KR19980065840A - 쌍열전대 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로파일 쌍열전대에 관한 것으로서, 길이가 다른 다수개의 금속봉이 수정 시드 내에 삽입되어 있고, 수정 시드의 한쪽은 양쪽이 트여 있는 소켓의 한쪽 내부로 결합되어 있으며, 테프론 호스가 수정 시드의 내부에 일부가 삽입되며 나머지 부분은 소켓의 다른 한 쪽을 통해 바깥으로 연장되어 있다. 이때, 수정 시드와 결합되는 쪽의 소켓의 내부 지름의 크기가 수정 시드의 바깥 지름의 크기와 같고, 소켓의 반대쪽의 내부 지름의 크기가 테프론 호스의 바깥 지름의 크기와 같으며, 테프론 호스의 바깥 지름의 크기는 수정 시드의 내부 지름의 크기와 같다.

본 발명에 따른 프로파일 쌍열전대는 내열성이 뛰어난 테프론 호스를 소켓에 결합하여 사용함으로써 확산로의 열에 의한 변형이 방지되기 때문에 확산로 내의 정확한 온도 제어가 가능해지며, 수정 시드 및 테프론 호스와 소켓이 너트로 체결되어 있기 때문에 수정 시드가 파손되었을 때에 교체가 용이하다.

Description

쌍열전대

본 발명은 쌍열전대에 관한 것으로서, 특히 수평 확산로 시스템(horizontal diffusion furnace system)의 온도 제어에 사용되는 쌍열전대인 프로파일(profile) 쌍열전대에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 중, 원하는 불순물의 침적 또는 침투 공정을 진행하기 위하여 일반적으로 사용되는 확산로의 온도 제어는 제품의 접합 및 농도 특성 등에 큰 영향을 미친다. 확산로의 온도를 교정할 때 기준이 되는 것이 프로파일 쌍열전대인데, 수평 확산로 시스템의 전면 또는 후면에 주입할 수 있도록 되어 있다. 프로파일 쌍열전대를 확산로의 후면에서 확산로로 주입하여 온도를 제어하는 경우에는 프로파일 쌍열전대에 고온이 직·간접으로 전달이 되어 온도 제어 기능이 약화됨은 물론 프로파일 쌍열전대에 오염원으로 작용한다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 종래의 기술에 따른 쌍열전대에 대하여 좀 더 자세히 설명한다.

도1은 종래의 기술에 따른 쌍열전대의 사시도이다.

도1에 도시한 바와 같이, 길이가 다른 프로파일 열전대 금속봉(1)들의 한쪽 끝을 제외한 나머지 부분이 절연체(2)로 둘러싸여 있고, 비교적 내열성이 강한 수정 시드(3)가 프로파일 쌍열전대 금속봉(1)을 보호하고 있다. 프로파일 쌍열전대 금속봉(1)은 리드선(5)과 연결되어 있고, 리드선(5)과 쌍열전대 금속봉(1)을 고정하기 위한 내열성 수축 튜브(4)가 수정 시드(3)의 한쪽에 끼워져 있다. 도2는 도1의 A부분을 나타낸 단면도이다. 수정 시드(3)의 바깥벽에 내열성 수축 튜브(2)가 밀착되고 리드선쪽의 내열성 수축 튜브(2)의 끝이 오므려져 있어, 쌍열전대 금속봉(1)과 연결되어 있는 리드선(5)이 움직이지 않도록 고정시켜 준다. 수정 시드(3)로 둘러싸여 있는 프로파일 쌍열전대 부분(a)이 확산로에 삽입되어지며, 길이가 다른 쌍열전대 금속봉(1)의 각 끝점에서 온도가 측정되고, 각 위치에서의 온도에 따라 기전력이 발생하여 중앙 제어 장치로 전달됨으로써 확산로 내의 온도를 제어한다.

그러나, 프로파일 쌍열전대에 확산로 내의 고온의 열이 직접 또는 간접으로 전달이 되어 내열성 수축 튜브(4)가 열에 녹아 리드선(5)과 쌍열전대 금속봉(1)을 고정하는 기능이 약화된다. 따라서, 열전대의 각 위치에서의 온도가 외부 공기의 온도에 영향을 받기 때문에 확산로 내의 온도를 정확하게 제어하는 것이 어려워질 뿐 아니라, 녹은 부분에 의해 프로파일 쌍열전대가 오염된다. 또한, 프로파일 쌍열전대를 감싸주는 역할을 하는 수정 시드(3)가 파손되거나 오염되는 등의 이유로 시드(3)를 교체해야 하는 경우, 내열성 수축 튜브(4)의 열화된 부분을 제거하고 새것으로 교체해야 하는 번거로움이 있다. 특히, 수소(H₂)와 산소(O₂) 기체를 반응시킬 때 안전하게 완전히 연소하게끔 온도를 유지하는 작은 히터인 소스 퍼니스(source furnace)를 사용하는 시스템에서 사용할 경우에는 더욱 심각해진다.

본 발명의 과제는 이러한 문제점을 해결하는 것으로서, 확산로의 정확한 온도를 제어하기 위한 프로파일 쌍열전대를 제공하는 데에 있다.

도1은 종래의 기술에 따른 쌍열전대의 사시도이고,

도2는 도1의 A에 대한 단면도이고,

도3은 본 발명에 따른 쌍열전대의 사시도이고,

도4는 도3의 B에 대한 분해 사시 단면도이다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 프로파일 쌍열전대는 길이가 다른 다수개의 금속봉이 수정 시드 내에 삽입되어 있고, 수정 시드의 한쪽은 양쪽이 트여 있는 소켓의 한쪽 내부로 결합되어 있으며, 테프론 호스가 수정 시드의 내부에 일부가 삽입되며 나머지 부분은 소켓의 다른 한 쪽을 통해 바깥으로 연장되어 있다.

이때, 수정 시드와 결합되는 쪽의 소켓의 내부 지름의 크기가 수정 시드의 바깥 지름의 크기와 같고, 소켓의 반대쪽의 내부 지름의 크기가 테프론 호스의 바깥 지름의 크기와 같으며, 테프론 호스의 바깥 지름의 크기는 수정 시드의 내부 지름의 크기와 같다.

이러한 본 발명에 따른 프로파일 쌍열전대에서는 내열성이 뛰어난 테프론 호스를 소켓에 결합하여 사용함으로써 열에 의한 변형이 방지된다.

그러면, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 기술에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실시예에 따른 프로파일 쌍열전대에 대하여 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 쌍열전대 구조의 단면도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 길이가 다른 쌍열전대 금속봉(1)의 끝부분을 제외한 부분에 절연체(2)가 둘러싸여 있고, 금속봉(1)은 관 모양의 수정 시드(3) 내에 삽입되어 있어 확산로 내의 열원으로부터 어느정도 보호된다. 결합 소켓의 몸체(6)내에 수정 시드(3)가 삽입되는데, 소켓의 몸체(6)의 한쪽에 결합되어 있는 너트(nut)(100)에 의해서 소켓의 몸체(6)와 수정 시드(3)가 고정된다. 수정 시드(6)의 열린 부분의 안쪽으로 테프론 호스(teflon hose)(7)가 끼워져 있고, 테프론 호스(7)는 소켓의 몸체(6)의 바깥으로 연장되어 있다. 소켓의 몸체(6)의 다른 한쪽에는 테프론 호스(7)와 소켓의 몸체(6)를 고정시키는 또 다른 너트(200)가 결합되어 있으며, 테프론 호스(7)를 통하여 리드선(5)이 수정 시드(3) 내의 쌍열전대 금속봉(1)과 연결되어 있다. 보통, 테프론 호스(7)는 내구성이 강하고, 내열성이 커서 325℃ 이상의 고온에서도 안정하며 열가역성을 나타내지 않는다.

도4는 도3의 B 부분에 대한 분해 사시 단면도로서, 소켓 몸체(6)와 수정 시드(3)의 결합 상태가 도시되어 있다.

수정 시드(3)의 바깥 지름의 크기(a)와 소켓의 몸체(6) 한쪽 내부 지름(a)이 같고 수정 시드(3)의 내부 지름의 크기(b)와 테프론 호스(7)의 바깥 지름의 크기(b)와 소켓의 몸체(6) 다른 한쪽의 내부 지름(b)이 같기 때문에 소켓의 몸체(6)와 수정 시드(3), 수정 시드(3)와 테프론 호스(7), 테프론 호스(7)와 소켓의 몸체(6)가 필요 이상으로 헐겁지 않게 잘 결합된다. 이때, 소켓 몸체(6)의 양쪽은 볼트 형태로 되어 있어 너트(100, 200)에 의해 수정 시드(3) 및 테프론 호스(7)와 소켓 몸체(6)가 체결되며, 각각의 너트(100, 200)에는 결합을 용이하게 하는 그립퍼(gripper)(110, 210)가 삽입되어 있다. 따라서, 볼트(110, 210)와 너트(100, 200)의 체결을 풀어주는 것만으로도 용이하게 수정 시드(3)를 교체할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 프로파일 쌍열전대는 내열성이 뛰어난 테프론 호스를 소켓에 결합하여 사용함으로써 확산로의 열에 의한 변형이 방지되기 때문에 확산로 내의 정확한 온도 제어가 가능해지며, 수정 시드 및 테프론 호스와 소켓이 너트로 체결되어 있기 때문에 수정 시드가 파손되었을 때에 교체가 용이하다.

Claims (9)

1. 길이가 다른 다수개의 금속봉, 상기 금속봉이 삽입되어 있는 수정 시드, 양쪽이 트여 있으며 그 한쪽으로 수정 시드와 결합되는 소켓, 상기 수정 시드의 내부에 일부가 삽입되며 나머지 부분은 상기 소켓의 다른 한 쪽을 통해 바깥으로 연장되는 테프론 호스 를 포함하는 쌍열전대.
2. 제1항에서, 상기 수정 시드와 결합되는 쪽의 상기 소켓의 내부 지름의 크기가 상기 수정 시드의 바깥 지름의 크기와 같은 쌍열전대.
3. 제2항에서, 상기 소켓의 반대쪽의 내부 지름의 크기가 상기 테프론 호스의 바깥 지름의 크기와 같은 쌍열전대.
4. 제3항에서, 상기 테프론 호스의 바깥 지름의 크기는 상기 수정 시드의 내부 지름의 크기와 같은 쌍열전대.
5. 제1항에서, 상기 소켓의 양쪽의 일정 구간이 볼트 형태를 갖는 쌍열전대.
6. 제5항에서, 상기 수정 시드와 결합되는 쪽의 상기 소켓의 볼트에는 너트가 체결되어 있는 쌍열전대.
7. 제6항에서, 상기 테프론 호스와 결합되는 쪽의 상기 소켓의 볼트에는 너트가 체결되어 있는 쌍열전대.
8. 제1항에서, 상기 소켓의 양쪽 내부에는 그립퍼가 삽입되어 있는 쌍열전대.
9. 제1항에서, 상기 금속봉의 한쪽 끝을 제외한 나머지 부분에는 절연체로 덮여있는 쌍열전대.