KR20050120903A - 반도체 제조장비용 냉각 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 관한 것으로, 냉각재(coolant)를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만드는 압축기와, 외부와의 열교환을 통해 그 압축기를 통과한 가스상태의 냉각재를 식혀주는 응축기와, 그 응축기를 통과한 냉각재를 저장하고 그 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보내는 냉각재탱크와, 그 냉각재탱크에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 그 냉각재를 액상(液相)으로 만드는 팽창밸브와, 그 액상의 냉각재가 외부로부터 열을 흡수함으로써 증발하여 가스상태의 냉각재로 되도록 하는 증발기와, 그 냉각재탱크에 그 냉각재를 공급하는 냉각재공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 냉각순환부내에 냉각재가 부족하여도 종래와 같이 작업자가 일일이 이를 확인하여 냉각재를 보충해주지 않아도 냉각재가 냉각순환부내로 자동으로 공급될 수 있으므로 반도체 제조공정의 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Description

반도체 제조장비용 냉각 시스템{Cooling system for semiconductor manufacturing apparatus}

본 발명은 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 냉각재를 공급하기 위한 냉각재공급부가 마련된 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 관한 것이다.

이온 임플란터(ion implanter) 또는 스텝퍼(stepper)와 같은 반도체 제조장비 가동시 해당 공정의 특성상 그 장비들이 고온으로 되기 쉬운데, 이렇게 반도체 제조장비가 고온으로 되는 경우 장비의 효율이 저하되고 장비고장의 가능성도 높아진다. 따라서 이러한 반도체 제조장비로부터 열을 흡수하여 외부로 그 열을 방출하도록 냉각재(coolant)를 순환시켜 반도체 제조장비를 냉각하기 위한 반도체 제조장비용 냉각 시스템이 널리 사용되고 있다.

도 1 은 종래의 반도체 제조장비용 냉각 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 종래의 반도체 제조장비용 냉각 시스템(10)은 가스상태의 냉각재를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만드는 압축기(11)와, 외부로의 열방출을 통해 압축되어진 뜨거운 냉각재 가스를 식혀주는 응축기(12)와, 응축기(12)를 통과한 냉각재를 저장하고 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보내는 냉각재탱크(13)와, 냉각재탱크(13)에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 액상(液相)으로 만드는 팽창밸브(14)와, 반도체 제조장비(미도시)의 발열부와 접촉하여 액상의 냉각재가 그 발열부로부터 열을 흡수하고 증발하여 가스상태로 되도록 하는 증발기(15)를 포함한다.

그러나 종래의 반도체 제조장비용 냉각 시스템은 냉각재탱크에서의 냉각재 저장량이 낮아진 경우에 작업자가 이를 확인하여 냉각재 저장용기를 가져와 그 냉각재탱크에 일일이 냉각재를 보충해주어야 하기 때문에 작업효율이 떨어지고 반도체 제조공정의 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 냉각재 부족시 이를 확인하여 자동 공급해주도록 개선된 반도체 제조장비용 냉각 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 일실시예에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템은, 냉각재(coolant)를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만드는 압축기와, 외부와의 열교환을 통해 그 압축기를 통과한 가스상태의 냉각재를 식혀주는 응축기와, 그 응축기를 통과한 냉각재를 저장하고 그 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보내는 냉각재탱크와, 그 냉각재탱크에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 그 냉각재를 액상(液相)으로 만드는 팽창밸브와, 그 액상의 냉각재가 외부로부터 열을 흡수함으로써 증발하여 가스상태의 냉각재로 되도록 하는 증발기를 구비한 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 있어서, 그 냉각재탱크에 그 냉각재를 공급하는 냉각재공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 냉각재탱크와 그 냉각재공급부의 공급라인상에 설치된 공급밸브와, 그 냉각재탱크에 설치되어 그 냉각재의 저장량을 감지하여 제1신호를 출력하는 감지센서와, 그 제1신호를 입력받아 그 공급밸브로 제2신호를 출력하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 공급밸브는 그 냉각재탱크에서의 그 냉각재의 저장량이 기설정된 설정저장량보다 적은 경우에 열려지고, 그 냉각재탱크에서의 그 냉각재의 저장량이 기설정된 설정저장량보다 많거나 같은 경우에 닫혀지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 다른 실시예에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템은, 냉각재(coolant)를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만드는 압축기와, 외부와의 열교환을 통해 그 압축기를 통과한 가스상태의 냉각재를 식혀주는 응축기와, 그 응축기를 통과한 냉각재를 저장하고 그 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보내는 냉각재탱크와, 그 냉각재탱크에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 그 냉각재를 액상(液相)으로 만드는 팽창밸브와, 그 액상의 냉각재가 외부로부터 열을 흡수함으로써 증발하여 가스상태의 냉각재로 되도록 하는 증발기를 구비한 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 있어서, 그 압축기, 그 응축기, 그 냉각재탱크, 그 팽창밸브, 그 증발기를 포함하는 냉각순환부가 복수개이고, 그 복수의 냉각순환부 각각과 연결되어 그 냉각재를 공급하는 냉각재공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템을 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 반도체 제조장비용 냉각 시스템(30)은 냉각순환부(20) 및 냉각재공급부(36)를 포함한다.

냉각순환부(20)는 압축기(21), 응축기(22), 냉각재탱크(23), 팽창밸브(24), 증발기(25), 감지센서(23a), 제어부(26) 및 공급밸브(27)를 포함한다. 압축기(21)는 가스상태의 냉각재(coolant)를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만든다. 응축기(22)는 외부로의 열방출을 통해 압축되어진 뜨거운 냉각재 가스를 식혀준다. 냉각재탱크(23)는 응축기(22)를 통과한 냉각재를 저장하고 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보낸다. 팽창밸브(24)는 냉각재탱크(23)에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 그 냉각재를 액상(液相)으로 만든다. 증발기(25)는 반도체 제조장비(미도시)의 발열부와 접촉하여 액상의 냉각재가 그 발열부로부터 열을 흡수하고 증발하여 가스상태로 되도록 한다.

공급밸브(27)는 냉각재탱크(23)와 냉각재공급부(36)의 공급라인상에 설치된다. 감지센서(23a)는 냉각재탱크(23)에 설치되어 냉각재탱크(23)에 저장된 냉각재의 저장량을 감지하여 제1신호(S1)를 출력한다. 제어부(26)는 제1신호(S1)를 입력받아 공급밸브(27)로 제2신호(S2)를 출력한다. 여기서 공급밸브(27)는 제어부(26)의 제어하에 냉각재탱크(23)에서의 냉각재의 저장량이 기설정된 설정저장량보다 적은 경우에 열려지고, 냉각재탱크(23)에서의 냉각재의 저장량이 기설정된 설정저장량보다 많거나 같은 경우에 닫혀진다.

냉각재공급부(36)는 공급밸브(27)를 통하여 냉각재탱크(23)에 냉각순환부(20)에서 필요한 냉각재를 공급한다.

이에 따라 냉각순환부(20)내에 냉각재가 부족한 경우에 종래와 같이 작업자가 일일이 이를 확인하여 냉각재를 보충해줄 필요가 없고 제어부(26)의 제어하에 공급밸브(27)가 개폐되어 자동으로 냉각재가 냉각순환부(20)내로 공급될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 반도체 제조장비용 냉각 시스템(40)은 복수의 냉각순환부(20)와 냉각재공급부(46)를 포함한다. 냉각순환부(20)는 도 2에서와 동일하고 냉각재공급부(46)도 도 2의 냉각재공급부(36)와 동일하므로 설명을 생략한다.

다만 본 실시예에서는 냉각재공급부(46)가 공급라인(L)을 통하여 둘 이상의 냉각순환부(20)와 연결되어 각 냉각순환부(20)에 냉각재를 일괄 공급할 수 있다. 반도체 제조공정이 복수의 단위 공정으로 이루어진 경우에 그 각각의 단위 공정마다. 복수의 냉각순환부(20)를 설치하고 그 복수의 냉각순환부(20)에 냉각재공급부(46)에 의해 일괄적으로 냉각재가 공급된다면 반도체 제조 공정의 생산성이 더욱 향상될 것이다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경과 수정 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템으로써, 냉각순환부내에 냉각재가 부족하여도 종래와 같이 작업자가 일일이 이를 확인하여 냉각재를 보충해주지 않아도 자동으로 냉각재가 냉각순환부내로 공급되므로 반도체 제조공정의 생산성이 향상되는 이점이 있다.

도 1 은 종래의 반도체 제조장비용 냉각 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조장비용 냉각 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 냉각순환부 36: 냉각재공급부

21: 압축기 22: 응축기

23: 냉각재탱크 24: 팽창밸브

25: 증발기 23a: 감지센서

26: 제어부 27: 공급밸브

Claims (4)

1. 냉각재(coolant)를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만드는 압축기와, 외부와의 열교환을 통해 상기 압축기를 통과한 가스상태의 냉각재를 식혀주는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉각재를 저장하고 상기 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보내는 냉각재탱크와, 상기 냉각재탱크에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 상기 냉각재를 액상(液相)으로 만드는 팽창밸브와, 상기 액상의 냉각재가 외부로부터 열을 흡수함으로써 증발하여 가스상태의 냉각재로 되도록 하는 증발기를 구비한 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 있어서,

   상기 냉각재탱크에 상기 냉각재를 공급하는 냉각재공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비용 냉각 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각재탱크와 상기 냉각재공급부의 공급라인상에 설치된 공급밸브와,

   상기 냉각재탱크에 설치되어 상기 냉각재의 저장량을 감지하여 제1신호를 출력하는 감지센서와,

   상기 제1신호를 입력받아 상기 공급밸브로 제2신호를 출력하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비용 냉각 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 공급밸브는

   상기 냉각재탱크에서의 상기 냉각재의 저장량이 기설정된 설정저장량보다 적은 경우에 열려지고,

   상기 냉각재탱크에서의 상기 냉각재의 저장량이 기설정된 설정저장량보다 많거나 같은 경우에 닫혀지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비용 냉각 시스템.
4. 냉각재(coolant)를 압축하여 고온 고압의 가스상태로 만드는 압축기와, 외부와의 열교환을 통해 상기 압축기를 통과한 가스상태의 냉각재를 식혀주는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 냉각재를 저장하고 상기 냉각재중에서 액체성분을 여과하여 가스성분만을 내보내는 냉각재탱크와, 상기 냉각재탱크에서 나온 가스상태의 냉각재의 압력과 온도를 떨어뜨려 상기 냉각재를 액상(液相)으로 만드는 팽창밸브와, 상기 액상의 냉각재가 외부로부터 열을 흡수함으로써 증발하여 가스상태의 냉각재로 되도록 하는 증발기를 구비한 반도체 제조장비용 냉각 시스템에 있어서,

   상기 압축기, 상기 응축기, 상기 냉각재탱크, 상기 팽창밸브, 상기 증발기를 포함하는 냉각순환부가 복수개이고,

   상기 복수의 냉각순환부 각각과 연결되어 상기 냉각재를 공급하는 냉각재공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비용 냉각 시스템.