KR20220158631A - 서브팹 에어리어 설치 장치 - Google Patents

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KR20220158631A
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모토시 고하쿠
유키히로 후쿠스미
노부타카 반나이
히로마사 미야타
나오야 하나후사
겐 다오카
가즈토모 미야자키
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
에바라 레이네츠 시스템 가부시키가이샤
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Abstract

서브팹 에어리어 내의 기기 간에서의 열 이용의 연계의 촉진과 함께 기기 도입 시의 배관 접속의 번잡함을 해소할 수 있는 서브팹 에어리어 설치 장치를 제공한다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는, 처리 챔버(2)로부터 처리 가스를 배기하기 위한 진공 펌프(6)와, 처리 챔버(2)에서 사용된 제1 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛(7)과, 처리 챔버(2)에서 사용된 제2 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛(8)과, 냉각원(15)으로부터 공급되는 냉각액이 흐르는 냉각액 라인(12)을 구비한다. 냉각액 라인(12)은, 냉각액을 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)에 각각 공급하는 분배 라인(21)과, 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액을 합류하여 냉각원(15)으로 되돌리는 합류 복귀 라인(22)을 갖고 있다.

Description

서브팹 에어리어 설치 장치{SUBFAB AREA INSTALLATION APPARATUS}
본 발명은 에칭 장치 등의 반도체 제조 장치에 사용되는 서브팹 에어리어 설치 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조 장치에 사용되는 순환액을 냉각 및 가열하기 위한 서브팹 에어리어 설치 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 하나인 건식 에칭 공정에서는, 클린 룸에 배치된 에칭 장치가 사용된다. 에칭 장치의 바닥 밑의 서브팹 에어리어에는, 에칭에 사용되는 처리 가스를 제해하기 위한 제해 장치, 처리 가스를 에칭실로부터 배기하기 위한 진공 펌프, 에칭실을 흐르는 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛, 에칭실을 흐르는 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛 등이 배치된다. 가열 유닛의 가열 방식은, 압축식 냉동기의 핫 가스로 순환액을 가열하는 방식, 전기 히터로 가열하는 방식, 또는 핫 가스와 히터의 양쪽으로 가열하는 방식 등이다. 또한, 제해 장치, 진공 펌프, 냉각 유닛, 가열 유닛은, 각각 냉각수로 냉각할 필요가 있다(단, 전기 히터식의 가열 유닛은 냉각수 불필요).
특허문헌 1에는, 에칭 장치의 가열원으로서 반도체 제조 장치의 종형 열처리 장치(반도체 웨이퍼 열처리 장치)로부터의 80℃의 온냉각수를 이용하는 배열 이용 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 반도체 제조 설비에서의 수처리 설비의 원수를 정화하는 수지 탑, 역침투막 장치의 가열원으로서, 제해 장치로부터의 배열을 히트 펌프로 흡열하여 이용하는 배열 회수 재이용 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 진공 펌프에 제해부를 일체화시켜, 냉각수를 공유화하는 방식이 개시되어 있다.
특허문헌 4에는, 복수대의 배열 발생 기기와 배열 이용 기기를 배열 반송 경로로 접속한 배열 이용 시스템이 개시되어 있다.
국제 공개 제2002/067301호 일본 특허 공개 제2019-174050호 공보 일본 특허 공개 제2014-231822호 공보 일본 특허 공개 제2006-313048호 공보
에칭 장치의 대수의 증가에 따라 이들의 서브팹 에어리어 내의 기기도 증가한다. 이들 기기는 기기 간에 열의 수수를 행하지 않고 개별로 운전되고 있고, 서브팹 에어리어의 기기 전체를 전망한 최적화는 이루어져 있지 않기 때문에, 기기의 수가 증가하는 만큼 소비 전력량은 증가한다.
열의 유효 이용 방법으로서는, 제해 장치, 드라이 펌프, 냉각 유닛의 냉각에 사용된 후의 온도 상승한 냉각수를 사용하여 히트 펌프를 구동하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 각 기기가 개별로 설계된 것인 경우, 더 이상의 열의 유효 이용의 촉진은 곤란하다. 또한, 기기의 도입 시에는, 기기 간의 배관 접속도 번잡해진다.
그래서, 본 발명은 서브팹 에어리어 내의 기기 간에서의 열 이용의 연계의 촉진과 함께 기기 도입 시의 배관 접속의 번잡함을 해소할 수 있는 서브팹 에어리어 설치 장치를 제공한다.
일 양태에서는, 반도체 제조 장치에 사용되는 서브팹 에어리어 설치 장치로서, 상기 반도체 제조 장치의 처리 챔버로부터 처리 가스를 배기하기 위한 진공 펌프와, 상기 처리 챔버에서 사용된 제1 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛과, 상기 처리 챔버에서 사용된 제2 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛과, 냉각원으로부터 공급되는 냉각액이 흐르는 냉각액 라인을 구비하고, 상기 냉각 유닛은, 냉매가 순환하는 제1 히트 펌프를 포함하고, 상기 가열 유닛은, 냉매가 순환하는 제2 히트 펌프를 포함하고, 상기 냉각액 라인은, 상기 냉각액을 상기 진공 펌프 및 상기 냉각 유닛에 각각 공급하는 분배 라인과, 상기 진공 펌프 및 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액을 합류하여 냉각원으로 되돌리는 합류 복귀 라인을 갖고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 진공 펌프와 냉각 유닛은 분배 라인 및 합류 복귀 라인에 의해 연결되어 있으므로, 진공 펌프와 냉각 유닛에 대하여 개별로 냉각액의 공급 라인과 배출 라인을 마련할 필요가 없다. 따라서, 배관 부품의 비용 및 현지에서의 배관 접속에 수반하는 제조 비용을 삭감할 수 있고, 결과로서 서브팹 에어리어 설치 장치의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
일 양태에서는, 상기 냉각액 라인은, 상기 진공 펌프 및 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 집합 라인을 더 갖고 있다.
본 발명에 따르면, 진공 펌프와 냉각 유닛은 분배 라인, 합류 복귀 라인, 및 집합 라인에 의해 연결되어 있으므로, 진공 펌프와 냉각 유닛에 대하여 개별로 냉각액의 공급 라인과 배출 라인을 마련할 필요가 없다. 따라서, 배관 부품의 비용 및 현지에서의 배관 접속에 수반하는 제조 비용을 삭감할 수 있고, 결과로서 서브팹 에어리어 설치 장치의 제조 비용을 더욱 저감시킬 수 있다.
일 양태에서는, 상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 상기 가열 유닛을 통과한 상기 냉각액과, 상기 제1 히트 펌프의 응축기로부터 증발기로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기를 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 냉매는 냉각액에 의해 과냉각되므로, 냉각 유닛의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
일 양태에서는, 상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 상기 제2 순환액과, 상기 집합 라인을 흐르는 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 제2 순환액은 집합 라인을 흐르는 냉각액에 의해 냉각되어, 과잉으로 가열되었을 경우의 제2 순환액의 온도를 적절히 조정할 수 있다.
일 양태에서는, 상기 냉각액 라인은, 상기 순환액 냉각기를 통과한 상기 냉각액을, 상기 집합 라인으로 유도하는 연락 라인을 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 순환액 냉각기를 통과한 냉각액은, 더 높은 온도를 갖고 있으므로, 집합 라인을 통하여 가열 유닛으로 냉각액을 유도함으로써, 가열 유닛의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
일 양태에서는, 상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 외부의 열원에 의해 가열된 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 외부 공급 라인을 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 외부의 열원에 의해 가열된 냉각액은, 더 높은 온도를 갖고 있으므로, 외부 공급 라인을 통하여 가열 유닛으로 냉각액을 유도함으로써, 가열 유닛의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
일 양태에서는, 반도체 제조 장치에 사용되는 서브팹 에어리어 설치 장치로서, 상기 반도체 제조 장치의 처리 챔버로부터 처리 가스를 배기하기 위한 진공 펌프와, 상기 처리 챔버에서 사용된 제1 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛과, 상기 처리 챔버에서 사용된 제2 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛과, 냉각원으로부터 공급되는 냉각액이 흐르는 냉각액 라인을 구비하고, 상기 냉각 유닛은, 냉매가 순환하는 제1 히트 펌프를 포함하고, 상기 가열 유닛은, 냉매가 순환하는 제2 히트 펌프를 포함하고, 상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 상기 제1 히트 펌프의 증발기를 통과한 냉매의 일부를 냉각 매체로서 상기 진공 펌프에 공급하는 냉매 공급 라인을 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 제1 히트 펌프의 냉매를 사용하여 진공 펌프를 냉각할 수 있으므로, 냉각액을 진공 펌프로 유도할 필요가 없다. 결과로서, 냉각액의 배관을 간소화할 수 있다.
일 양태에서는, 상기 냉각액 라인은, 상기 냉각액을 상기 냉각 유닛에 공급하는 상류측 라인과, 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 하류측 라인을 갖고 있다.
일 양태에서는, 상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 상기 가열 유닛을 통과한 상기 냉각액과, 상기 제1 히트 펌프의 응축기로부터 증발기로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기를 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 냉매는 냉각액에 의해 과냉각되므로, 냉각 유닛의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
일 양태에서는, 상기 제2 순환액과, 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 제2 순환액은 냉각 유닛을 통과한 냉각액에 의해 냉각되어, 과잉으로 가열되었을 경우의 제2 순환액의 온도를 적절히 조정할 수 있다.
일 양태에서는, 상기 냉각액 라인은, 상기 순환액 냉각기를 통과한 상기 냉각액을, 상기 하류측 라인으로 유도하는 연락 라인을 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 순환액 냉각기를 통과한 냉각액은, 더 높은 온도를 갖고 있으므로, 하류측 라인을 통하여 가열 유닛으로 냉각액을 유도함으로써, 가열 유닛의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
일 양태에서는, 상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 외부의 열원에 의해 가열된 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 외부 공급 라인을 더 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 외부의 열원에 의해 가열된 냉각액은, 더 높은 온도를 갖고 있으므로, 외부 공급 라인을 통하여 가열 유닛으로 냉각액을 유도함으로써, 가열 유닛의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 배관 부품의 비용 및 현지에서의 배관 접속에 수반하는 제조 비용을 삭감할 수 있고, 결과로서 서브팹 에어리어 설치 장치의 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 또한, 냉각 유닛의 냉각 효율을 향상시키고, 가열 유닛에서의 제2 순환액의 온도 제어성을 향상시키고, 가열 유닛의 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 반도체 제조 장치와 서브팹 에어리어 설치 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 2는 서브팹 에어리어 설치 장치의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 3은 서브팹 에어리어 설치 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 4는 서브팹 에어리어 설치 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 5는 서브팹 에어리어 설치 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 6은 서브팹 에어리어 설치 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 7은 서브팹 에어리어 설치 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
도 8은 서브팹 에어리어 설치 장치의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 반도체 제조 장치와 서브팹 에어리어 설치 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시하는 실시 형태의 반도체 제조 장치(1)는 처리 챔버(2)를 구비한 에칭 장치이다. 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 반도체 제조 장치(1)의 바닥 밑의 서브팹 에어리어 내에 배치되어 있다. 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 처리 챔버(2)에 연결되어 있고, 제1 순환액과 제2 순환액은, 처리 챔버(2)와 서브팹 에어리어 설치 장치(5) 사이에서 순환한다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 처리 챔버(2)로부터 처리 가스(예를 들어 에칭가스)를 배기하기 위한 진공 펌프(6)와, 처리 챔버(2)에서 사용된 제1 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛(7)과, 처리 챔버(2)에서 사용된 제2 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛(8)과, 냉각원(15)으로부터 공급되는 냉각액이 흐르는 냉각액 라인(12)을 구비하고 있다. 진공 펌프(6), 냉각 유닛(7), 및 가열 유닛(8)은 처리 챔버(2)에 연결되어 있다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 전원 케이블(17)에 연결된 분전반(18)과, 분전반(18)에 전기적으로 접속된 배전 케이블(19)을 더 구비하고 있다. 분전반(18)은 진공 펌프(6), 냉각 유닛(7), 및 가열 유닛(8)에 배전 케이블(19)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 전력은, 도시하지 않은 전원으로부터 전원 케이블(17)을 통하여 분전반(18)에 보내지고, 또한 분전반(18)으로부터 배전 케이블(19)을 통하여 진공 펌프(6), 냉각 유닛(7), 및 가열 유닛(8)에 공급된다. 배전 케이블(19)은 미리 진공 펌프(6), 냉각 유닛(7), 및 가열 유닛(8)에 접속되어 있으므로, 서브팹 에어리어 설치 장치(5)의 설치 장소에서의 전력선의 설치가 불필요하다.
진공 펌프(6)는 또한 제해 장치(10)에 연결되어 있다. 진공 펌프(6)로부터 배출된 처리 가스는 제해 장치(10)로 유도되어, 제해 장치(10)에 의해 제해된다. 진공 펌프(6)의 흡기구는 처리 챔버(2)에 연결되고, 진공 펌프(6)의 배기구는 제해 장치(10)에 연결되어 있다. 진공 펌프(6)의 타입은, 특별히 한정되지 않지만, 사용되는 진공 펌프(6)의 예로서는, 용적식 드라이 진공 펌프를 들 수 있다. 제해 장치(10)의 예로서는, 습식 제해 장치, 촉매식 제해 장치, 연소식 제해 장치, 히터식 제해 장치, 플라스마식 제해 장치 등을 들 수 있다.
냉각액은, 반도체 제조 장치(1)가 설치되어 있는 공장에 마련된 칠러 등의 냉각원(15)으로부터 냉각액 라인(12)을 통하여 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)에 공급된다. 냉각액 라인(12)은 냉각액을 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)에 각각 공급하는 분배 라인(21)과, 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액을 합류하여 냉각원(15)으로 되돌리는 합류 복귀 라인(22)을 갖고 있다.
분배 라인(21)은 냉각액 입구(25)로부터 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)까지 연장되어 있다. 보다 구체적으로는, 분배 라인(21)은 냉각액 입구(25)를 갖는 주간 공급 라인(21A)과, 주간 공급 라인(21A)으로부터 분기하는 제1 분기 라인(21B) 및 제2 분기 라인(21C)을 구비하고 있다. 제1 분기 라인(21B)의 일단은 주간 공급 라인(21A)에 연결되고, 타단은 진공 펌프(6)에 연결되어 있다. 제2 분기 라인(21C)의 일단은 주간 공급 라인(21A)에 연결되고, 타단은 냉각 유닛(7)에 연결되어 있다. 냉각액 입구(25)는 냉각원(15)에 연통하고 있다. 냉각원(15)으로부터 공급되는 냉각액은, 냉각액 입구(25)를 통하여 주간 공급 라인(21A)으로 유입되고, 주간 공급 라인(21A)을 흘러서 제1 분기 라인(21B)과 제2 분기 라인(21C)으로 분류한다. 냉각액은, 또한 제1 분기 라인(21B)을 통하여 진공 펌프(6)에 공급되어, 진공 펌프(6)를 냉각하고, 제2 분기 라인(21C)을 통하여 냉각 유닛(7)에 공급되어, 냉각 유닛(7)을 냉각한다.
합류 복귀 라인(22)은 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)으로부터 냉각액 출구(27)까지 연장되어 있다. 보다 구체적으로는, 합류 복귀 라인(22)은 진공 펌프(6)에 연결된 제1 복귀 라인(22A)과, 냉각 유닛(7)에 연결된 제2 복귀 라인(22B)과, 제1 복귀 라인(22A) 및 제2 복귀 라인(22B)에 연결된 주간 복귀 라인(22C)을 구비하고 있다. 주간 복귀 라인(22C)은 냉각액 출구(27)를 갖고 있고, 이 냉각액 출구(27)는 냉각원(15)에 연통하고 있다. 제1 복귀 라인(22A)의 일단은 진공 펌프(6)에 연결되고, 타단은 주간 복귀 라인(22C)에 연결되어 있다. 제2 복귀 라인(22B)의 일단은 냉각 유닛(7)에 연결되고, 타단은 주간 복귀 라인(22C)에 연결되어 있다. 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과함으로써 가열된 냉각액은, 제1 복귀 라인(22A) 및 제2 복귀 라인(22B)을 흘러서 주간 복귀 라인(22C) 내에서 합류하고, 또한 주간 복귀 라인(22C)을 흘러서 냉각원(15)으로 되돌아간다.
이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 진공 펌프(6)와 냉각 유닛(7)은 분배 라인(21) 및 합류 복귀 라인(22)에 의해 연결되어 있으므로, 진공 펌프(6)와 냉각 유닛(7)에 대하여 개별로 냉각액의 공급 라인과 배출 라인을 마련할 필요가 없다. 따라서, 배관 부품의 비용 및 현지에서의 배관 접속에 수반하는 제조 비용을 삭감할 수 있고, 결과로서 서브팹 에어리어 설치 장치의 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
냉각액 라인(12)은 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액을 가열 유닛(8)에 공급하는 집합 라인(30)을 더 갖고 있다. 집합 라인(30)은 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)으로부터 가열 유닛(8)까지 연장되어 있다. 보다 구체적으로는, 집합 라인(30)은 진공 펌프(6)에 연결된 제1 이송 라인(30A)과, 냉각 유닛(7)에 연결된 제2 이송 라인(30B)과, 제1 이송 라인(30A), 제2 이송 라인(30B), 및 가열 유닛(8)에 연결된 주간 이송 라인(30C)을 구비하고 있다.
제1 이송 라인(30A)의 일단은 제1 복귀 라인(22A)에 연결되어 있고, 제1 이송 라인(30A)의 타단은 주간 이송 라인(30C)에 연결되어 있다. 제1 이송 라인(30A)은 제1 복귀 라인(22A)의 일부를 통하여 진공 펌프(6)에 연결되어 있다. 즉, 제1 복귀 라인(22A)의 일부는, 제1 이송 라인(30A)의 일부로서도 기능한다. 일 실시 형태에서는, 제1 이송 라인(30A)의 일단은 진공 펌프(6)에 연결되고, 제1 복귀 라인(22A)의 일단은 제1 이송 라인(30A)에 연결되고, 제1 이송 라인(30A)의 일부는, 제1 복귀 라인(22A)의 일부로서도 기능해도 된다.
제2 이송 라인(30B)의 일단은 제2 복귀 라인(22B)에 연결되어 있고, 제2 이송 라인(30B)의 타단은 주간 이송 라인(30C)에 연결되어 있다. 제2 이송 라인(30B)은 제2 복귀 라인(22B)의 일부를 통하여 냉각 유닛(7)에 연결되어 있다. 즉, 제2 복귀 라인(22B)의 일부는, 제2 이송 라인(30B)의 일부로서도 기능한다. 일 실시 형태에서는, 제2 이송 라인(30B)의 일단은 냉각 유닛(7)에 연결되고, 제2 복귀 라인(22B)의 일단은 제2 이송 라인(30B)에 연결되고, 제2 이송 라인(30B)의 일부는, 제2 복귀 라인(22B)의 일부로서도 기능해도 된다. 또한 일 실시 형태에서는, 제2 이송 라인(30B)과 제2 복귀 라인(22B)은 독립된 2개의 라인이어도 된다.
진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과함으로써 가열된 냉각액의 일부는, 제1 이송 라인(30A) 및 제2 이송 라인(30B)을 흘러서 주간 이송 라인(30C) 내에서 합류하고, 또한 주간 이송 라인(30C)을 흘러서 가열 유닛(8)에 공급된다.
본 실시 형태에 따르면, 진공 펌프(6)와 냉각 유닛(7)은 분배 라인(21), 합류 복귀 라인(22), 및 집합 라인(30)에 의해 연결되어 있으므로, 진공 펌프(6)와 냉각 유닛(7)에 대하여 개별로 냉각액의 공급 라인과 배출 라인을 마련할 필요가 없다. 따라서, 배관 부품의 비용 및 현지에서의 배관 접속에 수반하는 제조 비용을 삭감할 수 있고, 결과로서 서브팹 에어리어 설치 장치의 제조 비용을 더욱 저감시킬 수 있다.
냉각 유닛(7)은 냉매가 순환하는 제1 히트 펌프(31)를 포함한다. 제1 히트 펌프(31)는 냉동기(예를 들어, 증기 압축 냉동기)이다. 구체적으로는, 제1 히트 펌프(31)는 냉매액을 증발시켜서 냉매 가스를 생성하는 제1 증발기(31A)와, 냉매 가스를 압축하는 제1 압축기(31B)와, 압축된 냉매 가스를 응축시켜서 냉매액을 생성하는 제1 응축기(31C)와, 제1 증발기(31A)와 제1 응축기(31C) 사이에 배치된 제1 팽창 밸브(31D)를 구비하고 있다. 냉매는, 제1 냉매 배관(31E)을 통하여 제1 증발기(31A), 제1 압축기(31B), 제1 응축기(31C), 제1 팽창 밸브(31D)를 순환한다. 처리 챔버(2)는 제1 증발기(31A)에 연결되어 있고, 제1 순환액은 처리 챔버(2)와 제1 증발기(31A) 사이에서 순환한다.
분배 라인(21)의 제2 분기 라인(21C)과, 합류 복귀 라인(22)의 제2 복귀 라인(22B)과, 집합 라인(30)의 제2 이송 라인(30B)은 제1 응축기(31C)에 연결되어 있다. 냉각원(15)으로부터 공급된 냉각액은, 분배 라인(21)의 제2 분기 라인(21C)을 통하여 제1 응축기(31C) 내로 유도되어, 제1 응축기(31C) 내에서 냉매 가스와 열교환을 행한다. 냉각액과 냉매 가스의 열교환의 결과, 냉각액은 가열되고, 그 한편으로 냉매 가스는 냉각되어, 냉매액이 된다. 냉매액은 제1 팽창 밸브(31D)를 통하여 제1 증발기(31A)로 유도된다. 제1 순환액은, 제1 증발기(31A)로 유도되어, 제1 증발기(31A) 내에서 냉매액과 열교환을 행한다. 제1 순환액과 냉매액의 열교환의 결과, 제1 순환액은 냉각되고, 그 한편으로 냉매액은 가열되어, 냉매 가스가 된다. 냉매 가스는, 제1 압축기(31B)에 흡입되어, 제1 압축기(31B)에 의해 압축된다. 압축된 냉매 가스는 제1 응축기(31C)로 유도된다. 이와 같이, 제1 순환액은, 냉매를 통하여 냉각액에 의해 냉각된다. 제1 응축기(31C)를 통과한 냉각액의 일부는, 합류 복귀 라인(22)을 통하여 냉각원(15)으로 되돌려지고, 냉각액의 나머지는, 집합 라인(30)을 통하여 가열 유닛(8)에 보내진다.
가열 유닛(8)은 냉매가 순환하는 제2 히트 펌프(32)를 포함한다. 제2 히트 펌프(32)는 냉동기(예를 들어, 증기 압축 냉동기)이다. 구체적으로는, 제2 히트 펌프(32)는 냉매액을 증발시켜서 냉매 가스를 생성하는 제2 증발기(32A)와, 냉매 가스를 압축하는 제2 압축기(32B)와, 압축된 냉매 가스를 응축시켜서 냉매액을 생성하는 제2 응축기(32C)와, 제2 증발기(32A)와 제2 응축기(32C) 사이에 배치된 제2 팽창 밸브(32D)를 구비하고 있다. 냉매는, 제2 냉매 배관(32E)을 통하여 제2 증발기(32A), 제2 압축기(32B), 제2 응축기(32C), 제2 팽창 밸브(32D)를 순환한다. 처리 챔버(2)는 제2 응축기(32C)에 연결되어 있고, 제2 순환액은 처리 챔버(2)와 제2 응축기(32C) 사이에서 순환한다.
집합 라인(30)의 주간 이송 라인(30C)은 제2 증발기(32A)에 연결되어 있다. 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과함으로써 온도가 상승한 냉각액은, 집합 라인(30)을 통하여 제2 증발기(32A) 내로 유도되어, 제2 증발기(32A) 내에서 냉매액과 열교환을 행한다. 냉각액과 냉매액의 열교환의 결과, 냉각액은 냉각되고, 그 한편으로 냉매액은 가열되어, 냉매 가스가 된다. 냉매 가스는, 제2 압축기(32B)에 흡입되어, 제2 압축기(32B)에 의해 압축된다. 압축된 냉매 가스는 제2 응축기(32C)로 유도된다. 제2 증발기(32A)를 통과한 냉각액은, 냉각액 복귀 라인(35)을 통하여 냉각원(15)으로 되돌려진다. 제2 순환액은, 제2 응축기(32C)로 유도되어, 제2 응축기(32C) 내에서 냉매 가스와 열교환을 행한다. 제2 순환액과 냉매 가스의 열교환의 결과, 제2 순환액은 가열되고, 그 한편으로 냉매 가스는 냉각되어, 냉매액이 된다. 냉매액은 제2 팽창 밸브(32D)를 통하여 제2 증발기(32A)로 유도된다. 이와 같이, 제2 순환액은, 냉매를 통하여 냉각액에 의해 가열된다.
냉각액 라인(12)은 가열 유닛(8)을 통과한 냉각액을 냉각원(15)으로 되돌리는 냉각액 복귀 라인(35)을 더 갖고 있다. 냉각액 복귀 라인(35)의 일단은, 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)에 연결되고, 타단은 합류 복귀 라인(22)에 연결되어 있다. 일 실시 형태에서는, 냉각액 복귀 라인(35)은 합류 복귀 라인(22)과는 독립된 라인이어도 된다. 예를 들어, 냉각액 복귀 라인(35)은 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)로부터 냉각액 출구(27)까지 연장되는 독립된 라인이어도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 진공 펌프(6) 및 냉각 유닛(7)을 통과할 때 가열된 냉각액을, 가열 유닛(8)에서 열원으로서 사용할 수 있다. 따라서, 전기식 히터 등의 전기적 설비를 필요로 하지 않거나, 또는 전기적 설비의 용량을 삭감할 수 있다. 또한, 가열 유닛(8)을 통과할 때 냉각된 냉각액은, 냉각원(15)으로 되돌려지므로, 냉각원(15)(예를 들어, 반도체 제조 장치(1)의 공장에 설치된 칠러)이 냉각액을 재차 냉각하는 데 필요한 전력을 저감시킬 수 있다. 결과로서, 반도체를 제조할 때 사용되는 전력 소비를 저감시킬 수 있다.
도 2는 서브팹 에어리어 설치 장치(5)의 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1을 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 가열 유닛(8)을 통과한 냉각액과, 제1 히트 펌프(31)의 제1 응축기(31C)로부터 제1 증발기(31A)로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기(40)를 더 구비하고 있다.
과냉각기(40)는 제1 히트 펌프(31)의 제1 냉매 배관(31E)에 연결된 냉매 유로(40A)와, 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)의 냉각액 출구에 연결된 냉각액 유로(40B)를 구비하고 있다. 냉매 유로(40A)와 냉각액 유로(40B)는 근접하고 있어, 냉매 유로(40A)를 흐르는 냉매와, 냉각액 유로(40B)를 흐르는 냉각액 사이에서 열교환이 행해진다. 냉매 유로(40A)는 제1 응축기(31C)로부터 제1 증발기(31A)로 연장되는 제1 냉매 배관(31E)의 부분에 접속되어 있다. 따라서, 제1 응축기(31C)로부터 나온 냉매는, 과냉각기(40)의 냉매 유로(40A)를 경유하여 제1 증발기(31A)로 흐른다. 냉각액 유로(40B)는 냉각액 복귀 라인(35)의 일부에 접속되어 있다. 따라서, 냉각액 유로(40B)는 냉각액 복귀 라인(35)을 통하여 제2 증발기(32A)의 냉각액 출구에 연결되어 있다. 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)를 나온 냉각액은, 냉각액 복귀 라인(35)을 흐르는 도중에 과냉각기(40)의 냉각액 유로(40B)를 통과하여, 냉매와 열교환을 행한다. 그리고, 열교환을 행한 냉각액은, 냉각액 복귀 라인(35)을 통하여 냉각원(15)으로 되돌아간다.
본 실시 형태에 따르면, 냉매는 냉각액에 의해 과냉각되므로, 냉각 유닛(7)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 서브팹 에어리어 설치 장치(5)의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1을 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 제2 순환액과, 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기(60)를 구비하고 있다. 또한, 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 제2 히트 펌프(32)의 제2 응축기(32C)로부터 순환액 냉각기(60)로 연장되는 순환액 도입 라인(61)을 구비하고 있다. 냉각액 라인(12)은 주간 이송 라인(30C)으로부터 순환액 냉각기(60)로 연장되는 순환액 냉각 라인(62)과, 순환액 냉각기(60)로부터 주간 이송 라인(30C)으로 연장되는 연락 라인(63)을 더 구비하고 있다. 일 실시 형태에서는, 연락 라인(63)을 주간 복귀 라인(22C)에 접속시켜, 냉각액을 냉각원(15)으로 되돌려도 된다.
주간 이송 라인(30C)을 흐르는 냉각액은, 순환액 냉각 라인(62)을 통하여 순환액 냉각기(60)로 유입되고, 한편 제2 히트 펌프(32)의 제2 응축기(32C)를 통과한 제2 순환액은, 순환액 도입 라인(61)을 통하여 순환액 냉각기(60)로 유입된다. 냉각액과 제2 순환액은, 순환액 냉각기(60) 내에서 열교환을 행하고, 제2 순환액은 냉각액에 의해 냉각된다. 냉각된 제2 순환액은, 처리 챔버(2)로 되돌려진다. 본 실시 형태에 따르면, 제2 순환액은 냉각액에 의해 냉각되어, 가열 유닛(8)에 의해 과잉으로 가열되었을 경우의 제2 순환액의 온도를 적절히 조정할 수 있다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 주간 이송 라인(30C)에 설치된 제1 유량 제어 밸브(65)와, 순환액 냉각 라인(62)에 설치된 제2 유량 제어 밸브(66)를 갖고 있다. 제1 유량 제어 밸브(65)는 순환액 냉각 라인(62)과 주간 이송 라인(30C)의 분기점 P와, 냉각 유닛(7) 사이에 위치하고 있다. 제2 유량 제어 밸브(66)는 연락 라인(63)에 설치되어도 된다.
순환액 냉각기(60)를 흐르는 냉각액의 유량은, 제1 유량 제어 밸브(65)와 제2 유량 제어 밸브(66)의 동작에 의해 정해진다. 구체적으로는, 제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 낮추고, 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 높이면, 가열 유닛(8)으로 흐르는 냉각액의 유량이 증가하고, 순환액 냉각기(60)로 흐르는 냉각액의 유량이 저하된다. 일례에서는, 제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 0％로 하고(즉 제2 유량 제어 밸브(66)를 완전 닫힘으로 하고), 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 100％로 한다(즉 제1 유량 제어 밸브(65)를 완전 열림으로 한다). 이 경우에는, 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액은 순환액 냉각기(60)를 통과하지 않고 가열 유닛(8)으로 흐른다.
제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 높이고, 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 낮추면, 가열 유닛(8)으로 흐르는 냉각액의 유량이 저하되고, 순환액 냉각기(60)로 흐르는 냉각액의 유량이 증가한다. 일례에서는, 제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 100％로 하고(즉 제2 유량 제어 밸브(66)를 완전 열림으로 하고), 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 0％로 한다(즉 제1 유량 제어 밸브(65)를 완전 닫힘으로 한다). 이 경우에는, 순환액 냉각기(60)로 흐르는 냉각액의 유량은 최대가 된다.
이렇게 하여, 제2 유량 제어 밸브(66)와 제1 유량 제어반(65)의 각각의 개도의 밸런스에 의해, 순환액 냉각기(60)를 통과하는 냉각액의 유량을 조정할 수 있고, 제2 순환액의 온도를 적절히 조절할 수 있다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 외부의 열원에 의해 가열되어 온도가 상승한 냉각액을 가열 유닛(8)에 공급하는 외부 공급 라인(29)을 더 구비하고 있다. 제해 장치 등의 외부의 열원에 의해 가열된 냉각액은, 더 높은 온도를 갖고 있으므로, 외부 공급 라인(29)을 통하여 가열 유닛(8)으로 냉각액을 유도함으로써, 가열 유닛(8)의 가열 효율을 향상시킬 수 있다. 외부 공급 라인(29)은 주간 이송 라인(30C)에 접속되어도 된다. 또한 일 실시 형태에서는, 외부 공급 라인(29)은 가열 유닛(8)에 직접 접속되어도 된다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 도 2를 참조하여 설명한 과냉각기(40)를 도 3을 참조하여 설명한 실시 형태에 편입시켜도 된다.
도 5는 서브팹 에어리어 설치 장치(5)의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 1을 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 본 실시 형태에서는, 냉각액은 진공 펌프(6)로는 유도되지 않고, 그 대신에 냉각 유닛(7)을 통과한 냉매가 냉각 매체로서 진공 펌프(6)에 공급된다. 보다 구체적으로는, 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 제1 히트 펌프(31)의 제1 냉매 배관(31E)에 접속된 냉매 공급 라인(45) 및 냉매 복귀 라인(46)을 구비하고 있다.
냉매 공급 라인(45)의 일단은, 제1 히트 펌프(31)의 제1 증발기(31A)와 제1 압축기(31B) 사이의 위치에 있어서 제1 냉매 배관(31E)에 접속되어 있고, 냉매 공급 라인(45)의 타단은 진공 펌프(6)에 접속되어 있다. 냉매 복귀 라인(46)의 일단은 진공 펌프(6)에 접속되어 있고, 냉매 복귀 라인(46)의 타단은, 제1 히트 펌프(31)의 제1 증발기(31A)와 제1 압축기(31B) 사이의 위치에 있어서 제1 냉매 배관(31E)에 접속되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 1을 참조하여 설명한 분배 라인(21) 및 합류 복귀 라인(22)은 마련되어 있지 않다. 대신, 냉각액 라인(12)은 냉각액을 냉각 유닛(7)에 공급하는 상류측 라인(51)과, 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액을 가열 유닛(8)에 공급하는 하류측 라인(52)을 갖고 있다. 상류측 라인(51)은 냉각액 입구(25)를 갖고 있고, 냉각액 입구(25)는 냉각원(15)에 연통하고 있다. 상류측 라인(51)은 제1 히트 펌프(31)의 제1 응축기(31C)에 연결되어 있다. 하류측 라인(52)의 일단은 제1 히트 펌프(31)의 제1 응축기(31C)에 연결되어 있고, 타단은 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)에 연결되어 있다.
냉각액 라인(12)은 냉각 유닛(7)에 연결된 제1 냉각액 복귀 라인(54)과, 가열 유닛(8)에 연결된 제2 냉각액 복귀 라인(55)을 더 구비하고 있다. 제1 냉각액 복귀 라인(54)은 제1 히트 펌프(31)의 제1 응축기(31C)로부터 냉각액 출구(27)까지 연장되어 있다. 제2 냉각액 복귀 라인(55)은 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)로부터 냉각액 출구(27)까지 연장되어 있다. 제1 냉각액 복귀 라인(54)과 제2 냉각액 복귀 라인(55)은 그 의도한 기능을 발휘할 수 있는 한 그 구체적 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 냉각액 복귀 라인(54)과 제2 냉각액 복귀 라인(55)은 도중에 합류하여 1개의 라인을 형성해도 되고, 혹은 독립된 2개의 라인이어도 된다. 하류측 라인(52)과 제1 냉각액 복귀 라인(54)은 부분적으로 공유의 라인을 구성해도 되고, 혹은 독립된 2개의 라인이어도 된다.
냉각원(15)으로부터 공급되는 냉각액은, 냉각액 입구(25)를 통하여 상류측 라인(51)으로 유입되고, 상류측 라인(51)을 흘러서 냉각 유닛(7)에 공급되어, 냉각 유닛(7)을 냉각한다. 구체적으로는, 냉각액은 제1 히트 펌프(31)의 제1 응축기(31C)를 흘러서, 냉매와 열교환한다. 제1 응축기(31C)를 통과한 냉각액의 일부는, 제1 냉각액 복귀 라인(54)을 통하여 냉각원(15)으로 되돌아가고, 냉각액의 나머지는, 하류측 라인(52)을 흘러서 가열 유닛(8)에 공급되어, 가열 유닛(8)을 가열한다. 구체적으로는, 냉각액은, 제2 히트 펌프(32)의 제2 증발기(32A)를 흘러서, 냉매와 열교환한다.
냉각 유닛(7)에 포함되는 제1 히트 펌프(31)의 제1 증발기(31A)를 나온 냉매의 일부는, 냉매 공급 라인(45)을 흘러서 진공 펌프(6)로 유도되어, 진공 펌프(6)를 냉각한다. 진공 펌프(6)를 통과한 냉매는, 냉매 복귀 라인(46)을 흘러서, 제1 냉매 배관(31E) 내의 냉매와 합류하여, 제1 히트 펌프(31)의 제1 압축기(31B)에 공급된다.
본 실시 형태에 따르면, 냉각 유닛(7)의 냉매를 사용하여 진공 펌프(6)를 냉각할 수 있으므로, 냉각액을 진공 펌프(6)로 유도할 필요가 없다. 결과로서, 냉각액의 배관을 간소화할 수 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 도 2를 참조하여 설명한 과냉각기(40)를 도 5를 참조하여 설명한 실시 형태에 편입시켜도 된다. 냉매는 냉각액에 의해 과냉각되므로, 냉각 유닛(7)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7은 서브팹 에어리어 설치 장치(5)의 또 다른 실시 형태를 도시하는 모식도이다. 특별히 설명하지 않는 본 실시 형태의 구성 및 동작은, 도 5를 참조하여 설명한 실시 형태와 동일하므로, 그 중복되는 설명을 생략한다. 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 제2 순환액과, 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기(60)를 구비하고 있다. 또한, 서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 제2 히트 펌프(32)의 제2 응축기(32C)로부터 순환액 냉각기(60)로 연장되는 순환액 도입 라인(61)을 구비하고 있다. 냉각액 라인(12)은 하류측 라인(52)으로부터 순환액 냉각기(60)로 연장되는 순환액 냉각 라인(62)과, 순환액 냉각기(60)로부터 하류측 라인(52)으로 연장되는 연락 라인(63)을 더 구비하고 있다. 일 실시 형태에서는, 연락 라인(63)을 제2 냉각액 복귀 라인(55)에 접속시켜, 냉각액을 냉각원(15)으로 되돌려도 된다.
하류측 라인(52)을 흐르는 냉각액은, 순환액 냉각 라인(62)을 통하여 순환액 냉각기(60)로 유입되고, 한편 제2 히트 펌프(32)의 제2 응축기(32C)를 통과한 제2 순환액은, 순환액 도입 라인(61)을 통하여 순환액 냉각기(60)로 유입된다. 냉각액과 제2 순환액은, 순환액 냉각기(60) 내에서 열교환을 행하고, 제2 순환액은 냉각액에 의해 냉각된다. 냉각된 제2 순환액은, 처리 챔버(2)로 되돌려진다. 본 실시 형태에 따르면, 제2 순환액은 냉각액에 의해 냉각되어, 가열 유닛(8)에 의해 과잉으로 가열되었을 경우의 제2 순환액의 온도를 적절히 조정할 수 있다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 하류측 라인(52)에 설치된 제1 유량 제어 밸브(65)와, 순환액 냉각 라인(62)에 설치된 제2 유량 제어 밸브(66)를 갖고 있다. 제1 유량 제어 밸브(65)는 순환액 냉각 라인(62)과 하류측 라인(52)의 분기점 P와, 냉각 유닛(7) 사이에 위치하고 있다. 제2 유량 제어 밸브(66)는 연락 라인(63)에 설치되어도 된다.
순환액 냉각기(60)를 흐르는 냉각액의 유량은, 제1 유량 제어 밸브(65)와 제2 유량 제어 밸브(66)의 동작에 의해 정해진다. 구체적으로는, 제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 낮추고, 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 높이면, 가열 유닛(8)으로 흐르는 냉각액의 유량이 증가하고, 순환액 냉각기(60)로 흐르는 냉각액의 유량이 저하된다. 일례에서는, 제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 0％로 하고(즉 제2 유량 제어 밸브(66)를 완전 닫힘으로 하고), 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 100％로 한다(즉 제1 유량 제어 밸브(65)를 완전 열림으로 한다). 이 경우에는, 냉각 유닛(7)을 통과한 냉각액은 순환액 냉각기(60)를 통과하지 않고 가열 유닛(8)으로 흐른다.
제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 높이고, 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 낮추면, 가열 유닛(8)으로 흐르는 냉각액의 유량이 저하되고, 순환액 냉각기(60)로 흐르는 냉각액의 유량이 증가한다. 일례에서는, 제2 유량 제어 밸브(66)의 개도를 100％로 하고(즉 제2 유량 제어 밸브(66)를 완전 열림으로 하고), 제1 유량 제어 밸브(65)의 개도를 0％로 한다(즉 제1 유량 제어 밸브(65)를 완전 닫힘으로 한다). 이 경우에는, 순환액 냉각기(60)로 흐르는 냉각액의 유량은 최대가 된다.
이렇게 하여, 제2 유량 제어 밸브(66)와 제1 유량 제어반(65)의 각각의 개도의 밸런스에 의해, 순환액 냉각기(60)를 통과하는 냉각액의 유량을 조정할 수 있고, 제2 순환액의 온도를 적절히 조절할 수 있다.
서브팹 에어리어 설치 장치(5)는 외부의 열원에 의해 가열되어 온도가 상승한 냉각액을 가열 유닛(8)에 공급하는 외부 공급 라인(29)을 더 구비하고 있다. 제해 장치 등의 외부의 열원에 의해 가열된 냉각액은, 더 높은 온도를 갖고 있으므로, 외부 공급 라인(29)을 통하여 가열 유닛(8)으로 냉각액을 유도함으로써, 가열 유닛(8)의 가열 효율을 향상시킬 수 있다. 외부 공급 라인(29)은 하류측 라인(52)에 접속되어도 된다. 또한 일 실시 형태에서는, 외부 공급 라인(29)은 가열 유닛(8)에 직접 접속되어도 된다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 도 6을 참조하여 설명한 과냉각기(40)를 도 7을 참조하여 설명한 실시 형태에 편입시켜도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있을 것을 목적으로 하여 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이고, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.
1: 반도체 제조 장치
2: 처리 챔버
5: 서브팹 에어리어 설치 장치
6: 진공 펌프
7: 냉각 유닛
8: 가열 유닛
10: 제해 장치
12: 냉각액 라인
15: 냉각원
17: 전원 케이블
18: 분전반
19: 배전 케이블
21: 분배 라인
21A: 주간 공급 라인
21B: 제1 분기 라인
21C: 제2 분기 라인
22: 합류 복귀 라인
22A: 제1 복귀 라인
22B: 제2 복귀 라인
22C: 주간 복귀 라인
25: 냉각액 입구
27: 냉각액 출구
29: 외부 공급 라인
30: 집합 라인
30A: 제1 이송 라인
30B: 제2 이송 라인
30C: 주간 이송 라인
31: 제1 히트 펌프
31A: 제1 증발기
31B: 제1 압축기
31C: 제1 응축기
31D: 제1 팽창 밸브
31E: 제1 냉매 배관
32: 제2 히트 펌프
32A: 제2 증발기
32B: 제2 압축기
32C: 제2 응축기
32D: 제2 팽창 밸브
32E: 제2 냉매 배관
35: 냉각액 복귀 라인
40: 과냉각기
40A: 냉매 유로
40B: 냉각액 유로
45: 냉매 공급 라인
46: 냉매 복귀 라인
51: 상류측 라인
52: 하류측 라인
54: 제1 냉각액 복귀 라인
55: 제2 냉각액 복귀 라인
60: 순환액 냉각기
61: 순환액 도입 라인
62: 순환액 냉각 라인
63: 연락 라인
65: 제1 유량 제어 밸브
66: 제2 유량 제어 밸브

Claims (19)

  1. 반도체 제조 장치에 사용되는 서브팹 에어리어 설치 장치로서,
    상기 반도체 제조 장치의 처리 챔버로부터 처리 가스를 배기하기 위한 진공 펌프와,
    상기 처리 챔버에서 사용된 제1 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛과,
    상기 처리 챔버에서 사용된 제2 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛과,
    냉각원으로부터 공급되는 냉각액이 흐르는 냉각액 라인을 구비하고,
    상기 냉각 유닛은, 냉매가 순환하는 제1 히트 펌프를 포함하고,
    상기 가열 유닛은, 냉매가 순환하는 제2 히트 펌프를 포함하고,
    상기 냉각액 라인은,
    상기 냉각액을 상기 진공 펌프 및 상기 냉각 유닛에 각각 공급하는 분배 라인과,
    상기 진공 펌프 및 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액을 합류하여 냉각원으로 되돌리는 합류 복귀 라인을 갖고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각액 라인은, 상기 진공 펌프 및 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 집합 라인을 더 갖고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가열 유닛을 통과한 상기 냉각액과, 상기 제1 히트 펌프의 응축기로부터 증발기로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 가열 유닛을 통과한 상기 냉각액과, 상기 제1 히트 펌프의 응축기로부터 증발기로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 순환액과, 상기 집합 라인을 흐르는 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 순환액과, 상기 집합 라인을 흐르는 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 냉각액 라인은, 상기 순환액 냉각기를 통과한 상기 냉각액을, 상기 집합 라인으로 유도하는 연락 라인을 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 냉각액 라인은, 상기 순환액 냉각기를 통과한 상기 냉각액을, 상기 집합 라인으로 유도하는 연락 라인을 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부의 열원에 의해 가열된 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 외부 공급 라인을 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  10. 반도체 제조 장치에 사용되는 서브팹 에어리어 설치 장치로서,
    상기 반도체 제조 장치의 처리 챔버로부터 처리 가스를 배기하기 위한 진공 펌프와,
    상기 처리 챔버에서 사용된 제1 순환액을 냉각하기 위한 냉각 유닛과,
    상기 처리 챔버에서 사용된 제2 순환액을 가열하기 위한 가열 유닛과,
    냉각원으로부터 공급되는 냉각액이 흐르는 냉각액 라인을 구비하고,
    상기 냉각 유닛은, 냉매가 순환하는 제1 히트 펌프를 포함하고,
    상기 가열 유닛은, 냉매가 순환하는 제2 히트 펌프를 포함하고,
    상기 서브팹 에어리어 설치 장치는, 상기 제1 히트 펌프의 증발기를 통과한 냉매의 일부를 냉각 매체로서 상기 진공 펌프에 공급하는 냉매 공급 라인을 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉각액 라인은,
    상기 냉각액을 상기 냉각 유닛에 공급하는 상류측 라인과,
    상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 하류측 라인을 갖고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가열 유닛을 통과한 상기 냉각액과, 상기 제1 히트 펌프의 응축기로부터 증발기로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 가열 유닛을 통과한 상기 냉각액과, 상기 제1 히트 펌프의 응축기로부터 증발기로 흐르는 냉매 사이에서 열교환을 행하는 과냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 순환액과, 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 순환액과, 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제2 순환액과, 상기 냉각 유닛을 통과한 상기 냉각액 사이에서 열교환을 행하는 순환액 냉각기를 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 냉각액 라인은, 상기 순환액 냉각기를 통과한 상기 냉각액을, 상기 하류측 라인으로 유도하는 연락 라인을 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 냉각액 라인은, 상기 순환액 냉각기를 통과한 상기 냉각액을, 상기 하류측 라인으로 유도하는 연락 라인을 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    외부의 열원에 의해 가열된 냉각액을 상기 가열 유닛에 공급하는 외부 공급 라인을 더 구비하고 있는, 서브팹 에어리어 설치 장치.
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