KR100754842B1 - Chiller apparatus for semiconductor equipment and method controlling the same - Google Patents
Chiller apparatus for semiconductor equipment and method controlling the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100754842B1 KR100754842B1 KR1020060107352A KR20060107352A KR100754842B1 KR 100754842 B1 KR100754842 B1 KR 100754842B1 KR 1020060107352 A KR1020060107352 A KR 1020060107352A KR 20060107352 A KR20060107352 A KR 20060107352A KR 100754842 B1 KR100754842 B1 KR 100754842B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- compressor
- temperature
- refrigerant
- evaporator
- expansion valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B9/00—Auxiliary systems, arrangements, or devices
- F28B9/04—Auxiliary systems, arrangements, or devices for feeding, collecting, and storing cooling water or other cooling liquid
- F28B9/06—Auxiliary systems, arrangements, or devices for feeding, collecting, and storing cooling water or other cooling liquid with provision for re-cooling the cooling water or other cooling liquid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Description
도 1은 종래의 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 한 예를 나타내는 계통도이다.1 is a system diagram showing an example of a chiller apparatus for a conventional semiconductor processing equipment.
도 2는 종래의 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 다른 예를 나타내는 계통도이다.2 is a system diagram showing another example of a chiller device for a conventional semiconductor processing equipment.
도 3은 본 발명의 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 바람직한 실시예예를 나타내는 계통도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the chiller apparatus for a semiconductor processing equipment of the present invention.
본 발명은 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chiller apparatus for semiconductor processing equipment.
칠러는 반도체 소자의 제조공정에서 안정적인 공정제어를 위한 온도조절장치이다. 특히 칠러는 여러 공정 중 식각 및 노광 공정에서 주로 사용하는데 공정 중 과도한 열이 발생하는 전극판 및 챔버(chamber)의 온도를 일정하게 유지시켜 줌으로써 고온으로 인한 웨이퍼의 파손 및 생산성의 저하를 막아준다.The chiller is a temperature controller for stable process control in the manufacturing process of semiconductor devices. In particular, the chiller is mainly used in the etching and exposure processes of the various processes to keep the temperature of the electrode plate and the chamber (chamber) that generates excessive heat during the process to prevent the breakage of the wafer due to the high temperature and the decrease in productivity.
이러한 기능을 수행하는 칠러의 냉동사이클은 냉매 경로와 브라인 경로가 일부분에서 중첩되어 열 교환이 이루어진다. 여기서, 브라인(brine)은 낮은 동결점을 가진 용액 또는 액체로, 보통 에틸렌 글리콜 혼합물이 사용된다. In the chiller cycle of the chiller that performs this function, the refrigerant path and the brine path overlap each other to perform heat exchange. Here, brine is a solution or liquid with a low freezing point, usually an ethylene glycol mixture is used.
도 1은 종래의 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 한 예를 나타내는 계통도이다. 이 예는 브라인 히터의 SSR 출력을 이용하여 브라인의 설정온도를 제어하는 방식으로, 브라인의 온도 상승을 위해 장시간 히터를 온 시켜 브라인을 가열한다.1 is a system diagram showing an example of a chiller apparatus for a conventional semiconductor processing equipment. This example is to control the set temperature of the brine by using the SSR output of the brine heater, to heat the brine by turning on the heater for a long time to increase the temperature of the brine.
먼저 냉동사이클로 형성되는 냉매(예를 들어, 프레온 가스)의 순환경로를 보면 다음과 같다.First, the circulation path of the refrigerant (for example, freon gas) formed by the refrigeration cycle is as follows.
(1) 압축기(10)에서 토출한 고온고압의 냉매는 응축기(20)에서 응축되어 고압의 냉매액으로 상변화한 후,(1) After the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the
(2) 응축된 냉매액은 고압 탱크인 수액기(30)에 저장되고,(2) the condensed refrigerant liquid is stored in the
(3) 수액기(30)를 나온 냉매액은 온도식 팽창밸브(40, TEV)에서 팽창하여 저온저압의 포화냉매 상태로 변하며,(3) The refrigerant liquid exiting the
(4) 저온저압의 포화냉매는 증발기(50)에서 브라인과 열 교환하여 증발하여 다시 압축기(10)로 유입되는 과정을 반복하게 된다.(4) The saturated refrigerant of low temperature and low pressure is evaporated by heat exchange with brine in the
또한, 브라인의 순환경로를 보면 다음과 같다.In addition, the brine circulation path is as follows.
(1) 반도체 공정용 설비(80)를 빠져나온 브라인은 증발기(50)에서 냉매와의 열교환을 수행한 후,(1) After brine exiting the
(2) 브라인 펌프(60)를 통하여 브라인 히터(70)에서 가열되고,(2) heated in the
(3) 다시 반도체 공정용 설비(80)로 유입되는 경로를 형성한다.(3) A path flowing into the
그러나, 이러한 구성에 의하면, 브라인의 설정온도는 브라인 히터(70)를 이용하여 제어하기 때문에, 전력소비가 크고, 브라인 히터의 사용으로 전기적 위험성을 내포하고 있다. 또한, 고전력 소비에 따른 관련시설의 설치에 따른 시설투자비, 운영비 등이 증가하여 효율대비로 경제적이지 못하다.However, according to this configuration, since the set temperature of the brine is controlled by using the
도 2는 종래의 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 다른 예를 나타내는 계통도이다. 이 예는 전자식 팽창밸브를 제어하여 브라인의 온도를 제어하는 방식이다. 2 is a system diagram showing another example of a chiller device for a conventional semiconductor processing equipment. This example controls the temperature of the brine by controlling the electronic expansion valve.
먼저, 냉동사이클로 형성되는 냉매의 순환경로를 보면 다음과 같다.First, look at the circulation path of the refrigerant formed by the refrigeration cycle as follows.
(1) 압축기(110)에서 토출한 고온고압의 냉매는 응축기(120)에서 응축되어 고압의 냉매액으로 상변화한 후,(1) The high temperature and high pressure refrigerant discharged from the
(2) 응축된 냉매액은 고압 탱크인 수액기(130)에 저장되고,(2) the condensed refrigerant liquid is stored in the
(3) 수액기(130)를 나온 냉매액은 온도 컨트롤러의 출력을 받은 전자식 팽창밸브(140)에 의해 제어되는데, 전자식 팽창밸브(140)는 브라인의 온도 제어를 위하여 증발기(150)로 유입되는 냉매의 양을 제어한다.(3) The refrigerant liquid exiting the
(4) 저온저압의 포화냉매는 증발기(150)에서 브라인과 열 교환하여 증발하여 다시 압축기(110)로 유입되는 과정을 반복하게 된다.(4) The low temperature and low pressure saturated refrigerant is repeatedly evaporated by heat exchange with brine in the
또한, 브라인의 순환경로를 보면 다음과 같다.In addition, the brine circulation path is as follows.
(1) 반도체 공정용 설비(180)를 빠져나온 브라인은 증발기(150)에서 냉매와의 열교환을 수행한 후,(1) After brine exiting the
(2) 브라인 펌프(160)를 통하여 브라인 히터(170)에서 가열되고,(2) heated in the
(3) 다시 반도체 공정용 설비(180)로 유입되는 경로를 형성한다.(3) A path flowing into the
다시 말해, 도 2의 칠러 장치는 브라인 냉각부하의 정도에 따라 전자식 팽창밸브(140)의 개도가 변하여 흐르는 냉매량을 제어하는 방식이다. In other words, the chiller apparatus of FIG. 2 is a method of controlling the amount of refrigerant flowing by changing the opening degree of the
이 방식에 따르면, 냉동부하가 제로일 경우, 전자식 팽창밸브(140)의 개도가 닫히게 되면 냉동사이클의 저압부는 진공운전을 하게 된다. 이 경우 압축기(110) 내부의 오일이 토출단으로 넘어가서 오일부족으로 인해 압축기(110)의 파손이 우려된다. 또한, 진공운전시, 과도한 압축비로 인해 압축기(110)에 무리를 주게 된다. According to this method, when the refrigeration load is zero, when the opening degree of the
따라서, 도 2의 종래 예에서는 이러한 단점을 보완하고자 진공운전이나 0.5kg/cm2 이하의 낮은 압력으로 운전시 핫가스 공급제어 밸브(215)를 통하여 핫 가스를 바이패스해서 냉동사이클의 저압을 보상해주는 방식을 사용하고 있다. 하지만, 이 경우 증발기(150) 입구측으로 유입되는 냉매의 공급조건(압력, 온도, 유량)이 과도하게 변경되어 브라인의 정밀온도제어(±0.1℃)는 기대하기 어렵다. 또한, 핫 가스의 바이패스로 인해 냉동능력이 저하되는 문제점을 야기시킨다.Therefore, in the conventional example of FIG. 2, to compensate for this disadvantage, the low pressure of the refrigeration cycle is compensated by bypassing the hot gas through the hot gas
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로, 본 발명의 목적은 폭넓은 제어온도 영역에 대한 정밀 온도제어가 가능하고 냉동사이클의 안정성을 확보할 수 있는 칠러 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention is proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a chiller device capable of precise temperature control over a wide range of control temperature range and to ensure the stability of the refrigeration cycle will be.
본 발명의 다른 목적과 특징 및 이점은 이하에 기술되는 실시예를 통하여 명 확하게 이해될 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the examples described below.
상기한 목적은 압축기, 응축기, 수액기, 메인 전자식 팽창밸브, 증발기, 및 상기 압축기를 순환하는 냉매 경로를 포함하며, 상기 증발기에서 반도체 공정설비에 제공되는 브라인과 열 교환이 이루어지는 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치에 의해 달성된다. 본 발명의 칠러 장치는, 상기 압축기 출력단과 상기 증발기의 입력단을 연결하고 그 사이에 핫가스 전자밸브를 설치하여 상기 압축기로부터 상기 증발기로 공급되는 고온 고압의 냉매가스의 공급을 제어하는 핫가스 공급라인; 상기 압축기 출력단과 상기 압축기의 입력단을 연결하고 그 사이에 핫가스 공급제어 밸브를 설치하여 상기 압축기로부터의 고온 고압의 냉매가스를 상기 압축기의 입력단으로 공급하는 것을 제어하는 핫가스 공급제어라인; 및 상기 수액기의 출력단과 상기 압축기 입력단을 연결하고 그 사이에 냉매액 공급제어 밸브를 설치하여 상기 수액기로부터 상기 압축기 입력단으로 고압 냉매액의 공급을 제어하는 고압 냉매액 공급제어라인을 포함한다.The above object includes a compressor, a condenser, a receiver, a main electronic expansion valve, an evaporator, and a refrigerant path for circulating the compressor, wherein the evaporator provides heat exchange with brine provided to the semiconductor processing equipment. Achieved by the chiller device. The chiller apparatus of the present invention connects the compressor output terminal and the input terminal of the evaporator, and installs a hot gas solenoid valve therebetween to control the supply of the high temperature and high pressure refrigerant gas supplied from the compressor to the evaporator. ; A hot gas supply control line connecting the compressor output terminal and the input terminal of the compressor and controlling a supply of a high temperature and high pressure refrigerant gas from the compressor to an input terminal of the compressor by installing a hot gas supply control valve therebetween; And a high pressure refrigerant liquid supply control line connecting the output terminal of the receiver and the compressor input terminal to install a refrigerant liquid supply control valve therebetween to control the supply of the high pressure refrigerant liquid from the receiver to the compressor input terminal.
상기한 구조에 의하면, 냉동능력이 향상됨과 동시에 냉매량의 변화를 최소화함으로써 브라인 온도를 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 브라인 히터를 적용하지 않음으로써, 종래 칠러에 비해 50%정도 소비전력이 절감되고, 이에 따른 전기적인 부대설비 비용이 절약된다.According to the above structure, the brine temperature can be precisely controlled by improving the refrigerating capacity and minimizing the change in the amount of refrigerant. In addition, by not applying the brine heater, the power consumption is reduced by about 50% compared to the conventional chiller, thereby reducing the electrical auxiliary equipment costs.
바람직하게, 상기 밸브수단은 보조 전자식 팽창밸브이고, 상기 보조 전자식 팽창밸브는 상기 압축기 입력단으로부터 검출된 온도에 기초하여 온도 컨트롤러에 의해 정밀 제어될 수 있다.Preferably, the valve means is an auxiliary electronic expansion valve, the auxiliary electronic expansion valve may be precisely controlled by a temperature controller based on the temperature detected from the compressor input.
바람직하게, 상기 보조 전자식 팽창밸브의 제어는 상기 메인 전자식 팽창밸 브로 흐르는 냉매량의 50%를 넘지 않는 범위에서 이루어지고 서서히 유량을 증가시켜 제어할 수 있다.Preferably, the control of the auxiliary electronic expansion valve is made in the range not more than 50% of the amount of the refrigerant flowing into the main electronic expansion valve can be controlled by gradually increasing the flow rate.
상기한 목적은, 압축기, 응축기, 수액기, 메인 전자식 팽창밸브, 증발기, 및 상기 압축기를 순환하는 냉매 경로를 포함하며, 상기 증발기에서 반도체 공정설비에 제공되는 브라인과 열 교환이 이루어지는 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치에 적용되며, 상기 브라인의 온도 상승시 상기 압축기로부터의 고온 고압의 냉매가스를 상기 증발기에 공급하고, 상기 반도체 공정설비의 무부하 운전시 상기 메인 전자식 팽창밸브의 개도를 완전히 닫고, 상기 압축기로부터의 고온 고압의 냉매가스를 상기 압축기 입력단으로 바이패스 시키며, 상기 두 경우에 상기 압축기 입력단의 온도를 검출하고 상기 검출된 온도에 기초하여 상기 수액기로부터 바이패스 되는 냉매액의 양을 제어하여 상기 압축기의 입력단에 공급하는 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 제어방법에 의해 달성된다.The above object includes a compressor, a condenser, a receiver, a main electronic expansion valve, an evaporator, and a refrigerant path for circulating the compressor, wherein the evaporator has a semiconductor process facility in which heat exchange is performed with brine provided to a semiconductor process facility. Applied to a chiller device for supplying, the high temperature and high pressure refrigerant gas from the compressor to the evaporator when the temperature of the brine rises, the opening degree of the main electronic expansion valve is completely closed during the no-load operation of the semiconductor processing equipment, Bypasses the high temperature and high pressure refrigerant gas from the compressor input stage, detects the temperature of the compressor input stage, and controls the amount of refrigerant liquid bypassed from the receiver based on the detected temperature. Of chiller apparatus for semiconductor processing equipment to be supplied to input of compressor It is achieved by the method.
바람직하게, 40℃ 이상의 고온으로 상기 브라인을 제어하는 경우에도, 상기 압축기 입력단의 온도를 검출하고 상기 검출된 온도에 기초하여 상기 수액기로부터의 냉매액의 양을 제어하여 상기 압축기의 입력단에 공급할 수 있다.Preferably, even when the brine is controlled at a high temperature of 40 ° C. or higher, the temperature of the compressor input stage may be detected and the amount of refrigerant liquid from the receiver may be controlled and supplied to the input stage of the compressor based on the detected temperature. have.
또한, 상기 브라인을 -30℃ 이하의 저온으로 제어하거나 냉동능력 제로(0)로 장시간 운전하는 경우, 상기 압축기로부터의 고온 고압의 냉매가스를 상기 증발기에 주기적으로 공급할 수 있다.In addition, when the brine is controlled at a low temperature of −30 ° C. or lower, or operated for a long time with zero freezing capacity, it is possible to periodically supply the high temperature and high pressure refrigerant gas from the compressor to the evaporator.
바람직하게, 상기 수액기로부터 바이패스 되는 냉매액의 양의 제어는 상기 메인 전자식 팽창밸브로 흐르는 냉매량의 50%를 넘지 않는 범위에서 이루어지고 서 서히 유량을 증가시켜 제어할 수 있다.Preferably, the control of the amount of the refrigerant liquid bypassed from the receiver is made in the range not more than 50% of the amount of the refrigerant flowing into the main electronic expansion valve can be controlled by increasing the flow rate.
이하, 본 발명의 칠러 장치를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the chiller apparatus of this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.
도 3은 본 발명의 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치의 바람직한 실시예예를 나타내는 계통도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the chiller apparatus for a semiconductor processing equipment of the present invention.
본 발명에 따르면, 냉매액과 냉매가스의 바이패스 제어를 통하여 브라인의 온도를 정밀하게 제어함과 동시에 냉매사이클의 안정성을 확보할 수 있다.According to the present invention, it is possible to precisely control the temperature of the brine through bypass control of the refrigerant liquid and the refrigerant gas and at the same time ensure the stability of the refrigerant cycle.
먼저, 냉동사이클로 형성되는 냉매의 순환경로를 보면 다음과 같다.First, look at the circulation path of the refrigerant formed by the refrigeration cycle as follows.
압축기(210)에서 토출한 고온고압의 냉매는 응축기(220)에서 응축되어 고압의 냉매액으로 상변화한 후, 응축된 냉매액은 고압 탱크인 수액기(230)에 저장되고, 수액기(230)를 나온 냉매액은 온도 컨트롤러의 출력을 받은 메인 전자식 팽창밸브(240)에 의해 제어되는데, 메인 전자식 팽창밸브(240)는 브라인의 온도 제어를 위하여 증발기(250)로 유입되는 냉매의 양을 제어한다. 저온저압의 포화냉매는 증발기(250)에서 브라인과 열 교환하여 증발하여 다시 압축기(210)로 유입되는 과정을 반복하게 된다.After the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the
또한, 브라인의 순환경로를 보면, 반도체 공정용 설비(280)를 빠져나온 브라인은 증발기(250)에서 냉매와의 열교환을 수행한 후, 브라인 펌프(260)를 통하여 다시 반도체 공정용 설비(280)로 유입된다.In addition, in the circulation path of the brine, the brine exiting the
이러한 냉매사이클을 갖는 본 발명에 있어서, 냉매 바이패스 제어를 위하여, 압력설정 핫가스 공급제어 밸브(215)를 설치하는데 그 입력단이 압축기(210)의 출력단에 연결되고 출력단이 압축기(210)의 입력단에 연결되도록 설치한다. 또한, 수액기(230)의 입력단에 그 입력단이 연결되고 핫가스 공급제어 밸브(215)의 출력단에 그 출력단이 연결되는 보조 전자식 팽창밸브(217)를 설치하며, 보조 전자식 팽창밸브(217)는 압축기(210)의 입력단에 설치되는 온도센서(211)에 의해 검출되는 온도에 기초한 온도 컨트롤러(212)의 제어에 의해 동작한다.In the present invention having such a refrigerant cycle, for the refrigerant bypass control, a pressure setting hot gas
이때, 보조 전자식 팽창밸브(217)는 온도 컨트롤러(212)의 제어에 의한 스텝 모터의 구동으로 동작하는데, 메인 전자식 팽창밸브(240)의 냉매량 변화를 최소화하도록 제어된다. 다시 말해, 보조 전자식 팽창밸브(217)의 개도를 제어하기 위한 온도 컨트롤러(212)의 제어는, 메인 전자식 팽창밸브(240)에서 출력되는 냉매량의 변화가 브라인 온도에 실질적으로 영향을 주지 않는 정도의 변화가 되도록 정밀하게 이루어져야 한다. At this time, the auxiliary
본 발명에 따른 냉매 바이패스 제어는 다음의 경우에 적용할 수 있으며, 이에 대해 구체적으로 설명한다.The refrigerant bypass control according to the present invention can be applied to the following cases, which will be described in detail.
온도 상승시When temperature rises
브라인의 온도를 상승시키는 상승모드에서는, 핫가스용 전자밸브(216)를 제어하여 압축기(210) 출력단의 고온 고압의 냉매가스를 증발기(250) 입력단으로 바이패스시켜 증발기(250) 내부에서 브라인과 열 교환이 이루어져 브라인의 온도를 상승시킨다.In the rising mode for raising the temperature of the brine, the hot
이때, 압축기(210)의 입력단의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 냉매 바이패스 제어를 수행하는데, 압축기(210)의 입력단에 설치된 온도센서(211)가 검출한 온도에 기초하여 온도 컨트롤러(212)는 보조 전자식 팽창밸브(217)를 정밀하게 제어하여 수액기(230) 출력단의 고압의 냉매액을 핫가스 공급제어 밸브(215)의 출력단에 공급하여 압축기(210) 입력단의 온도를 일정하게 제어할 수 있다.At this time, the refrigerant bypass control is performed to maintain a constant temperature of the input terminal of the
무부하No load 운전시 When driving
반도체 챔버(280)에 부하가 없는 무부하 상태로 운전하는 경우, 브라인의 온도 제어를 위해 냉동 능력은 제로(0)가 되어야 한다. 이를 위해, 메인 전자식 팽창밸브(240)의 개도를 완전히 닫고, 핫가스 공급제어 밸브(215)를 열어 압축기(210) 출력단의 고온 고압의 냉매가스를 압축기(210) 입력단으로 바이패스 시킨다. 이때, 핫가스 공급제어 밸브(215)는 일정한 압력으로 설정되어 있으며, 무부하 운전에 따라 냉동부 저압부가 설정된 압력 이하로 내려가면 자동으로 열린다. When operating under no load with no load in the
이 경우, 압축기(210) 입력단의 냉매가스의 온도가 상승하여 압축기(210)에 손상을 줄 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해, 압축기(210) 입력단에 설치된 온도센서(211)가 검출한 온도에 기초하여 온도 컨트롤러(212)는 보조 전자식 팽창밸브(217)를 열어 수액기(230) 출력단의 고압의 냉매액을 핫가스 공급제어 밸브(215) 출력단에 공급한다. In this case, the temperature of the refrigerant gas at the input of the
이러한 구성에 의하면, 반도체 챔버(280)에 부하가 없는 무부하 상태로 운전하는 경우에도, 핫가스 공급제어 밸브(215)를 이용하여 압축기(210)로부터의 고온 고압의 냉매가스를 압축기(210) 입력단으로 바이패스 하여 수액기(230) 출력단의 고압의 냉매액을 공급함으로써 압축기(210) 입력단의 온도를 기설정된 온도, 가령 20℃ 이상이 되지 않도록 제어할 수 있다.According to this configuration, even when the
보조 전자식 팽창밸브(217)는 압축기(210) 입력단에 설치된 온도센서(211)가 검출한 온도에 기초한 온도 컨트롤러(212)의 제어에 의하여 메인 전자식 팽창밸브(240)의 냉매량 변화를 최소화함으로써, 브라인 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.The auxiliary
정상운전에서 온도 정밀제어Precise temperature control in normal operation
반도체 공정의 온도제어 범위, 즉 -30℃ 내지 60℃에서 브라인 온도의 정밀제어를 위해 냉매 바이패스 제어를 이용한다.Refrigerant bypass control is used for precise control of the brine temperature in the temperature control range of the semiconductor process, ie, -30 ° C to 60 ° C.
이때, 브라인 온도를 정밀제어하기 위하여 메인 전자식 팽창밸브(240)는 요구되는 냉동능력에 대응하는 정적량의 냉매를 제어한다. 요구되는 냉동능력이 적어서 메인 전자식 팽창밸브(240)에서 제어하는 냉매량이 적을 경우, 압축기(210) 입력단의 냉동부 저압부는 낮은 압력으로 운전된다. 이때, 설정된 압력보다 낮게 압축기(210) 입력단의 냉동부 저압부의 압력이 내려가면 핫가스 공급제어 밸브(215)가 열려 압축기(210)로부터의 고온 고압의 냉매가스를 압축기(210) 입력단으로 바이패스 시킨다. 이때, 압축기(210) 입력단에 설치된 온도센서(211)가 검출한 온도에 기초하여 온도 컨트롤러(212)는 보조 전자식 팽창밸브(217)를 정밀하게 제어하여 수액기(230) 출력단의 고압의 냉매액을 핫가스 공급제어 밸브(215) 출력단에 공급하여 압축기(210) 입력단의 온도를 일정하게 유지함과 동시에 온도 컨트롤러(212)에 의해 보조 전자식 팽창밸브(217)를 정밀하게 제어함으로써 메인 전자식 팽창밸브(240)의 냉매량 변화를 최소화하여 브라인 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.At this time, in order to precisely control the brine temperature, the main
고온 영역, 가령 40℃ 이상으로 반도체용 브라인의 온도를 제어할 경우, 증발기(250)로부터 토출되는 냉매가스의 온도는 40℃ 이상이 된다. 따라서, 압축기(210) 입력단에 설치된 온도센서(211)가 검출한 온도에 기초하여 온도 컨트롤러(212)는 보조 전자식 팽창밸브(217)를 열어 수액기(230) 출력단의 고압의 냉매액을 핫가스 공급제어 밸브(215) 출력단에 공급하여 압축기(210) 입력단의 온도를 일정하게 제어할 수 있다.When the temperature of the semiconductor brine is controlled in a high temperature region, for example, 40 ° C or more, the temperature of the refrigerant gas discharged from the
오일회수시Oil recovery
저온 영역, 가령 -30℃ 이하로 운전하거나 냉동능력 제로(0)로 장시간 운전하는 경우, 증발기(250)에서의 오일 회수가 필수적이다. 반도체용 칠러는 그 특성상 연중 무휴로 계속하여 운전되기 때문에, 증발기(250)로부터 오일이 회수되지 않는다면 증발기(250)에서의 열교환 능력이 저하하여 브라인의 온도가 상승할 뿐 아니라 압축기(210)의 고장을 수반할 수 있다.When operating in a low temperature region, such as below −30 ° C. or for a long time at zero freezing capacity, oil recovery from the
따라서, 증발기(250)의 오일 회수를 위하여 핫가스 전자밸브(216)를 통한 고온 고압의 냉매가스를 브라인의 정밀온도제어에 영향을 주지 않는 범위에서 증발기(250) 입력단으로의 공급을 제어할 필요가 있다.Therefore, in order to recover the oil of the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, various changes can be made at the level of those skilled in the art.
따라서, 이러한 변형이나 변경이 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는다면, 본 발명에 속하는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, unless such modifications or changes are made without departing from the scope of the present invention, they should be construed as belonging to the present invention.
본 발명에 따르면, 종래의 전자식 팽창밸브 제어방식에 비해 냉동능력이 향상됨과 동시에 냉매량의 변화를 최소화함으로써 브라인 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.According to the present invention, it is possible to precisely control the brine temperature by minimizing the change in the amount of refrigerant while improving the refrigerating capacity as compared to the conventional electronic expansion valve control method.
또한, 브라인 히터를 적용하지 않음으로써, 종래 칠러에 비해 50%정도 소비전력이 절감되고, 이에 따른 전기적인 부대설비 비용이 절약된다.In addition, by not applying the brine heater, the power consumption is reduced by about 50% compared to the conventional chiller, thereby reducing the electrical auxiliary equipment costs.
전체적으로, 냉매액과 냉매가스 제어에 의한 냉동사이클의 안정성이 향상된다.Overall, the stability of the refrigeration cycle by the refrigerant liquid and the refrigerant gas control is improved.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060107352A KR100754842B1 (en) | 2006-11-01 | 2006-11-01 | Chiller apparatus for semiconductor equipment and method controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060107352A KR100754842B1 (en) | 2006-11-01 | 2006-11-01 | Chiller apparatus for semiconductor equipment and method controlling the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100754842B1 true KR100754842B1 (en) | 2007-09-04 |
Family
ID=38736269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060107352A KR100754842B1 (en) | 2006-11-01 | 2006-11-01 | Chiller apparatus for semiconductor equipment and method controlling the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100754842B1 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100927391B1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-11-19 | 유니셈(주) | Chiller device for semiconductor process equipment and its control method |
KR100986253B1 (en) | 2008-07-31 | 2010-10-07 | (주)피티씨 | Temperature control method for chiller apparatus |
KR101109728B1 (en) * | 2010-05-11 | 2012-02-24 | 유니셈(주) | Heat exchange typed chiller apparatus for semiconductor process and Method for controlling temperature in the same |
KR101109730B1 (en) * | 2010-05-13 | 2012-02-24 | 유니셈(주) | Chiller apparatus for semiconductor process and Method for controlling temperature in the same |
KR101438182B1 (en) | 2014-06-26 | 2014-09-05 | (주)제이티에스코리아 | Attachment for controlling the flow rate and temperature of brine |
KR101576063B1 (en) | 2014-06-17 | 2015-12-11 | 주식회사 에프에스티 | Hot gas refrigerant heat exchanging chiller and hot gas mixer for semiconductor process equipment |
KR101862074B1 (en) * | 2016-01-04 | 2018-07-06 | (주) 예스티 | Cooling System and Processing Apparatus comprising the system and Processing Method using the apparatus |
KR20200129985A (en) | 2019-05-10 | 2020-11-18 | (주)티티에스 | Chiller apparatus for semiconductor process |
KR20200129999A (en) | 2019-05-10 | 2020-11-18 | (주)티티에스 | Chiller control apparatus for semiconductor process |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020085962A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-18 | 유니셈 주식회사 | Cooling Apparatus and Cooling Method for Semiconductor Manufacturing Equipment |
KR20040048998A (en) * | 2001-10-26 | 2004-06-10 | 아이지씨 폴리콜드 시스템스 인코포레이티드 | Methods of freezeout prevention for very low temperature mixed refrigerant systems |
-
2006
- 2006-11-01 KR KR1020060107352A patent/KR100754842B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020085962A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-18 | 유니셈 주식회사 | Cooling Apparatus and Cooling Method for Semiconductor Manufacturing Equipment |
KR20040048998A (en) * | 2001-10-26 | 2004-06-10 | 아이지씨 폴리콜드 시스템스 인코포레이티드 | Methods of freezeout prevention for very low temperature mixed refrigerant systems |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100927391B1 (en) * | 2007-10-17 | 2009-11-19 | 유니셈(주) | Chiller device for semiconductor process equipment and its control method |
KR100986253B1 (en) | 2008-07-31 | 2010-10-07 | (주)피티씨 | Temperature control method for chiller apparatus |
KR101109728B1 (en) * | 2010-05-11 | 2012-02-24 | 유니셈(주) | Heat exchange typed chiller apparatus for semiconductor process and Method for controlling temperature in the same |
KR101109730B1 (en) * | 2010-05-13 | 2012-02-24 | 유니셈(주) | Chiller apparatus for semiconductor process and Method for controlling temperature in the same |
KR101576063B1 (en) | 2014-06-17 | 2015-12-11 | 주식회사 에프에스티 | Hot gas refrigerant heat exchanging chiller and hot gas mixer for semiconductor process equipment |
KR101438182B1 (en) | 2014-06-26 | 2014-09-05 | (주)제이티에스코리아 | Attachment for controlling the flow rate and temperature of brine |
WO2015199399A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | (주)제이티에스코리아 | Attachment for controlling temperature and flow rate of brine |
KR101862074B1 (en) * | 2016-01-04 | 2018-07-06 | (주) 예스티 | Cooling System and Processing Apparatus comprising the system and Processing Method using the apparatus |
KR20200129985A (en) | 2019-05-10 | 2020-11-18 | (주)티티에스 | Chiller apparatus for semiconductor process |
KR20200129999A (en) | 2019-05-10 | 2020-11-18 | (주)티티에스 | Chiller control apparatus for semiconductor process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100754842B1 (en) | Chiller apparatus for semiconductor equipment and method controlling the same | |
US10801767B2 (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
CN108369046B (en) | Refrigeration cycle device | |
CN109282516B (en) | Air-cooled screw unit and control method thereof | |
US20090126378A1 (en) | Chiller of etch equipment for semiconductor processing | |
KR100725720B1 (en) | Chiller apparatus for semiconductor process device | |
CN106403427A (en) | Control method for electronic expansion valve in starting stage of refrigeration system | |
KR100435999B1 (en) | Method for protecting compressors used in chillers and/or heat pumps | |
KR20100101265A (en) | Refrigerating apparatus | |
KR101829909B1 (en) | Control system for a semiconductor wafer chuck | |
KR100986253B1 (en) | Temperature control method for chiller apparatus | |
CN108007027A (en) | Shutdown control method and device for refrigeration system | |
KR100884319B1 (en) | Chiller apparatus for decreasing power consumption | |
KR100927391B1 (en) | Chiller device for semiconductor process equipment and its control method | |
KR100718824B1 (en) | Chiller apparatus for semiconductor process device | |
AU2018411936B2 (en) | Hot water supply apparatus | |
KR20190018327A (en) | Chiller apparatus for semiconductor process | |
KR20050082439A (en) | Hot water generating apparatus using heat pump | |
JP2015007485A (en) | Capacity control method of compressor of refrigerator and capacity control device | |
JP3846753B2 (en) | Refrigeration equipment | |
JPH05163096A (en) | Temperature control system for low-temperature of electrode in vacuum device using refrigerator in apparatus for producing semiconductor | |
JPH11237126A (en) | Refrigerating device coping with hfc series refrigerant | |
WO2022224689A1 (en) | Refrigeration-type chiller | |
KR20050119631A (en) | Energy saving semiconductor temperature control apparatus using heat pump mechanism | |
KR101254304B1 (en) | Method for deleting abnormally changing temperature in chiller apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
S901 | Examination by remand of revocation | ||
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121128 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130827 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140828 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150825 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160825 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170828 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180828 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190828 Year of fee payment: 13 |