KR100270443B1 - 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반도체장치 제조설비의 각 구성 부위가 인가되는 고전압 또는 고주파에 의해 가열되는 것을 방지하기 위해서 각 구성 부위에 공급 순환되는 냉각수의 온도를 일정하게 유지하게 하는 온도제어회로에 관한 것으로, 그 수단은 펌프 모터에 의해 냉각수가 순환되고 온도 센서에 의한 히터와 쿨러의 작동에 의해 온도가 제어되는 통상의 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 있어서, 입력 전원의 위상을 체크하여 모터 펌프를 보호하도록 하는 위상 검지부와, 상기 위상 검지부 전단에서 분기되며 접점의 전환으로 각 부품에 전원 공급을 ON/OFF시키는 릴레이와, 상기 릴레이에 연결되어 과부하시 차단되는 과부하 보호부와, 상기 과부하 보호부에 연결되어 히터와 쿨러의 전원을 ON/OFF시키는 SSR과, 상기 위상 검지부 전단에서 분기되어 전압을 변환하는 트랜스포머와, 상기 위상 검지부와 트랜스포머에 연결되어 상기 릴레이의 접점을 전환시키는 릴레이 작동부와, 상기 위상 검지부 전단에서 분기되어 상기 SSR에 동작 전원을 공급하는 파워 써플라이와, 상기 파워 써플라이에 연결되어 각종 상태를 표시하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부에 연결되며 입력된 프로그램에 의해 상기 SSR의 동작을 컨트롤하는 CPU와, 상기 CPU와 온도 센서에 연결되며 CPU를 구동시키는 드라이버로 구성되어 이루어진다.
Description
본 발명은 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 반도체장치 제조설비의 각 구성 부위가 인가되는 고전압 또는 고주파에 의해 가열되는 것을 방지하기 위해서 각 구성 부위에 공급 순환되는 냉각수의 온도를 일정하게 유지하게 하는 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속막 증착 등의 공정을 반복 수행하게 됨에 따라 반도체장치로 제작되고, 이들 각 공정이 수행되는 공정챔버 내부에는 특정의 공정조건이 설정되어 있다.
이렇게 설정된 공정조건 즉, 진공상태, 온도상태, 가스주입 상태 등은 제작되는 반도체장치의 각부 형성 및 특성을 변화시키는 주 요인이 된다.
상술한 공정중 고주파를 이용하여 공정가스를 플라즈마 상태로 변환시키고, 이렇게 변환된 공정가스를 웨이퍼 상에서 반응토록 하는 식각 또는 금속막 증착 및 플라즈마를 이용한 화학기상증착 등의 플라즈마 공정이 있다.
이러한 플라즈마 공정에 있어서 주된 공정조건의 하나는 제조설비의 각 구성 부위가 가열되는 방지하기 위한 온도 상태를 일정하게 유지시키는 것이다.
이러한 온도 조건을 형성시키기 위하여 고주파에 영향을 받아 가열되는 제조설비의 각 구성부위에 냉각수 통로를 형성하고 이 통로를 통해 소정 온도의 냉각수를 공급 순환시키는 냉각수 열교환시스템이 주로 사용된다.
이러한 냉각수는 소정의 온도 상태가 적절하게 유지되어야 하며, 냉각수에 요구되는 온도 상태를 형성하기 위하여, 종래에는 펌프 모터로 냉각수를 제조 설비의 각 구성부위에 공급 순환시키는 상태에서 온도 센서로 냉각수 온도를 체크하여 수동으로 마그네틱 릴레이(Magnetic Relay)를 작동시켜 온도가 적정 온도보다 높으면 쿨러(Cooler)를 가동하고 낮으면 히터를 작동하여 적정 온도를 조절하였다.
그러나, 종래의 온도제어 방식은 수동으로 제어해야 하는 번거로움과 제조설비의 각 구성 부위를 통과하는 냉각수에 전달되는 가열된 온도와 쿨러에 의해 냉각되는 정도 및 히터에 의해 가열돼는 정도의 차이 즉, 온도의 편차에 의해 일정 온도 상태가 요구되는 제조설비의 각 구성부위가 정확한 온도 상태를 형성하지 못하여 반도체장치의 공정 불량을 초래하는 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조설비의 각 구성 부위에 가열되는 정도에 대응하여 쿨러 및 히터에 의한 온도의 차이 즉 온도의 편차를 간단한 터치의 수동 및 자동으로 줄일 수 있는 편리성과 함께 반도체장치의 공정불량을 방지하고 제조설비의 수명을 연장할 수 있는 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 펌프 모터에 의해 냉각수가 순환되고 온도 센서에 의한 히터와 쿨러의 작동에 의해 온도가 제어되는 통상의 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 있어서, 입력 전원의 위상을 체크하여 모터 펌프를 보호하도록 하는 위상 검지부와, 상기 위상 검지부 전단에서 분기되며 접점의 전환으로 각 부품에 전원 공급을 ON/OFF시키는 릴레이와, 상기 릴레이에 연결되어 과부하시 차단되는 과부하 보호부와, 상기 과부하 보호부에 연결되어 히터와 쿨러의 전원을 ON/OFF시키는 SSR과, 상기 위상 검지부 전단에서 분기되어 전압을 변환하는 트랜스포머와, 상기 위상 검지부와 트랜스포머에 연결되어 상기 릴레이의 접점을 전환시키는 릴레이 작동부와, 상기 위상 검지부 전단에서 분기되어 상기 SSR에 동작 전원을 공급하는 파워 써플라이와, 상기 파워 써플라이에 연결되어 각종 상태를 표시하는 디스플레이부와, 상기 디스플레이부에 연결되며 입력된 프로그램에 의해 상기 SSR의 동작을 컨트롤하는 CPU와, 상기 CPU와 온도 센서에 연결되며 CPU를 구동시키는 드라이버로, 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로를 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각수 온도제어회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 입력 전원, 10 : 릴레이,
12 : 위상 검지부, 14 : 릴레이 작동부,
16 : 트랜스포머, 18 : 노이즈 필터,
20a, 20b : 파워 써플라이, 22 : 디스플레이부,
24 : 과부하 보호부, 26 : 펌프 모터,
28a, 28b : SSR, 32 : 히터,
34 : 쿨러, 36 : 드라이버,
38 : CPU, 40 : 플로우 센서 인터페이스,
50 : 센서부, 52 : 온도 센서,
54 : 플로우 센서, 56 : 비저항 센서.
이하 본 발명을 첨부된 도면 도 1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각수 온도제어회로도이다.
먼저 본 발명의 기본적인 구성을 살펴보면, 펌프 모터(26)에 의해 냉각수가 순환되고 온도 센서(52)에 의한 히터(32)와 쿨러(34)의 작동에 의해 냉각수의 온도가 제어되는 통상의 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 있어서,
입력 전원(1)의 위상을 체크하여 펌프 모터(26)를 보호하도록 하는 위상 검지부(12)와, 상기 위상 검지부(12) 전단에서 분기되며 접점의 전환으로 각 부품에 전원 공급을 ON/OFF시키는 릴레이(10)와, 상기 릴레이(10)에 연결되어 과부하시 차단되는 과부하 보호부(24)와, 상기 과부하 보호부(24)에 연결되어 히터(32)와 쿨러(34)의 전원 공급을 ON/OFF시키는 SSR(28a,28b)과, 상기 위상 검지부(12) 전단에서 분기되어 전압을 변환하는 트랜스포머(16)와, 상기 위상 검지부(12)와 트랜스포머(16)에 연결되어 상기 릴레이(10)의 접점을 전환시키는 릴레이 작동부(14)와, 상기 위상 검지부(12) 전단에서 분기되어 상기 SSR(28a,28b)에 동작 전원을 공급하는 파워 써플라이(28a,28b)와, 상기 파워 써플라이(28b)에 연결되어 각종 상태를 표시하는 디스플레이부(22)와, 상기 디스플레이부(22)에 연결되며 입력된 프로그램에 의해 상기 SSR(28a,28b)의 동작을 컨트롤하는 CPU(38)와, 상기 CPU(38)와 온도 센서(52)에 연결되어 CPU(38)를 구동시키는 드라이버(36)로,
구성됨을 특징으로 한다.
상술한 기본적인 구성 외에, 상기 파워 써플라이(20a,20b) 전단에는 노이즈 필터(18)가 연결됨을 특징으로 한다.
상술한 기본적인 구성 외에, 상기 디스플레이부(22)는 터치 스크린 기능까지 겸함을 특징으로 한다.
미설명부호 54는 냉각수의 유량을 측정하는 플로우 센서, 56은 냉각수의 비저항을 측정하는 비저항 센서, 40은 플로우 센서(54)와 CPU(38) 사이의 인터페이스이다.
센서부(50)는 상술한 센서(52,54,56) 외에 압력 센서, 수위 센서 등으로 구성된다.
상술한 구성으로 이루어진 회로의 동작을 설명하면, 입력 전원(1)은 3상 220V이다.
위상 검지부(12)는 상기 입력 전원(1)의 위상(Phase)을 체크하여 역상이면 위상 검지부(12)의 인터록(Interlock)에 의해 펌프 모터(26)의 동작을 중지하여 펌프 모터(26)를 보호한다.
릴레이(10)는 접점의 전환으로 각 부품의 전원 공급을 ON/OFF시키되 접점의 전환은 릴레이 작동부(14)를 구성하는 각 스위치에 의해 제어된다.
트랜스포모(16)는 전압을 변환하되 본 발명에서는 AC 220V 전압을 AC 24V로 다운시킨다.
릴레이 작동부(14)에 의해 릴레이(10)가 ON 상태가 되면 입력 전원(1)이 과부하 보호부(24)에 인가되고 과부하(over load)이면 차단되어 펌프 모터(26), 히터(32), 쿨러(34)는 작동되지 않는다.
정상적인 상태이면 펌프 모터(26)는 동작되어 냉각수는 순환하게 되고 파워 써플라이(28a,28b)에 의해 SSR((Solid State Relay) 20a,20b )에 동작 전원이 공급된 상태에서 온도 센서(52)가 냉각수의 온도를 체크하여 CPU(38)에 전송하고 이 온도는 디스플레이부(22)에 표시된다.
CPU(38)는 입력된 프로그램에 의해 측정 온도와 입력된 적정 온도를 비교하여 측정 온도가 높으면 SSR(28b)을 ON하여 쿨러(34)를 작동시켜 냉각수 온도를 적정 온도로 떨어트리고, 측정 온도가 낮으면 SSR(28a)을 ON하여 히터(32)를 작동시켜 냉각수 온도를 적정 온도로 높혀 냉각수가 적정 온도를 자동으로 유지하게 된다.
또한 디스플레이부(22)에 표시된 냉각수 온도를 보고 수동으로 제어할 수도 있는 바, 이는 디스플레이부(22)에 터치 스크린(touch screen) 기능을 부가하여 스크린을 보면서 간단한 터치에 의해 히터(32)나 쿨러(34)를 작동시킴으로써 가능한 것이다.
파워 써플라이(20a,20b) 전단에 노이즈 필터(18)를 설치하여 본 발명에 따른 회로에서 발생한 노이즈가 인접한 회로나 기구에 영향을 주는 것을 방지할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제조설비의 각 구성 부위에 가열되는 정도에 대응하여 쿨러 및 히터에 의한 온도의 차이 즉 온도의 편차를 간단한 터치의 수동 및 자동으로 줄일 수 있는 편리성과 함께 반도체장치의 공정불량을 방지하고 결국 제조설비의 수명을 연장할 수 있는 유용한 발명인 것이다.
Claims (3)
- 펌프 모터(26)에 의해 냉각수가 순환되고 온도 센서(52)에 의한 히터(32)와 쿨러(34)의 작동에 의해 냉각수의 온도가 제어되는 통상의 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로에 있어서, 입력 전원(1)의 위상을 체크하여 펌프 모터(26)를 보호하도록 하는 위상 검지부(12)와, 상기 위상 검지부(12) 전단에서 분기되며 접점의 전환으로 각 부품에 전원 공급을 ON/OFF시키는 릴레이(10)와, 상기 릴레이(10)에 연결되어 과부하시 차단되는 과부하 보호부(24)와, 상기 과부하 보호부(24)에 연결되어 히터(32)와 쿨러(34)의 전원 공급을 ON/OFF시키는 SSR(28a,28b)과, 상기 위상 검지부(12) 전단에서 분기되어 전압을 변환하는 트랜스포머(16)와, 상기 위상 검지부(12)와 트랜스포머(16)에 연결되어 상기 릴레이(10)의 접점을 전환시키는 릴레이 작동부(14)와, 상기 위상 검지부(12) 전단에서 분기되어 상기 SSR(28a,28b)에 동작 전원을 공급하는 파워 써플라이(28a,28b)와, 상기 파워 써플라이(28b)에 연결되어 각종 상태를 표시하는 디스플레이부(22)와, 상기 디스플레이부(22)에 연결되며 입력된 프로그램에 의해 상기 SSR(28a,28b)의 동작을 컨트롤하는 CPU(38)와, 상기 CPU(38)와 온도 센서(52)에 연결되어 CPU(38)를 구동시키는 드라이버(36)로 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 파워 써플라이(20a,20b) 전단에는 노이즈 필터(18)가 연결됨을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부(22)는 터치 스크린 기능까지 겸함을 특징으로 하는 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로.
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| KR1019980030157A KR100270443B1 (ko) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로 |
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| KR1019980030157A KR100270443B1 (ko) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | 반도체장치 제조설비의 냉각수 온도제어회로 |
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