JP7555876B2 - サブファブエリア設置装置 - Google Patents

サブファブエリア設置装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7555876B2
JP7555876B2 JP2021086745A JP2021086745A JP7555876B2 JP 7555876 B2 JP7555876 B2 JP 7555876B2 JP 2021086745 A JP2021086745 A JP 2021086745A JP 2021086745 A JP2021086745 A JP 2021086745A JP 7555876 B2 JP7555876 B2 JP 7555876B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
line
sub
liquid
cooling liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021086745A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022179927A (ja
Inventor
基司 小博
幸大 福住
伸隆 坂内
啓雅 宮田
直也 花房
健 田岡
一知 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Priority to JP2021086745A priority Critical patent/JP7555876B2/ja
Priority to TW111118244A priority patent/TWI901887B/zh
Priority to US17/746,279 priority patent/US12300520B2/en
Priority to KR1020220060846A priority patent/KR20220158631A/ko
Priority to CN202210554340.3A priority patent/CN115394683A/zh
Publication of JP2022179927A publication Critical patent/JP2022179927A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7555876B2 publication Critical patent/JP7555876B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0431—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0431—Apparatus for thermal treatment
    • H10P72/0434—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B25/00—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00
    • F25B25/005—Machines, plants or systems, using a combination of modes of operation covered by two or more of the groups F25B1/00 - F25B23/00 using primary and secondary systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B40/00—Subcoolers, desuperheaters or superheaters
    • F25B40/02—Subcoolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0404—Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H10P72/0421—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04—Details of condensers
    • F25B2339/047—Water-cooled condensers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/06—Several compression cycles arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—Component parts or details not otherwise provided for in this subclass
    • F25B2400/24—Thermal storage element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B5/00—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity
    • F25B5/04—Compression machines, plants or systems, with several evaporator circuits, e.g. for varying refrigerating capacity arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B7/00—Compression machines, plants or systems, with cascade operation, i.e. with two or more circuits, the heat from the condenser of one circuit being absorbed by the evaporator of the next circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Description

本発明は、エッチング装置などの半導体製造装置に使用されるサブファブエリア設置装置に関し、特に半導体製造装置に使用される循環液を冷却および加熱するためのサブファブエリア設置装置に関する。
半導体製造工程の１つであるドライエッチング工程では、クリーンルームに配置されたエッチング装置が使用される。エッチング装置の床下のサブファブエリアには、エッチングに使用される処理ガスを除害するための除害装置、処理ガスをエッチング室から排気するための真空ポンプ、エッチング室を流れる循環液を冷却するための冷却ユニット、エッチング室を流れる循環液を加熱するための加熱ユニットなどが配置される。加熱ユニットの加熱方式は、圧縮式冷凍機のホットガスで循環液を加熱する方式、電気ヒータで加熱する方式、またはホットガスとヒータの両方で加熱する方式などである。また、除害装置、真空ポンプ、冷却ユニット、加熱ユニットは、それぞれ冷却水で冷却する必要がある（ただし、電気ヒータ式の加熱ユニットは冷却水不要）。
特許文献１には、エッチング装置の加熱源として半導体製造装置の縦型熱処理装置（半導体ウェハ熱処理装置）からの８０℃の温冷却水を利用する排熱利用システムが開示されている。
特許文献２には、半導体製造設備における水処理設備の原水を浄化する樹脂塔、逆浸透膜装置の加熱源として、除害装置からの排熱をヒートポンプで吸熱し利用する排熱回収再利用システムが開示されている。
特許文献３には、真空ポンプに除害部を一体化させ、冷却水を共有化する方式が開示されている。
特許文献４には、複数台の排熱発生機器と排熱利用機器とを排熱搬送経路で接続した排熱利用システムが開示されている。
国際公開第２００２／０６７３０１号 特開２０１９－１７４０５０号公報 特開２０１４－２３１８２２号公報 特開２００６－３１３０４８号公報
エッチング装置の台数の増加にともなってこれらのサブファブエリア内の機器も増加する。これらの機器は機器間で熱の授受を行うことなく個別に運転されており、サブファブエリアの機器全体を見通しての最適化はなされていないため、機器の数が増える分だけ消費電力量は増加する。
熱の有効利用方法としては、除害装置、ドライポンプ、冷却ユニットの冷却に使用された後の温度上昇した冷却水を使用してヒートポンプを駆動することが考えられる。しかし、各機器が個別に設計されたものである場合、これ以上の熱の有効利用の促進は困難である。また、機器の導入時には、機器間の配管接続も煩雑となる。
そこで、本発明は、サブファブエリア内の機器間での熱利用の連携の促進とともに機器導入時の配管接続の煩雑さを解消することができるサブファブエリア設置装置を提供する。
一態様では、半導体製造装置に使用されるサブファブエリア設置装置であって、前記半導体製造装置の処理チャンバから処理ガスを排気するための真空ポンプと、前記処理チャンバで使用された第１循環液を冷却するための冷却ユニットと、前記処理チャンバで使用された第２循環液を加熱するための加熱ユニットと、冷却源から供給される冷却液が流れる冷却液ラインとを備え、前記冷却ユニットは、冷媒が循環する第１ヒートポンプを含み、前記加熱ユニットは、冷媒が循環する第２ヒートポンプを含み、前記冷却液ラインは、前記冷却液を前記真空ポンプおよび前記冷却ユニットにそれぞれ供給する分配ラインと、前記真空ポンプおよび前記冷却ユニットを通過した前記冷却液を合流して冷却源へ戻す合流戻りラインを有している、サブファブエリア設置装置が提供される。
本発明によれば、真空ポンプと冷却ユニットは分配ラインおよび合流戻りラインによって連結されているので、真空ポンプと冷却ユニットについて個別に冷却液の供給ラインと排出ラインを設ける必要がない。したがって、配管部品のコストおよび現地での配管接続に伴う製造コストが削減でき、結果としてサブファブエリア設置装置の製造コストが低減できる。
一態様では、前記冷却液ラインは、前記真空ポンプおよび前記冷却ユニットを通過した前記冷却液を前記加熱ユニットに供給する集合ラインをさらに有している。
本発明によれば、真空ポンプと冷却ユニットは分配ライン、合流戻りライン、および集合ラインによって連結されているので、真空ポンプと冷却ユニットについて個別に冷却液の供給ラインと排出ラインを設ける必要がない。したがって、配管部品のコストおよび現地での配管接続に伴う製造コストが削減でき、結果としてサブファブエリア設置装置の製造コストがさらに低減できる。
一態様では、前記サブファブエリア設置装置は、前記加熱ユニットを通過した前記冷却液と、前記第１ヒートポンプの凝縮器から蒸発器に流れる冷媒との間で熱交換を行う過冷却器をさらに備えている。
本発明によれば、冷媒は冷却液によって過冷却されるので、冷却ユニットの冷却効率を向上させることができる。
一態様では、前記サブファブエリア設置装置は、前記第２循環液と、前記集合ラインを流れる前記冷却液との間で熱交換を行う循環液冷却器をさらに備えている。
本発明によれば、第２循環液は集合ラインを流れる冷却液によって冷却され、過剰に加熱された場合の第２循環液の温度を適切に調整することができる。
一態様では、前記冷却液ラインは、前記循環液冷却器を通過した前記冷却液を、前記集合ラインに導く連絡ラインをさらに備えている。
本発明によれば、循環液冷却器を通過した冷却液は、より高い温度を有しているので、集合ラインを通じて加熱ユニットに冷却液を導くことで、加熱ユニットの加熱効率を向上させることができる。
一態様では、前記サブファブエリア設置装置は、外部の熱源により加熱された冷却液を前記加熱ユニットに供給する外部供給ラインをさらに備えている。
本発明によれば、外部の熱源により加熱された冷却液は、より高い温度を有しているので、外部供給ラインを通じて加熱ユニットに冷却液を導くことで、加熱ユニットの加熱効率を向上させることができる。
一態様では、半導体製造装置に使用されるサブファブエリア設置装置であって、前記半導体製造装置の処理チャンバから処理ガスを排気するための真空ポンプと、前記処理チャンバで使用された第１循環液を冷却するための冷却ユニットと、前記処理チャンバで使用された第２循環液を加熱するための加熱ユニットと、冷却源から供給される冷却液が流れる冷却液ラインとを備え、前記冷却ユニットは、冷媒が循環する第１ヒートポンプを含み、前記加熱ユニットは、冷媒が循環する第２ヒートポンプを含み、前記サブファブエリア設置装置は、前記第１ヒートポンプの蒸発器を通過した冷媒の一部を冷却媒体として前記真空ポンプに供給する冷媒供給ラインを備えている、サブファブエリア設置装置が提供される。
本発明によれば、第１ヒートポンプの冷媒を用いて真空ポンプを冷却することができるので、冷却液を真空ポンプに導く必要がない。結果として、冷却液の配管を簡素化することができる。
一態様では、前記冷却液ラインは、前記冷却液を前記冷却ユニットに供給する上流側ラインと、前記冷却ユニットを通過した前記冷却液を前記加熱ユニットに供給する下流側ラインを有している。
一態様では、前記サブファブエリア設置装置は、前記加熱ユニットを通過した前記冷却液と、前記第１ヒートポンプの凝縮器から蒸発器に流れる冷媒との間で熱交換を行う過冷却器をさらに備えている。
本発明によれば、冷媒は冷却液によって過冷却されるので、冷却ユニットの冷却効率を向上させることができる。
一態様では、前記第２循環液と、前記冷却ユニットを通過した前記冷却液との間で熱交換を行う循環液冷却器をさらに備えている。
本発明によれば、第２循環液は冷却ユニットを通過した冷却液によって冷却され、過剰に加熱された場合の第２循環液の温度を適切に調整することができる。
一態様では、前記冷却液ラインは、前記循環液冷却器を通過した前記冷却液を、前記下流側ラインに導く連絡ラインをさらに備えている。
本発明によれば、循環液冷却器を通過した冷却液は、より高い温度を有しているので、下流側ラインを通じて加熱ユニットに冷却液を導くことで、加熱ユニットの加熱効率を向上させることができる。
一態様では、前記サブファブエリア設置装置は、外部の熱源により加熱された冷却液を前記加熱ユニットに供給する外部供給ラインをさらに備えている。
本発明によれば、外部の熱源により加熱された冷却液は、より高い温度を有しているので、外部供給ラインを通じて加熱ユニットに冷却液を導くことで、加熱ユニットの加熱効率を向上させることができる。
本発明によれば、配管部品のコストおよび現地での配管接続に伴う製造コストが削減でき、結果としてサブファブエリア設置装置の製造コストが低減できる。さらに、冷却ユニットの冷却効率を向上、加熱ユニットでの第２循環液の温度制御性を向上、加熱ユニットの加熱効率を向上させることができる。
半導体製造装置とサブファブエリア設置装置の一実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置の他の実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。 サブファブエリア設置装置のさらに他の実施形態を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、半導体製造装置とサブファブエリア設置装置の一実施形態を示す模式図である。図１に示す実施形態の半導体製造装置１は、処理チャンバ２を備えたエッチング装置である。サブファブエリア設置装置５は、半導体製造装置１の床下のサブファブエリア内に配置されている。サブファブエリア設置装置５は、処理チャンバ２に連結されており、第１循環液と第２循環液は、処理チャンバ２とサブファブエリア設置装置５との間で循環する。
サブファブエリア設置装置５は、処理チャンバ２から処理ガス（例えばエッチングガス）を排気するための真空ポンプ６と、処理チャンバ２で使用された第１循環液を冷却するための冷却ユニット７と、処理チャンバ２で使用された第２循環液を加熱するための加熱ユニット８と、冷却源１５から供給される冷却液が流れる冷却液ライン１２とを備えている。真空ポンプ６、冷却ユニット７、および加熱ユニット８は、処理チャンバ２に連結されている。
サブファブエリア設置装置５は、電源ケーブル１７に連結された分電盤１８と、分電盤１８に電気的に接続された配電ケーブル１９をさらに備えている。分電盤１８は、真空ポンプ６、冷却ユニット７、および加熱ユニット８に配電ケーブル１９によって電気的に接続されている。電力は、図示しない電源から電源ケーブル１７を通って分電盤１８に送られ、さらに分電盤１８から配電ケーブル１９を通って真空ポンプ６、冷却ユニット７、および加熱ユニット８に供給される。配電ケーブル１９は、予め真空ポンプ６、冷却ユニット７、および加熱ユニット８に接続されているので、サブファブエリア設置装置５の設置場所での電力線の設置が不要である。
真空ポンプ６は、さらに除害装置１０に連結されている。真空ポンプ６から排出された処理ガスは除害装置１０に導かれ、除害装置１０によって除害される。真空ポンプ６の吸気口は処理チャンバ２に連結され、真空ポンプ６の排気口は除害装置１０に連結されている。真空ポンプ６のタイプは、特に限定されないが、使用される真空ポンプ６の例としては、容積式ドライ真空ポンプが挙げられる。除害装置１０の例としては、湿式除害装置、触媒式除害装置、燃焼式除害装置、ヒータ式除害装置、プラズマ式除害装置などが挙げられる。
冷却液は、半導体製造装置１が設置されている工場に設けられたチラーなどの冷却源１５から冷却液ライン１２を通じて真空ポンプ６および冷却ユニット７に供給される。冷却液ライン１２は、冷却液を真空ポンプ６および冷却ユニット７にそれぞれ供給する分配ライン２１と、真空ポンプ６および冷却ユニット７を通過した冷却液を合流して冷却源１５へ戻す合流戻りライン２２を有している。
分配ライン２１は、冷却液入口２５から真空ポンプ６および冷却ユニット７まで延びている。より具体的には、分配ライン２１は、冷却液入口２５を有する主幹供給ライン２１Ａと、主幹供給ライン２１Ａから分岐する第１分岐ライン２１Ｂおよび第２分岐ライン２１Ｃを備えている。第１分岐ライン２１Ｂの一端は主幹供給ライン２１Ａに連結され、他端は真空ポンプ６に連結されている。第２分岐ライン２１Ｃの一端は主幹供給ライン２１Ａに連結され、他端は冷却ユニット７に連結されている。冷却液入口２５は冷却源１５に連通している。冷却源１５から供給される冷却液は、冷却液入口２５を通じて主幹供給ライン２１Ａに流入し、主幹供給ライン２１Ａを流れて第１分岐ライン２１Ｂと第２分岐ライン２１Ｃに分流する。冷却液は、さらに第１分岐ライン２１Ｂを通って真空ポンプ６に供給され、真空ポンプ６を冷却し、第２分岐ライン２１Ｃを通って冷却ユニット７に供給され、冷却ユニット７を冷却する。
合流戻りライン２２は、真空ポンプ６および冷却ユニット７から冷却液出口２７まで延びている。より具体的には、合流戻りライン２２は、真空ポンプ６に連結された第１戻りライン２２Ａと、冷却ユニット７に連結された第２戻りライン２２Ｂと、第１戻りライン２２Ａおよび第２戻りライン２２Ｂに連結された主幹戻りライン２２Ｃとを備えている。主幹戻りライン２２Ｃは冷却液出口２７を有しており、この冷却液出口２７は冷却源１５に連通している。第１戻りライン２２Ａの一端は真空ポンプ６に連結され、他端は主幹戻りライン２２Ｃに連結されている。第２戻りライン２２Ｂの一端は冷却ユニット７に連結され、他端は主幹戻りライン２２Ｃに連結されている。真空ポンプ６および冷却ユニット７を通過することによって加熱された冷却液は、第１戻りライン２２Ａおよび第２戻りライン２２Ｂを流れて主幹戻りライン２２Ｃ内で合流し、さらに主幹戻りライン２２Ｃを流れて冷却源１５に戻る。
このように、本実施形態によれば、真空ポンプ６と冷却ユニット７は分配ライン２１および合流戻りライン２２によって連結されているので、真空ポンプ６と冷却ユニット７について個別に冷却液の供給ラインと排出ラインを設ける必要がない。したがって、配管部品のコストおよび現地での配管接続に伴う製造コストが削減でき、結果としてサブファブエリア設置装置の製造コストが低減できる。
冷却液ライン１２は、真空ポンプ６および冷却ユニット７を通過した冷却液を加熱ユニット８に供給する集合ライン３０をさらに有している。集合ライン３０は、真空ポンプ６および冷却ユニット７から加熱ユニット８まで延びている。より具体的には、集合ライン３０は、真空ポンプ６に連結された第１移送ライン３０Ａと、冷却ユニット７に連結された第２移送ライン３０Ｂと、第１移送ライン３０Ａ、第２移送ライン３０Ｂ、および加熱ユニット８に連結された主幹移送ライン３０Ｃとを備えている。
第１移送ライン３０Ａの一端は第１戻りライン２２Ａに連結されており、第１移送ライン３０Ａの他端は主幹移送ライン３０Ｃに連結されている。第１移送ライン３０Ａは第１戻りライン２２Ａの一部を介して真空ポンプ６に連結されている。すなわち、第１戻りライン２２Ａの一部は、第１移送ライン３０Ａの一部としても機能する。一実施形態では、第１移送ライン３０Ａの一端は真空ポンプ６に連結され、第１戻りライン２２Ａの一端は第１移送ライン３０Ａに連結され、第１移送ライン３０Ａの一部は、第１戻りライン２２Ａの一部としても機能してもよい。
第２移送ライン３０Ｂの一端は第２戻りライン２２Ｂに連結されており、第２移送ライン３０Ｂの他端は主幹移送ライン３０Ｃに連結されている。第２移送ライン３０Ｂは第２戻りライン２２Ｂの一部を介して冷却ユニット７に連結されている。すなわち、第２戻りライン２２Ｂの一部は、第２移送ライン３０Ｂの一部としても機能する。一実施形態では、第２移送ライン３０Ｂの一端は冷却ユニット７に連結され、第２戻りライン２２Ｂの一端は第２移送ライン３０Ｂに連結され、第２移送ライン３０Ｂの一部は、第２戻りライン２２Ｂの一部としても機能してもよい。さらに一実施形態では、第２移送ライン３０Ｂと第２戻りライン２２Ｂは、独立した２本のラインであってもよい。
真空ポンプ６および冷却ユニット７を通過することによって加熱された冷却液の一部は、第１移送ライン３０Ａおよび第２移送ライン３０Ｂを流れて主幹移送ライン３０Ｃ内で合流し、さらに主幹移送ライン３０Ｃを流れて加熱ユニット８に供給される。
本実施形態によれば、真空ポンプ６と冷却ユニット７は分配ライン２１、合流戻りライン２２、および集合ライン３０によって連結されているので、真空ポンプ６と冷却ユニット７について個別に冷却液の供給ラインと排出ラインを設ける必要がない。したがって、配管部品のコストおよび現地での配管接続に伴う製造コストが削減でき、結果としてサブファブエリア設置装置の製造コストがさらに低減できる。
冷却ユニット７は、冷媒が循環する第１ヒートポンプ３１を含む。第１ヒートポンプ３１は、冷凍機（例えば、蒸気圧縮冷凍機）である。具体的には、第１ヒートポンプ３１は、冷媒液を蒸発させて冷媒ガスを生成する第１蒸発器３１Ａと、冷媒ガスを圧縮する第１圧縮機３１Ｂと、圧縮された冷媒ガスを凝縮させて冷媒液を生成する第１凝縮器３１Ｃと、第１蒸発器３１Ａと第１凝縮器３１Ｃとの間に配置された第１膨張弁３１Ｄを備えている。冷媒は、第１冷媒配管３１Ｅを通って第１蒸発器３１Ａ、第１圧縮機３１Ｂ、第１凝縮器３１Ｃ、第１膨張弁３１Ｄを循環する。処理チャンバ２は、第１蒸発器３１Ａに連結されており、第１循環液は処理チャンバ２と第１蒸発器３１Ａとの間で循環する。
分配ライン２１の第２分岐ライン２１Ｃと、合流戻りライン２２の第２戻りライン２２Ｂと、集合ライン３０の第２移送ライン３０Ｂは、第１凝縮器３１Ｃに連結されている。冷却源１５から供給された冷却液は、分配ライン２１の第２分岐ライン２１Ｃを通って第１凝縮器３１Ｃ内に導かれ、第１凝縮器３１Ｃ内で冷媒ガスと熱交換を行う。冷却液と冷媒ガスとの熱交換の結果、冷却液は加熱され、その一方で冷媒ガスは冷却され、冷媒液となる。冷媒液は第１膨張弁３１Ｄを通って第１蒸発器３１Ａに導かれる。第１循環液は、第１蒸発器３１Ａに導かれ、第１蒸発器３１Ａ内で冷媒液と熱交換を行う。第１循環液と冷媒液との熱交換の結果、第１循環液は冷却され、その一方で冷媒液は加熱され、冷媒ガスとなる。冷媒ガスは、第１圧縮機３１Ｂに吸い込まれ、第１圧縮機３１Ｂによって圧縮される。圧縮された冷媒ガスは第１凝縮器３１Ｃに導かれる。このように、第１循環液は、冷媒を介して冷却液によって冷却される。第１凝縮器３１Ｃを通過した冷却液の一部は、合流戻りライン２２を通じて冷却源１５に戻され、冷却液の残りは、集合ライン３０を通じて加熱ユニット８に送られる。
加熱ユニット８は、冷媒が循環する第２ヒートポンプ３２を含む。第２ヒートポンプ３２は、冷凍機（例えば、蒸気圧縮冷凍機）である。具体的には、第２ヒートポンプ３２は、冷媒液を蒸発させて冷媒ガスを生成する第２蒸発器３２Ａと、冷媒ガスを圧縮する第２圧縮機３２Ｂと、圧縮された冷媒ガスを凝縮させて冷媒液を生成する第２凝縮器３２Ｃと、第２蒸発器３２Ａと第２凝縮器３２Ｃとの間に配置された第２膨張弁３２Ｄを備えている。冷媒は、第２冷媒配管３２Ｅを通って第２蒸発器３２Ａ、第２圧縮機３２Ｂ、第２凝縮器３２Ｃ、第２膨張弁３２Ｄを循環する。処理チャンバ２は、第２凝縮器３２Ｃに連結されており、第２循環液は処理チャンバ２と第２凝縮器３２Ｃとの間で循環する。
集合ライン３０の主幹移送ライン３０Ｃは、第２蒸発器３２Ａに連結されている。真空ポンプ６および冷却ユニット７を通過することで温度が上昇した冷却液は、集合ライン３０を通って第２蒸発器３２Ａ内に導かれ、第２蒸発器３２Ａ内で冷媒液と熱交換を行う。冷却液と冷媒液との熱交換の結果、冷却液は冷却され、その一方で冷媒液は加熱され、冷媒ガスとなる。冷媒ガスは、第２圧縮機３２Ｂに吸い込まれ、第２圧縮機３２Ｂによって圧縮される。圧縮された冷媒ガスは第２凝縮器３２Ｃに導かれる。第２蒸発器３２Ａを通過した冷却液は、冷却液戻りライン３５を通って冷却源１５に戻される。第２循環液は、第２凝縮器３２Ｃに導かれ、第２凝縮器３２Ｃ内で冷媒ガスと熱交換を行う。第２循環液と冷媒ガスとの熱交換の結果、第２循環液は加熱され、その一方で冷媒ガスは冷却され、冷媒液となる。冷媒液は第２膨張弁３２Ｄを通って第２蒸発器３２Ａに導かれる。このように、第２循環液は、冷媒を介して冷却液によって加熱される。
冷却液ライン１２は、加熱ユニット８を通過した冷却液を冷却源１５に戻す冷却液戻りライン３５をさらに有している。冷却液戻りライン３５の一端は、第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａに連結され、他端は合流戻りライン２２に連結されている。一実施形態では、冷却液戻りライン３５は、合流戻りライン２２とは独立したラインであってもよい。例えば、冷却液戻りライン３５は、第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａから冷却液出口２７まで延びる独立したラインであってもよい。
本実施形態によれば、真空ポンプ６および冷却ユニット７を通過するときに加熱された冷却液を、加熱ユニット８にて熱源として使用することができる。したがって、電気式ヒータなどの電気的設備を不要、または電気的設備の容量を削減することができる。さらに、加熱ユニット８を通過するときに冷却された冷却液は、冷却源１５に戻されるので、冷却源１５（例えば、半導体製造装置１の工場に設置されたチラー）が冷却液を再度冷却するのに必要な電力を低減することができる。結果として、半導体を製造する際に使用される電力消費を低減させることができる。
図２は、サブファブエリア設置装置５の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図２に示すように、サブファブエリア設置装置５は、加熱ユニット８を通過した冷却液と、第１ヒートポンプ３１の第１凝縮器３１Ｃから第１蒸発器３１Ａに流れる冷媒との間で熱交換を行う過冷却器４０をさらに備えている。
過冷却器４０は、第１ヒートポンプ３１の第１冷媒配管３１Ｅに連結された冷媒流路４０Ａと、第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａの冷却液出口に連結された冷却液流路４０Ｂを備えている。冷媒流路４０Ａと冷却液流路４０Ｂは近接しており、冷媒流路４０Ａを流れる冷媒と、冷却液流路４０Ｂを流れる冷却液との間で熱交換が行われる。冷媒流路４０Ａは、第１凝縮器３１Ｃから第１蒸発器３１Ａに延びる第１冷媒配管３１Ｅの部分に接続されている。したがって、第１凝縮器３１Ｃから出た冷媒は、過冷却器４０の冷媒流路４０Ａを経由して第１蒸発器３１Ａに流れる。冷却液流路４０Ｂは、冷却液戻りライン３５の一部に接続されている。したがって、冷却液流路４０Ｂは、冷却液戻りライン３５を介して第２蒸発器３２Ａの冷却液出口に連結されている。第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａを出た冷却液は、冷却液戻りライン３５を流れる途中で過冷却器４０の冷却液流路４０Ｂを通過し、冷媒と熱交換を行う。そして、熱交換を行った冷却液は、冷却液戻りライン３５を通って冷却源１５に戻る。
本実施形態によれば、冷媒は冷却液によって過冷却されるので、冷却ユニット７の冷却効率を向上させることができる。
図３は、サブファブエリア設置装置５のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図３に示すように、サブファブエリア設置装置５は、第２循環液と、冷却ユニット７を通過した冷却液との間で熱交換を行う循環液冷却器６０を備えている。さらに、サブファブエリア設置装置５は、第２ヒートポンプ３２の第２凝縮器３２Ｃから循環液冷却器６０に延びる循環液導入ライン６１を備えている。冷却液ライン１２は、主幹移送ライン３０Ｃから循環液冷却器６０に延びる循環液冷却ライン６２と、循環液冷却器６０から主幹移送ライン３０Ｃに延びる連絡ライン６３をさらに備えている。一実施形態では、連絡ライン６３を主幹戻りライン２２Ｃに接続させ、冷却液を冷却源１５に戻してもよい。
主幹移送ライン３０Ｃを流れる冷却液は、循環液冷却ライン６２を通って循環液冷却器６０に流入し、一方で第２ヒートポンプ３２の第２凝縮器３２Ｃを通過した第２循環液は、循環液導入ライン６１を通って循環液冷却器６０に流入する。冷却液と第２循環液は、循環液冷却器６０内で熱交換を行い、第２循環液は冷却液によって冷却される。冷却された第２循環液は、処理チャンバ２に戻される。本実施形態によれば、第２循環液は冷却液によって冷却され、加熱ユニット８により過剰に加熱された場合の第２循環液の温度を適切に調整することができる。
サブファブエリア設置装置５は、主幹移送ライン３０Ｃに取り付けられた第１流量制御弁６５と、循環液冷却ライン６２に取り付けられた第２流量制御弁６６を有している。第１流量制御弁６５は、循環液冷却ライン６２と主幹移送ライン３０Ｃとの分岐点Ｐと、冷却ユニット７との間に位置している。第２流量制御弁６６は連絡ライン６３に取り付けられてもよい。
循環液冷却器６０を流れる冷却液の流量は、第１流量制御弁６５と第２流量制御弁６６との動作により定まる。具体的には、第２流量制御弁６６の開度を下げ、第１流量制御弁６５の開度を上げると、加熱ユニット８に流れる冷却液の流量が増加し、循環液冷却器６０に流れる冷却液の流量が低下する。一例では、第２流量制御弁６６の開度を０％にし（すなわち第２流量制御弁６６を全閉にし）、第１流量制御弁６５の開度を１００％にする（すなわち第１流量制御弁６５を全開にする）。この場合は、冷却ユニット７を通過した冷却液は循環液冷却器６０を通過せずに加熱ユニット８に流れる。
第２流量制御弁６６の開度を上げ、第１流量制御弁６５の開度を下げると、加熱ユニット８に流れる冷却液の流量が低下し、循環液冷却器６０に流れる冷却液の流量が増加する。一例では、第２流量制御弁６６の開度を１００％にし（すなわち第２流量制御弁６６を全開にし）、第１流量制御弁６５の開度を０％にする（すなわち第１流量制御弁６５を全閉にする）。この場合は、循環液冷却器６０に流れる冷却液の流量は最大となる。
このようにして、第２流量制御弁６６と第１流量制御盤６５のそれぞれの開度のバランスにより、循環液冷却器６０を通過する冷却液の流量を調整することができ、第２循環液の温度を適切に調節することができる。
サブファブエリア設置装置５は、外部の熱源により加熱され温度が上昇した冷却液を加熱ユニット８に供給する外部供給ライン２９をさらに備えている。除害装置などの外部の熱源により加熱された冷却液は、より高い温度を有しているので、外部供給ライン２９を通じて加熱ユニット８に冷却液を導くことで、加熱ユニット８の加熱効率を向上させることができる。外部供給ライン２９は、主幹移送ライン３０Ｃに接続されてもよい。さらに一実施形態では、外部供給ライン２９は、加熱ユニット８に直接接続されてもよい。
図４に示すように、図２を参照して説明した過冷却器４０を、図３を参照して説明した実施形態に組み入れてもよい。
図５は、サブファブエリア設置装置５のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図１を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態では、冷却液は真空ポンプ６には導かれず、代わりに冷却ユニット７を通過した冷媒が冷却媒体として真空ポンプ６に供給される。より具体的には、サブファブエリア設置装置５は、第１ヒートポンプ３１の第１冷媒配管３１Ｅに接続された冷媒供給ライン４５および冷媒戻りライン４６を備えている。
冷媒供給ライン４５の一端は、第１ヒートポンプ３１の第１蒸発器３１Ａと第１圧縮機３１Ｂとの間の位置において第１冷媒配管３１Ｅに接続されており、冷媒供給ライン４５の他端は真空ポンプ６に接続されている。冷媒戻りライン４６の一端は真空ポンプ６に接続されており、冷媒戻りライン４６の他端は、第１ヒートポンプ３１の第１蒸発器３１Ａと第１圧縮機３１Ｂとの間の位置において第１冷媒配管３１Ｅに接続されている。
本実施形態では、図１を参照して説明した分配ライン２１および合流戻りライン２２は設けられていない。代わりに、冷却液ライン１２は、冷却液を冷却ユニット７に供給する上流側ライン５１と、冷却ユニット７を通過した冷却液を加熱ユニット８に供給する下流側ライン５２を有している。上流側ライン５１は、冷却液入口２５を有しており、冷却液入口２５は冷却源１５に連通している。上流側ライン５１は第１ヒートポンプ３１の第１凝縮器３１Ｃに連結されている。下流側ライン５２の一端は第１ヒートポンプ３１の第１凝縮器３１Ｃに連結されており、他端は第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａに連結されている。
冷却液ライン１２は、冷却ユニット７に連結された第１冷却液戻りライン５４と、加熱ユニット８に連結された第２冷却液戻りライン５５をさらに備えている。第１冷却液戻りライン５４は、第１ヒートポンプ３１の第１凝縮器３１Ｃから冷却液出口２７まで延びている。第２冷却液戻りライン５５は、第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａから冷却液出口２７まで延びている。第１冷却液戻りライン５４と第２冷却液戻りライン５５は、その意図した機能が発揮できる限りにおいてその具体的構成は特に限定されない。例えば、第１冷却液戻りライン５４と第２冷却液戻りライン５５は途中で合流して１本のラインを形成してもよく、あるいは独立した２本のラインであってもよい。下流側ライン５２と第１冷却液戻りライン５４は、部分的に共有のラインを構成してもよいし、あるいは独立した２本のラインであってもよい。
冷却源１５から供給される冷却液は、冷却液入口２５を通じて上流側ライン５１に流入し、上流側ライン５１を流れて冷却ユニット７に供給され、冷却ユニット７を冷却する。具体的には、冷却液は第１ヒートポンプ３１の第１凝縮器３１Ｃを流れて、冷媒と熱交換する。第１凝縮器３１Ｃを通過した冷却液の一部は、第１冷却液戻りライン５４を通って冷却源１５に戻り、冷却液の残りは、下流側ライン５２を流れて加熱ユニット８に供給され、加熱ユニット８を加熱する。具体的には、冷却液は、第２ヒートポンプ３２の第２蒸発器３２Ａを流れて、冷媒と熱交換する。
冷却ユニット７に含まれる第１ヒートポンプ３１の第１蒸発器３１Ａを出た冷媒の一部は、冷媒供給ライン４５を流れて真空ポンプ６に導かれ、真空ポンプ６を冷却する。真空ポンプ６を通過した冷媒は、冷媒戻りライン４６を流れて、第１冷媒配管３１Ｅ内の冷媒と合流し、第１ヒートポンプ３１の第１圧縮機３１Ｂに供給される。
本実施形態によれば、冷却ユニット７の冷媒を用いて真空ポンプ６を冷却することができるので、冷却液を真空ポンプ６に導く必要がない。結果として、冷却液の配管を簡素化することができる。
図６に示すように、図２を参照して説明した過冷却器４０を、図５を参照して説明した実施形態に組み入れてもよい。冷媒は冷却液によって過冷却されるので、冷却ユニット７の冷却効率を向上させることができる。
図７は、サブファブエリア設置装置５のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図５を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。サブファブエリア設置装置５は、第２循環液と、冷却ユニット７を通過した冷却液との間で熱交換を行う循環液冷却器６０を備えている。さらに、サブファブエリア設置装置５は、第２ヒートポンプ３２の第２凝縮器３２Ｃから循環液冷却器６０に延びる循環液導入ライン６１を備えている。冷却液ライン１２は、下流側ライン５２から循環液冷却器６０に延びる循環液冷却ライン６２と、循環液冷却器６０から下流側ライン５２に延びる連絡ライン６３をさらに備えている。一実施形態では、連絡ライン６３を第２冷却液戻りライン５５に接続させ、冷却液を冷却源１５に戻してもよい。
下流側ライン５２を流れる冷却液は、循環液冷却ライン６２を通って循環液冷却器６０に流入し、一方で第２ヒートポンプ３２の第２凝縮器３２Ｃを通過した第２循環液は、循環液導入ライン６１を通って循環液冷却器６０に流入する。冷却液と第２循環液は、循環液冷却器６０内で熱交換を行い、第２循環液は冷却液によって冷却される。冷却された第２循環液は、処理チャンバ２に戻される。本実施形態によれば、第２循環液は冷却液によって冷却され、加熱ユニット８により過剰に加熱された場合の第２循環液の温度を適切に調整することができる。
サブファブエリア設置装置５は、下流側ライン５２に取り付けられた第１流量制御弁６５と、循環液冷却ライン６２に取り付けられた第２流量制御弁６６を有している。第１流量制御弁６５は、循環液冷却ライン６２と下流側ライン５２との分岐点Ｐと、冷却ユニット７との間に位置している。第２流量制御弁６６は連絡ライン６３に取り付けられてもよい。
循環液冷却器６０を流れる冷却液の流量は、第１流量制御弁６５と第２流量制御弁６６との動作により定まる。具体的には、第２流量制御弁６６の開度を下げ、第１流量制御弁６５の開度を上げると、加熱ユニット８に流れる冷却液の流量が増加し、循環液冷却器６０に流れる冷却液の流量が低下する。一例では、第２流量制御弁６６の開度を０％にし（すなわち第２流量制御弁６６を全閉にし）、第１流量制御弁６５の開度を１００％にする（すなわち第１流量制御弁６５を全開にする）。この場合は、冷却ユニット７を通過した冷却液は循環液冷却器６０を通過せずに加熱ユニット８に流れる。
第２流量制御弁６６の開度を上げ、第１流量制御弁６５の開度を下げると、加熱ユニット８に流れる冷却液の流量が低下し、循環液冷却器６０に流れる冷却液の流量が増加する。一例では、第２流量制御弁６６の開度を１００％にし（すなわち第２流量制御弁６６を全開にし）、第１流量制御弁６５の開度を０％にする（すなわち第１流量制御弁６５を全閉にする）。この場合は、循環液冷却器６０に流れる冷却液の流量は最大となる。
このようにして、第２流量制御弁６６と第１流量制御盤６５のそれぞれの開度のバランスにより、循環液冷却器６０を通過する冷却液の流量を調整することができ、第２循環液の温度を適切に調節することができる。
サブファブエリア設置装置５は、外部の熱源により加熱され温度が上昇した冷却液を加熱ユニット８に供給する外部供給ライン２９をさらに備えている。除害装置などの外部の熱源により加熱された冷却液は、より高い温度を有しているので、外部供給ライン２９を通じて加熱ユニット８に冷却液を導くことで、加熱ユニット８の加熱効率を向上させることができる。外部供給ライン２９は、下流側ライン５２に接続されてもよい。さらに一実施形態では、外部供給ライン２９は、加熱ユニット８に直接接続されてもよい。
図８に示すように、図６を参照して説明した過冷却器４０を、図７を参照して説明した実施形態に組み入れてもよい。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
１ 半導体製造装置
２ 処理チャンバ
５ サブファブエリア設置装置
６ 真空ポンプ
７ 冷却ユニット
８ 加熱ユニット
１０ 除害装置
１２ 冷却液ライン
１５ 冷却源
１７ 電源ケーブル
１８ 分電盤
１９ 配電ケーブル
２１ 分配ライン
２１Ａ 主幹供給ライン
２１Ｂ 第１分岐ライン
２１Ｃ 第２分岐ライン
２２ 合流戻りライン
２２Ａ 第１戻りライン
２２Ｂ 第２戻りライン
２２Ｃ 主幹戻りライン
２５ 冷却液入口
２７ 冷却液出口
２９ 外部供給ライン
３０ 集合ライン
３０Ａ 第１移送ライン
３０Ｂ 第２移送ライン
３０Ｃ 主幹移送ライン
３１ 第１ヒートポンプ
３１Ａ 第１蒸発器
３１Ｂ 第１圧縮機
３１Ｃ 第１凝縮器
３１Ｄ 第１膨張弁
３１Ｅ 第１冷媒配管
３２ 第２ヒートポンプ
３２Ａ 第２蒸発器
３２Ｂ 第２圧縮機
３２Ｃ 第２凝縮器
３２Ｄ 第２膨張弁
３２Ｅ 第２冷媒配管
３５ 冷却液戻りライン
４０ 過冷却器
４０Ａ 冷媒流路
４０Ｂ 冷却液流路
４５ 冷媒供給ライン
４６ 冷媒戻りライン
５１ 上流側ライン
５２ 下流側ライン
５４ 第１冷却液戻りライン
５５ 第２冷却液戻りライン
６０ 循環液冷却器
６１ 循環液導入ライン
６２ 循環液冷却ライン
６３ 連絡ライン
６５ 第１流量制御弁
６６ 第２流量制御弁

Claims (12)

  1. 半導体製造装置に使用されるサブファブエリア設置装置であって、
    前記半導体製造装置の処理チャンバから処理ガスを排気するための真空ポンプと、
    前記処理チャンバで使用された第１循環液を冷却するための冷却ユニットと、
    前記処理チャンバで使用された第２循環液を加熱するための加熱ユニットと、
    冷却源から供給される冷却液が流れる冷却液ラインとを備え、
    前記冷却ユニットは、冷媒が循環する第１ヒートポンプを含み、
    前記加熱ユニットは、冷媒が循環する第２ヒートポンプを含み、
    前記冷却液ラインは、
    前記冷却液を前記真空ポンプおよび前記冷却ユニットにそれぞれ供給する分配ラインと、
    前記真空ポンプおよび前記冷却ユニットを通過した前記冷却液を合流して冷却源へ戻す合流戻りラインを有している、サブファブエリア設置装置。
  2. 前記冷却液ラインは、前記真空ポンプおよび前記冷却ユニットを通過した前記冷却液を前記加熱ユニットに供給する集合ラインをさらに有している、請求項１に記載のサブファブエリア設置装置。
  3. 前記加熱ユニットを通過した前記冷却液と、前記第１ヒートポンプの凝縮器から蒸発器に流れる冷媒との間で熱交換を行う過冷却器をさらに備えている、請求項１または２に記載のサブファブエリア設置装置。
  4. 前記第２循環液と、前記集合ラインを流れる前記冷却液との間で熱交換を行う循環液冷却器をさらに備えている、請求項２に記載のサブファブエリア設置装置。
  5. 前記冷却液ラインは、前記循環液冷却器を通過した前記冷却液を、前記集合ラインに導く連絡ラインをさらに備えている、請求項４に記載のサブファブエリア設置装置。
  6. 外部の熱源により加熱された冷却液を前記加熱ユニットに供給する外部供給ラインをさらに備えている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のサブファブエリア設置装置。
  7. 半導体製造装置に使用されるサブファブエリア設置装置であって、
    前記半導体製造装置の処理チャンバから処理ガスを排気するための真空ポンプと、
    前記処理チャンバで使用された第１循環液を冷却するための冷却ユニットと、
    前記処理チャンバで使用された第２循環液を加熱するための加熱ユニットと、
    冷却源から供給される冷却液が流れる冷却液ラインとを備え、
    前記冷却ユニットは、冷媒が循環する第１ヒートポンプを含み、
    前記加熱ユニットは、冷媒が循環する第２ヒートポンプを含み、
    前記サブファブエリア設置装置は、前記第１ヒートポンプの蒸発器を通過した冷媒の一部を冷却媒体として前記真空ポンプに供給する冷媒供給ラインを備えている、サブファブエリア設置装置。
  8. 前記冷却液ラインは、
    前記冷却液を前記冷却ユニットに供給する上流側ラインと、
    前記冷却ユニットを通過した前記冷却液を前記加熱ユニットに供給する下流側ラインを有している、請求項７に記載のサブファブエリア設置装置。
  9. 前記加熱ユニットを通過した前記冷却液と、前記第１ヒートポンプの凝縮器から蒸発器に流れる冷媒との間で熱交換を行う過冷却器をさらに備えている、請求項７または８に記載のサブファブエリア設置装置。
  10. 前記第２循環液と、前記冷却ユニットを通過した前記冷却液との間で熱交換を行う循環液冷却器をさらに備えている、請求項８に記載のサブファブエリア設置装置。
  11. 前記冷却液ラインは、前記循環液冷却器を通過した前記冷却液を、前記下流側ラインに導く連絡ラインをさらに備えている、請求項１０に記載のサブファブエリア設置装置。
  12. 外部の熱源により加熱された冷却液を前記加熱ユニットに供給する外部供給ラインをさらに備えている、請求項７乃至１１のいずれか一項に記載のサブファブエリア設置装置。
JP2021086745A 2021-05-24 2021-05-24 サブファブエリア設置装置 Active JP7555876B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021086745A JP7555876B2 (ja) 2021-05-24 2021-05-24 サブファブエリア設置装置
TW111118244A TWI901887B (zh) 2021-05-24 2022-05-16 次無塵區域設置裝置
US17/746,279 US12300520B2 (en) 2021-05-24 2022-05-17 Subfab area installation apparatus
KR1020220060846A KR20220158631A (ko) 2021-05-24 2022-05-18 서브팹 에어리어 설치 장치
CN202210554340.3A CN115394683A (zh) 2021-05-24 2022-05-19 辅助区设置装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021086745A JP7555876B2 (ja) 2021-05-24 2021-05-24 サブファブエリア設置装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022179927A JP2022179927A (ja) 2022-12-06
JP7555876B2 true JP7555876B2 (ja) 2024-09-25

Family

ID=84103143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021086745A Active JP7555876B2 (ja) 2021-05-24 2021-05-24 サブファブエリア設置装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12300520B2 (ja)
JP (1) JP7555876B2 (ja)
KR (1) KR20220158631A (ja)
CN (1) CN115394683A (ja)
TW (1) TWI901887B (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7547525B1 (ja) * 2023-03-03 2024-09-09 株式会社荏原製作所 半導体製造プロセスのための冷却システム、および半導体製造システム
EP4592618A1 (de) * 2024-01-26 2025-07-30 Weiss Technik GmbH Prüfkammer und verfahren zur steuerung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082771A (ja) 1999-09-10 2001-03-30 Mayekawa Mfg Co Ltd 環境調和冷温熱供給システム
US20130240144A1 (en) 2012-03-13 2013-09-19 Applied Materials, Inc. Fast response fluid temperature control system
JP2017063088A (ja) 2015-09-24 2017-03-30 東京エレクトロン株式会社 温度調整装置及び基板処理装置
JP2019117231A (ja) 2017-12-26 2019-07-18 キヤノン株式会社 冷却装置、半導体製造装置および半導体製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000074117A1 (en) * 1999-05-27 2000-12-07 Matrix Integrated Systems, Inc. Rapid heating and cooling of workpiece chucks
US20040069448A1 (en) 2001-02-20 2004-04-15 Osamu Suenaga Exhaust heat utilization system, exhaust heat utilization method, and semiconductor production facility
JP3594583B2 (ja) * 2002-01-10 2004-12-02 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 エッチング装置及びその温度制御方法
JP4883935B2 (ja) 2005-05-09 2012-02-22 株式会社荏原製作所 排熱利用システム及びその運転方法
KR20090054597A (ko) * 2007-11-27 2009-06-01 삼성전자주식회사 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치
JP6166102B2 (ja) 2013-05-30 2017-07-19 株式会社荏原製作所 除害機能付真空ポンプ
JP7112226B2 (ja) 2018-03-28 2022-08-03 オルガノ株式会社 半導体製造設備における水処理設備の排熱回収再利用システム
CN112594980A (zh) * 2020-12-18 2021-04-02 北京京仪自动化装备技术有限公司 制冷系统及温控系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082771A (ja) 1999-09-10 2001-03-30 Mayekawa Mfg Co Ltd 環境調和冷温熱供給システム
US20130240144A1 (en) 2012-03-13 2013-09-19 Applied Materials, Inc. Fast response fluid temperature control system
JP2017063088A (ja) 2015-09-24 2017-03-30 東京エレクトロン株式会社 温度調整装置及び基板処理装置
JP2019117231A (ja) 2017-12-26 2019-07-18 キヤノン株式会社 冷却装置、半導体製造装置および半導体製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220375771A1 (en) 2022-11-24
TW202310125A (zh) 2023-03-01
CN115394683A (zh) 2022-11-25
TWI901887B (zh) 2025-10-21
US12300520B2 (en) 2025-05-13
KR20220158631A (ko) 2022-12-01
JP2022179927A (ja) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100077776A1 (en) Air-conditioning method and air-conditioning system
US20100170655A1 (en) Air Supply Unit
KR100579574B1 (ko) 코제너레이션 시스템
JP2012211712A (ja) 液冷システム
KR100657471B1 (ko) 코제너레이션 시스템
KR100591337B1 (ko) 코제너레이션 시스템
KR100624815B1 (ko) 코제너레이션 시스템의 배기가스 열교환기
TWI901887B (zh) 次無塵區域設置裝置
KR20090105628A (ko) 히트펌프시스템의 보조열원공급장치 및 그 제어방법
CN100378413C (zh) 热电联产系统
JP2009168256A (ja) 複合型空調システム
KR100657472B1 (ko) 코제너레이션 시스템
JP7522073B2 (ja) サブファブエリア設置装置
JP2009168255A (ja) 水熱源ヒートポンプ空調システム
WO2014148704A1 (ko) 하이브리드형 공기열 히트펌프 시스템
CN113784570A (zh) 热电联供机器
KR101641245B1 (ko) 냉각장치
CN118463369B (zh) 一种一体化空调系统
JP4061463B2 (ja) 冷凍機を有する設備の試運転装置およびこれを用いた試運転方法、冷凍機を有する設備の運転方法
JP3357827B2 (ja) 床暖房装置
TWM562950U (zh) 以致冷晶片加熱之水流加熱器
CN121269857A (zh) 一种热压式蒸馏水机
CN117308166A (zh) 一种一体化余热回收供热系统
PL249499B1 (pl) Hybrydowe adsorpcyjno-sprężarkowe urządzenie chłodnicze
KR20110129246A (ko) 직교류와 대향류 방식을 이용한 냉,난방장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231005

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20240214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240612

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240702

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240807

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240911

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7555876

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150