[发明专利]冷却设备、半导体制造装置和半导体制造方法

说明书

一种冷却设备包括槽、第一路径以及从第一路径分支的第二路径，在该第一路径中泵循环液相制冷剂以使得从槽提取液相制冷剂、冷却液相制冷剂，并且将液相制冷剂返回到槽。第二路径包括用于加热从第一路径供应的液相制冷剂的加热器、使由加热器加热的制冷剂的压力减小的节流阀和用于通过来自冷却目标的热使通过节流阀的制冷剂的至少一部分汽化的汽化器，并且通过节流阀的制冷剂被返回到槽。

技术领域

本发明涉及冷却设备、半导体制造装置和半导体制造方法。

背景技术

诸如例如曝光装置、压印装置或电子束光刻装置的图案形成装置或例如CVD装置、刻蚀装置或溅射装置的等离子体处理装置之类的半导体制造装置可以包括驱动机构或诸如通过等离子体加热的构件之类的发热部。为了冷却发热部，半导体制造装置可以包括冷却设备。冷却设备通过从发热部带走热并且移动热来冷却发热部。

日本专利No.5313384公开了包括从组件提取热的蒸发器、冷凝器、泵、累积器、热交换器和温度传感器的冷却系统。电路被构成为使来自泵的流体经由蒸发器和冷凝器返回到泵。累积器将流体传送到电路。热交换器传递来自累积器中的流体的热，并且将热传递到累积器中的流体。基于来自温度传感器的输出控制热量。

在日本专利No.5313384中公开的冷却系统中，电路被构成为使来自泵的流体经由蒸发器和冷凝器返回到泵。为了稳定地循环流体，有必要避免在泵抽吸部处的气蚀(cavitation)。因此，冷却器被添加到冷凝器或者其下游或上游侧以减小在泵抽吸部处的流体温度或者增大压力。由于流体在泵的出口处被加压，因此流体在它趋向于不汽化的状态下被送到发热部。在发热部处，直到流体的温度在发热部的流体压力下上升到沸点，才进行蒸发冷却。直到蒸发冷却，发热部的温度波动被允许，并且发热部周围的构件可能由于热膨胀而变形。为了抑制温度波动，通过对累积器的热量控制来改变流体的汽液平衡并且使用汽液两相流体累积器改变整个系统的压力以使得发热部的下游侧实现预定温度来控制沸腾点。在发热时，热从累积器被回收以使流体冷凝并且减小循环系统的压力。然而，泵抽吸部的压力也下降，并且气蚀的风险升高。如果不生成热，那么热被供应到累积器以使流体汽化并且增大循环系统的压力和沸点。然而，为了使循环系统的热平衡，有必要通过冷凝器或冷却器来执行流体的冷却热量控制、或者单独地提供加热部件并且执行发热量控制。这可能使布置和控制方法复杂化。

发明内容

本发明的一个方面提供了具有简单布置的冷却设备。

本发明的一个方面涉及一种冷却设备，该冷却设备包括：槽；第一路径，该第一路径被配置成通过泵循环液相制冷剂以便从槽提取液相制冷剂、冷却液相制冷剂，并且将液相制冷剂返回到槽；以及从第一路径分支的第二路径，该第二路径包括：加热器，该加热器被配置成加热从第一路径供应的液相制冷剂；节流阀，该节流阀被配置成减小由加热器加热的制冷剂的压力；以及汽化器，该汽化器被配置成通过来自冷却目标的热使通过节流阀的制冷剂的至少一部分汽化，并且通过节流阀的制冷剂被返回到槽。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的冷却设备的布置的视图；

图2是示出根据本发明的第二实施例的冷却设备的布置的视图；

图3是例示根据本发明的第二实施例的冷却设备中的制冷剂的热循环的曲线图；

图4是示出根据本发明的第三实施例的冷却设备的布置的视图；

图5是示出根据本发明的第四实施例的冷却设备的布置的视图；

图6是示出根据本发明的第五实施例的冷却设备的布置的视图；

图7是示出根据本发明的实施例的半导体制造装置的布置的视图；

图8是示出根据本发明的实施例的半导体制造装置的布置的视图；以及

图9是示出根据本发明的实施例的半导体制造装置的布置的视图。