KR20060107248A - 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법 - Google Patents

서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법 Download PDF

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Abstract

항온수가 순환되지 않는 상태에서 지속적으로 전원이 공급됨로 인하여 과부하 상태가 발생되고 이로 인해 상기 서큘레이터 장치가 파손되는 문제를 해결하기 위해 개선된 반도체 장치 제조용 설비의 온도 제어용 서큘레이터 장치가 개시된다. 그러한 서큘레이터 장치는 용수를 수용하기 위한 수조, 상기 수조에 연결된 용수 유입관 및 용수 배출관, 상기 용수 유입관 및 용수 배출관에 연결되어 상기 수조 내의 용수가 일정한 온도를 유지하게 하는 전자 냉열 모듈 및 상기 전자 냉열 모듈의 작동에 요구되는 전원을 공급하며, 상기 수조 내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 전원의 공급을 차단하는 전원 공급부를 구비한다. 그리하여, 본 발명은 서큘레이터 장치 내에 이상 전류가 흐름으로 인해 상기 서큘레이터 장치의 내부에서는 항온수가 순환되지 않는 상태에서 지속적으로 전원이 공급됨으로 인하여 과부하 상태가 발생되고 이로 인해 상기 서큘레이터 장치가 오동작을 일으키거나 파손되는 문제를 감소 또는 최소화할 수 있으며, 예방 보전 비용의 감소 및 공정 효율을 증가시킬 수 있다.
서큘레이터, 수조, 전자 냉열 모듈(TEM), 레벨 센서

Description

서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법{Apparatus for circulating and method for controling temperature thereby}
도 1은 종래의 서큘레이터 장치를 설명하기 위한 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서큘레이터 장치를 보인 개략도.
도 3은 도 2에서의 레벨 센서부 및 전원 공급부를 구체적으로 보인 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 서큘레이터 장치에 의한 온도 제어 방법을 보인 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
102 : 레벨센서부 104 : 수조
106 : 용수 108 : 전자 냉열 모듈
110 : 전원 공급부 112 : 냉수 유입관
114 : 냉수 배출관 116 : 물높이 확인관
200 : 송신라인
202 : 유량저하 감지부 302 : 전원 차단신호 생성부
210 : 전원부 310 : 전원차단부
본 발명은 반도체 장치 제조용 설비에 관한 것으로, 특히 반도체 장치 제조용 설비에 항온수를 공급하는 서큘레이터 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조는 복합적인 다수의 공정에 의해 이루어지며, 고도로 집적화된 반도체 장치를 제조하기 위해 제조 공정은 엄밀하게 통제된다. 다수의 공정에 사용되는 제조 설비에 항온수를 공급하고 회수하여 재사용하도록 하는 서큘레이터(circulator) 장치가 필요하게 된다.
이하에서는 종래의 서큘레이터 장치가 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 서큘레이터 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼(wafer)에 대한 노광 공정을 수행하기 위해 포토레지스트(photo-resistor) 도포(coating)를 담당하는 스피너(spinner) 내에서 항온수를 공급하는 서큘레이터 장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 즉, 공급될 용수(주로 Deionized water ; DI water)을 보관하는 수조(4), 상기 수조(4) 내에 설치된 히터(heater)(미도시)에 의해 일정 온도로 유지되는 항온수(6), 용수 유입관(12), 용수 배출관(14), 그리고 전자 냉열 모듈(TEM, 8; 이하에서는 '8'로 표기함)이 도시되어 있다.
상기 수조(4) 내의 항온수(6)는 항온수 펌프(미도시)를 거쳐 용수를 필요로 하는 다른 부분으로 공급된다.
도면상에서 도시되지는 아니하였지만, 상기 전자 냉열 모듈(8)에는 냉매를 공급하는 냉매 유입 라인, 냉매가 용수의 열을 빼앗아 상기 전자 냉열 모듈(8)을 떠나는 냉매 유출 라인이 설치된다. 또한, 상기 수조(4)에는 다른 부분에서 사용된 용수가 회수되어 회수 배관(미도시)을 통해 수조로 유입될 수 있도록 회수구(미도시)가 설치된다.
그리고, 상기 수조(4)의 외부에는 수조 내의 항온수의 높이에 대응되게 뻗어 있는 물높이 확인관(16)이 설치된다.
상기 물높이 확인관(16)의 상부는 외부에 개방된 채로 고정 형성되거나, 상기 수조(4)의 상부로 다시 연결될 수 있고, 물높이 확인관(16)의 수면에는 수면 높이(water level)의 확인의 편의를 위해 레벨 센서(level sensor)가 설치된다.
그러나, 상기 항온수는 항상 일정한 레벨로 유지되는 것이 아니라, 증발 또는 누설(leak) 등의 원인으로 인해 변동이 빈번하다. 따라서, 종래의 서큘레이터 장치에서는 상기와 같이 항온수의 레벨이 저하되어도 자체적으로 항온수 펌프의 동작만 스톱될 뿐, 상기 서큘레이터 장치에 인가되는 전원은 계속 공급되는 구조로 되어 있다. 즉, 상기 항온수 펌프만 구동을 멈추고, 상기 서큘레이터 장치에 인가되는 전원은 차단되지 않음으로 인해 상기 서큘레이터 장치 내에서는 이상 전류의 흐름이 증가하게 된다.
그리하여, 상기 서큘레이터 장치의 내부에서 항온수가 순환되지 않는 상태에서 상기 서큘레이터 장치에 전원이 공급됨으로 인한 과부하 상태를 갖게 되어 상기 서큘레이터 장치가 오동작을 일으키거나 파손되는 문제점이 발생된다. 그리고, 이 로 인하여 예방 보전(Preventive Maintenance; PM) 비용의 손실이 발생하며, 공정 효율이 저하되는 결과가 초래된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 수조 내의 유량 저하시 항온수 펌프의 동작만 스톱될 뿐 서큘레이터 장치에 인가되는 전원이 계속 공급됨으로 인해 서큘레이터 장치 내에 이상 전류의 흐름이 증가되는 문제를 감소 또는 최소화하기 위해 개선된 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 서큘레이터 장치 내에 이상 전류가 흐름으로 인해 상기 서큘레이터 장치의 내부에서는 항온수가 순환되지 않는 상태에서 지속적으로 전원이 공급됨으로 인하여 과부하 상태가 발생되고 이로 인해 상기 서큘레이터 장치가 오동작을 일으키거나 파손되는 문제점을 감소 또는 최소화하기 위해 개선된 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 예방 보전 비용의 손실 및 공정 효율을 증가시킬 수 있는 개선된 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명의 일 양상에 따라 반도체 장치 제조용 설비의 온도 제어를 위한 서큘레이터 장치는, 용수를 수용하기 위한 수조; 상기 수조에 연결된 용수 유입관 및 용수 배출관; 상기 용수 유입관 및 용수 배출관에 연결되어 상기 수조 내의 용수가 일정한 온도를 유지하게 하는 전자 냉열 모듈; 및 상기 전자 냉열 모듈의 작동에 요구되는 전원을 공급하며, 상기 수조 내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 전원의 공급을 차단하는 전원 공급부를 구비함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전원 공급부는 적정 유량인 경우에 정상적인 동작 전원을 공급하는 전원부와, 적정 유량이 아닌 경우 동작 전원의 공급을 차단하기 위한 전원차단부를 구비할 수 있다.
또한, 상기 서큘레이터 장치는 상기 수조 내의 용수의 적정 유량을 체크하여 상기 수조 내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 전원차단신호를 생성하기 위한 레벨 센서부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 레벨 센서부는 상기 수조 내의 용수의 적정 유량을 체크하기 위한 유량 저하 감지부와 상기 전원차단신호를 생성하여 상기 전원차단부로 송신하기 위한 전원차단신호 생성부를 구비할 수 있다.
상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명의 일 양상에 따라 반도체 장치 제조용 설비에서 서큘레이터 장치에 의해 온도를 제어하는 방법은 상기 서큘레이터 장치의 수조 내 용수의 유량을 감지하기 위한 레벨 센서부를 턴온하는 단계; 상기 수조 내 용수가 적정 유량인가를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 적정 유량이 아닌 경우에는 상기 서큘레이터를 동작시키기 위한 전원을 차단시키기 위한 전원차단신호 생성단계; 상기 동작 전원의 전원을 차단하는 단계; 및 상기 서큘레이터 장치의 동작을 중지시키는 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 실시예에서의 설명들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명에 대한 보다 철저한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 서큘레이터 장치를 보인 개략도이다.
도 2를 참조하면, 반도체 장치 제조용 설비의 온도 제어를 위한 서큘레이터 장치는 수조(104), 용수 유입관(12)/용수 배출관(14), 레벨센서부(102), 전자 냉열 모듈(TEM, 108; 이하에서는 108로 표기함) 및 전원 공급부(110)를 구비한다.
상기 수조(104)는 용수(106)를 저장하며 내부에는 상기 용수(106)의 온도를 조절하기 위한 히터(미도시)를 갖는다. 상기 용수(106)로는 대개 순수(Deionized Water; DI water)가 사용되어진다. 그리고, 상기 용수(106)는 상기 히터에 의해 상기 수조(104) 내에서 일정한 온도를 유지하므로 항온수로도 불린다.
상기 수조(104) 내의 상기 용수(106)는 상기 수조(104)에 연결된 용수 유입관(112) 및 용수 배출관(114)에 의해 유입 또는 배출된다.
상기 레벨 센서부(102)는 상기 수조(102)의 외부에 설치된 물높이 확인관(116)에 설치되어져, 상기 수조(102) 내의 용수(106)가 적정 유량인지를 체크한다.
상기 전자 냉열 모듈(108)은 전자 냉열 방식을 사용하는 써모 일렉트릭 모듈(Themo Electric Module; TEM)로서, 상기 용수 유입관(112) 및 용수 배출관(114)에 연결되어 상기 수조 내의 용수(106)가 일정한 온도를 유지하게 한다.
상기 전원 공급부(110)는 상기 전자 냉열 모듈(108)의 작동에 요구되는 전원을 공급하며, 상기 수조(104) 내의 용수(106)가 적정 유량이 아닌 경우 전원의 공급을 차단한다.
도 3은 도 2에서의 레벨 센서부(102) 및 전원 공급부(110)를 구체적으로 보인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 전원 공급부(110)는 전원부(210) 및 전원차단부(310)를 구비하며, 상기 레벨 센서부(102)는 유량저하 감지부(202) 및 전원 차단신호 생성부(302)를 구비한다.
상기 전원부(210)는 수조(도 2의 104) 내의 용수가 적정 유량인 경우에 정상적인 동작 전원을 공급한다. 상기 전원차단부(310)는 상기 수조(104) 내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 동작 전원의 공급을 차단하는 역할을 한다. 여기서, 상기 수조(104) 내의 적정 유량이 아닌 경우라 함은 일반적으로 기준 유량 이하임을 나타내나, 기준 유량 이상인 경우일 수도 있다.
상기 유량저하 감지부(202)는 상기 수조(104) 내의 용수가 적정 유량인가를 체크한다. 상기 전원 차단신호 생성부는 상기 수조(104)내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 동작 전원의 공급을 차단하기 위한 전원차단신호를 생성하여 상기 전원 공급부(110)의 전원차단부(310)로 공급하는 역할을 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 서큘레이터 장치에서 수조(104) 외부에 수조 내의 용수의 높이를 확인하기 위한 물높이 확인관(116)에 레벨센서부(102)가 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 이는 종래의 레벨센서부에서 수조 내의 용수가 적 정 유량이 아닌 경우 상기 서큘레이터 장치의 펌프의 작동을 중지시키기 위한 신호를 본 발명의 전원 차단부(310)와 연결하여 본 발명의 전원차단신호로 사용할 수 있기 때문이다.
상기 생성된 전원차단신호는 송신라인(200)에 의해 전원차단부(310)로 송신된다.
그리하여, 상기 서큘레이터 장치는 수조 내 용수가 적정 유량이 아닌 경우 항온수 펌프의 동작도 스톱되면서, 서큘레이터 장치 특히 전자 냉열 모듈에 공급되는 전원도 차단하여 상기 서큘레이터 장치 내에 이상 전류의 흐름을 감소시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 서큘레이터 장치에 의한 온도 제어 방법을 보인 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 반도체 장치 제조용 설비에서 서큘레이터 장치에 의해 온도를 제어하는 방법은 상기 서큘레이터 장치의 수조 내 용수의 유량을 감지하기 위한 레벨 센서부를 턴온하는 단계(S10), 상기 수조 내 용수가 적정 유량인가를 판단하는 단계(S12), 상기 판단 결과, 적정 유량이 아닌 경우에는 상기 서큘레이터를 동작시키기 위한 전원을 차단시키기 위한 전원차단신호 생성단계(S14), 상기 동작 전원의 전원을 차단하는 단계(S16) 및 상기 서큘레이터 장치의 동작을 중지시키는 단계(S18)를 갖는다.
상기 서큘레이터 장치가 동작 중이거나 상기 서큘레이터 장치의 턴온시 상기 레벨 센서부가 턴온되어 상기 서큘레이터 장치에 공급되는 전원을 제어함으로써, 상기 반도체 장치 제조용 설비에서 온도를 제어하는 방법이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 레벨 센서부(102)가 턴온되어(S10) 수조(104) 내의 용수가 적정 유량인지를 체크하게 된다. 여기서, 적정 유량이 아닌 경우는 기준 유량 이하일 수도 있고 초과일 수도 있으나 예를 들어, 적정 유량을 기준 유량이라 하고, 상기 수조(104) 내의 유량이 기준 유량 이하 즉 적정 유량 이하인 경우라고 한다면, 상기 레벨 센서부(102)에서는 전원차단신호를 생성한다(S14). 그리고, 상기 전원차단신호는 전원공급부(110)로 송신되어 전원이 차단된다(S16). 그리고, 상기 전원의 차단의 결과 상기 서큘레이터 장치의 동작이 중지된다(S18).
본 발명의 실시예에 따른 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기본 원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게는 자명한 사실이라 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 개선된 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법을 제공함으로써, 서큘레이터 장치의 수조 내 유량의 저하시 항온수 펌프의 동작만 스톱될 뿐 서큘레이터 장치에 인가되는 전원이 계속 공급됨으로 인해 이상 전류의 흐름이 증가되는 문제를 감소 또는 최소화하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 서큘레이터 장치 내에 이상 전류가 흐름으로 인해 상기 서큘레이터 장치의 내부에서는 항온수가 순환되지 않는 상태에서 지속적 으로 전원이 공급됨으로 인하여 과부하 상태가 발생되고 이로 인해 상기 서큘레이터 장치가 오동작을 일으키거나 파손되는 문제를 감소 또는 최소화하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 개선된 서큘레이터 장치 및 그에 의한 온도 제어 방법을 제공함으로써, 예방 보전 비용의 손실 및 공정 효율을 증가시키는 효과를 갖는다.

Claims (5)

  1. 반도체 장치 제조용 설비의 온도 제어를 위한 서큘레이터 장치에 있어서:
    내부에 용수를 수용하기 위한 수조;
    상기 수조에 연결된 용수 유입관 및 용수 배출관;
    상기 용수 유입관 및 용수 배출관에 연결되어 상기 수조 내의 용수가 일정한 온도로 유지되게 하는 전자 냉열 모듈; 및
    상기 전자 냉열 모듈의 작동에 요구되는 전원을 공급하며, 상기 수조 내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 전원의 공급을 차단하는 전원 공급부를 구비함을 특징으로 하는 서큘레이터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 적정 유량인 경우에 정상적인 동작 전원을 공급하는 전원부와, 적정 유량이 아닌 경우 동작 전원의 공급을 차단하기 위한 전원차단부를 구비함을 특징으로 하는 서큘레이터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서큘레이터 장치는 상기 수조 내의 용수의 적정 유량을 체크하여 상기 수조 내의 용수가 적정 유량이 아닌 경우 전원차단신호를 생성하기 위한 레벨 센서부를 더 구비함을 특징으로 하는 서큘레이터 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레벨 센서부는 상기 수조 내의 용수의 적정 유량을 체크하기 위한 유량 저하 감지부와 상기 전원차단신호를 생성하여 상기 전원차단부로 송신하기 위한 전원차단신호 생성부를 구비함을 특징으로 하는 서큘레이터 장치.
  5. 반도체 장치 제조용 설비에서 서큘레이터 장치에 의해 온도를 제어하는 방법에 있어서:
    상기 서큘레이터 장치의 수조 내 용수의 유량을 감지하기 위한 레벨 센서부를 턴온하는 단계;
    상기 수조 내 용수가 적정 유량인가를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 적정 유량이 아닌 경우에는 상기 서큘레이터를 동작시키기 위한 전원을 차단시키기 위한 전원차단신호 생성단계;
    상기 동작 전원의 전원을 차단하는 단계; 및
    상기 서큘레이터 장치의 동작을 중지시키는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 서큘레이터 장치에 의한 온도 제어 방법.
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