(57)【要約】【課題】本発明は大気圧の変動によって処理室の圧力が大幅に変化することを防止する排気装置を提供する。【解決手段】本発明によると、排気装置２０には、主排気ライン１００及び補助排気ライン２００と、補助排気ラインから主排気ラインに流体が流入される出口の開放率を調節するフラップ３２０が設置される。流体は主排気ライン及び補助排気ラインを通じて排気され、フラップは無動力によって大気圧の変動により補助排気ラインの開放率を調節する。【選択図】図４
2008166817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体プロセスを行う処理室の圧力調節に使用される、排気装置に於いて、
前記処理室に連結されると共に、側壁に少なくとも一つの第１開口及び第２開口が構成される主排気ダクトと、
前記主排気ダクトを通じて流れる流体の一部が、前記第１開口を通じて前記主排気ダクトから分岐されて流れた後、前記第２開口を通じて前記主排気ダクトに流入できる様に、両端が前記第１開口及び前記第２開口に連結されて設置された少なくとも一つの補助排気ダクトと、
前記第２開口の開放率を調節する調節部材と、を含むことを特徴とする排気装置。
【請求項２】
前記調節部材は、
前記主排気ダクトを流れる流体との衝突量によって、前記第２開口の開放率を変化させることができる様に、前記主排気ダクトの方に突出するフラップを含むことを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記フラップは、前記主排気ダクトを流れる流体との衝突量が増加するほど前記第２開口の開放率が減少することを特徴とする請求項２に記載の排気装置。
【請求項４】
前記フラップは、一端が、前記第２開口の両端の中で前記第１開口に近い末端に隣接する様に設置され、他端が自由端である第１プレートを有することを特徴とする請求項２または３に記載の排気装置。
【請求項５】
前記フラップは、
第１プレートと、
前記第１プレートから折れ曲がって延長される第２プレートと、を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の排気装置。
【請求項６】
前記調節部材は、前記第１プレートと前記第２プレートとが交わる交差軸を前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに結合させるヒンジをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の排気装置。
【請求項７】
前記調節部材は、
前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに設置される軸受と、
前記軸受に回転可能に挿入され、前記第１プレート及び前記第２プレートに接続する回転軸と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の排気装置。
【請求項８】
前記調節部材は、
前記第１プレートと前記第２プレートとが交わる交差軸を、前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに固定させる、ゴム材質の連結部材をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の排気装置。
【請求項９】
前記排気装置は、前記主排気ダクトの開放率を調節するダンパをさらに有し、
前記ダンパは、前記第１開口と前記第２開口との間に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の排気装置。
【請求項１０】
前記主排気ダクトは、該主排気ダクトの長手方向に対して垂直な断面が、四角形状であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の排気装置。
【請求項１１】
前記主排気ダクトは、互いに対向する側壁を有し、前記補助排気ダクトは、前記主排気ダクトの互いに対向する側壁に各々接続することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の排気装置。
【請求項１２】
前記補助排気ダクトは、一面が開放された六面体形状を有し、前記一面が前記第１開口及び前記第２開口に連通する様に、前記主排気ダクトの側壁に固定されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の排気装置。
【請求項１３】
前記調節部材は、
前記第２開口の開放率を変化させるフラップと、
前記フラップを駆動させる駆動装置と、
前記補助排気ダクトまたは前記主排気ダクトを流れる流量を測定する流量測定部材と、
前記流量測定部材によって測定されたデータを受信して前記駆動装置を制御する制御装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
【請求項１４】
クリーンルームと、
前記クリーンルームの中に配置されると共に半導体プロセスを行う複数の処理室と、
前記処理室の圧力を調節する排気装置と、を含み、
前記排気装置は、
大気圧の変動に応じて排気圧を調節する圧力調節部材が設置された統合ダクトと、
前記統合ダクトから分岐されると共に前記処理室に結合される個別ダクトを含み、
前記統合ダクトは、
側壁に少なくとも一つの第１開口及び第２開口を有する主排気ダクトと、
前記主排気ダクトを通じて流れる流体の一部が、前記第１開口を通じて前記主排気ダクトから分岐されて流れた後、前記第２開口を通じて前記主排気ダクトに流入できる様に、両端が前記第１開口及び前記第２開口に連結されて設置された少なくとも一つの補助排気ダクトと、
前記第２開口の開放率を調節する調節部材を含むことを特徴とする半導体製造設備。
【請求項１５】
前記統合ダクトは、
前記圧力調節部材が設置された第１ダクトと、
前記第１ダクトから分岐されると共に前記個別ダクトが連結され、前記主排気ダクトと、前記補助排気ダクトと、前記調節部材と、を有する第２ダクトを含むことを特徴とする請求項１４に記載の半導体製造設備。
【請求項１６】
前記排気装置は、前記主排気ダクトの開放率を調節するダンパをさらに有し、
前記ダンパは前記第１開口と前記第２開口との間に位置することを特徴とする請求項１４または１５に記載の半導体製造設備。
【請求項１７】
前記調節部材は、
前記主排気ダクトを流れる流体との衝突量によって、前記第２開口の開放率を変化させることができる様に、前記主排気ダクトの方に突出するフラップを含むことを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の半導体製造設備。
【請求項１８】
前記フラップは、一端が、前記第２開口の両端の中で前記第１開口に近い末端に隣接した位置に設置され、他端が自由端である第１プレートを有することを特徴とする請求項１７に記載の半導体製造設備。
【請求項１９】
前記フラップは、
第１プレートと、
前記第１プレートから折れ曲がって延長される第２プレートと、を有し、
前記フラップは、前記第１プレートと前記第２プレートとが交わる交差軸で前記排気装置に連結されることを特徴とする請求項１７または１８に記載の半導体製造設備。
【請求項２０】
前記補助排気ダクトは、前記第２ダクトが前記第１ダクトから分岐される地点と、
前記個別ダクトが前記第２ダクトから最初に分岐される地点との間で、前記主排気ダクトに連結されることを特徴とする請求項１５に記載の半導体製造設備。
【請求項２１】
外部圧力の変動に応じて、半導体プロセスを行う処理室内から流れる流体を、当該流体が流れる主排気ダクトと、前記主排気ダクトから分岐させた後に、再度、前記主排気ダクトに合流させる補助排気ダクトと、を通じて同時に排気し、前記外部圧力の変動幅に対する前記処理室の圧力変動幅を減らす様に、前記補助排気ダクトの開放率を変化させることを特徴とする排気方法。
【請求項２２】
前記補助排気ダクトの開放率の調節は、前記補助排気ダクトを流れる流体が、前記主排気ダクトに流入する開口と、前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに設置されたフラップとの間の角度を変化させることによって行われることを特徴とする請求項２１に記載の排気方法。
【請求項２３】
前記フラップの回転は、前記主排気ダクトを流れて、前記フラップに衝突する流体の量が変化することによって行われることを特徴とする請求項２２に記載の排気方法。
【請求項２４】
前記フラップは、第１プレートと、前記第１プレートから折れ曲がって延長される第２プレートとを有し、
前記第２プレートは、前記流体と衝突し、
前記第１プレートは、前記補助排気ダクトを流れる流体の量を調節する様に、前記開口と前記第２プレートとの間に位置することを特徴とする請求項２２または２３に記載の排気方法。
【請求項２５】
前記外部圧力が上昇すると、前記補助排気ダクトの開放率は増加し、前記外部圧力が低下すると、前記補助排気ダクトの開放率は減少することを特徴とする請求項２１〜２４のいずれか１項に記載の排気方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造設備に係り、さらに詳しくは、処理室の圧力調節のために処理室から流体を排気する排気装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体製造設備は、クリーンルームの中に設置される複数の処理室と前記処理室内の圧力を調節する排気装置を具備する。各々の処理室には、処理室内の流体を排気する個別ダクトが連結され、これらの個別ダクト等は、統合ダクトに連結される。統合ダクトにはファンが設置された一つの第１ダクトと、第１ダクトから分岐されると共に複数の個別ダクトが連結される第２ダクト等から成る。一般に、ファンは、大気圧に応じて排気量を調節する様に制御され、処理室内の圧力は、ファンの駆動によって影響を受ける。
【０００３】
工程が進行するとき、処理室内の圧力は定圧を維持するのが好ましく、圧力変動がある場合も小幅に制御するのが好ましい。しかし、上述した一般の排気装置の場合、大気圧が大幅に変動するとき、処理室内の圧力も大幅に変化して工程の不良が発生する。図１は拡散工程のとき、大気圧の圧力変動によってウエハ上に形成される酸化膜の厚さの変化を示す。図１から分かる様に、大気圧の変動は、処理室でウエハ上に形成される酸化膜の厚さの変化に直接影響を及ぼし、ウエハ等の酸化膜の厚さの均一度を低下させる。
【０００４】
また、クリーンルームの中に処理室を増設または移設する場合、処理室から統合ダクトを通じて排気される総排気量の変化が発生し、この場合、各々の第２ダクトに設置されたダンパの開放率を手動で再調整しなければならない。上述した再調整の作業は時間及び手間が掛かる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、処理室の圧力を効率的に調節する排気装置及びその方法、並びに前記排気装置を有する半導体製造設備を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は外部環境の影響によって処理室の圧力が大幅に変動することを防止する排気装置及び方法、並びに前記排気装置を有する半導体製造設備を提供することを他の目的とする。
【０００７】
本発明の目的はこれに制限されなく、また他の目的等は本発明の明細書に記載された内容から明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は処理室の圧力調節に使用される排気装置を提供する。本発明の排気装置は、前記処理室に連結されると共に、側壁に少なくとも一つの第１開口及び第２開口が構成された主排気ダクトと、前記主排気ダクトを通じて流れる流体の一部が、前記第１開口を通じて前記主排気ダクトから分岐されて流れた後、前記第２開口を通じて前記主排気ダクトに流入できる様に、両端が前記第１開口及び前記第２開口に連結されて構成された少なくとも一つの補助排気ダクトと、を有する。前記排気装置は、前記第２開口の開放率を調節する調節部材を有する。
【０００９】
一実施形態によると、前記調節部材は、前記主排気ダクトを流れる流体との衝突量によって、前記第２開口の開放率を調節する様に構成されるフラップを含む。前記フラップは、前記主排気ダクトを通じて流れる流体との衝突量が増加するほど、前記第２開口の開放率が減少する。
【００１０】
一実施形態によると、前記フラップは、一端が前記第２開口の両端の中で前記第１開口に近い末端に隣接する様に固定され、他端が自由端として構成される第１プレートを具備する。
【００１１】
他の実施形態によると、前記フラップは、第１プレート及び前記第１プレートから折れ曲がって延長される第２プレートを具備する。前記調節部材には、前記第１プレートと前記第２プレートとが交わる交差軸を前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに結合させるヒンジを有する。
【００１２】
また、他の変形例では、前記調節部材は、前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに固定して設置される軸受と、前記軸受に挿入され、前記第１プレート及び前記第２プレートに接続する回転軸を有する。
【００１３】
また、他の変形例では、前記調節部材は、前記第１プレートと前記第２プレートが交わる交差軸を前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに固定するゴム材質の連結部材を有する。
【００１４】
前記排気装置は、前記主排気ダクトの開放率を調節するダンパをさらに具備し、前記ダンパは、前記第１開口と前記第２開口との間に位置する。
【００１５】
前記主排気ダクトは、その長手方向に対して垂直な断面が四角形状を有する。また、前記主排気ダクトは、互いに対向する側壁を有し、前記補助排気ダクトは、前記主排気ダクトの前記互いに対向する側壁の各々に構成される。また、前記補助排気ダクトは、一面が開放された六面体形状を有し、前記一面が前記第１開口及び前記第２開口に連通する様に前記主排気ダクトの側壁に固定される。
【００１６】
他の実施形態によると、前記調節部材は、回転によって前記第２開口の開放率を調節する様に構成されるフラップと、前記フラップを回転させる駆動装置と、前記補助排気ダクトまたは前記主排気ダクトを流れる流量を測定する流量測定部材と、前記流量測定部材によって測定されたデータを受信して前記駆動装置を制御する制御装置を含む。
【００１７】
また、本発明は半導体を製造する設備を提供する。本発明によると、半導体製造設備は、クリーンルームと、前記クリーンルームの中に配置されると共に半導体プロセスを行う複数の処理室と、前記処理室の圧力を調節する排気装置を具備する。前記排気装置は、大気圧の変動に応じて排気圧を調節する圧力調節部材が設置された統合ダクトと、前記統合ダクトから分岐されると共に前記処理室に結合される個別ダクトを含む。
【００１８】
また、前記統合ダクトは、前記圧力調節部材が設置された第１ダクトと、前記第１ダクトから分岐されると共に前記個別ダクトが連結され、前記主排気ダクトと、前記補助排気ダクトと、前記調節部材とを有する第２ダクトを含む。
【００１９】
また、本発明は処理室から流体を排気する方法を提供する。本発明によると、外部圧力の変動に応じて、処理室から流れる流体を、当該流体が流れる主排気ダクトと、前記主排気ダクトから分岐させた後に、再度、前記主排気ダクトに合流させる補助排気ダクトと、を通じて同時に排気し、前記外部圧力の変動幅に対する前記処理室の圧力変動幅を減らす様に、前記外部圧力の変動によって前記補助排気ダクトの開放率を調節する。
【００２０】
前記補助排気ダクトの開放率の調節は、前記補助排気ダクトを流れる流体が、前記主排気ダクトに流入する開口と、前記主排気ダクトまたは前記補助排気ダクトに固定して設置されたフラップとの間の角度を変化させることによって行われる。
【００２１】
前記フラップの回転は、前記主排気ダクトを流れて前記フラップに衝突する流体の量が変化することによって行われる。
【００２２】
一実施形態によると、前記外部圧力が上昇すると、前記補助排気ダクトの開放率は増加する。他の実施形態によると、前記外部圧力が低下すると、前記補助排気ダクトの開放率は減少する。
【００２３】
他の実施形態によると、前記フラップの回転は、駆動装置によって行われ、前記補助排気ダクトまたは前記主排気ダクトの流量を測定して、前記測定値によって前記フラップの回転角が調節される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は、大気圧の変動により、処理室の圧力が大幅に変化することを抑制する。
【００２５】
また、本発明は、排気量の調節が、排気装置を流れる流体により行われるので、構造が簡単で、エネルギーが節約できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態を、添付された図２乃至図１７を参照して詳しく説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形でき、本発明の範囲は実施形態等によって限定されるものではない。本実施形態等は、当業者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面の構成要素の形状は、より明確に説明するために、誇張されている。
【００２７】
本実施形態で、半導体製造設備１を構成する排気装置２０の一構造を例として説明する。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されなく、外部環境の変化によって排気量が調節される排気装置２０を有する多様な技術分野に適用できる。
【００２８】
図２は本発明の半導体製造設備１の一例を概略的に示す平面図である。図２を参照すれば、半導体製造設備１はクリーンルーム（ｃｌｅａｎ  ｒｏｏｍ）１０、排気装置２０、複数の処理室（ｐｒｏｃｅｓｓ  ｃｈａｍｂｅｒｓ）３０を有する。クリーンルーム１０は外部環境に比べて高い清浄度を維持する空間を提供する。クリーンルーム１０には複数の多様なフィルタ（図示せず）が設置されてクリーンルーム１０に流入される空気の汚染物質等を除去する。
【００２９】
クリーンルーム１０の中には、複数の処理室３０が構成される。各処理室３０では、半導体ウエハまたは平板表示パネル等の基板に対して、所定の工程が行われる。処理室３０では、蒸着工程、フォト工程、エッチング工程、研磨工程、および検査工程等が、行われる。処理室３０は、複数個ずつのグループからなる。
【００３０】
同じグループに属する処理室３０では、同じ工程が行われ、異なるグループに属する処理室３０では、他の工程が行われる。
【００３１】
各々の処理室３０は、工程が進行するとき、予め設定された範囲の工程圧力を維持する。排気装置２０は、処理室３０の内部を工程圧力に維持し、処理室３０の中の残留物を処理室３０の外部に排出する。排気装置２０は、統合ダクト（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｄｕｃｔ）２２と、個別ダクト（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｄｕｃｔ）２４とを有する。個別ダクト２４は、各々の処理室３０に直接連結される。統合ダクト２２は、第１ダクト２２ａと、複数の第２ダクト２２ｂとを有する。複数の第２ダクト２２ｂは、第１ダクト２２ａから分岐される様に構成され、個別ダクト２４は、一つまたは複数個が、各々の第２ダクト２２ｂから分岐される様に構成される。従って複数の個別ダクト２４を通じて排気される流体等は、それに連結される各々の第２ダクト２２ｂに集められて排気され、第２ダクト２２ｂを通じて排気される流体等は第１ダクト２２ａに集められて外部に排気される。第２ダクト２２ｂから分岐される個別ダクト２４に連結される各処理室３０は、同じ工程を行う処理室３０にしても良い。
【００３２】
統合ダクト２２は、その長手方向に対して垂直に切断したとき、断面が四角の形状を有し、個別ダクト２４はその長手方向に対して垂直に切断したとき、断面が円の形状を有する。複数の個別ダクト２４から排気される流体等を集めて排気できる様に、第２ダクト２２ｂの断面積は、各々の個別ダクト２４の断面積に比べて十分に広く形成され、複数の第２ダクト２２ｂから排気される流体等を集めて排気できる様に、第１ダクト２２ａの断面積は、各々の第２ダクト２２ｂの断面積に比べて十分に広く形成される。
【００３３】
第２ダクト２２ｂの各々にはその内部の開放率を調節するダンパ１２２が設置される。一実施形態によると、ダンパ１２２は、各々の第２ダクト２２ｂの中に互いに一直線上にある二つのベーン（ｖａｎｅｓ）１２２ａ、１２２ｂを有する。各々のベーン１２２ａ、１２２ｂは四角い板の形状を有し、その軸を基準として回転できる様に装着される。前記軸はベルト１２８及びプーリ１２４によって駆動される。ベーン等１２２ａ、１２２ｂが互いに一直線に並ぶと、第２ダクト２２ｂの開放率が、一番低くなる。各々のベーン等１２２ａ、１２２ｂが回転することによって第２ダクト２２ｂの開放率は段々増加し、ベーン１２２ａ、１２２ｂが平行になると、第２ダクト２２ｂの開放率は最大になる。ベーン１２２ａ、１２２ｂの回転は、技術者が手動で調節し、工程が進行するとき、ダンパ１２２による第２ダクト２２ｂの開放率は固定される。しかし、ベーン１２２ａ、１２２ｂの回転は自動に調整でき、工程が進行するとき、ダンパ１２２による第２ダクト２２ｂの開放率が調節できる様にしても良い。
【００３４】
第１ダクト２２ａにはファン２６、または調節部材３００が設置される。ファン２６は、個別ダクト２４の圧力と大気圧の差圧が設定範囲の内で維持される様に、第１ダクト２２ａを通じて排気される流体の量を調節する。従って、大気圧が高くなると統合ダクト２２を通じて排気される流体の量が減少し、大気圧が低くなると統合ダクト２２を通じて排気される流体の量が増加する。大気圧の変動によって処理室３０の圧力が変化し、処理室３０で行われる工程の種類によって、大気圧の変動により処理室３０の圧力が設定圧力から外れる可能性がある。この場合、処理室３０の圧力が設定圧力を維持する様に、個別ダクト２４の開放率を調節する流量調節バルブ（図示せず）が設置される。
【００３５】
大気圧の変動に対する処理室３０の圧力調節が遅くなって、処理室３０の圧力が設定範囲から外れると、工程不良が発生する。また、処理室３０の圧力が設定範囲にあったとしても、工程が進行するとき、処理室３０の圧力が大幅に変化すると、工程の効率が低下する。本実施形態による排気装置２０は、大気圧の変動が処理室３０の圧力変化に影響を及ぼすことを減らす様に構成される。また、本実施形態による排気装置２０は、処理室３０の圧力が大気圧の変化から速く対応して処理室３０の圧力が設定範囲から外れることを防止する様に構成される。
【００３６】
図３乃至図５は第２ダクト２２ｂの一例を示す。図３は第２ダクト２２ｂの斜視図であり、図４は図３の分解斜視図であり、図５は図３の横断面図である。図３乃至図５を参照すれば、第２ダクト２２ｂは、主排気ダクト（ｍａｉｎ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｄｕｃｔ）１００、補助排気ダクト（ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｄｕｃｔ）２００、調節部材（ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）３００を有する。主排気ダクト１００は第１ダクト２２ａから分岐される。補助排気ダクト２００は、両端が主排気ダクト１００に通じる様に、主排気ダクト１００に連結される。補助排気ダクト２００の一端は、主排気ダクト１００に沿って排気される流体の一部を流入する様に主排気ダクト１００に連結され、補助排気ダクト２００の他端は、補助排気ダクト２００を流れる流体がまた主排気ダクト１００へ流れる様に主排気ダクト１００に連結される。即ち、補助排気ダクト２００は、主排気ダクト１００に対してバイパスラインとして機能し、主排気ダクト１００を流れる流体の一部が補助排気ダクト２００を通じて流れた後、また主排気ダクト１００の方に流れる。
【００３７】
上述した様に、主排気ダクト１００は、長手方向に対して垂直な断面が四角形状であり、流体が流れる通路の面積は、長手方向に沿って同じである。
【００３８】
図４を参照すれば、補助排気ダクト２００は、一側面が開放された六面体形状を有する。開放された一側面が主排気ダクト１００の一側面に対向する様に、補助排気ダクト２００は、主排気ダクト１００に結合される。主排気ダクト１００には、第１開口１４２と第２開口１４４とが形成され、補助排気ダクト２００は、開放された一側面の両末端が各々第１開口１４２及び第２開口１４４に対向する様に構成される。第１開口１４２は、主排気ダクト１００を流れる流体が補助排気ダクト２００に流入される入り口として機能し、第２開口１４４は、補助排気ダクト２００を流れる流体が主排気ダクト１００に流出する出口として機能する。補助排気ダクト２００と主排気ダクト１００は、ネジの様な締結手段（図示せず）によって結合され、これらの間の接触面は、流体が漏れない様に封止部材（図示せず）によって封止される。
【００３９】
主排気ダクト１００から補助排気ダクト２００に十分な量の流体が流入できる様に、補助排気ダクト２００の高さと主排気ダクト１００の高さは同一または同様に構成される。また、主排気ダクト１００に構成される第１開口１４２と第２開口１４４との高さは、主排気ダクト１００の内面の高さと同一に形成され、第１開口１４２と第２開口１４４との幅は、互いに同一に形成される。
【００４０】
補助排気ダクト２００は、主排気ダクト１００が第１ダクト２２ａから分岐される地点と個別ダクト２４が第２ダクト２２ｂから最初に分岐される地点との間の位置で、主排気ダクト１００に結合される。また、上述した第２ダクト２２ｂに設置されるダンパ１２２は、第１開口１４２と第２開口１４４との間の位置で主排気ダクト１００に結合される。また、補助排気ダクト２００は、主排気ダクト１００の相互に対向する両側壁に、各々構成される。選択的に、補助排気ダクト２００は、主排気ダクト１００の三つの側壁に各々構成しても良い。
【００４１】
図６は他の形状の補助排気ダクト２００’を有する第２ダクト２２ｂ’の分解斜視図である。図６を参照すれば、補助排気ダクト２００’は、‘Ｃ’または‘コ’字形状を有し、前方と後方が開放された筒形状を有する。前方は第１開口１４２に通じ、後方は第２開口１４４に通じる様に、補助排気ダクト２００’は、主排気ダクト１００に結合される。
【００４２】
第２ダクト２２ｂ’には、第２開口１４４の開放率を調節する調節部材３００が、設置される。前記第２開口１４４の開放率の調節は、第２開口１４４を通じて流れる流体の量を調節することを意味する。これは、第２開口１４４にプレートを形成して、第２開口１４４の面積を直接変化させるだけでなく、プレートと第２開口１４４との間の角度を調節して、プレートが流体の流れを干渉する程度を変化させることも含む。
【００４３】
大気圧の変動の様な外部環境の変化によって、第２ダクト２２ｂ’を通じて排気される流量が変化する場合、その変化の幅を減らす様に、調節部材３００は、補助排気ダクト２００を通じて流れる流量を調節する。例えば、大気圧が高気圧に変化する場合、処理室３０の圧力が増加し、第２ダクト２２ｂ’を通じて流れる流量は減少する。この場合、第２ダクト２２ｂ’を通じて流れる流量の減少幅を減らす様に、調節部材３００は、第２開口１４４の開放率を増加させて補助排気ダクト２００’を通じて多量の流体が流れる様にする。結果的に処理室３０の圧力が小幅増加する。逆に、気圧が低気圧に変化する場合、処理室３０の圧力が減少して、第２ダクト２２ｂ’を通じて流れる流量は増加する。この場合、第２ダクト２２ｂ’を通じて流れる流量の増加幅を減らす様に調節部材３００は、第２開口１４４の開放率を減少させて補助排気ダクト２００’を通じて流れる流体の量を減らす。結果的に、処理室３０の圧力が大幅に減少することを防止する。
【００４４】
一実施形態によると、調節部材３００は、別の駆動力なしに大気圧の変動によって第２開口１４４の開放率を調節することができる様に構成される。また、図４を参照すれば、調節部材３００は、主排気ダクト１００に回転できる様に設置されたフラップ３２０を有する。フラップ３２０は、主排気ダクト１００の方に突出される様に構成される。フラップ３２０は、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとを有する。第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとは、各々四角い板の形状を有する。第１プレート３２０ａは、第２プレート３２０ｂの一側の末端から第２プレート３２０ｂから折れ曲がって延長される。第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとは、相互に直角に配置される。選択的に、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとは、鋭角に形成しても良い。第２プレート３２０ｂは、第２開口１４４と同様な大きさ及び形状で構成される。但し、第２プレート３２０ｂの幅は、第２開口１４４の幅より若干広く構成するのが好ましい。フラップ３２０は、第２開口１４４の両側のうち、第１開口１４２に近い一側から主排気ダクト１００に固定設置される。
【００４５】
第２プレート３２０ｂは、第１プレート３２０ａと第２開口１４４との間に配置される。第１プレート３２０ａは、主に主排気ダクト１００を流れる流体と衝突する用途に使用され、第２プレート３２０ｂは、第１プレート３２０ａと共に回転して第２開口１４４の開放率を調節する用途に使用される。フラップ３２０は、主排気ダクト１００を流れる流体の量が増加すれば、第２開口１４４に向かう方向に回転し、主排気ダクト１００を流れる流体の量が減少すれば、第２開口１４４から遠くなる方向に回転する様に設置される。フラップ３２０の回転は、主排気ダクト１００を流れる流体と第１プレート３２０ａとの衝突及び補助排気ダクト２００を流れる流体と第２プレート３２０ｂとの衝突によって行われる。
【００４６】
上述した例では、フラップ３２０が第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂを具備している。しかし、フラップ３２０は、一つのプレートだけを具備した形態にしても良い。
【００４７】
図７乃至図９は、各々フラップ３２０が主排気ダクト１００に固定設置される他の変形例を示す。図７に図示された様に、主排気ダクト１００の上端と下端に軸受３６４が固定設置され、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとが接続する部分が、回転軸に固定され、回転軸３６２の両端は軸受３６４に挿入される。フラップ３２０が結合された回転軸３６２が、軸受３６４中で回転するので、フラップ３２０の回転が円滑になる。
【００４８】
また、他の変形例では、図８に図示された様に、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとが交わる交差軸にヒンジ３７０が設置され、フラップ３２０は主排気ダクト１００にヒンジ結合される。
【００４９】
また、他の変形例では、図９に図示された様に、フラップ３２０は、ゴム材質の連結部材３８０によって主排気ダクト１００に固定される。この場合、連結部材３８０は、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとが交わる交差軸に結合される。連結部材３８０は、接着剤によってフラップ３２０と主排気ダクト１００とに固定される。
【００５０】
上述した例では、フラップ３２０が主排気ダクト１００に設置されるものを説明した。しかし、フラップ３２０は主排気ダクト１００ではなく、他の所に設置しても良い。また、上述した例では、フラップ３２０の第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとが各々四角形状のものを説明したが、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとの形状は多様に変形できる。また、第１プレート３２０ａと第２プレート３２０ｂとは、大きさ、形状、材質等が
異なっても良い。また、開放率が増加する方向にフラップ３２０に弾性力を掛ける弾性部材（図示せず）を、主排気ダクト１００に結合しても良い。
【００５１】
また、上述した例では、第２ダクト２２ｂに主排気ダクト１００、補助排気ダクト２００、フラップ３２０を具備した構造を説明したが、第１ダクト２２ａに構成しても良い。
【００５２】
フラップ３２０は、多様な材質で構成できる。例えば、フラップ３２０の材質として、酸の腐食に強いポリ塩化ビニル系（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）、または有機物の腐食に強いステンレス鋼が、使用できる。また、フラップ３２０の材質として、高温に強い亜鉛めっき鉄が使用できる。フラップ３２０の材質は、各々の第２ダクト２２ｂに連結される処理室３０から排気される流体に含まれる成分、または、流体の温度によって選択されるのが好ましい。例えば、複数の第２ダクト２２ｂの中で、酸成分を含むガスを主に排気する第２ダクト２２ｂが有するフラップ３２０は、ポリ塩化ビニル系の材質を利用し、有機物成分を含むガスを主に排気する第２ダクト２２ｂが有するフラップ３２０は、ステンレス鋼の材質を利用し、高温のガスを主に排気する第２ダクト２２ｂが有するフラップ３２０は、亜鉛めっき鉄の材質を利用する。
【００５３】
図１０と図１１とは、各々大気圧が低気圧に変化するときと、高気圧に変化するときに於ける、主排気ダクト１００だけにより構成される従来構造の排気装置と、本実施形態の排気装置２０との流量の変化を示す。図１０と図１１とで、矢印の長さは、ダクトを通じて排気される流体の量（速度）を示す。点線は、大気圧が変化する前のダクトを通じて排気される流体の量（速度）を示し、実線は、大気圧が高気圧または低気圧に変化した後、ダクトを通じて排気される流体の量（速度）を示す。
【００５４】
図１０を参考にすれば、従来構造の排気装置は、大気圧が低気圧に変化すると、ファン２６の回転速度は増加するが、ダクト７００の流体が流れる通路の面積は変化がないので、ダクト７００を通じて排気される流体の量が大幅に増加する。これに対して、本実施形態の排気装置２０は、大気圧が低気圧に変化すれば、フラップ３２０が第２開口１４４に近い方向に回転して、第２開口１４４の開放率は減少される。従って、ファン２６の回転速度が増加しても、第２ダクト２２ｂの流体が流れる通路の面積が減少するので、第２ダクト２２ｂを通じて排気される流量の増加幅が、抑制される。
【００５５】
逆に、図１１を参考にすれば、従来構造の排気装置は、大気圧が高気圧に変化すれば、ファン２６の回転速度は減少するが、ダクト７００の流体が流れる通路の面積は変化がないので、ダクト７００を通じて排気される流体の量が減少する。これに対して、本実施形態の排気装置２０は、大気圧が高気圧に変化すれば、フラップ３２０が、第２開口１４４から遠くなる方向に回転して、第２開口１４４の開放率が増加する。従って、ファン２６の回転速度が減少しても、ダクト７００の流体が流れる通路の面積が増加するので、ダクト７００を通じて排気される流量の減少幅が、抑制される。
【００５６】
従って、本実施形態の排気装置２０は、大気圧の変動幅による流量の変動幅が、従来構造の排気装置に比べて小さいので、処理室３０の圧力変動幅が小さく、処理室３０の工程の効率が向上する。
【００５７】
図１２は、従来構造の排気装置の処理室３０の圧力変動幅の変化と、本実施形態の排気装置２０の処理室３０の圧力変動幅の変化とを比較して示す。図１２に図示された様に、本実施形態の排気装置２０の圧力変動幅（ΔＰ）は、概ねに５乃至８ｍｍＨ２Ｏであり、従来構造の排気装置の圧力変動幅（ΔＰ）は、１０乃至１４ｍｍＨ２Ｏであるので、従来に比べて圧力変動幅が小さいことが分かる。
図１３は、他の実施形態の調節部材３００が設置された第２ダクト２２ｂを示し、図１４は、図１３の調節部材３００の部分斜視図である。図１３と図１４とを参照すれば、調節部材３００は、フラップ３２０、駆動装置３９４、流量測定部材３９６、制御装置３９８を有する。上述した実施形態では、調節部材３００を構成するフラップ３２０の回転は、流体の他に動力源を別途用いることなく行われたが、本実施形態のフラップ３２０の回転は、駆動装置３９４によって行われる。フラップ３２０は、上述した実施形態と同じ構造なので詳しい説明は省略する。フラップ３２０は回転軸３９２に固定され、回転軸３９２は主排気ダクト１００に回転できる様に結合される。回転軸３９２はモータの様な駆動装置３９４に結合される。流量測定部材３９６は、補助排気ダクト２００の中を流れる流体の量を測定する。流量測定部材３９６としては、圧力センサが使われる。制御装置３９８は、流量測定部材３９６によって測定された値のデータを受信し、測定データによって駆動装置３９４を制御する。補助排気ダクト２００を流れる流体の量が増加すれば、制御装置３９８は、補助排気ダクト２００の開放率を減少させる方向にフラップ３２０を回転させ、補助排気ダクト２００を流れる流体の量が減少すれば、制御装置３９８は、補助排気ダクト２００の開放率を増加させる方向にフラップ３２０を回転させる。また、流量測定部材３９６は、補助排気ダクト２００の代わりに主排気ダクト１００を流れる流体の量を測定しても良い。
【００５８】
図１５と図１６とは、各々、調節部材３００’の他の実施形態が装着された第２ダクト２２ｂ”を示す斜視図及び断面図である。図１５及び１６を参考にすれば、調節部材３００’は、スライドの移動によって、第２開口１４４の開放率を調節する構造を有する。補助排気ダクト２００の側壁の第２開口１４４に隣接した末端には、スリット２４０が設置される。スリット２４０には、プレート３２０’が、スライド移動によって挿入できる。補助排気ダクト２００の内側壁には、プレート３２０’が円滑にスライド移動する様に、プレート３２０’の縁部が嵌め込まれる溝（図示せず）を形成しても良い。プレート３２０’は、駆動装置３４０’によって直線移動し、駆動装置３４０’は、流量測定部材３９６によって測定された信号を受信する制御装置３９８によって制御される。
【００５９】
上述した例では、主排気ダクト１００、補助排気ダクト２００、及び調節部材３００が、各々の個別ダクト２４が統合される統合ダクト２２に設置される。しかし、図１７に図示された様に、上述した排気装置２０は、各処理室３０に連結された個別ダクト２４に各々構成しても良い。この場合、主排気ダクト１００は、筒形に構成され、補助排気ダクト２００は、開放された一面が、主排気ダクト１００の外側面に対応する。また、主排気ダクト１００に設置される流量調節バルブ（図示せず）は、主排気ダクト１００に構成される第１開口１４２と第２開口１４４との間に設置される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】拡散工程に於ける、大気圧の変動による、ウエハ上に形成される酸化膜の厚さの変化を示すグラフである。
【図２】本発明の半導体製造設備の一つの実施形態を概略的に示す平面図である。
【図３】第２ダクトの斜視図である。
【図４】図３の第２ダクトの分解斜視図である。
【図５】図３の第２ダクトの横断面図である。
【図６】図３の第２ダクトに設置された補助排気ダクトと異なる形状の補助排気ダクトが設置された、第２ダクトの分解斜視図である。
【図７】フラップが主排気ダクトに設置される例を示す図面である。
【図８】フラップが主排気ダクトに設置される他の例を示す図面である。
【図９】フラップが主排気ダクトに設置されるまた他の例を示す図面である。
【図１０】大気圧が低下するときの、従来構造の排気装置の流量の変化と、図３の排気装置の流量の変化とを比較して示す図面である。
【図１１】大気圧が上昇するときの、従来構造の排気装置の流量の変化と、図３の排気装置の流量の変化とを比較して示す図面である。
【図１２】従来構造の排気装置を用いたときの処理室の圧力変動率の変化と、図３の排気装置を用いたときの処理室の圧力変動率の変化とを比較して示す図面である。
【図１３】他の実施形態の調節部材が設置された第２ダクトの横断面図である。
【図１４】図１３の調節部材の部分斜視図である。
【図１５】他の実施形態の調節部材が装着された第２ダクトを示す斜視図である。
【図１６】また他の実施形態の調節部材が装着された第２ダクトを示す断面図である。
【図１７】本発明の他の実施形態による排気装置を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    クリーンルーム、
２０    排気装置、
２２    統合ダクト、
２２ａ    第１ダクト、
２２ｂ    第２ダクト、
２４    個別ダクト、
３０    処理室、
１００    主排気ダクト、
２００    補助排気ダクト、
３００    調節部材、
３２０    フラップ。
【図１】
2008166817.tif 000003
【図２】
2008166817.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008166817.tif 000006
【図５】
2008166817.tif 000007
【図６】
2008166817.tif 000008
【図７】
2008166817.tif 000009
【図８】
2008166817.tif 000010
【図９】
2008166817.tif 000011
【図１０】
2008166817.tif 000012
【図１１】
2008166817.tif 000013
【図１２】
2008166817.tif 000014
【図１３】
2008166817.tif 000015
【図１４】
2008166817.tif 000016
【図１５】
2008166817.tif 000017
【図１６】
2008166817.tif 000018
【図１７】
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