KR101862074B1 - 냉각 시스템과 이를 포함하는 공정 처리 장치 및 이를 이용한 공정 처리 방법 - Google Patents

냉각 시스템과 이를 포함하는 공정 처리 장치 및 이를 이용한 공정 처리 방법 Download PDF

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Abstract

공정 처리 장치가 제공된다. 상기 공정 처리 장치는 저온공정과 고온공정이 선택적으로 수행되는 공정처리부, 상기 공정처리부와 열교환하는 냉매가 순환되는 유로를 제공하며 압축기가 설치된 제1 구간과, 상기 냉매의 순환방향으로 응축기, 팽창 밸브, 그리고 증발기가 순차적으로 설치된 제2 구간을 갖는 냉매순환유로, 상기 제1 구간과 병렬 배열되도록 상기 냉매순환유로와 연결되는 제1 바이패스유로 및 상기 공정처리부의 저온공정 시 냉매가 상기 제1 구간으로 흐르도록 상기 제1 바이패스유로 측으로 냉매 공급을 차단하고, 상기 공정처리부의 고온공정 시 상기 냉매가 상기 제1 바이패스유로로 흐르도록 상기 제1 구간 측으로 냉매 공급을 차단하는 제어부를 포함함으로써, 상기 압축기의 과열이 방지되고 저전력, 고수명의 효과를 갖는 공정 처리 장치를 기대할 수 있다.

Description

냉각 시스템과 이를 포함하는 공정 처리 장치 및 이를 이용한 공정 처리 방법{Cooling System and Processing Apparatus comprising the system and Processing Method using the apparatus}
본 발명은 냉각 시스템과 공정 처리 장치 및 이를 이용한 공정 처리 방법 에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 공정처리부의 공정 온도에 따라 냉각 시스템 내 냉매의 순환 경로를 달리함으로써 냉각 시스템의 내구성을 높이는 냉각 시스템과 공정 처리 장치 및 이를 이용한 공정 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 제조를 위한 공정에서는 공정 수행 시 과도한 열이 발생된다. 최적의 공정 온도 유지는 공정효율을 개선시키므로, 공정 처리 장치의 온도를 일정하게 유지하는 기술이 요구된다.
반도체 제조 장치에는 고온공정 후 신속한 온도 조절을 위해 냉각 시스템이 제공된다. 일반적으로 냉각 시스템은 압축, 응축, 팽창, 증발의 냉각 사이클 과정을 거쳐 냉매를 냉각한다.
공정 처리 장치의 고온공정 시 발생된 열에 의해 순환하는 냉매가 가열되며, 가열된 냉매는 순환 과정에서 냉각 시스템에 스트레스를 유발한다. 이는 냉각 시스템의 수명을 단축시키는 요인이 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 장치의 사용 수명을 안정적으로 유지할 수 있는 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 전력소비가 적은 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 공정 처리 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 저온공정과 고온공정이 선택적으로 수행되는 공정처리부; 상기 공정처리부와 열교환하는 냉매가 순환되는 유로를 제공하며, 압축기가 설치된 제1 구간과, 상기 냉매의 순환방향으로 응축기, 팽창 밸브, 그리고 증발기가 순차적으로 설치된 제2 구간을 갖는 냉매순환유로, 상기 제1 구간과 병렬 배열되도록 상기 냉매순환유로와 연결되는 제1 바이패스유로, 및 상기 공정처리부의 저온공정 시 상기 냉매가 상기 제1 구간으로 흐르도록 상기 제1 바이패스유로 측으로 냉매 공급을 차단하고, 상기 공정 처리부의 고온공정 시 상기 냉매가 상기 제1 바이패스유로로 흐르도록 상기 제1 구간 측으로 냉매 공급을 차단하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공정 처리 장치는 상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 냉매가 상기 제1 구간과 상기 제1 바이패스유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제1 밸브부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공정 처리 장치는 상기 제1 바이패스유로는 일단이 상기 응축기와 연결되고 타단이 상기 증발기와 연결되거나, 또는 일단 및 타단이 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 연결되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공정 처리 장치는 상기 제2 구간 내에 형성된 상기 응축기와 상기 팽창 밸브 사이의 구간에 제공되며, 상기 냉매가 일시적으로 저장되는 공간을 제공하는 수액기, 일단이 상기 수액기와 연결되고, 타단이 상기 팽창 밸브와 상기 증발기 사이의 상기 제2 구간과 연결되며, 냉각 펌프를 포함하는 제2 바이패스유로, 및 상기 냉매가 상기 팽창 밸브와 상기 제2 바이패스 유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제2 밸브부를 더 포함하되, 상기 제2 밸브부는, 상기 공정처리부의 저온공정 시 냉매가 상기 팽창 밸브 측으로 흐르도록 조정되어, 상기 제2 바이패스유로 측으로의 냉매 공급을 차단하고, 상기 공정처리부의 고온공정 시 상기 냉매가 상기 제2 바이패스유로로 흐르도록 조정되어, 상기 팽창 밸브 측으로의 냉매 공급을 차단하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 냉각 시스템을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 시스템은 냉매가 순환되는 유로를 제공하며, 압축기가 설치된 제1 구간과, 상기 냉매의 순환방향으로 응축기, 팽창 밸브, 그리고 증발기가 순차적으로 설치된 제2 구간을 갖는 냉매순환유로, 상기 제1 구간과 병렬 배열되도록 상기 냉매순환유로와 연결되는 제1 바이패스유로, 및 상기 냉매가 상기 제1 구간과 상기 제1 바이패스유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제1 밸브부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 시스템은 상기 제1 바이패스유로는 일단이 상기 응축기와 연결되고 타단이 상기 증발기와 연결되거나, 또는 일단 및 타단이 상기 응축기와 상기 증발기 사이에 연결되는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 냉각 시스템은 상기 제2 구간 내에 형성된 상기 응축기와 상기 팽창 밸브 사이의 구간에 제공되며, 상기 냉매가 일시적으로 저장되는 공간을 제공하는 수액기, 일단이 상기 수액기와 연결되고, 타단이 상기 팽창 밸브와 상기 증발기 사이의 상기 제2 구간과 연결되는 냉각 펌프를 포함한 제2 바이패스유로, 및 상기 냉매가 상기 팽창 밸브와 상기 제2 바이패스유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제2 밸브부를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 공정 처리 방법을 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 공정 처리 방법은 냉매순환유로에서 순환되는 냉매와의 열교환으로 공정처리부에서 저온공정이 수행되는 제1 공정, 상기 공정처리부에서 고온공정이 수행되는 제2 공정을 포함하되, 상기 제1 공정이 진행될 경우, 상기 냉매순환유로에서는 압축기가 설치된 제1 구간과, 응축기, 팽창 밸브, 증발기가 설치된 제2 구간을 따라 냉매가 흐르며, 상기 제2 공정이 진행될 경우, 상기 냉매순환유로에서는 상기 제1 구간으로의 냉매 흐름이 차단되고, 상기 제1 구간과 병렬 배치되어 상기 냉매순환유로와 연결된 바이패스유로를 거쳐 상기 제2 구간을 따라 상기 냉매가 흐르는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공정 처리 장치는 공정처리부의 공정 온도에 따라 냉각 시스템 내 냉매의 순환 경로가 변경됨으로써, 장치의 사용 수명이 안정적으로 유지되며, 전력소비가 적어 에너지 저감 효과가 발생될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공정 처리 장치의 구성들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공정처리부가 저온공정을 수행할 때 상기 냉매의 순환 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공정처리부가 고온공정을 수행할 때 상기 냉매의 순환 경로를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공정 처리 장치의 구성들을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 공정 처리 장치(1000)는 공정처리부(100) 및 냉각 시스템(200)을 포함한다.
상기 공정처리부(100)는 반도체 혹은 디스플레이 기판의 제조 공정을 수행한다. 예를 들어, 상기 공정처리부(100)는 에칭, 증착, 스퍼터링 공정 등을 수행할 수 있다. 상기 공정처리부(100)는 챔버(110) 및 히터(120)를 포함할 수 있다.
상기 챔버(110)는 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 공간을 제공하며, 공정 처리 단계에 따라 내부 온도를 조절되어 고온 또는 저온의 공정을 진행할 수 있다.
상기 히터(120)는 상기 공정처리부(100)의 고온공정 시 상기 챔버(110) 내부를 가열한다. 상기 히터(120)는 상기 챔버(110) 내부를 약 150℃까지 가열할 수 있다.
상기 냉각 시스템(200)은 상기 공정처리부(100)와 열교환하여 상기 공정처리부(100)의 온도를 낮춘다. 상기 냉각 시스템(200)은 열교환부(130)를 통해 상기 공정처리부(100)와 열교환할 수 있다. 상기 냉각 시스템(200)은 상기 공정처리부(100)의 저온공정 시 상기 열교환부(130)를 통해 상기 냉매의 냉기를 상기 공정처리부(100)에 전달함으로써 상기 챔버(110) 내부의 온도를 낮출 수 있다.
상기 냉각 시스템(200)은 냉매순환유로(210), 압축기(230), 응축기(240), 수액기(250), 팽창 밸브(260), 증발기(270), 냉각 펌프(280), 제1 바이패스유로(310), 제2 바이패스유로(320), 제1 밸브부(410, 420, 430), 제2 밸브부(440, 450) 및 제어부를 포함한다.
상기 냉매순환유로(210)는 순환 유로로 제공되며, 상기 냉매의 순환경로를 제공한다. 상기 냉매순환유로(210)에는 상기 냉매의 순환 방향에 따라 상기 압축기(230), 상기 응축기(240), 상기 수액기(250), 상기 팽창 밸브(260) 및 상기 증발기(270)가 순차적으로 제공된다.
상기 냉매순환유로(210)는 상기 압축기(230)가 제공된 제1 구간(213) 및 상기 응축기(240), 상기 수액기(250), 상기 팽창 밸브(260) 및 상기 증발기(270)가 제공된 제2 구간(215)을 포함한다.
상기 압축기(230)는 고압 분위기를 제공함으로써, 상기 냉매를 압축시키는 역할을 수행한다.
상기 응축기(240)는 저온, 고압의 분위기를 제공함으로써, 냉매의 유입 시 상기 냉매를 응축시킨다. 이에 따라 상기 응축기(240)를 통과한 상기 냉매는 액화될 수 있다. 상기 응축기(240)는 외부로부터 상기 냉매가 추가 공급되는 유입부(pcw in)와 상기 냉매가 배출되는 배출부(pcw out)를 포함한다.
상기 수액기(250)는 상기 응축기(240)에 의해 액화된 저온의 상기 냉매를 일시 저장한다. 상기 수액기(250)는 상기 응축기(240)와 상기 팽창 밸브(260) 사이에 위치함으로써, 상기 냉매의 순환을 원활하게 하기 위해 상기 팽창 밸브(260)로의 상기 냉매 공급량을 조절한다.
상기 팽창 밸브(260)는 낮은 압력 분위기를 제공함으로써 액화된 저온의 상기 냉매를 팽창시키는 역할을 수행한다.
상기 증발기(270)는 고온의 분위기를 제공함으로써, 저온, 저압의 팽창된 상기 냉매를 기화시킨다.
상기 냉각 펌프(280)는 냉매를 순환시키는 힘을 제공한다. 상기 냉각 펌프(280)는 동일한 유량 기준으로 상기 압축기(230) 보다 적은 전력소모로 냉매를 순환시킬 수 있다.
상기 제1 바이패스유로(310)는 상기 냉매가 상기 냉매순환유로의 상기 제1 구간(213)을 우회할 수 있는 경로를 제공한다.
상기 제1 바이패스유로(310)는 일단이 상기 증발기(270)와 상기 압축기(230) 사이 구간에서 상기 냉매순환유로(210)와 연결되고, 타단이 상기 응축기(240)와 상기 압축기(230) 사이 구간에서 상기 냉매순환유로(210)와 연결될 수 있다.
상기 제1 밸브부(410, 420, 430)는 상기 제1 구간(213)과 상기 제1 바이패스유로(310) 중 어느 하나의 유로로 상기 냉매의 순환 경로를 선택적으로 조정한다.
상기 제1 밸브부(410, 420, 430)는 제1 밸브(410), 제2 밸브(420) 및 제3 밸브(430)를 포함한다.
상기 제1 밸브(410)는 상기 압축기(230)와 상기 증발기(270) 사이 구간에서 상기 제1 구간(213) 상에 제공된다. 상기 제1 밸브(410)의 개방으로, 상기 냉매는 상기 제1 구간(213)으로 순환된다.
상기 제2 밸브(420)는 상기 제1 바이패스유로(310) 상에 제공된다. 상기 제2 밸브(420)의 개방으로, 상기 냉매는 상기 제1 바이패스유로(310)로 순환된다.
상기 제3 밸브(430)는 상기 압축기(230)와 상기 응축기(240) 사이 구간에서 상기 제1 구간(213)에 제공된다. 상기 제3 밸브(430)는 상기 제1 밸브(410)의 개방과 동시에 개방되며, 상기 제2 밸브(420)의 개방 시에는 차단된다. 이에 따라, 상기 제1 바이패스유로(310)를 따라 상기 냉매가 순환할 경우, 상기 압축기(230) 측으로 유입되는 것이 차단될 수 있다.
상기 제2 바이패스유로(320)는 일단이 상기 수액기(250)에 연결되고, 타단이 상기 팽창 밸브(260)와 상기 증발기(270) 사이 구간에서 상기 냉매순환유로(210)와 연결된다.
상기 제2 밸브부(440, 450)는 냉매가 상기 제2 구간(215)과 상기 제2 바이패스유로(320) 중 어느 하나의 유로로 선택적으로 순환할 수 있도록 상기 냉매의 순환 경로를 선택적으로 조정한다.
상기 제2 밸브부(440, 450)는 제4 밸브(440) 및 제5 밸브(450)를 포함한다.
상기 제4 밸브(440)는 상기 수액기(250)와 상기 팽창 밸브(260) 사이 구간에서 상기 제2 구간(215) 상에 제공된다. 상기 제4 밸브(440)의 개방으로, 상기 냉매는 상기 제2 구간(215)으로 순환된다.
상기 제5 밸브(450)는 상기 수액기(250)와 상기 냉각 펌프(280) 사이 구간에서 제2 바이패스유로(320) 상에 제공된다. 상기 제5 밸브(450)의 개방으로, 상기 냉매는 상기 제2 바이패스유로(320)로 순환된다.
상기 제 1 내지 제5 밸브들(410, 420, 430, 440, 450)은 솔레노이드 밸브와 체크 밸브 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 밸브부(410, 420)는 삼방 밸브가 사용될 수 있다. 삼방 밸브는 상기 냉매순환유로(210)와 상기 바이패스유로들(310, 320)의 연결지점에 설치되며, 상기 냉매의 순환 경로를 조정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 공정처리부(100)의 공정 온도에 따라 상기 제1 내지 제5 밸브들(410, 420, 430, 440, 450)의 개폐 동작을 제어한다.
상기 제어부는 저온공정이 수행되는 경우, 상기 제1 밸브(410), 상기 제3 밸브(430) 및 상기 제4 밸브(440)는 개방시키고, 상기 제2 밸브(420) 및 상기 제5 밸브(450)는 차단시킨다. 이에 의해, 상기 냉매는 상기 냉매순환유로(210)를 따라 순환한다.
상기 제어부는 고온공정이 수행되는 경우, 상기 제1 밸브(410), 상기 제3 밸브(430) 및 상기 제4 밸브(440)는 차단시키고, 상기 제2 밸브(420) 및 상기 제5 밸브(450)는 개방시킨다. 이로 인해, 상기 냉매는 상기 냉매순환유로(210)의 제1 구간(213)으로 순환되지 않고, 상기 제1 바이패스유로(310)와 상기 제2 바이패스유로(215)를 거쳐 순환한다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 공정 처리 장치의 구성을 살펴보았다. 이하는 상기 공정 처리 장치를 이용한 공정 처리 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공정처리부의 공정 온도에 따른 냉매의 순환 경로를 설명하기 위한 도면들이다.
상기 공정처리부(100)는 공정 온도에 따라, 저온공정이 수행되는 제1 공정 및 고온공정이 수행되는 제2 공정을 수행한다.
도 2는 상기 공정처리부(100)의 제1 공정 시, 상기 냉각 시스템(200) 내에서의 상기 냉매의 순환 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 공정의 경우 상기 제어부에 의해 상기 제1 밸브(410), 상기 제3 밸브(430) 및 상기 제4 밸브(440)는 개방되고, 상기 제2 밸브(420) 및 상기 제5 밸브(450)는 차단된다. 이에 따라, 상기 냉매는 상기 냉매순환경로(210)를 따라 순환될 수 있다.
상기 제1 구간(213)을 흐르는 상기 냉매는 상기 압축기(230)에 의해 압축된 후 상기 응축기(240)로 유입될 수 있다. 상기 냉매는 상기 응축기(240)에서 액화된 후 상기 수액기(250)에 일시 저장될 수 있다.
상기 수액기(250)에 일시 저장된 액체 상태의 상기 냉매는 상기 팽창 밸브(260) 측으로 공급된다. 이때, 상기 냉매는 원활한 순환을 위해 배출량이 조절되어 이동한다.
상기 팽창 밸브(260)에서 팽창된 저온의 상기 냉매는 상기 증발기(270)에 유입된다.
상기 증발기(270)에 유입된 팽창된 저온의 상기 냉매는 주위의 열을 흡수하여 고온의 기체로 상변화된다. 이에 따라, 상기 냉매의 주변온도가 하락하면서, 상기 냉매의 냉기가 상기 열교환부(130)를 거쳐 상기 공정처리부(200)에 전달된다.
상기 증발기(270)를 통과한 상기 냉매는 상기 압축기(230)로 유입되며 상술된 순환 경로를 따라 순환된다.
도 3은 상기 공정처리부의 제2 공정 시의 상기 냉각 시스템 내에서의 상기 냉매의 순환 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 제2 공정의 경우 상기 제어부에 의해 상기 제1 밸브(410), 상기 제3 밸브(430) 및 상기 제4 밸브(440)가 차단되고, 상기 제2 밸브(420) 및 상기 제5 밸브(450)는 개방된다. 이에 따라, 상기 냉매는 상기 제1 바이패스유로(310) 및 상기 제2 바이패스유로(320)가 연결된 순환 경로를 순환될 수 있다.
상기 제1 바이패스유로(310)를 흐르는 상기 냉매는 상기 응축기(240) 및 상기 수액기(250)를 거쳐 상기 제2 바이패스유로(320)에 위치한 상기 냉각 펌프(280)에 유입된다. 상기 냉매는 상기 냉각 펌프(280)에 의해 가속되어 상기 증발기(270)로 유입될 수 있다. 상기 증발기(270) 내의 상기 냉매의 온도는 상기 히터(120)로부터 발생되는 열을 상기 열교환부(130)에 의해 전달받음으로써 상승될 수 있다. 이후, 고온의 상기 냉매는 상기 압축기(230)를 우회하는 상기 제1 바이패스유로(310)를 따라 상기 응축기(240)로 재유입 됨으로써 상술된 순환 경로를 반복적으로 순환할 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 냉각 시스템 장치와 이를 포함한 공정 처리 장치 및 그를 이용한 동작 방법을 살펴보았다. 본 발명에 따르면, 공정처리부의 공정 온도에 관계 없이 응축기, 팽창 밸브, 증발기, 및 압축기의 냉각 사이클이 반복적으로 수행되는 종래의 기술들과 달리, 상기 공정처리부의 고온공정 시, 상기 압축기를 우회하는 경로를 제공함으로써, 고온의 상기 냉매로 인한 상기 압축기의 과열이 방지된다.
또한, 상기 압축기 대비 전력소비가 적은 상기 냉각 펌프가 냉매를 순환시키므로 에너지 효율이 높다. 또한, 냉각 펌프는 상기 압축기 대비 고온의 상기 냉매에 대한 열적 스트레스가 작기 때문에 수명이 안정적으로 유지되는 냉각 시스템 장치 및 그를 포함한 공정 처리 장치를 기대할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
1000; 공정 처리 장치
100; 공정처리부
110; 챔버
120; 히터
130; 열교환부
200; 냉각 시스템 장치
210; 냉매순환유로
213; 제1 구간
215; 제2 구간
230; 압축기
240; 응축기
250; 수액기
260; 팽창 밸브
270; 증발기
280; 냉각 펌프
310; 제1 바이패스유로
320; 제2 바이패스유로
410; 제1 밸브
420; 제2 밸브
430; 제3 밸브
440; 제4 밸브
450; 제5 밸브

Claims (8)

  1. 저온공정과 고온공정이 선택적으로 수행되는 공정처리부;
    상기 공정처리부와 열교환하는 냉매가 순환되는 유로를 제공하며, 압축기가 설치된 제1 구간과, 상기 냉매의 순환방향으로 응축기, 팽창 밸브, 그리고 증발기가 순차적으로 설치된 제2 구간을 갖는 냉매순환유로;
    상기 제1 구간과 병렬 배열되도록 상기 냉매순환유로와 연결되는 제1 바이패스유로; 및
    상기 공정처리부의 저온공정 시 냉매가 상기 제1 구간으로 흐르도록 상기 제1 바이패스유로 측으로 냉매 공급을 차단하고, 상기 공정처리부의 고온공정 시 상기 냉매가 상기 제1 바이패스유로로 흐르도록 상기 제1 구간 측으로 냉매 공급을 차단하는 제어부를 포함하되,
    상기 제1 바이패스유로는 일단이 상기 증발기와 상기 압축기 사이 구간에 상기 냉매순환유로와 연결되고, 타단이 상기 응축기와 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로와 연결되며,
    상기 제1 바이패스유로의 일단과 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로에 설치되는 제1 밸브;
    상기 제1 바이패스유로에 설치되는 제2 밸브; 및
    상기 제1 바이패스유로의 타단과 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로에 설치되는 제3 밸브를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 공정처리부의 저온공정 시, 상기 제1 밸브 및 상기 제3 밸브를 개방하고 상기 제2 밸브를 차단하며, 상기 공정처리부의 고온공정 시, 상기 제1 밸브 및 상기 제3 밸브를 차단하고, 상기 제2 밸브를 개방하는 공정 처리 장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 구간 내에 형성된 상기 응축기와 상기 팽창 밸브 사이의 구간에 제공되며, 상기 냉매가 일시적으로 저장되는 공간을 제공하는 수액기;
    일단이 상기 수액기와 연결되고, 타단이 상기 팽창 밸브와 상기 증발기 사이의 상기 제2 구간과 연결되며, 냉각 펌프를 포함하는 제2 바이패스유로; 및
    상기 냉매가 상기 팽창 밸브와 상기 제2 바이패스유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제2 밸브부;를 더 포함하되,
    상기 제2 밸브부는, 상기 공정처리부의 저온공정 시 상기 냉매가 상기 팽창 밸브 측으로 흐르도록 조정되어, 상기 제2 바이패스유로 측으로의 냉매 공급을 차단하고, 상기 공정처리부의 고온공정 시 상기 냉매가 상기 제2 바이패스유로로 흐르도록 조정되어, 상기 팽창 밸브 측으로의 냉매 공급을 차단하는 것을 포함하는 공정 처리 장치.
  5. 냉매가 순환되는 유로를 제공하며, 압축기가 설치된 제1 구간과, 상기 냉매의 순환방향으로 응축기, 팽창 밸브, 그리고 증발기가 순차적으로 설치된 제2 구간을 갖는 냉매순환유로;
    상기 제1 구간과 병렬 배열되도록 상기 냉매순환유로와 연결되는 제1 바이패스유로; 및
    상기 냉매가 상기 제1 구간과 상기 제1 바이패스유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제1 밸브부;를 포함하되,
    상기 제1 바이패스유로는 일단이 상기 증발기와 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로와 연결되고, 타단이 상기 응축기와 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로와 연결되며,
    상기 제1 밸브부는,
    상기 제1 바이패스유로의 일단과 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로에 설치되는 제1 밸브;
    상기 제1 바이패스유로에 설치되는 제2 밸브; 및
    상기 제1 바이패스유로의 타단과 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로에 설치되는 제3 밸브를 포함하며,
    공정처리부의 저온공정 시, 상기 제1 밸브 및 상기 제3 밸브를 개방하고 상기 제2 밸브를 차단하며, 상기 공정처리부의 고온공정 시 상기 제1 밸브 및 상기 제3 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하는 제어부를 더 포함하는 냉각 시스템.

  6. 삭제
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 구간 내에 형성된 상기 응축기와 상기 팽창 밸브 사이의 구간에 제공되며, 상기 냉매가 일시적으로 저장되는 공간을 제공하는 수액기;
    일단이 상기 수액기와 연결되고, 타단이 상기 팽창 밸브와 상기 증발기 사이의 상기 제2 구간과 연결되는 냉각 펌프를 포함한 제2 바이패스유로; 및
    상기 냉매가 상기 팽창 밸브와 상기 제2 바이패스유로 중 어느 하나로 선택적으로 흐르도록 하는 제2 밸브부;를 더 포함하는 냉각 시스템.
  8. 냉매순환유로에서 순환되는 냉매와의 열교환으로 공정처리부에서 저온공정이 수행되는 제1 공정;
    상기 공정처리부에서 고온공정이 수행되는 제2 공정을 포함하되,
    상기 제1 공정이 진행될 경우, 상기 냉매순환유로에서는 압축기가 설치된 제1 구간과, 응축기, 팽창 밸브, 증발기가 설치된 제2 구간을 따라 상기 냉매가 흐르며,
    상기 제2 공정이 진행될 경우, 상기 냉매순환유로에서는 상기 제1 구간으로의 냉매 흐름이 차단되고, 상기 제1 구간과 병렬 배치되어 상기 냉매순환유로와 연결된 제1 바이패스유로를 거쳐 상기 제2 구간을 따라 상기 냉매가 흐르며,
    상기 제1 바이패스유로는 일단이 상기 증발기와 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로와 연결되고, 타단이 상기 응축기와 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로와 연결되며,
    상기 제1 공정이 진행될 경우, 상기 제1 바이패스유로의 일단과 상기 증발기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로에 설치된 제1 밸브가 개방되고, 상기 냉매순환유로에 설치된 제2 밸브가 닫히고, 상기 제1 바이패스유로의 타단과 상기 압축기 사이 구간에서 상기 냉매순환유로에 설치된 제3 밸브가 개방되며,
    상기 제2 공정이 진행될 경우, 상기 제1 밸브와 상기 제3 밸브가 닫히고, 상기 제2 밸브가 개방되는 공정 처리 방법.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070048946A (ko) * 2005-11-07 2007-05-10 유니셈 주식회사 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치
KR100754842B1 (ko) * 2006-11-01 2007-09-04 (주)피티씨 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치 및 그것의 제어방법
KR20090046776A (ko) * 2006-07-10 2009-05-11 에드워즈 배큠 인코포레이티드 온도 제어 방법
KR20090054597A (ko) * 2007-11-27 2009-06-01 삼성전자주식회사 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치
KR20110125441A (ko) * 2010-05-13 2011-11-21 유니셈(주) 반도체 공정용 칠러 장치 및 이의 온도제어 방법
JP2013205955A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd 温度制御システム及び温度制御方法
KR20140052611A (ko) * 2012-10-25 2014-05-07 주식회사 제타 반도체 소자 제조 장치용 칠러
KR20150007554A (ko) * 2013-07-11 2015-01-21 유니셈(주) 반도체 공정용 칠러의 온도제어 방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070048946A (ko) * 2005-11-07 2007-05-10 유니셈 주식회사 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치
KR20090046776A (ko) * 2006-07-10 2009-05-11 에드워즈 배큠 인코포레이티드 온도 제어 방법
KR100754842B1 (ko) * 2006-11-01 2007-09-04 (주)피티씨 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치 및 그것의 제어방법
KR20090054597A (ko) * 2007-11-27 2009-06-01 삼성전자주식회사 반도체 공정설비를 위한 칠러 장치
KR20110125441A (ko) * 2010-05-13 2011-11-21 유니셈(주) 반도체 공정용 칠러 장치 및 이의 온도제어 방법
JP2013205955A (ja) * 2012-03-27 2013-10-07 Sumitomo Heavy Ind Ltd 温度制御システム及び温度制御方法
KR20140052611A (ko) * 2012-10-25 2014-05-07 주식회사 제타 반도체 소자 제조 장치용 칠러
KR20150007554A (ko) * 2013-07-11 2015-01-21 유니셈(주) 반도체 공정용 칠러의 온도제어 방법

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