KR20070089006A - Diffusion furnace having a flange cooling unit - Google Patents

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KR20070089006A KR1020060018994A KR20060018994A KR20070089006A KR 20070089006 A KR20070089006 A KR 20070089006A KR 1020060018994 A KR1020060018994 A KR 1020060018994A KR 20060018994 A KR20060018994 A KR 20060018994A KR 20070089006 A KR20070089006 A KR 20070089006A
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Abstract

A diffusion furnace is provided to check the damage of a sealing member in real time by comparing an inflow rate of coolant of flange with an outflow rate of coolant of the flange using a flange cooling unit with flow meters. A diffusion furnace includes a tube for performing a predetermined process, a sealing cap(52) for closing a lower portion of the tube, a flange(54) and sealing members arrange at predetermined portions between the tube and the sealing cap, and a flange cooling unit for cooling the flange and the sealing members. The flange cooling unit is composed of a coolant inlet, a coolant outlet and flow meters. The coolant inlet and outlet are connected through the flange. The flow meters(68,70) are connected with the coolant inlet and outlet, respectively.

Description

플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로{Diffusion furnace having a flange cooling unit} Diffusion furnace having a flange cooling unit

도 1은 종래 반도체 소자 제조용 확산로의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a diffusion path for manufacturing a conventional semiconductor device.

도 2는 본 발명에 따른 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a configuration diagram illustrating a diffusion path having a flange cooling unit according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로의 플랜지를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view illustrating a flange of a diffusion path having a flange cooling unit according to the present invention.

본 발명은 반도체 소자의 제조장치에 관한 것으로, 특히 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for manufacturing a semiconductor element, and more particularly to a diffusion furnace having a flange cooling unit.

반도체 소자의 제조공정은 확산공정들을 포함한다. 예를 들면, 반도체 소자를 제조하기 위하여 반도체 기판에 불순물 이온들을 확산시키는 공정이 필요하다. 상기 확산공정들은 증착확산 공정 및 드라이브인 확산공정 등으로 분류된다.The manufacturing process of the semiconductor device includes diffusion processes. For example, in order to manufacture a semiconductor device, a process of diffusing impurity ions onto a semiconductor substrate is required. The diffusion processes are classified into a deposition diffusion process and a drive-in diffusion process.

반도체 소자의 제조 장비들 중에는 상기 반도체 기판에 불순물 이온들을 확 산시키기 위한 확산로가 포함된다.Among the manufacturing equipment of the semiconductor device includes a diffusion path for diffusing the impurity ions in the semiconductor substrate.

도 1은 종래 반도체 소자 제조용 확산로의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a diffusion path for manufacturing a conventional semiconductor device.

도 1을 참조하면, 종래의 확산로(20)는 그 상부가 밀폐되고 그 하부가 개방되는 외측 튜브(26) 및 상기 외측 튜브(26)의 내부로 삽입되는 내측 튜브(24)를 구비한다. 상기 내측 튜브(24)의 상부 및 하부는 개방된다. 상기 내측 튜브(24) 내에 설치되는 웨이퍼 보우트(28) 상에 웨이퍼들(30)이 탑재된다.Referring to FIG. 1, the conventional diffusion path 20 includes an outer tube 26 whose upper part is sealed and an lower part thereof is opened, and an inner tube 24 inserted into the outer tube 26. The top and bottom of the inner tube 24 are open. Wafers 30 are mounted on a wafer boat 28 installed in the inner tube 24.

상기 외측 튜브(26) 및 상기 내측 튜브(24)의 하부에 플랜지(32)가 설치되고, 상기 플랜지(32)의 제1 단부에 상기 외측 튜브(26)의 단부가 고정되고, 상기 플랜지(32)의 제2 단부에 상기 내측 튜브(24)의 단부가 고정된다. 상기 플랜지(32)의 상부 및 하부는 개방된다. 상기 플랜지(32)를 관통하는 공정 가스 유입구(36) 및 공정 가스 배기구(38)가 위치한다. A flange 32 is provided below the outer tube 26 and the inner tube 24, an end of the outer tube 26 is fixed to the first end of the flange 32, and the flange 32 The end of the inner tube 24 is fixed to the second end of the c). The top and bottom of the flange 32 are open. A process gas inlet 36 and a process gas outlet 38 are located through the flange 32.

상기 웨이퍼 보우트(28) 하부에 실링 캡(sealing cap; 40)이 승하강 가능하도록 설치된다. 상기 실링 캡(40) 상에 상기 웨이퍼 보우트(28)가 안착되어 승하강 가능하다. 상기 실링 캡(40)이 승강된 경우에, 상기 승강된 실링 캡이 상기 플랜지(32)의 하부를 폐쇄한다.A sealing cap 40 is installed at the lower portion of the wafer boat 28 so as to be able to move up and down. The wafer boat 28 is seated on the sealing cap 40 and can be lifted up and down. When the sealing cap 40 is elevated, the elevated sealing cap closes the lower portion of the flange 32.

이에 더하여, 상기 외측 튜브(26)를 감싸며 설치된 히터(22)는 상기 외측 튜브(26) 및 상기 내측 튜브(24), 즉 확산로를 가열한다.In addition, the heater 22 installed surrounding the outer tube 26 heats the outer tube 26 and the inner tube 24, that is, the diffusion path.

한편, 상기 플랜지(32)와 상기 외측 튜브(26)가 서로 연결되는 연결부, 예를 들면 볼트 체결부에 인접하여 오링(o-ring; 34)이 설치된다. 상기 오링(34)은 상기 플랜지(32)와 상기 외측 튜브(26) 사이에 발생될 수 있는 미세 틈을 실링(sealing) 하는 역할을 한다. 상기 플랜지(32) 및 상기 오링(34)은 상기 플랜지(32) 및 상기 오링(34)에 인접한 외측 튜브로부터 열이 전달되어 가열될 수 있다. 가열된 오링은 경화되거나 쉬링크(shrink)되어 실링 기능이 저하된다. 이에 따라, 상기 가열된 오링 및 상기 가열된 플랜지를 쿨링시킬 필요가 있다.On the other hand, an o-ring 34 is installed adjacent to a connection portion, for example, a bolt coupling portion, to which the flange 32 and the outer tube 26 are connected to each other. The o-ring 34 serves to seal a microgap that may occur between the flange 32 and the outer tube 26. The flange 32 and the o-ring 34 may be heated by transferring heat from an outer tube adjacent to the flange 32 and the o-ring 34. The heated O-ring hardens or shrinks, degrading the sealing function. Accordingly, it is necessary to cool the heated O-ring and the heated flange.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 플랜지 및 상기 플랜지에 인접한 실링부재를 쿨링시키는 데 적합한 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a diffusion path having a flange cooling unit suitable for cooling a flange and a sealing member adjacent to the flange.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로를 제공한다. 상기 확산로는 내측 튜브 및 상기 내측 튜브를 감싸도록 배치되는 외측 튜브를 포함한다. 상기 내측 튜브 및 상기 외측 튜브의 하부를 폐쇄하는 실링 캡이 구비된다. 상기 내측 및 외측 튜브들과 상기 실링 캡 사이에 개재되는 플랜지가 배치된다. 상기 플랜지에 인접하도록 배치되는 실링 부재를 구비한다. 상기 플랜지를 쿨링하는 플랜지 쿨링 유니트가 구비된다. 상기 플랜지 쿨링 유니트는 상기 플랜지에 연통되도록 위치하는 냉매 유입구 및 냉매 배출구가 구비된다. 상기 냉매 유입구 및 상기 냉매 배출구에 연결되는 플로우 메터들이 배치된다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a diffusion path having a flange cooling unit. The diffusion path includes an inner tube and an outer tube disposed to surround the inner tube. A sealing cap is provided to close the lower portion of the inner tube and the outer tube. A flange is disposed between the inner and outer tubes and the sealing cap. And a sealing member disposed adjacent to the flange. A flange cooling unit for cooling the flange is provided. The flange cooling unit is provided with a refrigerant inlet and a refrigerant outlet positioned to communicate with the flange. Flow meters connected to the refrigerant inlet and the refrigerant outlet are arranged.

본 발명의 몇몇 실시예들에 있어, 상기 냉매 유입구 및 상기 배출구를 서로 연통시키는 냉매 유동관이 더 포함될 수 있다.In some embodiments of the present invention, the refrigerant inlet and the outlet may further include a refrigerant flow pipe communicating with each other.

본 발명의 다른 실시예들에 있어, 상기 냉매 유동관 상에 배치되는 열 교환 기를 더 포함할 수 있다.In other embodiments of the present invention, it may further include a heat exchanger disposed on the refrigerant flow pipe.

본 발명의 또 다른 실시예들에 있어, 상기 플로우 메터는 상기 냉매 유입구 및 상기 냉매 배출구를 통해 유출입되는 냉매의 유동에 의해 회전되는 회전 팬과 상기 회전 팬에 전기적으로 접속되어 냉매의 유동량을 표시하는 표시부를 포함할 수 있다.In still other embodiments of the present invention, the flow meter is electrically connected to the rotating fan and the rotating fan rotated by the flow of the refrigerant flowing in and out of the refrigerant inlet and the refrigerant outlet to display the flow amount of the refrigerant. It may include a display unit.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하에서 설명되어지는 실시예들에 한정하지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 설명의 편의를 위해 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the embodiments described below. In the drawings, lengths, thicknesses, and the like of layers and regions may be exaggerated for convenience of description. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

도 2는 본 발명에 따른 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로를 설명하기 위한 구성도이다. 도 3은 본 발명에 따른 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로의 플랜지를 설명하기 위한 사시도이다.2 is a configuration diagram illustrating a diffusion path having a flange cooling unit according to the present invention. 3 is a perspective view illustrating a flange of a diffusion path having a flange cooling unit according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 플랜지 쿨링 유니트를 갖는 확산로는 내측 튜브(42) 및 상기 내측 튜브(42)를 감싸도록 배치되는 외측 튜브(44)를 포함한다. 상기 내측 튜브(42)의 상부 및 하부는 개방된다. 상기 외측 튜브(44)의 상부는 폐쇄되고, 상기 외측 튜브(44)의 하부는 개방된다. 상기 내측 튜브(42) 내에 웨이퍼들(46)이 안착되는 웨이퍼 보우트(48)가 설치된다. 또한, 상기 외측 튜브(44)를 감싸는 히터(50)가 설치된다. 상기 히터(50)가 작동되는 경우에, 상기 히터 (50)는 상기 내측 튜브(42) 및 상기 외측 튜브(44)를 가열할 수 있다. 상기 히터(50)는 300℃ 내지 700℃의 열을 상기 외측 튜브(44)에 제공할 수 있다.2 and 3, the diffusion furnace having the flange cooling unit according to the present invention includes an inner tube 42 and an outer tube 44 arranged to surround the inner tube 42. The top and bottom of the inner tube 42 are open. The top of the outer tube 44 is closed and the bottom of the outer tube 44 is open. In the inner tube 42, a wafer boat 48 on which wafers 46 are seated is installed. In addition, a heater 50 surrounding the outer tube 44 is installed. When the heater 50 is operated, the heater 50 may heat the inner tube 42 and the outer tube 44. The heater 50 may provide heat of 300 ° C to 700 ° C to the outer tube 44.

상기 내측 튜브(42) 및 상기 외측 튜브(44)의 하부를 폐쇄하는 실링 캡(52)이 상기 내측 및 외측 튜브들(42,44)의 하부에 설치된다. 상기 실링 캡(52)은 승하강 가능하도록 배치될 수 있다. 상기 실링 캡(52) 상에 상기 웨이퍼 보우트(48)가 배치되고, 상기 실링 캡(52)의 승하강에 따라 상기 웨이퍼 보우트(48)가 승하강될 수 있다. 상기 실링 캡(52)이 승강되는 경우에, 승강된 실링 캡은 상기 내측 및 외측 튜브들(42,44)의 하부를 폐쇄할 수 있다.A sealing cap 52 for closing the lower portion of the inner tube 42 and the outer tube 44 is installed at the lower portion of the inner and outer tubes 42 and 44. The sealing cap 52 may be arranged to move up and down. The wafer boat 48 may be disposed on the sealing cap 52, and the wafer boat 48 may be moved up and down according to the lifting and lowering of the sealing cap 52. When the sealing cap 52 is elevated, the elevated sealing cap may close the lower portion of the inner and outer tubes 42 and 44.

상기 내측 및 외측 튜브들(42,44)과 상기 실링 캡(52) 사이에 플랜지(54)가 배치된다. 상기 플랜지(54)는 그 상하부가 개방된다. 상기 플랜지(54)는 공정 가스 유입구(56) 및 공정 가스 배출구(58)를 구비할 수 있다. 상기 공정 가스 유입구(56)를 통해 공정 가스가 상기 내측 튜브(42) 내로 유입될 수 있다. 이와 마찬가지로, 상기 공정 가스 배출구(58)를 통해 상기 확산로 내부의 공정 가스가 상기 외측 튜브(44)로부터 상기 확산로 외부로 배출될 수 있다. 상기 공정 가스는 불순물 이온들일 수 있다.A flange 54 is disposed between the inner and outer tubes 42, 44 and the sealing cap 52. The flange 54 is open at the top and bottom. The flange 54 may have a process gas inlet 56 and a process gas outlet 58. Process gas may be introduced into the inner tube 42 through the process gas inlet 56. Similarly, the process gas inside the diffusion path through the process gas outlet 58 may be discharged from the outer tube 44 to the outside of the diffusion path. The process gas may be impurity ions.

이에 더하여, 상기 플랜지(54)는 제1 냉매 유입구(60) 및 제1 냉매 배출구(62)를 구비한다. 즉, 상기 제1 냉매 유입구(60) 및 상기 제1 냉매 배출구(62)는 상기 플랜지(54)의 상부 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1 냉매 유입구(60) 및 제1 냉매 배출구(62)는 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 냉매 유입구(60) 및 상기 제1 냉매 배출구(62)는 상기 플랜지(54)의 내주면 상에 형성되는 일정 길이의 홈(미도시)을 통해 연결될 수 있다. 상기 제1 냉매 유입구(60) 및 상기 제1 냉매 배출구(62)는 상기 플랜지(54)를 관통하여 상기 플랜지(54)의 외주면 및 내주면을 통해 노출되도록 형성될 수 있다. 상기 확산로의 외부에 설치되는 제1 냉매 유동관(64)이 상기 플랜지(54)의 외주면을 통해 노출되는 상기 제1 냉매 유입구(60) 및 제1 냉매 배출구(62)에 연결될 수 있다. 이에 더하여, 상기 플랜지(54)의 내주면을 통해 노출되는 제1 냉매 유입구(60) 및 제1 냉매 배출구(62)를 연결시키는 일정 길이의 홈이 상기 외측 튜브(44)의 단부면에 의해 덮여지도록 설치될 수 있다. 이에 더하여, 상기 플랜지(54)의 내주면을 덮는 제1 실링부재(66)가 장착될 수 있다. 즉, 상기 플랜지(54)의 내주면을 통해 노출되는 제1 냉매 유입구(60) 및 제1 냉매 배출구(62)를 연결시키는 홈과 상기 외측 튜브(44)의 단부면 사이에 상기 제1 실링부재(66)가 장착될 수 있다. 이에 따라, 상기 플랜지(54)의 내주면 상의 제1 냉매 유입구(60) 및 제1 냉매 배출구(62)를 통해 상기 제1 실링부재(66)가 노출될 수 있다. 상기 제1 실링부재(66)는 오링일 수 있다. 상기 제1 실링부재(66)는 상기 플랜지(54)의 내주면과 상기 외측 튜브(44)의 단부면 사이를 실링시키는 역할을 할 수 있다.In addition, the flange 54 has a first refrigerant inlet 60 and a first refrigerant outlet 62. That is, the first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 may be disposed in an upper region of the flange 54. The first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 may be disposed to be adjacent to each other. The first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 may be connected through a groove (not shown) of a predetermined length formed on an inner circumferential surface of the flange 54. The first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 may be formed to pass through the flange 54 and be exposed through the outer and inner circumferential surfaces of the flange 54. The first refrigerant flow pipe 64 installed outside the diffusion path may be connected to the first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 exposed through the outer circumferential surface of the flange 54. In addition, a groove having a predetermined length connecting the first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 exposed through the inner circumferential surface of the flange 54 is covered by the end face of the outer tube 44. Can be installed. In addition, a first sealing member 66 may be mounted to cover the inner circumferential surface of the flange 54. That is, the first sealing member may be disposed between an end surface of the outer tube 44 and a groove connecting the first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 exposed through the inner circumferential surface of the flange 54. 66 may be mounted. Accordingly, the first sealing member 66 may be exposed through the first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 on the inner circumferential surface of the flange 54. The first sealing member 66 may be an O-ring. The first sealing member 66 may serve to seal between an inner circumferential surface of the flange 54 and an end surface of the outer tube 44.

한편, 상기 제1 냉매 유동관(64)을 통해 냉매가 유동될 수 있다. 상기 냉매는 냉각수 또는 냉각 가스일 수 있다. 상기 제1 냉매 유동관(64)을 통해 유동되는 냉매는 상기 제1 냉매 유입구(60)를 통해 유입되어 상기 플랜지(54)의 내주면 상에 형성되는 상기 홈을 경유하여 상기 제1 냉매 배출구(62)를 통해 배출될 수 있다. 이 경우에, 상기 플랜지(54)로 유입된 냉매는 상기 홈을 경유하는 동안에 상기 플 랜지(54) 및 상기 제1 실링부재(66)를 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 외측 튜브(44) 및 상기 내측 튜브(42)로부터 가열된 상기 플랜지(54) 및 상기 제1 실링부재(66)가 냉각될 수 있다.Meanwhile, the refrigerant may flow through the first refrigerant flow tube 64. The refrigerant may be cooling water or cooling gas. The refrigerant flowing through the first refrigerant flow pipe 64 flows through the first refrigerant inlet 60 and passes through the groove formed on the inner circumferential surface of the flange 54 to allow the refrigerant to flow through the first refrigerant outlet 62. Can be discharged through. In this case, the refrigerant introduced into the flange 54 may cool the flange 54 and the first sealing member 66 while passing through the groove. Accordingly, the flange 54 and the first sealing member 66 heated from the outer tube 44 and the inner tube 42 may be cooled.

또한, 상기 제1 냉매 유입구(60) 및 상기 제1 냉매 배출구(62) 각각에 연결되는 제1 및 제2 플로우 메터들(68,70)가 배치된다. 즉, 상기 제1 냉매 유동관(64) 상에 제1 및 제2 플로우 메터들(68,70)가 배치된다. 상기 풀로우 메터들(68,70)은 서로 전기적으로 접속되는 회전 팬들(72)과 표시부들(74)을 구비할 수 있다. 상기 회전 팬(72)은 상기 제1 냉매 유동관(64)을 통해 유동되는 냉매의 유동에 따라 회전될 수 있다. 냉매의 유동에 의해 회전되는 회전 팬의 구동력은 일정한 전압을 생성할 수 있다. 상기 일정한 전압은 상기 표시부(74)를 통해 일정한 수치로 나타날 수 있다. 즉, 상기 일정한 수치는 냉매의 유동량을 의미할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 플로우 메터들(68,70)의 상기 표시부들(74)을 통해 나타나는 수치들로부터 냉매의 유입량 및 배출량을 확인할 수 있다.In addition, first and second flow meters 68 and 70 connected to each of the first refrigerant inlet 60 and the first refrigerant outlet 62 are disposed. That is, first and second flow meters 68 and 70 are disposed on the first refrigerant flow tube 64. The pull meters 68 and 70 may include rotary fans 72 and display units 74 that are electrically connected to each other. The rotary fan 72 may be rotated according to the flow of the refrigerant flowing through the first refrigerant flow pipe 64. The driving force of the rotating fan rotated by the flow of the refrigerant may generate a constant voltage. The constant voltage may be represented by a constant value through the display unit 74. That is, the constant value may mean the flow amount of the refrigerant. Accordingly, the inflow and discharge amount of the coolant can be confirmed from the values displayed through the display units 74 of the first and second flow meters 68 and 70.

이 경우에, 상기 냉매의 유입량과 배출량은 소정의 범위 내에서 일정한 값을 유지하여야 한다. 그러나, 상기 제1 실링부재(66)가 가열되어 쉬링크된 경우에, 상기 플랜지(54) 내로 유입된 냉매의 일부가 쉬링크된 제1 실링부재에 대응하여 확산로 내부로 유입될수 있다. 이에 따라, 상기 제1 실링부재(66)가 가열되어 쉬링크된 경우에, 상기 냉매의 유입량과 배출량은 소정의 범위를 벗어나 큰 차이를 나타낼 수 있다. 즉, 상기 냉매의 유입량과 배출량이 소정의 범위를 벗어나 큰 차이를 나타내는 경우에는 상기 제1 실링부재(66)가 가열되어 쉬링크된 것으로 판정할 수 있 다.In this case, the inflow amount and the discharge amount of the refrigerant should be kept constant within a predetermined range. However, when the first sealing member 66 is heated and shrunk, a part of the refrigerant introduced into the flange 54 may flow into the diffusion path corresponding to the shrunk first sealing member. Accordingly, when the first sealing member 66 is heated and shrunk, the inflow amount and the discharge amount of the refrigerant may exhibit a large difference out of a predetermined range. That is, when the inflow amount and the discharge amount of the refrigerant show a large difference out of a predetermined range, it may be determined that the first sealing member 66 is heated and shrunk.

한편, 상기 제1 냉매 유동관(64) 상에 제1 열교환기(76)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 냉매 배출구(62)를 통해 배출된 가열된 냉매는 상기 제1 열교환기(76)로부터 냉각되어 상기 제1 냉매 유입구(60)를 통해 상기 플랜지(54) 내로 유입될 수 있다. 또한, 상기 제1 냉매 유동관(64) 상에 제1 펌프(78)가 설치될 수 있다. 상기 제1 펌프(78)의 구동력에 의해 제1 냉매 유동관(64) 내의 냉매가 유동될 수 있다.Meanwhile, a first heat exchanger 76 may be disposed on the first refrigerant flow tube 64. Accordingly, the heated refrigerant discharged through the first refrigerant outlet 62 may be cooled from the first heat exchanger 76 and introduced into the flange 54 through the first refrigerant inlet 60. . In addition, a first pump 78 may be installed on the first refrigerant flow pipe 64. The refrigerant in the first refrigerant flow pipe 64 may flow by the driving force of the first pump 78.

다른 한편, 상기 제1 및 제2 플로우 메터들(68,70)과 상기 제1 펌프(78)에 전기적으로 접속되는 제어부(80)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 냉매의 유입량과 배출량이 소정의 범위를 벗어나 큰 차이를 나타내는 경우에, 상기 제1 펌프(78)의 구동을 중단시킬 수 있다. 그 결과, 냉매가 상기 플랜지(54) 내로 유입되는 것을 억제할 수 있다.On the other hand, the control unit 80 may be arranged to be electrically connected to the first and second flow meters (68, 70) and the first pump (78). Accordingly, when the inflow amount and the discharge amount of the refrigerant show a large difference out of a predetermined range, the driving of the first pump 78 may be stopped. As a result, it is possible to suppress the refrigerant from flowing into the flange 54.

또한, 상기 플랜지(54)의 하부 영역에 제2 냉매 유입구(82) 및 제2 냉매 배출구(84)가 위치할 수 있다. 상기 제2 냉매 유입구(82) 및 제2 냉매 배출구(84)는 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 상기 제2 냉매 유입구 및 배출구들(82,84)은 상기 제1 냉매 유입구 및 배출구들(60,62)와 동일한 구조로 설치될 수 있다. 이 경우에, 상기 제2 냉매 유입구(82) 및 상기 제2 냉매 배출구(84)를 연결시키는 상기 플랜지(54) 내주면 상의 홈은 상기 실링 캡(52)의 상부면을 통해 노출될 수 있다. 또한, 상기 제2 냉매 유입구(82) 및 상기 제2 냉매 배출구(84)를 연결시키는 상기 홈과 상기 실링 캡(52)의 상부면 사이에 제2 실링부재(86)가 장착된다. 이 경우에, 상기 제2 실링부재(86)는 상기 실링 캡(52)에 의해 가열될 수 있다. 즉, 상기 제2 실링부재(86)는 가열되어 쉬링크될 수 있다. 이를 억제하기 위하여, 상기 제2 냉매 유입구(82)를 통해 유입되는 냉매가 상기 플랜지(54) 및 상기 제2 실링부재(86)를 냉각시킬 수 있다.In addition, the second refrigerant inlet 82 and the second refrigerant outlet 84 may be located in the lower region of the flange 54. The second refrigerant inlet 82 and the second refrigerant outlet 84 may be disposed to be adjacent to each other. The second refrigerant inlets and outlets 82 and 84 may be installed in the same structure as the first refrigerant inlets and outlets 60 and 62. In this case, the groove on the inner circumferential surface of the flange 54 connecting the second refrigerant inlet 82 and the second refrigerant outlet 84 may be exposed through the upper surface of the sealing cap 52. In addition, a second sealing member 86 is mounted between the groove connecting the second refrigerant inlet 82 and the second refrigerant outlet 84 and an upper surface of the sealing cap 52. In this case, the second sealing member 86 may be heated by the sealing cap 52. That is, the second sealing member 86 may be heated and shrunk. In order to suppress this, the refrigerant flowing through the second refrigerant inlet 82 may cool the flange 54 and the second sealing member 86.

이에 더하여, 상기 제2 냉매 유입구(82) 및 상기 제2 냉매 배출구(84)를 연결시키는 제2 냉매 유동관(88)이 상기 확산로의 외부에 설치될 수 있다. 상기 제2 냉매 유입구(82) 및 상기 제2 냉매 배출구(84) 각각에 제3 및 제4 플로우 메터들(90,92)이 장착된다. 상기 제3 및 제4 플로우 메터들(90,92)은 상기 제1 및 제2 플로우 메터들(90,92)과 동일한 구성 요소들로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제3 및 제4 플로우 메터들(90,92)에 의해 상기 제2 냉매 유입구 및 배출구(90,92)를 통해 유동되는 냉매의 유동량을 확인할 수 있다. 또한, 상기 제2 냉매 유동관(88) 상에 제2 열교환기(93) 및 제2 펌프(94)가 설치될 수 있다. 상기 제2 열교환기(93) 및 상기 제2 펌프(94) 각각은 상기 제1 열교환기(76) 및 상기 제1 펌프(78)와 동일한 구조를 갖고 동일한 동작을 수행할 수 있다.In addition, a second refrigerant flow pipe 88 connecting the second refrigerant inlet 82 and the second refrigerant outlet 84 may be installed outside the diffusion path. Third and fourth flow meters 90 and 92 are mounted to the second refrigerant inlet 82 and the second refrigerant outlet 84, respectively. The third and fourth flow meters 90 and 92 may be formed of the same components as the first and second flow meters 90 and 92. Accordingly, the flow rate of the refrigerant flowing through the second refrigerant inlet and outlet 90 and 92 by the third and fourth flow meters 90 and 92 may be confirmed. In addition, a second heat exchanger 93 and a second pump 94 may be installed on the second refrigerant flow tube 88. Each of the second heat exchanger 93 and the second pump 94 may have the same structure as the first heat exchanger 76 and the first pump 78 and perform the same operation.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 확산로의 플랜지에 장착되는 실링부재 및 상기 플랜지를 냉각하기 위하여 상기 플랜지 내로 유입되는 냉매의 유동량과 상기 실링부재 및 상기 플랜지를 냉각한 후 상기 플랜지로부터 배출되는 냉매의 유동량을 실시간으로 비교할 수 있어 상기 실링부재의 손상을 실시간으로 확인할 수 있다.As described above, according to the present invention, the sealing member mounted on the flange of the diffusion path and the flow amount of the refrigerant flowing into the flange to cool the flange and the refrigerant discharged from the flange after cooling the sealing member and the flange The amount of flow can be compared in real time to determine the damage of the sealing member in real time.

Claims (4)

공정이 진행되는 튜브 및 상기 튜브의 하부를 폐쇄하는 실링 캡 사이에 배치되는 플랜지 및 실링부재들, 및 상기 플랜지 및 상기 실링부재들을 냉각하는 플랜지 쿨링 유니트를 구비한 확산로에 있어서, 상기 플랜지 쿨링 유니트는A flange cooling unit comprising a flange and a sealing member disposed between a tube in which a process is performed and a sealing cap closing a lower portion of the tube, and a flange cooling unit for cooling the flange and the sealing member, wherein the flange cooling unit is used. Is 상기 플랜지에 연통되도록 위치하는 냉매 유입구 및 냉매 배출구; 및A refrigerant inlet and a refrigerant outlet positioned to communicate with the flange; And 상기 냉매 유입구 및 상기 냉매 배출구에 연결되도록 배치되는 플로우 메터들을 포함하는 확산로.And a flow meter disposed to be connected to the refrigerant inlet and the refrigerant outlet. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉매 유입구 및 상기 배출구를 서로 연통시키는 냉매 유동관이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 확산로.And a refrigerant flow pipe communicating the refrigerant inlet and the outlet with each other. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉매 유동관 상에 배치되는 열 교환기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 확산로.And a heat exchanger disposed on the refrigerant flow pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플로우 메터는 상기 냉매 유입구 및 상기 냉매 배출구를 통해 유출입되는 냉매의 유동에 의해 회전되는 회전 팬과 상기 회전 팬에 전기적으로 접속되어 냉매의 유동량을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산로.And the flow meter includes a rotating fan rotated by the flow of the refrigerant flowing in and out of the refrigerant inlet and the refrigerant outlet, and a display unit electrically connected to the rotating fan to display the flow amount of the refrigerant.
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WO2023224402A1 (en) * 2022-05-19 2023-11-23 오라이온코리아 주식회사 Carbon black reactor with cooling function

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