KR20000059181A - 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치 - Google Patents

반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20000059181A
KR20000059181A KR1020000041573A KR20000041573A KR20000059181A KR 20000059181 A KR20000059181 A KR 20000059181A KR 1020000041573 A KR1020000041573 A KR 1020000041573A KR 20000041573 A KR20000041573 A KR 20000041573A KR 20000059181 A KR20000059181 A KR 20000059181A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
coolant
cooling
refrigerant
pipe
Prior art date
Application number
KR1020000041573A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100337575B1 (ko
Inventor
윤성준
유병철
홍용은
강현구
Original Assignee
장명식
화인반도체기술 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장명식, 화인반도체기술 주식회사 filed Critical 장명식
Priority to KR1020000041573A priority Critical patent/KR100337575B1/ko
Publication of KR20000059181A publication Critical patent/KR20000059181A/ko
Priority to PCT/KR2001/000895 priority patent/WO2002009154A1/en
Priority to AU2001260764A priority patent/AU2001260764A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100337575B1 publication Critical patent/KR100337575B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C23C16/463—Cooling of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32522—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 반도체기판의 발열상태를 냉각시켜주도록 반도체 제조장비에 부설되는 냉각장치의 냉각효율을 극대화 할 수 있게 하는 반도체 제조장비 냉각장치용 냉매의 온도조절 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 반도체 제조용 챔버(1)로 공급되는 냉매를 보관하는 냉매수조(30)와, 상기 냉매수조(30)에 보관된 냉매를 펌핑하여 챔버(1)로 공급하는 펌프(31)와, 상기 펌프(31)에 의해서 펌핑되어 챔버(1)로 인입되는 냉매를 냉각시키도록 인입파이프(25)에 설치된 열전 모듈(32)과, 챔버(1)에서 배출되는 냉매를 냉각시키도록 배출파이프(9)에 설치된 열 교환기(35)와, 챔버(1)로 인입??배출되는 냉매의 온도값을 검출하도록 인입??배출파이프(25)(9)에 설치된 제1??제2온도센서(33)(36)와, 상기 제1온도센서(33) 및 제2온도센서(36)에서 검출된 온도값을 설정온도값과 비교하여 비교값에 따라서 열전 모듈(32)로 공급되는 공정냉각수의 공급량을 조절하기 위하여 제1공급관(40)에 마련된 제1밸브(34) 및 열 교환기(35)로 공급되는 공정냉각수의 공급량을 조절하기 위하여 제2공급관(42)에 마련된 제2밸브(37)를 제어하는 콘트롤러(50)가 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치{Coolant temperature control apparatus of cooler for semiconductor fabrication device}
본 발명은 반도체 집적회로기판을 제조하기 위한 반도체 장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치에 관한 것으로, 특히 RF로 플라즈마를 발생시켜 반도체 웨이퍼를 식각하고 증착시키기 위한 반도체 제조장비에서 냉각장치를 순환하는 냉매의 온도값에 따라 공정냉각수의 공급을 조절하여 냉각효율을 높일 수 있도록 한 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치에 관한 것이다.
반도체 집적회로 소자는 챔버내에서 가스 플라즈마를 이용하여 반도체 웨이퍼 표면을 식각 및 증착하는 것으로 제조되게 된다.
도 1은 이러한 반도체 집적회로 제조용 챔버의 구조를 나타내고 있다.
여기에서 참고되는 바와 같이, 알루미늄재로서 표면을 알루마이트 처리한 원통형상 챔버(1)내의 상부에는 에어실린더로 구성된 전극승강장치(2)와 연결막대(3)에 의해 상부전극(4)이 형성되어 있는 고주파 가열장치가 상하 이동 가능하게 설치된다.
상기 상부전극(4)은 알루미늄재로 표면에 알루마이트 처리를 실시한 평판으로 형성된다. 이 상부전극(4)은 가스 공급원으로부터 반응가스인 아르곤이나 프레온, 4염화탄소, 3염화붕소 등을 도입하기 위한 반응가스 공급파이프(5)에 결합되어 있다.
실제로, 상부전극(4)의 하부 표면에는 다수개의 작은 구멍이 형성되어 있어, 이 작은 구멍을 통하여 챔버(1)내에 반응가스를 유출하는 것이 가능하게 되어 있으며, 플라즈마 발생을 위해 RF전원(6)에 접속되어 있다.
상기 상부전극(4)의 상부에는 이 상부전극(4)을 냉각시키기 위해 냉각액 순환기에서 냉각액 파이프(7)를 연장하여 냉각액의 순환을 가능하게 하는 원판형상의 상부전극 냉각블록(8)이 마련된다.
챔버(1)의 하부전극(11)에는 상부전극(4)과 마찬가지로 냉각장치의 냉각액을 받아들여 냉각 후 토출하기 위한 인입파이프(25)와 배출파이프(9)가 냉각블록(10)에 설치되어 있다.
상기 하부전극(11)은 반도체기판용 지지대를 겸하고 있어서 소자의 정전파괴를 방지하기 위해 전기적으로 접지 시키고 있다.
상기 챔버(1)는 게이트 밸브기구 등에 의하여 개폐가 가능하게 되어 있으며, 핸드아암 등으로 내부에 반도체 기판(12)을 반송하고 하부전극(11)위에 반도체기판(12)을 배치할 수 있도록 하고 있다. 또한 상기 챔버(1)는 기밀상태로서 진공펌프를 이용하여 통상 수 10m Torr내지 수 10 Torr 정도의 진공도로 유지되게 된다.
하부전극(11)의 윗쪽 바깥둘레에는 지지된 반도체기판(12)의 바깥둘레를 하부전극(11)에 압착이 가능하도록, 알루미늄재로서 표면에 알루마이트 처리된 클램프링(13)이 설치되며, 이 클램프 링은 연결막대(14)를 통하여 링 승강장치(15)에 결합되어 있어 에어실린더에 의해 승하강이 가능하게 설치된다.
상기 링 승강장치(15)는 클램프 링(13)과 연결막대(14)를 승강동작시켜 반도체 기판(12)을 상부전극(4)과 하부전극(11)사이에 보호 지지하는 클램프기구이다.
상기 클램프기구는 알루미늄재로서 표면에 알루마이트가 처리되며, 이 알루마이트 처리에 의하여 표면에 절연성을 갖는 클램프 링(13)과 원기둥 형상의 막대표면을 절연성의 4불화 에칭수지재 등으로 피복한 연결막대(14)와 나사로 접속하고 있다.
상기 나사도 절연성의 4불화 에칭수지재의 절연부재로 피복되어 있어서 도전성 금속부재 들은 전부 절연 피복되어져 있다.
하부전극(11)의 중앙 부근 내부에는 반도체기판(12)을 하부전극(11)에 대하여 승강이 가능하도록 연결부재를 통하여 핀 승강장치(17)의 에어실린더에 연결된 3개의 리프트 핀(18)이 형성되어 있다.
리프트 핀(18)은, 하부전극(11)내에 뚫린 구멍(19)의 일부를 이용하여 하부전극(11)내에 삽입되어 있다.
상기 구멍(19)은 냉각가스 공급원으로부터 공급되는 냉각가스, 예를 들면 헬룸 가스를 반도체기판(12)의 뒷면쪽으로 공급이 가능하도록 냉각가스 공급 파이프(20)에 접속되어 있다.
하부전극(11)과 반도체기판(12)의 지지면 사이에는 반도체기판(12)과 이 반도체 기판(12)을 보호 지지하는 하부전극(11)사이의 임피이던스가 동일하도록 시트트 형상의 합성 고분자 필름(21)이 형성되어 있다.
시이트 형상의 합성 고분자 필름(21)은 예를 들어 두께가 20㎛ 내지 100㎛ 정도인 내열성 폴리이미드계 수지로 형성될 수 있다.
하부전극(11)의 바깥둘레와 챔버(1)사이에는 반응가스가 챔버(1)측면벽의 배기 파이프(22)를 통하여 배기되도록, 다수개의 배기구멍(23)을 갖는 에틸렌 수지재로된 절연성 배기링(24)이 형성되어 있다.
하부전극(11)에 보호 지지된 반도체기판(12)과 대략 동일한 크기로 플라즈마가 발생되도록 상부전극(4)의 바깥둘레에는 절연성의 4불화 에틸렌 수지재로 된 시일드 링(25)이 형성되어 있다.
반도체기판(12)을 지지하는 지지대에는 반도체기판(12)의 둘레에 클램프링(13)으로 가해지는 클램프 하중이 반도체기판(12)의 주변고정에 의한 동일분포 하중으로 가해진다고 가정하였을 때의 반도체기판(12)의 변형곡면과 동일한 곡면이 유지되도록 볼록형상의 곡면이 형성되어 있다.
이러한 일반적인 반도체장비에 의한 반도체기판(12)의 에칭과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 개폐기구를 이용하여 챔버(1)를 열고 핀 상승장치(17)와 연결부(16)에 의하여 상승한 리프트 핀(18)위로 반송기구를 통하여 반도체기판(12)을 받는다.
이후 리프트 핀(18)을 강하하여 반도체기판(12)을 하부전극(11)위에 얹어 놓고 링 승강기구(15)와 연결막대(14)에 의하여 상승하고 있던 클램프 링(13)를 하강시켜 반도체기판(12)을 하부전극(11)에 압착한다.
여기에서, 반도체기판(12)의 지지대를 겸하는 하부전극(11)은 반도체 기판이 동일 분포하중에 의하여 변형시킨 곡면과 동일한 곡면을 따라 반도체 기판(12)이 볼록한 형상으로 배치된다.
따라서, 클램프 링(13)으로 반도체기판(12)둘레에 클램프 하중을 2㎏ 내지 3㎏ 정도로 가하여 반도체기판(12)의 둘레를 0.7㎜ 내지 0.8㎜ 정도로 강제로 변위시켜 반도체기판(12)을 하부전극(11)에 얹어 놓은 상태로 압착하면 반도체 기판(12)의 전체면에 걸쳐서 지지면과의 접촉 압력이 균일하게 되므로 비접촉 부분의 발생을 방지할 수가 있다.
이와 같은 상태에서 챔버(1)내에 분위기 가스를 주입하고 RF전원(6)을 이용하여 고주파가열 하는 것으로 플라즈마를 발생시켜 반도체 웨이퍼 상에 진공증착이나 식각을 실행시키는 것으로 반도체 집적회로가 제조되게 된다.
상기 공정에서 품질을 향상시키 위해서는 반도체기판(12)의 온도를 정밀하게 유지시켜야 하므로 프레온 가스를 냉각시키는 기계적인 압축 냉각 방식을 사용하고 있다.
이러한 기계적인 압축 냉각 방식은 프레온 가스를 냉각시키는 기계적인 방식의 냉각장치 시스템 구성이 복잡하고 부피가 크며 냉내 가스의 누출 및 구성품의 마모로 인하여 유지 보수를 위한 비용이 과다하게 소요되었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 열전 모듈을 이용한 전자 냉각 방식의 냉각장치가 개발되어 사용되고 있으며 그 구조는 도 2에 나타낸 바와 같이 냉매는 챔버(1)에 연결된 배출파이프(9)를 통하여 냉매수조(30)에 보관되고, 이 냉매수조(30)에 보관된 냉매는 펌프(31)에 의해서 펌핑되어 인입파이프(25)를 통하여 챔버(1)로 공급되는 것이다.
상기 챔버(1)로 인입되는 냉매를 냉각시키기 위하여 인입파이프(25)에는 전자 냉각 방식의 냉각장치인 열전 모듈(32)이 설치되어 있고, 그 열전 모듈(32)은 크기가 소형이고 무소음이며, 냉각과 가열이 가능하여 ±0.1℃정도의 고정밀 온도 제어가 적합한 특징을 가지고 있는 것이다.
상기 열전 모듈(32)에는 냉매를 냉각시 상승되는 내부의 온도를 낮추기 위한 공정냉각수(PCW)가 공급관(40)을 통하여 공급되고 배출관(41)을 통하여 배출되며 상기 공정냉각수의 공급량은 공급관(40)에 마련된 밸브(34)에 의해서 제어된다.
그러나 상술한 열전 모듈(32)은 기계적 냉각 방식의 냉각장치에 비하여 냉각능력이 낮으므로 냉각장치를 작동시키는 소비 전력이 큰 문제점이 있었다.
또한 최근 반도체 제조공정은 반도체기판의 대형화 추세에 따라 플라즈마에 의한 열이 많이 발생되어 큰 냉각 능력을 요구하기 때문에 많은 수의 열전 모듈을 설치하게 되므로 설비가 대형화 되었으며 설비를 교환하거나 변경하여야 하는 문제점이 있었다
본 발명의 목적은 RF로 플라즈마를 발생시켜 반도체 웨이퍼 상에 에칭 및 증착공정을 수행하는 반도체 제조장비에 공급되어 반도체기판의 발열상태를 냉각시켜주도록 반도체 제조장비에 부설되는 냉각장치의 소비전력을 최소화 할 수 있도록 하는 반도체 제조장비 냉각장치용 냉매의 온도조절 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 반도체 제조장비의 구조를 설명하기 위한 수직 단면도이다.
도 2는 종래의 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치를 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 열 교환기의 일부를 절개하여 나타낸 사시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 챔버 9 : 배출파이프
25 : 인입파이프 30 : 냉매수조
31 : 펌프 32 : 열전 모듈
33 : 제1온도센서 36 : 제2온도센서
34 : 제1밸브 37 : 제1밸브
35 : 열 교환기 36 : 온도센서
40 : 제1공급관 41 : 제1배출관
42 : 제2공급관 43 : 제2공급관
50 : 콘트롤러
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 반도체 제조용 챔버로 공급되는 냉매를 냉각시키기 위한 냉각장치에 있어서, 챔버로 공급되는 냉매를 보관하는 냉매수조와, 상기 냉매수조에 보관된 냉매를 펌핑하여 챔버로 공급하는 펌프와, 상기 펌프에 의해서 펌핑되어 챔버로 인입되는 냉매를 냉각시키도록 인입파이프에 설치된 열전 모듈과, 챔버에서 배출되는 냉매를 공정냉각수(PCW)와 열교환으로 냉각시키도록 배출파이프에 설치된 열 교환기와, 챔버로 인입되는 냉매의 온도값을 검출하도록 인입파이프에 설치된 제1온도센서와, 챔버에서 배출되는 냉매의 온도값을 검출하도록 배출파이프에 설치된 제2온도센서와, 상기 제1온도센서 및 제2온도센서에서 검출된 온도값을 설정온도값과 비교하여 비교값에 따라 열전 모듈로 공정냉각수가 공급되는 제1공급관에 설치된 제1밸브 및 열 교환기로 공정냉각수가 공급되는 제2공급관에 설치된 제2밸브를 제어하는 콘트롤러가 포함된 것을 특징으로한다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조장비 냉각장치용 냉매의 온도조절 장치를 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 열 교환기의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이다. 여기에서 참고되는 바와 같이, 냉매가 보관되는 냉매수조(30)에는 냉매를 펌핑하여 챔버(1)측으로 공급하는 펌프(31)가 연결되어 있고, 상기 펌프(31)와 챔버(1)의 사이에는 냉매를 챔버(1)로 공급하는 인입파이프(25)가 설치되어 있으며, 상기 인입파이프(25)에는 냉매를 냉각시키기 위한 열전 모듈(32)이 설치되어 있다.
상기 열전 모듈(32)에는 냉매를 냉각시 상승되는 내부의 온도를 낮추기 위한 보조 냉각수단인 공정냉각수(PCW)가 이동되는 제1공급관(40)과 제1배출관(41)이 설치되어 있고, 제1공급관(40)에는 공정냉각수의 공급량을 제어하기 위한 제1밸브(34)가 설치되어 있다.
챔버(1)에서 반도체 기판을 냉각시켜 온도가 상승된 상태로 배출되는 냉매를 냉매수조(30)측으로 이동시키기 위하여 챔버(1)와 냉매수조(30)의 사이에는 배출파이프(9)가 설치되어 있고 이 배출파이프(9)에는 열 교환기(35)가 설치되어 있다.
상기 열 교환기(35)에는 공정냉각수(PCW)가 공급되는 제2공급관(42)과 공정냉각수가 배출되는 제2배출관(43)이 설치되어 있고, 제2공급관(42)에는 공정냉각수의 공급량을 제어하기 위한 제2밸브(37)가 설치되어 있다. 열 교환기(35)의 내부에는 도 4에 나타낸 바와 같이 공정냉각수와 냉매가 상호 분리된 상태로 이동 가능하게 다수개의 분리판(35a)이 설치되어 있다.
한편, 냉매가 챔버(1)측으로 인입되는 인입파이프(25)에는 냉매의 온도값을 검출하는 제1온도센서(33)가 마련되고, 냉매가 챔버(1)에서 배출되는 배출파이프(9)에는 냉매의 온도값을 검출하는 제2온도센서(36)가 마련되며 상기 제1온도센서(33) 및 제2온도센서(36)에는 검출된 온도값을 설정온도값과 비교하여 비교값에 따라 제1밸브(34) 및 제2밸브(37)의 동작을 제어하는 컨트롤러(50)가 연결되어 있다.
이와 같이 구성된 냉각장치의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
진공 챔버(1)내에서 플라즈마 가열된 반도체기판을 냉각시킨 후 온도가 상승된 냉매는 배출파이프(9)를 통하여 열 교환기(35)로 이동되어 내부에 마련된 격벽(35a)에 의해서 다단으로 분리된 상태로 이동되고 제2공급관(42)을 통하여 공급되는 공정냉각수는 열 교환기(35)의 내부로 이동되어 격벽(35a)에 의해서 다단으로 분리 이동되는 냉매와 교차되도록 이동하면서 냉매를 냉각시키게 된다.
이때 배출파이프(9)를 통하여 이동되는 냉매의 온도는 제2온도센서(36)에서 검출되고 검출된 온도값은 컨트롤러(50)에 설정된 설정온도값과 비교되며 그 비교값에 따라서 컨트롤러(50)에서 발생되는 제어신호에 의해서 제2밸브(37)의 개폐량이 제어되어 공정냉각수의 공급량이 조절되므로 열 교환기(35)를 통과하는 냉매의 온도값은 설정온도값의 편차범위 이내로 유지되어 냉매수조(30)로 공급한다.
즉, 컨트롤러(50)에서 비교된 비교값이 설정온도값보다 높을 경우에는 제2밸브(37)를 개방하여 공정냉각수의 공급량이 증가되도록 하여 공정냉각수가 열 교환기(35)의 내부를 빠른 속도록 이동하면서 냉매의 온도가 낮아지도록 하며 비교값이 설정온도값보다 낮을 경우에는 제2밸브(37)을 폐쇄시켜 열 교환기(35) 내부의 공정냉각수의 흐름을 차단하여 냉매의 온도가 낮아지는 것을 방지한다.
한편, 펌프(31)를 가동시키면 냉매수조(30)내의 냉매는 인입파이프(25)에 설치된 열전 모듈(32)에서 냉각되어 설정온도값의 편차범위를 유지하면서 챔버(50)로 공급되는 것이다.
이때 챔버(1)로 공급되는 냉매의 온도는 인입파이프(25)에 설치된 제1온도센서(33)에 의해서 검출되고 검출된 온도값은 컨트롤러(50)에 설정된 설정온도값과 비교되고 비교값에 따라서 컨트롤러(50)는 제어신호를 발생시켜 제1밸브(34)의 개폐량을 조절하면서 열전 모듈(32)로 공급되는 공정냉각수의 공급량을 제어한다.
즉, 컨트롤러(50)에서 비교된 비교값이 설정온도값보다 높을 경우에는 제1밸브(34)를 개방시켜 열전 모듈(32)로 공정냉각수를 빠른 속도로 공급하여 열전 모듈(32) 내부의 온도를 낮추고 비교값이 설정온도값보다 낮을 경우에는 제1밸브(34)를 폐쇄시켜 열전 모듈(32)로 공급되는 공정냉각수를 차단시켜 열전 모듈(32)의 냉각효율을 일정하게 유지하여 냉매의 온도값을 설정온도값의 편차범위 이내로 정밀하게 조절하여 챔버(1)로 공급한다.
또한 상기 열 교환기(35)를 냉각시키는 냉각방식 및 열전 모듈(32)을 냉각시키는 보조 냉각방식은 공냉식으로 설계하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 반도체 제조장비로 공급되는 냉매를 냉각시키는 냉각장치의 소비 전력을 증가시키지 않고도 냉매의 온도를 정밀하게 제어하여 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 특유의 효과가 나타나게 된다.

Claims (2)

  1. 반도체 제조용 챔버로 공급되는 냉매를 냉각시키기 위한 냉각장치에 있어서, 챔버(1)로 공급되는 냉매를 보관하는 냉매수조(30)와, 상기 냉매수조(30)에 보관된 냉매를 펌핑하여 챔버(1)로 공급하는 펌프(31)와, 상기 펌프(31)에 의해서 펌핑되어 챔버(1)로 인입되는 냉매를 냉각시키도록 인입파이프(25)에 설치되고 보조 냉각수단이 마련된 열전 모듈(32)과, 챔버(1)에서 배출되는 냉매를 공정냉각수(PCW)와 열교환으로 냉각시키도록 배출파이프(9)에 설치된 열 교환기(35)와, 챔버(1)로 인입되는 냉매의 온도값을 검출하도록 인입파이프(25)에 설치된 제1온도센서(33)와, 챔버(1)에서 배출되는 냉매의 온도값을 검출하도록 배출파이프(9)에 설치된 제2온도센서(36)와, 상기 제1온도센서(33) 및 제2온도센서(36)에서 검출된 온도값을 설정온도값과 비교하여 비교값에 따라서 열전 모듈(32)로 공급되는 공정냉각수의 공급량을 조절하기 위하여 제1공급관(40)에 마련된 제1밸브(34) 및 열 교환기(35)로 공급되는 공정냉각수의 공급량을 조절하기 위하여 제2공급관(42)에 마련된 제2밸브(37)를 제어하는 콘트롤러(50)가 포함된 것을 특징으로하는 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 교환기(35)의 냉각방식과 열전 모듈(32)의 보조 냉각방식은 공냉식으로 설계 되는것을 특징으로하는 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치.
KR1020000041573A 2000-07-20 2000-07-20 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치 KR100337575B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000041573A KR100337575B1 (ko) 2000-07-20 2000-07-20 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치
PCT/KR2001/000895 WO2002009154A1 (en) 2000-07-20 2001-05-28 Apparatus for controlling refrigerant temperature in coolers of semiconductor device manufacturing systems
AU2001260764A AU2001260764A1 (en) 2000-07-20 2001-05-28 Apparatus for controlling refrigerant temperature in coolers of semiconductor device manufacturing systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000041573A KR100337575B1 (ko) 2000-07-20 2000-07-20 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000059181A true KR20000059181A (ko) 2000-10-05
KR100337575B1 KR100337575B1 (ko) 2002-05-22

Family

ID=19678917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000041573A KR100337575B1 (ko) 2000-07-20 2000-07-20 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100337575B1 (ko)
AU (1) AU2001260764A1 (ko)
WO (1) WO2002009154A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100385450B1 (ko) * 2000-12-11 2003-06-02 유니셈 주식회사 반도체 공정용 칠러
KR101227153B1 (ko) * 2012-09-05 2013-01-31 (주)테키스트 열전소자를 이용한 반도체 제조 설비의 광역 온도제어시스템

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101942629B1 (ko) 2016-12-20 2019-01-28 버슘머트리얼즈한양기공 주식회사 반도체 제조용 특수가스 저장 실린더의 냉각 장치
KR20200079901A (ko) 2018-12-26 2020-07-06 송재만 진공증착기의 냉매증발기 온도유지를 위한 냉매회로구조

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757530A (en) * 1972-04-12 1973-09-11 Control Data Corp Cooling system for data processing apparatus
US4233817A (en) * 1978-11-03 1980-11-18 Miles Laboratories, Inc. Refrigeration apparatus
KR930003857B1 (ko) * 1987-08-05 1993-05-14 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 플라즈마 도우핑방법
US5425246A (en) * 1994-03-03 1995-06-20 General Electric Company Refrigerant flow rate control based on evaporator dryness
US5849076A (en) * 1996-07-26 1998-12-15 Memc Electronic Materials, Inc. Cooling system and method for epitaxial barrel reactor
JPH10135315A (ja) * 1996-10-29 1998-05-22 Tokyo Electron Ltd 試料載置台の温度制御装置及び検査装置
US5964092A (en) * 1996-12-13 1999-10-12 Nippon Sigmax, Co., Ltd. Electronic cooling apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100385450B1 (ko) * 2000-12-11 2003-06-02 유니셈 주식회사 반도체 공정용 칠러
KR101227153B1 (ko) * 2012-09-05 2013-01-31 (주)테키스트 열전소자를 이용한 반도체 제조 설비의 광역 온도제어시스템

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001260764A1 (en) 2002-02-05
WO2002009154A1 (en) 2002-01-31
KR100337575B1 (ko) 2002-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0129663B1 (ko) 에칭 장치 및 방법
US8282769B2 (en) Shower head and plasma processing apparatus having same
KR970003885B1 (ko) 에칭 방법 및 그 장치
EP1303449B1 (en) Dual degas/cool loadlock cluster tool
KR100802667B1 (ko) 상부 전극, 플라즈마 처리 장치 및 처리 방법, 및 제어 프로그램을 기록한 기록매체
KR101139125B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
US6611417B2 (en) Wafer chuck system
TWI490942B (zh) Plasma processing device
KR100929448B1 (ko) 기판 유지 기구 및 플라즈마 처리 장치
US6235656B1 (en) Dual degas/cool loadlock cluster tool
KR960006956B1 (ko) 이시알(ecr) 장비
KR100385010B1 (ko) 받침대와베이스사이의개선된열전달방법
JP3153768B2 (ja) プラズマ処理装置
JP3113796B2 (ja) プラズマ処理装置
KR100337575B1 (ko) 반도체 제조장비용 냉각장치의 냉매 온도조절 장치
JP2697432B2 (ja) エッチング装置
JPH07147311A (ja) 搬送アーム
JPH08167595A (ja) プラズマ処理装置
JP2009064864A (ja) 半導体処理装置
KR102533330B1 (ko) 진공 처리 장치
KR100734016B1 (ko) 기판 재치대 및 이를 구비한 플라즈마 처리 장치
KR101079224B1 (ko) 상부전극 어셈블리 및 플라즈마 처리 장치
KR102217452B1 (ko) 상부 모듈 온도 제어 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 시스템
JPH07183281A (ja) 処理装置
KR100371676B1 (ko) 플라스마처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20090511

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee