KR101426884B1 - 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템 - Google Patents

가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101426884B1
KR101426884B1 KR1020130010190A KR20130010190A KR101426884B1 KR 101426884 B1 KR101426884 B1 KR 101426884B1 KR 1020130010190 A KR1020130010190 A KR 1020130010190A KR 20130010190 A KR20130010190 A KR 20130010190A KR 101426884 B1 KR101426884 B1 KR 101426884B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
working fluid
temperature
transfer line
electronic expansion
expansion valve
Prior art date
Application number
KR1020130010190A
Other languages
English (en)
Inventor
우범제
한명석
윤석문
Original Assignee
우범제
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 우범제 filed Critical 우범제
Priority to KR1020130010190A priority Critical patent/KR101426884B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101426884B1 publication Critical patent/KR101426884B1/ko

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
    • 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
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • 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
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection

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)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적어도 하나 이상의 공정설비에서 배출된 소정의 작동유체(working fluid)가 제1이송라인을 통해 압축기(compressor)로 유입되는 단계와, 압축기에 유입되어 고온고압으로 가압 된 작동유체가 배출되어 제2이송라인을 통해 응축기(condenser)로 유입되는 단계와, 응축기에 유입되어 응축된 작동유체가 배출되어 제3이송라인을 통해 수액기(liquid receiver)로 유입되는 단계와, 수액기에 유입되어 일시 저장된 작동유체가 제4이송라인을 통해 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브로 유입되는 단계와, 제1전자팽창밸브에 유입되어 단열팽창된 작동유체가 제5이송라인을 통해 공정설비로 유입되는 단계를 구비한 제1순환단계 및 제2이송라인을 통해 이송되는 고온고압으로 가압 된 작동유체가 분기 되어 제6이송라인을 통해 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브로 유입되는 단계와, 제2전자팽창밸브로 유입된 작동유체가 제7이송라인을 통해 이송되어 제5이송라인으로 유입되는 단계를 구비한 제2순환단계를 포함하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나 이상의 반도체 및 LCD 제조공정설비에 가스를 사용하는 온도제어장치로 온도를 제어함과 동시에 용이하게 고온영역으로 온도 제어가 가능하며, 기존에 액상을 통한 온도 제어방식에 비해 소비전력 및 유지비용을 절감하는 효과가 있다.

Description

가스를 매개체로 하는 반도체 및 ＬＣＤ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템{Controlling method and system for temperature of gas chiller for semiconductor and LCD manufacturing process}
본 발명은 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법에 관한 것으로, 특히 액상의 냉각 유체를 사용하지 않고, 가스를 사용하는 온도제어장치로 적어도 하나 이상의 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도를 각각 다르게 제어함과 동시에 추가로 고온영역으로 온도제어가 가능하며, 소비전력 및 유지비용을 절감할 수 있는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 및 LCD 등을 제조하는 과정에서 반도체 및 LCD 등의 공정용 설비는 정전척(Electrostatic Chuck), 히터(Heater) 및 챔버(Chamber) 등의 내부온도를 항시 일정하게 유지시켜야 하며, 이러한 온도 유지의 역할을 하는 장비를 칠러(Chiller)라 한다.
이러한 반도체 및 LCD 등의 공정용 설비는 반도체의 제조과정에서 열적 부하를 받아 온도가 상승하게 되는데, 반도체 및 LCD용 칠러는 펌프를 사용하여 정전척, 히터 및 챔버 등의 내부에 냉각 유체를 순환시키는 방법으로 열적 부하를 칠러로 회수하여 열을 제거한다.
이때, 반도체 및 LCD용 칠러는 본체로 회수된 냉각 유체의 냉각 목표 온도에 따라 저온용 칠러와 고온용 칠러로 구분할 수 있으며, 저온용 칠러는 통상적으로 프레온 가스를 이용한 냉각사이클을 이용하여 냉각 유체를 냉각하는 방식이며, 고온용 칠러(또는, 열교환기식 칠러)는 소정의 냉매를 이용하여 냉각 유체를 냉각하는 방식이다.
도 1은 종래의 액상을 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템을 개략적으로 나타낸 개념도 이다.
도 1을 참조하면, 종래 액상을 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템은 열교환을 위한 증발기(10), 기액을 분리하기 위한 축열기(20), 냉매의 압력을 높이는 압축기(30) 및 냉매를 응축하는 응축기(40)로 이루어져 냉매를 순환시키는 냉매 라인과, 히터(50), 펌프(60) 및 저장탱크(70)로 이루어진 순환 라인을 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 순환 라인에서 반도체 공정챔버인 피 냉각장치에서 배출되는 액상의 냉매인 쿨런트는 상기 히터(50)에 의해 온도가 상승하게 된 후, 펌프(60)에 의해 펌핑 되어 상기 증발기(10)로 유입된다.
상기 증발기(10)에서 열 교환이 이루어진 쿨런트는 상기 피 냉각장치에 공급된다.
여기서, 상기 냉매 라인은 프레온 가스가 상기 증발기(10), 상기 축열기(20), 상기 압축기(30) 및 상기 응축기(40)를 순환하는데, 상기 증발기(10)를 통해 쿨런트와 열 교환이 이루어진다.
따라서, 이러한 열 교환으로 인해 쿨런트의 온도가 조절할 수 있게 되어 피 냉각장치에 공급되는 쿨런트의 온도를 제어할 수 있는 것이다.
이때, 상기 저장탱크(70)에 쿨런트가 지속적으로 공급되어 상기 저장탱크(70)에는 쿨런트가 소정 높이 만큼 저류가 되어 있고, 이렇게 저류된 쿨런트는 상기 히터(50) 부분에서 상기 순환라인에 공급이 된다.
이와 같이 상술한 종래의 액상을 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템은 별도의 쿨런트의 온도를 상승시키기 위한 별도의 히팅 수단이 구비되기 때문에 이를 가동하는 별도의 전원을 필요로 한다.
따라서, 이에 대한 전력이 소모되므로 적지 않은 에너지 비용이 발생하는 문제점이 있다.
그리고, 상기 쿨런트를 강제순환시키는 별도의 펌핑 수단이 마련되어야 하며, 지속적으로 액상의 쿨런트를 공급하는 별도의 저장탱크를 구비하기 때문에 전체적인 온도제어 시스템의 크기가 커 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다.
도 2는 상기 도 1을 참조하여 설명한 문제점을 해소하기 위한 온도 제어시스템으로서, 기존의 액상의 쿨런트 대신 기체로 이루어진 쿨런트를 사용함과 동시에 펌프와, 저장탱크를 삭제하여 전체적인 온도 제어시스템의 부피를 줄이면서 약 40% 이상의 전기를 절감할 수 있다.
또한, 열교환을 위한 증발기 대신 소정의 팽창제어밸브(80)를 마련하여 응축기(40)를 통과한 고압 상온의 기체로 이루어진 쿨런트가 상기 팽창제어밸브(80)를 통과하며 단열팽창되면서 원하는 온도로 제어할 수 있게 된다. 덧붙인다면, 보다 고온의 온도가 필요할 시에는 히터를 추가로 적용할 수 있는 것이다.
그러나, 상술한 바와 같은 온도 제어시스템 또한 기존과 같이 별도의 축열기(20), 압축기(30) 및 응축기(40)로 이루어진 프레온 가스가 순환되는 냉매 라인을 요구하기 때문에 전체적인 온도제어 시스템의 부피를 여전히 줄일 수 없으며, 고온의 온도가 요구될 때에는 별도의 히팅 수단이 더 마련되어야 하기 때문에 전기절감효과가 미비한 문제점이 있다.
(0001) 대한민국 공개실용신안공보 제20-2008-0004784호(2008년 10월 22일 공개) (0002) 대한민국 등록특허공보 제10-1109728호(2012년 01월 18일 공고) (0003) 대한민국 등록특허공보 제10-1109730호(2012년 02월 24일 공고) (0004) 대한민국 등록특허공보 제10-0927391호(2009년 11월 19일 공고)
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 적어도 하나 이상의 반도체 및 LCD 제조공정설비에 가스를 사용하는 적어도 하나 이상의 온도제어장치로 온도를 각각 다르게 제어함과 동시에 고온영역의 영역에서의 온도제어가 용이함으로써, 기존에 액상을 통한 온도 제어방식에 비해 소비전력 및 유지비용을 절감할 수 있는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 부수적인 과제는, 적어도 하나 이상의 전자팽창밸브를 사용함으로써 저온에서 고온까지 비교적 폭넓은 범위로 온도를 제어할 수 있는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 부수적인 과제는, 구성을 단순화하여 시스템을 소형화하고, 온도제어의 정밀도를 향상시킬 수 있는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 적어도 하나 이상의 공정설비에서 배출된 소정의 작동유체(working fluid)가 제1이송라인을 통해 압축기(compressor)로 유입되는 단계와, 상기 압축기에 유입되어 고온고압으로 가압 된 상기 작동유체가 배출되어 제2이송라인을 통해 응축기(condenser)로 유입되는 단계와, 상기 응축기에 유입되어 응축된 상기 작동유체가 배출되어 제3이송라인을 통해 수액기(liquid receiver)로 유입되는 단계와, 상기 수액기에 유입되어 일시 저장된 상기 작동유체가 제4이송라인을 통해 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브로 유입되는 단계와, 상기 제1전자팽창밸브에 유입되어 단열팽창된 상기 작동유체가 제5이송라인을 통해 상기 공정설비로 유입되는 단계를 구비한 제1순환단계 및 상기 제2이송라인을 통해 이송되는 상기 고온고압으로 가압 된 작동유체가 분기 되어 제6이송라인을 통해 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브로 유입되는 단계와, 상기 제2전자팽창밸브로 유입된 상기 작동유체가 제7이송라인을 통해 이송되어 상기 제5이송라인으로 유입되는 단계를 구비한 제2순환단계를 포함한다.
상기 제2순환단계는 상기 제6이송라인 상에 히팅부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 히팅부는 블록 히팅 방식(Block heating type), 램프 히팅 방식(Lamp heating type) 및 라디에이터 히팅 방식(Radiator heating type) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 공정설비에 설치된 메인 온도센서(T1, T2)에 의해 감지된 온도에 기초하여 상기 제1전자팽창밸브와 상기 제2전자팽창밸브의 개도가 각각 조절되는 것을 특징으로 한다.
소정의 작동유체가 순환되는 적어도 하나 이상의 공정설비, 제1이송라인을 통해 상기 공정설비로부터 유입되는 상기 작동유체의 압력을 높이는 압축기(compressor)와, 제2이송라인을 통해 상기 압축기로부터 유입되는 상기 작동유체를 응축하는 응축기(condenser)와, 제3이송라인을 통해 상기 응축기로부터 유입되는 상기 작동유체가 일시 저장되는 수액기(liquid receiver)를 구비한 본체부 및 제4이송라인을 통해 상기 수액기로부터 유입되는 상기 작동유체의 양을 제어하여 제5이송라인을 통해 상기 공정설비에 상기 작동유체를 공급하는 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브와, 상기 제2이송라인을 통해 이송되는 상기 작동유체가 분기 되어 제6이송라인을 통해 상기 압축기로부터 유입되는 상기 작동유체의 양을 제어하여 제7이송라인을 통해 상기 제5이송라인에 상기 작동유체를 공급하는 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브를 구비한 온도제어부를 포함한다.
상기 온도제어부는 상기 제6이송라인 상에 구비된 히팅부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 히팅부는 블록 히팅 방식(Block heating type), 램프 히팅 방식(Lamp heating type) 및 라디에이터 히팅 방식(Radiator heating type) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 온도제어부는 상기 본체부 보다 상기 공정설비에 더 가까운 곳에 위치한 것을 특징으로 한다.
상기 공정설비에 설치된 메인 온도센서(T1, T2)에 의해 감지된 온도에 기초하여 상기 제1전자팽창밸브와 상기 제2전자팽창밸브의 개도가 각각 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 적어도 하나 이상의 반도체 및 LCD 제조공정설비에 가스를 사용하는 온도제어장치로 온도를 각각 다르게 제어함과 동시에 용이하게 고온영역으로 온도 제어가 가능하며, 기존에 액상을 통한 온도 제어방식에 비해 소비전력 및 유지비용을 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 적어도 하나 이상의 전자팽창밸브를 사용함으로써, 저온에서 고온까지 비교적 폭넓은 범위로 용이하게 온도를 제어하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 구성을 단순화하여 시스템을 소형화하고, 온도제어의 정밀도를 향상하는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 종래의 액상을 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템을 개략적으로 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법을 나타낸 순서도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템을 나타낸 예시도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템을 나타낸 예시도,
도 7은 상기 도 6의 히팅부를 개략적으로 나타낸 개념도 이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법을 나타낸 순서도 이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템을 나타낸 예시도 이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템은 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100'), 본체부(200) 및 온도제어부(300)를 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')는 정전척(electrostatic chuck), 히터 및 챔버 등과 같이 LCD, 반도체 등의 제조공정에 사용되는 공정설비를 지칭한다.
그리고, 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')는 소정의 작동유체(working fluid)가 순환되면서 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도를 각각 다르게 제어하는데, 여기서 상기 작동유체는 기체로 이루어진 R404a인 냉매가스 또는 액상의 브라인(brine)인 것이 바람직하다.
상기 본체부(200)는 상기 작동유체를 고온고압으로 압축하는 압축기(210)와 상기 작동유체를 응축하는 응축기(220) 및 상기 작동유체를 일시 저장하는 수액기(230)를 구비한다.
그리고, 상기 온도제어부(300)는 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310') 및 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')를 구비한다.
이때, 상기 온도제어부(300)는 상기 본체부(200) 보다 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')에 더 가까운 곳에 위치하는 것이 바람직한데, 즉 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')가 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100') 인근에 위치하게 되면, 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')에 유입되어 온도를 각각 다르게 제어하는 작동유체의 온도제어의 정밀도를 높이는 이점이 있다.
즉, 공간을 많이 차지하는 상기 본체부(200)와, 비교적 부피가 작아 공간을 덜 차지하는 상기 온도제어부(300)로 각각 분리함으로써, 공간을 효율적으로 활용하는 동시에 보다 정밀하게 온도를 제어할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')는 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')에 설치된 메인 온도센서(T1, T2)에 의해 감지된 온도에 기초하여 각각 개도가 조절된다.
즉, 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')의 경우 약 30℃ 미만의 저온의 작동유체(가스 냉매)로 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도를 제어하게 되고, 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')는 약 30℃ 이상의 상온의 작동유체(브라인)로 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도를 제어하는 것이다.
여기서, 상기 수액기(230)는 상기 압축기(210)에서 공급한 고온고압의 작동유체를 상기 응축기(220)에서 PCW(Process Cooling Water)로 응축한 후, 상기 작동유체를 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')로 보내기 전 잠시 저장하는 고압용기로서, 하나의 압축기(210)를 이용하여 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 운전 시, 다른 공정설비의 설정온도 변환이나 냉각부하의 변화와 같은 외란이 인가되어 발생하는 응축압력의 변화폭을 줄여 전반적인 냉동사이클 시스템의 안정화를 이룰 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법은, 저온의 온도제어를 위한 제1순환경로와, 비교적 고온의 온도제어를 위한 제2순환경로를 구비한다.
여기서, 상기 제1순환경로에 대해 설명하면, 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')에서 배출된 소정의 작동유체(working fluid)가 제1이송라인(110)을 통해 압축기(210)로 유입(단계 S100)된다.
그 다음, 상기 압축기(210)에 유입되어 고온고압으로 가압 된 상기 작동유체가 배출되어 제2이송라인(240)을 통해 응축기(220)로 유입(단계 S200)된다.
그 다음, 상기 응축기(220)에 유입되어 응축된 상기 작동유체가 배출되어 제3이송라인(250)을 통해 상기 수액기(230)에 유입(단계 S300)되어 일시 저장된다.
그 다음, 상기 수액기(230)에 유입되어 일시 저장되는 상기 작동유체가 제4이송라인(260)을 통해 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')로 유입(단계 S400)된다.
그 다음, 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')에 유입되어 단열팽창된 상기 작동유체가 제5이송라인(340, 340')을 통해 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')로 유입(단계 S500)된다.
그리고, 상기 제2순환경로에 대해 설명하면, 상기 제2이송라인(240)을 통해 이송되는 상기 고온고압으로 가압 된 작동유체가 분기 되어 제6이송라인(270)을 통해 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')로 유입(단계 S600)된다.
그 다음, 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')로 유입된 상기 작동유체가 제7이송라인(350, 350')을 통해 이송되어 상기 제5이송라인(340, 340')으로 유입(단계 S700)된다.
상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')는 정전척(electrostatic chuck), 히터 및 챔버 등과 같이 LCD, 반도체 등의 제조공정에 사용되는 공정설비를 지칭한다.
그리고, 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')는 소정의 작동유체(working fluid)가 순환되면서 상기 공정설비(100, 100')의 온도를 제어하는데, 여기서 상기 작동유체는 기체로 이루어진 R404a인 냉매가스 또는 액상의 브라인(brine)인 것이 바람직하다.
즉, 제1순환경로의 경우에는 저온의 온도제어를 위해 가스형태의 냉매가 작동유체로 순환되고, 제2순환경로의 경우에는 고온의 온도제어를 위해 액상의 브라인(brine)인 작동유체가 순환된다.
여기서, 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')는 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')에 설치된 메인 온도센서(T1, T2)에 의해 감지된 온도에 기초하여 각각 개도가 조절된다.
즉, 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')의 경우 약 30℃ 미만의 저온의 작동유체(가스 냉매)로 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도를 각각 다르게 제어하게 되고, 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')는 약 30℃ 이상의 상온의 작동유체(브라인)로 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도를 각각 다르게 제어하는 것이다.
이때, 상기 수액기(230)는 상기 압축기(210)에서 공급한 고온고압의 작동유체를 상기 응축기(220)에서 PCW(Process Cooling Water)로 응축한 후, 상기 작동유체를 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')로 보내기 전 잠시 저장하는 고압용기로서, 하나의 압축기(210)를 이용하여 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 운전 시, 다른 공정설비의 설정온도 변환이나 냉각부하의 변화와 같은 외란이 인가되어 발생하는 응축압력의 변화폭을 줄여 전반적인 냉동사이클 시스템의 안정화를 이룰 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템을 나타낸 예시도 이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템은 히팅부(330)를 더 구비할 수 있다.
즉, 상기 히팅부(330)는 비교적 고온으로 상기 공정설비의 온도를 제어하는 제2순환단계의 제6이송라인(270) 상에 설치되는 것이 바람직하다.
이를 상세히 설명하면, 상기 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')는 상기 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도를 제어하기 위한 작동유체의 온도범위를 약 -20 내지 60℃ 되게 하는데 반해, 상기 히팅부(330)를 적용함으로써 약 60℃ 이상으로 승온시킬 수 있는 것이다.
즉, 상기 압축기(210)를 통한 고온고압의 작동유체와 상기 응축기(220)를 통한 저온고압의 작동유체가 상기 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 제2전자팽창밸브(320, 320')를 통해 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')의 온도가 제어되는데, 상기 제1전자팽창밸브(310, 310')를 통한 저온제어는 용이하나, 상기 압축기(210)를 거친 고온고압(약 100℃)의 작동유체가 상기 제2전자팽창밸브(320, 320')를 통과하면, 약 60℃의 온도로 하강하기 때문에 작동유체를 약 60℃ 이상의 고온으로 승온시키기 위해서는 상기 제6이송라인(270) 상에 히팅부(330)를 추가로 더 설치하는 것이다.
이때, 상기 히팅부(330)는 블록 히팅 방식(Block heating type), 램프 히팅 방식(Lamp heating type) 및 라디에이터 히팅 방식(Radiator heating type) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 (a)블록 히팅 방식(Block heating type)은 지그재그 형태의 가스배관을 형성하여, 이를 통과하는 가스로 이루어진 작동유체와의 접촉면적을 넓히고, 이 주변에는 고온으로 이를 가열할 수 있는 히터를 감사서 온도를 올리는 방식이다.
여기서, 상기 배관의 재질은 열전도율이 우수한 구리, 은과 같은 금속의 재질인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 (b)램프 히팅 방식(Lamp heating type)은 램프 히터에 의한 가스 히팅 방식으로, 다수개의 램프를 이용하여 주변을 이동하는 가스(작동유체)의 온도를 올리는 방식이다.
여기서, 가스가 이동하면서 많은 양의 복사열을 받을 수 있게 유로 및 램프의 위치를 적절히 배치할 수 있다.
마지막으로 상기 (c)라디에이터 히팅 방식(Radiator heating type)은 라디에이터 형식의 히팅 방식으로 가스(작동유체) 유로에 라디에이터를 삽입하여 라디에이터 표면과 유동하는 가스의 충돌 및 접촉으로 가스를 가열하여 이의 온도를 상승시키는 것이다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
100, 100': 공정설비 110: 제1이송라인
200: 본체부 210: 압축기
220: 응축기 230: 수액기
240: 제2이송라인 250: 제3이송라인
260: 제4이송라인 270: 제6이송라인
300: 온도제어부 310, 310': 제1전자팽창밸브
320, 320': 제2전자팽창밸브 330: 히팅부
340, 340': 제5이송라인 350, 350': 제7이송라인

Claims (9)

  1. 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100')에서 배출된 소정의 작동유체(working fluid)가 제1이송라인(110)을 통해 압축기(compressor)(210)로 유입되는 단계와, 상기 압축기(210)에 유입되어 고온고압으로 가압 된 상기 작동유체가 배출되어 제2이송라인(240)을 통해 응축기(condenser)(220)로 유입되는 단계와, 상기 응축기(220)에 유입되어 응축된 상기 작동유체가 배출되어 제3이송라인(250)을 통해 수액기(liquid receiver)(230)로 유입되는 단계와, 상기 수액기(230)에 유입되어 일시 저장된 상기 작동유체가 제4이송라인(260)을 통해 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')로 유입되는 단계와, 상기 제1전자팽창밸브(310, 310')에 유입되어 단열팽창된 상기 작동유체가 제5이송라인(340, 340')을 통해 상기 공정설비(100, 100')로 유입되는 단계를 구비한 제1순환단계; 및
    상기 제2이송라인(240)을 통해 이송되는 상기 고온고압으로 가압 된 작동유체가 분기 되어 제6이송라인(270)을 통해 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')로 유입되는 단계와, 상기 제2전자팽창밸브(320, 320')로 유입된 상기 작동유체가 제7이송라인(350, 350')을 통해 이송되어 상기 제5이송라인(340, 340')으로 유입되는 단계를 구비한 제2순환단계를 포함하며,
    상기 공정설비(100, 100')에 설치된 메인 온도센서(T1, T2)에 의해 감지된 온도에 기초하여 상기 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 제2전자팽창밸브(320, 320')의 개도가 각각 조절되는 것을 특징으로 하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2순환단계는,
    상기 제6이송라인(270) 상에 히팅부(330)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 히팅부(330)는 블록 히팅 방식(Block heating type), 램프 히팅 방식(Lamp heating type) 및 라디에이터 히팅 방식(Radiator heating type) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어방법.
  4. 삭제
  5. 소정의 작동유체가 순환되는 적어도 하나 이상의 공정설비(100, 100');
    제1이송라인(110)을 통해 상기 공정설비(100, 100')로부터 유입되는 상기 작동유체의 압력을 높이는 압축기(compressor)(210)와, 제2이송라인(240)을 통해 상기 압축기(210)로부터 유입되는 상기 작동유체를 응축하는 응축기(condenser)(220)와, 제3이송라인(250)을 통해 상기 응축기(220)로부터 유입되는 상기 작동유체가 일시 저장되는 수액기(liquid receiver)(230)를 구비한 본체부(200); 및
    제4이송라인(260)을 통해 상기 수액기(230)로부터 유입되는 상기 작동유체의 양을 제어하여 제5이송라인(340, 340')을 통해 상기 공정설비(100, 100')에 상기 작동유체를 공급하는 적어도 하나 이상의 제1전자팽창밸브(310, 310')와, 상기 제2이송라인(240)을 통해 이송되는 상기 작동유체가 분기 되어 제6이송라인(270)을 통해 상기 압축기(210)로부터 유입되는 상기 작동유체의 양을 제어하여 제7이송라인(350, 350')을 통해 상기 제5이송라인(340, 340')에 상기 작동유체를 공급하는 적어도 하나 이상의 제2전자팽창밸브(320, 320')를 구비한 온도제어부(300)를 포함하며,
    상기 온도제어부(300)는 상기 본체부(200) 보다 상기 공정설비(100, 100')에 더 가까운 곳에 위치하고,
    상기 공정설비(100, 100')에 설치된 메인 온도센서(T1, T2)에 의해 감지된 온도에 기초하여 상기 제1전자팽창밸브(310, 310')와 상기 제2전자팽창밸브(320, 320')의 개도가 각각 조절되는 것을 특징으로 하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 온도제어부(300)는,
    상기 제6이송라인(270) 상에 구비된 히팅부(330)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 히팅부(330)는 블록 히팅 방식(Block heating type), 램프 히팅 방식(Lamp heating type) 및 라디에이터 히팅 방식(Radiator heating type) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 가스를 매개체로 하는 반도체 및 LCD 제조공정설비의 온도 제어시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020130010190A 2013-01-30 2013-01-30 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템 KR101426884B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130010190A KR101426884B1 (ko) 2013-01-30 2013-01-30 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130010190A KR101426884B1 (ko) 2013-01-30 2013-01-30 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101426884B1 true KR101426884B1 (ko) 2014-08-06

Family

ID=51749625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130010190A KR101426884B1 (ko) 2013-01-30 2013-01-30 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101426884B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112781263A (zh) * 2019-11-08 2021-05-11 Ckd株式会社 温度控制系统及综合温度控制系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080093564A (ko) * 2007-04-17 2008-10-22 주식회사 앰이티 반도체 및 ｌｃｄ 제조용 냉각장치 제어시스템
KR100927391B1 (ko) * 2007-10-17 2009-11-19 유니셈(주) 반도체 공정설비용 칠러 장치 및 그 제어방법
KR20110125441A (ko) * 2010-05-13 2011-11-21 유니셈(주) 반도체 공정용 칠러 장치 및 이의 온도제어 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080093564A (ko) * 2007-04-17 2008-10-22 주식회사 앰이티 반도체 및 ｌｃｄ 제조용 냉각장치 제어시스템
KR100927391B1 (ko) * 2007-10-17 2009-11-19 유니셈(주) 반도체 공정설비용 칠러 장치 및 그 제어방법
KR20110125441A (ko) * 2010-05-13 2011-11-21 유니셈(주) 반도체 공정용 칠러 장치 및 이의 온도제어 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112781263A (zh) * 2019-11-08 2021-05-11 Ckd株式会社 温度控制系统及综合温度控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7178346B2 (en) Constant temperature refrigeration system for extensive temperature range application and control method thereof
KR100925236B1 (ko) 반도체 제조 장비의 온도 조절 시스템
CN103105020B (zh) 冷热水供水装置
KR101109730B1 (ko) 반도체 공정용 칠러 장치 및 이의 온도제어 방법
CN108072215A (zh) 使用冷却器的循环液温度控制方法
JP2012172869A (ja) ヒートポンプ装置
KR20130116360A (ko) 이원 냉동 사이클 장치
KR101705667B1 (ko) 반도체 공정용 칠러 장치
CN111988973A (zh) 气冷散热设备和冷却系统
US20090126378A1 (en) Chiller of etch equipment for semiconductor processing
JP5762493B2 (ja) エリア別パラメータ制御方式ハイブリッドチラーを用いた循環液温度調節方法
KR101426884B1 (ko) 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템
JP2010071581A (ja) 冷却装置
CN102538290A (zh) 冷热水供水装置
US7044213B2 (en) Constant temperature refrigeration system for extensive temperature range application and control method thereof
KR20150111775A (ko) 히트펌프식 급탕 시스템
KR101426886B1 (ko) 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템
KR20200007771A (ko) 냉동 장치 및 온도 제어 장치
JP2022026751A (ja) 多段冷凍サイクルを用いた温度調節装置及びそれを用いた温度調節方法
KR20100071826A (ko) 히트펌프 시스템의 작동방법 및 브라인 장치의 제어방법
KR20050109322A (ko) 반도체 제조 설비에서의 다중 약액 배관들의 온도 조절 장치
KR20140067391A (ko) 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비의 온도 제어방법 및 온도 제어시스템
CN104180599A (zh) 用于超市的冷柜和热柜能源循环利用系统
WO2024057506A1 (ja) 冷却加熱装置
KR101478175B1 (ko) 가스를 매개체로 하는 반도체 및 ｌｃｄ 제조공정설비 온도 제어장치의 냉매회수 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170724

Year of fee payment: 6