KR20050069784A - 타임 릴레이를 이용한 히터 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타임 릴레이를 이용한 히터 보호장치에 관한 것으로서, 히터 보호장치를 제어하기 위한 제어박스, 세정공정중 마지막 단계에서 린스된 웨이퍼를 건조하기 위한 SRD(Spin Rinse Dry) 히터, 상기 SRD 히터의 온도를 검출하기 위한 온도센서, 상기 SRD 히터의 과열을 검출하여 RTD(Resistance Temperature Detector)를 경유한 신호에 따라서 제어신호를 발생하는 디지탈 I/O, 상기 디지탈 I/O의 제어신호에 따라 상기 SRD 히터에 공급되는 전원을 차단하기 위한 릴레이, 및 상기 온도센서와 상기 RTD 사이에 설치되어 이중으로 인터록킹 기능을 가지는 안전 타임릴레이를 포함하여 이루어진다.

따라서, 본 발명은 히터와 릴레이의 불안전 동작으로 인하 SRD 내부의 Burn현상을 타임릴레이를 제어함으로써 공정진행시 원활한 웨이퍼의 공정을 진행할 수 있어서 반도체 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

타임 릴레이를 이용한 히터 보호장치{Heater Portection Apparatus using a Time Relay}

본 발명은 타임 릴레이를 이용한 히터 보호장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 공정에 사용되는 모든 연마기와 그에 사용되는 온도제어 시스템 응용분야로서 히터의 과열 방지와 안전 인터록킹 기능을 부여하기 위한 것이다.

일반적으로 사용되는 Mirra Mesa SRD Heater의 구성을 도1에 나타내었으며, 이를 상세히 그 동작을 설명하면 아래와 같다.

주전원에서 전원을 공급받아서 주회로 차단기를 지나서 각각의 회로단 중의 하나이 모터 회로차단기에 전원이 공급된다. 이후 여러 전원 공급경로중 하나인 SRD(Spin Rinse Dry) 스핀 모터단으로 전원이 공급된다.

모터 회로차단기를 지나서 다른 노드로 공급되는 전원은 퓨즈단을 지나서 릴레이 K18을 통과한 전원은 SRD 히터에 전원을 공급한다.

따라서, 종래의 기술에 의한 히터 보호회로의 정상적인 동작은 SRD 히터가 과열이 되었을 경우 릴레이 K18이 도통상태에서 단락상태로 전환되어 히터로 공급되는 전원을 차단시킴으로써 히터의 과열을 방지한다.

이러한 과열에 의한 경보가 발생한 경우 디지탈 입출력단으로 경보신호가 보내어져 가동중인 장비는 정지상태가 되어, 히터의 온도는 자연적으로 낮추어지게 된다.

그러나, 종래의 기술에 의한 히터보호회로의 경우 히터가 과열되면서 SRD 모듈이 도2(a)같이 녹아버리게 되는 단점이 있으며, 이를 보수하기 위하여 릴레이 K18을 교체 하여도 과열시 릴레이 K18이 접점불량 등의 문제로 인하여 제대로 동작을 하지 않아 도2(b)와 같이 계속하여 SRD 모듈을 손상시키는 문제점이 발생한다.

이 때문에 히터 및 SRD 모듈을 구성하고 있는 많은 부품들의 손상과 안전사고와 관련해서 많은 문제점이 유발되어 화재발생 등에 의해 고가의 반도체 장비 부품 손상에 의한 장비의 비가동시간 증가와 부품 교환으로 많은 비용을 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 상기와 같은 단점을 개선하기 위하여 히터 보호용 안전 릴레이를 채용한 히터 보호장치를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체 장치용 히터 보호장치는 반도체 장치용 히터 보호장치를 제어하기 위한 제어박스, 세정공정중 마지막 단계에서 린스된 웨이퍼를 건조하기 위한 SRD 히터, 상기 SRD 히터의 온도를 검출하기 위한 온도센서, 상기 SRD 히터의 과열을 검출하여 RTD(Resistance Temperature Detector)를 경유한 신호에 따라서 제어신호를 발생하는 디지탈 I/O, 상기 디지탈 I/O의 제어신호에 따라 상기 SRD 히터에 공급되는 전원을 차단하기 위한 릴레이, 및 상기 온도센서와 상기 RTD 사이에 설치되어 이중으로 인터록킹 기능을 가지는 안전 타임릴레이를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도3은 본 발명의 반도체 장치용 히터보호장치를 도시한 개략도이다.

일반적으로 SRD공정은 웨이퍼가 연마공정을 마친 후 웨이퍼를 세정하는 과정중 마지막 단계로 웨이퍼를 스핀린스 건조하는 공정이다. 이 공정에서는 순수(DI Water) 린스 후 N₂ 가스와 함께 웨이퍼의 빠른 건조를 도와준다.

도3의 반도체 장치용 히터보호장치의 동작을 이하에서 설명한다.

전원은 주전원에서 주 회로차단기를 지나 각각의 회로단 중 하나인 모터 회로차단기를 경유하여 공급되며, 이후 여러 전원 공급 경로 중 하나인 SRD 스핀 모터단으로 전원이 공급된다.

모터 회로차단기를 경유하여 다른 노드로 공급되는 전원은 퓨즈, 히터 회로단 및 릴레이를 거쳐 SRD 히터에 공급되게 된다. 따라서 SRD 히터에 공급되기 전단에서 안전 타임 릴레이를 추가로 설치하여 히터의 과열 또는 릴레이의 접촉불량 등에 의한 차단 불량시 이중으로 전원을 차단할 수 있는 인터록킹 기능이 설정되어 히터의 과열에 의한 파손을 사전에 방지할 수 있다.

상기한 안전 타임 릴레이는 전원부에서 히터로 전원을 공급할 때 작동되며, 기존의 공정소요시간(15초)보다 수초 긴 시간(최대20초)를 설정하여 상기와 같은 전원 차단불량 발생시 설정된 시간에서 전원을 차단하고, 경보신호를 발생할 수 있도록 신호를 콘트롤 박스에 보내게 된다.

컨트롤 박스는 타임릴레이의 시간을 조정할 수 있으며 히터의 과열이나 시간 오버로 인한 차단불량들을 제어받아 알람을 발생시키는 역할을 한다.

이상, 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며 기술적인 사상내에서 당 분야에서 통상의 지식으로 그 변형이나 개량이 가능하다.

즉, 상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 반도체 장치용 히터보호장치는 히터와 릴레이의 불안전 동작으로 인하 SRD 내부의 Burn현상을 타임릴레이를 제어함으로써 공정진행시 원활한 웨이퍼의 공정을 진행할 수 있어서 반도체 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 Mirra Mesa SRD 히터의 보호회로.

도2는 종래의 히터보호 회로의 단점을 나타낸 도면.

도3은 본 발명에 의한 타임 릴레이를 이용한 히터 보호장치.

Claims (2)

1. 반도체 장치용 히터 보호장치에 있어서,

   반도체 장치용 히터 보호장치를 제어하기 위한 제어박스;

   세정공정중 마지막 단계에서 린스된 웨이퍼를 건조하기 위한 SRD 히터;

   상기 SRD 히터의 온도를 검출하기 위한 온도센서;

   상기 SRD 히터의 과열을 검출하여 RTD를 경유한 신호에 따라서 제어신호를 발생하는 디지탈 I/O;

   상기 디지탈 I/O의 제어신호에 따라 상기 SRD 히터에 공급되는 전원을 차단하기 위한 릴레이; 및

   상기 온도센서와 상기 RTD 사이에 설치되어 이중으로 인터록킹 기능을 가지는 안전 타임릴레이

   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반도체 장치용 히터 보호장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 안전 타임릴레이는 15초 내지 20초임을 특징으로 하는 반도체 장치용 히터 보호장치.