KR100653455B1 - 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러 - Google Patents

고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온의 유체가 유입되는 제1유동관과 고온의 유체가 유입되는 제1유동관 내부에 위치하는 제2유동관을 구비하는 열교환기를 사용하여 열교환기의 스케일을 방지하는 반도체 공정용 칠러에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러는 냉각수와, 저온용 열교환기 및 고온용 열교환기를 구비한 열교환수단과, 냉각제가열수단과, 냉각제배관과, 냉각제순환수단과, 제1냉각수배관과, 상기 고온용 열교환기로 냉각수가 유입되는 제1냉각수배관의 입구에서 분지 되어 상기 저온용 열교환기에 연결된 후 냉각수가 유출되는 상기 저온용 열교환기의 출구에서 상기 제1냉각수배관과 합쳐지는 제2냉각수배관과, 상기 제2냉각수배관의 냉각수가 저온용 열교환기에 유입되는 위치에 설치되어 상기 열교환수단에 유입되는 냉각제의 온도가 고온인 경우 제2냉각수배관을 폐쇄시키고 냉각제의 온도가 저온인 경우 제2냉각수배관을 개방시키는 솔레노이드밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
칠러(chiller), PID 제어기

Description

고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러{CHILLER FOR SEMICONDUCTOR PROGRESS HAVING HIGH TEMPERATURE TYPE AND LOW TEMPERATURE TYPE HEATER EXCHANGER}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저온용 열교환기 및 고온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러의 개념도,
도 2는 도 1의 실시예에 사용되는 고온용 열교환기의 사시도,
도 3은 도 2의 고온용 열교환기의 단면도,
도 4는 도 2의 고온용 열교환기를 A-A면에서 절단하여 바라본 사시도,
도 5는 종래의 반도체 공정용 칠러의 개념도이다.
<주요 도면부호에 대한 간단한 설명>
10 : 쿨링 PID제어기 20 : 히팅 PID제어기
30 : 펌프 40 : 저온용 열교환기
45 : 고온용 열교환기 50 : 가열기
60 : 콘트롤밸브 70 : 반도체 공정장비
80 : 냉각수배관 90 : 냉각제배관
95 : 솔레노이드밸브 110 : 제1유동관
120 : 제2유동관
본 발명은 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온의 유체가 유입되는 제1유동관과 고온의 유체가 유입되는 제1유동관 내부에 위치하는 제2유동관을 구비하는 열교환기를 사용하여 열교환기의 스케일을 방지하는 반도체 공정용 칠러에 관한 것이다.
칠러(chiller)란 반도체 소자의 제조공정에서 안정적인 공정제어를 위한 온도조절 장치이다.
통상, 반도체 공정은 각 단위 공정별 공정챔버에서 정해진 순서에 따라서 공정이 수행되며, 공정챔버에서 정상적인 공정이 수행될 수 있도록 여러 종류의 부대장치들이 구성되어 있다.
또한, 반도체 공정은 공정환경으로 산화공정과 같이 고온이 요구되는 것도 포함되어 있고, 이와 다르게 반도체 공정을 수행하기 위하여 설치되는 각 구성 부품 또는 부대 설비들이 자체 발열 되는 경우도 있다.
정상적인 반도체 공정의 진행을 위해서는 전자나 후자 모두 일정 온도 이하로 냉각되어야 하며, 이를 위하여 냉각제 순환 시스템이 반도체 공정 설비에 구성되어 있다.
따라서, 반도체 소자의 제조공정에서는 안정적인 공정제어를 위하여 칠러(chiller)가 필요하다. 특히 반도체 소자 제조공정에서 칠러는 여러 공정 중에서 식각 및 노광공정에서 주로 사용하게 되는데 공정 중 과도한 열이 발생하는 전극판 및 챔버(chamber)의 온도를 일정하게 유지시켜 줌으로써 고온으로 인한 웨이퍼의 파손 및 생산성의 저하를 막아주게 된다.
반도체 공정에 사용되는 장비의 공정시 발생하는 열을 흡수하기 위한 종래의 칠러는 도 5와 같이 구성된다.
도 5를 참조하면 종래의 칠러는 열교환기(240), 가열기(250), 펌프(230), 히팅 PID제어기(220), 냉각제배관(290), 냉각수배관(280), 온도 센서(273)을 구비하고 있다. 냉각제배관(290)은 열교환기(240), 가열기(250), 반도체 공정장비(270)를 거쳐서 다시 열교환기(240)로 돌아오도록 연결된다. 따라서 냉각제는 펌프(230)에 의하여 반도체 공정장비(270)에 유입된 후 열교환기(240), 가열기(250)를 거쳐 다시 반도체 공정장비(270)로 유입된다.
냉각수배관(280)은 화살표(1,3) 방향으로 냉각수가 열교환기(240)에 유입되어 나가도록 열교환기(240)에 연결된다.
열교환기(240)에는 반도체 공정장비(270)로부터 열을 흡수한 고온의 냉각제가 냉각제배관(290)으로부터 유입되며, 또한, 일정한 온도의 저온의 냉각수가 냉각수배관(280)으로부터 유입된다. 따라서, 열교환기(240)에서는 고온의 냉각제와 저온의 냉각수의 온도차에 의하여 열교환이 발생하며, 냉각제는 냉각수에 의하여 냉각되어 열교환기(240)로부터 유출된다.
가열기(250)는 열교환기(240)로부터 유출된 냉각제를 저장하여 냉각제를 가열한다.
히팅 PID제어기(220)는 가열기(250)로부터 유출되어 반도체 공정장비(270)로 공급되는 냉각제의 온도가 설정온도가 되도록 제어한다. 냉각제가 유입되는 반도체 공정장비(270)의 입구에는 온도 센서(273)가 설치되어 있다. 냉각제는 가열기(250)에 의하여 가열되므로 히팅 PID 제어기(220)는 상기 온도 센서(273)를 사용하여 반도체 공정장비(270)로 공급되는 냉각제의 온도를 측정한 후, 냉각제가 설정온도가 되도록 가열기(250)를 조정하여 냉각제의 온도를 PID 제어하였다.
종래의 반도체 공정용 칠러는 열전달의 효율이 좋은 판형열교환기를 사용하였다. 따라서 냉각제의 온도가 200℃이상 상승할 경우 냉각제를 냉각시키는 냉각수의 온도가 120℃이상의 고온까지 상승하며, 냉각수의 온도가 100℃ 이상 상승할 경우 냉각수는 끓게 되어 열교환기의 냉각판에 스케일(scale)이 발생한다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 반도체 공정용 칠러는 쿨링(Cooling)이 고정된 상태에서 히터(Heater)로 제어를 하였기 때문에 외부 부하에 따른 쿨링 속도가 늦어진다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 반도체 공정용 칠러는 쿨링 용량(Capacity)이 히팅 용량보다 크면 부하가 없을 때 제어를 할 수 없으므로 히터(Heater) 용량보다 큰 부하를 흡수할 수 없었다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 고온의 냉각제가 열교환기를 통하여 흐르더라도 냉각수의 온도가 끓는 점 이상까지 가열되지 않도록 함으로써 열교환기에 스케일이 발생하지 않는 열교환기를 사용하는 반도체 공정용 칠러를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 반도체 공정장비를 냉각시킨 후 칠러에 유입된 냉각제를 쿨링제어기를 사용하여 냉각시킴으로써 냉각제의 쿨링 속도를 빠르게 향상시킨 반도체 공정용 칠러를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 쿨링제어기를 사용하여 냉각된 냉각제를 히팅PID 제어기를 사용하여 가열함으로써 온도안정화 시간을 단축시킨 반도체 공정용 칠러를 제공하기 위함이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러는 냉각수와, 반도체 공정장비로부터 유출된 냉각제를 유입하여 열교환 시키는 저온용 열교환기 및 고온용 열교환기를 구비한 열교환수단과, 상기 열교환수단에서 유출된 냉각제를 수용하고, 상기 수용된 냉각제를 제1설정온도가 되도록 가열시키는 냉각제가열수단과, 상기 냉각제가열수단, 반도체 공정장비, 열교환수단의 순으로 연결된 냉각제배관과, 냉각제를 상기 냉각제배관 내부에서 순환시키는 펌프를 구비하는 냉각제순환수단과, 냉각수가 상기 고온용 열교환기를 흐르도록 고온용 열교환기에 연결된 제1냉각수배관과, 상기 고온용 열교환기로 냉각수가 유입되는 제1냉각수배관의 입구에서 분지 되어 상기 저온용 열교환기에 연결된 후 냉각수가 유출되는 상기 저온용 열교환기의 출구에서 상기 제1냉각수배관과 합쳐지는 제2냉각수배관과, 상기 제2냉각수배관의 냉각수가 저온용 열교환 기에 유입되는 위치에 설치되어 상기 열교환수단에 유입되는 냉각제의 온도가 고온인 경우 제2냉각수배관을 폐쇄시키고 냉각제의 온도가 저온인 경우 제2냉각수배관을 개방시키는 솔레노이드밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러는 상기 냉각제가열수단으로 유입되는 냉각제의 온도를 제어하기 위하여 상기 열교환수단으로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하는 유량조절수단을 더 구비할 수 있다.
또한, 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러에서 상기 냉각제가열수단은 상기 열교환수단에서 유출된 냉각제를 수용하여 가열시키는 가열기와, 상기 가열기로부터 유출되어 상기 반도체 공정장비로 유입되는 냉각제의 온도를 측정하는 제2센서와, 상기 가열기를 조정하여 상기 제2센서에서 측정된 냉각제의 온도가 제1설정온도가 되도록 PID 제어하는 히팅 PID제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러에서 상기 유량조절수단은, 상기 냉각제가열수단으로 유입되는 냉각제의 온도를 측정하는 제1센서와, 상기 열교환수단으로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하는 콘트롤밸브와, 상기 콘트롤밸브를 조정하여 상기 제1센서에서 측정된 냉각제의 온도가 제2설정온도가 되도록 PID 제어하는 쿨링 PID제어기를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러에서 상기 열교환수단은 냉각제가 상기 반도체 공정장비에서 유출된 후 저온용 열교환기에 먼저 유입된 후 고온용 열교환기로 유입되도록 저온용 열교환기와 고온용 열교환기가 배 치될 수 있다.
또한, 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러에서 상기 고온용 열교환기는 냉각수가 흐르는 제1유동관과, 상기 제1유동관을 축방향으로 관통하도록 제1유동관의 내부에 위치하며 반도체 공정장비로부터 유출된 냉각제가 유입되는 복수의 제2유동관을 구비하며, 상기 제2유동관 내부에 흐르는 냉각제와 외부에 흐르는 냉각수 사이에 열교환이 일어나는 저온용 열교환기인 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저온용 열교환기 및 고온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러의 개념도이며, 도 2는 도 1의 실시예에 사용되는 고온용 열교환기의 사시도이고, 도 3은 도 2의 고온용 열교환기의 단면도이며, 도 4는 도 2의 고온용 열교환기를 A-A면에서 절단하여 바라본 사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러는 고온용 열교환기(40) 및 고온용 열교환기를 구비한 열교환수단, 냉각제가열수단, 냉각제순환수단, 제1냉각수배관(80), 제2냉각수배관(81), 솔레노이드밸브(95), 유량조절수단을 구비하고 있다.
냉각제순환수단은 냉각제배관(90)과 펌프(30)를 구비하고 있다. 냉각제배관(90)은 저온용 열교환기(40), 고온용 열교환기(45), 가열기(50), 반도체 공정장비(70)의 순으로 연결된 배관이며, 펌프(30)는 냉각제배관(90)에서 냉각제를 순환시키는 역할을 한다. 또한, 상기의 냉각제배관(90)은 고온용 열교환기(45), 고온용 열교환기(40), 가열기(50), 반도체 공정장비(70)의 순으로 연결될 수도 있다. 따라서, 냉각제는 반도체 공정장비(70)로부터 열을 공급받거나 또는 열을 공급한 후 저온용 열교환기(40)로 유입되어 냉각수와 1차 열교환 후 고온용 열교환기(45)로 유입된다. 상기의 냉각제는 고온용 열교환기(45)에서 2차 열교환 후 가열기(50)로 유입된다. 가열기(50)로 유입된 냉각제는 일정한 온도로 가열된 후 다시 반도체 공정장비(70)로 유입된다.
제1냉각수배관(80)은 냉각수가 고온용 열교환기(45)를 흐르도록 고온용 열교환기(45)에 연결되어 있다. 제2냉각수배관(81)은 냉각수가 저온용 열교환기(40)로 흐르도록 고온용 열교환기(45)로 냉각수가 유입되는 제1냉각수배관(80)의 입구에서 분지되어 저온용 열교환기(40)에 연결된 후 냉각수가 유출되는 저온용 열교환기(40)의 출구에서 제1냉각수배관(80)과 합쳐진다.
솔레노이드밸브(95)는 제2냉각수배관의 냉각수가 저온용 열교환기(40)로 유입되는 입구에 설치되어 제2냉각수배관(81)을 개폐시키는 역할을 한다. 즉 솔레노이드밸브(95)가 오프 되면 제2냉각수배관(81)이 폐쇄되어 저온용 열교환기(40)로는 냉각수가 흐르지 않게 되어 냉각수는 고온용 열교환기(45)로만 흐르게 된다. 솔레노이드밸브(95)가 온 되면 제2냉각수배관(81)이 개방되어 냉각수는 고온용 열교환기(45) 및 저온용 열교환기(40)로 흐르게 된다. 따라서 저온의 냉각제가 열교환수단으로 유입되어 솔레노이드밸브(95)가 온 되면 냉각수는 저온용 열교환기(40) 및 고온용 열교환기(45) 모두에 공급되어 냉각제와 열교환이 발생한다. 그러나, 고온의 냉각제가 열교환수단으로 유입되어 솔레노이드밸브(95)가 오프 되면 냉각수는 고온용 열교환기(45)에만 공급되어 열교환은 고온용 열교환기(45)에서만 발생한다.
고온용 열교환기(45)는 저온의 냉각수가 유입되어 흘러나가는 제1유동관(110)과 고온의 냉각제가 유입되어 흘러나가는 제2유동관(120)을 구비한다. 제1유동관(110)은 냉각수가 유입되는 제1입구(111)와 제1입구(111)를 통하여 유입된 냉각수가 유출되어 나가는 제1출구(113)를 구비하고 있다. 따라서 제1입구(111) 및 제1출구(113)는 냉각수배관(80)과 연결되어 있다.
제2유동관(120)은 냉각제가 유입되는 제2입구(121), 제2입구(121)로부터 유입된 냉각제가 흐르는 복수의 열교환관(125) 및 냉각제가 흘러나가는 제2출구(123)를 구비하고 있다. 따라서 제2입구(121) 및 제2출구(123)는 냉각제배관(90)과 연결되어 있으며, 냉각제는 제2입구(121)로부터 유입되어 열교환관(125)을 거쳐서 제2출구(123)로 유출되어 나간다. 제2입구(121)는 제1유동관의 일측에 형성되어 있으며, 제2출구(123)는 제1유동관(110)의 타측에 형성되어 있다. 열교환관(125)은 복 수개가 제1유동관(110)의 내부에서 길이방향을 따라 제2입구(121)에서부터 제2출구(123)까지 연결되어 있다. 따라서 복수 개의 열교환관(125)은 제1유동관(110)의 내부를 관통한다. 냉각제는 제2입구(121)로 유입되고, 제2입구(121)에서 복수의 열교환관(125)으로 분배되어 흐른 후, 제2출구(23)에서 합쳐져서 제2유동관(120)을 빠져나가게 된다.
따라서, 고온용 열교환기(45) 내부에는 고온의 냉각제가 제2입구(121)로 유입되어 열교환관(125)을 통하여 제2출구(123)로 유출되며, 저온의 냉각수가 제1입구(121)로 유입되어 제1출구(123)로 유출된다. 열교환관(125)의 내부에는 고온의 냉각제가 흐르며, 외부에는 저온의 냉각수가 흐른다. 따라서, 냉각수와 냉각제의 온도차에 의하여 고온의 냉각제로부터 저온의 냉각수로 열전달이 발생하며, 냉각제는 냉각되어 고온용 열교환기(45)에서 유출되며, 냉각수는 가열되어 고온용 열교환기(45)에서 유출된다.
저온용 열교환기(40)는 냉각제배관(90) 및 제2냉각수배관(81)에 연결되어 상기 배관(81, 90)을 통하여 유입되는 냉각제와 냉각수를 열교환 시킨다.
냉각제가열수단은 가열기(50), 히팅 PID제어기(20)와 제2센서(73)을 구비하고 있다.
고온용 열교환기(45)에서 냉각되어 유출된 냉각제는 가열기(50)로 유입된다. 가열기(50)로 유입된 냉각제는 가열기(50)에 의하여 가열된 후 반도체 공정장비(70)로 공급된다.
히팅 PID제어기(20)는 가열기(50)에서 유출되어 반도체 공정장비(70)로 공급되는 냉각제의 온도가 제1설정온도가 되도록 제어한다. 냉각제가 유입되는 반도체 공정장비(70)의 입구에는 냉각제의 온도를 측정하는 제2센서(73)가 설치되어 있다. 냉각제는 가열기(50)에 의하여 가열되므로 히팅 PID제어기(20)는 상기 제2센서(73)를 사용하여 반도체 공정장비(70)로 공급되는 냉각제의 온도를 측정한 후, 냉각제가 제1설정온도가 되도록 가열기(50)를 조정하여 냉각제의 온도를 PID 제어한다.
유량조절수단은 콘트롤밸브(60)와, 제1센서(71) 및 쿨링 PID제어기(10)을 구비하고 있다.
콘트롤밸브(60)는 열교환수단(40, 45)으로 냉각수가 유입되는 제1냉각수배관 (80)에 설치되어 있으며, 제1냉각수배관(80)으로 흐르는 냉각수의 유량을 조절하는 밸브이다.
제1센서(71)은 가열기(50)로 냉각제가 유입되는 냉각제배관(90)에 설치되어 있으며, 냉각제의 온도를 측정하는 역할을 한다.
쿨링 PID제어기(10)는 가열기(50)로 유입되는 냉각제의 온도를 제2설정온도가 되도록 제어한다. 열교환수단(40, 45)에서 냉각제로부터 냉각수로 열교환 되는 열량은 냉각제와 냉각수의 온도차 및 냉각수의 유량 등에 따라 달라지므로, 열교환수단(40, 45)으로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하여 열교환 되는 열량을 제어할 수 있다. 따라서 쿨링 PID제어기(10)는 제1센서(71)에서 측정되는 냉각제의 온도가 제2설정온도가 되도록 열교환수단(40, 45)으로 공급되는 냉각수의 양을 조절하는 콘트롤밸브(60)를 제어한다. 즉, 제1센서(71)에 측정된 냉각제의 온도가 제2설정온도보다 높으면, 콘트롤밸브(60)을 조절하여 상기 열교환수단(40. 45)으로 유입되는 냉각수의 유량을 증가시키고, 냉각제의 온도가 제2설정온도보다 낮으면, 상기 열교환수단(40, 45)으로 유입되는 냉각수의 유량을 감소시키어 냉각제가 제2설정온도가 되도록 PID 제어한다.
이하에서는 본 실시예에 따른 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체공정용 칠러의 작용을 설명한다.
반도체 공정장비(70)로 공급되는 냉각제의 온도는 반도체 공정에 따라 다르지만 대략 30℃ 내지 200℃ 범위 내의 온도로 설정된 냉각제가 반도체 공정장비(70)로 공급된다.
반도체 공정장비(70)로 공급된 냉각제는 공정시 반도체 공정장비(70)에 발생하는 열량을 흡수하거나 또는 반도체 공정장비(70)에 열량을 공급한 후 저온용 열교환기(40)로 리턴된다. 저온용 열교환기(40)는 열교환의 효율이 높으므로 고온의 냉각제가 유입되면 냉각수의 온도가 올라가게 되어 열교환기에 스케일이 생겨 장시간 사용하면 파손되게 된다. 그러나 고온용 열교환기(45)는 열교환의 효율이 낮으므로 고온의 냉각제가 유입되더라도 냉각수의 온도가 어느 한도 이상 올라가지 아니하므로 스케일의 발생이 방지된다.
따라서 저온용 열교환기(40)로 리턴되는 냉각제의 온도가 80℃ 이상이면, 솔레노이드밸브(95)를 오프 시키고, 80℃ 이상이면 온 시킨다. 냉각수는 화살표(1, 3)의 방향으로 유동하여 솔레노이드밸브(95)가 온 되면 저온용 열교환기(40) 및 고온용 열교환기(45) 모두에 흐르게 되며, 오프 되면 고온용 열교환기(45)에만 흐르게 된다. 따라서 냉각제의 온도가 80℃ 이하일 경우 냉각제는 저온용 열교환기(40)에서 1차 열교환을 한 후 고온용 열교환기(45)로 유입되어 2차 열교환을 한다. 그러나 냉각제의 온도가 80℃ 이상일 경우 냉각제는 고온용 열교환기(45)에서만 열교환을 한 후 가열기(50)으로 유입되므로 저온용 열교환기(40)에서 스케일이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고온의 냉각제가 열교환기를 통하여 흐르더라도 냉각수의 온도가 끓는점 이상까지 가열되지 않도록 함으로써 열교환기에 스케일이 발생하지 않는 반도체 공정용 칠러를 제공할 수 있다. 또한, 반도체 공정장비를 냉각시킨 후 칠러에 유입된 냉각제를 쿨링제어기를 사용하여 냉각시킴으로써 냉각제의 쿨링 속도를 빠르게 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 쿨링제어기를 사용하여 냉각된 냉각제를 히팅 PID제어기를 사용하여 가열함으로써 온도안정화 시간을 단축시킨 반도체 공정용 칠러를 제공할 수 있다.
앞서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (6)

  1. 냉각수와, 반도체 공정장비로부터 유출된 냉각제를 유입하여 열교환 시키는 저온용 열교환기 및 고온용 열교환기를 구비한 열교환수단과,
    상기 열교환수단에서 유출된 냉각제를 수용하고, 상기 수용된 냉각제를 제1설정온도가 되도록 가열시키는 냉각제가열수단과,
    상기 냉각제가열수단, 반도체 공정장비, 열교환수단의 순으로 연결된 냉각제배관과, 냉각제를 상기 냉각제배관 내부에서 순환시키는 펌프를 구비하는 냉각제순환수단과,
    냉각수가 상기 고온용 열교환기를 흐르도록 고온용 열교환기에 연결된 제1냉각수배관과,
    상기 고온용 열교환기로 냉각수가 유입되는 제1냉각수배관의 입구에서 분지 되어 상기 저온용 열교환기에 연결된 후 냉각수가 유출되는 상기 저온용 열교환기의 출구에서 상기 제1냉각수배관과 합쳐지는 제2냉각수배관과,
    상기 제2냉각수배관의 냉각수가 저온용 열교환기에 유입되는 위치에 설치되어 상기 열교환수단에 유입되는 냉각제의 온도가 고온인 경우 제2냉각수배관을 폐쇄시키고 냉각제의 온도가 저온인 경우 제2냉각수배관을 개방시키는 솔레노이드밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각제가열수단으로 유입되는 냉각제의 온도를 제어하기 위하여 상기 열교환수단으로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하는 유량조절수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각제가열수단은 상기 열교환수단에서 유출된 냉각제를 수용하여 가열시키는 가열기와, 상기 가열기로부터 유출되어 상기 반도체 공정장비로 유입되는 냉각제의 온도를 측정하는 제2센서와, 상기 가열기를 조정하여 상기 제2센서에서 측정된 냉각제의 온도가 제1설정온도가 되도록 PID 제어하는 히팅 PID제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유량조절수단은, 상기 냉각제가열수단으로 유입되는 냉각제의 온도를 측정하는 제1센서와, 상기 열교환수단으로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하는 콘트롤밸브와, 상기 콘트롤밸브를 조정하여 상기 제1센서에서 측정된 냉각제의 온도가 제2설정온도가 되도록 PID 제어하는 쿨링 PID제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열교환수단은 냉각제가 상기 반도체 공정장비에서 유출된 후 저온용 열교환기에 먼저 유입된 후 고온용 열교환기로 유입되도록 저온용 열교환기와 고온용 열교환기가 배치된 것을 특징으로 하는 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고온용 열교환기는 냉각수가 흐르는 제1유동관과, 상기 제1유동관을 축방향으로 관통하도록 제1유동관의 내부에 위치하며 반도체 공정장비로부터 유출된 냉각제가 유입되는 복수의 제2유동관을 구비하며, 상기 제2유동관 내부에 흐르는 냉각제와 외부에 흐르는 냉각수 사이에 열교환이 일어나는 저온용 열교환기인 것을 특징으로 하는 고온용 및 저온용 열교환기를 구비한 반도체 공정용 칠러.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100997762B1 (ko) 2008-10-31 2010-12-01 에이티에스코리아 주식회사 예냉 및 예열 기능을 구비한 온도조절 장치
KR101962358B1 (ko) * 2017-10-10 2019-03-26 주식회사 파이온이엔지 반도체 제조설비의 온도조절장치와 연동되는 전력제어장치

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