輔助區設置裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供能夠減少在制造半導體時使用的電能消耗的輔助區設置裝置。輔助區設置裝置具備：真空泵(6)，其用于從半導體制造裝置的處理腔室(2)對處理氣體進行排氣；冷卻單元(7)，其用于冷卻在處理腔室(2)中使用后的第1循環液；加熱單元(8)，其用于加熱在處理腔室(2)中使用后的第2循環液；除害裝置(10)，其用于對從真空泵(6)排出的處理氣體進行除害；以及冷卻液管線(12)，其供從冷卻源(15)供給的冷卻液流動。冷卻液管線(12)具有將通過除害裝置(10)、真空泵(6)及冷卻單元(7)后的冷卻液向加熱單元(8)供給的第1下游側管線(26)、第2下游側管線(27)及第3下游側管線(28)。線(27)及第3下游側管線(28)。線(27)及第3下游側管線(28)。

【技術實現步驟摘要】
輔助區設置裝置


[0001]本專利技術涉及蝕刻裝置等半導體制造裝置所使用的輔助區(subfab area)設置裝置，尤其是涉及用于冷卻和加熱半導體制造裝置所使用的循環液的輔助區設置裝置。

技術介紹

[0002]在作為半導體制造工序之一的干法蝕刻工序中，使用配置于無塵室的蝕刻裝置。在蝕刻裝置的地板下的輔助區配置有如下各部等：除害裝置，其用于對蝕刻所使用的處理氣體進行除害；真空泵，其用于從蝕刻室對處理氣體進行排氣；冷卻單元，其用于冷卻在蝕刻室中流動的循環液；加熱單元，其用于加熱在蝕刻室中流動的循環液。加熱單元的加熱方式是利用壓縮式制冷機的熱氣加熱循環液的方式、利用電加熱器進行加熱的方式、或者利用熱氣和加熱器這兩者進行加熱的方式等。另外，除害裝置、真空泵、冷卻單元、加熱單元分別需要利用冷卻水進行冷卻(不過，電加熱器式的加熱單元無需冷卻水)。
[0003]在專利文獻1中公開有利用來自半導體制造裝置的立式熱處理裝置(半導體晶片熱處理裝置)的80℃的溫冷卻水作為蝕刻裝置的加熱源的余熱利用系統。
[0004]在專利文獻2中公開有利用熱泵對來自除害裝置的余熱進行吸熱并用作對半導體制造設備中的水處理設備的原水進行凈化的樹脂塔、反滲透膜裝置的加熱源的余熱回收再利用系統。
[0005]在專利文獻3中公開有使除害部與真空泵一體化、并使冷卻水共有化的方式。
[0006]在專利文獻4中公開有利用余熱輸送路徑將多臺余熱產生設備和余熱利用設備連接的余熱利用系統。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1：國際公開第2002/067301號
[0010]專利文獻2：日本特開2019
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174050號公報
[0011]專利文獻3：日本特開2014
?
231822號公報
[0012]專利文獻4：日本特開2006
?
313048號公報
[0013]隨著蝕刻裝置的臺數的增加，這些輔助區內的設備也增加。這些設備不在設備之間進行熱交換地單獨運轉，從輔助區的設備整體來看未被最優化，因此，電能消耗量與設備的數量增加相應地增加。

技術實現思路

[0014]因此，本專利技術提供一種能夠有效利用在半導體制造裝置中產生的余熱、并降低在制造半導體時使用的電能消耗的輔助區設置裝置。
[0015]在一形態中，提供一種輔助區設置裝置，其是半導體制造裝置所使用的輔助區設置裝置，具備：真空泵，其用于從上述半導體制造裝置的處理腔室對處理氣體進行排氣；冷卻單元，其用于冷卻在上述處理腔室中使用后的第1循環液；加熱單元，其用于加熱在上述
處理腔室中使用后的第2循環液；除害裝置，其用于對從上述真空泵排出的上述處理氣體進行除害；以及冷卻液管線，其供從冷卻源供給的冷卻液流動，上述冷卻單元包括使制冷劑循環的第1熱泵，上述加熱單元包括使制冷劑循環的第2熱泵，上述冷卻液管線具有：將上述冷卻液向上述除害裝置、上述真空泵及上述冷卻單元分別供給的第1上游側管線、第2上游側管線及第3上游側管線；將通過上述除害裝置、上述真空泵及上述冷卻單元后的上述冷卻液向上述加熱單元供給的第1下游側管線、第2下游側管線及第3下游側管線；以及使通過上述加熱單元后的上述冷卻液返回上述冷卻源的冷卻液返回管線。
[0016]根據本專利技術，能夠將在通過除害裝置、真空泵以及冷卻單元時被加熱后的冷卻液在加熱單元處用作熱源。因而，能夠無需電式加熱器等電氣設備或削減電氣設備的容量。而且，在通過加熱單元時被冷卻后的冷卻液返回冷卻源，因此，能夠減少冷卻源(例如，設置于半導體制造裝置的工廠的冷機)再次對冷卻液進行冷卻所需要的電力。作為結果，能夠使在制造半導體時使用的電能消耗減少。
[0017]在一形態中，上述第1下游側管線、上述第2下游側管線以及上述第3下游側管線合流而構成向上述加熱單元延伸的合流管線，上述冷卻液管線還包括從上述合流管線分支并與上述冷卻液返回管線連接的旁通管線。
[0018]在一形態中，上述輔助區設置裝置還具備：第1流量控制閥、第2流量控制閥及第3流量控制閥，其分別設于上述第1上游側管線或上述第1下游側管線、上述第2上游側管線或上述第2下游側管線、及上述第3上游側管線或上述第3下游側管線；第1溫度測定器、第2溫度測定器及第3溫度測定器，其用于測定在上述第1下游側管線、上述第2下游側管線及上述第3下游側管線中流動的上述冷卻液的溫度；加熱單元流量控制閥，其設于上述合流管線、上述冷卻液返回管線或上述旁通管線；加熱單元流量測定器，其用于測定在上述加熱單元內流動的上述冷卻液的流量，設置于上述合流管線或上述冷卻液返回管線；以及閥控制部，其控制上述第1流量控制閥、上述第2流量控制閥及上述第3流量控制閥的動作，以使在上述第1下游側管線、上述第2下游側管線及上述第3下游側管線中流動的上述冷卻液的溫度恒定，并且控制上述加熱單元流量控制閥的動作，以使在上述加熱單元中流動的上述冷卻液的流量恒定。
[0019]根據本專利技術，在加熱單元中流動的冷卻液的溫度和流量保持恒定，因此，加熱單元能夠穩定地加熱第2循環液。
[0020]在一形態中，上述輔助區設置裝置還具備：返回溫度測定器，其用于測定在上述冷卻液返回管線中流動的上述冷卻液的溫度；和熱泵控制部，其控制上述加熱單元的上述第2熱泵的動作，以使在上述冷卻液返回管線中流動的上述冷卻液的溫度維持在設定值以上。
[0021]根據本專利技術，能夠防止向冷卻源返回的冷卻液的溫度過于降低。
[0022]在一形態中，上述輔助區設置裝置還具備與上述第1下游側管線、上述第2下游側管線以及上述第3下游側管線連接的緩沖罐。
[0023]根據本專利技術，在通過除害裝置、真空泵以及冷卻單元時被加熱后的冷卻液在向加熱單元供給之前暫且貯存于緩沖罐內。緩沖罐能夠使加熱后的冷卻液的溫度變動減少，并且使向加熱單元供給的冷卻液的流量穩定。
[0024]在一形態中，上述第1下游側管線、上述第2下游側管線以及上述第3下游側管線合流而構成向上述加熱單元延伸的合流管線，上述冷卻液管線還具備從上述合流管線分支出
的再加熱管線，上述再加熱管線從上述合流管線延伸到上述第1上游側管線。
[0025]根據本專利技術，在緩沖罐內的冷卻液作為用于對在加熱單元中流動的第2循環液進行加熱的驅動熱源而并非足夠高溫的情況下，能夠使冷卻液返回除害裝置而再次對其進行加熱。
[0026]在一形態中，上述冷卻液管線還包括從上述合流管線分支并與上述冷卻液返回管線連接的旁通管線，上述輔助區設置裝置還具備：罐內溫度測定器，其測定上述緩沖罐內的上述冷卻液的溫度；再加熱用流量控制閥，其安裝于上述再加熱管線；加熱單元流量控制閥，其設于上述旁通管線、上述合流管線或上述冷卻液返回管線；以及閥控制部，其在上述緩沖罐內的上述冷卻液的溫度成為設定值以下的情況下，以使在上述再加熱管線中流動的上述冷卻液的流量成為規定的值的方式控制上述再加熱用流量控制閥和上述加熱單元流量控制閥的動作本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種輔助區設置裝置，其是半導體制造裝置所使用的輔助區設置裝置，其特征在于，具備：真空泵，其用于從所述半導體制造裝置的處理腔室對處理氣體進行排氣；冷卻單元，其用于冷卻在所述處理腔室中使用后的第1循環液；加熱單元，其用于加熱在所述處理腔室中使用后的第2循環液；除害裝置，其用于對從所述真空泵排出的所述處理氣體進行除害；以及冷卻液管線，其供從冷卻源供給的冷卻液流動，所述冷卻單元包括使制冷劑循環的第1熱泵，所述加熱單元包括使制冷劑循環的第2熱泵，所述冷卻液管線具有：將所述冷卻液向所述除害裝置、所述真空泵及所述冷卻單元分別供給的第1上游側管線、第2上游側管線及第3上游側管線；將通過所述除害裝置、所述真空泵及所述冷卻單元后的所述冷卻液向所述加熱單元供給的第1下游側管線、第2下游側管線及第3下游側管線；以及使通過所述加熱單元后的所述冷卻液返回所述冷卻源的冷卻液返回管線。2.根據權利要求1所述的輔助區設置裝置，其特征在于，所述第1下游側管線、所述第2下游側管線以及所述第3下游側管線合流而構成向所述加熱單元延伸的合流管線，所述冷卻液管線還包括從所述合流管線分支并與所述冷卻液返回管線連接的旁通管線。3.根據權利要求2所述的輔助區設置裝置，其特征在于，還具備：第1流量控制閥、第2流量控制閥及第3流量控制閥，其分別設于所述第1上游側管線或所述第1下游側管線、所述第2上游側管線或所述第2下游側管線、及所述第3上游側管線或所述第3下游側管線；第1溫度測定器、第2溫度測定器及第3溫度測定器，其用于測定在所述第1下游側管線、所述第2下游側管線及所述第3下游側管線中流動的所述冷卻液的溫度；加熱單元流量控制閥，其設于所述合流管線、所述冷卻液返回管線或所述旁通管線；加熱單元流量測定器，其用于測定在所述加熱單元內流動的所述冷卻液的流量，設置于所述合流管線或所述冷卻液返回管線；以及閥控制部，其控制所述第1流量控制閥、所述第2流量控制閥以及所述第3流量控制閥的動作，以使在所述第1下游側管線、所述第2下游側管線以及所述第3下游側管線中流動的所述冷卻液的溫度恒定，并且控制所述加熱單元流量控制閥的動作，以使在所述加熱單元中流動的所述冷卻液的流量恒定。4.根據權利要求1所述的輔助區設置裝置，其特征在于，還具備：返回溫度測定器，其用于測定在所述冷卻液返回管線中流動的所述冷卻液的溫度；和熱泵控制部，其控制所述加熱單元的所述第2熱泵的動作，以使在所述冷卻液返回管線中流動的所述冷卻液的溫度維持在設定值以上。
5.根據權利要求1所述的輔助區設置裝置，其特征在于，還具備與所述第1下游側管線、所述第2下游側管線以及所述第3下游側管線連接的緩沖罐。6.根據權利要求5所述的輔助區設置裝置，其特征在于，所述第1下游側管線、所述第2下游側管線以及所述第3下游側管線合流而構成向所述加熱單元延伸的合流管線，所述冷卻液管線還具備從所述合流管線分支出的再加熱管線，所述再加熱管線從所述合流管線延伸到所述第1上游側管線。7.根據權利要求6所述的輔助區設置裝置，其特征在于，所述冷卻液管線還包括從所述合流管線分支并與所述冷卻液返回管線連接的旁通管線，所述輔助區設置裝置還具備：罐內溫度測定器，其測定所述緩沖罐內的所述冷卻液的溫度；再加熱用流量控制閥，其安裝于所述再加熱管線；加熱單元流量控制閥，其設于所述旁通管線、所述合流管線或所述冷卻液返回管線；以及閥控制部，其在所述緩沖罐內的所述冷卻液的溫度成為設定值以下的情況下，以使在所述再加熱管線中流動的所述冷卻液的流量成為規定的值的方式控制所述再加熱用流量控制閥和所述加熱單元流量控制閥的動作。8.根據權利要求1所述的輔助區設置裝置，其特征在于，所述冷卻液管線還具備從所述第2下游側管線分支出的第2再加熱管線和從所述第3下游側管線分支出的第3再加熱管線，所述第2再加熱管線和所述第3再加熱管線經由加壓泵與所述第1上游側管線連接。9.根據權利要求8所述的輔助區設置裝置，其特征在于，還具備：第2下游側流量控制閥，其在所述第2下游側管線與所述第2再加熱管線的分支點的下游側的位置處設于所述第2下游側管線；第3下游側流量控制閥，其在所述第3下游側管線與所述第3再加熱管線的分支點的下游側的位置處設于所述第3下游側管線；第2溫度測定器和第3溫度測定器，其用于測定在所述第2下游側管線和所述第3下游側管線中流動的所述冷卻液的溫度；第2再加熱用流量控制閥和第3再加熱用流量控制閥，其分別設于所述第2再加熱管線和所述第3再加熱管線；以及閥控制部，所述閥控制部構成為，當在所述第2下游側管線中流動的所述冷卻液的溫度比閾值低時，減小所述第2下游側流量控制閥的開度，并且增大所述第2再加熱用流量控制閥的開度，當在所述第3下游側管線中流動的所述冷卻液的溫度比閾值低時，減小所述第3下游側流量控制閥的開度，并且增大所述第3再加熱用流量控制閥的開度。
10.根據權利要求9所述的輔助區設置裝置，其特征在于，還具備：第1下游側流量控制閥，其設于所述第1下游側管線；和加熱單元流量測定器，其用于測定在所述加熱單元中流動的所述冷卻液的流量，所述閥控制部還構成為，控制所述第1下游側流量控制閥的動作，以使在所述加熱單元中流動的所述冷卻液的流量恒定。11.根據權利要求1所述的輔助區設置裝置，其特征在于，所述冷卻液管線還具備從所述第2下游側管線分支出的第2返回管線和從所述第3下游側管線分支出的第3返回管線，所述第2返回管線和所述第3返回管線與所述冷卻液返回管線連接。12.根據權利要求11所述的輔助區設置裝置，其特征在于，還具備...

【專利技術屬性】
技術研發人員：小博基司，福住幸大，坂內伸隆，宮田啟雅，花房直也，田岡健，宮崎一知，
申請(專利權)人：荏原冷熱系統株式會社，
類型：發明
國別省市：