KR100529442B1 - 처리 공기 공급 장치 및 방법 - Google Patents

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KR100529442B1
KR100529442B1 KR10-2003-7009125A KR20037009125A KR100529442B1 KR 100529442 B1 KR100529442 B1 KR 100529442B1 KR 20037009125 A KR20037009125 A KR 20037009125A KR 100529442 B1 KR100529442 B1 KR 100529442B1
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동경 엘렉트론 주식회사
다이세이 겐세쓰 가부시키가이샤
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Abstract

공기 공급기에 의해 외기를 청정화한다. 청정화한 외기와 클린룸내의 리소그래피 장치로부터의 배기의 사이에서 제 1 열 파이프에 의해 열 교환하고, 청정화한 공기를 냉각하여 제습한다. 제습된 외기와 종형 열처리 장치의 배기의 사이에서 제 2 열 파이프에 의해 열 교환하고, 제습된 외기를 가열한다. 가열된 외기를 종형 열처리 장치의 하우징내에 공급한다. 이로써, 클린룸내의 공기의 소비량을 저감하여 클린룸의 가동 비용을 저감한다.

Description

처리 공기 공급 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR FEEDING TREATING AIR}
본 발명은 클린룸에 공급하는 공기의 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 클린룸내에 설치된 반도체 제조 장치에 공급하는 공기를 처리하기 위한 처리 공기 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 장치가 설치되는 클린룸에는, 먼지가 제거되어 온도 및 습도가 조정된 청정한 공기가 공급된다. 반도체 제조 장치는 일반적으로 운전 중에 발열을 수반하거나, 혹은 유독 가스를 포함하는 각종 가스를 발생하거나 한다. 이 때문에, 클린룸내에 설치되는 각종 반도체 제조 장치는 별개로 하우징에 수용되고, 하우징내를 순환한 공기는 덕트를 통해 직접 클린룸 외부로 배출되거나, 또는 유해 가스(유해 성분)를 제거한 후에 클린룸 외부로 배출된다.
즉, 클린룸내에 설치되는 반도체 제조 장치에는, 그의 하우징내에 클린룸내의 공기가 도입된다. 하우징내를 순환하여 따뜻하게 되거나 가스가 혼입된 공기는 하우징으로부터 직접 클린룸 외부로 배출된다.
따라서, 반도체 제조 장치의 하우징에 도입된 클린룸의 공기는 모두 클린룸 외부로 배출되기 때문에, 각 반도체 제조 장치로부터 배출되는 공기에 상당하는 만큼의 공기를 제조하여 클린룸에 공급해야 한다. 클린룸으로 공급하는 공기는 HEPA 필터 등에 의해 청정화되어, 온도 및 습도가 정확히 제어된 공기이다.
클린룸으로 공급하는 공기의 제조에는 매우 큰 비용이 필요하다. 즉, 외기를 필터를 통하여 청정화하기 위해서 공기를 이송하기 위한 송풍기의 운전 비용, 온도 및 습도를 조정하기 위해서 공기를 냉각하거나 가열하기 위한 공기 조절 비용 등이 필요하다.
상술한 바와 같이, 종래의 클린룸에 있어서의 반도체 제조 장치의 공기 조절 시스템으로는, 비용이 드는 클린룸 공급 공기가 각 반도체 제조 장치를 거쳐 클린룸 외부로 배출되도록 되어 있었다. 그리고, 온도·습도 조절된 청정한 공기를 새롭게 제조하여 클림룸에 공급하고 있었다. 이러한 클린룸으로 새롭게 공급하는 공기의 제조 비용은 클린룸의 가동 비용을 상승시키는 큰 요인이었다.
발명의 요약
본 발명의 총괄적인 목적은 상술한 문제를 해소한 개량된 유용한 처리 공기 공급 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은 클린룸 외부의 공기에 소정의 처리를 실시한 다음에 반도체 제조 장치의 하우징내에 직접 공급함으로써, 클린룸내의 공기의 소비량을 저감하여 클린룸의 가동 비용을 저감할 수 있는 처리 공기 공급 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 클린룸내에 설치된 반도체 제조 장치에 소정의 처리를 실시한 공기를 공급하는 처리 공기 공급 장치로서, 클린룸내의 공기 온도와 실질적으로 같은 온도의 공기를 배출하는 제 1 반도체 제조 장치의 하우징에 접속된 제 1 배기 덕트와, 클린룸내의 공기 온도보다 높은 온도의 공기를 배출하는 제 2 반도체 제조 장치의 하우징에 접속된 제 2 배기 덕트와, 제 2 반도체 제조 장치의 하우징내에 공기를 공급하는 급기 덕트와, 급기 덕트에 접속되고, 클린룸 외부의 공기를 청정화하여 급기 덕트에 공급하는 외기 공급기와, 제 1 배기 덕트와 급기 덕트의 사이에 설치되어, 제 1 배기 덕트내의 공기와 급기 덕트내의 공기를 열 교환함으로써 외기 공급기로부터 공급되는 공기를 냉각하여 제습(除濕)하는 제 1 열 교환기와, 제 2 배기 덕트와 급기 덕트의 사이에 설치되어, 제 2 배기 덕트내의 공기와 급기 덕트내의 공기를 열 교환함으로써, 제 1 열 교환기로 제습된 공기를 가열하는 제 2 열 교환기를 포함하는 처리 공기 공급 장치가 제공된다.
본 발명에 의한 처리 공기 공급 장치에 있어서, 제 1 반도체 제조 장치는 리소그래피 장치인 것이 바람직하다. 또한, 제 2 반도체 제조 장치는 열처리 장치인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 의한 처리 공기 공급 장치에 있어서, 열처리 장치에 근접하여 세정 장치가 배치되고, 급기 덕트는 열처리 장치 및 세정 장치의 양쪽에 접속되며, 제 2 배기 덕트는 열처리 장치 및 세정 장치의 양쪽에 접속되는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 클린룸내에 설치되어, 상기 클린룸내의 공기의 온도보다 높은 온도의 공기를 배출하는 반도체 제조 장치에, 소정의 처리가 실시된 공기를 공급하는 처리 공기 공급 방법으로서, 클린룸 외부의 공기를 흡입하는 단계와, 흡입된 클린룸 외부의 공기와 클린룸내에 설치된 반도체 제조 장치로부터의 배기의 사이에서 열 교환함으로써, 흡입한 클린룸 외부의 공기를 가열하는 단계와, 가열된 클린룸 외부의 공기를 반도체 제조 장치의 하우징내에 공급하는 단계를 포함하는 처리 공기 공급 방법이 제공된다.
본 발명에 의한 처리 공기 공급 방법은, 클린룸 외부의 공기를 가열하기 전에, 흡입한 클린룸 외부의 공기를 클린룸내의 공기와 실질적으로 동일한 온도의 공기를 배출하는 반도체 제조 장치로부터 배출된 공기의 사이에서 열 교환함으로써, 흡입한 클린룸 외부의 공기를 냉각하여 제습하는 단계를 더 포함하는 것으로 할 수도 있다. 또한, 흡입한 클린룸 외부의 공기의 열 교환을 열 파이프를 사용하여 실행할 수도 있다.
본 발명에 의한 처리 공기 공급 장치 및 방법에 의하면, 클린룸 외부의 공기에 소정의 처리를 실시한 후, 클린룸보다 높은 온도의 공기를 배출하는 반도체 제조 장치에 처리한 공기를 직접 공급한다. 소정의 처리란 공기의 가열 또는 냉각이고, 공급하는 공기와 반도체 제조 장치로부터 배출되는 공기 사이의 열 교환에 의해 실행된다. 따라서, 반도체 제조 장치에 공급하는 공기의 처리에 필요한 전력은 공기를 이송하기 위한 팬에 필요한 전력 만큼이고, 가열 또는 냉각을 위한 전력 사용량을 절감할 수 있다. 가열 또는 냉각을 위한 열 교환에 열 파이프를 사용함으로써, 효율적인 열 교환을 달성할 수 있고, 필요한 공급 공기 유량을 확보할 수 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부한 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 판독함으로써, 한층 명료해질 것이다.
도 1은 종형 열처리 장치의 구성을 도시한 개략도,
도 2는 리소그래피 장치용 온도 습도 조절기의 전체 구성을 도시한 개략 구성도,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치가 설치된 클린룸의 구성을 도시한 개략 평면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치가 설치된 클린룸의 구성을 도시한 개략 평면도.
이하에, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면중 동일한 구성 부품에는 동일한 부호를 붙인다.
우선, 클린룸에 설치되는 반도체 제조 장치로부터 배출되는 공기의 상태에 대하여 설명한다. 반도체를 제조하는 공정에는, 웨이퍼의 세정 공정, 열처리 공정, 불순물 도입 공정, 박막 형성 공정, 에칭 공정 등의 각종 공정이 포함되어 있다. 각 공정은 클린룸에 설치된 개별적인 장치에 의해 실행된다. 따라서, 클린룸에 설치된 각 반도체 제조 장치로부터는 각종 상태의 공기가 배출된다. 즉, 클린룸에 설치된 각 반도체 제조 장치에는 동일한 클린룸내의 공기가 공급되지만, 각 반도체 제조 장치로부터는 온도 및 습도가 다른 공기가 배출된다.
예컨대, 반도체 웨이퍼를 열처리하기 위한 가열 장치는 반도체 웨이퍼를 1000℃ 정도의 온도까지 가열하는 가열로를 갖고 있고, 가열 처리시 및 가열 처리 후의 제품(웨이퍼) 인출시에 주위에 다량의 열을 방출한다. 도 1은 반도체 웨이퍼의 열처리에 널리 사용되고 있는 종형 열처리 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 1에 있어서, 종형 열처리 장치(2)는 클린룸(4)내에 설치되어 있다. 종형 열처리 장치(2)는 하우징(6)을 갖고 있고, 하우징(6)내에 가열로(8)가 수용되어 있다. 가열로(8)는 냉각수를 사용한 냉각 장치(10)에 의해 냉각된다. 가열로(8)의 하측에는 처리되는 반도체 웨이퍼(12)를 가열로(8)에 출입시키기 위한 반송 기구(14)가 설치되어 있다. 하우징(6)의 하부에는, 팬(16)이 설치되어 있고, 클린룸내의 공기를 하우징(6)내에 도입한다. 하우징(6)내에 도입된 클린룸내의 공기는 하우징(6)내를 통해 하우징(6)의 정상부에 설치된 배기 덕트(18)로 들어가고, 배기 덕트(18)를 통해 클린룸(4)의 외부로 배출된다.
이상과 같은 구성의 종형 열처리 장치(2)에 있어서, 가열로(8)로부터의 열의 일부는 가열로(8)의 주위로 방출되어, 주위의 공기 온도가 상승한다. 또한, 열처리된 반도체 웨이퍼(12)를 가열로(8)로부터 취출할 때에는, 다량의 열이 가열로(8)의 외부에 방출된다. 반도체 웨이퍼(12)의 열처리 온도는 1000℃ 정도의 고온이며, 가열로(8)를 냉각 장치(10)로 냉각해도, 하우징(6)내의 공기는 30℃ 내지 55℃로 된다. 따라서, 30℃ 내지 55℃의 공기가 배기 덕트(18)를 통해 클린룸의 외부로 배출된다.
이상과 같이, 열처리 장치로부터는 클린룸 공기와 비교하여 고온의 공기가 배출된다.
다음에, 클린룸 공기의 온도와 그다지 변하지 않는 온도 상태의 공기를 배출하는 반도체 제조 장치 중 하나로 리소그래피 장치가 있다. 리소그래피 장치는 포토레지스트에 의해 반도체 웨이퍼상에 마스크를 형성하고, 에칭에 의해 소망하는 패턴의 막을 형성하는 장치이다. 리소그래피 장치에는, 포토레지스트를 도포하기 위한 코터 및 노광한 포토레지스트를 현상하기 위한 디벨로퍼(developer) 등이 포함된다.
코터(cotter) 및 디벨로퍼로의 처리에서는, 일반적으로 유기 용제를 함유하는 포토레지스트가 취급된다. 따라서, 포토레지스트에 포함되는 유기 용제는 증발하여 주위 공기중으로 확산한다. 이 공기중으로 확산한 유기 용매를 제거하기 위해서, 리소그래피 장치내의 공기는 클린룸 외부로 배출된다.
코터에 의한 포토레지스트의 도포 공정에서는, 유기 용제의 점도가 주위 온도 및 습도에 의존하기 때문에, 온도 및 습도를 정확히 제어할 필요가 있다. 일반적으로, 클린룸내의 공기는 온도가 23℃, 습도가 45%로 되도록 일정하게 유지되어 있다. 따라서, 일반적으로, 리소그래피 장치내의 공기 온도는 23℃로 일정하게 유지된다. 또한, 유기 용제의 증발 속도는 주위 온도 및 습도에 의존하기 때문에, 리소그래피 장치내의 공기 습도도 45%로 일정하게 유지된다.
코터 및 디벨로퍼는 리소그래피 장치의 일부이며, 리소그래피 장치의 하우징내에 수용된다. 리소그래피 장치에는, 상술한 열처리 장치와 같이 클린룸내의 공기가 공급되지만, 하우징내의 공기의 온도 및 습도를 정확히 일정하게 유지하기 위해서, 공급되는 공기는 다시 리소그래피 장치용 온도 습도 조절기에 의해 처리되고나서 리소그래피 장치에 공급된다.
도 2는 리소그래피 장치용 온도 습도 조절기(20)의 전체 구성을 나타내는 개략도이다. 클린룸의 공기는 우선 냉각기(22)에 의해 냉각되어 공기중의 수분이 제거된다. 냉각기(22)를 통과한 습도가 낮은 저온의 공기는 가습기(24) 및 가온기(26)에 의해 가습 및 가온되고, 일반적으로 그 온도가 23℃, 습도가 45%로 되도록 조절되며, 또한 그 온도 및 습도의 변화가 매우 작아지도록 조절된다. 가습기(24) 및 가온기(26)는 전기 히터에 의해 구성되어 있다.
온도 및 습도가 조절된 공기는 팬(28)에 의해 리소그래피 장치의 하우징내로 공급된다. 팬(28)의 출구에는 온도 센서(30) 및 습도 센서(32)가 설치되고, 온도 검출 결과 및 습도 검출 결과가 각각 온도 조절기(34) 및 습도 조절기(36)에 공급된다. 온도 조절기(34) 및 습도 조절기(36)는 공기의 온도 및 습도가 정확하게 23℃, 45%로 되도록, 가습기(24) 및 가온기(26)의 전기 히터로 공급되는 전력을 제어한다.
따라서, 온도가 23℃, 습도가 45%로 조절된 공기가 리소그래피 장치에 공급되어, 클린룸 외부로 배기 덕트를 통해 배출된다. 리소그래피 장치내에는 상기 열처리 장치와 비교하여 큰 열원은 존재하지 않고, 리소그래피 장치로부터 배출되는 공기의 온도는 23℃ 내지 28℃, 습도는 45% 내지 50%의 범위로 된다.
이와 같이, 리소그래피 장치로부터 배출되는 공기의 온도는 상술한 열처리 장치로부터 배출되는 공기의 온도보다 훨씬 낮다. 따라서, 본 발명자들은 열처리 장치로부터의 배기와 리소그래피 장치로부터의 배기의 온도차를 이용하여, 열처리 장치에 공급하는 공기를 처리함으로써, 열처리 장치에 의해 소비되는 고가의 클린룸 공기의 소비량을 저감할 수 있는 것에 착안했다.
다음에, 본 발명의 제 1 실시예에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치가 설치된 클린룸의 구성을 나타내는 개략 평면도이다. 도 3 중, 점선으로 둘러싼 부분이 처리 공기 공급 장치(60)에 상당한다.
클린룸(40)은 구획에 의해 복수의 공간(40-1, 40-2, 40-3)으로 나뉘어 있고, 각각의 공간에는 반도체 제조 장치가 설치되어 있다. 공간(40-2)에는 리소그래피 장치(44)(제 1 반도체 제조 장치)가 설치되고, 공간(40-3)에는 종형 열처리 장치(46)(제 2 반도체 제조 장치) 및 세정 장치(48)가 설치되어 있다. 일반적으로 열처리 장치의 근방에는 세정 장치가 설치된다.
클린룸(40)에는, 양측에 공기 순환용 덕트(42)가 설치되고, 클린룸내에서의 공기의 순환을 실행하고 있다. 클린룸(40)에 공급되는 공기는 외부 공조기(50)에 의해 처리된다. 외부 공조기(50)에는, 외기를 청정화하는 필터(HEPA 필터를 포함함)가 설치되어 있고, 흡입된 외기의 티끌과 먼지는 필터에 의해 제거된다. 청정화된 외기는 도 2에 도시한 온도·습도 조절기와 동일한 방법으로 그 온도와 습도가 조절된다. 단, 가열시에는 전기 히터는 사용하지 않고, 증기 또는 온수를 사용하는 것이 많다. 즉, 예컨대, 외기 온도가 33℃인 경우, 청정화된 외기는 일단 16℃로 냉각되어 제습된 후, 다시 23℃로 데워지는 동시에 습도가 45%로 되도록 가습된다. 따라서, 외부 공조기(50)에는 냉동기 등의 냉각 수단 및 전기 히터 또는 열 교환기 등의 가열 수단이 내장되어 있다.
청정화되어 온도 23℃, 습도 45%로 된 외기는 클린룸 공기로서 클린룸 공기 공급 덕트(52)를 통해 클린룸(40)내에 공급된다.
리소그래피 장치(44) 및 종형 열처리 장치(46) 이외의 반도체 제조 장치로부터의 배기는 배기 덕트(54)를 통해 클린룸(40) 외부로 배출된다. 리소그래피 장치(44)로부터의 배기는 배기 덕트(54)와는 별개의 배기 덕트(56)(제 1 배기 덕트)를 통해 클린룸(40) 외부로 배출된다. 또한, 종형 열처리 장치(46)로부터의 배기는 배기 덕트(58)(제 2 배기 덕트)를 통해 클린룸(40) 외부로 배출된다.
다음에, 본 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치(60)에 대하여 설명한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 부분 처리 공기란 클린룸 공기와 같이 완전히 온도를 23℃로, 습도를 45%로 조절한 청정한 공기가 아니라, 후술한 바와 같이 대략적으로 온도 및 습도가 조절된 청정한 공기를 의미한다. 이 부분 처리 공기에 대하여, 클린룸에 공급하는 공기, 즉 온도를 23℃로, 습도를 45%로 조절한 청정한 공기를 완전 처리 공기라 칭한다.
본 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치(60)는 종형 열처리 장치(46)에 접속된 급기 덕트(62)를 갖는다. 급기 덕트(62)에는 공기 공급기(64)가 접속된다. 공기 공급기(64)는, 클린룸 공기를 제조하는 외부 공조기(50)와 같이, 필터에 의해 외기를 청정화하여, 급기 덕트(62)로 청정한 공기를 보낸다. 단, 공기 공급기(64)는, 외부 공조기(50)와는 달리, 청정화된 외기의 온도 및 습도를 조절하는 기능은 갖고 있지 않다. 즉, 공기 공급기(64)는 냉동기 등의 냉각 장치 및, 히터 등의 가열원을 갖고 있지 않고, 외기의 티끌과 먼지를 제거하여 클린룸에 도입할 수 있는 정도의 청정한 공기를 그 상태로 급기 덕트(62)에 공급한다.
공기 공급기(64)의 근방에, 급기 덕트(62)와 리소그래피 장치(44)로부터의 배기 덕트(56)의 사이에는, 제 1 열 교환기로서 제 1 열 파이프(66)가 설치되어 있다. 제 1 열 파이프(66)는 공기 공급기(64)로부터 공급되는 공기를 냉각하여 제습하기 위해 설치되어 있다. 또한, 열 파이프(66)가 설치된 위치의 열처리 장치(46)측에는, 급기 덕트(62)와 배기 덕트(58)의 사이에 제 2 열 교환기로서 제 2 열 파이프(68)가 설치되어 있다. 제 2 열 파이프(68)는 공기 공급기(64)로부터 공급되어 제 1 열 파이프로 제습된 공기를 다시 가열하기 위해 설치되어 있다.
이제, 외기의 온도가 33℃이고 상대 습도가 90%인 경우를 상정한다. 이러한 경우, 외기를 청정화하여 그 상태로 급기 덕트(62)를 통해 종형 열처리 장치(46)에 공급하면, 급기 덕트(62)의 내면에 결로가 생길 우려가 있다. 즉, 급기 덕트(62)내를 통과하는 공기의 온도는 33℃이고 상대 습도는 90%인 데 비하여, 클린룸내는 23℃로 유지되어 있기 때문에, 급기 덕트(62)의 내면도 23℃에 가까운 온도이다. 따라서, 급기 덕트(62)의 내면에 접촉하는 공기중의 수분이 내면상에서 결로한다.
이러한 결로의 문제를 해결하기 위해서, 본 실시예에서는 공기 공급기(64)로부터 공급되는 33℃의 공기를 제 1 열 파이프(66)에 의해 27℃까지 냉각하여 제습한다. 제 1 열 파이프의 일단은 리소그래피 장치로부터의 배기 덕트(56)에 접속되어 있고, 다른단은 급기 덕트(62)에 접속되어 있다. 리소그래피 장치(44)로부터의 배기는 항상 23℃이기 때문에, 제 1 열 파이프(66)의 양단의 온도차는 10℃ 정도로 되어(33-23=10), 열 파이프에 의한 열 교환을 효율적으로 실행할 수 있다.
제 1 열 파이프(66)에 의해 냉각되어 제습된 27℃의 공기는 그 상태에서는 상대 습도가 100%이기 때문에, 다시 가열하여 상대 습도를 내릴 필요가 있다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 제 2 열 파이프(68)를 사용하여 종형 열처리 장치(46)로부터의 배기와 열 교환함으로써, 제 1 열 파이프(66)에 의해 냉각되어 제습된 공기를 가열하고 있다. 즉, 종형 열처리 장치(46)로부터의 배기는 평균적으로 50℃ 정도이고, 제 1 열 파이프(66)에 의해 냉각되어 제습된 27℃의 공기의 온도차는 약 23℃이다. 이러한 온도차이면, 열 파이프에 의해 효율적으로 열 교환을 실행할 수 있다.
제 2 열 파이프(68)에 의한 열 교환에 의해, 제 1 열 파이프(66)에 의해 냉각되어 제습된 27℃의 공기는 35℃까지 가열된다. 이 가열에 의해, 급기 덕트(62)내를 통과하는 공기의 상대 습도는 급기 덕트(62)의 내면에 접촉해도 결로를 발생시키지 않는 정도의 상대 습도까지 감소한다.
이렇게 하여 제조된 공기(부분 처리 공기)는 급기 덕트(62)를 통해 종형 열처리 장치(46)에 공급되고, 종형 열처리 장치(46)로부터 방출된 열을 흡수하여 50℃ 정도로 된 후에, 배기 덕트(58)를 통해 클린룸(40) 외부로 배출된다.
또한, 외기의 온도가 23℃ 가까이 됨에 따라서, 제 1 열 파이프에 의한 제습 효과는 저감한다. 그러나, 외기의 온도와 클린룸내의 공기의 온도의 차이가 작은 경우는 결로의 우려가 없어지기 때문에, 제습의 필요도 없어 문제는 없다. 또한, 외기의 온도가 클린룸내의 공기의 온도보다 매우 낮은 경우는, 그 상태에서는 급기 덕트(62)의 외측에 결로가 생길 우려가 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 제 2 열 파이프(68)에 의해 부분 처리 공기는 항상 어느 정도 가열되기 때문에, 이러한 결로의 문제도 발생하지 않는다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 처리 공기 공급 장치(60)에 의해 제조된 공기를 클린룸에 공급되는 완전 처리 공기 대신에 종형 열처리 장치(46)에 공급하고 있다. 부분 처리 공기를 제조하기 위해서는, 공기 공급기(64)의 팬 동력밖에 필요로 하지 않는다. 즉, 제습 및 재가열은 제 1 및 제 2 열 파이프에 의한 열 교환으로 달성되기 때문에, 냉동기나 전기 히터를 사용하지 않고 제습 및 재가열을 달성할 수 있고, 완전 처리 공기를 사용하는 것보다도 훨씬 낮은 비용으로 종형 열처리 장치에 공급하는 공기를 제조할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는, 종형 열처리 장치(46)에 공급하는 공기로서, 부분 처리 공기를 50%, 완전 처리 공기를 50%로 하고 있다. 즉, 제조할 수 있는 부분 처리 공기의 양은 리소그래피 장치(44)로부터 배출되는 23℃의 공기의 양에 의존하여, 종형 열처리 장치(46)에 공급해야 할 공기량의 전부를 부분 처리 공기로 조달할 수 없기 때문이다. 부분 처리 공기와 완전 처리 공기의 비율은 상술한 값에 한정되지 않고, 어떤 비율이라도 상관없지만, 가능하다면, 부분 처리 공기를 100%로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치가 설치된 클린룸의 구성을 나타내는 개략 평면도이다. 도 4 중, 점선으로 둘러싼 부분이 본 발명의 제 2 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치(80)에 상당한다. 도 4에 있어서, 도 3에 도시하는 구성 부품과 동일한 부품에는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략한다.
본 실시예에 의한 처리 공기 공급 장치(80)는, 도 3에 나타내는 급기 덕트(62)와 배기 덕트(58)를 급기 덕트(82)와 배기 덕트(84)로 각각 치환한 것이고, 그 밖의 구성은 도 3에 나타내는 구성과 동일하다.
즉, 본 실시예에 의한 부분 처리 공기 제조 장치(80)에 있어서, 급기 덕트(82)는 종형 열처리 장치(46)에 접속될 뿐만 아니라, 종형 열처리 장치(46)에 근접하여 배치된 세정 장치(48)에도 접속되어 있다. 따라서, 처리 공기 공급 장치(80)는 세정 장치(48)에 대해서도 부분 처리 공기를 공급하도록 구성되어 있다. 그리고, 배기 덕트(58)는 종형 열처리 장치(46)뿐만 아니라, 세정 장치(48)에도 접속되어 있다. 따라서, 세정 장치(48)로부터의 배기도 배기 덕트(84)를 통해 배출된다.
세정 장치(48)는 온수에 의해 반도체 웨이퍼를 세정하기 때문에, 그 내부는 비교적 고온으로 된다. 따라서, 세정 장치(48)도 종형 열처리 장치(46)와 같이 냉각할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 세정 장치(48)의 냉각에도 부분 처리 공기를 사용하도록 구성한 것이다. 또한, 세정 장치(48)로부터 배출되는 공기의 온도는 비교적 높고, 예컨대 60℃ 정도의 공기가 배출된다. 따라서, 세정 장치(48)로부터 배출되는 공기도 배기 덕트(64)를 통해 배출하는 것으로 하면, 제 2 열 파이프에 의한 공급 공기의 재가열에 이용할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 부분 처리 공기를 70%로 완전 처리 공기를 30%로 한 경우에, 연간 절감할 수 있는 전력량에 대하여 시험 계산했다. 즉, 종형 열처리 장치(46)와 세정 장치(48)에 공급하는 공기를 완전 처리 공기 100%로 한 경우와, 부분 처리 공기를 70% 사용한 경우에 대하여, 그 전력 사용량을 비교했다.
시험 계산한 결과, 종형 열처리 장치(46)와 세정 장치(48)에 공급하는 공기를 제조하기 위한 전력 사용량은 190만kWh/y 내지 95만kWh/y로 저감되어, 95만kWh/y의 절감으로 된다는 것을 알 수 있었다.
또한, 상술한 실시예로서는, 제 l 및 제 2 열 파이프를 사용하여 열 교환을 행하지만, 반드시 열 파이프를 사용할 필요는 없고, 일반적인 열 교환기를 사용할 수도 있다.
또한, 상술한 실시예에서는, 비교적 저온의 일정한 온도인 공기로서 리소그래피 장치로부터의 배기를 사용하고 있지만, 이와 같은 장치는 리소그래피 장치에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 열원을 갖고 있지 않은 장치로부터의 배기, 혹은 클린룸내의 계측기실, 보관실 등으로부터의 배기를 사용할 수도 있다. 상술한 실시예에 있어서 리소그래피 장치로부터의 배기를 사용한 이유는 리소그래피 장치로부터의 배기는 온도가 항상 일정하고, 배기량이 많기 때문이다.
본 발명은 상술한 구체적으로 개시된 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위내에서 각종 변형예 및 개량예가 이루어질 것이다.

Claims (7)

  1. 클린룸 내에 설치된 반도체 제조 장치에 소정의 처리를 실시한 공기를 공급하는 처리 공기 공급 장치에 있어서,
    클린룸 내의 공기 온도와 실질적으로 같은 온도의 공기를 배출하는 제 1 반도체 제조 장치의 하우징에 접속된 제 1 배기 덕트와,
    클린룸 내의 공기 온도보다 높은 온도의 공기를 배출하는 제 2 반도체 제조 장치의 하우징에 접속된 제 2 배기 덕트와,
    상기 제 2 반도체 제조 장치의 하우징내에 공기를 공급하는 급기 덕트와,
    상기 급기 덕트에 접속되어, 클린룸 외부의 공기를 청정화하고 상기 급기 덕트에 공급하는 외기 공급기와,
    상기 제 1 배기 덕트와 상기 급기 덕트의 사이에 설치되어, 상기 제 1 배기 덕트내의 공기와 상기 급기 덕트내의 공기를 열 교환함으로써, 상기 외기 공급기로부터 공급되는 공기를 냉각하여 제습하는 제 1 열 교환기와,
    상기 제 2 배기 덕트와 상기 급기 덕트의 사이에 설치되어, 상기 제 2 배기 덕트내의 공기와 상기 급기 덕트내의 공기를 열 교환함으로써, 상기 제 1 열 교환기로 제습된 공기를 가열하는 제 2 열 교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반도체 제조 장치는 리소그래피 장치인 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 반도체 제조 장치는 열처리 장치인 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열처리 장치에 근접하여 세정 장치가 배치되어 있고, 상기 급기 덕트는 상기 열처리 장치 및 상기 세정 장치의 양쪽에 접속되며, 상기 제 2 배기 덕트는 상기 열처리 장치 및 상기 세정 장치의 양쪽에 접속되는 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 장치.
  5. 클린룸내에 설치되어, 상기 클린룸내의 공기의 온도보다 높은 온도의 공기를 배출하는 반도체 제조 장치에, 소정의 처리가 실시된 공기를 공급하는 처리 공기 공급 방법에 있어서,
    클린룸 외부의 공기를 흡입하는 단계와,
    흡입된 클린룸 외부의 공기와 클린룸내에 설치된 상기 반도체 제조 장치로부터의 배기의 사이에서 열 교환함으로써, 흡입한 클린룸 외부의 공기를 가열하는 단계와,
    가열된 클린룸 외부의 공기를 상기 반도체 제조 장치의 하우징내에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    클린룸 외부의 공기를 가열하기 전에, 흡입한 클린룸 외부의 공기를 클린룸내의 공기와 실질적으로 같은 온도의 공기를 배출하는 반도체 제조 장치로부터 배출된 공기의 사이에서 열 교환함으로써, 흡입한 클린룸 외부의 공기를 냉각하여 제습하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    흡입한 클린룸 외부의 공기의 열 교환을 열 파이프를 사용하여 실행하는 것을 특징으로 하는
    처리 공기 공급 방법.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7304715B2 (en) 2004-08-13 2007-12-04 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20070163278A1 (en) * 2006-01-18 2007-07-19 Yuan-Hung Hung Air conditioner
JP2009002634A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Unitec Inc ユニット型クリーンルーム
DE202007013484U1 (de) * 2007-09-13 2008-02-21 Michelbach, Ludwig Dampfbefeuchter
CN101960239B (zh) * 2008-09-02 2014-03-12 株式会社拉斯科 换热装置
WO2010102231A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 Nanoink, Inc. Environmental control device
JP5504793B2 (ja) * 2009-09-26 2014-05-28 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置及び冷却方法
ITTO20120187A1 (it) * 2012-03-02 2013-09-03 Denso Thermal Systems Spa Modulo raffreddatore/riscaldatore, integrato in un collettore di aspirazione di un motore a combustione interna per il condizionamento di un fluido gassoso di aspirazione
US9331430B2 (en) 2013-10-18 2016-05-03 JTech Solutions, Inc. Enclosed power outlet
US20170207078A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Atomic layer deposition apparatus and semiconductor process
US10205283B2 (en) 2017-04-13 2019-02-12 JTech Solutions, Inc. Reduced cross-section enclosed power outlet
TWI666411B (zh) * 2017-10-25 2019-07-21 陳韋任 暖通空調系統及其控制方法
USD843321S1 (en) 2018-03-26 2019-03-19 JTech Solutions, Inc. Extendable outlet
USD841592S1 (en) 2018-03-26 2019-02-26 JTech Solutions, Inc. Extendable outlet
USD999742S1 (en) 2021-04-01 2023-09-26 JTech Solutions, Inc. Safety interlock outlet box

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63105340A (ja) * 1986-10-21 1988-05-10 Mitsubishi Electric Corp 除湿装置
JPH02156525A (ja) * 1988-12-08 1990-06-15 Nec Corp 半導体ウェハー熱処理炉
JPH02267436A (ja) * 1989-04-06 1990-11-01 Aoki Corp バイオハザード対策用熱交換設備
JP2947527B2 (ja) * 1990-12-27 1999-09-13 株式会社槇総合計画事務所 ドラフトチャンバ室の空調システム
JPH06193910A (ja) * 1992-12-25 1994-07-15 Kawasaki Steel Corp 空調機負荷軽減方法
JP3081886B2 (ja) * 1993-06-30 2000-08-28 東京エレクトロン株式会社 成膜方法
JPH07332706A (ja) * 1994-06-13 1995-12-22 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd クリーンルームの排気処理装置
JP2000018636A (ja) 1998-07-03 2000-01-18 Hitachi Ltd 回転式全熱交換器付空気調和機
JP2000039203A (ja) * 1998-07-21 2000-02-08 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd 空調機
JP4283361B2 (ja) 1999-01-08 2009-06-24 高砂熱学工業株式会社 デシカント空調方法
JP2000296309A (ja) * 1999-04-12 2000-10-24 Daikin Ind Ltd 半導体製造システム
KR100574140B1 (ko) * 1999-07-02 2006-04-25 동경 엘렉트론 주식회사 반도체 제조 설비, 반도체 제조 장치 및 반도체 제조 방법
JP4731650B2 (ja) 1999-12-21 2011-07-27 東京エレクトロン株式会社 半導体製造機器の換気方法及び換気設備
JP4737809B2 (ja) * 2000-10-04 2011-08-03 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置及び半導体製造方法
US6705095B2 (en) * 2002-03-08 2004-03-16 Kinetics Thermal Systems, Inc. Semiconductor process tool incorporating heat exchanger

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KR20030067743A (ko) 2003-08-14
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TW525219B (en) 2003-03-21
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