金 Ｘ1 第１の槽 Ｘ2 第２の槽 Ｆ1 第１の冷媒循環系 Ｆ2 第２の冷媒循環系
Claims (2)
- 【請求項１】 冷却すべきウエハを載置するウエハステ
ージと、 所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵合金を内蔵
する第１の槽と、 上記第１の槽内の圧力を制御する圧力制御部と、 上記ウエハステージと上記第１の槽との間で冷媒を循環
させて、上記第１の槽内の温度と上記ウエハステージの
温度を略同一にする第１の冷媒循環系と、 上記第１の水素貯蔵合金よりも高いしきい値圧力を有す
る第２の水素貯蔵合金を内蔵し、上記第１の槽にガス配
管で接続された第２の槽と、 冷媒によって運ばれてきた熱を装置外へ放出する放熱器
と、 上記第２の槽と放熱器との間で冷媒を循環させて、上記
第２の水素貯蔵合金が水素を貯蔵することにより第２の
槽内に発生した熱を上記放熱器へ運ぶ第２の冷媒循環系
を備えたことを特徴とするウエハ温度調節装置。 - 【請求項２】 熱源と、 所定のしきい値圧力を有する第１の水素貯蔵合金を内蔵
する第１の槽と、 上記第１の槽内の圧力を制御する圧力制御部と、 上記熱源と第１の槽との間で冷媒を循環させて、上記熱
源から第１の槽内に熱を運ぶ第１の冷媒循環系と、 上記第１の水素貯蔵合金よりも高いしきい値圧力を有す
る第２の水素貯蔵合金を内蔵し、上記第１の槽にガス配
管で接続された第２の槽と、 加熱すべきウエハを載置するウエハステージと、 上記第２の槽とウエハステージとの間で冷媒を循環させ
て、上記第２の水素貯蔵合金が水素を貯蔵することによ
り第２の槽内に発生した熱を上記放熱器へ運ぶする第２
の冷媒循環系を備えたことを特徴とするウエハ温度調節
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31231591A JPH05152252A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | ウエハ温度調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31231591A JPH05152252A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | ウエハ温度調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152252A true JPH05152252A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18027770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31231591A Pending JPH05152252A (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | ウエハ温度調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152252A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350464A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-05 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 冷暖房装置の制御方法 |
| JPH03190125A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Fujitsu Ltd | ドライエッチング装置 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP31231591A patent/JPH05152252A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350464A (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-05 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 冷暖房装置の制御方法 |
| JPH03190125A (ja) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Fujitsu Ltd | ドライエッチング装置 |
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