JP2006185258A

JP2006185258A - 温度調整装置

Info

Publication number: JP2006185258A
Application number: JP2004379185A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kinoshita; 敦詞木下
Original assignee: Komatsu Electronic Metals Co Ltd
Current assignee: Sumco Techxiv Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2006-07-13
Also published as: US7748435B2; US20060175051A1; KR20060076165A; KR100743922B1

Abstract

【課題】本発明は、熱交部および電源・制御部を備えて成る温度調整装置を対象とし、その目的は、設置スペースの可及的な省スペース化を達成でき、かつ取扱いの極めて容易な熱交換装置を提供することにある。
【解決手段】上記目的を達成するべく、本発明に関わる温度調整装置は、タンクとポンプと熱交換器を有し循環液の熱交換および循環を行う熱交部と、電源と制御手段とを有し前記循環液の温度制御を行う電源・制御部とを具備し、前記熱交部および前記電源・制御部をメインフレームの内部に収容設置して成ることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、熱交部および電源・制御部を具備して成り、循環液の温度調整を行うための温度調整装置に関する。

例えば、半導体装置の製造分野においては、様々な製造プロセスにおける温度管理に、熱交部および電源・制御部を具備して成る温度調整装置が採用されている。

図５は、プラズマエッチング装置ＥにおいてウェハＷを支持するサセプタ(支持台)Ｓの温度調節を行う温度調整装置Ａを示しており、この温度調整装置Ａは、タンクＴ、ポンプＰ、熱交換器Ｈを有する熱交部Ｂと、電源ユニットＶ、コントローラＵ、操作パネルＩを有する電源・制御部Ｃとから構成されている。

上記温度調整装置Ａの熱交部Ｂは、サセプタＳとの間で循環液を循環させるとともに、熱交換器Ｈにおいて循環液に対する熱交換を行なうものであり、また上記温度調整装置Ａの電源・制御部Ｃは、熱交部ＢにおけるポンプＰと熱交換器Ｈとの動作を制御して循環液の温度を調整し、もってサセプタＳに対する実質的な温度調節を行なうものである。

ここで、出願人の知っている上述の如き先行技術は、公知・公用の技術であって文献公知発明に係わるものではなく、もって記載すべき先行技術文献情報はない。

ところで、上述した従来の温度調整装置Ａにおいては、熱交部Ｂと電源・制御部Ｃとが互いに分離独立した別体から構成されているため、その設置に際しては広いスペースを必要とする不都合があった。

さらに、温度調整装置Ａの設置等に際しては、熱交部Ｂと電源・制御部Ｃとを別個に取扱わねばならず、また熱交部Ｂと電源・制御部Ｃとを接続しているケーブルの処理も必要なため、温度調整装置Ａの取扱いが極めて繁雑なものとなる不都合があった。

本発明の目的は上記実状に鑑みて、設置スペースの可及的な省スペース化を達成でき、かつ取扱いの極めて容易な熱交換装置を提供することにある。

上記目的を達成するべく、請求項１に関わる温度調整装置は、タンクとポンプと熱交換器を有し循環液の熱交換および循環を行う熱交部と、電源と制御手段とを有し循環液の温度制御を行う電源・制御部とを具備し、これら熱交部と電源・制御部とをメインフレームの内部に収容設置して成ることを特徴としている。

また、請求項２の発明に関わる温度調整装置は、請求項１の発明に関わる温度調整装置において、メインフレームが、該メインフレームに対する熱交部の取付け／取外しに際し、熱交換部における配管と干渉する一部の柱を着脱自在としていることを特徴とする。

また、請求項３の発明に関わる温度調整装置は、請求項２の発明に関わる温度調整装置において、熱交部におけるタンクとポンプと熱交換器とが、互いに一体に組み付けられたユニットを構成していることを特徴とする。

また、請求項４の発明に関わる温度調整装置は、請求項３の発明に関わる温度調整装置において、ユニットがメインフレームに対して取付け／取外し自在に設けられたトレイに固定設置されていることを特徴としている。

請求項１の発明に関わる温度調整装置によれば、熱交部と電源・制御部とをメインフレームの内部に収容設置したことにより、熱交部と電源・制御部とが互いに分離した別体から構成されていた従来の温度調整装置に比べて、設置に関わるスペースを大幅に削減することが可能となる。

さらに、メインフレームの内部に収容設置したことで、熱交部と電源・制御部とを纏めて取り扱うことができ、また熱交部と電源・制御部とを接続しているケーブルもメインフレームの内部に収容されるため、温度調整装置を極めて容易に取り扱うことが可能となる。

また、請求項２の発明に関わる温度調整装置によれば、メインフレームに対する熱交部の取付け／取外しに際して、メインフレームの一部の柱を取外しておくことで、熱交換部の配管がメインフレームと干渉することなくスムーズに作業できる。

また、請求項３の発明に関わる温度調整装置によれば、熱交部のタンクとポンプと熱交換器とを１つのユニットとしたことで、メインフレームに対する熱交部の取付け／取外し作業をスムーズに実施することが可能となる。

また、請求項４の発明に関わる温度調整装置によれば、メインフレームに取付け／取外し自在に設けられたトレイにユニットを固定設置したことで、メインフレームに対する熱交部の取付け／取外し作業をスムーズに実施することが可能となる。

以下、一実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に関わる温度調整装置を、半導体装置製造プロセスにおけるエッチング装置(サセプタ)の温度調節を行なうための温度調整装置に適用した例を示している。

図１〜図３に示す如く、本実施例における温度調整装置１は、縦横の柱梁を組付けて成る格子構造のメインフレーム１０と、このメインフレーム１０の内部に収容設置された熱交部２０および電源・制御部３０とを具備している。

上記メインフレーム１０は、水平方向に展開する矩形状のベースフレーム１１と、該ベースフレーム１１から立設する４本の縦柱１２，１２…とを備え、さらに、上記ベースフレーム１１の上方において水平方向に展開する中間フレーム１３と、該中間フレーム１３の上方において展開する上部フレーム１４とを備えている。

また、上記メインフレーム１０におけるベースフレーム１１の底部四隅には、それぞれキャスター１６，１６…が設置されており、これによって上記メインフレーム１０はフロア(床面)上を容易に移動することが可能である。

上記熱交部２０は、貯液用のタンク２１と、ポンプ２２および駆動モータ２２Ｍと、熱交換器２３とを具備し、サセプタ(図５参照)との間で循環液を循環させるとともに、熱交換器２３において循環液に対する熱交換を行なうものであり、上記ポンプ２２の動作によって矢印ｉ(図３)の如くタンク２１に循環液が導入され、熱交換器２３から矢印ｏ(図３)の如く循環液が圧送される。

また、上記タンク２１、ポンプ２２および駆動モータ２２Ｍ、熱交換器２３等は、図示していない連結部や接続配管を介して互いに一体に組付けられてユニットを構成しており、このユニットは上記メインフレーム１０のベースフレーム１１に取付けられたトレイ１５の上部に固定設置されている。

なお、実施例の熱交部２０における熱交換器２３は、ペルチェ素子等の熱電素子を加熱手段として、フロリナート等の循環液に対する熱交換を行っているが、例えばランプヒータ等を加熱手段とする熱交換器を採用しても良いことは言うまでもない。

上記電源・制御部３０は、電源ユニット(電源)３１と制御ユニット(制御手段)３２とを具備し、上記熱交部２０におけるポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)と熱交換器２３との動作を制御して循環液の温度を調整し、サセプタ(図５参照)に対する実質的な温度調節を行なうものであり、上記電源ユニット３１と制御ユニット３２とは、上記メインフレーム１０の中間フレーム１３上に固定設置されている。

ここで、図３に示す如く、電源・制御部３０は操作パネル３３を備えているとともに、上記制御ユニット３２はＣＰＵ(中央処理装置)３２Ａと、該ＣＰＵ３２Ａの指令によって上記熱交部２０のポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)を動作制御するインバータ３２Ｂ、および熱交換部２３を温度制御するコントロール基板３２Ｃを有しており、上記インバータ３２Ｂとポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)、およびコントロール基板３２Ｃと熱交換部２３は、それぞれコネクタ４０を介装したケーブルによって接続されている。

上述した如く、実施例における温度調整装置１では、熱交部２０および電源・制御部３０を、共にメインフレーム１０の内部に収容設置したことにより、熱交部と電源・制御部とが互いに分離した別体から構成されていた従来の温度調整装置(図５参照)に比べ、設置に関わるスペースを大幅に削減することができる。

さらに、実施例の温度調整装置１においては、熱交部２０および電源・制御部３０を、メインフレーム１０の内部において上下に重ねる如く設置したことで、投影面積(床上面積)を可及的に小さくすることができ、もって設置に関わるスペースを大幅に削減することが可能となる。

また、メインフレーム１０の内部に収容設置したことで、上記熱交部２０と電源・制御部３０とを纏めて取り扱うことが可能となり、また熱交部２０と電源・制御部３０とを接続しているケーブルもメインフレーム１０の内部に収容されるため、温度調整装置１を極めて容易に取り扱うことが可能となる。

ここで、図１、図２および図４に示す如く、熱交部２０のタンク２１とポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)と熱交換器２３とを一体に組付けて成るユニットが固定設置されたトレイ１５は、四隅のボルト１５Ｂ，１５Ｂ…によってメインフレーム１０のベースフレーム１１に対して取付け／取外し自在に設置されている。因みにタンク２１の上部は、ブラケット２１Ａを介してメインフレーム１０の上部に取付け／取外し自在にボルト止めされている。

一方、上記メインフレーム１０における一本の縦柱１２、詳しくはメインフレーム１０の正面側右方に位置する縦柱１２は、その下半部が着脱柱部１２Ａによって構成されており、この着脱柱部１２Ａは上下のボルト１２Ｂ，１２Ｂによってメインフレーム１０、詳しくは中間フレーム１３の正面側右方の隅部と、ベースフレーム１１の上部とに対して取付け／取外し自在に設置されている。

上述した如き構成の温度調整装置１において、熱交換器における熱電素子や、接続配管のＯリング等、メンテナンススパンの短い部品を多用している熱交部２０をメンテナンスする際には、図４に示す如く、先ずメインフレーム１０から着脱柱部１２Ａを取外す。

次いで、上記メインフレーム１０のベースフレーム１１からトレイ１５を取外し、併せてタンク２１の上部を固定しているボルトも外した後、タンク２１とポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)と熱交換器２３とを一体に組付けて成るユニットを、トレイ１５と共にメインフレーム１０から図中矢印Ｏで示す如く側方へ引き出す。

このようにして、熱交部２０を外部に引き出して露呈させることにより、周囲を覆っていたメインフレーム１０に邪魔されることなく、熱交部２０に対するメンテナンス作業を極めて容易に実施することができる。

ここで、上記熱交部２０における熱交換器２３の正面には、配管ヘッド２３Ｐやドレンバルブ２３Ｄ等が設けられており、これら配管ヘッド２３Ｐ等は、熱交部２０がメインフレーム１０に収容設置されている状態において、上記メインフレーム１０から大きく突出しているのであるが、該メインフレーム１０における正面側右方に位置する縦柱１２、詳しくはメインフレーム１０に対する熱交部２０の取付け／取外しに際して、上記配管ヘッド２３Ｐ等と干渉し得る縦柱１２の下半部を着脱柱部１２Ａとしたことで、該着脱柱部１２Ａをメインフレーム１０から取外すことによって、上記熱交部２０をメインフレーム１０から容易に引き出すことができる。

また、上記着脱柱部１２Ａを取外すことによって、メインフレーム１０から突出する配管ヘッド２３Ｐ等を熱交換器２３から取外すことなく、熱交部２０をメインフレーム１０から引き出すことができ、併せてメンテナンス完了後においても、配管ヘッド２３Ｐ等を取外すことなく熱交部２０をメインフレーム１０へ押し入れることができるので、熱交換器２３に対する配管ヘッド２３Ｐ等の取付け／取外しに伴う繁雑な作業や、取外した配管ヘッド２３Ｐ等を再び取付けた際の漏れ検査を必要することなく、熱交部２０に対するメンテナンスを極めて容易に実施することができる。

また、上述した温度調整装置１では、熱交部２０におけるタンク２１とポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)と熱交換器２３とを一体に組付けて成るユニットを、トレイ１５と共にメインフレーム１０から引き出すので、言い換えれば熱交部２０を何ら分解することなくメインフレーム１０から取り出せ、かつメインフレーム１０へ押し入れることができるので、上記熱交部２０に対するメンテナンス作業は固より、製造時におけるアセンブル(組立て)作業も極めて容易なものとなる。

図４に示す如く、メインフレーム１０から引き出した状態の熱交部２０に対するメンテナンスが完了した後、上記熱交部２０を構成するタンク２１とポンプ２２(駆動モータ２２Ｍ)と熱交換器２３とを一体に組付けて成るユニットを、トレイ１５と共に図中矢印Ｉで示す如くメインフレーム１０の内部へ押し入れる。

次いで、上記メインフレーム１０のベースフレーム１１に、トレイ１５をボルト１５Ｂ，１５Ｂ…を用いて固定し、併せてタンク２１の上部をメインフレーム１０にボルト締めするとともに、着脱柱部１２Ａをボルト１２Ｂ，１２Ｂを用いてメインフレーム１０に固定することによって、温度調整装置１は稼動可能な原状に復帰することとなる。

また、温度調整装置１の製造時においても、組立ての完了した熱交部２０を上述の如くメインフレーム１０に押入れた後、着脱柱部１２Ａをメインフレーム１０に固定することで、製品としての温度調整装置１が完成することとなる。

因みに、メインフレーム１０から熱交部２０を取外す際には、熱交部２０と電源・制御部３０とを繋いでいるケーブルの上記コネクタ４０(図３参照)を分離させ、同じくメインフレーム１０に熱交部２０を取付けた際には、上記コネクタ４０を結合させることは言うまでもない。

なお、上述した実施例においては、半導体装置製造プロセスのプラズマエッチング装置におけるサセプタの温度調節に、本発明の温度調整装置を適用した例を示したが、様々な製造プロセスにおける温度管理に対しても、本発明の温度調整装置を有効に適用し得ることは勿論である。

さらに、上述した実施例においては、半導体装置の製造分野に本発明を適用した例を示したが、精密な温度調節を必要とする様々な産業分野における諸設備に対しても、本発明の温度調整装置を有効に適用し得ることは言うまでもない。

本発明に関わる温度調整装置の一実施例を示す正面図。本発明に関わる温度調整装置の一実施例を示す側面図。本発明に関わる温度調整装置の一実施例を示す概念図。本発明に関わる温度調整装置のメインフレームから熱交部を引出した状態を示す正面図。半導体装置製造プロセスにおける従来の温度調整装置を示す概念図。

符号の説明

１…温度調整装置、
１０…メインフレーム、
１１…ベースフレーム、
１２…縦柱、
１２Ａ…着脱柱部、
１３…中間フレーム、
１４…上部フレーム、
１５…トレイ、
２０…熱交部、
２１…タンク、
２２…ポンプ、
２２Ｍ…駆動モータ、
２３…熱交換器、
３０…電源・制御部、
３１…電源ユニット(電源)、
３２…制御ユニット(制御手段)。

Claims

タンクとポンプと熱交換器を有し循環液の熱交換および循環を行う熱交部と、電源と制御手段とを有し前記循環液の温度制御を行う電源・制御部とを具備し、前記熱交部および前記電源・制御部をメインフレームの内部に収容設置して成ることを特徴とする温度調整装置。
前記メインフレームは、該メインフレームに対する前記熱交部の取付け／取外しに際し、前記熱交換部における配管と干渉する一部の柱を着脱自在としたことを特徴とする請求項１記載の温度調整装置。
前記熱交部における前記タンクと前記ポンプと前記熱交換器とは、互いに一体に組み付けられたユニットを構成していることを特徴とする請求項２記載の温度調整装置。
前記ユニットは、前記メインフレームに対して取付け／取外し自在に設けられたトレイに固定設置されていることを特徴とする請求項３記載の温度調整装置。