KR102246406B1 - Chiller apparatus for semiconductor process - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리형 반도체 공정용 칠러 장치에 관한 것으로서, 중간매체부를 공정 챔버부에 최대한 가깝게 배치하고, 냉동부를 공정 챔버부 또는 중간 매체부에 비해 위치 차가 나도록 배치하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치에 관한 것이다. 이를 위해 반도체 공정 장비가 배치된 공정 챔버부, 냉매의 순환라인 또는 냉매에 의해 열교환되는 2차 브라인 냉매의 순환라인에 접속되는 냉동부, 냉매의 순환라인 또는 2차 브라인 냉매의 순환라인에 의해 원하는 온도로 온도 조절된 중간매체를 공정 챔버부로 공급하도록 공정 챔버부에 인접하여 배치되는 중간 매체부, 냉매 또는 2차 브라인 냉매를 순환시키는 냉매 순환라인부, 및 중간매체를 순환시키는 중간매체 순환라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치가 개시된다.The present invention relates to a chiller device for a separate semiconductor process, and relates to a chiller device for a separate semiconductor process in which an intermediate medium part is disposed as close as possible to a process chamber part, and a refrigeration part is arranged so that the position difference is different compared to the process chamber part or the intermediate medium part. . For this purpose, the process chamber part in which the semiconductor process equipment is disposed, the refrigerant circulation line or the refrigeration part connected to the circulation line of the secondary brine refrigerant heat-exchanged by the refrigerant, the refrigerant circulation line or the secondary brine refrigerant circulation line. An intermediate medium portion disposed adjacent to the process chamber portion to supply an intermediate medium temperature-controlled to a temperature to the process chamber portion, a refrigerant circulation line portion for circulating refrigerant or secondary brine refrigerant, and an intermediate medium circulation line portion for circulating the intermediate medium Disclosed is a chiller device for a separate semiconductor process, characterized in that it comprises.

Description

분리형 반도체 공정용 칠러 장치{Chiller apparatus for semiconductor process}Separated type semiconductor process chiller device TECHNICAL FIELD

본 발명은 분리형 반도체 공정용 칠러 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중간매체부를 공정 챔버부에 최대한 가깝게 배치하고, 냉동부를 공정 챔버부 또는 중간 매체부에 비해 위치 차가 나도록 배치하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chiller device for a separate semiconductor process, and more particularly, a separate semiconductor process chiller in which an intermediate medium part is arranged as close as possible to a process chamber part, and a refrigeration part is arranged so that the position difference is different compared to the process chamber part or the intermediate medium part. It relates to the device.

선행특허문헌에는 냉매를 이용하여 2차 브라인 냉매를 냉각시켜 공정 챔버로 공급함으로써 냉각 대상체를 냉각시킬 수 있는 반도체 공정용 칠러 장치가 개시되어 있다. 하지만 선행특허문헌에 개시된 칠러 장치는 공정 챔버에 가깝게 2차 브라인 냉매 공급부를 배치한 것이 아니기 때문에 냉각 대상체의 온도 유지에 어려움이 있어 웨이퍼의 수율 향상을 기대하기 어렵다. 또한, 온도 편차가 크기 때문에 2차 브라인 냉매를 히팅시키는 브라인 히터를 상시적으로 가동시킴에 따른 전기의 소모가 매우 큰 문제점이 있다.Prior patent literature discloses a chiller device for a semiconductor process capable of cooling an object to be cooled by cooling a secondary brine refrigerant using a refrigerant and supplying it to a process chamber. However, since the chiller device disclosed in the prior patent document does not have a secondary brine refrigerant supply unit disposed close to the process chamber, it is difficult to maintain the temperature of the object to be cooled, so it is difficult to expect an improvement in the yield of the wafer. In addition, since the temperature deviation is large, there is a problem that consumption of electricity is very large due to the constant operation of the brine heater that heats the secondary brine refrigerant.

대한민국 등록특허공보 10-0754842Republic of Korea Patent Publication 10-0754842 대한민국 공개특허공보 10-2009-0054597Republic of Korea Patent Publication 10-2009-0054597 대한민국 등록특허공보 10-0890961Republic of Korea Patent Publication 10-0890961 대한민국 등록특허공보 10-0986253Republic of Korea Patent Publication 10-0986253 대한민국 등록특허공보 10-0884319Republic of Korea Patent Publication 10-0884319 대한민국 등록특허공보 10-1123839Republic of Korea Patent Publication 10-1123839 대한민국 등록특허공보 10-1752740Republic of Korea Patent Publication 10-1752740 대한민국 등록특허공보 10-1837702Republic of Korea Patent Publication 10-1837702 대한민국 등록특허공보 10-0738354Republic of Korea Patent Publication 10-0738354 대한민국 등록특허공보 10-0869081Republic of Korea Patent Publication 10-0869081

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 중간 매체부를 최대한 공정 챔버부에 가깝게 배치하고, 중간 매체부와 공정 챔버부에 비해 상대적으로 위치 차가 나도록 냉동부를 배치함으로써 냉각 대상체에 공급되는 중간 냉각 매체의 온도 편차를 최대한 낮추어 공정 수율을 향상시키는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been created in order to solve the above-described problems, and by arranging the intermediate medium part as close to the process chamber part as possible, and disposing the refrigerating part so that the position of the intermediate medium part and the process chamber part are relatively different from each other, the cooling object It is an object of the present invention to provide an invention that improves the process yield by reducing the temperature deviation of the intermediate cooling medium supplied to the unit as much as possible.

그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 본 발명의 목적은, 반도체 공정 장비가 배치된 공정 챔버부, 냉매의 순환라인 또는 냉매에 의해 열교환되는 2차 브라인 냉매의 순환라인에 접속되는 냉동부, 냉매의 순환라인 또는 2차 브라인 냉매의 순환라인에 의해 원하는 온도로 온도 조절된 중간매체를 공정 챔버부로 공급하도록 공정 챔버부에 인접하여 배치되는 중간 매체부, 냉매 또는 2차 브라인 냉매를 순환시키는 냉매 순환라인부, 및 중간매체를 순환시키는 중간매체 순환라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 공정용 칠러 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.An object of the present invention described above is a process chamber portion in which semiconductor processing equipment is disposed, a refrigerant circulation line or a refrigeration unit connected to a circulation line of a secondary brine refrigerant heat-exchanged by the refrigerant, a refrigerant circulation line or a secondary brine refrigerant An intermediate medium portion disposed adjacent to the process chamber portion to supply the intermediate medium temperature-controlled to a desired temperature by the circulation line of the process chamber portion, a refrigerant circulation line portion for circulating the refrigerant or secondary brine refrigerant, and the intermediate medium circulate. It can be achieved by providing a chiller device for a semiconductor process, characterized in that it comprises an intermediate medium circulation line portion.

또한, 냉매 순환라인부는 냉동부와 중간 매체부가 서로 위치 차이가 일어나도록 배치 접속되며, 중간매체 순환라인부는 중간 매체부와 공정 챔버부가 서로 위치 차이가 일어나지 않으면서 서로 인접 배치되도록 접속된다.In addition, the refrigerant circulation line part is connected so that the refrigeration part and the intermediate medium part are arranged so as to have a positional difference from each other, and the intermediate medium circulation line part is connected so that the intermediate medium part and the process chamber part are disposed adjacent to each other without causing a positional difference.

또한, 제1 실시예로서,In addition, as a first embodiment,

냉동부는 별도의 냉각장치에서 공급된 냉매에 의해 2차 브라인 냉매의 순환라인을 통해 순환하는 2차 브라인 냉매를 열교환하는 열교환부, 순환하는 2차 브라인 냉매를 중간 매체부로부터 공급받는 2차 브라인 냉매 유입포트부와 일시 저장된 2차 브라인 냉매를 배출하는 2차 브라인 냉매 배출포트부를 구비하는 2차 브라인 냉매 탱크부, 및 2차 브라인 냉매 배출포트부에서 배출된 2차 브라인 냉매를 열교환부로 펌핑하는 2차 브라인 냉매 펌프부를 포함한다.The refrigeration unit is a heat exchange unit that heats out the secondary brine refrigerant circulating through the circulation line of the secondary brine refrigerant by the refrigerant supplied from a separate cooling device, and the secondary brine refrigerant that receives the secondary brine refrigerant circulating from the intermediate medium unit. A secondary brine refrigerant tank section having an inlet port section and a secondary brine refrigerant discharge port section for discharging the temporarily stored secondary brine refrigerant, and 2 pumping the secondary brine refrigerant discharged from the secondary brine refrigerant discharge port section to the heat exchange section. It includes a tea brine refrigerant pump unit.

또한, 냉매 순환라인부는 별도의 냉각장치에서 공급된 냉매에 의해 열 교환되도록 2차 브라인 냉매를 내부적으로 순환시키는 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부, 및 열교환에 의해 냉각된 2차 브라인 냉매를 외부적으로 순환시켜 중간 매체부에 공급하는 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부를 포함한다.In addition, the refrigerant circulation line part internally circulates the secondary brine refrigerant so that heat is exchanged by the refrigerant supplied from a separate cooling device, and the secondary brine refrigerant cooled by heat exchange to the outside. It includes an external circulation line part of the secondary brine refrigerant supplied to the intermediate medium part by circulating it.

또한, 중간 매체부는 냉각된 2차 브라인 냉매와 공정 챔버부에서 배출되어 히팅된 중간매체를 서로 혼합한 혼합 중간매체를 저장하는 중간매체 혼합부, 혼합 중간매체의 온도를 조절하는 히터부, 및 온도 조절된 혼합 중간매체를 공정 챔버부로 공급하는 중간매체 순환용 펌프부를 포함하며, 온도 조절된 혼합 중간매체를 중간매체 순환라인부를 통해 공정 챔버부에 공급한다.In addition, the intermediate medium unit includes an intermediate medium mixing unit storing a mixed intermediate medium obtained by mixing the cooled secondary brine refrigerant and the heated intermediate medium discharged from the process chamber unit, a heater unit controlling the temperature of the mixed intermediate medium, and a temperature. And a pump unit for circulating the intermediate medium for supplying the controlled mixed intermediate medium to the process chamber unit, and supplying the temperature-controlled mixed intermediate medium to the process chamber unit through the intermediate medium circulation line unit.

또한, 중간매체 혼합부는 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부를 통해 냉각된 2차 브라인 냉매를 공급받는 2차 브라인 냉매 유입포트부, 히팅된 혼합 중간매체를 공정 챔버부로부터 회수하는 혼합 중간매체 회수포트부, 온도 조절된 혼합 중간매체를 중간매체 순환용 펌프부로 공급하는 혼합 중간매체 공급포트부, 및 혼합 중간매체를 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부로 배출시키는 혼합 중간매체 배출포트부를 포함한다.In addition, the intermediate medium mixing unit is a secondary brine refrigerant inlet port that receives the cooled secondary brine refrigerant through the external circulation line of the secondary brine refrigerant, and a mixed intermediate medium recovery port that recovers the heated mixed intermediate medium from the process chamber unit. And a mixed intermediate medium supply port part for supplying the temperature-controlled mixed intermediate medium to the intermediate medium circulation pump part, and a mixed intermediate medium discharge port part for discharging the mixed intermediate medium to an external circulation line part of the secondary brine refrigerant.

또한, 혼합 중간매체 배출포트부를 통해 배출되는 혼합 중간매체는 중간매체 혼합부와 2차 브라인 냉매 탱크부의 위치 차에 의해 2차 브라인 냉매 탱크부로 공급되고, 혼합 중간매체는 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부 및 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부를 통해 2차 브라인 냉매 유입포트부로 유입된다.In addition, the mixed intermediate medium discharged through the mixed intermediate medium discharge port is supplied to the secondary brine refrigerant tank part due to the difference in position of the intermediate medium mixing part and the secondary brine refrigerant tank, and the mixed intermediate medium is internally circulated for the secondary brine refrigerant. It is introduced into the secondary brine refrigerant inlet port through the line section and the external circulation line section of the secondary brine refrigerant.

또한, 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부는 혼합 중간매체 배출포트부에서 배출된 혼합 중간매체를 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부로부터 공급받아 냉매의 열교환에 의해 냉각된 2차 브라인 냉매를 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부로 공급한다.In addition, the internal circulation line portion of the secondary brine refrigerant receives the mixed intermediate medium discharged from the mixed intermediate medium discharge port portion from the external circulation line portion of the secondary brine refrigerant, and receives the secondary brine refrigerant cooled by heat exchange of the refrigerant. It is supplied to the external circulation line of the brine refrigerant.

또한, 중간매체 순환라인부의 공급라인에 설치되어 공정 챔버부에 공급되는 혼합 중간매체의 온도를 측정하는 제1 온도 측정부, 중간매체 순환라인부의 회수라인에 설치되어 히팅된 혼합 중간매체의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부, 중간매체 혼합부에 설치되어 혼합된 중간매체의 온도를 측정하는 제3 온도 측정부, 및 상기, 제1,2,3 온도 측정부에서 측정한 제1,2,3 온도 데이터를 기초로 공정 챔버부에 공급되는 혼합 중간매체의 온도보다 중간매체 혼합부에 저장된 혼합 중간매체의 온도를 더 낮게 제어하는 제어부를 더 포함한다.In addition, the first temperature measuring unit installed in the supply line of the intermediate medium circulation line part to measure the temperature of the mixed intermediate medium supplied to the process chamber part, and the temperature of the mixed intermediate medium heated by being installed in the recovery line of the intermediate medium circulation line part. A second temperature measuring unit to measure, a third temperature measuring unit installed in the intermediate medium mixing unit to measure the temperature of the mixed intermediate medium, and the first, second, and third temperature measuring units measured by the first, second, and third temperature measuring units. 3 It further includes a control unit for controlling the temperature of the mixed intermediate medium stored in the intermediate medium mixing unit to be lower than the temperature of the mixed intermediate medium supplied to the process chamber unit based on the temperature data.

또한, 냉매가 순환하는 제1 순환 라인, 2차 브라인 냉매가 순환하는 제2 순환 라인, 중간매체가 순환하는 제3 순환 라인을 포함한다.Further, it includes a first circulation line through which the refrigerant circulates, a second circulation line through which the secondary brine refrigerant circulates, and a third circulation line through which the intermediate medium circulates.

한편, 제2 실시예로서,On the other hand, as a second embodiment,

냉동부는 냉매를 공급하는 냉매 공급라인과 열 교환된 냉매를 회수하는 냉매 회수라인을 포함하는 냉매 순환라인으로 이루어지는 냉매 순환라인부에 접속되며,The refrigerating unit is connected to a refrigerant circulation line unit comprising a refrigerant circulation line including a refrigerant supply line for supplying a refrigerant and a refrigerant recovery line for recovering the heat exchanged refrigerant,

중간 매체부는 냉매 공급라인으로부터 냉매를 공급받는 팽창 밸브부, 팽창 밸브부로부터 공급된 냉매에 의해 공정 챔버부로부터 회수된 중간매체를 열교환하는 열교환부, 열 교환된 중간매체를 열교환부로부터 공급받아 저장하는 중간매체 탱크부, 중간매체 탱크부에 저장된 중간매체를 원하는 온도로 온도 조절하는 히터부, 및 온도 조절된 중간매체를 공정 챔버부로 공급하는 중간매체 순환용 펌프부를 포함하며, 중간매체 탱크부에 저장된 온도 조절된 중간매체를 중간매체 순환라인부를 통해 공정 챔버부에 공급한다.The intermediate medium unit receives and stores the expansion valve unit receiving refrigerant from the refrigerant supply line, the heat exchange unit to heat exchange the intermediate medium recovered from the process chamber unit by the refrigerant supplied from the expansion valve unit, and the heat exchanged intermediate medium from the heat exchange unit. An intermediate medium tank part to perform, a heater part for controlling the temperature of the intermediate medium stored in the intermediate medium tank part to a desired temperature, and a pump part for circulating the intermediate medium for supplying the temperature-controlled intermediate medium to the process chamber part, and the intermediate medium tank part The stored temperature-controlled intermediate medium is supplied to the process chamber through the intermediate medium circulation line part.

또한, 팽창 밸브부 및 열교환부에 의해 냉매 순환라인부와 중간매체 순환라인부를 서로 분리한다.Further, the refrigerant circulation line part and the intermediate medium circulation line part are separated from each other by the expansion valve part and the heat exchange part.

또한, 중간매체 순환라인부의 공급라인에 설치되어 공정 챔버부에 공급되는 중간매체의 온도를 측정하는 제1 온도 측정부, 중간매체 순환라인부의 회수라인에 설치되어 히팅된 중간매체의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부, 및 상기, 제1,2 온도 측정부에서 측정한 제1,2 온도 데이터를 기초로 공정 챔버부에 공급되는 중간매체의 온도보다 중간매체 탱크부에 저장된 중간매체의 온도를 더 낮게 제어한다.In addition, the first temperature measurement unit installed in the supply line of the intermediate medium circulation line part to measure the temperature of the intermediate medium supplied to the process chamber part, and the first temperature measuring part installed in the recovery line of the intermediate medium circulation line part to measure the temperature of the heated intermediate medium. Based on the second temperature measuring unit and the first and second temperature data measured by the first and second temperature measuring units, the temperature of the intermediate medium stored in the intermediate medium tank is lower than the temperature of the intermediate medium supplied to the process chamber. Control lower.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 중간 매체부의 중간 냉각 매체는 냉동부를 통해 냉각시키는 제1 순환라인을 구성하고, 공정 챔버부의 냉각 대상체는 중간 매체부의 중간 냉각 매체를 통해 냉각시키는 제2 순환라인을 구성함으로써(간접 냉각 방식) 근접 방식 및 간접 냉각 방식에 따른 빠른 온도 대응이 가능하고 온도를 일정하게 유지할 수 있어 웨이퍼의 수율 향상을 가져올 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the intermediate cooling medium of the intermediate medium part constitutes a first circulation line for cooling through the freezing part, and the cooling object of the process chamber part constitutes a second circulation line for cooling through the intermediate cooling medium of the intermediate medium part. By doing this (indirect cooling method), it is possible to quickly respond to temperature according to the proximity method and the indirect cooling method, and it is possible to maintain a constant temperature, thereby improving the yield of the wafer.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 공정용 칠러 장치의 구성을 대략적으로 나타낸 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 공정용 칠러 장치의 구성을 대략적으로 나타낸 도면이다.The following drawings attached to the present specification illustrate a preferred embodiment of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention, so that the present invention is limited to the matters described in such drawings. It is limited and should not be interpreted.
1 and 2 are views schematically showing the configuration of a chiller device for a semiconductor process according to a first embodiment of the present invention,
3 and 4 are views schematically showing the configuration of a chiller device for a semiconductor process according to a second embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, one embodiment described below does not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims, and the entire configuration described in the present embodiment cannot be said to be essential as a solution to the present invention. In addition, descriptions of the prior art and those that are obvious to those skilled in the art may be omitted, and descriptions of such omitted components (methods) and functions may be sufficiently referenced within the scope of the technical spirit of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정용 칠러 장치는 냉동부, 중간 매체부, 및 공정 챔버부를 포함할 수 있다. 여기서 냉동부는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 공정 챔버 라인의 1층에 마련되며, 중간 매체부와 공정 챔버부는 각각 공정 챔버 라인의 2층에 마련된다. 즉, 중간 매체부와 공정 챔버부는 동일 층에 마련되며(일예로서 서로 간에 위치 차이가 일어나지 않도록 배치), 냉동부는 중간 매체부 또는 공정 챔버부의 아래층에 마련되는 것이 바람직하다(일예로서 서로 간에 위치 차이가 일어나도록 배치). 또한, 중간매체부는 공정 챔버부와 가장 근접하는 인근 영역에 배치(근접 방식)되는 것이 바람직하다. 이와 같은 배치에 따라 중간 매체부의 중간 냉각 매체는 냉동부를 통해 냉각시키는 제1 순환라인을 구성하고, 공정 챔버부의 냉각 대상체는 중간 매체부의 중간 냉각 매체를 통해 냉각시키는 제2 순환라인을 구성함으로써(간접 냉각 방식) 근접 방식 및 간접 냉각 방식에 따른 빠른 온도 대응이 가능하고 온도를 일정하게 유지할 수 있어 웨이퍼의 수율 향상을 가져올 수 있는 장점이 있다. 이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 공정용 칠러 장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.A chiller device for a semiconductor process according to an embodiment of the present invention may include a freezing unit, an intermediate medium unit, and a process chamber unit. Here, the refrigerating unit is provided on the first layer of the process chamber line, as shown in FIGS. 1 and 3, and the intermediate medium unit and the process chamber unit are respectively provided on the second layer of the process chamber line. That is, it is preferable that the intermediate medium part and the process chamber part are provided on the same layer (as an example, they are arranged so that there is no positional difference between them), and the freezing part is provided in a lower layer of the intermediate medium part or the process chamber part (as an example, the position difference between each other. Arranged so that it happens). In addition, it is preferable that the intermediate medium portion is disposed in a region closest to the process chamber portion (proximity method). According to this arrangement, the intermediate cooling medium of the intermediate medium unit constitutes a first circulation line for cooling through the freezing unit, and the cooling object of the process chamber unit constitutes a second circulation line for cooling through the intermediate cooling medium of the intermediate medium unit (indirect Cooling method) There is an advantage of improving the yield of the wafer by enabling rapid temperature response according to the proximity method and the indirect cooling method and maintaining a constant temperature. Hereinafter, a chiller device for a semiconductor process according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(제1 실시예)(Example 1)

본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 공정용 칠러 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 위층에는 공정 챔버부(130)와 공정 챔버부(130)에 최대한 근접하게 배치되는 중간 매체부(120)가 위치한다. 아래층에는 중간 매체부의 중간 냉각 매체를 냉각시키는 냉동부(110)가 위치한다. In the semiconductor process chiller device according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a process chamber unit 130 and an intermediate medium unit 120 disposed as close as possible to the process chamber unit 130 are disposed on the upper layer. Located. A freezing unit 110 for cooling the intermediate cooling medium of the intermediate medium unit is positioned on the lower layer.

공정 챔버부(130)에는 냉각 대상체인 일예로서 정전척(132)이 배치되며, 정전척(132)에는 공정 대상체인 웨이퍼(131)가 놓이게 된다. 이때, 정전척(132)은 공정 진행에 따라 냉각이 필요하며 본 발명의 제1,2 실시예에서는 냉각 대상체인 정전척을 중간 매체부(120,220)를 통해 간접 냉각 방식으로 냉각시킨다. 공정 챔버부의 중간매체 유입포트부는 중간매체 순환용 펌프부(123)를 통해 온도 조절된 혼합 중간 냉각 매체를 유입 받는다. 공정 챔버부의 중간매체 회수포트부는 냉각 대상체(132)의 냉각에 따라 히팅된 혼합 중간 냉각 매체를 중간매체 혼합부(121)로 다시 배출시킨다.An electrostatic chuck 132 as an example of a cooling object is disposed in the process chamber unit 130, and a wafer 131 that is a process object is placed on the electrostatic chuck 132. In this case, the electrostatic chuck 132 needs to be cooled according to the progress of the process, and in the first and second embodiments of the present invention, the electrostatic chuck, which is a cooling object, is cooled by an indirect cooling method through the intermediate medium units 120 and 220. The intermediate medium inlet port part of the process chamber part receives the temperature-controlled mixed intermediate cooling medium through the pump part 123 for circulating the intermediate medium. The intermediate medium recovery port part of the process chamber part discharges the mixed intermediate cooling medium heated according to the cooling of the cooling object 132 back to the intermediate medium mixing part 121.

도 1에 도시된 바와 같이 냉동부(110)는 2차 브라인 냉매 순환라인을 통해 중간 매체부의 중간 냉각 매체를 냉각시키며, 중간 매체부(120)는 중간매체 순환라인을 통해 정전척을 간접 냉각시킨다. As shown in FIG. 1, the refrigerating unit 110 cools the intermediate cooling medium of the intermediate medium unit through the secondary brine refrigerant circulation line, and the intermediate medium unit 120 indirectly cools the electrostatic chuck through the intermediate medium circulation line. .

도 2에 도시된 바와 같이 냉동부(110)는 열교환부(111), 2차 브라인 냉매 탱크부(112), 2차 브라인 냉매 펌프부(113), 및 내부 또는 외부에 포함되는 별도의 냉매 공급장치(140)를 구비할 수 있다. 별도의 냉매 공급장치(140)는 냉동 4 사이클을 이용하여 냉각된 냉매를 냉매 공급라인을 통해 열교환부(111)로 공급하고, 냉매 회수라인을 통해 히팅된 냉매를 회수한다. 냉매 공급장치(140)와 열교환기(111) 사이에는 냉매 공급라인과 냉매 순환라인으로 이루어진 냉매 순환라인부가 형성된다.As shown in FIG. 2, the refrigerating unit 110 supplies a heat exchange unit 111, a secondary brine refrigerant tank unit 112, a secondary brine refrigerant pump unit 113, and a separate refrigerant included inside or outside. Device 140 may be provided. A separate refrigerant supply device 140 supplies the refrigerant cooled using 4 refrigeration cycles to the heat exchange unit 111 through a refrigerant supply line, and recovers the heated refrigerant through the refrigerant recovery line. A refrigerant circulation line portion consisting of a refrigerant supply line and a refrigerant circulation line is formed between the refrigerant supply device 140 and the heat exchanger 111.

열교환부(111)는 냉매 순환라인부에서 공급되는 냉매를 2차 브라인 냉매와 열 교환시켜 2차 브라인 냉매를 냉각시킨다. 이 과정에서 히팅된 냉매는 다시 냉매 순환라인부를 통해 냉매 공급장치(140)로 회수되어 다시 냉각과정을 거쳐 재공급된다.The heat exchanger 111 cools the secondary brine refrigerant by heat-exchanging the refrigerant supplied from the refrigerant circulation line with the secondary brine refrigerant. The refrigerant heated in this process is returned to the refrigerant supply device 140 through the refrigerant circulation line part and re-supplied through a cooling process.

내부 순환 탱크부(112)는 중간매체 혼합부(121)에서 배출된 중간 냉각 매체를 저장한다. 유입포트부는 중간매체 혼합부(121)에서 배출된 중간 냉각매체를 유입 받으며, 출력포트부는 저장된 중간 냉각 매체를 내부 순환 펌프부(113)로 배출한다. 배출된 중간 냉각 매체는 내부 순환라인을 따라 열교환부(111)로 공급되고, 열교환부(111)에서 냉매에 의해 냉각되어 다시 중간매체 혼합부(121)로 공급된다.The internal circulation tank unit 112 stores the intermediate cooling medium discharged from the intermediate medium mixing unit 121. The inlet port part receives the intermediate cooling medium discharged from the intermediate medium mixing part 121, and the output port part discharges the stored intermediate cooling medium to the internal circulation pump part 113. The discharged intermediate cooling medium is supplied to the heat exchange unit 111 along the internal circulation line, cooled by the refrigerant in the heat exchange unit 111, and supplied to the intermediate medium mixing unit 121 again.

이때, 본 발명에서 내부 순환라인을 통해 내부 순환 탱크부(112), 내부 순환 펌프부(113) 및 열교환부(111)로 순차적으로 공급되는 중간 냉각 매체는 2차 브라인 냉매일 수 있다. 즉, 2차 브라인 냉매는 냉매 공급장치(140)에 의해 공급된 냉매에 의해 열교환부(111)에서 열 교환되는 2차적 냉매이다. 일반적으로 냉매는 증발 또는 응축의 상변화 과정을 통해 열을 흡수 또는 방출하는 것으로서 일예로서 공기, 헬륨, 수도 등이 냉매로서 사용될 수 있다. 한편, 2차적 냉매는 상변화 없이 단상상태에서 감열 열전달을 통해 열을 교환하는 냉매로서 브라인(일예로서 FC3283) 또는 부동액 등이 냉매로서 사용될 수 있다. 따라서 본 발명에서는 브라인에 한정되지 않고 2차적 냉매이면 모두 사용할 수 있다.In this case, in the present invention, the intermediate cooling medium sequentially supplied to the internal circulation tank part 112, the internal circulation pump part 113, and the heat exchange part 111 through the internal circulation line may be a secondary brine refrigerant. That is, the secondary brine refrigerant is a secondary refrigerant that is heat-exchanged in the heat exchange unit 111 by the refrigerant supplied by the refrigerant supply device 140. In general, the refrigerant absorbs or releases heat through a phase change process of evaporation or condensation, and as an example, air, helium, water, etc. may be used as the refrigerant. Meanwhile, the secondary refrigerant is a refrigerant that exchanges heat through thermal heat transfer in a single-phase state without a phase change, and brine (for example, FC3283) or an antifreeze may be used as a refrigerant. Therefore, in the present invention, it is not limited to brine, and any secondary refrigerant can be used.

냉동부(110)의 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인을 따라 흐르는 2차 브라인 냉매는 열교환부(111)에서 냉매에 의해 열 교환되어 원하는 온도로 냉각된다. 냉각된 2차 브라인 냉매는 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인을 통해 중간매체 혼합부(121)로 공급된다. 즉, 2차 브라인 냉매의 외부 공급라인(31a)을 통해 냉각된 2차 브라인 냉매가 중간매체 혼합부(121)로 공급된다. 중간매체 혼합부(121)에서 혼합된 중간 냉각 매체는 다시 2차 브라인 냉매의 외부 배출라인(31b)을 통해 다시 내부 순환 탱크부(112)로 배출된다. The secondary brine refrigerant flowing along the internal circulation line of the secondary brine refrigerant of the refrigerating unit 110 is heat exchanged by the refrigerant in the heat exchange unit 111 and cooled to a desired temperature. The cooled secondary brine refrigerant is supplied to the intermediate medium mixing unit 121 through an external circulation line of the secondary brine refrigerant. That is, the secondary brine refrigerant cooled through the external supply line 31a of the secondary brine refrigerant is supplied to the intermediate medium mixing unit 121. The intermediate cooling medium mixed in the intermediate medium mixing unit 121 is again discharged to the internal circulation tank unit 112 through the external discharge line 31b of the secondary brine refrigerant.

중간 매체부(120)는 중간매체 혼합부(121), 히터부(122), 및 중간매체 순환용 펌프부(123)를 포함한다. 중간매체 혼합부의 2차 브라인 냉매 유입포트부는 냉각된 2차 브라인 냉매를 외부 공급라인(31a)을 통해 유입 받는다. 중간매체 혼합부의 중간매체 회수포트부는 냉각 대상체(132)의 냉각에 의해 히팅된 중간 냉각 매체를 유입 받는다. 냉각된 2차 브라인 냉매와 히팅된 중간 냉각 매체가 중간매체 혼합부(121)에서 서로 혼합되어 혼합 중간 냉각 매체를 생성한다. 중간매체 혼합부의 중간매체 배출포트부는 혼합된 중간 냉각 매체를 외부 배출라인(31b)을 통해 내부 순환 탱크부(112)로 배출한다. 중간매체 혼합부의 중간매체 공급포트부는 히터에 의해 온도 조절된 혼합 중간 냉각 매체를 중간매체 순환용 펌프부(123)로 공급하여 혼합 중간 냉각 매체의 순환라인을 통해 냉각 대상체(132)를 냉각하도록 한다.The intermediate medium unit 120 includes an intermediate medium mixing unit 121, a heater unit 122, and a pump unit 123 for circulating an intermediate medium. The secondary brine refrigerant inlet port of the intermediate medium mixing unit receives the cooled secondary brine refrigerant through the external supply line 31a. The intermediate medium recovery port part of the intermediate medium mixing unit receives the heated intermediate cooling medium by cooling the object 132. The cooled secondary brine refrigerant and the heated intermediate cooling medium are mixed with each other in the intermediate medium mixing unit 121 to generate a mixed intermediate cooling medium. The intermediate medium discharge port part of the intermediate medium mixing part discharges the mixed intermediate cooling medium to the internal circulation tank part 112 through the external discharge line 31b. The intermediate medium supply port part of the intermediate medium mixing unit supplies the mixed intermediate cooling medium temperature-controlled by the heater to the intermediate medium circulation pump unit 123 to cool the cooling object 132 through the circulation line of the mixed intermediate cooling medium. .

혼합 중간 냉각 매체의 순환라인은 혼합 중간 냉각 매체가 순환하는 순환라인으로서, 중간매체 혼합부(121), 중간매체 순환용 펌프부(123), 및 냉각 대상체(132)로 순차적으로 온도 조절된 혼합 중간 냉각 매체가 공급되어 공급 라인(32a)을 형성하면서 냉각 대상체(132)를 냉각시키고, 다시 냉각 대상체(132) 및 중간매체 혼합부(121)로 순차적으로 히팅된 혼합 중간 냉각 매체가 회수되어 회수 라인(32b)을 형성한다. The circulation line of the mixed intermediate cooling medium is a circulation line through which the mixed intermediate cooling medium circulates, and the temperature is sequentially controlled by the intermediate medium mixing unit 121, the intermediate medium circulation pump unit 123, and the cooling object 132. The intermediate cooling medium is supplied to cool the cooling object 132 while forming the supply line 32a, and the mixed intermediate cooling medium heated by the cooling object 132 and the intermediate medium mixing unit 121 is recovered and recovered. A line 32b is formed.

히터부(122)는 중간매체 혼합부(121)의 내부 또는 외부에 배치되어 혼합된 중간 냉각 매체를 원하는 온도로 온도 조절한다. 이때, 온도 조절된 혼합 중간 냉각 매체의 온도는 냉각 대상체(132)에 공급하는 온도보다 낮게 유지하면서 온도차를 최소로 유지시켜 전기 소모를 최소화시키는 것이 바람직하다. 따라서, 히터부(122)는 중간매체 공급라인(32a) 상에 배치되는 것이 바람직하고, 냉각 대상체(132)에 공급하는 온도보다 낮게 설정된 혼합 중간 냉각 매체를 최종적으로 히터부(122)에 의해 온도를 조절하여 냉각 대상체(132)에 공급하는 것이 바람직하다. 중간매체 혼합부(121)에 저장되는 혼합된 중간 냉각 매체의 온도는 상술한 2차 브라인 냉매의 냉각 온도를 냉매에 의해 조절함으로써 결정될 수 있다. The heater unit 122 is disposed inside or outside the intermediate medium mixing unit 121 to adjust the temperature of the mixed intermediate cooling medium to a desired temperature. In this case, it is preferable to minimize electricity consumption by keeping the temperature of the temperature-controlled mixed intermediate cooling medium lower than the temperature supplied to the object to be cooled 132 and keeping the temperature difference to a minimum. Therefore, the heater unit 122 is preferably disposed on the intermediate medium supply line 32a, and the mixed intermediate cooling medium set to be lower than the temperature supplied to the cooling object 132 is finally applied to the temperature by the heater unit 122. It is preferable to adjust and supply to the cooling object 132. The temperature of the mixed intermediate cooling medium stored in the intermediate medium mixing unit 121 may be determined by adjusting the cooling temperature of the secondary brine refrigerant described above by the refrigerant.

한편, 제1 온도 측정부(11)는 중간매체 순환라인부의 공급라인(32a) 상에 설치되어 냉각 대상체(132)에 공급되는 혼합 중간 냉각 매체의 온도를 측정한다. 또한, 제2 온도 측정부는 중간매체 순환라인부의 회수라인(32b) 상에 설치되어 냉각 대상체(132)의 냉각에 따라 히팅된 혼합 중간 냉각 매체의 온도를 측정한다. 또한, 제3 온도 측정부는 중간매체 혼합부(121)에 설치되어 혼합된 중간 냉각 매체의 온도를 측정한다.Meanwhile, the first temperature measuring unit 11 measures the temperature of the mixed intermediate cooling medium supplied to the cooling object 132 by being installed on the supply line 32a of the intermediate medium circulation line part. In addition, the second temperature measuring unit is installed on the recovery line 32b of the intermediate medium circulation line part to measure the temperature of the mixed intermediate cooling medium heated according to the cooling of the cooling object 132. In addition, the third temperature measuring unit is installed in the intermediate medium mixing unit 121 to measure the temperature of the mixed intermediate cooling medium.

제어부(도면 미도시)는 제1,2,3 온도 측정부에서 측정한 제1,2,3 온도 데이터를 기초로 냉각 대상체(132)에 공급되는 혼합된 중간 냉각 매체의 온도보다 중간매체 혼합부(121)에 저장된 혼합 중간 냉각 매체의 온도를 더 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 제어부는 더 낮게 온도 설정된 혼합 중간 냉각 매체를 히터부(122)를 통해 온도 제어하여 최종적으로 냉각 대상체(132)에 공급한다.The control unit (not shown) is the intermediate medium mixing unit than the temperature of the mixed intermediate cooling medium supplied to the cooling object 132 based on the first, second, and third temperature data measured by the first, second, and third temperature measuring units. It is desirable to control the temperature of the mixed intermediate cooling medium stored in 121 to a lower temperature. The control unit controls the temperature of the mixed intermediate cooling medium set to a lower temperature through the heater unit 122 and finally supplies the mixed intermediate cooling medium to the cooling object 132.

상술한 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인과 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인은 2차 브라인 순환 라인을 형성한다. 2차 브라인 순환 라인은 냉매에 의해 2차 브라인 냉매를 냉각시킨다. 중간매체의 순환 라인은 혼합된 중간 냉각 매체를 냉각 대상체(132)로 공급하고 히팅된 중간 냉각 매체를 회수시킨다.The above-described internal circulation line of the secondary brine refrigerant and the external circulation line of the secondary brine refrigerant form a secondary brine circulation line. The secondary brine circulation line cools the secondary brine refrigerant by the refrigerant. The circulation line of the intermediate medium supplies the mixed intermediate cooling medium to the cooling object 132 and recovers the heated intermediate cooling medium.

본 발명의 제1 실시예에서는 냉매가 순환하는 제1 순환 라인, 2차 브라인 냉매가 순환하는 제2 순환 라인, 중간매체가 순환하는 제3 순환 라인을 포함한다.The first embodiment of the present invention includes a first circulation line through which a refrigerant circulates, a second circulation line through which a secondary brine refrigerant circulates, and a third circulation line through which an intermediate medium circulates.

(제2 실시예)(Example 2)

본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 공정용 칠러 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 위층에는 공정 챔버부(130)와 공정 챔버부(230)에 최대한 근접하게 배치되는 중간 매체부(220)가 위치한다. 아래층에는 중간 매체부의 중간 냉각 매체(2차 브라인 냉매)를 냉각시키는 냉동부(210)가 위치한다. In the chiller device for a semiconductor process according to the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, a process chamber part 130 and an intermediate medium part 220 disposed as close as possible to the process chamber part 230 are disposed on the upper layer. Located. A refrigeration unit 210 for cooling an intermediate cooling medium (second brine refrigerant) of the intermediate medium is positioned on the lower layer.

공정 챔버부(230)에는 냉각 대상체인 일예로서 정전척(232)이 배치되며, 정전척(232)에는 공정 대상체인 웨이퍼(231)가 놓이게 된다. 이때, 정전척(232)은 공정 진행에 따라 냉각이 필요하며 본 발명의 제1,2 실시예에서는 냉각 대상체인 정전척을 중간 매체부(120,220)를 통해 간접 냉각 방식으로 냉각시킨다. 공정 챔버부 또는 냉각 대상체(232)의 중간매체 유입포트부는 중간매체 순환용 펌프부(223)를 통해 온도 조절된 2차 브라인 냉매를 유입 받는다. 공정 챔버부의 중간매체 배출포트부는 냉각 대상체(232)의 냉각에 따라 히팅된 2차 브라인 냉매를 열교환부(225)로 배출한다.As an example, an electrostatic chuck 232 that is a cooling object is disposed in the process chamber unit 230, and a wafer 231 that is a process object is placed on the electrostatic chuck 232. In this case, the electrostatic chuck 232 needs to be cooled according to the progress of the process, and in the first and second embodiments of the present invention, the electrostatic chuck, which is a cooling object, is cooled by an indirect cooling method through the intermediate medium units 120 and 220. The process chamber part or the intermediate medium inlet port part of the cooling object 232 receives the temperature-controlled secondary brine refrigerant through the intermediate medium circulation pump part 223. The intermediate medium discharge port part of the process chamber part discharges the heated secondary brine refrigerant to the heat exchange part 225 according to the cooling of the cooling object 232.

도 3에 도시된 바와 같이 냉동부(210)는 냉매 순환라인(냉매관 또는 가스관)을 통해 중간 매체부의 중간 냉각 매체(2차 브라인 냉매)를 냉각시키며, 중간 매체부(220)는 중간매체 순환라인을 통해 정전척을 간접 냉각시킨다. As shown in FIG. 3, the refrigeration unit 210 cools the intermediate cooling medium (secondary brine refrigerant) of the intermediate medium through a refrigerant circulation line (refrigerant pipe or gas pipe), and the intermediate medium unit 220 circulates the intermediate medium. The electrostatic chuck is cooled indirectly through the line.

도 4에 도시된 바와 같이 냉동부(210)는 냉각된 냉매를 냉매 공급라인(41a)을 통해 후술하는 팽창 밸브부(224)로 공급하고, 열교환부(225)의 열교환에 의해 히팅된 냉매를 냉매 회수라인(41b)을 통해 회수한다. 냉매 순환 라인은 냉매 공급라인(41a)과 냉매 회수라인(41b)을 포함한다. 냉동부(210)는 냉매 공급포트부를 통해 냉각된 냉매를 냉매 공급라인(41a)으로 공급하고, 냉매 회수포트부를 통해 히팅된 냉매를 회수한다.As shown in FIG. 4, the refrigerant unit 210 supplies the cooled refrigerant to the expansion valve unit 224 to be described later through the refrigerant supply line 41a, and heats the refrigerant heated by heat exchange of the heat exchange unit 225. It is recovered through the refrigerant recovery line 41b. The refrigerant circulation line includes a refrigerant supply line 41a and a refrigerant recovery line 41b. The refrigeration unit 210 supplies the refrigerant cooled through the refrigerant supply port portion to the refrigerant supply line 41a, and recovers the heated refrigerant through the refrigerant recovery port portion.

중간 매체부(220)는 중간매체 탱크부(221), 히터부(222), 중간매체 순환용 펌프부(223), 팽창 밸브부(224), 및 열교환부(225)를 포함한다.The intermediate medium part 220 includes an intermediate medium tank part 221, a heater part 222, an intermediate medium circulation pump part 223, an expansion valve part 224, and a heat exchange part 225.

팽창 밸브부(224)는 냉매 공급라인(41a)으로부터 냉각된 냉매를 공급받으며, 다시 냉매를 열교환부(225)로 공급한다. 열교환부(225)는 냉매와 온도가 올라간 회수된 2차 브라인 냉매를 열교환시킴으로써 2차 브라인 냉매를 다시 냉각시켜 중간매체 탱크부(221)로 공급한다. 이때, 2차 브라인 냉매를 중간 냉각 매체라 한다.The expansion valve unit 224 receives the cooled refrigerant from the refrigerant supply line 41a, and supplies the refrigerant to the heat exchange unit 225 again. The heat exchange unit 225 heats the refrigerant with the recovered secondary brine refrigerant whose temperature has risen to cool the secondary brine refrigerant again and supplies it to the intermediate medium tank unit 221. At this time, the secondary brine refrigerant is referred to as an intermediate cooling medium.

중간매체 탱크부(221)는 열교환부(225)에 의해 다시 냉각된 2차 브라인 냉매를 중간매체 유입포트부를 통해 공급받아 저장한다. 중간매체 탱크부의 중간매체 공급포트부는 열 교환된 2차 브라인 냉매를 중간매체 순환용 펌프부(223)로 공급한다. 중간매체 순환용 펌프부(223)는 중간매체 공급라인(42a)을 통해 2차 브라인 냉매를 냉각 대상체(232)로 공급한다. 냉각 대상체(232)의 냉각에 따라 히팅된 2차 브라인 냉매가 중간매체 회수라인(42b)을 통해 열교환부(225)로 회수되고, 열교환부(225)에 의해 다시 냉각되어 중간매체 탱크부(221)로 공급된다.The intermediate medium tank part 221 receives and stores the secondary brine refrigerant cooled again by the heat exchange part 225 through the intermediate medium inlet port part. The intermediate medium supply port part of the intermediate medium tank part supplies the heat-exchanged secondary brine refrigerant to the intermediate medium circulation pump part 223. The intermediate medium circulation pump unit 223 supplies the secondary brine refrigerant to the cooling object 232 through the intermediate medium supply line 42a. The secondary brine refrigerant heated according to the cooling of the cooling object 232 is recovered to the heat exchange unit 225 through the intermediate medium recovery line 42b, and is cooled again by the heat exchange unit 225 to be cooled to the intermediate medium tank unit 221 ).

순차적으로 중간매체 탱크부(221), 중간매체 순환용 펌프부(223) 및 냉각 대상체(232)로 온도 조절된 2차 브라인 냉매가 공급되어 제1 중간매체 공급라인(42a)을 형성하면서 냉각 대상체(232)를 냉각시키고, 순차적으로 냉각 대상체(232) 및 열교환부(225)로 히팅된 2차 브라인 냉매가 회수되어 중간매체 회수라인(42b)을 형성하고, 순차적으로 열교환부(225) 및 중간매체 탱크부(221)로 냉각된 2차 브라인 냉매가 공급되는 제2 중간매체 공급라인(42c)을 형성한다.The secondary brine refrigerant adjusted in temperature is sequentially supplied to the intermediate medium tank unit 221, the intermediate medium circulation pump unit 223, and the cooling object 232 to form the first intermediate medium supply line 42a while the cooling object After cooling 232, the secondary brine refrigerant heated by the cooling object 232 and the heat exchange unit 225 is sequentially recovered to form an intermediate medium recovery line 42b, and sequentially the heat exchange unit 225 and the intermediate A second intermediate medium supply line 42c to which the secondary brine refrigerant cooled to the medium tank unit 221 is supplied is formed.

중간매체 혼합부(121), 중간매체 순환용 펌프부(123), 및 냉각 대상체(132)로 순차적으로 온도 조절된 혼합 중간 냉각 매체가 공급되어 공급 라인(32a)을 형성하면서 냉각 대상체(132)를 냉각시키고, 다시 냉각 대상체(132) 및 중간매체 혼합부(121)로 순차적으로 히팅된 혼합 중간 냉각 매체가 회수되어 회수 라인(32b)을 형성한다. The intermediate medium mixing unit 121, the intermediate medium circulation pump unit 123, and the cooling object 132 are sequentially supplied with a temperature-controlled mixed intermediate cooling medium to form the supply line 32a while the cooling object 132 Is cooled, and the mixed intermediate cooling medium sequentially heated by the object to be cooled 132 and the intermediate medium mixing unit 121 is recovered to form a recovery line 32b.

2차 브라인 냉매 순환라인은 2차 브라인 냉매가 순환하는 순환라인으로서, 제1 중간매체 공급라인(42a), 중간매체 회수라인(42b), 및 제2 중각매체 공급라인(42c)을 포함한다.The secondary brine refrigerant circulation line is a circulation line through which the secondary brine refrigerant circulates, and includes a first intermediate medium supply line 42a, an intermediate medium recovery line 42b, and a second intermediate medium supply line 42c.

히터부(222)는 중간매체 탱크부(221)의 내부 또는 외부에 배치되어 2차 브라인 냉매를 원하는 온도로 온도 조절한다. 이때, 온도 조절된 2차 브라인 냉매의 온도는 냉각 대상체(232)에 공급하는 온도보다 낮게 유지하면서 온도차를 최소로 유지시켜 전기 소모를 최소화시키는 것이 바람직하다. 따라서, 히터부(222)는 제1 중간매체 공급라인(42a) 상에 배치되는 것이 바람직하고, 냉각 대상체(232)에 공급하는 온도보다 낮게 설정된 2차 브라인 냉매를 최종적으로 히터부(222)에 의해 온도를 조절하여 냉각 대상체(232)로 공급하는 것이 바람직하다. 중간매체 탱크부(221)에 저장되는 2차 브라인 냉매의 온도는 상술한 냉매 순환 라인의 냉매 냉각 온도를 조절함으로써 결정될 수 있다. The heater unit 222 is disposed inside or outside the intermediate medium tank unit 221 to adjust the temperature of the secondary brine refrigerant to a desired temperature. In this case, it is preferable to minimize electricity consumption by keeping the temperature of the temperature-controlled secondary brine refrigerant lower than the temperature supplied to the cooling object 232 and keeping the temperature difference to a minimum. Therefore, the heater unit 222 is preferably disposed on the first intermediate medium supply line 42a, and the secondary brine refrigerant set lower than the temperature supplied to the cooling object 232 is finally transferred to the heater unit 222. It is preferable that the temperature is controlled and supplied to the cooling object 232. The temperature of the secondary brine refrigerant stored in the intermediate medium tank unit 221 may be determined by adjusting the cooling temperature of the refrigerant in the refrigerant circulation line described above.

한편, 제1 온도 측정부(21)는 제1 중간매체 공급라인(42a) 상에 설치되어 냉각 대상체(232)에 공급되는 2차 브라인 냉매의 온도를 측정한다. 또한, 제2 온도 측정부는 중간매체 회수라인(42b) 상에 설치되어 냉각 대상체(232)의 냉각에 따라 히팅된 2차 브라인 냉매의 온도를 측정한다. Meanwhile, the first temperature measuring unit 21 measures the temperature of the secondary brine refrigerant supplied to the cooling object 232 by being installed on the first intermediate medium supply line 42a. In addition, the second temperature measuring unit is installed on the intermediate medium recovery line 42b and measures the temperature of the secondary brine refrigerant heated according to the cooling of the cooling object 232.

제어부(도면 미도시)는 제1,2 온도 측정부에서 측정한 제1,2 온도 데이터를 기초로 냉각 대상체(232)에 공급되는 2차 브라인 냉매의 온도보다 중간매체 탱크부(221)에 저장된 2차 브라인 냉매의 온도를 더 낮게 제어하는 것이 바람직하다. 제어부는 더 낮게 온도 설정된 2차 브라인 냉매를 히터부(222)를 통해 온도 제어하여 최종적으로 냉각 대상체(232)에 공급한다.The control unit (not shown) is stored in the intermediate medium tank unit 221 than the temperature of the secondary brine refrigerant supplied to the cooling object 232 based on the first and second temperature data measured by the first and second temperature measuring units. It is desirable to control the temperature of the secondary brine refrigerant to a lower temperature. The control unit controls the temperature of the secondary brine refrigerant set at a lower temperature through the heater unit 222 and finally supplies it to the cooling object 232.

상술한 팽창 밸브부(224) 및 열교환부(225)에 의해 냉매 순환라인부와 중간매체 순환라인부를 서로 분리할 수 있다.The refrigerant circulation line part and the intermediate medium circulation line part may be separated from each other by the expansion valve part 224 and the heat exchange part 225 described above.

본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다. 또한, 상술한 본 발명의 구성요소는 본 발명의 설명의 편의를 위하여 설명하였을 뿐 여기에서 설명되지 아니한 구성요소가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다. In describing the present invention, descriptions of the prior art and those that are obvious to those skilled in the art may be omitted, and descriptions of these omitted components (methods) and functions will be sufficiently referenced within the scope not departing from the technical spirit of the present invention. I will be able to. In addition, the above-described elements of the present invention have been described for convenience of description of the present invention, and elements not described herein may be added within the scope not departing from the technical spirit of the present invention.

상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.The descriptions of the configurations and functions of the respective parts have been described separately from each other for convenience of description, and one configuration and function may be implemented by being integrated into other components or further subdivided as necessary.

이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.As described above, with reference to an embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications are possible. That is, those skilled in the art will be able to easily understand that many modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In addition, when it is determined that a detailed description of a known function related to the present invention and a configuration thereof or a coupling relationship for each configuration of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description has been omitted. something to do.

11 : 제1 온도센서
12 : 제2 온도센서
13 : 제3 온도센서
21 : 제1 온도센서
22 : 제2 온도센서
31a : 2차 브라인 냉매의 외부 공급라인
31b 2차 브라인 냉매의 외부 배출라인
32a : 중간매체 공급라인
32b : 중간매체 회수라인
41a : 냉매 공급라인
41b : 냉매 회수라인
42a : 온도조절된 중간매체 공급라인(또는 제1 중간매체 공급라인)
42b : 중간매체 회수라인
42c : 냉각된 중간매체 공급라인(또는 제2 중간매체 공급라인)
110 : 냉동부
111 : 열교환부
112 : 2차 브라인 냉매 탱크부(또는 내부 순환 탱크부)
113 : 2차 브라인 냉매 펌프부(또는 내부 순환 펌프부)
120 : 중간 매체부
121 : 중간매체 혼합부
122 : 히터부
123 : 중간매체 순환용 펌프부
130 : 공정 챔버부
131 : 웨이퍼
132 : 냉각 대상체(또는 정전척)
140 : 냉매 공급장치
210 : 냉동부
220 : 중간 매체부
221 : 중간매체 탱크부
222 : 히터부
223 : 중간매체 순환용 펌프부
224 : 팽창 밸브부
225 : 열교환부
230 : 공정 챔버부
231 : 웨이퍼
232 : 냉각 대상체(또는 정전척)11: first temperature sensor
12: second temperature sensor
13: 3rd temperature sensor
21: first temperature sensor
22: second temperature sensor
31a: External supply line of secondary brine refrigerant
31b External discharge line of secondary brine refrigerant
32a: intermediate medium supply line
32b: intermediate medium recovery line
41a: refrigerant supply line
41b: refrigerant recovery line
42a: temperature-controlled intermediate medium supply line (or first intermediate medium supply line)
42b: intermediate medium recovery line
42c: cooled intermediate medium supply line (or second intermediate medium supply line)
110: freezing unit
111: heat exchange part
112: secondary brine refrigerant tank portion (or internal circulation tank portion)
113: secondary brine refrigerant pump unit (or internal circulation pump unit)
120: intermediate medium section
121: intermediate medium mixing unit
122: heater part
123: pump part for circulation of intermediate medium
130: process chamber part
131: wafer
132: cooling object (or electrostatic chuck)
140: refrigerant supply device
210: freezing unit
220: intermediate medium section
221: intermediate medium tank part
222: heater part
223: pump part for circulation of intermediate medium
224: expansion valve part
225: heat exchange part
230: process chamber part
231: wafer
232: cooling object (or electrostatic chuck)

Claims (13)

반도체 공정 장비가 배치된 공정 챔버부,
냉매의 순환라인 또는 냉매에 의해 열교환되는 2차 브라인 냉매의 순환라인에 접속되는 냉동부,
상기 냉매의 순환라인 또는 2차 브라인 냉매의 순환라인에 의해 원하는 온도로 온도 조절된 중간매체를 상기 공정 챔버부로 공급하도록 상기 공정 챔버부에 인접하여 배치되는 중간 매체부,
상기 냉매 또는 2차 브라인 냉매를 순환시키는 냉매 순환라인부, 및
상기 중간매체를 순환시키는 중간매체 순환라인부를 포함하며,
상기 냉동부는,
상기 냉매를 공급하는 냉매 공급라인과 열 교환된 냉매를 회수하는 냉매 회수라인을 포함하는 냉매 순환라인으로 이루어지는 상기 냉매 순환라인부,
상기 냉매 순환라인부에서 공급된 냉매에 의해 상기 2차 브라인 냉매의 순환라인을 통해 순환하는 2차 브라인 냉매를 열교환하는 열교환부,
상기 순환하는 2차 브라인 냉매를 상기 중간 매체부로부터 공급받는 2차 브라인 냉매 유입포트부와 일시 저장된 상기 2차 브라인 냉매를 배출하는 2차 브라인 냉매 배출포트부를 구비하는 2차 브라인 냉매 탱크부, 및
상기 2차 브라인 냉매 배출포트부에서 배출된 상기 2차 브라인 냉매를 상기 열교환부로 펌핑하는 2차 브라인 냉매 펌프부를 포함하며,
상기 냉매 순환라인부는,
상기 냉매 순환라인에서 공급된 냉매에 의해 열 교환되도록 상기 2차 브라인 냉매를 내부적으로 순환시키는 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부, 및
상기 열교환에 의해 냉각된 2차 브라인 냉매를 외부적으로 순환시켜 상기 중간 매체부에 공급하는 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부를 포함하며,
상기 중간 매체부는,
상기 냉각된 2차 브라인 냉매와 상기 공정 챔버부에서 배출되어 히팅된 중간매체를 서로 혼합한 혼합 중간매체를 저장하는 중간매체 혼합부,
상기 혼합 중간매체의 온도를 조절하는 히터부, 및
온도 조절된 혼합 중간매체를 상기 공정 챔버부로 공급하는 중간매체 순환용 펌프부를 포함하며,
상기 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부 내를 흐르는 2차 브라인 냉매는 상기 2차 브라인 냉매 탱크부, 2차 브라인 냉매 펌프부, 및 열교환부를 순차적으로 흐르면서 상기 냉매와 열교환 되고,
상기 열교환부에 의해 냉각된 2차 브라인 냉매가 상기 중간매체 혼합부에 공급되어 상기 히팅된 중간매체와 서로 혼합됨으로써 상기 혼합 중간매체가 온도 조절되며,
온도 조절된 혼합 중간매체를 상기 중간매체 순환라인부를 통해 상기 공정 챔버부에 공급하는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.
A process chamber part in which semiconductor process equipment is disposed,
A refrigeration unit connected to the circulation line of the refrigerant or the circulation line of the secondary brine refrigerant heat-exchanged by the refrigerant,
An intermediate medium part disposed adjacent to the process chamber part to supply an intermediate medium temperature-controlled to a desired temperature by the circulation line of the refrigerant or the circulation line of the secondary brine refrigerant to the process chamber part,
A refrigerant circulation line part for circulating the refrigerant or secondary brine refrigerant, and
It includes an intermediate medium circulation line part for circulating the intermediate medium,
The freezing unit,
The refrigerant circulation line part comprising a refrigerant circulation line including a refrigerant supply line for supplying the refrigerant and a refrigerant recovery line for recovering the heat-exchanged refrigerant,
A heat exchange unit for exchanging heat exchange of a secondary brine refrigerant circulating through a circulation line of the secondary brine refrigerant by the refrigerant supplied from the refrigerant circulation line unit,
A secondary brine refrigerant tank section having a secondary brine refrigerant inlet port section for supplying the circulating secondary brine refrigerant from the intermediate medium section and a secondary brine refrigerant discharge port section for discharging the temporarily stored secondary brine refrigerant, and
And a secondary brine refrigerant pump unit for pumping the secondary brine refrigerant discharged from the secondary brine refrigerant discharge port unit to the heat exchange unit,
The refrigerant circulation line part,
An internal circulation line part of the secondary brine refrigerant internally circulating the secondary brine refrigerant to exchange heat by the refrigerant supplied from the refrigerant circulation line, and
And an external circulation line portion of the secondary brine refrigerant supplying the secondary brine refrigerant to the intermediate medium by externally circulating the secondary brine refrigerant cooled by the heat exchange,
The intermediate medium unit,
An intermediate medium mixing unit for storing a mixed intermediate medium obtained by mixing the cooled secondary brine refrigerant and the heated intermediate medium discharged from the process chamber unit,
A heater part for controlling the temperature of the mixed intermediate medium, and
And a pump for circulating an intermediate medium supplying a temperature-controlled mixed intermediate medium to the process chamber part,
The secondary brine refrigerant flowing in the internal circulation line portion of the secondary brine refrigerant flows sequentially through the secondary brine refrigerant tank section, the secondary brine refrigerant pump section, and the heat exchange section to heat exchange with the refrigerant,
The secondary brine refrigerant cooled by the heat exchange unit is supplied to the intermediate medium mixing unit and mixed with the heated intermediate medium to adjust the temperature of the mixed intermediate medium,
A separate type semiconductor process chiller device, characterized in that the temperature-controlled mixed intermediate medium is supplied to the process chamber through the intermediate medium circulation line part.
 제 1 항에 있어서,
상기 냉매 순환라인부는 상기 냉동부와 중간 매체부가 서로 위치 차이가 일어나도록 배치 접속되며,
상기 중간매체 순환라인부는 상기 중간 매체부와 공정 챔버부가 서로 위치 차이가 일어나지 않으면서 서로 인접 배치되도록 접속되는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.
The method of claim 1,
The refrigerant circulation line part is arranged and connected such that the refrigerating part and the intermediate medium part have a positional difference between them,
The intermediate medium circulation line part is connected so that the intermediate medium part and the process chamber part are disposed adjacent to each other without causing a positional difference between the intermediate medium part and the process chamber part.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 중간매체 혼합부는,
상기 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부를 통해 냉각된 2차 브라인 냉매를 공급받는 2차 브라인 냉매 유입포트부,
히팅된 혼합 중간매체를 상기 공정 챔버부로부터 회수하는 혼합 중간매체 회수포트부,
온도 조절된 혼합 중간매체를 상기 중간매체 순환용 펌프부로 공급하는 혼합 중간매체 공급포트부, 및
상기 냉각된 2차 브라인 냉매와 상기 공정 챔버부에서 배출되어 히팅된 중간매체를 서로 혼합한 혼합 중간매체를 상기 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부로 배출시키는 혼합 중간매체 배출포트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.
The method of claim 1,
The intermediate medium mixing unit,
A secondary brine refrigerant inlet port portion receiving the secondary brine refrigerant cooled through an external circulation line portion of the secondary brine refrigerant,
A mixed intermediate medium recovery port part for recovering the heated mixed intermediate medium from the process chamber part,
A mixed intermediate medium supply port part for supplying the temperature-controlled mixed intermediate medium to the intermediate medium circulation pump part, and
And a mixed intermediate medium discharge port for discharging a mixed intermediate medium obtained by mixing the cooled secondary brine refrigerant and the heated intermediate medium discharged from the process chamber part to an external circulation line part of the secondary brine refrigerant. Separated type semiconductor process chiller device.
 제 6 항에 있어서,
상기 혼합 중간매체 배출포트부를 통해 배출되는 혼합 중간매체는 상기 중간매체 혼합부와 상기 2차 브라인 냉매 탱크부의 위치 차에 의해 2차 브라인 냉매 탱크부로 공급되고, 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부 및 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부를 통해 2차 브라인 냉매 유입포트부로 유입되는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.
The method of claim 6,
The mixed intermediate medium discharged through the mixed intermediate medium discharge port part is supplied to the secondary brine refrigerant tank part due to a position difference between the intermediate medium mixing part and the secondary brine refrigerant tank part, and an internal circulation line part of the secondary brine refrigerant and Separate type semiconductor process chiller device, characterized in that flowing into the secondary brine refrigerant inlet port through an external circulation line portion of the secondary brine refrigerant.
 제 7 항에 있어서,
상기 2차 브라인 냉매의 내부 순환라인부는,
상기 혼합 중간매체 배출포트부에서 배출된 상기 혼합 중간매체를 상기 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부로부터 공급받아 냉매의 열교환에 의해 냉각된 상기 혼합 중간매체를 상기 2차 브라인 냉매의 외부 순환라인부로 공급하는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.
The method of claim 7,
The internal circulation line part of the secondary brine refrigerant,
The mixed intermediate medium discharged from the mixed intermediate medium discharge port part is supplied from an external circulation line part of the secondary brine refrigerant, and the mixed intermediate medium cooled by heat exchange of the refrigerant is transferred to the external circulation line part of the secondary brine refrigerant. Separate type semiconductor process chiller device, characterized in that to supply.
 제 8 항에 있어서,
상기 중간매체 순환라인부의 공급라인에 설치되어 상기 공정 챔버부에 공급되는 혼합 중간매체의 온도를 측정하는 제1 온도 측정부,
상기 중간매체 순환라인부의 회수라인에 설치되어 상기 히팅된 혼합 중간매체의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부,
상기 중간매체 혼합부에 설치되어 상기 혼합된 중간매체의 온도를 측정하는 제3 온도 측정부, 및
상기, 제1,2,3 온도 측정부에서 측정한 제1,2,3 온도 데이터를 기초로 상기 공정 챔버부에 공급되는 혼합 중간매체의 온도보다 상기 중간매체 혼합부에 저장된 혼합 중간매체의 온도를 더 낮게 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.
The method of claim 8,
A first temperature measuring unit installed in the supply line of the intermediate medium circulation line unit to measure the temperature of the mixed intermediate medium supplied to the process chamber unit,
A second temperature measuring unit installed in the recovery line of the intermediate medium circulation line part to measure the temperature of the heated mixed intermediate medium,
A third temperature measuring unit installed in the intermediate medium mixing unit to measure the temperature of the mixed intermediate medium, and
Based on the first, second, and third temperature data measured by the first, second, and third temperature measuring units, the temperature of the mixed intermediate medium stored in the intermediate medium mixing unit is higher than the temperature of the mixed intermediate medium supplied to the process chamber unit. Separated type semiconductor process chiller device, characterized in that it further comprises a control unit for controlling the lower.
 제 1 항에 있어서,
상기 냉매가 순환하는 제1 순환 라인, 상기 2차 브라인 냉매가 순환하는 제2 순환 라인, 상기 중간매체가 순환하는 제3 순환 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리형 반도체 공정용 칠러 장치.The method of claim 1,
And a first circulation line through which the refrigerant circulates, a second circulation line through which the secondary brine refrigerant circulates, and a third circulation line through which the intermediate medium circulates. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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