JP2022179926A - サブファブエリア設置装置 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
本発明によれば、除害装置、真空ポンプ、および冷却ユニットを通過するときに加熱された冷却液を、加熱ユニット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、加熱ユニットを通過するときに冷却された冷却液は、冷却源に戻されるので、冷却源(例えば、半導体製造装置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消費電力を低減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1上流側ラインまたは前記第1下流側ライン、前記第2上流側ラインまたは前記第2下流側ライン、および前記第3上流側ラインまたは前記第3下流側ラインにそれぞれ設けられた第1流量制御弁、第2流量制御弁、および第3流量制御弁と、前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度を測定するための第1温度測定器、第2温度測定器、および第3温度測定器と、前記合流ライン、前記冷却液戻りライン、または前記バイパスラインに設けられた加熱ユニット流量制御弁と、前記加熱ユニット内を流れる前記冷却液の流量を測定するための前記合流ラインまたは前記冷却液戻りラインに設置された加熱ユニット流量測定器と、前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度が一定となるように、前記第1流量制御弁、前記第2流量制御弁、および前記第3流量制御弁の動作を制御し、さらに前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量が一定となるように、前記加熱ユニット流量制御弁の動作を制御する弁制御部をさらに備えている。
本発明によれば、加熱ユニットを流れる冷却液の温度および流量が一定に保たれるので、加熱ユニットは第2循環液を安定して加熱することができる。
本発明によれば、冷却源に戻される冷却液の温度が低下しすぎることを防止することができる。
本発明によれば、除害装置、真空ポンプ、および冷却ユニットを通過するときに加熱された冷却液は、加熱ユニットに供給される前に、一旦バッファタンク内に貯留される。バッファタンクは、加熱された冷却液の温度の変動を低減させ、かつ加熱ユニットに供給される冷却液の流量を安定させることができる。
本発明によれば、バッファタンク内の冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を除害装置に戻して再度加熱することができる。
本発明によれば、バッファタンク内の冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を除害装置に戻して再度加熱することができる。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットを通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を除害装置に戻して再度加熱することができる。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットを通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を除害装置に戻して再度加熱することができる。
本発明によれば、加熱ユニットを流れる冷却液の流量が一定に保たれるので、加熱ユニットは第2循環液を安定して加熱することができる。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットを通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を加熱ユニットには供給せずに冷却源に戻し、これによって加熱ユニットの加熱機能を維持することができる。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットの少なくとも一方を通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を加熱ユニットには供給せずに冷却源に戻し、これによって加熱ユニットの加熱機能を維持することができる。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットの少なくとも一方を通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を加熱ユニットには供給せずに冷却源に戻し、これによって加熱ユニットの加熱機能を維持することができる。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットを通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を冷却源に戻すか、または除害装置に戻して再度加熱することができる。
本発明によれば、冷却液の温度に応じて制御弁の流量を調節することにより、チラーなどの冷却源と加熱ユニットの利用効率を高く使用することができる。
一態様では、前記弁制御部は、前記第2戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値よりも低いときは、前記第2戻り流量制御弁の開度を上げ、かつ前記第2戻り再加熱流量制御弁の開度を下げ、前記第3戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値よりも低いときは、前記第3戻り流量制御弁の開度を上げ、かつ前記第3戻り再加熱流量制御弁の開度を下げるように構成されている。
一態様では、前記弁制御部は、前記半導体製造装置からの指令信号に従って、前記第2戻り流量制御弁、前記第3戻り流量制御弁、前記第2戻り再加熱流量制御弁、および前記第3戻り再加熱流量制御弁の動作を制御するように構成されている。
本発明によれば、真空ポンプおよび冷却ユニットを通過した冷却液が、加熱ユニットを流れる第2循環液を加熱するための駆動熱源として十分高温でない場合には、冷却液を冷却源に戻すか、または除害装置に戻して再度加熱することができる。
一態様では、前記弁制御部は、前記合流戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値よりも低いときは、前記合流戻り流量制御弁の開度を上げ、かつ前記合流再加熱流量制御弁の開度を下げるように構成されている。
一態様では、前記弁制御部は、前記半導体製造装置からの指令信号に従って、前記合流戻り流量制御弁および前記合流再加熱流量制御弁の動作を制御するように構成されている。
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、複数の処理チャンバ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、複数の処理チャンバ2に連結されており、第1循環液と第2循環液は、複数の処理チャンバ2とサブファブエリア設置装置5との間で循環する。
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
21 第1上流側ライン
22 第2上流側ライン
23 第3上流側ライン
26 第1下流側ライン
27 第2下流側ライン
28 第3下流側ライン
30 冷却液戻りライン
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 合流ライン
36 バイパスライン
37 第1流量制御弁
38 第2流量制御弁
39 第3流量制御弁
41 第1温度測定器
42 第2温度測定器
43 第3温度測定器
46 加熱ユニット流量制御弁
47 加熱ユニット流量測定器
50 弁制御部
51 戻り温度測定器
52 ヒートポンプ制御部
55 バッファタンク
56 加圧ポンプ
59 再加熱ライン
61 タンク内温度測定器
62 再加熱用流量制御弁
65 第2再加熱ライン
66 第3再加熱ライン
67 加圧ポンプ
70 第2下流側流量制御弁
71 第3下流側流量制御弁
72 第2再加熱用流量制御弁
73 第3再加熱用流量制御弁
75 第1下流側流量制御弁
77 第2戻りライン
78 第3戻りライン
81 第2戻り流量制御弁
82 第3戻り流量制御弁
84 第2戻り再加熱ライン
85 第3戻り再加熱ライン
86 加圧ポンプ
88 第2戻りライン温度測定器
89 第3戻りライン温度測定器
91 第2戻り再加熱流量制御弁
92 第3戻り再加熱流量制御弁
95 合流戻りライン
96 合流再加熱ライン
97 加圧ポンプ
100 合流戻り温度測定器
101 合流戻り流量制御弁
102 合流再加熱流量制御弁
Claims (21)
- 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、
前記真空ポンプから排出された前記処理ガスを除害するための除害装置と、
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、
前記冷却液を前記除害装置、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第1上流側ライン、第2上流側ライン、および第3上流側ラインと、
前記除害装置、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第1下流側ライン、第2下流側ライン、および第3下流側ラインと、
前記加熱ユニットを通過した前記冷却液を前記冷却源に戻す冷却液戻りラインを有している、サブファブエリア設置装置。 - 前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインは、合流して前記加熱ユニットに延びる合流ラインを構成し、
前記冷却液ラインは、前記合流ラインから分岐して前記冷却液戻りラインに接続されたバイパスラインをさらに含む、請求項1に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記第1上流側ラインまたは前記第1下流側ライン、前記第2上流側ラインまたは前記第2下流側ライン、および前記第3上流側ラインまたは前記第3下流側ラインにそれぞれ設けられた第1流量制御弁、第2流量制御弁、および第3流量制御弁と、
前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度を測定するための第1温度測定器、第2温度測定器、および第3温度測定器と、
前記合流ライン、前記冷却液戻りライン、または前記バイパスラインに設けられた加熱ユニット流量制御弁と、
前記加熱ユニット内を流れる前記冷却液の流量を測定するための前記合流ラインまたは前記冷却液戻りラインに設置された加熱ユニット流量測定器と、
前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度が一定となるように、前記第1流量制御弁、前記第2流量制御弁、および前記第3流量制御弁の動作を制御し、さらに前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量が一定となるように、前記加熱ユニット流量制御弁の動作を制御する弁制御部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。 - 前記冷却液戻りラインを流れる前記冷却液の温度を測定するための戻り温度測定器と、
前記冷却液戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値以上に維持されるように前記加熱ユニットの前記第2ヒートポンプの動作を制御するヒートポンプ制御部をさらに備えている、請求項1に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインに接続されたバッファタンクをさらに備えている、請求項1に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインは、合流して前記加熱ユニットに延びる合流ラインを構成し、
前記冷却液ラインは、前記合流ラインから分岐した再加熱ラインをさらに備えており、前記再加熱ラインは、前記合流ラインから前記第1上流側ラインまで延びている、請求項5に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記冷却液ラインは、前記合流ラインから分岐して前記冷却液戻りラインに接続されたバイパスラインをさらに含み、
前記サブファブエリア設置装置は、
前記バッファタンク内の前記冷却液の温度を測定するタンク内温度測定器と、
前記再加熱ラインに取り付けられた再加熱用流量制御弁と、
前記バイパスライン、前記合流ライン、または前記冷却液戻りラインに設けられた加熱ユニット流量制御弁と、
前記バッファタンク内の前記冷却液の温度が設定値以下となった場合に、前記再加熱ラインを流れる前記冷却液の流量が所定の値になるように前記再加熱用流量制御弁および前記加熱ユニット流量制御弁の動作を制御する弁制御部をさらに備えている、請求項6に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記冷却液ラインは、前記第2下流側ラインから分岐した第2再加熱ライン、および前記第3下流側ラインから分岐した第3再加熱ラインをさらに備えており、前記第2再加熱ラインおよび前記第3再加熱ラインは、前記第1上流側ラインに加圧ポンプを介して接続されている、請求項1に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記第2下流側ラインと前記第2再加熱ラインとの分岐点の下流側の位置で前記第2下流側ラインに設けられた第2下流側流量制御弁と、
前記第3下流側ラインと前記第3再加熱ラインとの分岐点の下流側の位置で前記第3下流側ラインに設けられた第3下流側流量制御弁と、
前記第2下流側ラインおよび前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度を測定するための第2温度測定器および第3温度測定器と、
前記第2再加熱ラインおよび前記第3再加熱ラインにそれぞれ設けられた第2再加熱用流量制御弁および第3再加熱用流量制御弁と、
弁制御部をさらに備え、
前記弁制御部は、
前記第2下流側ラインを流れる前記冷却液の温度がしきい値よりも低いときに、前記第2下流側流量制御弁の開度を下げ、かつ前記第2再加熱用流量制御弁の開度を上げ、
前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度がしきい値よりも低いときに、前記第3下流側流量制御弁の開度を下げ、かつ前記第3再加熱用流量制御弁の開度を上げるように構成されている、請求項8に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記第1下流側ラインに設けられた第1下流側流量制御弁と、
前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量を測定するための加熱ユニット流量測定器をさらに備えており、
前記弁制御部は、前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量が一定となるように、前記第1下流側流量制御弁の動作を制御するようにさらに構成されている、請求項9に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記冷却液ラインは、前記第2下流側ラインから分岐した第2戻りライン、および前記第3下流側ラインから分岐した第3戻りラインをさらに備えており、前記第2戻りラインおよび前記第3戻りラインは前記冷却液戻りラインに接続されている、請求項1に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記第1下流側ラインに設けられた第1下流側流量制御弁と、
前記第2下流側ラインと前記第2戻りラインとの分岐点の下流側の位置において前記第2下流側ラインに設けられた第2下流側流量制御弁と、
前記第3下流側ラインと前記第3戻りラインとの分岐点の下流側の位置において前記第3下流側ラインに設けられた第3下流側流量制御弁と、
前記第2下流側ラインおよび前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度を測定するための第2温度測定器および第3温度測定器と、
前記第2戻りラインおよび前記第3戻りラインにそれぞれ設けられた第2戻り流量制御弁および第3戻り流量制御弁と、
前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量を測定するための加熱ユニット流量測定器と、
弁制御部をさらに備え、
前記弁制御部は、
前記第2下流側ラインを流れる前記冷却液の温度がしきい値よりも低いときに、前記第2下流側流量制御弁の開度を下げ、かつ前記第2戻り流量制御弁の開度を上げ、
前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度がしきい値よりも低いときに、前記第3下流側流量制御弁の開度を下げ、かつ前記第3戻り流量制御弁の開度を上げ、
前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量が一定となるように、前記第1下流側流量制御弁の動作を制御するように構成されている、請求項11に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記第1下流側ライン、前記第2下流側ライン、および前記第3下流側ラインは、合流して前記加熱ユニットに延びる合流ラインを構成し、
前記冷却液ラインは、前記合流ラインから分岐して前記冷却液戻りラインに接続されたバイパスラインをさらに含み、
前記サブファブエリア設置装置は、
前記第2下流側ラインと前記第2戻りラインとの分岐点の下流側の位置において前記第2下流側ラインに設けられた第2下流側流量制御弁と、
前記第3下流側ラインと前記第3戻りラインとの分岐点の下流側の位置において前記第3下流側ラインに設けられた第3下流側流量制御弁と、
前記第2下流側ラインおよび前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度を測定するための第2温度測定器および第3温度測定器と、
前記第2戻りラインおよび前記第3戻りラインにそれぞれ設けられた第2戻り流量制御弁および第3戻り流量制御弁と、
前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量を測定するための加熱ユニット流量測定器と、
前記合流ライン、前記冷却液戻りライン、または前記バイパスラインに設けられた加熱ユニット流量制御弁と、
弁制御部をさらに備え、
前記弁制御部は、
前記第2下流側ラインを流れる前記冷却液の温度がしきい値よりも低いときに、前記第2下流側流量制御弁の開度を下げ、かつ前記第2戻り流量制御弁の開度を上げ、
前記第3下流側ラインを流れる前記冷却液の温度がしきい値よりも低いときに、前記第3下流側流量制御弁の開度を下げ、かつ前記第3戻り流量制御弁の開度を上げ、
前記加熱ユニットを流れる前記冷却液の流量が一定となるように、前記加熱ユニット流量制御弁の動作を制御するように構成されている、請求項11に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記冷却液ラインは、前記第2戻りラインから分岐した第2戻り再加熱ライン、および前記第3戻りラインから分岐した第3戻り再加熱ラインをさらに備えており、前記第2戻り再加熱ラインおよび前記第3戻り再加熱ラインは、加圧ポンプを介して前記第1上流側ラインに接続されている、請求項11に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記第2戻りラインの前記第2戻り再加熱ラインよりも上流側を流れる前記冷却液の温度を測定する第2戻りライン温度測定器と、
前記第2戻りラインおよび前記第3戻りラインにそれぞれ設けられた第2戻り流量制御弁および第3戻り流量制御弁と、
前記第3戻りラインの前記第3戻り再加熱ラインよりも上流側を流れる前記冷却液の温度を測定する第3戻りライン温度測定器と、
前記第2戻り再加熱ラインおよび前記第3戻り再加熱ラインにそれぞれ設けられた第2戻り再加熱流量制御弁および第3戻り再加熱流量制御弁と、
前記第2戻り流量制御弁、前記第3戻り流量制御弁、前記第2戻り再加熱流量制御弁、および前記第3戻り再加熱流量制御弁の動作を制御する弁制御部をさらに備えている、請求項14に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記弁制御部は、前記第2戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値よりも低いときは、前記第2戻り流量制御弁の開度を上げ、かつ前記第2戻り再加熱流量制御弁の開度を下げ、前記第3戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値よりも低いときは、前記第3戻り流量制御弁の開度を上げ、かつ前記第3戻り再加熱流量制御弁の開度を下げるように構成されている、請求項15に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記弁制御部は、前記半導体製造装置からの指令信号に従って、前記第2戻り流量制御弁、前記第3戻り流量制御弁、前記第2戻り再加熱流量制御弁、および前記第3戻り再加熱流量制御弁の動作を制御するように構成されている、請求項15に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記第2戻りラインおよび前記第3戻りラインは、合流して合流戻りラインを構成し、
前記合流戻りラインは、前記冷却液戻りラインに接続されており、
前記冷却液ラインは、前記合流戻りラインから分岐した合流再加熱ラインをさらに備えており、
前記合流再加熱ラインは、加圧ポンプを介して前記第1上流側ラインに接続されている、請求項11に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記合流戻りラインを流れる前記冷却液の温度を測定する合流戻り温度測定器と、
前記合流戻りラインからの前記合流再加熱ラインの分岐点の下流側の位置において前記合流戻りラインに設けられた合流戻り流量制御弁と、
前記合流再加熱ラインに設けられた合流再加熱流量制御弁と、
前記合流戻り流量制御弁および前記合流再加熱流量制御弁の動作を制御する弁制御部をさらに備えている、請求項18に記載のサブファブエリア設置装置。 - 前記弁制御部は、前記合流戻りラインを流れる前記冷却液の温度が設定値よりも低いときは、前記合流戻り流量制御弁の開度を上げ、かつ前記合流再加熱流量制御弁の開度を下げるように構成されている、請求項19に記載のサブファブエリア設置装置。
- 前記弁制御部は、前記半導体製造装置からの指令信号に従って、前記合流戻り流量制御弁および前記合流再加熱流量制御弁の動作を制御するように構成されている、請求項19に記載のサブファブエリア設置装置。
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