KR101846457B1 - 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치 - Google Patents

반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치 Download PDF

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Abstract

반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치가 개시된다.
개시되는 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클 부재; 상기 증발기에서 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 예열시키는 예열 부재; 상기 예열 부재를 경유하며 예열된 공기가 요구되는 온도가 되도록 본 가열하는 본 가열 부재; 상기 본 가열 부재를 경유한 공기의 습도가 요구되는 습도가 되도록 가습하는 가습 부재; 외부 열원에서 공급된 열교환수와 상기 반도체 제조 공정 설비의 쿨 플레이트(cool plate)를 경유한 쿨 플레이트 순환 유체가 열교환되어, 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 항온수가 되도록 하는 항온수 열교환 부재; 상기 항온수 열교환 부재에서 형성된 항온수가 저장되었다가 상기 쿨 플레이트 쪽으로 공급될 수 있도록 하는 저수조 부재; 및 상기 항온수 열교환 부재에서 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수와 열교환된 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 요구되는 온도의 항온수가 될 수 있도록, 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 유량을 조절하는 비례 제어 밸브 부재;를 포함한다.
개시되는 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치에 의하면, 예열 부재와 본 가열 부재가 적용되어 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 2단에 걸쳐 가열하되, 상기 예열 부재와 상기 본 가열 부재가 각각 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 열기 및 상기 응축이의 응축열을 이용하여 그러한 각 단계의 가열을 수행하게 됨으로써, 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 가열시키기 위하여 별도의 전기 에너지가 소요되지 않고, 상기 쿨 플레이트에서 승온된 쿨 플레이트 순환 유체를 냉각시켜 항온수를 형성하기 위하여, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체에 비해 상대적 저온인 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수를 이용하고, 상기 비례 제어 밸브 부재에 의해 정밀하게 온도 제어를 함으로써, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체가 별도 냉동사이클 등이 요구되지 않고도 항온수로 변화될 수 있게 됨으로써, 반도체 제조 공정 설비의 온도와 습도가 요구되는 온도와 습도로 항상 유지될 수 있도록 하면서, 동시에 웨이퍼 냉각용의 쿨 플레이트를 요구되는 온도로 항상 냉각될 수 있도록 하면서 초절전 운전이 가능한 장점이 있다.

Description

반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치{Power-saving constant temperature and humidity and constant temperature water controlling apparatus for semiconductor manufacturing process}
본 발명은 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 설비에는 그 설비의 온도와 습도가 요구되는 온도와 습도로 항상 유지될 수 있도록 하는 장치와, 웨이퍼 냉각용의 쿨 플레이트(cool plate)를 요구되는 온도로 항상 냉각될 수 있도록 하는 장치가 요구된다.
아래 제시된 특허문헌은 종래 본원의 출원인이 이미 등록받은 것으로서, 상기와 같은 반도체 제조 공정 설비에 적용될 수 있는 에너지 효율성이 우수한 온, 습도 제어장치가 개시된다.
그러나, 위 특허문헌과 같은 종래 기술에서는, 전기를 사용하는 히터로 온도 조절을 하여야 하기 때문에 에너지 소모가 컸고, 쿨 플레이트 냉각용 설비는 아예 구비조차 되지 못하여 쿨 플레이트 냉각을 위해 별도로 냉각 사이클 등을 구비하여야 하는 단점이 있었다.
등록특허 제 10-1265750호, 등록일자: 2013.05.13., 발명의 명칭: 에너지 효율성이 우수한 온, 습도 제어장치
본 발명은 반도체 제조 공정 설비의 온도와 습도가 요구되는 온도와 습도로 항상 유지될 수 있도록 하면서, 동시에 웨이퍼 냉각용의 쿨 플레이트를 요구되는 온도로 항상 냉각될 수 있도록 하는 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클 부재; 상기 증발기에서 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 예열시키는 예열 부재; 상기 예열 부재를 경유하며 예열된 공기가 요구되는 온도가 되도록 본 가열하는 본 가열 부재; 상기 본 가열 부재를 경유한 공기의 습도가 요구되는 습도가 되도록 가습하는 가습 부재; 외부 열원에서 공급된 열교환수와 상기 반도체 제조 공정 설비의 쿨 플레이트(cool plate)를 경유한 쿨 플레이트 순환 유체가 열교환되어, 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 항온수가 되도록 하는 항온수 열교환 부재; 상기 항온수 열교환 부재에서 형성된 항온수가 저장되었다가 상기 쿨 플레이트 쪽으로 공급될 수 있도록 하는 저수조 부재; 및 상기 항온수 열교환 부재에서 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수와 열교환된 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 요구되는 온도의 항온수가 될 수 있도록, 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 유량을 조절하는 비례 제어 밸브 부재; 상기 외부 열원에서 상기 열교환수를 공급하는 열교환수 공급 배관; 상기 외부 열원으로 상기 열교환수를 퇴수시키는 열교환수 퇴수 배관; 상기 열교환수 공급 배관에서 분지되어, 상기 열교환수 공급 배관을 통해 공급된 열교환수 중 적어도 일부가 상기 예열 부재 쪽으로 공급되도록 하는 예열 부재측 공급 분지관; 상기 예열 부재측 공급 분지관을 통해 공급된 열교환수가 상기 예열 부재를 경유하며 방열된 다음 상기 응축기를 경유하며 응축열을 흡열한 후 상기 열교환수 퇴수 배관을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수되도록, 상기 열교환수 퇴수 배관과 합지되는 예열 부재측 퇴수 합지관; 상기 응축기를 경유하며 응축열을 흡열한 다음 상기 예열 부재측 퇴수 합지관을 통해 유동되는 열교환수 중 적어도 일부가 상기 본 가열 부재 쪽으로 공급되도록 하는 본 가열 부재측 공급 분지관; 상기 본 가열 부재측 공급 분지관을 통해 공급되어 상기 본 가열 부재에서 방열된 열교환수가 상기 열교환수 퇴수 배관 쪽을 향하도록, 상기 예열 부재측 퇴수 합지관과 합지되는 본 가열 부재측 퇴수 합지관; 상기 열교환수 공급 배관에서 상기 예열 부재측 공급 분지관과 별도로 분지되어, 상기 열교환수 공급 배관을 통해 공급된 열교환수 중 적어도 일부가 상기 항온수 열교환 부재 쪽으로 공급되도록 하는 항온수측 공급 분지관; 및 상기 항온수측 공급 분지관을 통해 공급된 다음 상기 쿨 플레이트가 요구되는 온도로 냉각되도록 상기 쿨 플레이트에서 흡열한 상태의 상기 쿨 플레이트 순환 유체와 상기 항온수 열교환 부재에서 열교환된 열교환수가 상기 열교환수 퇴수 배관 쪽을 향하도록, 상기 열교환수 퇴수 배관과 합지되는 항온수측 퇴수 합지관;을 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치에 의하면, 예열 부재와 본 가열 부재가 적용되어 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 2단에 걸쳐 가열하되, 상기 예열 부재와 상기 본 가열 부재가 각각 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 열기 및 상기 응축이의 응축열을 이용하여 그러한 각 단계의 가열을 수행하게 됨으로써, 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 가열시키기 위하여 별도의 전기 에너지가 소요되지 않고, 상기 쿨 플레이트에서 승온된 쿨 플레이트 순환 유체를 냉각시켜 항온수를 형성하기 위하여, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체에 비해 상대적 저온인 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수를 이용하고, 상기 비례 제어 밸브 부재에 의해 정밀하게 온도 제어를 함으로써, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체가 별도 냉동사이클 등이 요구되지 않고도 항온수로 변화될 수 있게 됨으로써, 반도체 제조 공정 설비의 온도와 습도가 요구되는 온도와 습도로 항상 유지될 수 있도록 하면서, 동시에 웨이퍼 냉각용의 쿨 플레이트를 요구되는 온도로 항상 냉각될 수 있도록 하면서 초절전 운전이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치를 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치의 일부 구성 요소를 보이는 도면.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치를 보이는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치(100)는 냉동 사이클 부재(120)와, 예열 부재(140)와, 본 가열 부재(145)와, 가습 부재(155)와, 항온수 열교환 부재(132)와, 저수조 부재(133)와, 비례 제어 밸브 부재(131)를 포함한다.
또한, 상기 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치(100)는 열교환수 공급 배관(110)과, 열교환수 퇴수 배관(111)과, 예열 부재측 공급 분지관(112)과, 예열 부재측 퇴수 합지관(113)과, 본 가열 부재측 공급 분지관(116)과, 본 가열 부재측 퇴수 합지관(117)과, 항온수측 공급 분지관(114)과, 항온수측 퇴수 합지관(115)을 포함할 수 있다.
상기 냉동 사이클 부재(120)는 압축기(122), 응축기(121), 팽창밸브(123) 및 증발기(124)를 포함하고, 자체 순환 냉매가 순환되면서 냉기를 형성하고, 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 제습한다.
상기 증발기(124) 쪽에서 제습된 공기가 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급된다.
상기 예열 부재(140)는 상기 증발기(124)에서 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 예열시키는 것이다.
본 실시예에서는 상기 예열 부재(140)가 외부 열원에서 공급되는 통상 15 내지 25℃ 정도의 열교환수의 열기를 이용하여 상기 증발기(124)에서 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 예열한다.
이러한 예열을 위하여, 상기 열교환수 공급 배관(110), 상기 열교환수 퇴수 배관(111), 상기 예열 부재측 공급 분지관(112) 및 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)이 적용된다.
상기 열교환수 공급 배관(110)은 상기 외부 열원에서 상기 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치(100) 내로 상기 열교환수를 공급하는 것이다.
상기 열교환수 퇴수 배관(111)은 상기 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치(100)를 경유한 열교환수를 상기 외부 열원으로 퇴수시키는 것이다.
상기 예열 부재측 공급 분지관(112)은 상기 열교환수 공급 배관(110)에서 분지되어, 상기 예열 부재(140)에 연결됨으로써, 상기 열교환수 공급 배관(110)을 통해 공급된 열교환수 중 적어도 일부가 상기 예열 부재(140) 쪽으로 공급되도록 하는 것이다.
상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)은 상기 예열 부재측 공급 분지관(112)을 통해 공급된 열교환수가 상기 예열 부재(140)를 경유하며 방열된 다음 상기 응축기(121)를 경유하며 응축열을 흡열한 후 상기 열교환수 퇴수 배관(111)을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수되도록, 상기 열교환수 퇴수 배관(111)과 합지되는 것이다.
상기 예열 부재(140)는 상기 예열 부재측 공급 분지관(112)과 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)이 각 말단에 연결된 열교환기 형태로 이루어질 수 있다.
상기와 같이, 상기 외부 열원에서 공급된 상기 열교환수가 상기 예열 부재측 공급 분지관(112)을 통해 상기 예열 부재(140)를 경유하게 되고, 그러한 경유 중에 상기 예열 부재(140)에서 상기 증발기(124)에서 토출된 공기와 상기 열교환수가 열교환되면서 상기 증발기(124)에서 토출된 공기가 상기 열교환수의 열기에 의해 예열될 수 있게 된다.
상기 예열 부재(140)에서 예열을 위해 방열한 열교환수는 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)을 통해 상기 응축기(121)를 경유하면서 상기 응축기(121)에서 방열되는 응축열을 흡수하게 된다.
상기 본 가열 부재(145)는 상기 예열 부재(140)를 경유하며 예열된 공기가 요구되는 온도에 도달되도록 본 가열하는 것이다.
본 실시예에서는 상기 본 가열 부재(145)가 상기 응축기(121)를 경유하며 응축열을 흡수한 열교환수의 열기를 이용하여 상기 예열 부재(140)를 경유하며 예열된 공기를 본 가열한다.
이러한 본 가열을 위하여, 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)과, 상기 본 가열 부재측 퇴수 합지관(117)이 적용된다.
상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)은 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)에서 분지되어, 상기 응축기(121)를 경유하며 응축열을 흡열한 다음 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)을 통해 유동되는 열교환수 중 적어도 일부가 상기 본 가열 부재(145) 쪽으로 공급되도록 하는 것이다.
상기 본 가열 부재측 퇴수 합지관(117)은 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)을 통해 공급되어 상기 본 가열 부재(145)에서 방열된 열교환수가 상기 열교환수 퇴수 배관(111) 쪽을 향하도록, 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)과 합지되는 것이다.
상기 본 가열 부재(145)는 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)과 상기 본 가열 부재측 퇴수 합지관(117)이 각 말단에 연결된 열교환기 형태로 이루어질 수 있다.
상기와 같이, 상기 응축기(121)를 경유하며 응축열을 흡수한 열교환수가 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)을 통해 상기 본 가열 부재(145)를 경유하게 되고, 그러한 경유 중에 상기 본 가열 부재(145)에서 상기 예열 부재(140)를 경유하며 예열된 공기와 상기 열교환수가 열교환되면서 상기 예열 부재(140)를 경유하며 예열된 공기가 요구되는 온도에 도달되도록 본 가열될 수 있게 된다.
이처럼, 본 실시예에서는, 상기 예열 부재(140)와 상기 본 가열 부재(145)가 적용되어 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 2단에 걸쳐 가열하되, 상기 예열 부재(140)와 상기 본 가열 부재(145)가 각각 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 열기 및 상기 응축이의 응축열을 이용하여 그러한 각 단계의 가열을 수행하게 됨으로써, 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 가열시키기 위하여 별도의 전기 에너지가 소요되지 않아서, 초절전 운전이 가능하다.
상기 본 가열 부재측 퇴수 합지관(117)을 통해 유동되는 열교환수는 상기 열교환수 퇴수 배관(111)을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수된다.
상기 가습 부재(155)는 상기 본 가열 부재(145)를 경유한 공기의 습도가 요구되는 습도가 되도록 가습하는 것이다.
상기 항온수 열교환 부재(132)는 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수와 상기 반도체 제조 공정 설비의 쿨 플레이트(cool plate)(10)를 경유한 쿨 플레이트 순환 유체가 열교환되어, 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 항온수가 되도록 하는 것이다.
상기 저수조 부재(133)는 상기 항온수 열교환 부재(132)에서 형성된 항온수가 저장되었다가 상기 쿨 플레이트(10) 쪽으로 공급될 수 있도록 하는 것이다.
상기 비례 제어 밸브 부재(131)는 상기 항온수 열교환 부재(132)에서 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수와 열교환된 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 요구되는 온도의 항온수가 될 수 있도록, 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 유량을 조절하는 것이다.
도면 번호 134는 상기 저수조 부재(133)에 저수된 항온수를 상기 쿨 플레이트(10)로 공급해주는 펌프이다.
본 실시예에서는 상기 항온수 열교환 부재(132)가 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 열기를 이용하여 상기 쿨 플레이트 순환 유체를 냉각시켜, 상기 쿨 플레이트 순환 유체를 요구되는 온도로 냉각된 항온수로 변화시킨다.
이러한 항온수 형성을 위하여, 상기 항온수측 공급 분지관(114)과, 상기 항온수측 퇴수 합지관(115)이 적용된다.
상기 비례 제어 밸브 부재(131)는 상기 항온수측 공급 분지관(114)과, 상기 항온수측 퇴수 합지관(115) 중 어느 하나에 설치된다.
상기 항온수측 공급 분지관(114)은 상기 열교환수 공급 배관(110)에서 상기 예열 부재측 공급 분지관(112)과 별도로 분지되어, 상기 열교환수 공급 배관(110)을 통해 공급된 열교환수 중 적어도 일부가 상기 항온수 열교환 부재(132) 쪽으로 공급되도록 하는 것이다.
상기 항온수측 퇴수 합지관(115)은 상기 항온수측 공급 분지관(114)을 통해 공급된 다음 상기 쿨 플레이트(10)가 요구되는 온도로 냉각되도록 상기 쿨 플레이트(10)에서 흡열한 상태의 상기 쿨 플레이트 순환 유체와 상기 항온수 열교환 부재(132)에서 열교환된 열교환수가 상기 열교환수 퇴수 배관(111) 쪽을 향하도록, 상기 열교환수 퇴수 배관(111)과 합지되는 것이다.
상기 항온수측 퇴수 합지관(115)을 통해 유동된 열교환수는 상기 열교환수 퇴수 배관(111)을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수된다.
상기 쿨 플레이트(10)에서 열기를 머금고 승온된 쿨 플레이트 순환 유체의 온도에 따라 상기 비례 제어 밸브 부재(131)가 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체에 비해 상대적으로 저온인 상기 항온수측 공급 분지관(114)을 통해 공급된 열교환수의 유량을 자동적으로 조절함으로써, 상기 항온수 열교환 부재(132)를 경유한 쿨 플레이트 순환 유체가 요구되는 온도로 냉각된 항온수로 변화될 수 있게 된다.
물론, 이러한 자동 조절을 위하여, 상기 쿨 플레이트(10)에서 유출되는 상기 쿨 플레이트 순환 유체의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(미도시)가 설치되고, 그 온도 감지 센서에서 상기 비례 제어 밸브 부재(131)로 전달되는 온도값에 따라 상기 비례 제어 밸브 부재(131)가 작동될 수 있다.
이처럼, 본 실시예에서는, 상기 쿨 플레이트(10)에서 승온된 쿨 플레이트 순환 유체를 냉각시켜 항온수를 형성하기 위하여, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체에 비해 상대적 저온인 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수를 이용하고, 상기 비례 제어 밸브 부재(131)에 의해 정밀하게 온도 제어를 함으로써, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체가 별도 냉동사이클 등이 요구되지 않고도 항온수로 변화될 수 있게 된다.
도면 번호 105는 상기 예열 부재(140)와 상기 본 가열 부재(145)를 경유한 공기의 온도를 감지하는 온도 감지 센서이다.
도면 번호 160은 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)과 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)의 분지 지점에 설치된 제어 밸브로, 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)을 통해 유동되는 열교환수가 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)으로 유동되는 양을 제어하는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 열교환수 공급 배관(110)을 통해 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수 중 일부는 상기 예열 부재측 공급 분지관(112)으로 유동되고, 나머지는 상기 항온수측 공급 분지관(114)으로 유동된다.
상기 예열 부재측 공급 분지관(112)으로 유동된 열교환수는 상기 예열 부재(140)를 경유하면서, 상기 냉동 사이클 부재(120)에서 제습되어 상기 증발기(124)에서 토출된 공기와 열교환되면서 해당 공기를 예열시킨 다음, 상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)을 통해 유동된다.
상기 예열 부재측 퇴수 합지관(113)을 통해 유동되던 열교환수는 상기 응축기(121)를 경유하면서 응축열을 흡수한다.
상기 응축기(121)를 경유하면서 응축열을 흡수한 열교환수 중의 적어도 일부는 상기 본 가열 부재측 공급 분지관(116)을 통해 상기 본 가열 부재(145)를 경유하게 되고, 그러한 경유 중에, 상기 예열 부재(140)에서 예열된 공기를 본 가열시킨 다음, 상기 본 가열 부재측 퇴수 합지관(117)을 통해 유동된 후, 상기 열교환수 퇴수 배관(111)을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수된다.
한편, 상기 항온수측 공급 분지관(114)으로 유동된 열교환수는 상기 항온수 열교환 부재(132)를 경유하게 되고, 그러한 경유 중에, 상기 쿨 플레이트(10)에서 승온된 쿨 플레이트 순환 유체와 열교환되면서 상기 쿨 플레이트 순환 유체를 냉각시켜 상기 쿨 플레이트 순환 유체를 항온수로 변화시킨다.
상기 항온수 열교환 부재(132)를 경유한 열교환수는 상기 항온수측 퇴수 합지관(115)을 통해 유동된 다음 상기 열교환수 퇴수 배관(111)을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수된다.
상기와 같이, 본 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치(100)에서는, 예열 부재(140)와 본 가열 부재(145)가 적용되어 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 2단에 걸쳐 가열하되, 상기 예열 부재(140)와 상기 본 가열 부재(145)가 각각 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 열기 및 상기 응축이의 응축열을 이용하여 그러한 각 단계의 가열을 수행하게 됨으로써, 상기 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 가열시키기 위하여 별도의 전기 에너지가 소요되지 않고, 상기 쿨 플레이트(10)에서 승온된 쿨 플레이트 순환 유체를 냉각시켜 항온수를 형성하기 위하여, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체에 비해 상대적 저온인 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수를 이용하고, 상기 비례 제어 밸브 부재(131)에 의해 정밀하게 온도 제어를 함으로써, 상기 승온된 상태의 쿨 플레이트 순환 유체가 별도 냉동사이클 등이 요구되지 않고도 항온수로 변화될 수 있게 됨으로써, 반도체 제조 공정 설비의 온도와 습도가 요구되는 온도와 습도로 항상 유지될 수 있도록 하면서, 동시에 웨이퍼 냉각용의 쿨 플레이트(10)를 요구되는 온도로 항상 냉각될 수 있도록 하면서 초절전 운전이 가능하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치에 대하여 설명한다. 이러한 설명을 수행함에 있어서 상기된 본 발명의 일 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치의 일부 구성 요소를 보이는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치는 기화식 가습 수단(270)을 더 포함한다.
상기 기화식 가습 수단(270)은 가습 부재(255)에 가습용 습기를 제공하여 주는 것으로, 물 등의 가습용액이 저장된 가습용액 저장조(271)와, 상기 가습용액 저장조(271)에서 상기 가습용액이 끌어올려지는 상승 배관(272)과, 상기 상승 배관(272)의 말단에 배치되고 상기 가습 부재(255)의 내부를 향해 미세 노즐홀이 형성된 미세 노즐체(273)와, 상기 미세 노즐체(273)에 도입될 고압의 에어를 형성하는 에어 펌프 등의 에어 형성 수단(276)과, 상기 에어 형성 수단(276)에서 형성된 에어를 상기 미세 노즐체(273)로 공급해주는 에어 공급 배관(274)을 포함한다.
도면 번호 275는 상기 에어 공급 배관(274)을 개폐시킬 수 있는 솔레노이드 밸브 등의 에어 공급 배관 개폐 밸브이다.
상기 에어 형성 수단(276)이 작동되어 고압의 에어가 상기 에어 공급 배관(274)을 통해 상기 미세 노즐체(273)로 공급되면, 상기 미세 노즐체(273)의 상기 미세 노즐홀을 통해 상기 에어가 분사되면서 상기 상승 배관(272)에 부압(negative pressure)이 형성되고, 그러한 부압에 의해 상기 가습용액 저장조(271) 내의 가습용액이 상기 상승 배관(272)을 따라 상승된 후 상기 미세 노즐홀을 통해 미세 입자 형태로 분사되어, 분무 형태로 가습된다.
상기와 같이 에어를 이용해 분무 형태로 가습이 이루어짐에 따라, 에너지 소비가 큰 전기 히터 등의 적용없이도 요구되는 값 미만으로 습도가 낮아진 경우 가습이 이루어질 수 있게 되므로, 효율적인 가습이 가능하다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치에 의하면, 반도체 제조 공정 설비의 온도와 습도가 요구되는 온도와 습도로 항상 유지될 수 있도록 하면서, 동시에 웨이퍼 냉각용의 쿨 플레이트를 요구되는 온도로 항상 냉각될 수 있도록 할 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
120 : 냉동 사이클 부재
131 : 비례 제어 밸브 부재
132 : 항온수 열교환 부재
133 : 저수조 부재
140 : 예열 부재
145 : 본 가열 부재
155 : 가습 부재

Claims (3)

  1. 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클 부재;
    상기 증발기에서 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 예열시키는 예열 부재;
    상기 예열 부재를 경유하며 예열된 공기가 요구되는 온도가 되도록 본 가열하는 본 가열 부재;
    상기 본 가열 부재를 경유한 공기의 습도가 요구되는 습도가 되도록 가습하는 가습 부재;
    외부 열원에서 공급된 열교환수와 상기 반도체 제조 공정 설비의 쿨 플레이트(cool plate)를 경유한 쿨 플레이트 순환 유체가 열교환되어, 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 항온수가 되도록 하는 항온수 열교환 부재;
    상기 항온수 열교환 부재에서 형성된 항온수가 저장되었다가 상기 쿨 플레이트 쪽으로 공급될 수 있도록 하는 저수조 부재;
    상기 항온수 열교환 부재에서 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수와 열교환된 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 요구되는 온도의 항온수가 될 수 있도록, 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 유량을 조절하는 비례 제어 밸브 부재;
    상기 외부 열원에서 상기 열교환수를 공급하는 열교환수 공급 배관;
    상기 외부 열원으로 상기 열교환수를 퇴수시키는 열교환수 퇴수 배관;
    상기 열교환수 공급 배관에서 분지되어, 상기 열교환수 공급 배관을 통해 공급된 열교환수 중 적어도 일부가 상기 예열 부재 쪽으로 공급되도록 하는 예열 부재측 공급 분지관;
    상기 예열 부재측 공급 분지관을 통해 공급된 열교환수가 상기 예열 부재를 경유하며 방열된 다음 상기 응축기를 경유하며 응축열을 흡열한 후 상기 열교환수 퇴수 배관을 통해 상기 외부 열원으로 퇴수되도록, 상기 열교환수 퇴수 배관과 합지되는 예열 부재측 퇴수 합지관;
    상기 응축기를 경유하며 응축열을 흡열한 다음 상기 예열 부재측 퇴수 합지관을 통해 유동되는 열교환수 중 적어도 일부가 상기 본 가열 부재 쪽으로 공급되도록 하는 본 가열 부재측 공급 분지관;
    상기 본 가열 부재측 공급 분지관을 통해 공급되어 상기 본 가열 부재에서 방열된 열교환수가 상기 열교환수 퇴수 배관 쪽을 향하도록, 상기 예열 부재측 퇴수 합지관과 합지되는 본 가열 부재측 퇴수 합지관;
    상기 열교환수 공급 배관에서 상기 예열 부재측 공급 분지관과 별도로 분지되어, 상기 열교환수 공급 배관을 통해 공급된 열교환수 중 적어도 일부가 상기 항온수 열교환 부재 쪽으로 공급되도록 하는 항온수측 공급 분지관; 및
    상기 항온수측 공급 분지관을 통해 공급된 다음 상기 쿨 플레이트가 요구되는 온도로 냉각되도록 상기 쿨 플레이트에서 흡열한 상태의 상기 쿨 플레이트 순환 유체와 상기 항온수 열교환 부재에서 열교환된 열교환수가 상기 열교환수 퇴수 배관 쪽을 향하도록, 상기 열교환수 퇴수 배관과 합지되는 항온수측 퇴수 합지관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동 사이클 부재;
    상기 증발기에서 반도체 제조 공정 설비 쪽으로 공급되는 공기를 예열시키는 예열 부재;
    상기 예열 부재를 경유하며 예열된 공기가 요구되는 온도가 되도록 본 가열하는 본 가열 부재;
    상기 본 가열 부재를 경유한 공기의 습도가 요구되는 습도가 되도록 가습하는 가습 부재;
    외부 열원에서 공급된 열교환수와 상기 반도체 제조 공정 설비의 쿨 플레이트(cool plate)를 경유한 쿨 플레이트 순환 유체가 열교환되어, 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 항온수가 되도록 하는 항온수 열교환 부재;
    상기 항온수 열교환 부재에서 형성된 항온수가 저장되었다가 상기 쿨 플레이트 쪽으로 공급될 수 있도록 하는 저수조 부재;
    상기 항온수 열교환 부재에서 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수와 열교환된 상기 쿨 플레이트 순환 유체가 요구되는 온도의 항온수가 될 수 있도록, 상기 외부 열원에서 공급된 열교환수의 유량을 조절하는 비례 제어 밸브 부재; 및
    기화식 가습 수단;을 더 포함하고,
    상기 기화식 가습 수단은
    가습용액이 저장된 가습용액 저장조와,
    상기 가습용액 저장조에서 상기 가습용액이 끌어올려지는 상승 배관과,
    상기 상승 배관의 말단에 배치되고 미세 노즐홀이 형성된 미세 노즐체와,
    상기 미세 노즐체에 도입될 에어를 형성하는 에어 형성 수단과,
    상기 에어 형성 수단에서 형성된 에어를 상기 미세 노즐체로 공급해주는 에어 공급 배관을 포함하고,
    상기 에어 형성 수단이 작동되어 에어가 상기 에어 공급 배관을 통해 상기 미세 노즐체로 공급되면, 상기 미세 노즐체의 상기 미세 노즐홀을 통해 상기 에어가 분사되면서 상기 상승 배관에 부압(negative pressure)이 형성되고, 그러한 부압에 의해 상기 가습용액 저장조 내의 가습용액이 상기 상승 배관을 따라 상승된 후 상기 미세 노즐홀을 통해 미세 입자 형태로 분사되어, 분무 형태로 가습되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 초절전 항온습 및 항온수 제어 장치.
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