KR100862720B1 - 화학 용액 용기 온도 조절 장치 및 이를 이용한포토레지스트 도포 장치 - Google Patents

화학 용액 용기 온도 조절 장치 및 이를 이용한포토레지스트 도포 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 내부에 화학 용액 용기가 설치될 수 있는 내부 컨테이너와, 내부 컨테이너 내에 설치되어 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단과, 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 설치되고 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들과, 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너를 포함하여 이루어져, 온도 측정 수단 및 열전 소자를 이용하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 미세하게 조절한다.

Description

화학 용액 용기 온도 조절 장치 및 이를 이용한 포토레지스트 도포 장치{Apparatus for controlling temperature in chemical container and photoresist coating apparatus using the same}
본 발명은 온도 조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학 용액 용기(chemical container)의 온도 조절 장치 및 이을 이용한 포토레지스트 도포 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 화학 용액(chemical)은 일정한 용기(container)에 보관하고 저장한다. 화학 용액은 대기중에서 반응을 일으키거나 변질될 수 있다. 반도체 제조 공장에서 화학 용액이 담겨진 용기는 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 매우 정밀한 온도 제어가 필요하다.
특히, 반도체 제조 공정중 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포 장치에 사용되는 포토레지스트 버틀(bottle, 포토레지스트 용기)은 매우 정밀한 온도 제어가 필요하다. 왜냐하면, 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 포토레지스트 용액의 품질이 매우 중요하고, 도포되는 포토레지스트의 양이 변화되지 않아야 하기 때문이다.
포토레지스트 버틀의 온도 제어가 정밀하게 되지 않을 경우, 포토레지스트 버틀 내에 포함되어 있는 포토레지스트 용액이 온도 변화에 따라 변질된다. 변질된 포토레지스트 용액이 웨이퍼 상에 도포될 경우 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴이 형성되지 않거나, 미세한 포토레지스트 패턴이 형성되지 않을 수 있다.
물론, 하나의 포토레지스트 버틀의 가격이 수천만원하기 때문에 포토레지스트 버틀의 온도 제어가 정밀하게 되지 않을 경우 포토레지스트 용액이 변질되어 반도체 소자의 생산 가격이 매우 높아지게 된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화학 용액의 변질을 예방할 수 있는 화학 용액 용기의 온도 조절 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상술한 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 이용한 포토레지스트 도포 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 예에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 내부에 화학 용액 용기가 설치될 수 있는 내부 컨테이너와, 내부 컨테이너 내에 설치되어 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단과, 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 설치되고 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들과, 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장 치는 온도 측정 수단 및 열전 소자를 이용하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 조절한다.
더하여, 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 내부 컨테이너의 내벽측에 설치된 열전 소자 상에는 냉각판이 부착되고, 냉각판에는 내부 컨테이너의 공기 순환을 위한 공기 순환 장치가 부착되고, 내부 컨테이너의 외벽은 상기 열전 소자를 제외한 부분이 단열재로 감싸져 있고, 내부 컨테이너의 외벽측에 설치된 상기 열전 소자 상에는 방열판이 부착되고, 방열판 상에는 방열판의 온도를 낮추기 위한 냉각 장치가 부착되어 있을 수 있다. 냉각판 및 내부 컨테이너는 알루미늄으로 이루어져 있을 수 있다. 화학 용액 용기는 포토레지스트 용액이 포함된 포토레지스트 버틀(bottle)일 수 있다. 열전 소자는 내부 컨테이너의 각 벽면에 복수개 설치되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 예에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 내부에 화학 용액 용기가 설치될 수 있는 내부 컨테이너와, 상기 내부 컨테이너 내에 설치되어 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단과, 상기 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 복수개 설치되고 공급된 전원에 의하여 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들과, 상기 열전 소자들에 전원을 공급하고 상기 온도 측정 수단을 통해 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 조절하는 주 제어 장치와, 상기 온도 측정 수단에 의하여 측정된 내부 컨테이너의 온도를 감지하여 정해진 온도 범위가 벗어났을 경우 상기 주 제어 장치로부터 신호를 받아 알람을 발생시킬 수 있는 알람 발생부와, 상기 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너를 포함하여 이루어질 수 있다.
주 제어 장치에는 상기 복수개의 열전 소자들에 전원을 공급하기 위한 복수개의 전원 공급부들이 연결되고, 각각의 전원 공급부 및 각각의 열전 소자는 서로 독립적으로 연결되어 구동될 수 있다. 상기 전원 공급부에는 전원 스위치가 연결되어 있어 상기 주 제어 장치를 이용하지 않고 수동적으로 상기 열전 소자를 온오프시킬 수 있다.
상술한 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 포토레지스트 도포장치는 내부에 포토레지스트 용액이 담겨된 포토레지스트 버틀(bottle)이 설치된 내부 컨테이너와, 상기 내부 컨테이너 내에 설치되어 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단과, 상기 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 복수개 설치되고 공급된 전원에 의하여 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들과, 상기 열전 소자들에 전원을 공급하고 상기 온도 측정 수단을 통해 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 조절하는 주 제어 장치와, 상기 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너와, 상기 포토레지스트 버틀로부터 상기 내부 컨테이너 및 외부 컨테이너를 거쳐 상기 포토레지스트 용액을 웨이퍼 상에 배출하는 포토레지스트 배출관을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 포토레지스트 배출관을 통하여 배출되는 포토레지스트 용액을 중간에 저장하는 버퍼 탱크와, 상기 버퍼 탱크와 제2 포토레지스트 배출관으로 연결된 펌 프와, 상기 펌프와 제3 포토레지스트 배출관으로 연결된 온도 조절기와, 상기 온도 조절기와 연결되어 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트 용액을 배출하는 제4 포토레지스트 배출관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 내부 컨테이너 내에 설치되어 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단과, 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 설치되고 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들을 포함하여 이루어진다. 바람직하게는, 열전 소자들이 내부 컨테이너의 각 벽면에 복수개 설치될 수 있고, 각 열전 소자들은 각각의 전원 공급부를 통하여 전원을 공급받는다. 이에 따라, 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 온도 측정 수단 및 열전 소자를 이용하여 내부 컨테이너의 온도를 미세하게 조절할 수 있다.
더하여, 본 발명은 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 이용하여 포토레지스트 도포 장치를 구성할 수 있다. 포토레지스트 도포 장치에 이용되는 화학 용액 용기, 즉 포토레지스트 버틀에 포함된 포토레지스트 용액은 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 쉽게 변질이 일어나다. 따라서, 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 이용할 경우 수천만에 달하는 포토레지스트 버틀의 변질에 의한 소모를 줄일 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예에 한정되는 것은 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
이하에서, 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 이하의 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 화학 용액이 포함된 화학 용액 용기의 온도 조절 장치를 의미한다. 화학 용액은 다양한 화학 용액이 있을 수 있는데, 본 실시예에서는 포토레지스트 용액을 예로 들어 설명한다. 그리고, 용기는 화학 용액을 담을 수 있는 것이면 어떤 것이든 족하며, 용기라는 용어에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 포함하는 포토레지스트 도포 장치를 도시한 개략도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 포토레지스트 도포 장치(300)는 화학 용액, 예컨대 포토레지스트 용액이 포함된 화학 용액 용기, 즉 포토레지스트 버틀(10, bottle)의 온도를 조절하기 위한 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)를 포함한다. 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)를 이용하여 포토레지스트 버틀(10)의 온도를 일정 온도, 예컨대 5±1℃로 정밀하게 제어한다.
포토레지스트 버틀(10)의 온도를 일정 온도로 정밀하게 제어하지 않을 경우, 고집적화된 반도체 소자에 적용되는 포토레지스트는 포토레지스트 버틀(10) 내에서 변질된다. 포토레지스트의 변질은 포토레지스트 버틀(10)의 두껑을 오픈시킨 후 일정 시간 지나면 발생하나, 본 발명과 같이 화학 용액 온도 조절 장치(200)를 이용 할 경우 포토레지스트 버틀(10)의 두껑을 오픈시키더라도 수개월간 변질되지 않는다. 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)의 구성에 대하여는 후에 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 포토레지스트 도포 장치(300)는 포토레지스트 버틀(10)로부터 제1 포토레지스트 배출관(24a)을 통하여 배출된 포토레지스트 용액을 중간에 저장하는 버퍼 탱크(12, buffer tank)를 구비한다. 버퍼 탱크에(12)는 제2 포토레지스트 배출관(24b)이 연결되고, 제2 포토레지스트 배출관(24b)에는 펌프(14)가 연결되어 있다.
펌프(14)는 제3 포토레지스트 배출관(24c)이 연결되어 있고, 제3 포토레지스트 배출관(24c)에는 온도 조절기(16)가 연결되어 있다. 펌프(14)는 포토레지스트 버틀(10)로부터 제1 포토레지스트 배출관(24a)을 통하여 포토레지스트 용액을 버퍼 탱크에 저장하고, 온도 조절기(16)에 연결된 제3 포토레지스트 배출관(24c)으로 포토레지스트 용액을 보내는 역할을 수행한다. 온도 조절기(16)는 포토레지스트 용액 도포 전에 포토레지스트 용액의 온도를 최종적으로 조절하는 역할을 수행한다. 즉, 온도 조절기(16)는 공정 조건에 맞추어 포토레지스트 용액의 온도를 조절한다. 온도 조절기(16)에는 제4 포토레지스트 배출관(24d)이 연결되어 웨이퍼(18) 상에 포토레지스트 용액을 노즐(미도시)을 통하여 도포한다.
포토레지스트 용액 도포시 웨이퍼(18)는 회전 수단(22)이 연결된 척(20) 상에 위치하여, 웨이퍼 상에 포토레지스트 용액이 균일하게 도포된다. 웨이퍼(18) 상에 도포된 포토레지스트 용액은 노광 및 현상 공정을 통하여 포토레지스트 패턴으 로 형성된다. 그런데, 본 발명은 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 이용하여 변질되지 않은 포토레지스트 용액이 웨이퍼(18) 상에 도포되기 때문에 웨이퍼(18) 상에 미세한 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 더욱이, 본 발명은 포토레지스트 버틀(10) 내의 포토레지스트 용액의 변질을 막을 수 있어 반도체 소자 제조시 수천만원하는 포토레지스트 버틀(10)의 손실을 막을 수 있어 반도체 소자의 생산 가격을 낮출 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 도시한 사시도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 내부 컨테이너(36) 및 내부 컨테이너(36)를 둘러싸는 외부 컨테이너(26)로 구성된다. 내부 컨테이너(36) 내에는 화학 용액 용기, 즉 포토레지스트 버틀(도 1의 10)이 설치된다. 내부 컨테이너(36) 내에는 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단과, 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 설치되고 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 열전 소자가 설치된다. 도 2에서는 내부 컨테이너의 내벽에 형성된 냉각판(58)만을 도시하며, 온도 측정 수단이나 열전 소자는 도시하지 않았다. 이에 대하여는 후에 보다 자세하게 설명한다.
내부 컨테이너(36) 및 외부 컨테이너(26)는 육면체 형태로 구성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 외부 컨테이너(26)의 표면에는 열전 소자에서 발생하는 열기를 배출하는 공기 배출구(28)가 위치한다. 그리고, 외부 컨테이너(26)의 후면에는 외부 컨테이너(26) 내의 열기를 배출하는 배기 라인(34)이 위치한다.
내부 컨테이너(36) 내에는 화학 용액 용기, 예컨대 포토레지스트 버틀(10)을 설치하여 안착시킬 수 있는 홀(30)을 갖는 버틀 선반(32, bottle rack)이 포함되어 있다. 버틀 선반(32)에는 홀(30)이 두 개 포함되어 있어 포토레지스트 버틀(10)을 두 개 놓을 수 있다. 버틀 선반(32)의 전면에는 손잡이(33)가 설치되어 있다. 버틀 선반(32)은 손잡이(33)를 이용하여 내부 컨테이너(36) 내로 넣고 뺄 수 있게 되어 있다. 이에 대하여는 후에 상세하게 설명한다.
내부 컨테이너(36) 및 외부 컨테이너(26)의 전면은 도어(37)에 의하여 밀폐된다. 도어(37)는 외부 바디(37a), 내부 받침대(37b) 및 내부 플레이트(37c)가 위치한다. 도 2에는 도시하지 않았지만 도어(37)의 전면 표면에는 손잡이, 내부 컨테이너의 온도를 표시하는 온도 표시부, 전원 스위치 등의 구성 요소가 설치된다.
그리고, 내부 컨테이너(36) 및 외부 컨테이너(26)에는 화학 용액 용기, 즉 포토레지스트 버틀로부터 포토레지스트 용액을 배출할 수 있는 포토레지스트 배출관(24)이 설치되어 있다. 이에 따라, 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 화학 용액 용기, 예컨대 포토레지스트 버틀로부터 내부 컨테이너(36) 및 외부 컨테이너(26)를 거쳐 화학 용액, 포토레지스트 용액을 포토레지스트 배출관(24)을 통하여 배출한다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 도시한 정단면도 및 측단면도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 내부의 버틀 선반(32) 상에 화학 용액 용기, 예컨대 포토레지스트 버틀이 설치될 수 있는 내부 컨테이너(36)를 포함한다. 내부 컨테이너(36)는 알루미늄으로 구성한다. 내부 컨테이너(36) 내에 내부 컨테이너(36)의 온도를 측정하는 온도 측정 수단(38), 예컨대 온도 센서가 설치되어 있다.
내부 컨테이너(36)의 각 벽면을 관통하여 설치되고 내벽(36a)측에서는 흡열 동작되고 외벽(36b) 측에서는 발열 동작하도록 열전 소자(40), 예컨대 펠티에 소자(peltier device)가 설치된다. 본 발명의 열전 소자(40)는 내부 컨테이너(36)의 온도를 정밀하게 제어하기 위하여 각 벽면에 복수개 설치하는 것이 바람직하다. 열전 소자(40)를 내부 컨테이너 벽면에 복수개 설치할 경우 내부 컨테이너 내의 온도, 즉 포토레지스트 버틀의 온도를 일정 온도, 예컨대 5±1℃로 정밀하게 제어하는데 매우 유리하다.
내부 컨테이너(36)의 내벽(36a) 측에 설치된 열전 소자(40) 상에는 냉각판(58)이 부착되어 있다. 냉각판(58)은 알루미늄으로 구성된다. 냉각판(58)에는 내부 컨테이너(36) 내의 공기 순환을 위한 공기 순환 장치(60), 예컨대 공기 순환 팬이 부착되어 있다. 냉각판(58) 및 공기 순환 장치(60)는 열전 소자(40)의 흡열측에 형성되는 것으로 열전 소자(40)의 온도를 낮추어 주는 역할을 수행한다.
내부 컨테이너(36)의 외벽(36b)은 열전 소자(40)를 제외한 부분이 단열재(46)로 감싸져 있다. 내부 컨테이너(36)의 외벽(36b) 측에 설치된 열전 소자(40) 상에는 방열판(42)이 부착되고, 방열판(42) 상에는 방열판(42)의 온도를 낮추기 위한 냉각 장치(44), 예컨대 냉각 팬가 부착되어 있다. 방열판(42) 및 냉각 장치(44)는 열전 소자(40)의 발열측에 형성되는 것으로 열전 소자(40)에 열을 방출하여 열 전 소자(40)의 온도를 낮추어 주는 역할을 수행한다.
내부 컨테이너(36) 및 외부 컨테이너(26)에는 화학 용액 용기, 즉 포토레지스트 버틀로부터 화학 용액, 즉 포토레지스트 용액을 배출할 수 있는 포토레지스트 배출관(24)이 설치되어 있다. 내부 컨테이너(36) 및 외부 컨테이너(26)간에는 서로 분리할 수 있는 다리(54)가 설치되어 있고, 외부 컨테이너(26)의 하부 아래에는 이동 수단(68), 예컨대 바퀴가 설치되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 내부 컨테이너(36)의 후방에는 전원 공급부(82, power supply)가 위치하며, 버틀 선반(32)의 일측에는 버틀 선반(32)의 이동을 돕는 가이드(52, guide)가 위치한다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 외부 컨테이너(26) 내에 화학 용액의 온도를 정밀하게 제어하기 위하여 내부 컨테이너(36), 온도 측정 수단(38), 열전 소자(40), 냉각판(58), 방열판, 냉각 장치 등의 구성 요소를 포함하는 내부 컨테이너 온도 조절부(100)를 포함한다. 내부 컨테이너 온도 조절부(100)를 이용하여 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 내부 컨테이너(36) 내에 위치하는 화학 용액 용기, 즉 화학 용액의 온도를 정밀하게 조절한다.
도 5는 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 내부 컨테이너의 일 벽면의 평면도이다.
구체적으로, 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 내부 컨테이너(36)의 일 벽면(36c)에는 내부 컨테이너(36)의 온도를 정밀하게 제어하기 위하여 열전 소자(40)가 설치되어 있다. 열전 소자(40)는 내부 컨테이너(36)의 벽면(36c)에 설 치되는데, 도 5에 도시한 바와 각같이 각 벽면에 복수개 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예에서는 열전 소자(40)를 각 벽면에 4개 설치하며, 총 개수는 16개 설치한다. 물론, 열전 소자(40)를 각 벽면에 하나씩 설치하면 4개만 설치하여야 무방하다. 열전 소자(40) 상에는 넓은 면적으로 방열판(42)을 위치시키고, 방열판(42) 상에 냉각 장치(44), 즉 냉각팬을 위치시킨다. 도 5에서, 참조번호 63은 각 벽면을 연결하기 위한 스크루(screw)를 나타낸다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 열전 소자(40)를 내부 컨테이너 벽면에 설치하여 내부 컨테이너의 온도를 조절한다. 더하여, 도 5와 같이 열전 소자(40)를 복수개 설치할 경우, 내부 컨테이너 내의 온도, 즉 포토레지스트 버틀의 온도를 일정 온도, 예컨대 5±1℃로 정밀하게 제어하는데 매우 유리하다.
도 6은 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 내부 컨테이너 온도 조절부의 분해 사시도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 내부 컨테이너 온도 조절부(100)는 복수개, 즉 5개의 내부 컨테이너 바디(36c, 36d)를 포함한다. 내부 컨테이너 바디(36c, 36d)중에서 일부의 내부 컨테이너 바디(36c)의 냉각판(58) 상에 열전 소자(40)가 설치될 수 있는 관통홀(48)이 위치한다. 이에 따라, 관통홀(48) 내에 열전 소자(40)가 설치되고 내부 컨테이너 바디(36c)에 냉각판(58)이 부착된다.
버틀 선반(32)은 상부 커버(56)와 상부 커버(56) 내에 화학 용액 용기, 예컨대 포토레지스트 버틀을 설치하여 안착시킬 수 있는 홀(30)이 위치한다. 버틀 선 반(32)의 양측에는 가이드(52), 예컨대 롤러가 위치한다. 가이드(52)는 버틀 선반 지지부(50)에 안착되어 손잡이(33)를 이용하여 버틀 선반(32)을 내부 컨테이너(36) 내로 넣고 뺄 수 있게 구성되어 있다.
도 7은 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 구성 및 이에 따른 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)는 내부 컨테이너 온도 조절부(100), 전원 스위치(84), 전원 공급부(82), 주 제어 장치(80) 및 알람 발생부(86)를 포함한다. 내부 컨테이너 온도 조절부(100)는 내부 컨테이너에 설치되는 복수개의 열전 소자들(40) 및 온도 측정 수단(38)을 포함한다. 온도 측정 수단(38)은 내부 컨테이너의 온도를 측정한다. 열전 소자들(40)은 전원 공급부(82)를 통하여 공급된 전원에 의하여 내부 컨테이너의 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작한다.
주 제어 장치(80)는 열전 소자들(40)에 전원을 공급하고 온도 측정 수단(38)을 통해 내부 컨테이너의 온도를 측정하여 내부 컨테이너의 온도를 조절한다. 주 제어 장치(80)는 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 주 제어부이면서, 제조 장치, 예컨대 포토레지스트 도포 장치의 주 제어부일 수 있다. 알람 발생부(86)는 온도 측정 수단(38)에 의하여 측정된 내부 컨테이너의 온도를 감지하여 정해진 온도 범위가 벗어나 일정 시간, 예컨대 5분이 지났을 경우 주 제어 장치(80)로부터 신호를 받아 알람을 발생시킨다.
알람이 발생할 경우, 전원 공급부(82)에는 연결된 전원 스위치(84)를 이용하 여 열전 소자(40)에 인가되는 전원을 수동적 및 단독적으로 오프시키거나, 주 제어 장치(80)를 이용하여 전원 스위치(84)를 오프시켜 열전 소자(40)에 인가되는 전원을 자동적으로 오프시킬 수 있다. 열전 소자(40)에 인가되는 전원을 오프시킨 후에는 내부 컨테이너 내의 각각의 구성 요소들을 점검한다. 점검 후에는 전원 공급부(82)를 온시켜 화학 용액 용기 온도 조절 장치(200)을 가동한다.
도 8 및 도 9는 도 7의 전원 공급부와 열전 소자간의 관계를 도시한 흐름도이다.
구체적으로, 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치는 복수개의 전원 공급부들(82a-82f)과 복수개의 열전 소자들(40a-40f)로 연결할 때 다양한 배열로 구성한다. 다시 말해, 전원 공급부들(82a-82f)을 열전 소자들(40a-40f)별로 분리하여 연결한다. 이렇게 구성할 경우, 열전 소자들(40a-40f)을 보다 더 용이하게 조절할 수 있고, 이에 따라 보다 더 내부 컨테이너의 온도를 보다 더 용이하고 미세하게 조절할 수 있다.
예컨대, 도 8에서는, 제1 전원 공급부(82a)는 제1 전원 스위치(84a)를 거쳐 제1 내지 제8 열전 소자(40a)를 연결하고, 제2 전원 공급부(82b)는 제2 전원 스위치(84b)를 거쳐 제9 내지 제16 열전 소자(40b)를 연결한다. 이렇게 분리하여 연결할 경우, 제1 전원 공급부(82a) 및 제2 전원 공급부(82b)를 이용하여 각각 독립적으로 제1 내지 제8 열전 소자(82a) 및 제9 내지 제16 열전 소자(82b)를 독립적으로 조절할 수 있다. 이렇게 하면, 제1 내지 제8 열전 소자(40a)가 고장나더라도 제9 내지 제16 열전 소자(40b)를 이용하여 내부 컨테이너의 온도를 조절할 수 있다.
그리고, 도 9에서는 제1 전원 공급부(82c) 및 제2 전원 공급부(82d)는 각각 제1 전원 스위치(84c) 및 제2 전원 스위치(84d)를 거쳐 제1 내지 제4 열전 소자(40c) 및 제5 내지 제8 열전 소자(40d)를 연결하고, 제3 전원 공급부(82e) 및 제4 전원 공급부(82f)는 제3 전원 스위치(84e) 및 제4 전원 스위치(84f)를 거쳐 제9 내지 제12 열전 소자(40e) 및 제13 내지 제16 열전 소자(40f)를 연결한다. 이렇게 분리하여 연결할 경우, 제1 내지 제4 전원 공급부(82c-82f)를 이용하여 독립적으로 제1 내지 제16 열전 소자(40c-40f)를 독립적으로 조절할 수 있다. 이렇게 하면, 어느 한 부분의 열전 소자가 고장나더라도 나머지 열전 소자를 이용하여 내부 컨테이너의 온도를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 포함하는 포토레지스트 도포 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 각각 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 도시한 정단면도 및 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 내부 컨테이너의 일 벽면의 평면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 내부 컨테이너 온도 조절부의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 화학 용액 용기 온도 조절 장치의 구성 및 이에 따른 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 도 7의 전원 공급부와 열전 소자간의 관계를 도시한 흐름도이다.

Claims (10)

  1. 내부에 화학 용액 용기가 설치될 수 있는 내부 컨테이너;
    상기 내부 컨테이너 내에 설치되어 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단;
    상기 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 설치되고 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들; 및
    상기 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너를 포함하여 이루어지고,
    상기 온도 측정 수단 및 열전 소자를 이용하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 미세하게 조절하는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 컨테이너의 내벽측에 설치된 열전 소자 상에는 냉각판이 부착되고, 상기 냉각판에는 상기 내부 컨테이너의 공기 순환을 위한 공기 순환 장치가 부착되고,
    상기 내부 컨테이너의 외벽은 상기 열전 소자를 제외한 부분이 단열재로 감싸져 있고, 상기 내부 컨테이너의 외벽측에 설치된 상기 열전 소자 상에는 방열판이 부착되고, 상기 방열판 상에는 상기 방열판의 온도를 낮추기 위한 냉각 장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉각판 및 내부 컨테이너는 알루미늄으로 이루어져 있 는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학 용액 용기는 포토레지스트 용액이 포함된 포토레지스트 버틀(bottle)인 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열전 소자는 상기 내부 컨테이너의 각 벽면에 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  6. 내부에 화학 용액 용기가 설치될 수 있는 내부 컨테이너;
    상기 내부 컨테이너 내에 설치되어 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단;
    상기 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 복수개 설치되고 공급된 전원에 의하여 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들;
    상기 열전 소자들에 전원을 공급하고 상기 온도 측정 수단을 통해 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 조절하는 주 제어 장치;
    상기 온도 측정 수단에 의하여 측정된 내부 컨테이너의 온도를 감지하여 정해진 온도 범위가 벗어났을 경우 상기 주 제어 장치로부터 신호를 받아 알람을 발생시킬 수 있는 알람 발생부; 및
    상기 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 주 제어 장치에는 상기 복수개의 열전 소자들에 전원을 공급하기 위한 복수개의 전원 공급부들이 연결되고, 각각의 전원 공급부 및 각각의 열전 소자는 서로 독립적으로 연결되어 구동되는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전원 공급부에는 전원 스위치가 연결되어 있어 상기 주 제어 장치를 이용하지 않고 수동적으로 상기 열전 소자를 온오프시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 화학 용액 용기 온도 조절 장치.
  9. 내부에 포토레지스트 용액이 담겨된 포토레지스트 버틀(bottle)이 설치된 내부 컨테이너;
    상기 내부 컨테이너 내에 설치되어 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하는 온도 측정 수단;
    상기 내부 컨테이너의 각 벽면을 관통하여 복수개 설치되고 공급된 전원에 의하여 내벽측에서는 흡열 동작되고 외벽측에서는 발열 동작하도록 설치된 복수개의 열전 소자들;
    상기 열전 소자들에 전원을 공급하고 상기 온도 측정 수단을 통해 상기 내부 컨테이너의 온도를 측정하여 상기 내부 컨테이너의 온도를 조절하는 주 제어 장치;
    상기 내부 컨테이너를 감싸 보호하는 외부 컨테이너; 및
    상기 포토레지스트 버틀로부터 상기 내부 컨테이너 및 외부 컨테이너를 거쳐 상기 포토레지스트 용액을 웨이퍼 상에 배출하는 포토레지스트 배출관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 포토레지스트 배출관을 통하여 배출되는 포토레지스트 용액을 중간에 저장하는 버퍼 탱크와, 상기 버퍼 탱크와 제2 포토레지스트 배출관으로 연결된 펌프와, 상기 펌프와 제3 포토레지스트 배출관으로 연결된 온도 조절기와, 상기 온도 조절기와 연결되어 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트 용액을 배출하는 제4 포토레지스트 배출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포장치.
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