KR200198413Y1 - 반도체 제조장비용 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 제조장비용 냉각장치에 관한 것이다. 종래 기술에는 냉각수의 유량만을 감지하여 냉각수의 순환을 제어하는 것일 뿐 냉각수의 온도변화에 대해서는 대응할 수 없었기 때문에 과열로 인한 장치의 훼손에 의한 유독 가스의 누출과 화재 발생 등의 위험이 있었다. 본 고안은 냉각수순환라인에 플로우 미터를 설치함과 동시에 써모스위치를 설치하여 냉각수의 유량과 온도에 따라 가스계통과 온도계통을 제어함으로써 장치의 훼손과 유독 가스의 누출 및 화재 발생 등을 확실하게 방지할 수 있게 되는 것이다.

Description

반도체 제조장비용 냉각장치

제1도는 종래의 기술에 의한 냉각수 순환 장치를 나타낸 계통도.

제2도는 본 고안에 의한 냉각장치를 나타낸 계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 히터 11 : 냉각수공급라인

11a, 11b, 11c : 냉각수공급지관 12 : 냉각수리턴라인

12a, 12b, 12c : 냉각수리턴지관 13a, 13b, 13c : 플로우 미터

14 : 마이크로 프로세스 콘트롤러 15 : 가스계통 콘트롤러

16 : 온도계통 콘트롤러 21a, 21b, 21c : 써모스위치

본 고안은 반도체 제조장비용 냉각장치에 관한 것으로, 특히 냉각수의 유량과 함께 온도를 제어함으로써 냉각이 원활하게 이루어지도록 한 반도체 제조장비용 냉각장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 기술에 의한 냉각장치가 적용된 확산로를 예시한 것으로, 내부에 반응공간이 형성된 석영튜브(2)와, 이 석영튜브(2)의 주위에 설치되어 석영튜브(2) 내부의 반응공간을 공정온도로 가열하기 위한 히터(1)와, 상기 석영튜브(2)의 하단부를 개폐함과 아울러 다수개의 웨이퍼(5)가 적재되는 보트(4)를 지지하는 플랜지(3)로 구성된다.

이러한 확산로에서는 플랜지(3)가 석영튜브(2)의 하단 개구부로부터 하강하고 석영튜브(2)의 하단 개구부를 셔터판(7)에 의하여 폐쇄한 상태에서 플랜지(3) 위에 다수개의 웨이퍼(5)가 적재된 보트(4)를 플랜지(3)에 안착시킨 다음 셔터판(7)을 후퇴시켜 석영튜브(2)의 하단 개구부를 개방하면서 플랜지(3)를 상승시켜 이에 안착된 보트(4)가 석영튜브(2)의 내부에 형성된 반응공간 내에 장입되도록 하며, 이 상태에서 히터(1)를 가동시키면 히터(1)에서 발열된 열이 반응공간을 공정온도로 가열하여 웨이퍼에 대한 확산이 이루어지게 되는 것이다.

공정이 완료되면, 플랜지(3)가 하강하게 되고 이에 따라 플랜지(3)에 안착된 보트(4)가 석영튜브(2)의 반응공간에서 빠져나오게 된다. 이때 석영튜브(2)의 반응공간에 남아 있는 열이 밑으로 발산되는 것을 방지하기 위하여 셔터판(7)이 전진하여 석영튜브(2)의 하단 개구부를 폐쇄하게 된다.

이러한 확산로에서는 히터(1)에 의해 발열되는 열이 외부로 발산되면서 주위 온도를 상승시키게 될 뿐만 아니라 석영튜브(2)와 플랜지(3) 사이의 기밀을 유지하기 위한 오링(8)과 셔터판(7)이 과열되어 훼손될 염려가 있다.

따라서 종래의 확산로에서는 상기 히터(1)의 주위에 설치되는 열발산방지용 냉각수재킷(6)과, 상기 플랜지(3)의 내부에 형성되는 플랜지 냉각수재킷(3a)과, 상기 셔터판(7)의 내부에 형성되는 셔터판 냉각수재킷(7a)과, 상기 각 냉각수재킷(6, 3a, 7a)들을 냉각수공급라인(11)에 병렬로 연결하는 냉각수송급지관(11a, 11b, 11c)과 상기 각 냉각수재킷(6, 3a, 7a)들을 냉각수리턴라인(12)에 병렬로 연결하는 냉각수리턴지관(12a, 12b, 12c)으로 구성되는 냉각수단을 구비하여 히터(1)의 열이 외부로 발산되는 것을 방지함과 아울러 오일(8)과 셔터판(7)의 훼손을 방지하도록 하고 있다.

즉, 냉각수공급라인(11)에서 공급되는 냉각수는 각 냉각수공급지관(11a, 11b, 11c)를 통해 각 냉각수재킷(6, 3a, 7a)로 공급되어 그 내부를 순환한 다음 냉각수리턴지관(12a, 12b, 12c)을 통해 냉각수리턴라인(12)로 리턴되면서 히터(1)의 열이 외부로 발산되는 것을 방지함과 아울러 플랜지(3)와 오링(8) 및 셔터판(7) 등 각 부분을 냉각시키게 되는 것이다. 제1도에서는 9는 냉각수공급지관(11a, 11b, 11c)를 개폐하기 위한 개폐밸브이다.

상기 각 냉각수공급지관(11a, 11b, 11c)의 도중에는 유량을 감지하기 위한 플로우미터스위치(13a, 13b, 13c)가 설치되고, 이들 플로우 미터(13a, 13b, 13c)는 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)에 연결되고, 이 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)는 가스계통 콘트롤러(15) 및 온도계통 콘트롤러(16)에 연결되어 각 냉각수재킷(6, 3a, 7a)을 순환하는 냉각수의 유량을 적정치로 조절할 수 있게 되어 있다.

즉, 냉각수의 유량이 저하되면 플로우미터스위치(13a, 13b, 13c)에 설정된 마그네틱 스위치에 의해 '온' 신호가 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)에 전송되어 이상 상황을 감지하여 가스계통 콘트롤러(15) 및 온도계통 콘트롤러(16)에 신호를 전송하여 독가스의 잠김 및 히터의 온도를 낮추라는 명령을 지시하게 하여 안전 조치를 취하게 된다.

그러나 이러한 종래의 기술에서는 냉각수의 유량만을 감지하게 되어 있어 냉각수의 온도변화에 대응할 수 없다. 즉 만약 고온의 물이 흘러들어 갔을 경우 냉각효과의 저하와 함께 장치의 훼손을 가져올 수 있고, 또한 플로우 미터(13a, 13b, 13c)의 단독 감지로 플로우 미터(13a, 13b, 13c)의 오동작 또는 고장시에는 냉각수가 흐르지 않는 상태에서 히터(1)가 계속적으로 발열하게 되어 장치의 훼손 및 화재의 발생을 초래하게 되는등의 문제점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 냉각수 유량을 감지함과 동시에 냉각수의 온도를 감지하여 최적한 냉각수 순환을 기함으로써 효과적인 냉각을 수행할 수 있도록 한 반도체 제조장비용 냉각장치를 제공하려는 것이다.

이러한 본 고안의 목적은 석영튜브를 가열하는 히터의 주위에 설치된 열발산방지용 냉각수재킷과 상기 석영튜브의 하단 개구부를 개폐하는 플랜지의 내부에 형성된 플랜지 냉각수재킷과 상기 플랜지와 교호로 석영튜브의 하단 개구부를 개폐하는 셔터판의 내부에 형성된 셔터판 냉각수재킷과, 상기 각 냉각수재킷들을 냉각수공급라인에 연결하는 냉각수공급지관들과, 상기 각 냉각수재킷들을 냉각수리턴라인에 연결하는 냉각수리턴지관들과, 상기 냉각수공급지관들의 도중에 설치되어 냉각수의 유량을 검출하는 플로우 미터들과, 상기 플로우 미터들이 연결되는 마이크로 프로세스 콘트롤러와, 상기 마이크로 프로세스 콘트롤러에 각각 연결된 가스케통 콘트롤러와 온도계통 콘트롤러를 구비한 것에 있어서, 상기 냉각수리턴지관들의 도중에 써모스위치를 설치하고, 상기 써모스위치를 상기 마이크로 프로세스 콘트롤러를 통하여 가스계통 콘트롤러와 온도계통 콘트롤러에 연결하여 플로우 미터에 의해 검출된 냉각수의 유량과 써모스위치에 의해 검출된 냉각수의 온도에 따라 히터 및 냉각수 순환을 제어함을 특징으로 하는 반도체 장비용 냉각장치에 의하여 달성된다.

이하, 본 고안에 의한 반도체 제조장비용 냉각장치를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 설명한다.

제2도는 본 고안에 의한 반도체 제조장비용 냉각장치를 나타낸 계통도로서, 이에 도시한 바와 같이, 석영튜브(2), 히터(1), 플랜지(3), 셔터판(7)의 구성과, 냉각수단을 구성하는 냉각수재킷(6, 3a, 7a), 냉각수공급라인(11), 냉각수공급지관(11a, 11b, 11c), 냉각수리턴라인(12), 냉각수리턴지관(12a, 12b, 12c)의 구성 및 냉각수공급지관(11a, 11b, 11c)에 설치된 플로우 미터(13a, 13b, 13c) 등의 구성은 상술한 종래 기술에서와 동일하다.

본 고안에 의하여 상기 냉각수리턴지관(12a, 12b, 12c)에 써모스위치(21a, 21b, 21c)를 설치하여 상기 플로우 미터(13a, 13b, 13c)와 함께 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)에 연결하고, 이 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)는 가스계통 콘트롤러(15)와 온도계통 콘트롤러(16)에 연결한 것이다.

상기 써모스위치(21a, 21b, 21c)는 설정 온도 이하에서는 '오프'신호를 발생시키고, 설정 온도 이하에서는 '온'신호를 발생시키는 것으로, 예컨대 60도 정도의 온도를 설정온도로 하는 것을 사용할 수 잇다.

종래 기술과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

이와 같이 구성된 냉각장치가 적용된 확산로의 기본적인 작용과 냉각수단의 기본적인 작용은 상술한 종래 기술에서와 같다.

본 고안에서는 냉각수리턴지관(12a, 12b, 12c)에 써모스위치(21a, 21b, 21c)를 설치하여 이를 플로우 미터(13a, 13b, 13c)와 함께 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)에 연결한 것이므로 플로우 미터(13a, 13b, 13c)에 의한 유량에 따른 냉각수 제어는 종래 기술과 마찬가지로 이루어지게 되며, 이와 동시에 써모스위치(21a, 21b, 21c)에 의한 온도에 따른 냉각수 제어를 병행하게 되는 것이다.

즉, 냉각수리턴지관(12a, 12b, 12c)에 설치된 써모스위치(21a, 21b, 21c)에 의해 감지된 냉각수의 온도가 설정 온도 이하일 경우에는 써모스위치(21a, 21b, 21c)는 '오프'신호를 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)에 전송하게 되고 이에 따라 정상적인 냉각수의 순환이 이루어지게 된다.

써모스위치(21a, 21b, 21c)에 의해 감지된 냉각수의 온도가 설정 온도 이상일 경우에는 써모스위치(21a, 21b, 21c)는 '온'신호를 발생시키게 되고, 이 '온'신호는 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)에 전송되며, 마이크로 프로세스 콘트롤러(14)는 냉각수 온도가 설정 온도 이상으로 상승한 이상 상태임을 가스계통 콘트롤러(15)와 온도계통 콘트롤러(16)에 전송하여 안전조치를 취할 것을 지령하게 된다.

마이크로 프로세스 콘트롤러(14)로부터 이상 상태임을 전송받은 가스계통 콘트롤러(15)는 유독 가스가 누출되지 않도록 가스경로를 차단하도록 하고, 온도계통 콘트롤러(16)는 전원 스위치 등이 차단되도록 하여 장치의 훼손 및 화재 등의 발생을 방지할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 제조장비용 냉각장치는 냉각수리턴지관에 써모스위치를 설치하고, 이 써모스위치를 플로우 미터와 함께 마이크로 프로세스 콘트롤러에 연결하여 플로우 미터에 의해 감지된 냉각수의 유량과 써모스위치에 의해 감지된 냉각수의 온도에 따라 냉각수의 제어와 가스계통과 온도계통을 제어하게 되므로 냉각수의 순환장애와 냉각수의 이상 과열에 효과적으로 대처하여 장치의 훼손과 유독가스의 누출 및 화재의 발생 등을 방지할 수 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 석영튜브를 가열하는 히터의 주위에 설치된 열발산방지용 냉각수재킷과 상기 석영튜브의 하단 개구부를 개폐하는 플랜지의 내부에 형성된 플랜지 냉각수재킷과 상기 플랜지와 교호로 석영튜브의 하단 개구부를 개폐하는 셔터판의 내부에 형성된 셔터판 냉각수재킷과, 상기 각 냉각수재킷들을 냉각수공급라인에 연결하는 냉각수공급지관들과, 상기 각 냉각수재킷들을 냉각수리턴라인에 연결하는 냉각수리턴지관들과, 상기 냉각수공급지관들의 도중에 설치되어 냉각수의 유량을 검출하는 플로우 미터들과, 상기 플로우 미터들이 연결되는 마이크로 프로세스 콘트롤러와, 상기 마이크로 프로세스 콘트롤러에 각각 연결된 가스계통 콘트롤러와 온도계통 콘트롤러를 구비한 것에 있어서, 상기 냉각수리턴지관들의 도중에 써모스위치를 설치하고, 상기 써모스위치를 상기 마이크로 프로세스 콘트롤러를 통하여 가스계통 콘트롤러와 온도계통 콘트롤러에 연결하여 플로우 미터에 의해 검출된 냉각수의 유량과 써모스위치에 의해 검출된 냉각수의 온도에 따라 히터 및 냉각수 순환을 제어함을 특징으로 하는 반도체 장비용 냉각장치.