KR20000024861A - 항온수 순환장치 - Google Patents

Abstract

목적 : 항온수 저장탱크에 자동으로 항온수를 보충하고 교체 가능한 항온수 순환장치를 제공하는 것이 목적이다.

구성 : 항온수 순환장치는 항온수 저장탱크(30)에 부착되어 항온수의 수위에 따라 신호를 발생하는 다수의 센서(40a~40d)와, 항온수 저장탱크(30)에 연결되어 항온수의 공급과 배수가 가능하도록 하는 복수의 관(32)(34)과, 복수의 관(32)(34)에 설치되어 항온수가 항온수 저장탱크(30)로 공급되거나 배수될 수 있도록 하는 복수의 자동밸브(36)(38)와, 다수의 센서(40a~40d)가 연결되어지며 입력되는 신호에 따라 복수의 자동밸브(36)(38)의 개폐를 조절하여 항온수가 공급되거나 배수될 수 있도록 조절하는 제어수단(42)으로 구성되어진다.

효과 : 항온수 저장탱크에서 항온수의 공급이나 배수작업이 자동으로 이루어지게 된다.

Description

항온수 순환장치

본 발명은 항온수 순환장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 반도체 제조공정 중에서 도포공정과 현상공정에 사용되는 현상액을 항상 일정한 온도로 유지할 수 있도록 하는 항온수 순환장치에 관한 것이다.

반도체를 제조하는 과정에서 필수적으로 산화 및 확산과정을 거친 웨이퍼는 박막을 형성하기 위해서 포토 레지스터(Photo resister)로 패터닝(pattern)되어진 후 마스크(mask)의 패턴과 정렬한 상태로 자외선(ultraviolet), 레이져 및 전자빔을 이용한 노광이 이루어진다. 노광 후 웨이퍼의 포토 레지스터는 부분적으로 현상약액에 의해 씻겨져 소망하는 패턴을 형성하는 것이다.

여기서, 포토 레지스터를 현상하는 방식은 임멀션, 플루드 스프레이 및 스프레이 푸들 방식으로 나눌 수 있는데, 네거티브 레이스터인 경우에는 통상적으로 스프레이 방식을 취하여 현상찌거기가 보다 확실하게 제거될 수 있도록 하고, 포지티브 레지스터인 경우에는 세가지 방식이 골고루 사용되고 있다.

이렇게 현상공정이 이루어지기 위해서는 포토 레지스터가 노광된 부분이나 그렇치 않은 부분과 반응하는 현상약액을 웨이퍼로 분사하거나 담궈서 에칭작업을 행해야 한다. 이 때, 공급되는 현상약액은 항상 일정한 온도를 유지해야 함으로 도 1에 도시한 바와 같은 항온수 순환장치를 이용한다.

즉, 현상약액(감광제와 순수의 혼합액)은 공급관(2)을 통해 현상장치(4)의 내부로 공급되어지고, 공급관(2)은 워터 재킷(water jacket;6)을 통과하게 배열되데, 이 워터 재킷(6)에는 항온수가 흐르는 순환관(8)을 연결하여 공급관(2)을 통과하는 현상액과 열교환되도록 하여 현상액의 일정한 온도 유지가 가능하도록 하는 것이다.

그리고, 순환관(8)의 일부에 항온수를 계속해서 보충해 줄 수 있는 항온수 저장탱크(10)를 연결하며, 워터 재킷(6)과 항온수 저장탱크(10)를 연결하는 순환관(8)의 중간에 항온수 공급수단으로써 마그네틱 펌프(12)를 연결한다.

이에 따라, 항온수는 마그네틱 펌프(12)에 의해 순환관(8)과 워터 재킷(6) 및 항온수 보조탱크(10)를 계속해서 순환하면서 워터 재킷(6)에 배열된 공급관(2)을 통과하는 현상약액이 일정한 온도를 유지하도록 한다.

이렇게 현상약액의 온도를 일정하게 유지시키는 항온수는 항상 항온수 저장탱크(10)에 부족함이 없이 공급되어야 하나, 만약 항온수가 없게 되면 현상약액이 일정하게 온도를 유지하는 데 지장을 초래하고 이는 바로 웨이퍼 불량으로 이어진다.

그러나, 종래 공지된 항온수 저장탱크(10)에는 항온수를 공급할 때 일일이 작업자의 공수에 의해 보충되어지거나 부족함을 체크해야 하는 불편함이 따른고, 만약 실수로 항온수 저장탱크(10)에 항온수가 바닥나게 되면 마그네틱 펌프(12)에 무리가 발생하여 고장의 원인이 되기도 한다.

더구나, 항온수는 주기적으로 교체가 되어야만 부식이 발생하지 않고 열교환기나 기타 장비들을 오염시키지 않게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로 항온수 저장탱크에 자동으로 항온수를 보충하고 교체 가능한 항온수 순환장치를 제공하는 것이 목적이다.

이를 위하여, 본 발명의 특징에 따른 항온수 순환장치는 항온수 저장탱크에 부착되어 항온수의 수위에 따라 신호를 발생하는 다수의 센서와, 항온수 저장탱크에 연결되어 항온수의 공급과 배수가 가능하도록 하는 복수의 관과, 복수의 관에 설치되어 항온수가 항온수 저장탱크로 공급되거나 배수될 수 있도록 하는 복수의 자동밸브와, 다수의 센서가 연결되어지며 입력되는 신호에 따라 복수의 자동 밸브의 개폐를 조절하여 항온수가 공급되거나 배수될 수 있도록 조절하는 제어수단으로 구성되어진다.

특히, 다수의 센서 중에서 제1~2센서는 항온수의 공급이 이루어질 때 작동되어지는 것이며, 제3~4센서는 항온수의 배수시에 작동될 수 있다.

그리고, 항온수 저장탱크의 최상위에 설치되는 센서는 항온수의 초과공급을 방지하기 위해서 경고 알람에 이용되어지는 것이며, 항온수 저장탱크의 최하위에 설치되는 센서는 항온수의 배수가 종료되었음을 알릴 때 적용될 수 있다.

한편, 제어수단은 타임설정을 할 수 있어 일정한 시간 간격으로 배수용 자동 밸브가 개방되도록 하고, 그 시간간격은 대략 24시간으로 한다.

아울러, 항온수 저장탱크와 워터 재킷을 연결하는 순환관에 필터를 장착하여 항온수에 함유된 오염물질을 걸러낼 수도 있다.

도 1은 종래 공지된 항온수 순환장치를 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 항온수 순환장치가 연계되는 열교환기의 전체 구조를 도시한 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 온도 제어기 22 : 열교환기

24 : 히터코일 26 : 냉각수라인

28 : 워터 쿨링 재킷 30 : 항온수 저장탱크

32,34 : 관 36,38 : 자동밸브

40a~40d : 센서 42 : 제어수단

44 : 순환관 46 : 펌프

48 : 워터 재킷 50 : 필터

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 열교환기와 연계되는 본 발명에 따른 항온수 순환장치의 구조를 개략적으로 나타내고 있다.

온도 제어기(20)에 의해 온도가 관리되는 항온수 순환장치와 열교환기(22)는 상호 연계되는 것으로, 열교환기(22)는 히터 코일(24)과 외부에서 공급되는 냉각수 라인(26)에 의해 항온수의 온도를 높이거나 낮출 때 작동되어지며, 냉각수 라인(26)에는 냉각수를 임시로 저장하거나 순환시키는 워터 쿨링 재킷(28)이 장착된다.

본 발명의 특징에 따라 제안되는 항온수 순환장치는 항온수가 저장되는 저장탱크(30)에 복수의 관(32)(34)을 연결하되, 하나는 항온수 공급관(32)으로 항온수 저장탱크(30)의 상부에 연통시키고, 다른 하나는 항온수 배수관(34)으로 항온수 저장탱크(30)의 하부에 연결시키며, 이들 두 관(32)(34)에는 각각 자동밸브(36)(38)를 설치하여 항온수의 흐름을 조절할 수 있게 한다.

항온수 저장탱크(30)의 내부에는 두 쌍의 센서를 설치하는데, 한 쌍인 제1센서(40a)와 제2센서(40b)는 항온수 저장탱크(30)의 상부에 설치하고 특히, 제2센서(40b)는 상기 항온수 공급관(32)을 통해 탱크(30)의 내부로 유입되는 항온수가 적정한 수위로 차올랐을 때 항온수 공급관(32)에 설치된 자동공급밸브(36)를 폐쇄하기 위해 부착되는 것이고, 제1센서(40a)는 만수위가 됐음을 알리기 위해서 알람용으로 부착되는 것이다.

그리고, 항온수 저장탱크(30)의 하부에 설치되는 나머지 한쌍의 센서인 제3센서(40c)와 제4센서(40d)는 배수시에 작동된다. 상기 제3센서(40c)는 항온수의 배수시 상기 항온수 배수관(34)을 통해 외부로 방출되는 항온수가 거의 배출됨을 감지하는 것으로 감지가 되면 항온수 배수관(34)의 자동배수밸브(38)를 폐쇄하도록 후술하는 제어수단(42)으로 신호를 보내고, 제4센서(40d)는 항온수의 배수가 종료되었거나 항온수 저장탱크(30)에서 항온수의 수위가 너무 낮아 공급을 필요로 할 때 알람을 작동하기 위해 설치되는 것이다.

상기 제어수단(42)은 복수의 자동밸브(36)(38)와 제1~4센서(20a~20d)에 연결되는 것이며, 제1~4센서(20a~20d)에서 입력되는 신호에 따라 복수의 자동밸브(36)(38)가 작동되도록 하거나 알람을 구동시켜 위험을 알리게 되고, 특히 타이머를 내장하여 일정한 시간간격으로 예를 들어 24시간 간격으로 자동배수밸브(38)가 구동되도록 하여 항온수를 배수시킨다.

이러한 항온수 저장탱크(30)에는 순환관(44)의 내부에서 항온수가 순회할 수 있도록 하는 마그네틱 펌프(46)와 현상약액이 열교환되는 워터 재킷(48)이 연결된다. 현상약액은 공급관(2)을 통해 현상장치(4)의 내부로 공급되어지고, 공급관(2)은 워터 재킷을 통과하게 배열된다.

그리고, 워터 재킷(48)을 통과한 항온수에 함유된 오염물질을 걸러내기 위해서 워터 재킷(48)과 항온수 저장탱크(30)을 연결하는 순환관(44)에 필터(50)를 설치한다.

현상약액(감광제와 순수의 혼합액)은 공급관(2)을 통해 현상장치(4)의 내부로 공급되어지고, 공급관(2)은 워터 재킷(water jacket;6)을 통과하게 배열

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는 종래의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.

즉, 항온수 저장탱크에 자동밸브가 설치된 복수의 관을 연결하고 내부에 다수의 센서를 설치하며 센서와 자동밸브와 연결된 제어수단을 구비하여 항온수의 공급이나 배수작업이 자동으로 이루어지도록 한다.

또한, 항온수의 교체시기를 설정하여 일정 시간간격으로 자동으로 항온수를 교체할 수 있도록 하여 항상 깨끗한 상태의 항온수가 순환 가능하도록 함으로써 장비의 손상을 방지하게 되는 것이다.

Claims (7)

1. 웨이퍼에 도포된 포토 레지스터를 노광 후 현상하는 공정에서 현상약액의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 현상액의 공급관 일부분이 접촉되는 워터 재킷을 항온수의 순환관과 연결시키고, 순환관은 온도 조절이 가능한 열교환기에 배치되며, 상기 순환관에 항온수 저장 탱크 및 펌프를 연결하여 항온수를 저장·보충 혹은 순환시키는 구조로 되는 항온수 순환장치에 있어서,

   상기 항온수 저장탱크(30)에 부착되어 항온수의 수위에 따라 신호를 발생하는 다수의 센서(40a~40d)와; 상기 항온수 저장탱크(30)에 연결되어 항온수의 공급과 배수가 가능하도록 하는 복수의 관(32)(34)과; 상기 복수의 관(32)(34)에 설치되어 항온수가 상기 항온수 저장탱크(30)로 공급되거나 배수될 수 있도록 하는 복수의 자동밸브(36)(38)와; 상기 다수의 센서(40a~40d)가 연결되어지며 입력되는 신호에 따라 상기 복수의 자동 밸브(36)(38)의 개폐를 조절하여 항온수가 공급되거나 배수될 수 있도록 조절하는 제어수단(42)으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다수의 센서(40a~40d) 중에서 제1~2센서(40a)(40b)는 항온수의 공급이 이루어질 때 작동되어지는 것이며, 제3~4센서(40c)(40d)는 항온수의 배수시에 작동되는 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 항온수 저장탱크(30)의 최상위에 설치되는 제1센서(40a)는 항온수의 초과공급을 방지하기 위해서 경고 알람에 이용되는 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 항온수 저장탱크(30)의 최하위에 설치되는 제4센서(40d)는 항온수의 배수가 종료되었음을 알릴 때 적용되는 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단(42)은 타임설정을 할 수 있어 일정한 시간 간격으로 자동배수밸브(38)가 개방되도록 하는 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 일정한 시간은 대략 24시간인 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 항온수 저장탱크(30)와 워터 재킷(48)을 연결하는 순환관(44)에 필터(50)를 장착하여 항온수에 함유된 오염물질을 걸러내는 것을 특징으로 하는 항온수 순환장치.