KR102107594B1 - 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열매체를 공정부하로 순환시켜 공정부하를 통해 반도체 공정 설비의 온도를 제어하기 위한 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템에 관한 것으로서, 상기 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키면서 저장하는 저온 열매체 저장부 및 상기 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키면서 저장하는 고온 열매체 저장부 및 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부로부터 공급되는 열매체와, 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 혼합하여 미리 설정된 기준온도를 갖는 열매체를 상기 공정부하로 공급하는 열매체 혼합부 및 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 상기 저온 열매체 저장부, 상기 고온 열매체 저장부 및 상기 열매체 혼합부로 분배하는 열매체 분배부 및 상기 열매체 혼합부와 공정부하 간 또는 상기 열매체 분배부와 공정 부하 간 중 어느 하나에 설치되는 메인펌프 및 상기 열매체 혼합부와 공정부하 간 또는 상기 열매체 분배부와 공정 부하 간 중 어느 하나에 설치되는 온도센서 및 상기 저온 열매체 저장부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 저온 열매체 제어밸브, 상기 고온 열매체 저장부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 고온 열매체 제어밸브 및 상기 열매체 분배부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 회수 열매체 제어밸브를 포함하는 열매체 제어밸브부 및 상기 온도센서로부터 측정된 열매체의 측정온도와 상기 공정부하에서 요구되는 미리 설정된 열매체의 제어온도를 비교하여 상기 열매체 제어밸브부 각각의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 열매체 분배부는 상기 저온 열매체 저장부 및 고온 열매체 저장부 각각으로부터 상기 열매체 혼합부로 공급되는 각각의 열매체의 공급량에 비례하여 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 공정부하로 공급되는 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상됨에 따라 온도제어 응답성 확보를 위해 공정부하로 공급되기 전 열매체를 가열 및 냉각하는 별도의 장치가 요구되지 않아 장치의 소형화가 가능할 뿐 아니라 소요되는 전력비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 공정부하로 공급되는 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상됨에 따라 온도제어 응답성 확보를 위해 공정부하로 공급되기 전 열매체를 가열 및 냉각하는 별도의 장치가 요구되지 않아 장치의 소형화가 가능할 뿐 아니라 소요되는 전력비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정부하로 공급되는 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상될 수 있도록 하는 구조를 제공하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정에 있어서 온도제어는 필수적인 요소로서 챔버 내의 정전 척의 온도를 칠러를 통해 일정하게 유지하고 있다. 이러한 칠러를 통해 열매체의 온도를 일정하게 유지시키는 방식은, 소정 온도 구간에 대응하는 방식인데, 최근 들어서는 반도체의 미세화 및 다층화 제조에 따라 특정 단위 구간 내에서도 온도를 가변할 필요가 있게 되었다.
한국등록특허 제10-1739369호 '반도체 공정 설비용 온도 제어시스템(이하, '종래기술'이라 칭함)'에는 상이한 온도를 가진 열매체를 적절히 혼합하여 신속하게 원하는 목표 온도를 맞추는 방식의 온도제어 시스템이 제안되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도이다. 이에 도시된 바와 같이, 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템(100)은, 열매체를 설정온도로 유지시키면서 저장하는 제1, 제2열매체 탱크(10, 20)와, 제1, 제2열매체 탱크(10, 20)와 연통되는 오버플로우 연결관(31, 32)이 설치되고 부하(90)로부터 회수되는 열매체를 저장하여 부하로 공급하기 위한 메인 열매체 탱크(30)와, 부하(90)의 목표 온도에 따라 제1열매체 탱크(10)의 열매체와 제2열매체 탱크(20)의 열매체의 출력 유량을 각기 조절하여 공급받고 메인 열매체 탱크(30)에서 공급되는 열매체와 혼합하여 부하(90)의 목표온도를 위한 열매체의 온도로 혼합하는 열매체 혼합수단(60)과, 열매체 혼합수단(60)의 열매체를 부하(90)로 공급하는 메인펌프(70)와, 메인펌프(70)와 부하(90) 사이의 공급라인에 설치되고 부하(90)의 목표 온도를 추종할 수 있도록 공급라인의 열매체를 가열 또는 냉각시켜 부하(90)에 공급하는 온도조절모듈(80)과, 부하(90)의 목표 온도에 따라 열매체 혼합수단(60)의 열매체 혼합 비율을 조절함과 아울러 온도조절모듈(80)로 부하(90)의 목표 온도정보를 제공하고 운전제어를 하는 콘트롤러(100)을 포함하여 구성된다.
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템은 아래와 같은 제반 문제점을 내재하고 있다.
1) 공정부하로부터 회수되는 열매체가 저장되는 메인 열매체 탱크(30) 내에 항상 일정 이상의 열매체가 존재함에 따라 부하의 급격한 온도 변환이 요구되는 경우, 이에 대응하여 열매체의 신속한 온도 변환이 어려운 문제점이 있다.
2) 위와 같은 이유로, 열매체의 신속한 온도 변환을 위해 공급라인의 열매체를 가열 또는 냉각시켜 부하(90)로 공급하는 온도조절모듈(80)이 추가됨에 따라 시스템이 복잡해질 뿐 아니라 이에 따른 전력 소비량도 증가하게 된다.
3) 메인 열매체 탱크(30)의 열매체가 제1, 제2열매체 탱크(10, 20)와 연통되는 오버플로우 연결관(31, 32)을 통해 분배됨에 따라 오버플로우 연결관(31, 32)의 설치위치 이하에서는 열매체의 분배가 이루어지지 않아 온도 헌팅이 빈번하게 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공정부하로 공급되는 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상될 수 있도록 하는 구조를 제공하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 열매체를 공정부하로 순환시켜 공정부하를 통해 반도체 공정 설비의 온도를 제어하기 위한 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템에 있어서, 상기 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키면서 저장하는 저온 열매체 저장부 및 상기 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키면서 저장하는 고온 열매체 저장부 및 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부로부터 공급되는 열매체와, 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 혼합하여 미리 설정된 기준온도를 갖는 열매체를 상기 공정부하로 공급하는 열매체 혼합부 및 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 상기 저온 열매체 저장부, 상기 고온 열매체 저장부 및 상기 열매체 혼합부로 분배하는 열매체 분배부 및 상기 열매체 혼합부와 공정부하 간 또는 상기 열매체 분배부와 공정 부하 간 중 어느 하나에 설치되는 메인펌프 및 상기 열매체 혼합부와 공정부하 간 또는 상기 열매체 분배부와 공정 부하 간 중 어느 하나에 설치되는 온도센서 및 상기 저온 열매체 저장부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 저온 열매체 제어밸브, 상기 고온 열매체 저장부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 고온 열매체 제어밸브 및 상기 열매체 분배부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 회수 열매체 제어밸브를 포함하는 열매체 제어밸브부 및 상기 온도센서로부터 측정된 열매체의 측정온도와 상기 공정부하에서 요구되는 미리 설정된 열매체의 제어온도를 비교하여 상기 열매체 제어밸브부 각각의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하되, 상기 열매체 분배부는 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부 각각으로부터 상기 열매체 혼합부로 공급되는 각각의 열매체의 공급량에 비례하여 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 상기 저온 열매체 저장부 및 고온 열매체 저장부로 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템이 제공된다.
여기서, 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부 간을 연결하는 균압관과, 상기 균압관의 일측에 설치되는 개폐밸브를 포함하는 수위 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 저온 열매체 저장부는 열매체가 저장되는 제 1 저장탱크 및 상기 제 1 저장탱크로부터 배출된 열매체를 상기 제 1 저장탱크로 재유입시키는 제 1 순환라인 및 상기 제 1 순환라인 일측에 설치되는 제 1 순환펌프 및 상기 열매체의 냉각 및 냉각 해제를 통해 상기 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키는 냉각수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고온 열매체 저장부는 열매체가 저장되는 제 2 저장탱크 및 상기 제 2 저장탱크로부터 배출된 열매체를 상기 제 2 저장탱크로 재유입시키는 제 2 순환라인 및 상기 제 2 순환라인 일측에 설치되는 제 2 순환펌프 및 상기 열매체의 가열 및 가열 해제를 통해 상기 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키는 가열수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 공정부하로 공급되는 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상됨에 따라 온도제어 응답성 확보를 위해 공정부하로 공급되기 전 열매체를 가열 및 냉각하는 별도의 장치가 요구되지 않아 장치의 소형화가 가능할 뿐 아니라 소요되는 전력비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 동작도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 동작도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템(1)은 열매체를 공정부하(100)로 순환시켜 공정부하(100)를 통해 반도체 공정 설비의 온도를 제어하기 위한 것으로서, 저온 열매체 저장부(10), 고온 열매체 저장부(20), 열매체 혼합부(30), 열매체 분배부(40), 메인펌프(50), 온도센서(60), 열매체 제어밸브부(70) 및 제어부(80)를 포함한다.
저온 열매체 저장부(10)는 내부에 저장된 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키면서 저장하기 위한 것으로서, 열매체가 저장되는 제 1 저장탱크(11)와, 제 1 저장탱크(11)로부터 배출된 열매체를 후술하는 열매체 혼합부(30)로 공급하고 공정부하(100)로부터 회수되어 후술하는 열매체 분배부(40)를 통해 분배 공급되는 열매체를 제 1 저장탱크(11)로 재유입시켜 순환시키는 제 1 순환라인(12)과, 제 1 순환라인(12) 상에 설치되는 제 1 순환펌프(13)와, 제 1 저장탱크(11)에 저장된 열매체의 냉각 및 냉각해제를 통해 제 1 저장탱크(11)에 저장된 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키는 냉각수단(14)을 포함한다.
여기서, 냉각수단(14)은 제 1 저장탱크(11) 내의 열매체를 냉각시키는 열전소자모듈 또는 냉동사이클을 순환하는 냉매와 제 1 저장탱크(11) 내의 열매체를 열교환시키는 냉동기가 사용될 수 있으나, 본 발명의 냉각수단(11)은 이에 한정되는 것은 아니며, 제 1 저장탱크(11) 내의 열매체를 냉각시킬 수 있는 수단이면 어느 것이든 가능하다.
고온 열매체 저장부(20)는 내부에 저장된 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키면서 저장하기 위한 것으로서, 열매체가 저장되는 제 2 저장탱크(21)와, 제 2 저장탱크(21)로부터 배출된 열매체를 후술하는 열매체 혼합부(30)로 공급하고 공정부하(100)로부터 회수되어 후술하는 열매체 분배부(40)를 통해 분배 공급되는 열매체를 제 2 저장탱크(21)로 재유입시켜 순환시키는 제 2 순환라인(22)과, 제 2 순환라인(22) 상에 설치되는 제 2 순환펌프(23)와, 제 2 저장탱크(21)에 저장된 열매체의 가열 및 가열해제를 통해 제 2 저장탱크(21) 내에 저장된 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키는 가열수단(24)을 포함한다.
여기서, 가열수단(24)은 제 2 저장탱크(21) 내의 열매체를 가열시키는 열전소자모듈 또는 히터가 사용될 수 있으나, 본 발명의 가열수단(24)은 이에 한정되는 것을 아니며, 제 2 저장탱크(21) 내의 열매체를 가열시킬 수 있는 수단이면 어느 것이든 가능하다.
열매체 혼합부(30)는 저온 열매체 저장부(10)로부터 공급되는 저온의 열매체와, 고온 열매체 저장부(20)로부터 공급되는 고온의 열매체와, 공정부하(100)로부터 회수되는 열매체를 혼합하여 공정부하(100)에서 요구되는 미리 설정된 제어온도를 갖는 열매체를 생성하고, 이를 공정부하(100)로 공급하는 역할을 한다.
열매체 분배부(40)는 공정부하(100)로부터 회수되는 열매체를 저온 열매체 저장부(10), 고온 열매체 저장부(20) 및 열매체 혼합부(30)로 분배하여 공급하는 역할을 한다.
이러한 열매체 분배부(40)는 후술하는 열매체 제어밸브부(70) 각각의 개도량의 변화에 따라 저온 열매체 저장부(10), 고온 열매체 저장부(20) 및 열매체 분배부(40) 각각으로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 각각의 공급량에 비례하여 공정부하(100)로부터 회수되는 열매체를 저온 열매체 저장부(10), 고온 열매체 저장부(20) 및 열매체 혼합부(30)로 분배하여 공급하게 된다.
보다 구체적으로, 저온 열매체 제어밸브(71)의 개도량이 증가 또는 감소하면, 제 1 저장탱크(11)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 열매체의 양이 증가 또는 감소하고, 이에 비례하여 열매체 분배부(40)로부터 저온 열매체 저장부(10)로 분배 공급되는 열매체의 양도 증가 또는 감소하게 된다.
아울러, 열매체 분배부(40)로부터 저온 열매체 저장부(10)로 분배 공급되는 열매체 중 일부는 제 1 순환라인(12)을 통해 제 1 저장탱크(10)로 회수되고, 일부는 열매체 혼합부(30)로 공급된다.
또한, 고온 열매체 제어밸브(72)의 개도량이 증가 또는 감소함에 따라 열매체 분배부(40)로부터 고온 열매체 저장부(20) 및 열매체 혼합부(30)로 열매체가 공급되는 동작은 위와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그리고, 회수 열매체 제어밸브(73)의 개도량이 증가 또는 감소하면, 열매체 분배부(40)로부터 열매체 혼합부(30)로 분배 공급되는 열매체의 양도 증가 또는 감소하게 된다.
한편, 본 발명은 저온 열매체 저장부(10), 고온 열매체 저장부(20) 각각으로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 각각의 공급량에 비례하여 공정부하(100)로부터 회수되는 열매체를 저온 열매체 저장부(10), 고온 열매체 저장부(20)로 분배하여 공급함에 따라 저온 열매체 저장부(10) 및 고온 열매체 저장부(20) 중 어느 하나에 저장된 열매체의 수위가 증가하거나 감소되지 않고, 수위의 균형을 이루게 되므로 열매체 저장부를 통해 미리 설정된 저온 또는 고온의 열매체를 공급할 수 있을 뿐 아니라 어느 하나의 열매체 저장부에 온도 헌팅이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
메인펌프(50)는 열매체 혼합부(30)와 공정부하(100) 간 또는 열매체 분배부(40)와 공정부하(100) 간 중 어느 하나에 설치되고, 열매체 혼합부(30)로부터 공급되는 열매체가 공정부하(90) 및 열매체 분배부(40)를 거쳐 열매체 혼합부(30)로 순환되도록 하는 역할을 한다.
온도센서(60)는 열매체 혼합부(30)와 공정부하(100) 간 또는 열매체 분배부(40)와 공정부하(100) 간 중 어느 하나에 설치되고, 공정부하(100)로 공급되는 열매체 또는 공정부하(100)로부터 회수되는 열매체의 온도를 측정하여 제어부(80)로 제공하는 역할을 한다.
열매체 제어밸브부(70)는 저온 열매체 저장부(10)와 열매체 혼합부(30) 간에 설치되는 저온 열매체 제어밸브(71), 고온 열매체 저장부(20)와 열매체 혼합부(30) 간에 설치되는 고온 열매체 제어밸브(72) 및 열매체 분배부(40)와 열매체 혼합부(30) 간에 설치되는 회수 열매체 제어밸브(73)를 포함한다.
위와 같은 저온 열매체 제어밸브(71), 고온 열매체 제어밸브(72) 및 회수 열매체 제어밸브(73)는 후술하는 제어부(80)에 의해 개도량이 조절됨으로써, 각각 열매체 혼합부(30)로 공급되는 저온의 열매체, 고온의 열매체 및 회수된 열매체의 공급량을 조절하는 역할을 한다.
제어부(80)는 온도센서(60)로부터 측정된 열매체의 측정온도와 공정부하(100)에서 요구되는 미리 설정된 열매체의 제어온도를 비교하여 열매체 제어밸브부(70) 각각의 개도량을 조절하고, 이를 통해 열매체 혼합부(30)로 공급되는 저온의 열매체, 고온의 열매체 및 회수된 열매체의 공급량을 조절함으로써, 열매체 혼합부(30) 내에 공정부하(100)에서 요구되는 미리 설정된 제어온도를 갖는 열매체를 생성하는 역할을 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 동작을 살펴보기로 한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 동작도이다.
먼저, 공정부하(100)에서 요구되는 열매체의 제어온도의 변경으로 인해 열매체 혼합부(30)로부터 공정부하(100)로 공급되는 열매체의 순간적인 온도 하강이 요구되는 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제어부(80)를 통해 고온 열매체 제어밸브(72)를 차폐한다.
이 때, 열매체 분배부(40)로부터 고온 열매체 저장부(20)로 분배 공급되는 열매체는 제 2 순환라인(22)을 통해 제 2 저장탱크(21)로 지속적인 회수가 이루어짐과 아울러 제 2 저장탱크(21) 내에 저장된 열매체는 제 2 순환라인(22)을 통해 지속적으로 순환하게 된다.
그리고, 제어부(80)를 통해 저온 열매체 제어밸브(71) 및 회수 열매체 제어밸브(73) 각각의 개도량을 조절하여 저온 열매체 저장부(10)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 저온의 열매체의 양이 열매체 분배부(40)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 회수된 열매체의 양보다 상대적으로 많이 공급되도록 제어한다.
그러면, 열매체 혼합부(30)에서 혼합되는 열매체의 온도를 공정부하(100)에서 요구되는 제어온도로 신속하게 하강시킬 수 있게 된다.
다음으로, 공정부하(100)에서 요구되는 열매체의 제어온도의 변경으로 인해 열매체 혼합부(30)로부터 공정부하(100)로 공급되는 열매체의 순간적인 온도 상승이 요구되는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제어부(80)를 통해 저온 열매체 제어밸브(71)를 차폐한다.
이 때, 열매체 분배부(40)로부터 저온 열매체 저장부(10)로 분배 공급되는 열매체는 제 1 순환라인(12)을 통해 제 1 저장탱크(11)로 지속적인 회수가 이루어짐과 아울러 제 1 저장탱크(11) 내에 저장된 열매체는 제 1 순환라인(12)을 통해 지속적으로 순환하게 된다.
그리고, 제어부(80)를 통해 고온 열매체 제어밸브(72) 및 회수 열매체 제어밸브(73) 각각의 개도량을 조절하여 고온 열매체 저장부(20)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 고온의 열매체 양이 열매체 분배부(40)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 회수된 열매체의 양보다 상대적으로 많이 공급되도록 제어한다.
그러면, 열매체 혼합부(30)에서 혼합되는 열매체의 온도를 공정부하(100)에서 요구되는 제어온도로 신속하게 승온시킬 수 있게 된다.
마지막으로, 열매체 혼합부(30)로부터 공정부하(100)로 공급되는 열매체의 온도를 공정부하(100)에서 요구되는 현재 제어온도로 유지하고자 하는 경우, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제어부(80)를 통해 회수 열매체 제어밸브(73)를 완전히 개방하여 열매체 분배부(40)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 회수된 열매체의 양이 고온 열매체 저장부(20)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 고온의 열매체의 양 및 저온 열매체 저장부(10)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 저온의 열매체의 양보다 상대적으로 많이 공급되도록 제어한다.
위와 같이, 열매체 분배부(40)로부터 열매체 혼합부(30)로 공급되는 열매체를 가장 많이 공급되도록 하는 이유는 열매체 분배부(40)로부터 공급되는 열매체의 온도가 공정부하(100)에서 요구되는 현재 제어온도에 근접하기 때문이다.
그리고, 제어부(80)를 통해 저온 열매체 제어밸브(71) 및 고온 열매체 제어밸브(72)의 상호 역방향으로 미세한 개도 조절을 수행하면, 열매체 혼합부(30)에서 혼합되는 열매체의 온도를 공정부하(100)에서 요구되는 현재 제어온도로 손쉽게 유지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템(1)은 회수되는 열매체를 별도로 저장하지 않고 압력 분배부(40)를 통해 최소한의 양만 공급하여 저온 열매체 및 고온 열매체와 혼합하여 공정부하로 공급함으로써, 종래에 비해 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상된다.
또한, 공정부하로 공급되는 열매체의 온도 전환속도가 현저하게 향상됨에 따라 온도제어 응답성 확보를 위해 공정부하로 공급되기 전 열매체를 가열 및 냉각하는 별도의 장치가 요구되지 않아 장치의 소형화가 가능할 뿐 아니라 소요되는 전력비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템의 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템(1)은 저온 열매체 저장부(10) 내에 저장된 열매체와 고온 열매체 저장부(20) 내에 저장된 열매체 간의 수위가 동일해지도록 조절하는 수위 조절부(90)를 더 포함한다는 점에서 본 발명의 일실시예와 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 본 발명의 일실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
수위 조절부(90)는 저온의 열매체가 저장된 제 1 저장탱크(11) 및 고온의 열매체가 저장된 제 2 저장탱크(21)의 하단부 간을 연결하는 균압관(91)과, 균압관(91)의 일측에 설치되는 개폐밸브(92)를 포함하여 이루어진다.
이러한 수위 조절부(90)는 저온 열매체 저장부(10) 또는 고온 열매체 저장부(20) 중 어느 하나의 순간적인 공급량 변화로 인해 제 1 저장탱크(11) 내에 저장된 저온의 열매체와, 제 2 저장탱크(21) 내에 저장된 고온의 열매체 간의 수위 불균형이 발생되는 경우, 개폐밸브(92)를 개방함으로써, 제 1 저장탱크(11) 및 제 2 저장탱크(21) 내에 각각 저장된 저온의 열매체 및 고온의 열매체의 수위가 동일해지도록 조절하는 역할을 한다.
이에 따라, 본 발명은 순간적인 공급량 변화로 인해 제 1 저장탱크(11) 및 제 2 저장탱크(21) 중 어느 하나의 저장탱크 내부에 저장된 열매체의 순간적인 수위 저하가 발생되고, 이러한 수위 저하로 인해 내부에 저장된 열매체의 량이 급격하게 감소됨에 따라 열매체에 온도 헌팅이 발생되는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템
10 : 저온 열매체 저장부 11 : 제 1 저장탱크
12 : 제 1 순환라인 13 : 제 1 순환펌프
14 : 냉각수단 20 : 고온 열매체 저장부
21 : 제 2 저장탱크 22 : 제 2 순환라인
23 : 제 2 순환펌프 24 : 가열수단
30 : 열매체 혼합부 40 : 열매체 분배부
50 : 메인펌프 60 : 온도센서
70 : 열매체 제어밸브부 71 : 저온 열매체 제어밸브
72 : 고온 열매체 제어밸브 73 : 회수 열매체 제어밸브
80 : 제어부 90 : 수위 조절부
91 : 균압관 92 : 개폐밸브
100 : 공정부하
10 : 저온 열매체 저장부 11 : 제 1 저장탱크
12 : 제 1 순환라인 13 : 제 1 순환펌프
14 : 냉각수단 20 : 고온 열매체 저장부
21 : 제 2 저장탱크 22 : 제 2 순환라인
23 : 제 2 순환펌프 24 : 가열수단
30 : 열매체 혼합부 40 : 열매체 분배부
50 : 메인펌프 60 : 온도센서
70 : 열매체 제어밸브부 71 : 저온 열매체 제어밸브
72 : 고온 열매체 제어밸브 73 : 회수 열매체 제어밸브
80 : 제어부 90 : 수위 조절부
91 : 균압관 92 : 개폐밸브
100 : 공정부하
Claims (4)
- 열매체를 공정부하로 순환시켜 공정부하를 통해 반도체 공정 설비의 온도를 제어하기 위한 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템에 있어서,
상기 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키면서 저장하는 저온 열매체 저장부와;
상기 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키면서 저장하는 고온 열매체 저장부와;
상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부로부터 공급되는 열매체와, 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 혼합하여 미리 설정된 기준온도를 갖는 열매체를 상기 공정부하로 공급하는 열매체 혼합부와;
상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 상기 저온 열매체 저장부, 상기 고온 열매체 저장부 및 상기 열매체 혼합부로 분배하는 열매체 분배부와;
상기 열매체 혼합부와 공정부하 간 또는 상기 열매체 분배부와 공정 부하 간 중 어느 하나에 설치되는 메인펌프와;
상기 열매체 혼합부와 공정부하 간 또는 상기 열매체 분배부와 공정 부하 간 중 어느 하나에 설치되는 온도센서와;
상기 저온 열매체 저장부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 저온 열매체 제어밸브, 상기 고온 열매체 저장부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 고온 열매체 제어밸브 및 상기 열매체 분배부와 상기 열매체 혼합부 간에 설치되는 회수 열매체 제어밸브를 포함하는 열매체 제어밸브부와;
상기 온도센서로부터 측정된 열매체의 측정온도와 상기 공정부하에서 요구되는 미리 설정된 열매체의 제어온도를 비교하여 상기 열매체 제어밸브부 각각의 개도량을 조절하는 제어부를 포함하되,
상기 열매체 분배부는 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부 각각으로부터 상기 열매체 혼합부로 공급되는 각각의 열매체의 공급량에 비례하여 상기 공정부하로부터 회수되는 열매체를 상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부로 공급하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 저온 열매체 저장부 및 상기 고온 열매체 저장부 간을 연결하는 균압관과, 상기 균압관의 일측에 설치되는 개폐밸브를 포함하는 수위 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 저온 열매체 저장부는
열매체가 저장되는 제 1 저장탱크와;
상기 제 1 저장탱크로부터 배출된 열매체를 상기 제 1 저장탱크로 재유입시키는 제 1 순환라인과;
상기 제 1 순환라인 일측에 설치되는 제 1 순환펌프와;
상기 열매체의 냉각 및 냉각 해제를 통해 상기 열매체를 미리 설정된 저온으로 유지시키는 냉각수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 고온 열매체 저장부는
열매체가 저장되는 제 2 저장탱크와;
상기 제 2 저장탱크로부터 배출된 열매체를 상기 제 2 저장탱크로 재유입시키는 제 2 순환라인과;
상기 제 2 순환라인 일측에 설치되는 제 2 순환펌프와;
상기 열매체의 가열 및 가열 해제를 통해 상기 열매체를 미리 설정된 고온으로 유지시키는 가열수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190003258A KR102107594B1 (ko) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190003258A KR102107594B1 (ko) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102107594B1 true KR102107594B1 (ko) | 2020-05-07 |
Family
ID=70733079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020190003258A KR102107594B1 (ko) | 2019-01-10 | 2019-01-10 | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102107594B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140089536A (ko) * | 2011-11-15 | 2014-07-15 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 온도 제어 시스템, 반도체 제조 장치 및 온도 제어 방법 |
| KR101739369B1 (ko) | 2016-03-31 | 2017-05-24 | 주식회사 에프에스티 | 반도체 공정 설비용 온도 제어시스템 |
| KR101936425B1 (ko) * | 2018-04-23 | 2019-01-08 | 주식회사 셀빛 | 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템 |
-
2019
- 2019-01-10 KR KR1020190003258A patent/KR102107594B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101936425B1 (ko) * | 2018-04-23 | 2019-01-08 | 주식회사 셀빛 | 급가열 및 급냉각을 위한 칠러 시스템 |
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