KR20060028955A - Cooling apparatus for diffusion equirment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 확산 설비용 냉각 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각수 유량을 자동으로 제어하는 확산 설비용 냉각 장치가 제공된다. 확산 설비의 매니폴더를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부, 냉각수 공급부와 매니폴더를 연결하는 공급 라인에 구비되어 공급 라인에 흐르는 냉각수의 유량을 자동으로 조절하는 유량 조절 밸브, 매니폴더를 통과한 냉각수가 배수되는 배수 라인에 구비되어 냉각수의 온도를 감지하는 온도 감지 센서 및 량 조절 밸브와 온도 감지 센서와 연결되어 온도 감지 센서에서 감지한 온도로 피드백하여 유량 조절 밸브를 제어하는 제어부로 이루어져 있다.The present invention relates to a cooling device for diffusion equipment, and more particularly, a cooling device for diffusion equipment that automatically controls the cooling water flow rate. Cooling water supply unit for supplying the cooling water for cooling the manifold of the diffusion equipment, flow rate control valve that is provided in the supply line connecting the cooling water supply unit and the manifold to automatically adjust the flow rate of the cooling water flowing through the supply line, the manifold It is composed of a temperature sensor and a quantity control valve for detecting the temperature of the cooling water and a control unit for controlling the flow control valve by feeding back to the temperature detected by the temperature sensing sensor is provided in the drain line for draining the coolant.

유량 조절 밸브, 온도 감지 센서, 냉각수Flow Control Valve, Temperature Sensing Sensor, Coolant

Description

확산 설비용 냉각 장치{Cooling apparatus for diffusion equirment}Cooling apparatus for diffusion equirment

도 1은 종래의 확산 설비용 냉각 장치를 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a conventional cooling device for diffusion equipment.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 설비용 냉각 장치를 도시한 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a cooling device for diffusion equipment according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 관한 부호 설명><Description of symbols on the main parts of the drawings>

200: 반도체 소자 제조용 냉각 장치 210: 냉각수 공급부200: cooling device for semiconductor device manufacturing 210: cooling water supply unit

220: 메인 밸브 230: 유량 조절 밸브220: main valve 230: flow control valve

240: 온도 감지 센서 250: 제어부240: temperature sensor 250: control unit

260: 매니폴더260: manifold

본 발명은 확산 설비용 냉각 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 온도를 비교하여 자동으로 냉각수의 유량을 조절하는 확산 설비용 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling device for diffusion equipment, and more particularly, to a cooling device for diffusion equipment that compares the temperature and automatically adjusts the flow rate of the cooling water.

일반적으로 반도체 소자 제조 장치 내에서 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학 기상 증착 및 금속 증착 등의 공정을 반복하여 수행한 후 반도체 소자 장치로 제작 된다.In general, in a semiconductor device manufacturing apparatus, a wafer is fabricated as a semiconductor device apparatus after repeatedly performing processes such as photography, diffusion, etching, chemical vapor deposition, and metal deposition.

이런 단위 공정 중에서 확산 공정은 웨이퍼가 삽입된 보트가 반입/반출되는 개구부가 형성되어 있는 공정 챔버에 보트를 로딩하여 웨이퍼 상에 불순물을 확산시키는 공정으로서, 농도 평형 상태를 이룰 때까지 불순물의 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 불순물이 이동하는 확산 현상을 이용하는 공정이다. 이러한 확산 공정은 비교적 고온에서 공정이 진행된다. 확산 공정 장치는 확산 공정이 진행되는 공정 온도로 분위기를 조성하기 위해 히터를 구비하고 있다.Among these unit processes, a diffusion process is a process of diffusing impurities on a wafer by loading a boat into a process chamber in which an opening in which a boat into which a wafer is inserted is inserted / exported is formed, and the concentration of impurities until a concentration equilibrium is achieved. It is a process that uses diffusion phenomenon that impurities move from high place to low place. This diffusion process is performed at a relatively high temperature. The diffusion process apparatus is equipped with a heater to create an atmosphere at the process temperature at which the diffusion process proceeds.

확산 공정에서 웨이퍼가 삽입된 보트를 지지하고 공정 챔버의 개구부를 막는 플랜지와 공정이 끝나고 웨이퍼가 삽입된 보트가 반출된 공정 챔버 내의 열이 방출되지 않도록 개구부를 클로즈하는 셔터의 열을 식혀주기 위해 냉각수가 플랜지와 셔터의 내부로 흐른다. In the diffusion process, cooling water is used to cool the flanges that support the boat with the wafer inserted therein and close the opening of the process chamber and the shutters that close the opening so that heat is not released in the process chamber where the boat with the wafer is ejected after the process is finished. Flows into the inside of the flange and shutter.

도 1은 종래의 확산 설비용 냉각 장치를 도시한 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 냉각수는 냉각수 공급부(110)에서 공급되어 메인 밸브(120)에 입력된 압력으로 플랜지와 셔터로 구성된 매니폴더(140)에 흐른다. 메인 밸브(120)와 매니폴더(140) 사이에 개재된 유량 조절기(130)가 냉각수의 유량을 조절하여 플랜지와 셔터로 냉각수가 흐르게 한다. 1 is a configuration diagram showing a conventional cooling device for diffusion equipment. As shown in FIG. 1, the coolant is supplied from the coolant supply unit 110 and flows to the manifold 140 including the flange and the shutter at a pressure input to the main valve 120. The flow regulator 130 interposed between the main valve 120 and the manifold 140 adjusts the flow rate of the cooling water so that the cooling water flows through the flange and the shutter.

그러나 플랜지와 셔터의 온도가 높기 때문에 냉각수와의 온도차이로 인해 냉각수의 증발로 생기는 이물질이 발생한다. 이물질 발생하여 냉각수가 흐르는 라인 등의 내측에 이물질이 붙음으로 인해 냉각수의 유량이 줄어들어 플랜지와 셔터로 구성된 매니폴더(140)의 온도가 일정 온도까지 낮쳐지지 않아 플랜지와 셔터에 위 치한 오링 등의 구성 요소에 문제가 발생한다. 이러한 구성 요소에 문제가 발생하면 확산 공정 수행중 공정 가스가 누출되는 사고가 발생할 수 있다.However, due to the high temperature of the flange and the shutter, foreign matters generated by evaporation of the coolant are generated due to the temperature difference between the coolant and the coolant. Occurrence of foreign matter causes the foreign matter to stick to the inside of the line through which the coolant flows, and thus the flow rate of the coolant is reduced, so that the temperature of the manifold 140 consisting of the flange and the shutter is not lowered to a predetermined temperature. There is a problem with the element. Problems with these components can lead to an accidental process gas leak during the diffusion process.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 냉각수의 유량을 자동으로 조절하는 확산 설비용 냉각 장치를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a cooling device for diffusion equipment that automatically adjusts the flow rate of cooling water.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned technical problems, another technical problem that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 설비용 냉각 장치는, 확산 설비의 매니폴더를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부, 냉각수 공급부와 매니폴더를 연결하는 공급 라인에 구비되어 공급 라인에 흐르는 냉각수의 유량을 자동으로 조절하는 유량 조절 밸브, 매니폴더를 통과한 냉각수가 배수되는 배수 라인에 구비되어 냉각수의 온도를 감지하는 온도 감지 센서 및 유량 조절 밸브와 온도 감지 센서와 연결되어 온도 감지 센서에서 감지한 온도로 피드백하여 유량 조절 밸브를 제어하는 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cooling apparatus for a diffusion apparatus, including: a cooling water supply unit supplying cooling water for cooling a manifold of a diffusion apparatus, and a supply line connecting the cooling water supply unit and a manifold. A flow rate control valve for automatically adjusting the flow rate of the coolant flowing in the supply line, and a temperature sensing sensor for detecting the temperature of the coolant and a flow control valve and a temperature sensing sensor provided in the drainage line through which the coolant passing through the manifold is drained; It is connected to include a control unit for controlling the flow control valve by feeding back to the temperature detected by the temperature sensor.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발 명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산 설비용 냉각 장치를 도시한 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing a cooling device for diffusion equipment according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 확산 설비용 냉각 장치(200)는 매니폴더(260), 냉각수 공급부(210), 메인 밸브(220), 유량 조절 밸브(230), 온도 감지 센서(240) 및 제어부(250)를 포함한다.As shown, the cooling device 200 for the diffusion equipment is the manifold 260, the coolant supply 210, the main valve 220, the flow control valve 230, the temperature sensor 240 and the control unit 250 It includes.

매니폴더(260)는 플랜지(260a) 및 셔터(260b)로 구성될 수 있다.Manifold 260 may be composed of a flange 260a and a shutter 260b.

냉각수 공급부(210)는 매니폴더(260)가 일정 온도로 유지하도록 냉각수를 매니폴더(260)에 공급한다.The cooling water supply unit 210 supplies the cooling water to the manifold 260 so that the manifold 260 is maintained at a constant temperature.

메인 밸브(220)는 냉각수 공급부(210)와 유량 조절 밸브(230) 사이에 위치하며 냉각수가 일정한 압력으로 흐르도록 한다. 메인 밸브(220)는 수동으로 조작될 수 있다.The main valve 220 is positioned between the coolant supply unit 210 and the flow control valve 230 to allow the coolant to flow at a constant pressure. The main valve 220 can be operated manually.

유량 조절 밸브(230)는 메인 밸브(220)와 매니폴더(260) 사이에 연결되어 냉각수의 유량을 자동으로 조절한다. 유량 조절 밸브(230)는 제어부(250)와 연결되어 제어부(250)에 의해 냉각수의 유량을 자동으로 조절한다.The flow control valve 230 is connected between the main valve 220 and the manifold 260 to automatically adjust the flow rate of the coolant. The flow control valve 230 is connected to the control unit 250 to automatically adjust the flow rate of the coolant by the control unit 250.

온도 감지 센서(240)는 매니폴더(260)를 통과한 냉각수가 배수되는 배수 라인에 구비되어 냉각수의 온도를 감지한다.The temperature sensor 240 is provided in a drain line through which the coolant passing through the manifold 260 is drained to sense the temperature of the coolant.

제어부(250)는 유량 조절 밸브(230)와 온도 감지 센서(240)에 연결되어 있다. 제어부(250)는 온도 감지 센서(240)에서 감지한 냉각수의 온도와 제어부(250)에 입력된 기준 온도와 비교 후 피드백하여 유량 조절 밸브(230)의 오픈/클로즈를 조절한다. The control unit 250 is connected to the flow control valve 230 and the temperature sensor 240. The controller 250 compares the temperature of the coolant detected by the temperature sensor 240 with the reference temperature input to the controller 250 and feeds back to adjust the open / close of the flow regulating valve 230.

본 발명의 일 실시예에 따른 확산 설비용 냉각 장치(200)는 하기의 방식으로 사용된다.Cooling apparatus 200 for diffusion equipment according to one embodiment of the present invention is used in the following manner.

확산 공정을 수행하기 위해 공정 챔버(270)로 고온의 열을 공급한다. 플랜지(260a)는 보트(280)가 로딩었을 때 보트(280)를 지지하면서 개구부를 막는 역할을 한다. 그리고 셔터(260b)는 공정 챔버(270)에 보트가 언로딩 되었을 때 공정 챔버(270) 내부의 열손실을 방지하기 위해 공정 챔버(270)의 개구부를 막는 역할을 한다.The high temperature heat is supplied to the process chamber 270 to perform the diffusion process. The flange 260a serves to close the opening while supporting the boat 280 when the boat 280 is loaded. And the shutter 260b serves to block the opening of the process chamber 270 to prevent heat loss inside the process chamber 270 when the boat is unloaded into the process chamber 270.

플랜지(260a)와 셔터(260b)의 열을 식혀주기 위해 냉각수를 셔터(260b)와 플랜지(260a)에 공급한다. 냉각수의 공급을 위해 메인 밸브(220)를 냉각수가 일정한 압력으로 흐르도록 수동으로 조작한다. 또한 제어부(250)에 플랜지(260a)와 셔터(260b)를 통과한 냉각수의 온도를 측정하는 온도 감지 센서(240)에서 측정한 온도와 비교하는 기준 온도를 입력한다. Cooling water is supplied to the shutter 260b and the flange 260a to cool the flanges 260a and the shutter 260b. In order to supply the coolant, the main valve 220 is manually operated so that the coolant flows at a constant pressure. In addition, the control unit 250 inputs a reference temperature to be compared with the temperature measured by the temperature sensor 240 for measuring the temperature of the cooling water passing through the flange 260a and the shutter 260b.

플랜지(260a)와 셔터(260b)의 열을 식혀주기 위해 냉각수 공급부(210)는 냉 각수를 공급한다. 냉각수는 냉각수 공급라인(290)을 따라 흐른다. 냉각수는 메인 밸브(220)를 통과하면서 일정한 압력으로 흐른다. 냉각수는 플랜지(260a)와 셔터(260b)의 내부를 흐르면서 플랜지(260a)와 셔터(260b)의 열을 식혀준다. 플랜지(260a)와 셔터(260b)의 열을 식힌 냉각수는 냉각수 배수라인(292)을 통해 배수된다. 플랜지(260a)와 셔터(260b)를 통과한 냉각수의 온도를 온도 감지 센서(240)에서 측정하여 제어부(250)로 측정한 온도를 신호로 보낸다. 온도 감지 센서(240)에서 측정한 온도를 받은 제어부(250)는 입력된 기준 온도와 비교한다. 온도 감지 센서(240)에서 측정한 온도와 입력된 기준 온도와 비교하여 측정한 온도가 기준 온도보다 높을 경우 제어부(250)는 메인 밸브(220)와 매니폴더(260) 사이에 위치한 유량 조절 밸브(230)로 신호를 보내 유량 조절 밸브(230)를 현재 오픈된 상태보다 냉각수가 더 흐를수 있도록 더 오픈시켜 냉각수의 유량을 늘린다. 냉각수의 유량이 늘어남으로 인해 플랜지(260a)와 셔터(260b)를 통과한 냉각수의 온도가 낮아진다. 만약 측정한 온도가 기준 온도보다 낮을 경우 제어부(250)는 유량 조절 밸브(230)로 신호를 보내 현재 오픈 상태보다 유량이 덜 흐르게 클로즈시킨다.The cooling water supply unit 210 supplies the cooling water to cool the heat of the flange 260a and the shutter 260b. Cooling water flows along the cooling water supply line 290. Cooling water flows through the main valve 220 at a constant pressure. The coolant cools the heat of the flange 260a and the shutter 260b while flowing inside the flange 260a and the shutter 260b. Cooling water that cools the flanges 260a and the shutters 260b is drained through the coolant drain line 292. The temperature of the coolant passing through the flange 260a and the shutter 260b is measured by the temperature sensor 240, and the temperature measured by the controller 250 is signaled. The controller 250 receiving the temperature measured by the temperature sensor 240 compares the input reference temperature. When the temperature measured by the temperature sensor 240 and the temperature measured in comparison with the input reference temperature is higher than the reference temperature, the controller 250 may include a flow control valve located between the main valve 220 and the manifold 260. Signal 230 to increase the flow rate of the coolant by opening more flow control valve 230 so that the coolant flows more than the current open state. As the flow rate of the cooling water increases, the temperature of the cooling water passing through the flange 260a and the shutter 260b is lowered. If the measured temperature is lower than the reference temperature, the control unit 250 sends a signal to the flow control valve 230 to close the flow rate less than the current open state.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 매니폴더(260)의 작업 온도를 고려하여 기준 온도로서 60℃를 사용할 수 있다. 따라서 매니폴더(260)를 통과한 냉각수의 온도가 60℃ 이상일 때 제어부(250)는 유량 조절 밸브(230)를 더 오픈시켜 냉각수의 유량이 더 흐르게 한다. 또한 매니폴더(260)를 통과한 냉각수의 온도가 60℃ 이하일 때 제어부(250)는 유량 조절 밸브(230)를 조절하여 냉각수가 덜 흐르게 한다.In one embodiment of the present invention, considering the working temperature of the manifold 260 may use 60 ℃ as a reference temperature. Therefore, when the temperature of the coolant passing through the manifold 260 is 60 ° C. or more, the controller 250 further opens the flow control valve 230 so that the flow rate of the coolant flows further. In addition, when the temperature of the coolant passing through the manifold 260 is 60 ° C or less, the controller 250 adjusts the flow control valve 230 to allow the coolant to flow less.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 상기 실 시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 확산 설비용 냉각 장치는 배출부의 온도와 제어부에 입력된 기준 온도를 비교하여 제어부는 유량 조절 밸브를 제어하여 매니폴더에 제공되는 냉각수의 유량을 자동으로 증감시켜 매니폴더를 일정한 온도로 유지하게 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the diffusion apparatus cooling apparatus compares the temperature of the discharge unit with the reference temperature input to the control unit, and the control unit controls the flow control valve to automatically increase or decrease the flow rate of the cooling water provided to the manifold to manage the manifold. This has the effect of keeping the folder at a constant temperature.

Claims (4)

확산 설비의 매니폴더를 냉각시키기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부; A cooling water supply unit supplying cooling water for cooling the manifold of the diffusion apparatus; 상기 냉각수 공급부와 상기 매니폴더를 연결하는 공급 라인에 구비되어 상기 공급 라인에 흐르는 상기 냉각수의 유량을 자동으로 조절하는 유량 조절 밸브; A flow rate control valve provided in a supply line connecting the cooling water supply unit and the manifold to automatically adjust a flow rate of the cooling water flowing in the supply line; 상기 매니폴더를 통과한 상기 냉각수가 배수되는 배수 라인에 구비되어 상기 냉각수의 온도를 감지하는 온도 감지 센서; 및A temperature sensor provided at a drain line through which the coolant passing through the manifold is drained to sense a temperature of the coolant; And 상기 유량 조절 밸브와 상기 온도 감지 센서와 연결되어 상기 온도 감지 센서에서 감지한 온도로 피드백하여 상기 유량 조절 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 확산 설비용 냉각 장치.And a control unit connected to the flow control valve and the temperature sensor to control the flow control valve by feeding back a temperature detected by the temperature sensor. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 매니폴더는 셔터 또는 플랜지인 확산 설비용 냉각 장치.And the manifold is a shutter or a flange. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 온도 감지 센서에서 감지한 온도와 상기 제어부에 입력된 기준 온도를 비교하여 상기 유량 조절 밸브의 오픈/클로즈를 제어하여 상기 매니폴더로 흐르는 상기 냉각수의 유량을 자동으로 조절하는 확산 설비용 냉각 장치.The control unit compares the temperature detected by the temperature sensor with the reference temperature input to the control unit for controlling the opening / closing of the flow control valve for automatically adjusting the flow rate of the cooling water flowing to the manifold Cooling system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각수 공급부와 상기 유량 조절 밸브 사이에 위치하여 상기 냉각수의 공급 압력을 일정하게 조절하는 메인 밸브를 더 포함하는 확산 설비용 냉각 장치.And a main valve positioned between the cooling water supply unit and the flow rate control valve to constantly adjust the supply pressure of the cooling water.
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