KR20120053718A - 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템 - Google Patents

압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

저온의 제1원 냉매를 통하여 척(120)으로 공급되는 제2원 냉매를 냉각시켜 챔버(110)에 구비된 척(120)을 저온으로 변환시키기 위하여 압축기(131), 응축기(132), 팽창밸브(133) 및 열교환기(134)를 포함하는 냉각시스템(130)과; 척(120)을 고온으로 변환시키기 위하여 척(120)에 일체로 형성된 가열기(141)를 통해 척(120)을 가열시키는 가열시스템(140)을 포함하며, 상기 냉각시스템(130)은 압축기(131)와 응축기(132) 사이에 구비되는 기액분리기(135)에 의해 기체와 액체로 분리된 제1원 냉매 중 액상의 고온 상태를 가지는 제1원 냉매를 열교환기(134)의 제2원 냉매가 저장된 탱크(134a) 외부로 유도하여 상기 탱크(134a) 내부의 제2원 냉매와 열교환되게 한 후 다시 압축기(131)로 유도하는 유도관(135a)을 포함하는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템이 제공된다.

Description

압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템{Semiconductor cooling system capable of elevating compressive efficiency}
본 발명은 반도체 냉각 시스템에 관한 것으로서, 반도체의 후공정에 있어서 반도체의 불량여부를 판별하는 냉각 테스트 실시시 압축기에 의해 압축된 후 기액분리기에 의해 분리된 액상의 고온 냉매가 다시 압축기로 순환되기 전에 열교환기의 저온 냉매에 의해 저온의 상태를 가지도록 하여 고온 압축된 냉매의 탄화를 방지하고 압축기를 보호할 수 있는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템에 관한 것이다.
반도체는 칩의 제작공정인 전공정, 칩의 불량여부를 판별하기 위한 중간공정 및 팩킹된 반도체칩의 불량여부를 판별하기 위한 후공정으로 나눌 수 있다. 각 공정에 있어서 불량을 제거함으로써 계속적인 후공정의 생산성과 수율을 향상시키는 것이 필요하다. 이 때 반도체 칩의 불량여부를 판별함에 있어서 반도체는 -80℃에서 +150℃의 환경 하에서 오작동여부를 테스트해야 한다.
따라서 신속히 반도체 칩을 테스트하기 위한 반도체 스테이지인 척의 온도를 신속히 변화시킬 수 있어야 한다. 이와 관련하여 종래의 반도체 테스트 시스템을 간략히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 반도체 테스트 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 반도체 테스트 시스템은, 반도체 척(10)을 저온으로 변환시키기 위한 냉각시스템(20)과, 반도체 척(10)을 고온으로 변환시키기 위한 가열시스템(30)을 포함한다.
상기와 같은 가열시스템(30)은, 척(10)의 내부에 구비되어 외부로부터 공급되는 전류를 통해 척(10)의 표면 온도를 가열시키는 가열장치(31)를 포함한다.
또한, 냉각시스템(20)은 냉매, 예를 들면, CFC나 He의 냉매를 압축하는 압축기(21), 압축된 냉매를 응축하는 응축기(22), 냉매유도관을 통해 이송되는 냉매를 팽창시키는 팽창기(23), 팽창기(23)에 의해 팽창된 저온의 냉매와 외부의 드라이에어를 열교환하는 열교환기(24), 열교환기(24)에 의해 열교환된 드라이에어를 통해 반도체칩의 온도를 하강시키는 척(10)으로 구성된다.
여기서, 냉각시스템(20)은 압축기(21)에 의해 압축된 냉매를 액체와 기체로 분리하는 기액분리기(25)를 더 포함하여, 상기 분리된 기상의 냉매를 응축기(22)로 공급하고 상기 분리된 액상의 냉매를 다시 압축기(21)로 순환하게 한다.
상기와 같은 종래의 냉각시스템(20)에 있어서, 압축기(21)에 의해 압축된 냉매는 고온 상태를 가지기 때문에 기액분리기(25)에 의해 분리되는 액상의 냉매도 100 ℃ 정도의 고온상태를 가지게 된다.
여기서, 상기 액상 냉매의 끓는점이 일반적으로 76℃ 정도이기 때문에 상기 기액분리기(25)에 의해 분리된 액상의 냉매가 탄화(炭化)되게 되는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같이 액상의 냉매가 탄화되는 것을 방지하기 위해서, 종래에는 기액분리기(25)와 압축기(21) 사이에 별도의 냉각장치(미도시)를 구비하도록 하고 있으나, 상기 냉각장치는 수냉 또는 공냉 방식에 의해 단순하게 상온의 온도를 가지기 때문에 상기와 같이 고온 상태의 냉매를 신속하게 저온 상태의 냉매로 열교환시킬 수 없으며 상기 냉각장치의 구성에 따른 제조비용이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 고온 상태의 액상 냉매가 직접 압축기(21)로 순환되는 경우 다시 고온 고압의 상태로 압축되어야 하는데, 압축기(21)에 의해 압축되는 액상의 냉매가 저온의 상태를 가지지 못하는 경우 압축률이 저하되고 또한, 상기 냉매를 유도하는 압축기(21)의 펌프수단 등이 상기 냉매의 고온에 의해 손상이 되어 과부하가 발생하게 되고 이로 인하여 압축기(21)의 압축 효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 냉각 상태에서 가열 상태로 척(10)의 온도 변환시 예를 들면, -80℃에서 +150℃로 환경 변화시 냉각시스템(20)의 동작을 정지시킨 후 가열시스템(30)의 가열장치(31)를 통해서만 척(10)의 온도를 +150℃로 신속하게 변화시키기 어려운 문제점이 있고, 이로 인하여 반도체 칩의 테스트 공정을 신속히 할 수 없게 되고 척(10)의 신속한 온도 변화를 위하여 가열장치(31)의 출력전력을 증대되도록 하여 불필요한 전력을 낭비하게 되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 반도체 칩의 테스트 공정에 있어서 척의 냉각시 기액분리기에 의해 분리된 고온의 액상 냉매가 저온 상태의 열교환기에 의해 저온 상태로 열교환되어 압축기로 순환되도록 할 수 있는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고온의 액상 냉매를 기구성된 열교환기를 통해 저온 상태로 열교환하여 불필요한 냉각장치를 구성하지 않고도 저온의 액상 냉매가 압축기로 순환되도록 할 수 있는 반도체 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고온의 액상 냉매가 열교환기에 의해 저온 상태로 열교환되어 압축기로 순환되게 하여 압축기의 구성수단을 보호하고 압축효율을 향상시킬 수 있는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 척의 가열시 냉각시스템의 압축기에 의해 생성된 고온의 냉매가 열교환기의 냉매를 초기 가열하도록 하여 신속한 척의 가열을 가능하게 할 수 있는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 저온의 제1원 냉매를 통하여 척(120)으로 공급되는 제2원 냉매를 냉각시켜 챔버(110)에 구비된 척(120)을 저온으로 변환시키기 위하여 압축기(131), 응축기(132), 팽창밸브(133) 및 열교환기(134)를 포함하는 냉각시스템(130)과; 척(120)을 고온으로 변환시키기 위하여 척(120)에 일체로 형성된 가열기(141)를 통해 척(120)을 가열시키는 가열시스템(140)을 포함하며, 상기 냉각시스템(130)은 압축기(131)와 응축기(132) 사이에 구비되는 기액분리기(135)에 의해 기체와 액체로 분리된 제1원 냉매 중 액상의 고온 상태를 가지는 제1원 냉매를 열교환기(134)의 제2원 냉매가 저장된 탱크(134a) 외부로 유도하여 상기 탱크(134a) 내부의 제2원 냉매와 열교환되게 한 후 다시 압축기(131)로 유도하는 유도관(135a)을 포함하는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템이 제공된다.
여기서, 유도관(135a)은 열교환기(134)의 탱크(134a)의 외벽을 코일 형상으로 감싸도록 하여 제1원 냉매가 탱크(134a)의 제2원 냉매와 열교환되는 것이 바람직하다.
또한, 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 사이의 유도관(135a)에 보조탱크(135b)가 구비되며, 상기 유도관(135a)에 보조탱크(135b)의 개폐를 제어하는 제어밸브(135c)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 제어밸브(135c)는 열교환기(134)의 열용량 또는 스테이지의 가열 여부에 따라 조절되는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면 기액분리기에 의해 분리된 고온 액상의 제1원 냉매가 유도관을 통하여 열교환기의 저온 액상의 제2원 냉매와 열교환되어 저온 액체 상태로 압축기에 순환됨으로써, 압축기의 압축률 향상과 함께 제1원 냉매의 탄화와 구성부의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 고온 액상의 제1원 냉매가 단순하게 기액분리기로부터 열교환기와 압축기 사이에 연장되는 유도관을 따라 유도되면서 제1원 냉매의 열교환이 이루어짐으로써, 간단한 구성을 통하여 제조비용을 절약할 수 있다.
또한, 기액분리기로부터 상기 유도관을 따라 고온의 제1원 냉매가 열교환기에 유도되도록 하여 냉각 상태에서 가열 상태로 척의 온도 변환시 상기 고온의 제1원 냉매가 열교환기의 제2원 냉매와 열교환되게 함으로써, 상기 저온의 제2원 냉매를 초기 가열하여 가열시스템에 의한 제2원 냉매의 가열시간을 절약함과 동시에 가열시스템의 가열기의 출력전력도 절약할 수 있다.
도 1은 종래의 반도체 테스트 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템이 적용된 반도체 테스트 시스템을 나타낸 구성도; 및
도 3은 도 2의 반도체 테스트 시스템에 있어서 냉각시스템의 열교환기와 기액분리기 사이의 연결을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템이 적용된 반도체 테스트 시스템을 나타낸 구성도이고, 도 3은 도 2의 반도체 테스트 시스템에 있어서 냉각시스템의 열교환기와 기액분리기 사이의 연결을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템이 적용된 반도체 테스트 시스템에 의하면, 챔버(110)에 구비된 척(120)을 저온으로 변환시키기 위한 냉각시스템(130), 척(120)을 고온으로 변환시키기 위한 가열시스템(140) 및 챔버(110) 내부의 온도가 항상 일정한 상태를 유지하도록 드라이에어가 공급되는 드라이에어공급유닛(150)을 포함한다.
여기서, 냉각시스템(130)은, 제1원 냉매, 예를 들면, CFC나 He의 냉매를 고온/고압의 기체로 압축하는 압축기(131), 상기 압축된 고온/고압의 기체를 저온/고압의 액체로 응축하는 응축기(132), 상기 응축된 저온/고압의 액체를 저온/저압의 기체로 팽창시키는 팽창기(133), 팽창기(133)의 냉각유도관(133a)과 기액분리기(135)의 가열유도관(142)을 통해 공급되는 냉매에 의해 열교환된 척 공급용 제2원 냉매를 챔버(110) 내부의 척(120)에 공급하는 열교환기(134)를 포함한다.
여기서, 열교환기(134)에 의해 열교환된 저온/저압의 기체는 상기 열교환을 통하여 고온/저압의 기체로 다시 압축기(131)에 공급되는 냉각순환싸이클을 가지며, 상기 압축기(131)는 상기 냉매의 압축시 액체와 기체를 분리하기 위한 기액분리기(135)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 냉각시스템(130)의 팽창기(133)는, 각기 구별되는 제3, 제4 및 제5원 냉매를 포함하는 반도체테스트시스템에 있어서, 상기 제1원 냉매와 열교환되어 상기 제3원 냉매를 응축시키며, 이 응축과정에서 액화된 제3원 냉매를 회수하여 증발시키기 위한 제1단 증발/응축부, 상기 제1단 증발/응축부의 응축과정을 거친 냉매 중 기상의 제3원 냉매를 응축시키며, 이 응축과정에서 액화된 제3원 냉매를 회수하며, 제4원 냉매를 증발시키기 위한 제2단 증발/응축부, 상기 제2단 증발/응축부의 응축과정을 거친 냉매 중 기상의 제4원 냉매를 응축시키며, 이 응축과정에서 액화된 제4원 냉매를 회수하며, 제4원 냉매를 증발시키기 위한 제3단 증발/응축부, 상기 제3단 증발/응축부의 응축과정을 거친 냉매 중 기상의 제4원 냉매를 응축시키며, 이 응축과정에서 액화된 제4원 냉매 및 제5원 냉매를 회수하며, 제5원 냉매를 증발시키기 위한 제4단 증발/응축부 및 상기 제4단 증발/응축부의 응축과정을 거친 냉매 중 기상의 제5원 냉매를 증발시키기 위한 제5단 증발부를 포함하며, 상기 제5단 증발부와 열교환하여 테스트하고자 하는 반도체칩의 척에 열교환된 냉각에너지를 공급하도록 하여, 상기 3원 냉매들로 이루어진 다단 팽창응축과정을 가지는 과정에서 3원 냉매들의 비율을 일정비율로 변화시켜 최종 팽창증발과정에서 최저온의 냉매만이 팽창증발됨으로써, 열교환시 척에 공급되는 제2 원 냉매를 최저온으로 냉각시켜 신속하게 척의 온도가 저온의 상태를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 냉각시스템(130)의 냉각순환싸이클에 의하여 챔버(110)의 척(120)은 보다 신속하게 냉각될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉각시스템(130)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 기액분리기(135)에 의해 기체와 액체로 분리된 제1원 냉매 중 액상의 고온 상태를 가지는 제1원 냉매를 열교환기(134)의 제2원 냉매가 저장된 탱크(134a) 외부로 유도하여 상기 탱크(134a) 내부의 제2원 냉매와 열교환되게 한 후 다시 압축기(131)로 유도하는 유도관(135a)을 포함한다.
여기서, 상기 제2원 냉매는 상기 팽창기(133)의 제3/4/5원 냉매에 의해 저온의 상태로 열교환되어 저온의 온도를 가지게 되거나 후술된 가열시스템(140)에 의해 고온의 온도를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 유도관(135a)은 열교환기(134)의 탱크(134a)의 외벽을 코일 형상(나선형)으로 감싸도록 하여 탱크(134a)와의 접촉 길이를 길게 하여 유도관(135a)을 따라 유도되는 고온의 제1원 냉매가 저온의 제2원 냉매와 열교환되는 시간을 길게 하여 열교환율을 향상시키는 것이 바람직하다.
따라서 상기와 같이 기액분리기(135)에 의해 분리된 고온 액상의 제1원 냉매가 유도관(135a)을 통하여 열교환기(134)의 저온 액상의 제2원 냉매와 열교환되어 저온 액체 상태로 압축기(131)에 피드백되기 때문에, 종래와 같이 고온의 제1원 냉매 피드백에 의한 압축기(131)의 펌프수단 등과 같은 구성부가 손상되는 문제가 방지되고 또한, 저온 액체 상태의 피드백에 따라 압축기(131)의 압축률이 향상되게 된다.
또한, 상기와 같이 고온 액상의 제1원 냉매가 별도로 구비되는 냉각장치에 의해 저온 액상으로 변화되는 것이 아니라, 단순하게 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 탱크(134a)와 압축기(131) 사이에 연장되는 유도관(135a)을 따라 유도되면서 제1원 냉매의 열교환이 이루어지기 때문에, 구성을 간단히 하여 제조비용을 절약할 수 있다.
또한, 상기와 같이 고온 액상의 제1원 냉매가 열교환기(134)의 저온 액상의 제2원 냉매에 의해 열교환되더라도, 상기 제2원 냉매가 저장된 탱크(134a)의 열용량이 상기 제1원 냉매가 유도되는 유도관(135a)의 열용량 보다 훨씬 크기 때문에, 상기 제2원 냉매가 척(120)의 온도를 냉각시키는데 큰 문제가 발생되지 않게 된다.
또한, 상기와 같이 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 탱크(134a)와 압축기(131) 사이에 연장되는 유도관(135a)을 따라 고온의 제1원 냉매가 유도되기 때문에, 냉각 상태에서 가열 상태로 척(120)의 온도 변환시 냉각시스템(130)의 동작을 정지시킨 후 고온의 제1원 냉매가 탱크(134a) 내부의 저온의 제2원 냉매와 열교환되게 함으로써, 상기 저온의 제2원 냉매를 초기 가열하여 후술된 가열시스템(140)에 의한 제2원 냉매의 가열시간을 절약함과 동시에 가열시스템(140)의 가열기(141)의 출력전력도 절약할 수 있다.
이를 위하여, 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 탱크(134a) 사이에는 보조탱크(135b)와 보조탱크(135b)의 개폐를 제어하는 제어밸브(135c)를 더 포함하여, 냉각 상태에서 가열 상태로 척(120)의 온도 변환시 냉각시스템(130)의 동작을 정지시킨 후 제어밸브(135c)의 개방을 통하여 보조탱크(135b)에 저장된 고온의 제1원 냉매가 유도관(135a)을 따라 열교환기(134)의 탱크(134a)에 유도되도록 하는 것이 바람직하다.
가열시스템(140)은, 챔버(110)의 척(120) 내부 하단에 일체로 구성된 전열소자 등을 통해 척(120)을 가열하는 가열기(141)를 포함한다.
또한, 가열시스템(140)은, 냉각시스템(130)의 압축기(131)에 의해 압축된 고온/고압의 제1원 냉매를 열교환기(134)에 공급하는 가열유도관(142), 가열유도관(142)을 통하여 고온/고압의 제1원 냉매가 열교환기(134)에 공급시 냉각유닛(130)의 냉각순환싸이클이 정지되도록 압축기(131)와 응축기(132) 사이의 냉매유도를 차단하는 제1 제어밸브(143), 팽창기(133)와 열교환기(134) 사이의 냉매유도를 차단하는 제2 제어밸브(144) 및 가열유도관(142)의 냉매유도를 개방하는 제3 제어밸브(145)로 구성된 가열순환싸이클을 더 포함한다.
여기서, 상기 척(120)은, 내부에 열교환기(134)로부터 열교환되어 공급되는 드라이에어가 순환되는 유로가 형성되고 상기 유로의 하부에 가열기(141)가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 척(120)의 냉각 또는 가열시 상기 제4 제어밸브(153)와 제5 제어밸브(154)를 통하여 챔버(110)로부터 열교환기(134)에 냉각 또는 가열 상태의 드라이에어가 공급되게 함으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있고 이를 통하여 보다 신속한 척(120)의 냉각 또는 가열을 가능하게 할 수 있다.
따라서 가열시스템(140)은, 가열기(140) 이외에도 냉각시스템(130)의 압축기(131)에 의한 고온의 제1원 냉매 내지 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 탱크(134a) 사이에 위치된 보조탱크(135b)에 저장된 고온의 제1원 냉매에 의해 열교환된 제2원 냉매가 척(120)에 공급됨으로써, 상기 냉각시스템(130)에 의해 냉각된 척(120)이 보다 신속하게 가열되도록 할 수 있고 냉각시스템(130)의 에너지를 재활용할 수 있다.
드라이에어공급유닛(150)은, 척(120)의 냉각 또는 가열을 위해 냉각시스템(130) 또는 가열시스템(140)으로부터 공급되는 열교환된 제2원 냉매를 가열시켜 상기 제2원 냉매 중의 수분을 제거하는 히팅수단(151)과, 외부로부터 드라이에어 또는 히팅수단(151)에 의해 수분이 제거된 제2원 냉매를 공급받아 챔버(110) 공간에 배출시키는 에어배출기(152)를 포함한다.
여기서, 미설명부호 153은 열교환기(134)에 공급되는 드라이에어를 개방/차단시키기 위한 제4 제어밸브이고, 미설명부호 154는 에어배출기(152)에 공급되거나 또는 챔버(110) 공간으로부터 배출되는 드라이에어를 개방/차단시키기 위한 제5 제어밸브이다.
또한, 드라이에어공급유닛(150)은 척(120)으로부터 히팅수단(151)에 공급된 제2원 냉매 또는 에어배출기(152)로부터 챔버(110) 공간에 배출되는 드라이에어의 온도와 습도 등을 측정하는 온/습도센서(155)를 더 포함하여 상기 측정된 값을 토대로 히팅수단(151)의 온도가 제어되도록 하는 것이 좋다.
따라서 드라이에어공급유닛(150)은, 척(120)과 챔버(110) 내부에 공급되는 제2원 냉매 중의 수분을 히팅수단(151)을 통해 제거함으로써, 냉각시스템(130)에 의해 냉각된 척(120)이 가열시스템(140)에 의해 다시 가열되거나 또는 척(120)의 온도가 챔버(110) 내부의 이슬점 온도 보다 낮아질 때 척(120)에 발생되는 결로현상을 억제할 수 있다.
또한, 상기 척(120)의 냉각 또는 가열시 상기 제4 제어밸브(153)와 제5 제어밸브(154)를 통하여 챔버(110)로부터 열교환기(134)에 냉각 또는 가열 상태의 드라이에어가 공급되게 함으로써, 제2원 냉매의 열교환 효율을 향상시킬 수 있고 이를 통하여 보다 신속한 척(120)의 냉각 또는 가열을 가능하게 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 냉각시스템은, 기액분리기(135)에 의해 분리된 고온 액상의 제1원 냉매가 유도관(135a)을 통하여 열교환기(134)의 저온 액상의 제2원 냉매와 열교환되어 저온 액체 상태로 압축기(131)에 순환됨으로써, 압축기(131)의 압축률 향상과 함께 제1원 냉매의 탄화와 구성부의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기와 같이 고온 액상의 제1원 냉매가 단순하게 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 탱크(134a)와 압축기(131) 사이에 연장되는 유도관(135a)을 따라 유도되면서 제1원 냉매의 열교환이 이루어짐으로써, 간단한 구성을 통하여 제조비용을 절약할 수 있다.
또한, 상기와 같이 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 탱크(134a)와 압축기(131) 사이에 연장되는 유도관(135a)을 따라 고온의 제1원 냉매가 유도되도록 하여 냉각 상태에서 가열 상태로 척(120)의 온도 변환시 고온의 제1원 냉매가 탱크(134a) 내부의 저온의 제2원 냉매와 열교환되게 함으로써, 상기 저온의 제2원 냉매를 초기 가열하여 가열시스템(140)에 의한 제2원 냉매의 가열시간을 절약함과 동시에 가열시스템(140)의 가열기(141)의 출력전력도 절약할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 챔버 120 : 척
130 : 냉각유닛 131 : 압축기
132 : 응축기 133 : 팽창밸브
134 : 열교환기 135 : 기액분리기
140 : 가열유닛 141 : 가열기
142 : 냉매유로관 150 : 드라이에어공급유닛
151 : 히팅수단 152 : 에어배출기
135a : 유도관 135b : 보조탱크
135c : 제어밸브

Claims (4)

  1. 저온의 제1원 냉매를 통하여 척(120)으로 공급되는 제2원 냉매를 냉각시켜 챔버(110)에 구비된 척(120)을 저온으로 변환시키기 위하여 압축기(131), 응축기(132), 팽창밸브(133) 및 열교환기(134)를 포함하는 냉각시스템(130)과;
    척(120)을 고온으로 변환시키기 위하여 척(120)에 일체로 형성된 가열기(141)를 통해 척(120)을 가열시키는 가열시스템(140)을 포함하며,
    상기 냉각시스템(130)은 압축기(131)와 응축기(132) 사이에 구비되는 기액분리기(135)에 의해 기체와 액체로 분리된 제1원 냉매 중 액상의 고온 상태를 가지는 제1원 냉매를 열교환기(134)의 제2원 냉매가 저장된 탱크(134a) 외부로 유도하여 상기 탱크(134a) 내부의 제2원 냉매와 열교환되게 한 후 다시 압축기(131)로 유도하는 유도관(135a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 유도관(135a)은 열교환기(134)의 탱크(134a)의 외벽을 코일 형상으로 감싸도록 하여 제1원 냉매가 탱크(134a)의 제2원 냉매와 열교환되는 것을 특징으로 하는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 기액분리기(135)로부터 열교환기(134)의 사이의 유도관(135a)에 보조탱크(135b)가 구비되며,
    상기 유도관(135a)에 보조탱크(135b)의 개폐를 제어하는 제어밸브(135c)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 제어밸브(135c)는 열교환기(134)의 열용량 또는 스테이지의 가열 여부에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 압축 효율 향상을 가지는 반도체 냉각 시스템.
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