KR19980042877U - 반도체 열확산 장비의 상온보상장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 열확산 장비의 상온보상장치에 관한 것으로서, 종래 외기에 노출되는 장자의 양측에 열전대 연장선과 온도제어부 연결선을 연결나사로 고정하였던 것과 달리, 온도제어부 연결선이 연결되며 삽입단자가 일측에 형성된 수커넥터와 열전대 연장선이 연결되고 단자삽입홈이 일측에 형성된 암커넥터를 형성하여 상기 삽입단자를 단자삽입홈에 삽입하는 방식으로 완성하므로써 진동등에 의해 연결이 풀려 접점불량이 발생하지 않도록 하고, 외기에 노출되는 연결부분이 없어 습도등의 영향에 의한 접점불량도 발생하지 않도록 하며, 아울러 온도의 영향에 의한 접점의 변형도 방지될 수 있도록 하므로써 반응로 내의 온도를 안정적으로 조정할 수 있도록 한 것이다.

Description

반도체 열확산 장비의 상온보상장치

본 고안은 반도체 열확산 장비의 상온보상장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 항온상자의 내부에서 서로 결합되는 하나 이상의 암커넥터와 수커넥터를 써서 반응로 내부의 열전대를 온도제어기로 연결함과 아울러 상기 수커넥터중 일부의 내부에 상기 항온상자 내의 온도를 측정할 수 있도록 상온열전대가 설치되도록 하므로써, 습도, 진동등 외부의 영향을 최소화하므로써 확산로를 안정적으로 운영할 수 있도록 한 반도체 열화간 장비의 상온보상장치에 관한 것이다.

반도체 열확산 장비란 불순물층 형성을 위해 웨이퍼의 상면에 도우너나 억셉터등 불순물 원자를 확산시키기 위한 장비를 말하는 것으로서, 다수의 웨이퍼를 수납하여 소정온도에서 확산공정을 진행하는 반응로를 비롯한 여러가지의 장치로 이루어진다.

상기 반응로는 일반적으로 석영으로 만들어지며 외주에는 코일이 여러 곳에 감겨 전기저항에 의해 가열하게 되는데, 상기 반응로의 내의 각부의 온도가 소정의 설정온도가 되도록 하기 위해서는 상기 각 코일에 흐르는 전류의 양을 제어할 필요가 있는 바, 이는 상기 반응로 내의 각부의 온도를 측정하기 위해 반응로 내부에 하나 이상 설치된 열전대와 연결된 온도제어부에서 이루어지게 된다.

즉, 상기 온도제어부에서는 반응로 내부 열전대가 연장된 열전대 연장선 양단에서 발생한 기전력으로 상기 반응로 내부의 온도를 알아내고 이에 따라 각 코일에 흐르는 전류를 증감하므로써 반응로 내부의 온도를 설정온도가 될 수 있도록 조정하는 것이다.

그런데 이러한 열전대를 이용한 온도 측정 과정에서 기준이 되는 온도인 상온을 보상할 필요가 있는 바, 상기 반응로와 온도제어부의 중간지점에는 상온보상장치가 설치되어 있다.

도 1은 종래 반도체 열확산 장비의 상온보상장치의 일례를 들어 내부 구조를 개략적으로 도시한 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이, 종래 반도체 열화간 장비의 상온보성장치는 밀폐는 상자인 상온상자(1)의 저부에 단자대(2)가 결합되어 있고 상기 단자대(2)의 상측으로는 구리로 만들어진 짝수개의 단자(3)가 결합되어 있으며 상기 단자(3)의 상부 양측에는 나사체결홈(미도시)이 형성되어 있어 연결나사(4)에 의해 배선을 상기 단자(3)의 양측에 고정할 수 있도록 되어 있다.

반응로(미도시) 내부의 열전대(미도시)에서 연장되어 나온 배선인 열전대 연장선(5)은 하나의 열전대에 대해 두개가 나오게 되는데 이 각각의 열전대 연장선(5)이 상기 단자대(2) 상측에 결합된 단자(3)중 인접한 두개의 단자(3)의 상부 일측에 연결나사(4)에 의해 고정되게 되어 결국 하나의 열전대는 두개의 단자(3)에 연결되게 된다.

그리고, 상기 짝수개의 단자(3)중 두개의 단자의 일측에는 반응로 내부에 설치된 열전대가 아닌 상기 항온상자(1) 내부 온도를 측정하기 위한 열전대인 상온열전대(100옴 센서)(6)가 연결되어 있다.

상기 단자(3)의, 열전대 또는 상온열전대(6)가 연결되어 있지 않은 다른 일측에는 온도제어부(미도시)로 연결되는 배선인 온도제어부 연결선(7)이 연결나사(4)에 의해 고정되어 있다.

도 1에서는 항온상자(1)의 내부에 하나의 단자대(2)가 있는 구조를 보였으나 이러한 단자대(2)는 반응로의 수 등에 따라 두개 이상 있을 수 있다.

상기한 바와 같은 구성으로 되는 종래 반도체 열확산 장비의 상온보상장치의 작용은 다음과 같다.

즉, 반응로내의 온도를 측정하기 위한 열전대 양단의 기전력이 상기 열전대 연장성(5)으로 부터 상기 각각의 단자(3)로 전달되고 상기 온도제어부 연결선(7)을 통해 온도제어부로 전달됨과 동시에 상기 상온열전대(6)에서 발생되는 기전력도 온도제어부로 전달되어, 상기 온도제어부에서는 상온열전대에서 얻은 값으로 반응로내의 열전대에서 얻은 값을 보상하여 실제로 반응로 내에 있는 웨이퍼가 받게 되는 온도를 알 수 있게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 구성으로 되는 조래 반도체 열확산 장비의 상온보상장치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있었다.

먼저, 상기 연결나사(4)가 외부의 진동등에 의해, 장기간 사용시 풀리는 현상이 발생하게 되어 접점이 불량하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 습도등의 영향으로 단자(3)의 성분인 구리가 산화되어 접점불량이 발생하는 경우도 있었으며, 온도의 변화에 의해 접점이 변형되는 경우도 있었다.

상기한 문제점의 발생에 의해 총체적으로 반응로 내부의 온도를 설정온도로 안정적으로 조정하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었던 것이다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 인식하여 안출된 본 고안의 목적은 진동에 의한 접점불량, 습도에 의한 산화로 발생되는 접점불량, 온도변화에 의한 접점의 변형등을 배재하는 것이 가능하여 반응로의 온도를 안정적으로 조정할 수 있도록 할 수 있는 반도체 열확산 장비의 상온보상장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 종래 반도체 열확산 장비의 상온보상장치의 일례를 들어 내부 구조를 개략적으로 도시한 사시도.

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 반도체 열확산 장비의 상온보상장치에서 암커넥터와 수커넥터가 결합되지 않은 상태의 내부구조를 개략적으로 도시한 사시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:항온상자2:단자대

3:단자4:연결나사

5:열전대 연장선6.6':상온열전대

7:온도제어부 연결선8:암커넥터

8a:단자삽입홈8b:훅크결합부

9:수커넥터9a:삽입단자

9b:훅크

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 밀폐된 상자인 항온상자와, 상기 항온상자의 내부에 위치하며 반응로 내의 온도를 측정하기 위한 열전대의 연장선이 연결된 하나 이상의 제1 커넥터와, 상기 항온상자의 내부에 위치하며 상기 제1 커넥터와 각각 결합하여 열전대에서 발생한 전기신호를 상기 상온상자 외부의 온도제어기로 전달하는 하나 이상의 제2 커넥터를 포함하여 구성되며; 상기 제2 커넥터중 일부의 내부에는 상기 항온상자 내의 온도를 측정하여 상기 온도제어기로 보내기 위한 상온열전대가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 열화간 장비의 상온보상장치가 제공된다.

또한, 상기 제1 커넥터는 단자삽입홈이 형성된 암커넥터이고, 상기 제2 커넥터는 상기 암커넥터는 단자삽입홈에 삽입되는 삽입단자가 형성된 수커넥터임을 특징으로 하는 반도체 열확산 장비의 상온보상장치가 제공된다.

이하, 첨부도면에 도시한 본 고안의 일실시예에 의거하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 의한 반도체 열확산 장비의 상온보상장치에서 암커넥터와 수커넥터가 결합되지 않은 상태의 내부구조를 개략적으로 도시한 사시도로서, 이에 도시한 바와 같이 본 고안에 의한 반도체 열확산 장비의 상온보상장치는 밀폐된 용기인 항온상자(1)의 내부에, 반응로(미도시)내의 온도를 측정하기 위한 열전대(미도시)의 연장선인 열전대 연장선(5)이 일측에 연결된 암커넥터(8)와, 온도제어부(미도시)로 연결되기 위한 배선인 온도제어부 연결선(7)이 일측에 연결된 수커넥터(9)가 들어 있는 구조로 이루어진다.

상기 암커넥터(8)의 열전대 연장선(5)이 연결선 일측의 반대측 일측에는 상기 열전대 연장선(5)과 전기적으로 연결된 단자홈(8a)이 형성되며, 상기 수커넥터(9)의 온도제어부 연결선(7)이 연결된 일측의 반대쪽 일측에는 상기 온도제어부 연결선(7)과 연결된 삽입단자(9a)가 형성되어 상기 삽입단자(9a)가 상기 단자삽입홈(8a)에 끼워지는 것에 의해 완성되게 된다.

그리고, 상기 수커넥터(9)중의 일부의 내부에는 상기 항온상자(1)의 온도를 측정하기 위한 열전대의 상온열전대(100옴 센서)(6')가 들어 있으며 이러한 수커넥터(9)로 부터 나오는 온도제어부 연결선(7)은 열전대 연장선(5)과 연결된 두개의 것과 상기 상온열전대(6')와 연결된 두개의 것을 합해 도시한 바와 같이 네개가 된다.

상기 암커넥터(8)와 수커넥터(9)는 상기 삽입단자(9a)와 단자삽입홈(8a)의 결합에 의해 결합후 용이하게 분리되지 않으나 더욱 견고하게 결합하도록 하기 위해 도시한 바와 같이 양 커넥터의 양측면에 훅크(9b)와 훅크결합부(8b)를 형성하는 것에 의해 훅크결합되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같은 구조로 되는 본 고안의 반도체 열확산 장비의 상온보상장치의 작용은 다음과 같다.

상기 열전대 연장선(5)은 상기 단자삽입홈(8a)과 상기 삽입단자(9a)를 거쳐 상기 온도제어부 연결선(7)과 전기적으로 연결되어 온도제어부에 열전대의 양단에서 발생된 기전력을 전달하게 되고, 이와 아울러 상기 상온열전대(6) 역시 온도제어부 연결서(7)에 연결되어 양단에서 발생된 기전력을 상기 온도제어부로 전달하게 된다.

이때 상기 온도제어부는 반응로내의 열전대로 부터 측정된 기전력에 상기 상온열전대로 부터 측정된 기전력을 보상하여 상기 반응로내에서 웨이퍼가 받는 온도를 구해내게 되고 이에 따라 코일에 흐르는 전류를 조정하는 것에 의해 반응로내의 온도를 설정온도로 조정하는 기능을 다할 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같은 구성으로 되는 본 고안에 의한 반도체 열확산 장비의 상온보상장치는 연결나사(4)에 의해 배선을 고정하는 것이 아니라 삽입단자(9a)를 단자삽입홈(8a)에 삽입하는 방식으로 되므로 진동등에 의해 연결이 풀려 접점부량이 발생하지 않는 효과가 있다.

이와 아울러 외기에 노출되는 연결부분이 없어 습도등의 영향에 의한 접점불량도 발생하지 않는 효과가 있으며, 온도의 영향에 의한 접점의 변형도 방지되는 효과가 있다.

이에 따라 총체적으로 반응로의 온도를 안정적으로 조정할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 밀폐된 상자인 항온상자와, 상기 항온상자의 내부에 위치하며 반응로 내의 온도를 측정하기 위한 열전대의 연장선이 연결된 하나 이상의 제1 커넥터와, 상기 항온상자의 내부에 위치하며 상기 제1 커넥터와 각각 결합하여 열전대에서 발생한 전기신호를 상기 항온상자 외부의 온도제어기로 전달하는 하나 이상의 제2 커넥터를 포함하여 구성되며; 상기 제2 커넥터 중 일부의 내부에는 상기 항온상자 내의 온도를 측정하여 상기 온도제어기로 보내기 위한 상온열전대가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 열확산 장비의 상온보상장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 커넥터는 단자삽입홈이 형성된 암커넥터이고, 상기 제2 커넥터는 상기 암커넥터의 단자삽입홈에 삽입되는 삽입단자가 형성된 수커넥터임을 특징으로 하는 반도체 열확산 장비의 상온보상장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 암커넥터와 수커넥터에는 각각 훅크 또는 그에 대응하는 훅크결합부가 형성되어 상기 단자삽입홈에 삽입단자가 삽입됨과 아울러 훅크결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 열확산 장비의 상온보상장치.