KR102220163B1 - 온도 검출 장치 - Google Patents

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Abstract

온도 검출 장치를 개시한다. 일 실시 예에 따른 온도 검출 장치는 기판 처리를 위한 처리액이 유동하는 튜브의 서로 다른 부위가 외면에 접촉하는 커버; 및 상기 커버 내에 구비되는 온도 측정 센서를 포함할 수 있다.

Description

온도 검출 장치{TEMPERATURE DETECTION DEVICE}
아래의 실시 예는 온도 검출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 리소그래피, 증착 및 에칭 등과 같은 일련의 공정들이 반복적으로 수행되어 제조된다. 이러한 반도체를 구성하는 기판의 표면에는 반복적인 공정에 의해 각종 파티클, 금속 불순물 또는 유기물 등과 같은 오염물질들이 잔존하게 된다. 기판 상에 잔존하는 오염물질은 제조되는 반도체의 신뢰성을 저하시키므로, 이를 개선하기 위해 반도체 제조공정 중 기판 처리 장치가 채용된다. 기판 처리 장치는 기판 상으로 처리액을 분사하여 기판의 표면을 처리한다. 이때, 상기 기판 처리 장치는 필요에 따라 처리액을 가열하여 고온의 처리액을 이용하게 된다. 종래의 처리 장치는, 처리액을 미리 가열하여 기판까지 이송하는 구조로 형성되었다. 처리액의 온도는 반도체 처리 효과에 직접적인 영향을 끼칠 수 있다. 종래에는 처리액의 온도를 측정하기 위해 온도 센서가 처리액에 직접 접촉되는 방식이 사용되었다. 그러나, 이러한 방식은 처리액이 오염되어 반도체 성능에 악영향을 끼치는 문제를 야기하였다. 따라서, 이러한 문제를 해결하면서도 정확한 처리액의 온도를 검출하는 방식이 요구되는 실정이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예에 따른 목적은 온도 측정과정에서 처리액의 오염을 방지하는 온도 검출 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 목적은 간접적 측정 방식을 사용하면서도 정확한 온도 검출이 가능한 온도 검출 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 온도 검출 장치는, 기판 처리를 위한 처리액이 유동하는 튜브의 서로 다른 부위가 외면에 접촉하는 커버; 및 상기 커버 내에 구비되는 온도 측정 센서를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 커버는 외면 일측에 형성되고, 상기 튜브의 제1부분이 접촉되는 제1접촉부; 및 외면 타측에 형성되고, 상기 튜브의 제2부분이 접촉되는 제2접촉부를 포함하고, 상기 온도 측정 센서는 상기 제1접촉부 및 제2접촉부 사이에 배치될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 제1접촉부 및 제2접촉부는 상기 튜브가 끼워지는 그루브 형태의 끼움 홈을 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 온도 검출 장치는 상기 커버와, 상기 커버에 밀착된 상기 튜브의 부위를 감싸는 보온재를 더 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 커버는 알루미늄(Aluminum) 재질을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 온도 검출 장치는, 기판 처리를 위한 처리액이 유동하는 튜브; 상기 튜브가 감김으로써, 외면에 상기 튜브의 서로 다른 부위가 접촉되는 커버; 및 상기 커버 내부에 배치되는 온도 측정 센서를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 커버는 일측 외면에 형성되고 상기 튜브의 제1부분이 안착되는 제1접촉부; 및 타측 외면에 형성되고 상기 튜브의 제2부분이 안착되는 제2접촉부를 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 온도 측정 센서는, 상기 제1접촉부 및 제2접촉부 사이 중간 위치에 배치될 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 제1접촉부 및 제2접촉부는 상기 튜브의 외면이 끼움 결합되는 끼움 홈을 포함할 수 있다.
일 측에 있어서, 상기 온도 검출 장치는, 상기 커버에 밀착된 상기 튜브의 제1부분 및 제2부분을 감싸도록, 상기 커버에 연결되는 보온재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 온도 검출 장치는 온도 측정과정에서 처리액의 오염을 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 온도 검출 장치는 간접적 측정 방식을 사용하면서도 정확한 온도 검출이 가능할 수 있다.
일 실시 예에 따른 온도 검출 장치의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 처리액 공급 장치의 개략도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 온도 검출 장치를 포함하는 처리액 공급 장치의 모식도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 온도 검출 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 커버의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 커버의 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 커버의 사시도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 처리액 공급 장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 처리액 공급 장치(1)는 기판을 처리하기 위한 처리액을 공급할 수 있다. 예를 들어, 처리액 공급 장치(1)는 반도체(Semiconductor)나 FPD(Flat Panel Display), 태양광 패널(Solar Cell Panel)등의 기판을 처리하는데 사용될 수 있다. 처리액 공급 장치(1)는 기판 캐리어에 안착되어 회전하는 기판 위에 처리액을 분사하거나, 기판의 길이 방향으로 형성된 스프레이를 통해 기판의 넓은 범위에 처리액을 분사할 수 있다. 처리액 공급 장치(1)를 통해 공급되는 처리액은 높은 산화력을 가지는 물질, 예를 들어 황산(Surfuric aicd), 인산(Phosphoric acid)등의 산성용액을 포함할 수 있다. 처리액은 기판의 종류 및 처리 조건에 따라 설정된 온도로 가열되어 공급될 필요가 있다. 기판으로 분사되는 처리액의 온도는 기판의 처리 정도에 영향을 끼치기 때문에, 처리액의 온도는 실시간으로 측정될 필요가 있다. 처리액의 온도를 직접 측정하는 경우, 온도 검침 장치의 금속 성분이 처리액에 용융되는 문제가 발생할 수 있다. 처리액에 용융된 금속 성분은 기판의 성능에 치명적인 손상을 가져올 수 있다. 반면, 처리액의 온도를 간접적으로 측정하는 경우에는, 처리액의 측정온도와 실제 온도에 차이가 발생할 수 있다.
따라서, 처리액 공급 장치(1)는 기판에 공급되는 처리액의 온도를 정확히 검출하면서도, 기판의 손상을 방지할 수 있는 온도 검출 장치(10)를 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 온도 검출 장치를 포함하는 처리액 공급 장치(1)의 모식도이다.
도 2를 참조하면, 처리액 공급 장치(1)는 처리액 공급부(미도시), 튜브(101), 히터(H), 노즐(N) 및 온도 검출 장치(10)를 포함할 수 있다.
처리액 공급부는 기판 처리를 위한 처리액을 공급할 수 있다. 처리액 공급부는 처리액이 보관되는 처리액 탱크를 포함할 수 있다. 처리액 탱크는 처리액의 종류 별로 복수개가 구비될 수 있다.
튜브(101)는 처리액 공급부에 연결될 수 있다. 튜브(101)는 길이 방향으로 연장됨으로써, 처리액 공급부에 보관된 처리액이 기판에 분사될 수 있도록 유체 유동 경로의 역할을 수행할 수 있다. 튜브(101)는 구부러질 수 있는 유연한 재질을 포함할 수 있다. 튜브(101)는 예를 들어, 석영(quartz), 테프론(PFA)등의 재질을 포함할 수 있다.
히터(H)는 튜브(101)를 유동하는 처리액을 가열할 수 있다. 히터(H)는 예를 들어, 마이크로파를 이용하여 처리액을 가열할 수 있다. 히터(H)에서 발생한 마이크로파는 튜브(101) 내부를 투과하여 튜브(101) 내부를 유동하는 처리액을 가열할 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과하며, 히터(H)는 처리액을 가열할 수 있는 다양한 방식의 가열 수단을 포함할 수 있다.
노즐(N)은 튜브(101)의 단부에 연결되고, 기판에 대한 처리액의 분사를 조절할 수 있다. 노즐(N)의 작동에 따라, 처리액의 분사 여부, 분사량, 분사세기등이 조절될 수 있다.
온도 검출 장치(10)는 튜브(101)를 유동하는 처리액의 온도를 검출할 수 있다. 온도 검출 장치(10)는 튜브(101)의 외면에 접촉함으로써, 튜브(101) 내브를 유동하는 처리액의 온도를 간접적으로 검출할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 온도 검출 장치의 사시도이고, 도 4는 일 실시 예에 따른 커버의 사시도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 커버의 사시도이며, 도 6은 일 실시 예에 따른 커버의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 온도 검출 장치(10)는 커버(11), 커버(11) 내부에 구비되는 온도 측정 센서(13) 및, 보온재(14)를 포함할 수 있다.
커버(11)는 외면이 튜브(101)와 접촉할 수 있다. 커버(11)는 튜브(101)의 서로 다른 복수 부위에 접촉할 수 있다. 커버(11)는 서로 다른 위치에 형성되고, 튜브(101)의 복수 부위가 각각 안착되는 복수의 접촉부를 포함할 수 있다. 다시 말해, 튜브(101)는 커버(11)에 대해 감김으로써, 복수의 접촉부에 복수 부위가 접촉될 수 있다. 예를 들어, 커버(11)는 제1접촉부(111) 및 제2접촉부(112)를 포함하고, 튜브(101)는 제1부분 및 제2부분이 상기 제1접촉부(111) 및 제2접촉부(112)에 접촉하도록 커버(11)에 대해 감길 수 있다.
제1접촉부(111)는 커버(11) 외면의 일측에 형성되고, 제1접촉부(111)에는 튜브(101)의 제1부분이 접촉될 수 있다. 제2접촉부(112)는 커버(11) 외면의 타측에 형성되고, 제2접촉부(112)에는 튜브(101)의 제2부분이 접촉될 수 있다. 이 경우, 온도 측정 센서(13)는 제1접촉부(111) 및 제2접촉부(112) 사이에 위치하도록, 커버(11) 내부에 구비될 수 있다.
제1접촉부(111) 및 제2접촉부(112)는 튜브(101)가 끼워질 수 있도록 그루브 형태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1접촉부(111) 및 제2접촉부(112)는 튜브(101)의 외면이 끼움 결합될 수 있도록 형성되는 끼움홈을 포함할 수 있다. 상기 끼움홈은 커버(11) 내측으로 함몰되는 그루브 형태로 형성될 수 있다. 끼움홈에 형성된 그루브의 단면은 튜브(101)의 단면에 상응하는 형태를 가질 수 있다. 따라서, 끼움홈에 끼워진 튜브(101)는 견고하게 안착될 수 있다.
커버(11)는 열전도성이 높은 재질, 예를 들어, 알루미늄(Aluminum), 금(au), 은(silver), 텅스텐, 철(iron) 중 적어도 하나의 재질을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 커버(11)는 튜브(101)의 복수 부위와 접촉함으로써 튜브(101)에 대한 접촉면적을 증가시키고, 튜브(101)로부터 전달되는 열을 내부에 구비된 온도 측정 센서(13)로 전달할 수 있다. 따라서, 온도 측정 센서(13)는 튜브(101) 내부의 처리액의 온도를 간접적으로 측정하면서도, 보다 정확하게 온도를 검출할 수 있다.
보온재(14)는 튜브(101)가 커버(11)에 감긴 상태를 기준으로, 커버(11) 및 커버(11)에 밀착된 튜브(101) 부위를 감쌀 수 있다. 예를 들어, 보온재(14)는 커버(11)에 밀착된 튜브(101)의 제1부분 및 제2부분을 감싸도록 커버(11)에 연결될 수 있다. 보온재(14)는 커버(11)와 접촉한 튜브(101) 부위의 열이 외부로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 커버(11)에 접촉한 튜브(101) 부위의 열의 대부분은 열전도(conduction)을 통해 커버(11) 내부의 온도 측정 센서(13)로 전달될 수 있다. 보온재(14)는 열차단율이 높은 재질, 예를 들어, 폴리에틸랜, 테플론, 고무 등의 재질을 포함할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 커버는 다양한 형태로 구비될 수 있다. 커버는 튜브(101)의 서로 다른 부위가 외면에 접촉하면서도, 튜브(101)가 감기기 쉬운 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버(21)는 도 5와 같이 제1접촉부(211)는 커버(21)의 길이 방향 전체를 따라 형성되고, 제2접촉부(212)는 커버(21) 타측에 일부에만 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 튜브(101)가 커버(21)에 감기는 과정에서 구부러지는 제1부분이 제1접촉부(211)에 끼워짐으로써 튜브(101)가 커버(21)에 견고하게 안착될 수 있다. 반면, 커버(31)는 도 6과 같이 제1접촉부(311) 및 제2접촉부(312)가 커버(11) 양측에 일부에만 형성될 수 있다.
정리하면, 일 실시 예에 따른 온도 검출 장치는 기판 처리를 위한 처리액의 온도를 간접적으로 측정함으로써, 금속 용융에 따른 기판 손상을 방지할 수 있다. 동시에, 온도 검출 장치는 튜브의 복수 지점에 접촉되어, 처리액으로부터 전달되는 열을 효과적으로 온도 측정 센서에 전달함으로써, 직접 측정방식과 유사한 정도의 정확도로 처리액의 온도를 검출할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
1: 처리액 공급 장치
10: 온도 검출 장치
11: 커버

Claims (10)

  1. 기판 처리액을 공급하기 위한 튜브에 설치되어, 상기 튜브를 유동하는 처리액의 온도를 검출하는 온도 검출 장치에 있어서,
    외면에 상기 튜브가 감겨지는 커버; 및
    상기 커버 내부에 구비되는 온도 측정 센서를 포함하고,
    상기 커버는 서로 대향되는 외면 양측에 각각 형성되고, 상기 튜브의 서로 다른 제1부분 및 제2부분이 각각 끼워지는 제1접촉부 및 제2접촉부를 포함하고,
    상기 온도 측정 센서는 상기 제1접촉부 및 제2접촉부 사이에 배치됨으로써, 상기 튜브 내부의 처리액 온도를 검출하는, 온도 검출 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커버와, 상기 커버에 밀착된 상기 튜브의 부위를 감싸는 보온재를 더 포함하는, 온도 검출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 알루미늄(Aluminum), 금(au), 은(silver), 텅스텐, 철(iron) 중 적어도 하나의 재질을 포함하는, 온도 검출 장치.
  6. 기판 처리를 위한 처리액이 유동하고, 구부러질 수 있는 유연한 재질로 형성되는 튜브;
    외면이 상기 튜브의 복수 부위에 접촉되는 커버; 및
    상기 커버 내부에 배치되고, 상기 처리액의 온도를 검출하기 위한 온도 측정 센서를 포함하고,
    상기 커버는 상기 튜브의 외면이 끼워지는 제1접촉부 및 제2접촉부가 외면 양측에 각각 형성되고,
    상기 튜브는 서로 다른 제1부분 및 제2부분이 상기 제1접촉부 및 제2접촉부에 접촉하도록 상기 커버 외면에 감겨 설치되는, 온도 검출 장치.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 온도 측정 센서는, 상기 제1접촉부 및 제2접촉부 사이 중간 위치에 배치되는, 온도 검출 장치.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 커버에 밀착된 상기 튜브의 제1부분 및 제2부분을 감싸도록, 상기 커버에 연결되는 보온재를 더 포함하는, 온도 검출 장치.
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