辅助区设置装置的制作方法



1.本发明涉及蚀刻装置等半导体制造装置所使用的辅助区(sub fab area)设置装置,尤其涉及用于对半导体制造装置所使用的循环液进行冷却及加热的辅助间区域设置装置。


背景技术:



2.在作为半导体制造工序之一的干法蚀刻工序中,使用配置于无尘室的蚀刻装置。在蚀刻装置的地板下的辅助区配置有用于对在蚀刻中使用的处理气体进行除害的除害装置、用于将处理气体从蚀刻室排出的真空泵、用于对在蚀刻室中流动的循环液进行冷却的冷却单元、用于对在蚀刻室中流动的循环液进行加热的加热单元等。加热单元的加热方式为利用压缩式制冷机的热气对循环液进行加热的方式、利用电加热器进行加热的方式或利用热气和加热器双方进行加热的方式等。另外,除害装置、真空泵、冷却单元、加热单元分别需要利用冷却水进行冷却(其中,电加热器式的加热单元无需冷却水)。
3.在专利文献1中公开有利用来自半导体制造装置的立式热处理装置(半导体晶片热处理装置)的80℃的温冷却水作为蚀刻装置的加热源的余热利用系统。
4.在专利文献2中公开有利用热泵吸收来自除害装置的余热并用作对半导体制造设备中的水处理设备的原水进行净化的树脂塔、反渗透膜装置的加热源的余热回收再利用系统。
5.在专利文献3中公开有使除害部与真空泵一体化并将冷却水共用化的方式。
6.在专利文献4中公开有通过余热输送路径将多台余热产生设备和余热利用设备连接的余热利用系统。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1:国际公开第2002/067301号
10.专利文献2:日本特开2019-174050号公报
11.专利文献3:日本特开2014-231822号公报
12.专利文献4:日本特开2006-313048号公报


技术实现要素:



13.随着蚀刻装置的台数的增加,这些辅助区内的设备也增加。这些设备不在设备之间进行热交换地单独运转,从辅助区的设备整体来看未被最优化,因此,耗电量与设备的数量增加相应地增加。
14.作为热的有效利用方法,可以想到使用在除害装置、干泵、冷却单元的冷却中使用后的温度上升了的冷却水来驱动热泵。但是,在各设备是被单独地设计的情况下,难以促进更进一步的热的有效利用。另外,在导入设备时,设备间的配管连接也会变得繁琐。
15.因此,本发明提供一种能够促进辅助区内的设备之间的热利用的协作并且消除设
备导入时的配管连接的繁琐性的辅助区设置装置。
16.在一个方案中,提供一种辅助区设置装置,是半导体制造装置所使用的辅助区设置装置,具备:真空泵,其用于从上述半导体制造装置的处理腔室排出处理气体;冷却单元,其用于对在上述处理腔室中使用了的第1循环液进行冷却;加热单元,其用于对在上述处理腔室中使用了的第2循环液进行加热;和冷却液管线,其供从冷却源供给的冷却液流动,上述冷却单元包括使制冷剂循环的第1热泵,上述加热单元包括使制冷剂循环的第2热泵,上述冷却液管线具有将上述冷却液分别向上述真空泵及上述冷却单元供给的分配管线、和将从上述真空泵及上述冷却单元通过了的上述冷却液合流并使其向冷却源返回的合流返回管线。
17.根据本发明,真空泵和冷却单元通过分配管线及合流返回管线而连结,因此,对于真空泵和冷却单元无需单独地设置冷却液的供给管线和排出管线。因此,能够削减配管零部件的成本以及伴随着现场配管连接的制造成本,其结果为能够减少辅助区设置装置的制造成本。
18.在一个方案中,上述冷却液管线还具有将从上述真空泵及上述冷却单元通过了的上述冷却液向上述加热单元供给的集合管线。
19.根据本发明,真空泵和冷却单元通过分配管线、合流返回管线及集合管线而连结,因此,对于真空泵和冷却单元无需单独地设置冷却液的供给管线和排出管线。因此,能够削减配管零部件的成本及伴随着现场配管连接的制造成本,其结果为能够进一步减少辅助区设置装置的制造成本。
20.在一个方案中,上述辅助区设置装置还具备在从上述加热单元通过了的上述冷却液与从上述第1热泵的冷凝器向蒸发器流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器。
21.根据本发明,制冷剂通过冷却液而被过冷却,因此能够提高冷却单元的冷却效率。
22.在一个方案中,上述辅助区设置装置还具备在上述第2循环液与在上述集合管线中流动的上述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。
23.根据本发明,第2循环液通过在集合管线中流动的冷却液而被冷却,能够妥当地调整被过度加热的情况下的第2循环液的温度。
24.在一个方案中,上述冷却液管线还具备将从上述循环液冷却器通过了的上述冷却液向上述集合管线引导的连接管线。
25.根据本发明,从循环液冷却器通过了的冷却液具有更高的温度,因此,通过集合管线向加热单元引导冷却液,从而能够提高加热单元的加热效率。
26.在一个方案中,上述辅助区设置装置还具备将由外部的热源加热后的冷却液向上述加热单元供给的外部供给管线。
27.根据本发明,由外部的热源加热后的冷却液具有更高的温度,因此,通过外部供给管线向加热单元引导冷却液,从而能够提高加热单元的加热效率。
28.在一个方案中,提供一种辅助区设置装置,是半导体制造装置所使用的辅助区设置装置,具备:真空泵,其用于从上述半导体制造装置的处理腔室排出处理气体;冷却单元,其用于对在上述处理腔室中使用了的第1循环液进行冷却;加热单元,其用于对在上述处理腔室中使用了的第2循环液进行加热;和冷却液管线,其供从冷却源供给的冷却液流动,上述冷却单元包括使制冷剂循环的第1热泵,上述加热单元包括使制冷剂循环的第2热泵,上
述辅助区设置装置具备将从上述第1热泵的蒸发器通过了的制冷剂的一部分作为冷却介质向上述真空泵供给的制冷剂供给管线。
29.根据本发明,能够使用第1热泵的制冷剂来冷却真空泵,因此,无需将冷却液向真空泵引导。其结果为,能够简化冷却液的配管。
30.在一个方案中,上述冷却液管线具有将上述冷却液向上述冷却单元供给的上游侧管线、和将从上述冷却单元通过了的上述冷却液向上述加热单元供给的下游侧管线。
31.在一个方案中,上述辅助区设置装置还具备在从上述加热单元通过了的上述冷却液与从上述第1热泵的冷凝器向蒸发器流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器。
32.根据本发明,制冷剂被冷却液过冷却,因此能够提高冷却单元的冷却效率。
33.在一个方案中,还具备在上述第2循环液与从上述冷却单元通过了的上述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。
34.根据本发明,第2循环液被从冷却单元通过了的冷却液冷却,能够妥当地调整被过度加热的情况下的第2循环液的温度。
35.在一个方案中,上述冷却液管线还具备将从上述循环液冷却器通过了的上述冷却液向上述下游侧管线引导的连接管线。
36.根据本发明,从循环液冷却器通过了的冷却液具有更高的温度,因此,通过下游侧管线向加热单元引导冷却液,从而能够提高加热单元的加热效率。
37.在一个方案中,上述辅助区设置装置还具备将由外部的热源加热后的冷却液向上述加热单元供给的外部供给管线。
38.根据本发明,由外部的热源加热后的冷却液具有更高的温度,因此,通过外部供给管线向加热单元引导冷却液,从而能够提高加热单元的加热效率。
39.发明效果
40.根据本发明,能够削减配管零部件的成本以及伴随着现场配管连接的制造成本,其结果为能够减少辅助区设置装置的制造成本。而且,能够提高冷却单元的冷却效率,提高加热单元中的对第2循环液的温度控制性,提高加热单元的加热效率。
附图说明
41.图1是表示半导体制造装置和辅助区设置装置的一个实施方式的示意图。
42.图2是表示辅助区设置装置的其他实施方式的示意图。
43.图3是表示辅助区设置装置的另一其他实施方式的示意图。
44.图4是表示辅助区设置装置的另一其他实施方式的示意图。
45.图5是表示辅助区设置装置的另一其他实施方式的示意图。
46.图6是表示辅助区设置装置的另一其他实施方式的示意图。
47.图7是表示辅助区设置装置的另一其他实施方式的示意图。
48.图8是表示辅助区设置装置的另一其他实施方式的示意图。
49.附图标记说明
[0050]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
半导体制造装置
[0051]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
处理腔室
[0052]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
辅助区设置装置
[0053]6ꢀꢀꢀꢀꢀ
真空泵
[0054]7ꢀꢀꢀꢀꢀ
冷却单元
[0055]8ꢀꢀꢀꢀꢀ
加热单元
[0056]
10
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除害装置
[0057]
12
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冷却液管线
[0058]
15
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冷却源
[0059]
17
ꢀꢀꢀꢀ
电源线缆
[0060]
18
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配电板
[0061]
19
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配电线缆
[0062]
21
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分配管线
[0063]
21a
ꢀꢀꢀ
主干供给管线
[0064]
21b
ꢀꢀꢀ
第1分支管线
[0065]
21c
ꢀꢀꢀ
第2分支管线
[0066]
22
ꢀꢀꢀꢀ
合流返回管线
[0067]
22a
ꢀꢀꢀ
第1返回管线
[0068]
22b
ꢀꢀꢀ
第2返回管线
[0069]
22c
ꢀꢀꢀ
主干返回管线
[0070]
25
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冷却液入口
[0071]
27
ꢀꢀꢀꢀ
冷却液出口
[0072]
29
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外部供给管线
[0073]
30
ꢀꢀꢀꢀ
集合管线
[0074]
30a
ꢀꢀꢀ
第1移送管线
[0075]
30b
ꢀꢀꢀ
第2移送管线
[0076]
30c
ꢀꢀꢀ
主干移送管线
[0077]
31
ꢀꢀꢀꢀ
第1热泵
[0078]
31a
ꢀꢀꢀ
第1蒸发器
[0079]
31b
ꢀꢀꢀ
第1压缩机
[0080]
31c
ꢀꢀꢀ
第1冷凝器
[0081]
31d
ꢀꢀꢀ
第1膨胀阀
[0082]
31e
ꢀꢀꢀ
第1制冷剂配管
[0083]
32
ꢀꢀꢀꢀ
第2热泵
[0084]
32a
ꢀꢀꢀ
第2蒸发器
[0085]
32b
ꢀꢀꢀ
第2压缩机
[0086]
32c
ꢀꢀꢀ
第2冷凝器
[0087]
32d
ꢀꢀꢀ
第2膨胀阀
[0088]
32e
ꢀꢀꢀ
第2制冷剂配管
[0089]
35
ꢀꢀꢀꢀ
冷却液返回管线
[0090]
40
ꢀꢀꢀꢀ
过冷却器
[0091]
40a
ꢀꢀꢀ
制冷剂流路
[0092]
40b
ꢀꢀꢀ
冷却液流路
[0093]
45
ꢀꢀꢀꢀ
制冷剂供给管线
[0094]
46
ꢀꢀꢀꢀ
制冷剂返回管线
[0095]
51
ꢀꢀꢀꢀ
上游侧管线
[0096]
52
ꢀꢀꢀꢀ
下游侧管线
[0097]
54
ꢀꢀꢀꢀ
第1冷却液返回管线
[0098]
55
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第2冷却液返回管线
[0099]
60
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循环液冷却器
[0100]
61
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循环液导入管线
[0101]
62
ꢀꢀꢀꢀ
循环液冷却管线
[0102]
63
ꢀꢀꢀꢀ
连接管线
[0103]
65
ꢀꢀꢀꢀ
第1流量控制阀
[0104]
66
ꢀꢀꢀꢀ
第2流量控制阀
具体实施方式
[0105]
以下,参照附图说明本发明的实施方式。
[0106]
图1是表示半导体制造装置和辅助区设置装置的一个实施方式的示意图。图1所示的实施方式的半导体制造装置1是具备处理腔室2的蚀刻装置。辅助区设置装置5配置在半导体制造装置1的地板下的辅助区内。辅助区设置装置5与处理腔室2连结,第1循环液和第2循环液在处理腔室2与辅助区设置装置5之间循环。
[0107]
辅助区设置装置5具备:真空泵6,其用于从处理腔室2排出处理气体(例如蚀刻气体);冷却单元7,其用于对在处理腔室2中使用了的第1循环液进行冷却;加热单元8,其用于对在处理腔室2中使用了的第2循环液进行加热;和冷却液管线12,其供从冷却源15供给的冷却液流动。真空泵6、冷却单元7及加热单元8与处理腔室2连结。
[0108]
辅助区设置装置5还具备与电源线缆17连结的配电板18、和与配电板18电连接的配电线缆19。配电板18通过配电线缆19与真空泵6、冷却单元7及加热单元8电连接。电力被从未图示的电源通过电源线缆17输送到配电板18,并且被从配电板18通过配电线缆19供给到真空泵6、冷却单元7及加热单元8。由于配电线缆19预先与真空泵6、冷却单元7及加热单元8连接,所以无需在辅助区设置装置5的设置场所设置电线。
[0109]
真空泵6还与除害装置10连结。从真空泵6排出的处理气体被引导到除害装置10,通过除害装置10而进行除害。真空泵6的进气口与处理腔室2连结,真空泵6的排气口与除害装置10连结。真空泵6的类型并没有特别限定,作为所使用的真空泵6的例子,能够列举容积式干式真空泵。作为除害装置10的例子,能够列举湿式除害装置、催化剂式除害装置、燃烧式除害装置、加热器式除害装置、等离子体式除害装置等。
[0110]
冷却液从设置有半导体制造装置1的工厂中所设置的冷机等冷却源15通过冷却液管线12向真空泵6及冷却单元7供给。冷却液管线12具有将冷却液分别向真空泵6及冷却单元7供给的分配管线21、和将从真空泵6及冷却单元7通过了的冷却液合流并使其向冷却源15返回的合流返回管线22。
[0111]
分配管线21从冷却液入口25延伸至真空泵6及冷却单元7。更具体而言,分配管线
21具备:具有冷却液入口25的主干供给管线21a;和从主干供给管线21a分支的第1分支管线21b及第2分支管线21c。第1分支管线21b的一端与主干供给管线21a连结,另一端与真空泵6连结。第2分支管线21c的一端与主干供给管线21a连结,另一端与冷却单元7连结。冷却液入口25与冷却源15连通。从冷却源15供给的冷却液通过冷却液入口25流入到主干供给管线21a,在主干供给管线21a中流动并分流到第1分支管线21b和第2分支管线21c。冷却液还通过第1分支管线21b供给到真空泵6,对真空泵6进行冷却,通过第2分支管线21c供给到冷却单元7,对冷却单元7进行冷却。
[0112]
合流返回管线22从真空泵6及冷却单元7延伸至冷却液出口27。更具体而言,合流返回管线22具备与真空泵6连结的第1返回管线22a、与冷却单元7连结的第2返回管线22b、和与第1返回管线22a及第2返回管线22b连结的主干返回管线22c。主干返回管线22c具有冷却液出口27,该冷却液出口27与冷却源15连通。第1返回管线22a的一端与真空泵6连结,另一端与主干返回管线22c连结。第2返回管线22b的一端与冷却单元7连结,另一端与主干返回管线22c连结。通过从真空泵6及冷却单元7通过而被加热的冷却液在第1返回管线22a及第2返回管线22b中流动并在主干返回管线22c中合流,进一步在主干返回管线22c中流动并返回到冷却源15。
[0113]
像这样,根据本实施方式,真空泵6和冷却单元7通过分配管线21及合流返回管线22而连结,因此对于真空泵6和冷却单元7无需单独地设置冷却液的供给管线和排出管线。因此,能够削减配管零部件的成本以及伴随着现场配管连接的制造成本,其结果为能够减少辅助区设置装置的制造成本。
[0114]
冷却液管线12还具有将从真空泵6及冷却单元7通过了的冷却液向加热单元8供给的集合管线30。集合管线30从真空泵6及冷却单元7延伸至加热单元8。更具体而言,集合管线30具备与真空泵6连结的第1移送管线30a、与冷却单元7连结的第2移送管线30b、和与第1移送管线30a、第2移送管线30b及加热单元8连结的主干移送管线30c。
[0115]
第1移送管线30a的一端与第1返回管线22a连结,第1移送管线30a的另一端与主干移送管线30c连结。第1移送管线30a经由第1返回管线22a的一部分与真空泵6连结。即,第1返回管线22a的一部分也作为第1移送管线30a的一部分而发挥功能。在一个实施方式中,也可以是第1移送管线30a的一端与真空泵6连结,第1返回管线22a的一端与第1移送管线30a连结,第1移送管线30a的一部分也作为第1返回管线22a的一部分发挥功能。
[0116]
第2移送管线30b的一端与第2返回管线22b连结,第2移送管线30b的另一端与主干移送管线30c连结。第2移送管线30b经由第2返回管线22b的一部分与冷却单元7连结。即,第2返回管线22b的一部分也作为第2移送管线30b的一部分发挥功能。在一个实施方式中,也可以是第2移送管线30b的一端与冷却单元7连结,第2返回管线22b的一端与第2移送管线30b连结,第2移送管线30b的一部分也作为第2返回管线22b的一部分发挥功能。而且在一个实施方式中,也可以是第2移送管线30b和第2返回管线22b为独立的两条管线。
[0117]
通过从真空泵6及冷却单元7通过而被加热的冷却液的一部分在第1移送管线30a及第2移送管线30b中流动并在主干移送管线30c中合流,进一步在主干移送管线30c中流动并被供给到加热单元8。
[0118]
根据本实施方式,真空泵6和冷却单元7通过分配管线21、合流返回管线22及集合管线30而连结,因此对于真空泵6和冷却单元7无需单独地设置冷却液的供给管线和排出管
线。因此,能够削减配管零部件的成本以及伴随着现场配管连接的制造成本,其结果为能够进一步减少辅助区设置装置的制造成本。
[0119]
冷却单元7包括使制冷剂循环的第1热泵31。第1热泵31为制冷机(例如蒸气压缩制冷机)。具体而言,第1热泵31具备:使制冷剂液蒸发而生成制冷剂气体的第1蒸发器31a、对制冷剂气体进行压缩的第1压缩机31b、使压缩后的制冷剂气体冷凝而生成制冷剂液的第1冷凝器31c、和配置在第1蒸发器31a与第1冷凝器31c之间的第1膨胀阀31d。制冷剂通过第1制冷剂配管31e在第1蒸发器31a、第1压缩机31b、第1冷凝器31c、第1膨胀阀31d中循环。处理腔室2与第1蒸发器31a连结,第1循环液在处理腔室2与第1蒸发器31a之间循环。
[0120]
分配管线21的第2分支管线21c、合流返回管线22的第2返回管线22b和集合管线30的第2移送管线30b与第1冷凝器31c连结。从冷却源15供给的冷却液通过分配管线21的第2分支管线21c被引导到第1冷凝器31c内,在第1冷凝器31c内与制冷剂气体进行热交换。冷却液与制冷剂气体的热交换的结果为,冷却液被加热,另一方面制冷剂气体被冷却,成为制冷剂液。制冷剂液通过第1膨胀阀31d被引导到第1蒸发器31a。第1循环液被引导到第1蒸发器31a,在第1蒸发器31a内与制冷剂液进行热交换。第1循环液与制冷剂液的热交换的结果为,第1循环液被冷却,另一方面制冷剂液被加热,成为制冷剂气体。制冷剂气体被吸入到第1压缩机31b,通过第1压缩机31b被压缩。压缩后的制冷剂气体被引导到第1冷凝器31c。像这样,第1循环液经由制冷剂被冷却液冷却。从第1冷凝器31c通过了的冷却液的一部分通过合流返回管线22返回到冷却源15,剩余的冷却液通过集合管线30被输送到加热单元8。
[0121]
加热单元8包括使制冷剂循环的第2热泵32。第2热泵32为制冷机(例如蒸气压缩制冷机)。具体而言,第2热泵32具备使制冷剂液蒸发而生成制冷剂气体的第2蒸发器32a、对制冷剂气体进行压缩的第2压缩机32b、使压缩后的制冷剂气体冷凝而生成制冷剂液的第2冷凝器32c、和配置在第2蒸发器32a与第2冷凝器32c之间的第2膨胀阀32d。制冷剂通过第2制冷剂配管32e在第2蒸发器32a、第2压缩机32b、第2冷凝器32c、第2膨胀阀32d中循环。处理腔室2与第2冷凝器32c连结,第2循环液在处理腔室2与第2冷凝器32c之间循环。
[0122]
集合管线30的主干移送管线30c与第2蒸发器32a连结。通过从真空泵6及冷却单元7通过而温度上升了的冷却液通过集合管线30被引导到第2蒸发器32a内,在第2蒸发器32a内与制冷剂液进行热交换。冷却液与制冷剂液的热交换的结果为,冷却液被冷却,另一方面制冷剂液被加热,成为制冷剂气体。制冷剂气体被吸入到第2压缩机32b,被第2压缩机32b压缩。压缩后的制冷剂气体被引导到第2冷凝器32c。从第2蒸发器32a通过了的冷却液通过冷却液返回管线35返回到冷却源15。第2循环液被引导到第2冷凝器32c,在第2冷凝器32c内与制冷剂气体进行热交换。第2循环液与制冷剂气体的热交换的结果为,第2循环液被加热,另一方面制冷剂气体被冷却,成为制冷剂液。制冷剂液通过第2膨胀阀32d被引导到第2蒸发器32a。像这样,第2循环液经由制冷剂被冷却液加热。
[0123]
冷却液管线12还具有使从加热单元8通过了的冷却液返回到冷却源15的冷却液返回管线35。冷却液返回管线35的一端与第2热泵32的第2蒸发器32a连结,另一端与合流返回管线22连结。在一个实施方式中,也可以是冷却液返回管线35为相对于合流返回管线22独立的管线。例如,冷却液返回管线35也可以为从第2热泵32的第2蒸发器32a延伸至冷却液出口27的独立的管线。
[0124]
根据本实施方式,能够将在从真空泵6及冷却单元7通过时被加热的冷却液在加热
单元8中用作热源。因此,能够不需要电气式加热器等电气设备,或者削减电气设备的容量。而且,在从加热单元8通过时被冷却的冷却液返回到冷却源15,因此能够减少冷却源15(例如设置于半导体制造装置1的工厂的冷机)对冷却液再次冷却所需的电力。其结果为,能够减少制造半导体时使用的电力消耗。
[0125]
图2是表示辅助区设置装置5的其他实施方式的示意图。本实施方式的没有特别说明的结构及动作与参照图1说明过的实施方式相同,因此省略其重复的说明。如图2所示,辅助区设置装置5还具备在从加热单元8通过了的冷却液与从第1热泵31的第1冷凝器31c向第1蒸发器31a流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器40。
[0126]
过冷却器40具备与第1热泵31的第1制冷剂配管31e连结的制冷剂流路40a、和与第2热泵32的第2蒸发器32a的冷却液出口连结的冷却液流路40b。制冷剂流路40a和冷却液流路40b接近,在制冷剂流路40a中流动的制冷剂与在冷却液流路40b中流动的冷却液之间进行热交换。制冷剂流路40a与第1制冷剂配管31e的从第1冷凝器31c向第1蒸发器31a延伸的部分连接。因此,从第1冷凝器31c出来的制冷剂经由过冷却器40的制冷剂流路40a向第1蒸发器31a流动。冷却液流路40b与冷却液返回管线35的一部分连接。因此,冷却液流路40b经由冷却液返回管线35与第2蒸发器32a的冷却液出口连结。从第2热泵32的第2蒸发器32a出来的冷却液在冷却液返回管线35中流动的中途从过冷却器40的冷却液流路40b通过,与制冷剂进行热交换。并且,进行了热交换后的冷却液通过冷却液返回管线35返回到冷却源15。
[0127]
根据本实施方式,制冷剂被冷却液过冷却,因此能够提高冷却单元7的冷却效率。
[0128]
图3是表示辅助区设置装置5的另一其他实施方式的示意图。本实施方式的没有特别说明的结构及动作与参照图1说明过的实施方式相同,因此省略其重复的说明。如图3所示那样,辅助区设置装置5具备在第2循环液与从冷却单元7通过了的冷却液之间进行热交换的循环液冷却器60。而且,辅助区设置装置5具备从第2热泵32的第2冷凝器32c延伸到循环液冷却器60的循环液导入管线61。冷却液管线12还具备从主干移送管线30c延伸到循环液冷却器60的循环液冷却管线62、和从循环液冷却器60延伸到主干移送管线30c的连接管线63。在一个实施方式中,也可以使连接管线63与主干返回管线22c连接,而使冷却液返回到冷却源15。
[0129]
在主干移送管线30c中流动的冷却液通过循环液冷却管线62流入到循环液冷却器60,另一方面从第2热泵32的第2冷凝器32c通过了的第2循环液通过循环液导入管线61流入到循环液冷却器60。冷却液和第2循环液在循环液冷却器60内进行热交换,第2循环液被冷却液冷却。冷却后的第2循环液返回到处理腔室2。根据本实施方式,第2循环液被冷却液冷却,从而能够妥当地调整被加热单元8过度加热的情况下的第2循环液的温度。
[0130]
辅助区设置装置5具有安装于主干移送管线30c的第1流量控制阀65、和安装于循环液冷却管线62的第2流量控制阀66。第1流量控制阀65位于循环液冷却管线62和主干移送管线30c的分支点p与冷却单元7之间。第2流量控制阀66也可以安装于连接管线63。
[0131]
在循环液冷却器60中流动的冷却液的流量根据第1流量控制阀65和第2流量控制阀66的动作而确定。具体而言,若减小第2流量控制阀66的开度、增大第1流量控制阀65的开度,则向加热单元8流动的冷却液的流量增加,向循环液冷却器60流动的冷却液的流量降低。在一个例子中,使第2流量控制阀66的开度为0%(即,使第2流量控制阀66全闭),使第1流量控制阀65的开度为100%(即,使第1流量控制阀65全开)。在该情况下,从冷却单元7通
过了的冷却液不从循环液冷却器60通过而向加热单元8流动。
[0132]
若增大第2流量控制阀66的开度、减小第1流量控制阀65的开度,则向加热单元8流动的冷却液的流量降低,向循环液冷却器60流动的冷却液的流量增加。在一个例子中,使第2流量控制阀66的开度为100%(即,使第2流量控制阀66全开),使第1流量控制阀65的开度为0%(即,使第1流量控制阀65全闭)。在该情况下,向循环液冷却器60流动的冷却液的流量成为最大。
[0133]
像这样,通过第2流量控制阀66和第1流量控制阀65各自的开度平衡,能够调整从循环液冷却器60通过的冷却液的流量,从而能够妥当地调节第2循环液的温度。
[0134]
辅助区设置装置5还具备将被外部的热源加热而温度上升了的冷却液向加热单元8供给的外部供给管线29。由除害装置等外部的热源加热后的冷却液具有更高的温度,因此,通过外部供给管线29向加热单元8引导冷却液,从而能够提高加热单元8的加热效率。外部供给管线29也可以与主干移送管线30c连接。而且在一个实施方式中,外部供给管线29也可以与加热单元8直接连接。
[0135]
也可以如图4所示那样,将参照图2说明过的过冷却器40组入到参照图3说明过的实施方式。
[0136]
图5是表示辅助区设置装置5的另一其他实施方式的示意图。本实施方式的没有特别说明的结构及动作与参照图1说明过的实施方式相同,因此省略其重复的说明。在本实施方式中,冷却液没有被引导到真空泵6,取而代之从冷却单元7通过了的制冷剂作为冷却介质被供给到真空泵6。更具体而言,辅助区设置装置5具备与第1热泵31的第1制冷剂配管31e连接的制冷剂供给管线45及制冷剂返回管线46。
[0137]
制冷剂供给管线45的一端在第1热泵31的第1蒸发器31a与第1压缩机31b之间的位置处与第1制冷剂配管31e连接,制冷剂供给管线45的另一端与真空泵6连接。制冷剂返回管线46的一端与真空泵6连接,制冷剂返回管线46的另一端在第1热泵31的第1蒸发器31a与第1压缩机31b之间的位置处与第1制冷剂配管31e连接。
[0138]
在本实施方式中,没有设置参照图1说明过的分配管线21及合流返回管线22。取而代之,冷却液管线12具有将冷却液向冷却单元7供给的上游侧管线51、和将从冷却单元7通过了的冷却液向加热单元8供给的下游侧管线52。上游侧管线51具有冷却液入口25,冷却液入口25与冷却源15连通。上游侧管线51与第1热泵31的第1冷凝器31c连结。下游侧管线52的一端与第1热泵31的第1冷凝器31c连结,另一端与第2热泵32的第2蒸发器32a连结。
[0139]
冷却液管线12还具备与冷却单元7连结的第1冷却液返回管线54、和与加热单元8连结的第2冷却液返回管线55。第1冷却液返回管线54从第1热泵31的第1冷凝器31c延伸至冷却液出口27。第2冷却液返回管线55从第2热泵32的第2蒸发器32a延伸至冷却液出口27。第1冷却液返回管线54和第2冷却液返回管线55只要能够发挥其意图的功能,则其具体结构就没有特别限定。例如,第1冷却液返回管线54和第2冷却液返回管线55可以在中途合流而形成一条管线,或者也可以为独立的两条管线。下游侧管线52和第1冷却液返回管线54可以构成局部共用的管线,或者也可以为独立的两条管线。
[0140]
从冷却源15供给的冷却液通过冷却液入口25流入到上游侧管线51,在上游侧管线51中流动并被供给到冷却单元7,对冷却单元7进行冷却。具体而言,冷却液在第1热泵31的第1冷凝器31c中流动,与制冷剂进行热交换。从第1冷凝器31c通过了的冷却液的一部分通
过第1冷却液返回管线54返回到冷却源15,剩余的冷却液在下游侧管线52中流动并被供给到加热单元8,对加热单元8进行加热。具体而言,冷却液在第2热泵32的第2蒸发器32a中流动,与制冷剂进行热交换。
[0141]
从冷却单元7所包含的第1热泵31的第1蒸发器31a出来的制冷剂的一部分在制冷剂供给管线45中流动并被引导到真空泵6,对真空泵6进行冷却。从真空泵6通过了的制冷剂在制冷剂返回管线46中流动,与第1制冷剂配管31e内的制冷剂合流,被供给到第1热泵31的第1压缩机31b。
[0142]
根据本实施方式,能够使用冷却单元7的制冷剂对真空泵6进行冷却,因此无需将冷却液引导到真空泵6。其结果为,能够简化冷却液的配管。
[0143]
如图6所示那样,也可以将参照图2说明过的过冷却器40组入到参照图5说明过的实施方式。由于制冷剂被冷却液过冷却,所以能够提高冷却单元7的冷却效率。
[0144]
图7是表示辅助区设置装置5的另一其他实施方式的示意图。本实施方式的没有特别说明的结构及动作与参照图5说明过的实施方式相同,因此省略其重复的说明。辅助区设置装置5具备在第2循环液与从冷却单元7通过了的冷却液之间进行热交换的循环液冷却器60。而且,辅助区设置装置5具备从第2热泵32的第2冷凝器32c延伸到循环液冷却器60的循环液导入管线61。冷却液管线12还具备从下游侧管线52延伸到循环液冷却器60的循环液冷却管线62、和从循环液冷却器60延伸到下游侧管线52的连接管线63。在一个实施方式中,也可以使连接管线63与第2冷却液返回管线55连接,而使冷却液返回到冷却源15。
[0145]
在下游侧管线52中流动的冷却液通过循环液冷却管线62流入到循环液冷却器60,另一方面从第2热泵32的第2冷凝器32c通过了的第2循环液通过循环液导入管线61流入到循环液冷却器60。冷却液和第2循环液在循环液冷却器60内进行热交换,第2循环液被冷却液冷却。冷却后的第2循环液返回到处理腔室2。根据本实施方式,第2循环液被冷却液冷却,从而能够妥当地调整被加热单元8过度加热的情况下的第2循环液的温度。
[0146]
辅助区设置装置5具有安装在下游侧管线52的第1流量控制阀65、和安装在循环液冷却管线62的第2流量控制阀66。第1流量控制阀65位于循环液冷却管线62和下游侧管线52的分支点p与冷却单元7之间。第2流量控制阀66也可以安装于连接管线63。
[0147]
在循环液冷却器60中流动的冷却液的流量根据第1流量控制阀65和第2流量控制阀66的动作而确定。具体而言,若减小第2流量控制阀66的开度、增大第1流量控制阀65的开度,则向加热单元8流动的冷却液的流量增加,向循环液冷却器60流动的冷却液的流量降低。在一个例子中,使第2流量控制阀66的开度为0%(即,使第2流量控制阀66全闭),使第1流量控制阀65的开度为100%(即,使第1流量控制阀65全开)。在该情况下,从冷却单元7通过了的冷却液不从循环液冷却器60通过而向加热单元8流动。
[0148]
若增大第2流量控制阀66的开度、减小第1流量控制阀65的开度,则向加热单元8流动的冷却液的流量降低,向循环液冷却器60流动的冷却液的流量增加。在一个例子中,使第2流量控制阀66的开度为100%(即,使第2流量控制阀66全开),使第1流量控制阀65的开度为0%(即,使第1流量控制阀65全闭)。在该情况下,向循环液冷却器60流动的冷却液的流量成为最大。
[0149]
像这样,通过第2流量控制阀66和第1流量控制阀65各自的开度平衡,能够调整从循环液冷却器60通过的冷却液的流量,从而能够妥当地调节第2循环液的温度。
[0150]
辅助区设置装置5还具备将被外部的热源加热而温度上升了的冷却液向加热单元8供给的外部供给管线29。被除害装置等外部的热源加热后的冷却液具有更高的温度,因此,通过外部供给管线29向加热单元8引导冷却液,从而能够提高加热单元8的加热效率。外部供给管线29也可以与下游侧管线52连接。而且在一个实施方式中,外部供给管线29也可以与加热单元8直接连接。
[0151]
如图8所示那样,也可以将参照图6说明过的过冷却器40组入到参照图7说明过的实施方式。
[0152]
上述实施方式是以具有本发明所属的技术领域中的通常知识的人员能够实施本发明为目的而记载的实施方式。本领域技术人员当然能够想到上述实施方式的各种变形例,本发明的技术思想也能够适用于其他实施方式。因此,本发明并不限定于所记载的实施方式,应解释成遵循由权利要求书定义的技术思想的最大范围。

技术特征:


1.一种辅助区设置装置,是半导体制造装置所使用的辅助区设置装置,其特征在于,具备:真空泵,其用于从所述半导体制造装置的处理腔室排出处理气体;冷却单元,其用于对在所述处理腔室中使用了的第1循环液进行冷却;加热单元,其用于对在所述处理腔室中使用了的第2循环液进行加热;和冷却液管线,其供从冷却源供给的冷却液流动,所述冷却单元包括使制冷剂循环的第1热泵,所述加热单元包括使制冷剂循环的第2热泵,所述冷却液管线具有:将所述冷却液分别向所述真空泵及所述冷却单元供给的分配管线;和将从所述真空泵及所述冷却单元通过了的所述冷却液合流并使其向冷却源返回的合流返回管线。2.根据权利要求1所述的辅助区设置装置,其特征在于,所述冷却液管线还具有将从所述真空泵及所述冷却单元通过了的所述冷却液向所述加热单元供给的集合管线。3.根据权利要求1所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在从所述加热单元通过了的所述冷却液与从所述第1热泵的冷凝器向蒸发器流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器。4.根据权利要求2所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在从所述加热单元通过了的所述冷却液与从所述第1热泵的冷凝器向蒸发器流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器。5.根据权利要求2所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在所述第2循环液与在所述集合管线中流动的所述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。6.根据权利要求4所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在所述第2循环液与在所述集合管线中流动的所述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。7.根据权利要求5所述的辅助区设置装置,其特征在于,所述冷却液管线还具备将从所述循环液冷却器通过了的所述冷却液向所述集合管线引导的连接管线。8.根据权利要求6所述的辅助区设置装置,其特征在于,所述冷却液管线还具备将从所述循环液冷却器通过了的所述冷却液向所述集合管线引导的连接管线。9.根据权利要求1至8中任一项所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备将由外部的热源加热后的冷却液向所述加热单元供给的外部供给管线。10.一种辅助区设置装置,是半导体制造装置所使用的辅助区设置装置,其特征在于,具备:真空泵,其用于从所述半导体制造装置的处理腔室排出处理气体;冷却单元,其用于对在所述处理腔室中使用了的第1循环液进行冷却;
加热单元,其用于对在所述处理腔室中使用了的第2循环液进行加热;和冷却液管线,其供从冷却源供给的冷却液流动,所述冷却单元包括使制冷剂循环的第1热泵,所述加热单元包括使制冷剂循环的第2热泵,所述辅助区设置装置具备将从所述第1热泵的蒸发器通过了的制冷剂的一部分作为冷却介质向所述真空泵供给的制冷剂供给管线。11.根据权利要求10所述的辅助区设置装置,其特征在于,所述冷却液管线具有:将所述冷却液向所述冷却单元供给的上游侧管线;和将从所述冷却单元通过了的所述冷却液向所述加热单元供给的下游侧管线。12.根据权利要求10所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在从所述加热单元通过了的所述冷却液与从所述第1热泵的冷凝器向蒸发器流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器。13.根据权利要求11所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在从所述加热单元通过了的所述冷却液与从所述第1热泵的冷凝器向蒸发器流动的制冷剂之间进行热交换的过冷却器。14.根据权利要求11所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在所述第2循环液与从所述冷却单元通过了的所述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。15.根据权利要求12所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在所述第2循环液与从所述冷却单元通过了的所述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。16.根据权利要求13所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备在所述第2循环液与从所述冷却单元通过了的所述冷却液之间进行热交换的循环液冷却器。17.根据权利要求14所述的辅助区设置装置,其特征在于,所述冷却液管线还具备将从所述循环液冷却器通过了的所述冷却液向所述下游侧管线引导的连接管线。18.根据权利要求16所述的辅助区设置装置,其特征在于,所述冷却液管线还具备将从所述循环液冷却器通过了的所述冷却液向所述下游侧管线引导的连接管线。19.根据权利要求10至18中任一项所述的辅助区设置装置,其特征在于,还具备将由外部的热源加热后的冷却液向所述加热单元供给的外部供给管线。

技术总结


本发明提供一种能够促进辅助区内的设备之间的热利用的协作并且消除设备导入时的配管连接的繁琐性的辅助区设置装置。辅助区设置装置(5)具备:真空泵(6),其用于从处理腔室(2)排出处理气体;冷却单元(7),其用于对在处理腔室(2)中使用了的第1循环液进行冷却;加热单元(8),其用于对在处理腔室(2)中使用了的第2循环液进行加热;和冷却液管线(12),其供从冷却源(15)供给的冷却液流动。冷却液管线(12)具有将冷却液分别向真空泵(6)及冷却单元(7)供给的分配管线(21)、和将从真空泵(6)及冷却单元(7)通过了的冷却液合流并使其向冷却源(15)返回的合流返回管线(22)。回的合流返回管线(22)。回的合流返回管线(22)。


技术研发人员:

小博基司 福住幸大 坂内伸隆 宫田启雅 花房直也 田冈健 宫崎一知

受保护的技术使用者:

荏原冷热系统株式会社

技术研发日:

2022.05.19

技术公布日:

2022/11/24

本文发布于:2024-09-21 14:40:32,感谢您对本站的认可!

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