KR20000018374A - 반도체 확산설비의 냉각시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 설비의 내부를 순환하는 냉각라인에 기체가 흐르도록 하여 설비의 손상을 방지하게 하는 반도체 확산설비의 냉각시스템에 관한 것이다.본 발명에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 확산로의 입구 및 상기 입구를 개폐하는 도어 사이의 기밀이 유지되도록 입구부에 설치된 오링이 상기 확산로의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링을 냉각시키는 냉각라인을 구비하여 이루어지는 반도체 확산설비의 냉각시스템에 있어서, 상기 냉각라인을 이루는 부품들이 부식되어 설비가 손상되는 것을 방지되도록 상기 입구부에 설치된 상기 냉각라인을 흐르는 유체(流體)가 기체인 것을 특징으로 한다.
따라서, 설비의 보존성을 향상시키고, 냉각라인의 취급 및 사용을 안전하게 하는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 반도체 확산설비의 냉각시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 설비의 내부를 순환하는 냉각라인에 기체가 흐르도록 하여 설비의 손상을 방지하게 하는 반도체 확산설비의 냉각시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 확산, 식각, 현상, 화학기상증착 등 여러 가지 공정으로 이루어지고, 이러한 공정들을 수행하기 위하여 여러 가지의 주설비 및 보조설비가 사용되고 있다.
이러한 여러 가지 공정 중에서 웨이퍼에 산화막을 성장시키거나, 전기적인 특성을 갖게 하기 위하여 붕소나 인 등의 불순물을 활성화 및 안정화시키기 위한 어닐링(Annealing)처리 등을 하는 공정으로 확산공정(Diffusion Process)이 있다.
상기 확산공정을 수행하는 주설비로는 웨이퍼에 고온의 환경을 제공하는 확산로(Diffusion Furnace)가 있고, 상기 확산로는 일반적으로 웨이퍼를 이송하여 확산로 내에 집어 넣는 방식에 따라 수직식(Vertical Type) 및 수평식(Horizontal Type)이 있으며, 통상, 상기 확산로는 석영관(Quartz Tube)과 상기 석영관을 가열시키는 히팅(Heating)챔버로 구성된다.
또한, 상기 확산로의 보조설비로는 공정에 필요한 정제된 적당량의 가스류를 적정시간 동안 확산로에 주입시키는 가스공급장치와, 보트내에 웨이퍼를 적재하고 승하강하며 상기 웨이퍼를 확산로에 로딩 및 언로딩시키는 엘리베이터장치와, 상기 보트에 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 웨이퍼이송장치와, 상기 웨이퍼이송장치에 웨이퍼를 카셋트 단위로 이송하는 카셋트이송장치와, 상기 장치들을 상호 유기적으로 제어하는 설비콘트롤부 및 챔버의 내부에 잔류하는 가스를 외부로 배출하는 배기장치 등이 있다.
여기서, 상기 반도체 확산설비는, 상기 확산로의 입구 및 상기 입구를 개폐하는 도어 사이의 기밀이 유지되도록 입구부에 패킹(Packing)부재인 오링(O-Ring)이 설치되고, 상기 오링이 상기 확산로의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링을 냉각시키는 냉각시스템을 구비하여 이루어진다.
이러한 종래의 반도체 확산설비의 냉각시스템을 도1에 도시하였다.
도1에 도시된 바와 같이, 종래의 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 확산로(1)의 입구(2) 및 상기 입구(2)를 개폐하는 도어(3) 사이의 기밀이 유지되도록 입구부(4)에 설치된 오링(5)이 상기 확산로(1)의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링(5)을 냉각시키는 냉각라인을 구비하는 이루어진다.
여기서, 상기 냉각라인은, 상기 오링(5)을 냉각시키도록 냉각수가 수력펌프(6)에 의해 상기 오링(5)이 설치된 입구부(4)의 내부를 통과하고, 소정의 경로로 순환하도록 설치되는 냉각수라인(7)과, 상기 냉각수라인(7)의 일부를 감싸도록 설치되어 상기 냉각수라인(7)을 순환하는 상기 냉각수의 열을 흡열하는 열교환기(8) 및 상기 열교환기(8)를 통과하도록 설치되고, 상기 열교환기(8)로부터 흡열된 열이 응축기(9)에서 방열되도록 압축기(10)에 의해 냉매가 소정의 경로로 순환되도록 설치되는 냉매라인(11)을 구비하여 이루어진다.
특히, 상기 냉각수라인(7)을 흐르는 유체(流體)는 액체상태인 냉각수이다.
따라서, 상기 냉각수는 상기 열교환기(8)를 통과하면서 저온의 냉각수가 되고, 이러한 저온의 냉각수는 순환하여 상기 입구부(4)를 통과하면서 상기 오링(5)이 설치된 입구부(4)의 온도를 하강시키는 역할을 하는 것이다.
그러나, 액체상태의 냉각수, 특히 고온의 냉각수는 화학적 친화력이 높아 주변의 금속들을 부식시켜서 냉각수누출의 위험성을 내포하고 있으며, 일단 누출되면 설비의 손상은 물론이고 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.
또한, 냉각수의 온도변화에 따라 냉각수의 각종 용융물이 결정화되어 냉각수라인 내에 적층됨으로써 냉각수라인이 막히는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 설비의 보존성을 향상시키고, 냉각라인의 취급 및 사용을 안전하게 하는 반도체 확산설비의 냉각시스템을 제공함에 있다.
도1은 종래의 반도체 확산설비의 냉각시스템을 나타낸 개략도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템을 나타낸 개략도이다.
도3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템을 나타낸 개략도이다.
도4는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템을 나타낸 개략도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 12, 23, 32: 확산로 2, 13, 24, 33: 입구
3, 14, 25, 34: 도어 4, 15, 26, 35: 입구부
5, 16, 27, 36: 오링 6: 수력펌프
7: 냉각수라인 8, 19: 열교환기
9, 20, 28: 응축기 10, 21, 29: 압축기
11, 22, 30: 냉매라인 17, 39: 공기펌프
18: 냉각기체라인 31: 팽창밸브
37: 냉각제 38: 저장고
40: 냉각제기체라인
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 확산로의 입구 및 상기 입구를 개폐하는 도어 사이의 기밀이 유지되도록 입구부에 설치된 오링이 상기 확산로의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링을 냉각시키는 냉각라인을 구비하여 이루어지는 반도체 확산설비의 냉각시스템에 있어서, 상기 냉각라인을 이루는 부품들이 부식되어 설비가 손상되는 것을 방지되도록 상기 입구부에 설치된 상기 냉각라인을 흐르는 유체(流體)가 기체인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각라인은, 상기 오링을 냉각시키도록 상기 기체가 공기펌프에 의해 상기 오링이 설치된 입구부의 내부를 통과하고, 소정의 경로로 순환하도록 설치되는 냉각기체라인과; 상기 냉각기체라인의 일부를 감싸도록 설치되어 상기 냉각기체라인을 순환하는 상기 기체의 열을 흡열하는 열교환기; 및 상기 열교환기를 통과하도록 설치되고, 상기 열교환기로부터 흡열된 열이 응축기에서 방열되도록 압축기에 의해 냉매가 소정의 경로로 순환되도록 설치되는 냉매라인;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 기체는 누출시 공기오염 및 설비의 손상을 방지하는 공기(Air)인 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 확산로(12)의 입구(13) 및 상기 입구(13)를 개폐하는 도어(14) 사이의 기밀이 유지되도록 입구부(15)에 설치된 오링(16)이 상기 확산로(12)의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링(16)을 냉각시키는 냉각라인을 구비하는 이루어진다.
여기서, 상기 냉각라인을 이루는 부품들이 부식되어 설비가 손상되는 것을 방지되도록 상기 입구부(15)에 설치된 상기 냉각라인을 흐르는 유체(流體)가 기체인 것이다.
즉, 상기 냉각라인은, 상기 오링(16)을 냉각시키도록 상기 기체가 공기펌프(17)에 의해 상기 오링(16)이 설치된 입구부(15)의 내부를 통과하고, 소정의 경로로 순환하도록 설치되는 냉각기체라인(18)과, 상기 냉각기체라인(18)의 일부를 감싸도록 설치되어 상기 냉각기체라인(18)을 순환하는 상기 기체의 열을 흡열하는 열교환기(19) 및 상기 열교환기(19)를 통과하도록 설치되고, 상기 열교환기(19)로부터 흡열된 열이 응축기(20)에서 방열되도록 압축기(21)에 의해 냉매가 소정의 경로로 순환되도록 설치되는 냉매라인(22)을 구비하여 이루어진다.
여기서, 상기 냉각기체라인(18)을 흐르는 기체는 누출시 공기오염 및 설비의 손상을 방지하는 공기(Air)를 사용하는 것이 바람직하다. 이외에도 암모니아, 프레온, 이산화탄소, 질소 등의 기체가 사용될 수 있다.
또한, 상기 냉매라인(22)을 흐르는 냉매로는 일반적인 냉각싸이클에서와 같이 사용되는 암모니아, 프레온 등의 냉매가 사용될 수 있고, 이러한 냉매라인(22) 및 열교환기(19)에 대한 기술은 해당분야에 종사하는 당업자에게 공지되어 이미 상용화된 기술로서, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 수정 및 변경이 용이한 것이다.
따라서, 상기 기체는 상기 열교환기(19)를 통과하면서 저온의 기체가 되고, 이러한 저온의 기체는 순환하여 상기 입구부(15)를 통과하면서 상기 오링(16)이 설치된 입구부(15)의 온도를 하강시키는 역할을 하는 것이다.
한편, 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 확산로(23)의 입구(24) 및 상기 입구(24)를 개폐하는 도어(25) 사이의 기밀이 유지되도록 입구부(26)에 설치된 오링(27)이 상기 확산로(23)의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링(27)을 냉각시키는 냉각라인을 구비하는 이루어진다.
여기서, 상기 냉각라인을 이루는 부품들이 부식되어 설비가 손상되는 것을 방지되도록 상기 입구부(26)에 설치된 상기 냉각라인을 흐르는 유체(流體)가 기체인 것이다.
즉, 상기 냉각라인은, 상기 오링(27)을 냉각시키도록 상기 오링(27)이 설치된 입구부(26)의 내부를 통과하고, 소정의 경로로 순환하면서 상기 오링(27)으로부터 흡열된 열이 응축기(28)에서 방열되도록 하기 위해 압축기(29)에 의해 냉매인 상기 기체가 순환되도록 설치되는 냉매라인(30)을 포함하여 이루어지는 것이다.
이러한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 이미 도2에서 설명된 바 있는 본 발명의 제 1 실시예에서 도2의 상기 열교환기(19) 및 공기펌프(17)를 제거하고, 상기 냉매라인(22)과 상기 냉각기체라인(18)을 서로 연결한 것과 같은 형태로서, 상기 기체가 냉매의 역할을 겸하는 구성인 것이다.
여기서, 도3의 상기 냉매라인(30)을 흐르는 냉매는 암모니아, 프레온, 이산화탄소, 질소, 공기(Air) 등의 기체가 사용될 수 있다.
또한, 이러한 냉매라인(30)을 구성하는 압축기(29), 응축기(28), 팽창밸브(31) 등에 대한 기술은 해당분야에 종사하는 당업자에게 공지되어 이미 상용화된 기술로서, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 수정 및 변경이 용이한 것이다.
따라서, 상기 기체는 상기 기체를 순간적으로 단열팽창시키는 팽창밸브(31)를 통과하면서 저온의 기체가 되고, 이러한 저온의 기체는 순환하여 상기 입구부(26)를 직접 통과하면서 상기 오링(27)이 설치된 입구부(26)의 온도를 하강시키는 역할을 하는 것이다.
한편, 도4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템은, 확산로(32)의 입구(33) 및 상기 입구(33)를 개폐하는 도어(34) 사이의 기밀이 유지되도록 입구부(35)에 설치된 오링(36)이 상기 확산로(32)의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링(36)을 냉각시키는 냉각라인을 구비하여 이루어진다.
여기서, 상기 냉각라인을 이루는 부품들이 부식되어 설비가 손상되는 것을 방지되도록 상기 입구부(35)에 설치된 상기 냉각라인을 흐르는 유체(流體)가 기체인 것이다.
즉, 상기 냉각라인은, 밀폐된 공간에 냉각제(37)를 저장하는 저장고(38) 및 상기 저장고(38)와 상기 오링(36)이 설치된 입구부(35) 사이를 순환하면서 상기 냉각제(37)에 의해 냉각된 냉각제기체를 공기펌프(39)에 의해 순환시키는 냉각제기체라인(40)을 구비하여 이루어진다.
여기서, 상기 냉각제(37)는 얼음, 드라이아이스(Dry Ice) 등 냉기를 장기간 방출할 수 있는 고체상태의 냉각제인 것이 바람직하다.
특히, 드라이아이스의 경우 녹는 동시에 기화하는 특성을 갖기 때문에 상기 드라이아이스가 기화한 이산화탄소기체를 상기 냉각제기체라인(40)에 흐르도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 최근들어 저가의 심야전력을 이용하여 얼음을 얼렸다가 이를 냉방에 이용하는 빙축열시스템과 같이 얼음을 얼려서 이를 냉각제로 이용하는 것이 가능하다.
따라서, 상기 냉각제(37)에 의해 저온상태가 된 기체가 순환하여 상기 입구부(35)를 통과하면서 상기 오링(36)이 설치된 입구부(35)의 온도를 하강시키는 역할을 하는 것이다.
그러므로, 본 발명에 의하면, 기체상태의 냉각기체, 특히 공기, 질소 등과 같은 기체는 화학적 친화력이 낮아 주변의 금속들을 부식시키지 못하여 기체누출의 위험성이 없으며, 일단 누출되더라도 설비의 손상 및 환경 오염을 사전에 방지할 수 있는 것이다.
또한, 냉각수를 사용하였던 종래와는 달리 냉각라인 내에 이물질이 적층되는 경우가 없으므로 냉각라인이 막히는 것을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체 확산설비의 냉각시스템에 의하면, 설비의 보존성을 향상시키고, 냉각라인의 취급 및 사용을 안전하게 하는 효과를 갖는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (6)
- 확산로의 입구 및 상기 입구를 개폐하는 도어 사이의 기밀이 유지되도록 입구부에 설치된 오링이 상기 확산로의 열에 의해 과열되어 손상되는 것을 방지하기 위하여 상기 오링을 냉각시키는 냉각라인을 구비하여 이루어지는 반도체 확산설비의 냉각시스템에 있어서,상기 냉각라인을 이루는 부품들이 부식되어 설비가 손상되는 것을 방지되도록 상기 입구부에 설치된 상기 냉각라인을 흐르는 유체(流體)가 기체인 것을 특징으로 하는 반도체 확산설비의 냉각시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 냉각라인은,상기 오링을 냉각시키도록 상기 기체가 공기펌프에 의해 상기 오링이 설치된 입구부의 내부를 통과하고, 소정의 경로로 순환하도록 설치되는 냉각기체라인;상기 냉각기체라인의 일부를 감싸도록 설치되어 상기 냉각기체라인을 순환하는 상기 기체의 열을 흡열하는 열교환기; 및상기 열교환기를 통과하도록 설치되고, 상기 열교환기로부터 흡열된 열이 응축기에서 방열되도록 압축기에 의해 냉매가 소정의 경로로 순환되도록 설치되는 냉매라인;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 냉각시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 냉각라인은, 상기 오링을 냉각시키도록 상기 오링이 설치된 입구부의 내부를 통과하고, 소정의 경로로 순환하면서 상기 오링으로부터 흡열된 열이 응축기에서 방열되도록 하기 위해 압축기에 의해 냉매인 상기 기체가 순환되도록 설치되는 냉매라인을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 냉각시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 냉각라인은,밀폐된 공간에 냉각제를 저장하는 저장고; 및상기 저장고와 상기 오링이 설치된 입구부 사이를 순환하면서 상기 냉각제에 의해 냉각된 냉각제기체를 공기펌프에 의해 순환시키는 냉각제기체라인;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 냉각시스템.
- 제 4 항에 있어서,상기 냉각제는 드라이아이스(Dry Ice)인 것을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 냉각시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 기체는 누출시 공기오염 및 설비의 손상을 방지하는 공기(Air)인 것을 특징으로 하는 상기 반도체 확산설비의 냉각시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1019980035934A KR20000018374A (ko) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 반도체 확산설비의 냉각시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019980035934A KR20000018374A (ko) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 반도체 확산설비의 냉각시스템 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20000018374A true KR20000018374A (ko) | 2000-04-06 |
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|---|---|---|---|
| KR1019980035934A KR20000018374A (ko) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | 반도체 확산설비의 냉각시스템 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR20000018374A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442472B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2004-07-30 | 동부전자 주식회사 | 저압화학기상증착 설비에서 플래넘에 쿨런트를 공급하는장치 및 방법 |
-
1998
- 1998-09-01 KR KR1019980035934A patent/KR20000018374A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442472B1 (ko) * | 2001-12-24 | 2004-07-30 | 동부전자 주식회사 | 저압화학기상증착 설비에서 플래넘에 쿨런트를 공급하는장치 및 방법 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |