KR101037179B1

KR101037179B1 - 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101037179B1
Application number: KR1020080106537A
Authority: KR
Inventors: 여종구; 정규원
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2008-10-29
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2011-05-26
Also published as: KR20100047580A

Abstract

기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 제어기의 오작동 검출 장치는 소정의 약액 또는 탈이온수를 가열하는 온열기, 상기 약액 또는 탈이온수의 온도를 측정하는 온도 센서를 구비하며, 상기 온열기 내의 상기 약액 또는 탈이온수의 온도를 소정의 설정된 온도로 유지하는 온도 제어기, 및 상기 온도 제어기에 연결하여 저항 값을 증가시키거나 또는 저항 값을 감소시켜 상기 온도 제어기의 과열 검출 여부를 확인하는 과열 온도 검출기를 포함한다.

온도 센서, 온도 제어기, 과열 체크

Description

기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치 및 방법{Apparatus and method for checking of temperature controller}

본 발명은 온도 제어기의 오작동 검출 장치 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 지금까지는 디스플레이 장치로 브라운관(Cathode Ray Tube) 모니터가 주로 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다.

이와 함께, 일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판에 박막을 형성할 수 있는 확산(deposition) 공정, 마스크(mask) 또는 레티클(reticle)의 패턴을 이용하여 반도체 기판 상의 박막 표면에 패턴을 형성하는 사진(photo lithography) 공정, 박막 표면의 패턴을 따라 반응 가스 또는 화학 용액을 이용하여 박막을 선택적으로 제거 하는 식각(etch) 공정 등을 반복적으로 수행하여 제조된다.

이러한 반도체 제조 공정 및 평판 디스플레이 제조 공정에 있어서, 고온의 약액을 기판 상에 분사하여 처리하는 공정을 포함할 수 있다. 약액의 온도를 조절하여 약액을 공급하는 장치에는 약액의 온도를 제어하는 온도 제어기를 구성할 수 있다.

하지만, 이러한 온도 제어기는 주로 적정한 범위 내에서의 온도 제어에 대하여만 작동하여 실질적으로 과열 히팅 시에 온도 제어기의 동작이 적절한지를 알 수 없다.

따라서, 과열 히팅 시에 온도 제어기의 오동작 여부를 감지할 수 있는 장치 및 방법이 필요하다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 과열 히팅 시에 온도 제어기의 오동작 여부를 감지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 온도 센서에 과열된 액체 등을 공급하지 않고도 온도 제어기이 오동작 여부를 감지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치의 일 양태(Aspect)는 소정의 약액 또는 탈이온수를 가열하는 온열기; 상기 약액 또는 탈이온수의 온도를 측정하는 온도 센서를 구비하며, 상기 온열기 내의 상기 약액 또는 탈이온수의 온도를 소정의 설정된 온도로 유지하는 온도 제어기; 및 상기 온도 제어기에 연결하여 저항 값을 증가시키거나 또는 저항 값을 감소시켜 상기 온도 제어기의 과열 검출 여부를 확인하는 과열 온도 검출기를 포함한다.

상술한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 방법의 일 양태(Aspect)는 과열 온도 검출기를 온도 제어기의 온도 센서의 입출력 단자와 연결하는 단계; 상기 과열 온도 검출기의 가변 저항부의 저항 값을 증가시키거나 감소시키는 단계; 상기 온도 제어기의 온도 센서의 출력 값이 임계 온도 이상인 경우에 과열 히팅으로 판단하여 경보음 또는 경보 표시를 하는 단계; 및 상기 경보음 또는 경보 표시에 의하여 상기 온도 제어기의 오동작 여부를 검출하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따를 경우, 과열 히팅 시에 온도 제어기의 오동작 여부를 감지할 수 있다.

이와 함께, 과열된 액체 등에 의하여 실질적인 과열 상태에 의하지 않고서도 온도 제어기의 오동작 여부를 감지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온열기 및 온도 제어기를 개략적으로 보여준다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(110), 약액 공급부(170), 기판 이송부(140), 온열기(100) 및 온도 제어기(200)를 포함할 수 있다.

공정 챔버(110)는 식각 처리, 세정 처리 등과 같은 처리가 이루어지는 장소를 제공한다. 공정 챔버(110)는 대략 직육면체 형상으로 이루어질 수 있으나, 그에 제한되지 않는다.

약액 공급부(170)는 기판(w) 상에 약액 또는 탈이온수를 공급하는 역할을 한다. 약액 공급부(170)는 노즐 지지대(165) 및 복수개의 분사 노즐(160)을 포함할 수 있다. 약액 공급부(170)는 노즐 지지대(165) 상의 통로를 통하여 약액을 공급하며, 소정의 압력 및 온도를 가지는 약액을 복수개의 분사 노즐(160)을 통하여 기판 상에 분사할 수 있다. 각각의 분사 노즐(160) 상에는 약액의 유량을 조절할 수 있는 유량 조절기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

기판 이송부(140)는 기판 이송 샤프트(142) 및 기판 이송 샤프트(142)에 설치된 이송 롤러(144)를 포함할 수 있다. 기판 이송부(140)는 이송 샤프트(142)를 구동부(미도시)에 의해 회전시켜, 이송 롤러(144)를 회전시킴으로써 기판을 이송시킬 수 있다. 또한, 기판 이송부(140)는 소정의 각도만큼 기울어진 상태가 될 수 있다. 소정의 각도만큼 기울어진 상태가 되게 함으로써, 분사된 약액이 기판 상에 균일하게 도포된 이후 약액이 경사진 기판을 따라 흘러내려 제거될 수 있다.

온열기(100)는 약액 또는 탈이온수를 가열하는 역할을 한다. 일반적인 반도체 제조 공정 또는 평판 디스플레이 제조 공정에서는 고온의 약액 등이 사용될 수 있다. 따라서, 온열기(100)는 이러한 약액을 공급하기 위하여 미리 약액 등의 온도를 설정된 온도로 가열시킬 수 있다.

온도 제어기(200)는 온열기(100)에 의하여 가열되는 약액 등의 온도를 제어하는 역할을 한다. 온도 제어기(200)는 약액 등의 온도를 측정하는 온도 센서(220)를 포함할 수 있다. 온도 센서(220)는 금속선이나 반도체의 저항 값이 온도에 따라 변화하는 특성 또는 종류가 서로 다른 금속선의 결합 접점을 가열하여 기전력이 발생하는 특성 등을 이용하여 온도를 구할 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(220)는 소정의 온도에 따라 발생되는 저항이나 기전력을 측정하여 온도를 구할 수 있다. 한 편, 본 발명의 일 실시예에서는 온도 센서(220)에 인가되는 전류 또는 전압의 크기를 변동시켜, 온도 센서(220)에서 출력되는 출력 값은 온도 제어기(200)에 전송하여, 가상적으로 온도 센서(220)를 동작시키도록 할 수 있다.

온도 제어기(200)는 온도 센서(220)에 의하여 측정된 온도가 임계 온도 이상인 경우에 경보음 또는 경보 표시를 할 수 있는 경보기(230)를 더 포함할 수 있다. 경보기(230)는 온도 센서(220)에 의하여 측정된 약액 등의 온도를 표시하는 출력부의 역할을 겸할 수도 있다. 경보기(230)에 의하여, 사용자는 온열기(100)의 약액 등이 과열 검출을 이용하게 할 수 있다.

펌프(130) 및 공급 파이프(135)는 저장된 약액이나 탈이온수를 공정 장비에 공급하는 역할을 할 수 있다. 펌프(130)는 공정에 필요한 약액이나 탈이온수를 공급하는 역할을 한다. 펌프(130)는 하부에 설치된 온열기(100)의 약액이나 탈이온수를 상부로 끌어올려 약액이나 탈이온수를 분사하는 약액 공급부(170)에 운반한다. 공급 파이프(135)는 펌프(130)가 유동을 운반하는 통로를 제공한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 과열 온도 검출기를 개략적으로 보여준다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 과열 온도 검출기(300)는 가변 저항부(320), 저항 값을 조절하는 조절기(310) 및 온도 센서(220)의 입출력에 연결되는 지그(330)를 포함할 수 있다.

가변 저항부(320)는 저항 값을 변동시키는 역할을 한다. 가변 저항부(320)는 저항 값은 연속적으로 변동시키는 연속식 및 소정의 값 단위로 단계적으로 변동시 키는 단계식으로 분리할 수 있다. 가변 저항부(320)의 저항 값이 달라짐에 따라 변동되는 저항을 통과하는 전류의 값이 달라질 수 있다.

조절기(310)는 가변 저항부(320)의 저항 값을 조절하는 역할을 하며, 사용자로 하여금 저항 값을 조정할 수 있는 손잡이를 제공할 수 있다. 조절기(310)는 회전형 또는 직선형으로 구비되어, 손잡이를 회전시키거나 손잡이를 상하 또는 좌우로 이동시켜 저항 값을 조정할 수 있다.

또한, 저항 값의 변동을 표시하기 위하여 조절기(310)의 이동 궤적에 따라 변동되는 저항 값을 나타내는 눈금자(315)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 사용자는 눈금자(315)에 따라서, 조절기(310)를 조정하여 가변 저항의 변동되는 저항 값을 조정할 수 있다.

또한, 과열 온도 검출기(300)는 가변 저항부(320) 상에 소정의 전압 또는 전류를 제공하는 소스부(340)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 소스부(340)에서의 임의의 전압 또는 전류를 인가하고, 이에 따라 가변 저항부(320)를 통과하면서 변동되는 저항 값에 의하여 온도 센서(220)에 입력되는 전류 또는 전압의 값이 변동될 수 있다.

지그(Jig, 330)는 온도 센서(220)의 입출력 단자에 연결되거나, 온도 제어기(200)의 입출력 단자에 연결하여, 오작동 검출 장치의 소스부(340)로부터 입력되는 전류 또는 전압을 입력 받을 수 있다.

따라서, 온도 제어기(200) 또는 온도 제어기의 온도 센서(220)는 실질적으로 온열기(100)의 약액 또는 탈이온수의 온도를 측정하지 않고서도, 가상적으로 온도 센서(220)를 통하여 입력되는 전류 또는 전압에 의하여 오버 히팅(overheating) 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 보통의 환경 또는 공정이 수행되는 환경 하에서는 약액 또는 탈이온수의 온도가 오버 히팅 여부의 기준이 되는 임계 온도(Critical temperature)를 초과하기가 용이하지 않으며, 그러한 환경을 만들어 내기가 용이하지 않다. 따라서, 기판 처리 장치를 제작하여 제공하는 제공자 및 기판 처리 장치를 사용하는 사용자는 온도 센서(220)를 구비하는 온도 제어기(200)의 동작에 대한 특별한 검사 없이 사용하는 것이 일반적이다.

이에 비하여, 본 발명의 일 실시예에서는 온도 센서(220)를 구비하는 온도 제어기(200)의 입출력 단자에 저항 값을 변동시키면서 이에 따라 변동되는 전압 또는 전류를 인가하여 가상적으로 온도 제어기(200)가 오버 히팅(overheating)을 감지할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 인가되는 전류 또는 전압이 일정 이상이면, 온도 제어기(200)는 온열기(200)의 과열로 판단하여 경보기(230)로 하여금 경보음 또는 경보 표시를 할 수 있다.

따라서, 온열기(200)에 실제로 과열된 약액 또는 탈이온수를 흘리지 아니한 상태에서도 온도 센서(220) 및/또는 온도 제어기(200)의 동작 여부를 검사함으로써, 과열 히팅 시에 온도 제어기(200)의 오동작 여부를 용이하게 검사할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 방법의 흐름도를 보여준다.

도 4를 참조하면, 과열 온도 검출기(300)의 지그(330)를 온도 제어기(200)의 온도 센서(220) 입출력 단자와 연결한다(S410). 입출력 단자와 연결 후에, 가변 저항부(320)의 저항 값은 변동시키도록 조절기(310)를 조정한다(S420). 예를 들어, 조절기(310)에 의하여 저항 값을 최소(MIN) 값에서 최대 값(MAX) 값으로 변동시킬 수 있다. 또는 조절기(310)에 의하여 저항 값을 최대 값(MAX)에서 최소 값(MIN) 값으로 변동시킬 수 있다.

저항 값의 변동이 있는 경우, 온도 제어기(200)의 온도 센서(220)는 감지된 값이 임계 온도 이상인지 여부를 판단하여, 임계 온도를 초과하거나 이상이 되는 경우에는 경보음 또는 경보 표시를 할 수 있다(S430). 예를 들어, 저항 값은 최소 값에서 최대 값으로 변동시키는 경우에, 그 중간에서 임계 온도를 초과하여 경보음 또는 경보 표시를 할 수 있다. 이와 반대로, 저항 값을 최대에서 최소 값으로 변동시키는 경우에는 경보음 또는 경보 표시된 상태에서 상기 경보음 또는 경보 표시가 해제되는 것을 판단할 수 있다.

상기의 경보음 또는 경보 표시의 작동 또는 해제에 의하여, 온도 제어기(200)의 오동작 여부를 검출할 수 있다(S440). 온도 제어기(200)의 오동작 여부에 대하여는 온도 센서(220)가 임계 온도를 초과하는 것으로 판단되는 경우에 경보음 또는 경보 표시를 하는 것에 의하여 온도 제어기(200)의 오동작 여부를 판단할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 온도 제어기(200)의 오동작 여부에 대하여 실질적으로 과열 온도의 약액 또는 탈이온수를 이용하지 않은 상태에서, 온도 제어기(200)의 오동작 여부를 용이하게 판단할 수 있다. 따라서, 기판 처 리 장치의 온열기(100)의 온도 제어용 온도 제어기(200)의 작동 불량을 미연에 방지할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온열기 및 온도 제어기를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 과열 온도 검출기를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 방법의 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 온열기 110: 공정 챔버

170: 약액 공급부 140: 기판 이송부

200: 온도 제어기 220: 온도 센서

230: 경보기 300: 과열 온도 검출기

310: 조절기 320: 가변 저항부

Claims

소정의 약액 또는 탈이온수를 가열하는 온열기;

상기 약액 또는 탈이온수의 온도를 측정하는 온도 센서를 구비하며, 상기 온열기 내의 상기 약액 또는 탈이온수의 온도를 소정의 설정된 온도로 유지하는 온도 제어기; 및

상기 온도 제어기에 연결되며, 가변 저항부의 저항 값을 변동시켜 상기 온도 제어기의 과열 검출 여부를 확인하는 과열 온도 검출기를 포함하는, 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치.
제 1항에 있어서, 상기 과열 온도 검출기는

상기 저항 값이 변동되는 가변 저항부; 및

상기 가변 저항부의 상기 저항 값을 조절하는 조절기를 포함하는, 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치.
제 1항에 있어서, 상기 온도 제어기는

상기 저항 값의 변동에 의하여 과열 온도 이상으로 판단되는 경우, 과열 온도 이상임을 나타내는 경고음 또는 경고표시를 하는 경보기를 포함하는, 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치.
제 1항에 있어서, 상기 과열 온도 검출기는

상기 온도 센서의 입출력에 연결되는 지그(Jig)를 포함하는, 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 장치.
과열 온도 검출기의 지그(Jig)를 온도 제어기의 온도 센서의 입출력 단자와 연결하는 단계;

상기 과열 온도 검출기의 가변 저항부의 저항 값을 증가시키거나 감소시키는 단계;

상기 온도 제어기의 온도 센서의 출력 값이 임계 온도 이상인 경우에 과열 히팅으로 판단하여 경보음 또는 경보 표시를 하는 단계; 및

상기 경보음 또는 경보 표시에 의하여 상기 온도 제어기의 오동작 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 기판 처리 장치에서의 온도 제어기의 오작동 검출 방법.