KR20010098675A - 유도 코일을 냉각하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 처리 챔버에서 사용되는 이온화 코일과 같은, 침수 유도 코일을 냉각하는 방법에 관련된다. 상기 코일(10)은 감겨 있는 중공 관(11)을 포함하는데 펌프(13)에 의해 주입될 때 상기 관을 통하여 냉각제가 흐를 수 있다. 공기가 각 방향으로 관을 통과할 수 있도록 이 흐름 방향이 밸브(16)에 작용하는 제어기(19)에 의해 제어될 수 있도록 밸브(16)가 구비된다. 밸브(16)의 변환 속도는 하류 냉각제 및 코일의 온도를 모니터 하거나 공정 조건에 의해 결정될 수 있다.

Description

유도 코일을 냉각하는 방법{METHOD OF COOLING AN INDUCTION COIL}

본 발명은 진공 처리 챔버에서 사용되는 이온화 코일과 같은 침수 유도 코일을 냉각하는 방법에 관련된다.

이온화 코일이 적절히 제어되지 않는다면 많은 문제점이 발생할 수 있는데 진공 처리 챔버 안쪽에 코일이 있을 때 특히 그러한데, 왜냐하면 이 경우에 코일에 용착된 재료의 부착은 불완전해서 처리 챔버 내부의 입자를 손상시킬 수 있기 때문이다. 종래에 상기 코일은 코일을 통과하여 뻗어있는 냉각 통로를 따라 액체 냉각제를 흘러보냄으로써 냉각되었다. 만일 물이 사용된다면 냉각은 어느 정도 효율적이고 코일은 처리 챔버의 주위 온도 이하로 유지되어서, 가공된 웨이퍼에 다량의 입자를 첨가한다. 반대로, 공기가 사용된다면 원칙적으로 옳지만, 여러 가지 길이의 코일에서 이것은 단일 코일을 포함하고, 열 구배는 코일의 길이를 따라 증가하여서 용착된 재료를 조각으로 가른다.

본 발명은, 제 1 방향으로 냉각 통로를 통과하여 냉각제를 흘러보낸 후 반대 방향으로 상기 통로를 통하여 냉각제를 흘러보내는 것을 포함해, 관통하여 뻗어있는 냉각 통로를 가지는 유도 코일을 냉각하는 방법에 관한 것이다.

이 방향은 주기적으로 전환될 수 있는데, 전환 주기는 처리 기간이 길수록 감소되고 감지된 코일 온도에 반응해 제어될 수 있다. 이 방법은, 온도가 기설정된 레벨을 초과할 때 방향을 바꾸고 냉각제 및 코일의 하류 온도를 모니터하는 것을 포함할 수도 있다.

특히 냉각제가 공기 또는 그 밖의 적합한 가스인 것이 유리하다.

비록 본 발명은 위에서 정의되었지만 하기 상세한 설명 또는 위의 상세한 설명에서 기술한 특징의 모든 결합을 포함한다는 것을 이해해야 한다. 또 본 발명은 이 방법을 수행하기 위한 장치를 포함한다.

본 발명은 다양한 방식으로 실시될 수 있고 특정 실시예는 첨부 도면을 참고로 기술될 것이다:

도 1 은 유도 코일과 관련된 냉각 시스템의 개략도;

도 2 는 다른 냉각 형태로 처리되는 다수의 웨이퍼와 첨가된 입자 사이의 관계를 나타낸 그래프;

도 3 은 다른 형태 하에서 시간의 흐름에 따른 냉각을 나타낸 그래프;

도 4 는 RF 코일이 가열될 때 도 3에 대응하는 그래프.

이온화 코일과 같은, 유도 코일은 일반적으로 10으로 나타내었다. 이것은 감겨있는 중공 관(11)을 포함하는데, 이것은 스테인레스 강으로 만들어진다는 것을알 수 있다. 상기 관(11)은 중심 통로(12)를 한정하는데 이 통로를 통하여 냉각제는 이동할 수 있다. 펌프(13)는 공기 유입구(14)와 배출구(15)를 가진다. 상기 배출구(15)는 양방향성 밸브(16)를 제공하는데 이것은 파이프(17,18)에 의해 열 교환기(19)를 통하여 코일(10)의 각 단부에 연결된다. 사용할 때, 밸브(16)의 배치에 따라, 공기는 실선 화살표 방향 또는 점선 화살표 방향으로 관(11)을 통과하여 이동할 수 있다. 밸브(16)의 세팅은 컨트롤러(20)에 의해 결정된다. 상기 컨트롤러(20)는 가동될 때 공정에 적합한 기설정된 프로파일에 따라 또는 공정이 이루어지는 기간 동안 결정된 속도로 전환하도록 밸브(16)를 간단히 제어할 수 있다. 그러나, 열전쌍(21,22)은 코일(10)의 단부에 구비되어서 코일의 "하류" 온도가 모니터 되거나 코일의 길이를 따라 열 구배가 모니터될 수 있는 것이 선호된다. 상기 컨트롤러(20)는 기설정된 열 구배 또는 결정된 하류 온도를 달성하도록 변환 속도를 조절할 수 있다.

상기 열전쌍(21,22)은 똑같이 파이프(17,18) 위에 있고 온도 판독이 비교적 덜 직접적일지라도, 실제적이 이유 때문에 이것은 보다 편리하다는 것을 이해할 것이다. 또는 냉각제 온도가 모니터 될 수 있다. 실험상 이유로 열 교환기로부터 가장 멀리 떨어진 지점에서 코일 위에 부가 열전쌍이 배치되었다.

상기 컨트롤러(20)는 흐름 속도를 조절하기 위해서 제어 펌프(13)일 수도 있다.

만일 탈이온화되지 않는다면 물은 RF로 이동하므로 실리콘 오일이 사용된다. 이것은 실제적으로 알려진 모든 조인트 밖으로 누수될 수 있고 PTFE 테이프를 용해하고, 바닥 위에 기름을 남긴다.

실험 결과:

티타늄 질화물을 용착할 때 200℃ 내지 300℃ 범위의 코일 온도는 실리콘 웨이퍼 위에서 측정된 첨가된 입자를 참고로 선호된다는 것이 실험에 의해 결정되었다-도 2를 참고하라. 코일이 빠르게 증가된 대기 온도 입자 레벨에서 물에 의해 냉각되는 곳에서, 본 발명에 따라 온도 제어된 코일은 저첨가 입자 레벨을 안정되게 한다.

도 3에서 열전쌍(21,22)에서 온도는 일방향 및 이방향 모드 작동으로 도시된다. 이방향 모드에서 코일을 따라 온도 구배는 일방향 냉각 모드에 대해 동일한 기간동안 105℃ 의 온도 구배와 비교해, 150초 실험동안 단지 10℃라는 것을 알 수 있다.

도 4에서 코일이 60℃ 이하의 열 주기로 220℃에서 안정화되는 공정 중에 열전쌍(21,22,23)에서 온도가 나타나 있다. 열전쌍(21,22)은 RF 진공 공급 탱크에서 유지되므로 진공 프로세스 챔버 내에서 코일의 온도를 나타내지 않는다는 것을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 제 1 방향으로 냉각 통로를 통과하여 냉각제를 이동시킨 후 제 2 방향으로 통로를 통과하여 냉각제를 이동시키는 과정을 포함한 관통하여 뻗어있는 냉각 통로를 가지는 유도 코일을 냉각하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 방향은 주기적으로 전환되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 냉각제 및 코일의 하류 온도를 모니터하고 온도가 기설정된 레벨을 초과했을 때 방향을 바꾸는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 상기 청구항에 있어서, 냉각제는 공기인 것을 특징으로 하는 방법.