KR101255328B1 - Chemical temperature controlling apparatus for treating substrate - Google Patents

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김철호
맹호섭
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피셈주식회사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for controlling the temperature of chemicals for treating a substrate is provided to extend the lifetime of the apparatus by quickly heating the chemicals. CONSTITUTION: A housing(20) forms a gas circulation space in a chemical bath(10). A side heater(30) is adhered to the side of the chemical bath. An inner heater(50) includes a heating unit formed in a quartz tube. A cover(71,72) closes the opening part of the chemical bath. A gas supply part supplies gas to the gas circulation space.

Description

기판 처리용 약액 온도 조절 장치{chemical temperature controlling apparatus for treating substrate}Chemical temperature controlling apparatus for treating substrate

본 발명은 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 반도체 웨이퍼 공정 등에 사용하는 약액을 신속하게 원하는 온도로 조절할 수 있으며 약액에 의한 손상을 줄일 수 있는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical liquid temperature control apparatus for processing a substrate, and more particularly, a chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate that can quickly adjust a chemical liquid used in a semiconductor wafer process or the like to a desired temperature and reduce damage caused by the chemical liquid. It is about.

일반적으로 반도체, LCD 등을 제조하기 위해서는 웨이퍼 등의 기판을 약액(chemical)으로 처리하는 습식 공정이 다수 포함되어 있다. 습식 공정에는 다양한 약액이 사용되며 필요한 공정 조건에 따라 다양한 온도의 약액이 필요하게 된다. 예를 들면, 반도체 제조 공정에서 300℃ 이상의 높은 온도의 약액이 필요한 경우가 있다.In general, in order to manufacture semiconductors, LCDs, and the like, a plurality of wet processes including chemical treatment of substrates such as wafers are included. Various chemical liquids are used in the wet process, and chemical liquids of various temperatures are required depending on the required process conditions. For example, the chemical liquid of high temperature 300 degreeC or more may be needed in a semiconductor manufacturing process.

또한, 제조 공정 상의 시간을 단축시키기 위해 약액의 가열 시간을 줄이는 것이 바람직하다. 따라서, 종래에 약액을 짧은 시간 내에 가열할 수 있는 다양한 장치들이 개발되었다. 예를 들어, 약액조 내부에 히터를 삽입하여 약액을 가열하고, 동시에 액액을 공급하는 공급관에 아이알(IR) 램프를 삽입하여 약액의 가열 시간을 줄이는 구조나, 약액조를 여러 구역으로 분할하여 각 구역을 선택적으로 가열하는 구조 등이 개시되었다.It is also desirable to reduce the heating time of the chemical liquid in order to shorten the time on the manufacturing process. Accordingly, various devices have been developed in the related art which can heat chemical liquids in a short time. For example, a heater is inserted into a chemical tank to heat the chemical, and an IR lamp is inserted into a supply pipe for supplying the liquid to reduce the heating time of the chemical, or the chemical tank is divided into sections. Structures for selectively heating zones and the like have been disclosed.

그러나, 종래의 약액 가열 장치는 약액을 신속하게 가열하기 위한 구조가 대부분이어서, 공정이 종료한 후 약액조 내부의 온도를 신속하게 낮추어야 하거나, 다른 온도로 신속하게 조절할 수 없어 생산 효율이 낮아지는 문제가 있었다.However, the conventional chemical liquid heating apparatus has a structure for heating the chemical liquid quickly, so that after the process is completed, the temperature inside the chemical tank must be lowered quickly, or it cannot be quickly adjusted to another temperature, resulting in low production efficiency. There was.

또한, 종래의 약액조 또는 약액 가열 장치 등에서 반응성이 강한 약액을 사용할 경우, 약액이 약액조 또는 약액 가열 장치로 침투하여 장치를 부식시켜 장치의 수명이 짧아지거나 고장이 발생하는 문제가 있었다.In addition, when a highly reactive chemical liquid is used in a conventional chemical tank or a chemical heating device, the chemical liquid penetrates into the chemical tank or the chemical heating device to corrode the apparatus, thereby shortening the life of the apparatus or causing a failure.

대한민국 공개특허 제10-2005-0045702호 2005.05.17.Republic of Korea Patent Publication No. 10-2005-0045702 2005.05.17.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 반도체 웨이퍼 공정 등에 사용하는 약액을 신속하게 원하는 온도로 조절할 수 있으며 약액에 의핸 손상을 줄일 수 있 기판 처리용 약액 온도 조절 장치를 제공하고자 하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a chemical liquid temperature control apparatus for processing a substrate that can quickly adjust the chemical liquid used in the semiconductor wafer process and the like to reduce the damage caused by the chemical liquid.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리용 약액 온도 조절 장치는, 상기 약액조의 외측에 결합되며, 상기 약액조와 사이에 기체 순환 공간을 형성하는 하우징과, 상기 기체 순환 공간에 위치하며 상기 약액조의 측면에 부착된 측면 히터와, 상기 기체 순환 공간에 위치하며 상기 약액조의 바닥면에 부착된 바닥면 히터와, 상기 약액조 내에 설치되며, 석영관과 상기 석영관 내부에 수용된 가열체를 포함하는 내부 히터와, 상기 하우징의 일측에 힌지 결합되어 상기 약액조의 개구부를 덮는 커버와, 상기 하우징의 일측에 형성되며 상기 기체 순환 공간 기체를 공급하는 기체 공급구를 포함한다.The chemical liquid temperature control apparatus for processing a substrate according to an embodiment of the present invention includes a housing coupled to an outer side of the chemical liquid tank and forming a gas circulation space between the chemical liquid tank and a side surface of the chemical liquid tank. An internal heater including a side heater attached to the bottom surface heater, a bottom heater positioned in the gas circulation space and attached to the bottom surface of the chemical liquid tank, and installed in the chemical liquid tank, and a quartz tube and a heating body housed inside the quartz tube. And a cover coupled to one side of the housing to cover the opening of the chemical tank, and a gas supply port formed at one side of the housing to supply the gas circulation space gas.

상기 기체 공급구를 통하여 불활성 가스가 주입될 수 있다.Inert gas may be injected through the gas supply port.

상기 기체 순환 공간 내부의 상기 불활성 가스의 압력은 대기압 보다 높은 압력을 유지할 수 있다.The pressure of the inert gas in the gas circulation space may maintain a pressure higher than atmospheric pressure.

상기 기체 공급구는 상기 하우징의 하부에 형성되고, 상기 기체 공급구보다 높은 하우징의 상부에 형성된 기체 배출구를 더 포함하며, 상기 기체 공급구를 통하여 상기 약액의 온도보다 낮은 온도를 갖는 냉각 기체를 주입하고, 상기 냉각 기체는 상기 기체 배출구를 통하여 배출될 수 있다.The gas supply port is formed in the lower portion of the housing, and further comprises a gas outlet formed in the upper portion of the housing higher than the gas supply port, injecting the cooling gas having a temperature lower than the temperature of the chemical liquid through the gas supply port, The cooling gas may be discharged through the gas outlet.

상기 기체 순환 공간 내부에 상기 약액조로부터 돌출된 복수의 방열핀을 더 포함할 수 있다.The gas circulation space may further include a plurality of heat dissipation fins protruding from the chemical tank.

상기 측면 히터는 복수 개로 분할되어 상기 복수의 방열핀 사이에 배치될 수 있다.The side heater may be divided into a plurality and disposed between the plurality of heat dissipation fins.

상기 하우징은 단열층을 포함하며, 상기 방열핀은 상기 하우징에 결합되어 상기 약액조와 상기 하우징을 지지할 수 있다.The housing may include a heat insulation layer, and the heat dissipation fins may be coupled to the housing to support the chemical liquid tank and the housing.

상기 기체 순환 공간 내부의 상기 약액조의 바닥면과 상기 기체 공급구 사이에 개재되는 다공성 판재를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a porous plate interposed between the bottom surface of the chemical tank in the gas circulation space and the gas supply port.

상기 다공성 판재는 복수의 통기홀이 형성되어 있고, 상기 복수의 통기홀은 상기 기체 공급구로부터 멀어질수록 직경이 커질 수 있다.The porous plate is formed with a plurality of vent holes, the plurality of vent holes may be larger in diameter as the distance from the gas supply port.

본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리용 약액 온도 조절 장치는, 신속하게 약액을 가열할 수 있으며, 약액의 온도를 정밀하게 조절할 수 있다. The chemical liquid temperature control apparatus for substrate processing according to an embodiment of the present invention can quickly heat the chemical liquid, and can precisely control the temperature of the chemical liquid.

또한, 약액에 의해 온도 조절 장치가 손상되는 것을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can reduce the damage to the temperature control device by the chemical liquid.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 약액 온도 조절 장치의 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 불활성 가스를 주입하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 냉각 기체를 순환시키는 과정을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리용 약액 온도 조절 장치의 절개 사시도이다.
도 6은 도 5의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 포함된 다공성 판재를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 5의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 냉각 기체를 순환시키는 과정을 도시한 도 5의 A-A 선으로 절단한 단면도이다.1 is a cutaway perspective view of a chemical liquid temperature control apparatus for processing a substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view illustrating a process of injecting an inert gas into the chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view illustrating a process of circulating a cooling gas in the chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate of FIG. 1.
5 is a cutaway perspective view of a chemical liquid temperature control apparatus for substrate processing according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view illustrating a porous plate included in the chemical liquid temperature control apparatus for treating the substrate of FIG. 5.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5 illustrating a process of circulating a cooling gas in the chemical processing apparatus for processing a substrate of FIG. 5.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 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 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, the invention is defined only by the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, referring to FIGS. 1 to 4, a chemical liquid temperature control apparatus for substrate processing according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 약액 온도 조절 장치의 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치의 단면도이다.1 is a cutaway perspective view of a substrate processing chemical liquid temperature control apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the substrate processing chemical liquid temperature control apparatus of FIG.

약액 온도 조절 장치(1)는 반도체, LCD 등의 제조 공정 중에 각종 기판을 처리하기 위해 사용되는 약액의 온도들 조절하는 장치이다. 약액 온도 조절 장치(1)는 약액조(10), 하우징(20), 측면 히터(30), 바닥면 히터(40), 내부 히터(50), 커버(71, 72), 기체 공급구(61) 및 기체 배출구(62)를 포함한다.The chemical liquid temperature control device 1 is a device for controlling the temperatures of chemical liquids used to process various substrates during the manufacturing process of semiconductors, LCDs, and the like. The chemical liquid temperature control device 1 includes a chemical liquid tank 10, a housing 20, a side heater 30, a bottom heater 40, an internal heater 50, covers 71 and 72, and a gas supply port 61. ) And a gas outlet 62.

약액조(10)는 내측으로 만입되어 내부에 약액이 수용되며, 내부에 수용된 약액에 대해 화학적으로 저항성이 강한 석영(quartz)으로 형성될 수 있다. 약액조(10)의 외측에는 하우징(20)이 결합된다. 하우징(20)은 약액 온도 조절 장치(1)의 골격을 유지하며, 내부에 수용된 약액조(10), 측면 히터(30), 바닥면 히터(40) 및 내부 히터(50)를 보호한다. 하우징(20)은 약액조(10)의 열이 측면 또는 바닥면을 통하여 방출되지 않도록 단열층을 포함할 수 있다. The chemical solution tank 10 is indented inward to accommodate the chemical solution therein, and may be formed of quartz that is chemically resistant to the chemical solution contained therein. The housing 20 is coupled to the outside of the chemical solution tank 10. The housing 20 maintains the skeleton of the chemical liquid temperature control device 1 and protects the chemical liquid tank 10, the side heater 30, the bottom heater 40, and the internal heater 50 housed therein. The housing 20 may include a heat insulation layer so that heat of the chemical bath 10 is not discharged through the side or bottom surface.

약액조(10)와 하우징(20) 사이에는 기체 순환 공간(11)이 형성된다. 즉, 하우징(20)은 약액조(10)에 일정한 간격만큼 이격되어 결합되며, 기체 순환 공간(11)은 기체 공급구(61) 및 기체 배출구(62)를 제외한 부분은 밀폐된다. A gas circulation space 11 is formed between the chemical liquid tank 10 and the housing 20. That is, the housing 20 is coupled to the chemical liquid tank 10 at regular intervals, and the gas circulation space 11 is sealed except for the gas supply port 61 and the gas outlet 62.

본 명세서를 설명하면서, 기체 순환 공간(11)이라 함은, 기체가 주입되어 기체가 존재하는 공간을 의미하는 것으로서, 반드시 기체가 유동하는 공간만을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 기체 공급구(61)를 통하여 주입된 기체가 일정한 압력을 유지하면서 외부로 유출되지 않은 채 기체 순환 공간(11)에 머무를 수 있다. 또한, 기체 공급구(61)를 통하여 주입된 기체가 기체 순환 공간(11)을 경유하여 기체 배출구(62)로 유출될 수 있다.In describing the present specification, the gas circulation space 11 means a space in which gas is injected and gas is present, and does not necessarily mean a space in which gas flows. For example, the gas injected through the gas supply port 61 may stay in the gas circulation space 11 without flowing out while maintaining a constant pressure. In addition, the gas injected through the gas supply port 61 may flow out to the gas outlet 62 via the gas circulation space 11.

측면 히터(30)는 약액조(10)의 측면에 부착되어 약액조(10)에 열을 공급한다. 측면 히터(30)는 약액조(10)의 네 측면 중 적어도 하나에 결합될 수 있으며, 약액이 존재하지 않는 약액조(10)의 외측에 부착될 수 있다. 즉, 측면 히터(30)는 약액조(10)와 하우징(20) 사이의 기체 순환 공간(11)에 위치할 수 있다.The side heater 30 is attached to the side of the chemical liquid tank 10 to supply heat to the chemical liquid tank 10. The side heater 30 may be coupled to at least one of the four sides of the chemical liquid tank 10, and may be attached to the outside of the chemical liquid tank 10 in which the chemical liquid does not exist. That is, the side heater 30 may be located in the gas circulation space 11 between the chemical liquid tank 10 and the housing 20.

한편, 바닥면 히터(40)는 약액조(10)의 바닥면에 부착되어 약액조(10)를 가열하며, 기체 순환 공간(11) 내의 약액조(10) 외면에 부착된다. 측면 히터(30)와 바닥면 히터(40)는 블록 형태로 약액조(10)의 외면에 부착될 수 있으며, 전기식 히터나 비전기식 히터 등 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.On the other hand, the bottom heater 40 is attached to the bottom surface of the chemical liquid tank 10 to heat the chemical liquid tank 10, it is attached to the outer surface of the chemical liquid tank 10 in the gas circulation space (11). The side heater 30 and the bottom heater 40 may be attached to the outer surface of the chemical tank 10 in the form of a block, and may be selectively used as necessary, such as an electric heater or a non-electric heater.

내부 히터(50)는 약액조(10)의 내부에 위치하여 약액을 직접 가열한다. 즉, 내부 히터(50)는 약액(C)과 직접 접촉하도록 약액조(10)의 내부에 설치된다. 내부 히터(50)는 석영관(51)과 석영관(51) 내부에 위치하는 가열체(52)를 포함한다. 석영관(51)은 약약에 의해 가열체(52)가 손상되는 것을 방지하며, 가열체(52)는 전기식 발열체가 사용될 수 있다.The internal heater 50 is located inside the chemical liquid tank 10 to directly heat the chemical liquid. That is, the internal heater 50 is installed inside the chemical solution tank 10 so as to directly contact the chemical solution C. The internal heater 50 includes a quartz tube 51 and a heating body 52 located inside the quartz tube 51. The quartz tube 51 prevents the heating body 52 from being damaged by the medicine, and the heating body 52 may use an electric heating element.

내부 히터(50)는 약액조(10) 내부를 따라 굴절되어 약액조(10) 내부의 공간 활용을 높일 수 있다. 내부 히터(50)는 측면 히터(30)와 바닥면 히터(40)를 보존하여 약액의 온도를 정밀하게 제어할 수 있으며, 필요에 따라 하나 이상이 사용될 수 있다.The internal heater 50 may be refracted along the inside of the chemical tank 10 to increase space utilization inside the chemical tank 10. The internal heater 50 may preserve the side heater 30 and the bottom heater 40 to precisely control the temperature of the chemical liquid, and one or more may be used as necessary.

커버(71, 72)는 하우징(20)에 장착되어 약액조(10)의 개구부를 덮는 역할을 한다. 커버(71, 72)는 두 개로 분할되어 하우징(20)의 양단에 각각 힌지 결합될 수 있으며, 별도의 동력원을 이용하여 자동으로 개폐될 수 있다.The covers 71 and 72 are mounted to the housing 20 to cover the openings of the chemical liquid tank 10. The covers 71 and 72 may be divided into two and hinged to both ends of the housing 20, and may be automatically opened and closed by using a separate power source.

기체 공급구(61)는 약액조(10)와 하우징(20) 사이의 기체 순환 공간(11)에 기체를 주입하는 통로가 된다. 기체 공급구(61)는 하우징(20)의 하부에 형성될 수 있다. 예를 들면, 기체 공급구(61)는 하우징(20)의 하부에 연결되어 약액조(10)의 바닥면과 하우징(20) 사이의 기체 순환 공간(11)에 기체를 주입할 수 있다. 기체 공급구(61)를 통해 주입되는 기체는 불활성 가스 또는 냉각 기체일 수 있다. 불활성 가스 또는 냉각 기체와 관련된 구체적인 설명은 후술한다.The gas supply port 61 serves as a passage for injecting gas into the gas circulation space 11 between the chemical liquid tank 10 and the housing 20. The gas supply port 61 may be formed at the bottom of the housing 20. For example, the gas supply port 61 may be connected to the lower portion of the housing 20 to inject gas into the gas circulation space 11 between the bottom surface of the chemical solution tank 10 and the housing 20. The gas injected through the gas supply port 61 may be an inert gas or a cooling gas. Specific descriptions related to the inert gas or the cooling gas will be described later.

한편, 하우징(20)의 일측에는 적어도 하나의 기체 배출구(62)가 형성되어 있다. 기체 배출구(62)는 기체 순환 공간(11)에 존재하는 기체를 배출하는 통로가 되며, 기체 배출구(62)에는 기체의 배출을 제어하는 밸브(63)가 부착될 수 있다.On the other hand, at least one gas outlet 62 is formed at one side of the housing 20. The gas outlet 62 may be a passage for discharging the gas existing in the gas circulation space 11, and a valve 63 for controlling the discharge of the gas may be attached to the gas outlet 62.

도 3은 도 1의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 불활성 가스를 주입하는 과정을 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a process of injecting an inert gas into the chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 약액조(10) 내부에 약액(C)을 넣고 측면 히터(30), 바닥면 히터(40) 및 내부 히터(50)를 이용하여 약액(C)을 가열한다. 이때, 약액(C)은 대략 300℃ 이상 가열될 수 있다.Referring to FIG. 3, the chemical solution C is placed in the chemical solution tank 10, and the chemical solution C is heated using the side heater 30, the bottom heater 40, and the internal heater 50. At this time, the chemical liquid (C) may be heated to about 300 ℃ or more.

약액(C)은 가열되면서 일정량 기체로 기화될 수 있으며, 상대적으로 입자가 작은 약액 기체는 약액조(10)와 하우징(20) 사이로 침투가 용이하다. 약액(C)은 반도체 기판의 습식 식각(wet etch)와 크리닝(chemical cleaning) 공정 등에 사용되는 것으로서, 금속이나 각종 장비 들을 부식시킬 수 있다. 따라서, 약액 기체가 약액 온도 조절 장치(1) 내부로 침투하는 것을 방지하기 위해 기체 순환 공간(11)에 불활성 가스를 주입할 수 있다. The chemical liquid C may be vaporized into a predetermined amount of gas while being heated, and the chemical liquid gas having a relatively small particle is easily penetrated between the chemical liquid tank 10 and the housing 20. The chemical liquid (C) is used for wet etching and chemical cleaning processes of semiconductor substrates, and may corrode metals and various equipments. Therefore, inert gas can be injected into the gas circulation space 11 to prevent the chemical liquid gas from penetrating into the chemical liquid temperature regulating device 1.

불활성 가스란, 다른 물질과 화학반응을 일으키기 어려운 가스를 말하는 것으로서, 네온, 아르곤 등의 희(希)가스 또는 질소, 탄산가스, 아르곤가스 등의 반응성이 결핍된 기체를 말한다.An inert gas refers to a gas that is hard to cause a chemical reaction with other substances, and refers to a gas rarely reacted with neon, argon or the like, or a gas lacking reactivity such as nitrogen, carbon dioxide, and argon gas.

본 발명의 일 실시예에 따른 약액 온도 조절 장치(1)는 질소(N2)가스를 기체 순환 공간(11)에 주입하나, 다양한 조건에 따라 다른 불활성 가스를 주입할 수 있을 것이다.The chemical liquid temperature control apparatus 1 according to the exemplary embodiment of the present invention injects nitrogen (N 2 ) gas into the gas circulation space 11, but may inject other inert gas according to various conditions.

불활성 가스는 기체 공급구(61)를 통하여 기체 순환 공간(11)으로 주입되며, 기체 순환 공간(11)으로부터 유출되지 않도록 기체 배출구(62)의 밸브를 닫을 수 있다. 따라서, 기체 순환 공간(11)으로 주입된 공기는 일정시간 유동하지 않고 머무를 수 있다.The inert gas is injected into the gas circulation space 11 through the gas supply port 61, and the valve of the gas outlet 62 may be closed so as not to flow out of the gas circulation space 11. Therefore, the air injected into the gas circulation space 11 can stay without flowing for a certain time.

기체 순환 공간(11) 내부의 불활성 가스의 압력은 대기압 보다 높은 압력을 유지할 수 있다. 즉, 기체 순환 공간(11) 내부를 대기압 보다 높도록 유지하여 약액 기체가 쉽게 약액 온도 조절 장치(1) 내부로 침투할 수 없도록 할 수 있다. 이때, 불활성 가스는 약액(C)의 온도 및 종류에 따라 다양한 기체가 사용될 수 있다.The pressure of the inert gas in the gas circulation space 11 may maintain a pressure higher than atmospheric pressure. That is, the inside of the gas circulation space 11 may be maintained higher than atmospheric pressure to prevent the chemical liquid gas from easily penetrating into the chemical liquid temperature regulating device 1. In this case, various gases may be used as the inert gas depending on the temperature and type of the chemical liquid (C).

한편, 불활성 가스는 연속적으로 일정한 압력으로 기체 공급구(61)를 통하여 주입될 수 있으며, 기체 순환 공간(11) 내부에 일정량이 주입된 후 밀폐시킬 수 있다. 기체의 경우, 온도가 높아질수록 압력이 급격하게 증가하게 되므로 기체 순환 공간(11)에 주입된 불활성 가스는 점차 압력이 증가할 수 있다. 예를 들어, 약액의 온도가 대략 300℃ 이상 가열되면서 불활성 기체의 압력이 점차 증가하게 되면 더 이상 불활성 기체를 주입하지 않더라도 기체 순환 공간(11)에는 충분히 대기압보다 높은 압력을 유지하게 된다. 따라서, 약액조(10)와 하우징(20) 사이로 미세하게 불활성 기체가 새어 나가더라도 외부에서 약액 기체의 침투는 충분히 막을 수 있다.On the other hand, the inert gas may be continuously injected through the gas supply port 61 at a constant pressure, it may be sealed after a certain amount is injected into the gas circulation space (11). In the case of gas, since the pressure increases rapidly as the temperature increases, the inert gas injected into the gas circulation space 11 may gradually increase in pressure. For example, when the temperature of the chemical liquid is heated to about 300 ° C. or more, the pressure of the inert gas is gradually increased to maintain a pressure higher than atmospheric pressure in the gas circulation space 11 even when no inert gas is injected. Therefore, even if fine inert gas leaks out between the chemical tank 10 and the housing 20, the penetration of the chemical liquid gas from the outside can be sufficiently prevented.

도 4는 도 1의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 냉각 기체를 순환시키는 과정을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a process of circulating a cooling gas in the chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate of FIG. 1.

도 4를 참조하면, 약액조(10)의 가열이 종료되고 약액(C) 손실을 최소화하기 위해 약액(C)의 온도를 신속하게 낮춰줄 필요가 있다. 약액(C)의 온도(T1)를 신속하게 낮추기 위해 기체 순환 공간(11)에 냉각 기체를 투입할 수 있다.Referring to FIG. 4, it is necessary to quickly lower the temperature of the chemical liquid C in order to terminate the heating of the chemical liquid tank 10 and minimize the chemical liquid C loss. In order to rapidly lower the temperature T1 of the chemical liquid C, a cooling gas may be introduced into the gas circulation space 11.

냉각 기체는 기체 공급구(61)를 통하여 기체 순환 공간(11)에서 가열되어 기체 배출구(62)를 통하여 배출된다. 기체 공급구(61)를 통하여 주입되는 냉각 기체의 온도(T1)는 약액(C)의 온도(T2) 보다 낮으며, 기체 배출구(62)를 통하여 배출되는 냉각 기체의 온도(T3)는 기체 공급구(61)를 통하여 주입되는 냉각 기체의 온도(T1) 보다 현저히 높아진다.The cooling gas is heated in the gas circulation space 11 through the gas supply port 61 and discharged through the gas outlet 62. The temperature T 1 of the cooling gas injected through the gas supply port 61 is lower than the temperature T 2 of the chemical liquid C, and the temperature T 3 of the cooling gas discharged through the gas outlet 62. Is significantly higher than the temperature T 1 of the cooling gas injected through the gas supply port 61.

한편, 냉각 기체는 불활성 가스가 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 불활성 가스는 화학 반응성이 낮아 기체 순환 공간(11) 내부의 측면 히터(30)나 바닥면 히터(40)를 보호할 수 있다. On the other hand, the inert gas may be used as the cooling gas. As described above, the inert gas may have low chemical reactivity to protect the side heater 30 or the bottom heater 40 in the gas circulation space 11.

기체 배출구(62)를 통하여 배출된 냉각 기체는 재순환 장치(도시하지 않음)를 통하여 기체 공급구(61)로 다시 주입될 수 있다. 이때, 재순환 장치에는 냉각 기체의 온도를 낮출 수 있는 냉각 장치가 별도로 설치될 수 있다. 약액 온도 조절 장치(1)에 별도의 냉각 장치를 설치하지 않고 냉각 기체를 내부에 순환시킴으로써, 약액(C)을 냉각시키는 기능과 약액 기체가 약액 온도 조절 장치(1)로 침투하는 방지하는 기능을 동시에 수행할 수 있다.Cooling gas discharged through the gas outlet 62 may be injected back into the gas supply port 61 through a recirculation device (not shown). At this time, the recirculation apparatus may be provided with a separate cooling device that can lower the temperature of the cooling gas. By circulating the cooling gas inside without installing a separate cooling device in the chemical liquid temperature regulating device 1, the function of cooling the chemical liquid C and preventing the chemical liquid gas from penetrating into the chemical liquid temperature regulating device 1 are prevented. Can be done at the same time.

다만, 냉각 기체는 반드시 불활성 가스에 한정할 것은 아니며, 외부에 청정한 공기를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 화학 약품이나 오염원이 포함되지 않은 청정한 공기를 빠른 속도로 대량으로 투입하여 약액조(10)의 온도를 신속하게 낮출 수 있다.However, the cooling gas is not necessarily limited to the inert gas, and clean air may be used outside. For example, clean air that does not contain chemicals or pollutants can be rapidly added in large quantities at a high rate to quickly lower the temperature of the chemical tank 10.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a chemical liquid temperature control apparatus for treating a substrate according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 7.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리용 약액 온도 조절 장치의 절개 사시도이고, 도 6은 도 5의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 포함된 다공성 판재를 도시한 평면도이고, 도 7은 도 5의 기판 처리용 약액 온도 조절 장치에 냉각 기체를 순환시키는 과정을 도시한 도 5의 A-A 선으로 절단한 단면도이다.5 is a cutaway perspective view of a substrate processing chemical liquid temperature control apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is a plan view showing a porous plate included in the substrate processing chemical liquid processing apparatus of Figure 5, Figure 7 is 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5 illustrating a process of circulating a cooling gas in the chemical processing apparatus for processing a substrate of FIG. 5.

본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 온도 조절 장치(1a)는 약액조(10)와 하우징(20) 사이에 개재된 방열핀(31)과 다공성 판재(80)를 제외하면 전술한 이전 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이전 실시예와 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하고 그 설명은 생략한다.Chemical liquid temperature control device (1a) according to another embodiment of the present invention is substantially the same as the previous embodiment except for the heat dissipation fin 31 and the porous plate 80 interposed between the chemical tank 10 and the housing 20 Same as Therefore, the same components as in the previous embodiment use the same reference numerals and description thereof will be omitted.

약액 온도 조절 장치(1a)는 냉각 효율을 높이고 강성의 보강을 위하여 방열핀(31)을 포함한다. 방열핀(31)은 기체 순환 공간(11) 내부에 형성되며 약액조(10)로부터 돌출되어 형성된다. 방열핀(31)은 열 전도율이 높은 금속 등으로 형성될 수 있으며, 열전도율이 우수한 접착물질로 약액조(10)에 부착될 수 있다. 또는, 도면상에 도시되어 있지는 않으나, 석영으로 만들어진 약액조(10)의 외측에 금속 용기를 밀착하여 결합할 수 있다. 금속 용기는 석영 재질의 약액조(10)를 보호하고, 열 전도율을 높여 열 방출을 용이하게 할 수 있다. 이 때, 방열핀(31)은 금속 용기에 부착되거나 일체로 형성될 수 있을 것이다.The chemical liquid temperature control device 1a includes a heat dissipation fin 31 for increasing cooling efficiency and reinforcing rigidity. The heat dissipation fin 31 is formed in the gas circulation space 11 and protrudes from the chemical tank 10. The heat dissipation fin 31 may be formed of a metal having high thermal conductivity, or the like, and may be attached to the chemical liquid tank 10 with an adhesive material having excellent thermal conductivity. Alternatively, although not shown in the drawings, a metal container may be closely attached to the outer side of the chemical solution tank 10 made of quartz. The metal container may protect the chemical liquid tank 10 made of quartz and increase heat conductivity to facilitate heat dissipation. At this time, the heat dissipation fin 31 may be attached to or integrally formed with the metal container.

한편, 방열핀(31)은 약액조(10)와 하우징(20) 사이를 연결하는 역할을 할 수 있다. 방열핀(31)은 양단이 각각 약액조(10)와 하우징(20)에 결합되어 약액조(10)와 하우징(20) 사이의 강성을 유지하는 역할을 할 수 있다.On the other hand, the heat dissipation fin 31 may serve to connect between the chemical solution tank 10 and the housing 20. Both ends of the heat dissipation fins 31 may be coupled to the chemical liquid tank 10 and the housing 20, respectively, and serve to maintain rigidity between the chemical liquid tank 10 and the housing 20.

약액조(10)와 하우징(20) 사이의 공간인 기체 순환 공간(11)은 불활성 기체가 주입되고 약액에 의해 가열되면 내부 압력이 크게 증가할 수 있다. 이때, 약액조(10)와 하우징(20)은 내부 압력에 의해 변형되거나 파손될 가능성이 있어, 방열핀(31)은 약액조(10)와 하우징(20)의 변형을 방지할 수 있다. The gas circulation space 11, which is a space between the chemical tank 10 and the housing 20, may have a large internal pressure when an inert gas is injected and heated by the chemical liquid. In this case, the chemical liquid tank 10 and the housing 20 may be deformed or broken by internal pressure, and the heat dissipation fin 31 may prevent deformation of the chemical liquid tank 10 and the housing 20.

또한, 하우징(20)은 단열층(도시하지 않음)을 포함하여 약액조(10)의 열이 방열핀(31)을 통하여 하우징(20) 외부로 직접 방출되지 않도록 할 수 있다. In addition, the housing 20 may include a heat insulation layer (not shown) to prevent heat of the chemical solution tank 10 from being directly discharged to the outside of the housing 20 through the heat dissipation fin 31.

방열핀(31)은 약액조(10)의 측면에 필요에 따라 다수가 형성될 수 있으며, 방열핀(31) 사이에는 측면 히터(30a)가 복수 개로 분할되어 배치될 수 있다. A plurality of heat dissipation fins 31 may be formed on the side of the chemical tank 10 as necessary, and the side heaters 30a may be divided into a plurality of heat dissipation fins 31.

다공성 판재(80)는 기체 순환 공간(11) 내부의 약액조(10)의 바닥면과 기체 공급구(61) 사이에 개재되어 냉각 기체가 기체 순환 공간(11)을 효율적으로 순환하도록 한다. 다공성 판재(80)는 일종의 필터 역할을 하는 것으로서, 기체 순환 공간(11)의 일측에 형성된 기체 공급구(61)를 통하여 유입되는 냉각 기체를 기체 순환 공간(11) 전체로 균일하게 분배한다. 즉, 다공성 판재(80)는 냉각 기체의 경로상에 적절한 유동 장애를 발생시켜 다공성 판재(80)의 전체면을 통하여 균일하게 냉각 기체가 분배될 수 있도록 한다.The porous plate 80 is interposed between the bottom surface of the chemical liquid tank 10 in the gas circulation space 11 and the gas supply port 61 to allow the cooling gas to efficiently circulate the gas circulation space 11. The porous plate 80 serves as a filter and uniformly distributes the cooling gas introduced through the gas supply port 61 formed at one side of the gas circulation space 11 to the entire gas circulation space 11. That is, the porous plate 80 generates an appropriate flow obstacle on the path of the cooling gas so that the cooling gas can be uniformly distributed through the entire surface of the porous plate 80.

다공성 판재(80)는 양면을 관통하는 복수의 통기홀을 포함하고 있다. 복수의 통기홀(81)은 기체 공급구(61)로부터 멀어질수록 직경이 커지도록 할 수 있다. 예를 들어, 다공성 판재(80)의 중앙부에 기체 공급구(61)가 배치되어 있으며, 중앙부는 직경이 작은 통기홀이 형성되고 가장자리 부분은 직경이 큰 통기홀이 형성될 수 있다. 또는, 통기홀의 직경이 동일한 경우에는 통기홀의 밀도를 조절하여 투과되는 냉각 기체량을 조절할 수 있다.The porous plate 80 includes a plurality of vent holes penetrating both sides. The plurality of vent holes 81 may be larger in diameter as they move away from the gas supply port 61. For example, the gas supply port 61 is disposed at the central portion of the porous plate 80, and a central diameter vent hole may be formed, and an edge portion may have a large diameter vent hole. Alternatively, when the diameter of the ventilation holes is the same, the density of the ventilation holes may be adjusted to adjust the amount of cooling gas that is transmitted.

다공성 판재(80)는 기체의 압력이 상대적으로 높은 기체 공급구(61)와 가까운 부분은 기체의 통과용량을 줄이고, 기체 압력이 상대적으로 낮은 기체 공급구(61)와 먼 부분은 기체의 통과용량을 늘려 전체적으로 균일하게 냉각 기체가 분배될 수 있도록 한다. In the porous plate 80, the portion close to the gas supply port 61 having a relatively high gas pressure decreases the gas passing capacity, and the portion far from the gas supply port 61 having a relatively low gas pressure is a gas passing capacity. To increase the distribution of cooling gas throughout.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. I can understand that you can. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1: 약액 온도 조절 장치 10: 약액조
11: 기체 순환 공간 20: 하우징
30: 측면 히터 31: 방열핀
40: 바닥면 히터 50: 내부 히터
51: 석영관 52: 가열체
61: 기체 공급구 62: 기체 배출구
63: 밸브 71, 72: 커버
80: 다공성 판재 81: 통기홀1: chemical liquid temperature control device 10: chemical liquid tank
11: gas circulation space 20: housing
30: side heater 31: heat dissipation fin
40: bottom heater 50: internal heater
51: quartz tube 52: heating element
61: gas supply port 62: gas discharge port
63: valve 71, 72: cover
80: porous plate 81: vent hole

Claims (9)

내부에 약액이 수용되는 약액조;
상기 약액조의 외측에 결합되며, 상기 약액조와 사이에 기체 순환 공간을 형성하는 하우징;
상기 기체 순환 공간에 위치하며 상기 약액조의 측면에 부착된 측면 히터;
상기 기체 순환 공간에 위치하며 상기 약액조의 바닥면에 부착된 바닥면 히터;
상기 약액조 내에 설치되며, 석영관과 상기 석영관 내부에 수용된 가열체를 포함하는 내부 히터;
상기 하우징의 일측에 힌지 결합되어 상기 약액조의 개구부를 덮는 커버; 및
상기 하우징의 일측에 형성되며 상기 기체 순환 공간에 기체를 공급하는 기체 공급구를 포함하는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.Chemical liquid tank in which the chemical liquid is accommodated;
A housing coupled to the outer side of the chemical tank and forming a gas circulation space therebetween;
A side heater positioned in the gas circulation space and attached to a side of the chemical liquid tank;
A bottom heater positioned in the gas circulation space and attached to a bottom surface of the chemical bath;
An internal heater installed in the chemical tank and including a quartz tube and a heating body accommodated in the quartz tube;
A cover hinged to one side of the housing to cover the opening of the chemical tank; And
Is formed on one side of the housing substrate processing chemical liquid temperature control apparatus comprising a gas supply for supplying gas to the gas circulation space. 제 1항에 있어서,
상기 기체 공급구를 통하여 불활성 가스가 주입되는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.The method of claim 1,
Chemical liquid temperature control apparatus for processing a substrate through which the inert gas is injected through the gas supply port. 제 2항에 있어서,
상기 기체 순환 공간 내부의 상기 불활성 가스의 압력은 대기압 보다 높은 압력을 유지하는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.The method of claim 2,
And a pressure of the inert gas in the gas circulation space maintains a pressure higher than atmospheric pressure. 제 1항에 있어서,
상기 기체 공급구는 상기 하우징의 하부에 형성되고,
상기 기체 공급구보다 높은 하우징의 상부에 형성된 기체 배출구를 더 포함하며,
상기 기체 공급구를 통하여 상기 약액의 온도보다 낮은 온도를 갖는 냉각 기체를 주입하고, 상기 냉각 기체는 상기 기체 배출구를 통하여 배출되는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.The method of claim 1,
The gas supply port is formed in the lower portion of the housing,
Further comprising a gas outlet formed in the upper portion of the housing higher than the gas supply port,
And a cooling gas having a temperature lower than that of the chemical liquid through the gas supply port, and the cooling gas is discharged through the gas discharge port. 제 1항에 있어서,
상기 기체 순환 공간 내부에 상기 약액조로부터 돌출된 복수의 방열핀을 더 포함하는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.The method of claim 1,
And a plurality of heat dissipation fins protruding from the chemical tank in the gas circulation space. 제 5항에 있어서,
상기 측면 히터는 복수 개로 분할되어 상기 복수의 방열핀 사이에 배치되는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.6. The method of claim 5,
The side heater is divided into a plurality of chemical liquid temperature control apparatus for processing a substrate disposed between the plurality of radiating fins. 제 5항에 있어서,
상기 하우징은 단열층을 포함하며, 상기 방열핀은 상기 하우징에 결합되어 상기 약액조와 상기 하우징을 지지하는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.6. The method of claim 5,
The housing includes a heat insulation layer, the heat dissipation fin is coupled to the housing and the chemical liquid temperature control apparatus for processing the substrate supporting the chemical tank and the housing. 제 1항에 있어서,
상기 기체 순환 공간 내부의 상기 약액조의 바닥면과 상기 기체 공급구 사이에 개재되는 다공성 판재를 더 포함하는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.The method of claim 1,
The chemical liquid temperature control device for substrate processing further comprising a porous plate interposed between the bottom surface of the chemical liquid tank in the gas circulation space and the gas supply port. 제 8항에 있어서,
상기 다공성 판재는 복수의 통기홀이 형성되어 있고, 상기 복수의 통기홀은 상기 기체 공급구로부터 멀어질수록 직경이 커지는 기판 처리용 약액 온도 조절 장치.The method of claim 8,
The porous plate is formed with a plurality of vent holes, the plurality of vent holes are substrate processing chemical liquid temperature control device that the diameter increases as the distance from the gas supply port.
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