KR20110062525A - Apparatus and method for controlling temperature, and chemical supply apparatus with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 약액 공급 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 약액 온도 제어를 위해 히터의 전원을 전류 제어 방식을 조절하는 온도 조절 장치 및 방법, 그리고 이를 구비하는 약액 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical liquid supply device, and more particularly, to a temperature control device and a method for controlling a current control method of a power source of a heater for chemical temperature control, and a chemical liquid supply device having the same.
일반적으로 반도체 및 평판 디스플레이 제조 공정은 다양한 약액들을 이용하여 증착 공정, 도포 공정, 세정 공정, 식각 공정 등을 처리한다. 이러한 공정들은 예를 들어, 순수, 식각액, 현상액, 세정액 등의 약액 및 약액들을 혼합한 혼합액 등을 이용한다. 이를 위해 기판 처리 장치는 다양한 약액들을 안정적으로 공급받기 위하여, 약액 공급 장치와 연결된다. 이러한 약액 공급 장치는 일반적으로 약액들을 혼합하여 기판 처리 장치로 공급하거나, 하나의 약액을 기판 처리 장치로 공급한다. 이러한 약액들 중 일부는 다수의 약액을 설정된 농도 및 온도 등의 공정 조건에 부합하도록 혼합하여 공급하는 약액 공급 장치에서 생성된다. In general, semiconductor and flat panel display manufacturing processes use various chemical liquids to process a deposition process, an application process, a cleaning process, and an etching process. These processes use, for example, a chemical solution such as pure water, an etching solution, a developer, a cleaning solution, and a mixed solution of the chemical solutions. To this end, the substrate processing apparatus is connected to the chemical liquid supply device in order to stably supply various chemical liquids. Such a chemical liquid supply device generally mixes chemical liquids and supplies them to the substrate processing apparatus, or supplies one chemical liquid to the substrate processing apparatus. Some of these chemical liquids are produced in a chemical liquid supplying device that mixes and supplies a plurality of chemical liquids to meet process conditions such as set concentration and temperature.
일반적으로 약액 공급 장치는 약액 탱크를 구비한다. 이 약액 탱크는 외부로 부터 제공되는 다수의 약액을 혼합하여 혼합액을 생성하고, 이 생성된 혼합액은 공정을 처리하는 처리조로 공급된다. 이 때, 공정 조건에 적합하도록 약액의 온도, 농도 및 혼합 비율 등을 조절한다. 이를 위해 약액 탱크는 혼합액을 순환하는 순환 라인에 히터, 농도계 등이 설치된다.In general, the chemical liquid supply apparatus includes a chemical liquid tank. This chemical liquid tank mixes a plurality of chemical liquids provided from the outside to produce a mixed liquid, which is supplied to a treatment tank for processing the process. At this time, the temperature, concentration and mixing ratio of the chemical liquid are adjusted to suit the process conditions. To this end, the chemical tank is provided with a heater, concentration meter, etc. in the circulation line circulating the mixed liquid.
그러나 히터에 의한 약액의 온도를 제어하는 일반적인 약액 공급 장치에서, 설정된 목표 온도에 대응하여 히터로 공급되는 전원을 조절하더라도, 실제 약액의 온도는 목표 온도보다 낮은 경우가 빈번하다. 예를 들어, 약액의 목표 온도를 27 ℃로 설정한 경우, 히터의 가열 온도를 27 ℃가 되는 전원으로 조절하여 히터로 공급하더라도, 실제 약액 탱크 내부의 약액 온도는 약 25 ℃ 정도가 되어 공정 조건에 적합하지 않다. 특히, 정밀한 온도 제어가 필요한 약액을 사용하는 공정에서는 미세한 온도 차로 인해 공정 불량의 원인이 된다.However, in the general chemical liquid supply apparatus that controls the temperature of the chemical liquid by the heater, even if the power supplied to the heater is adjusted in response to the set target temperature, the actual chemical liquid temperature is often lower than the target temperature. For example, when the target temperature of the chemical liquid is set to 27 ° C., even if the heating temperature of the heater is adjusted to a power source of 27 ° C. and supplied to the heater, the actual chemical liquid temperature in the chemical liquid tank is about 25 ° C. and thus the process conditions Not suitable for In particular, in a process using a chemical liquid that requires precise temperature control, a small temperature difference causes a process failure.
또한, 약액 공급 장치는 히터의 가열 온도가 27 ℃가 되면, 히터의 가열 온도를 낮추도록 전원 공급을 조절한다. 그러므로 실제 약액의 온도가 목표 온도인 27 ℃에 도달하는데는 많은 시간이 소요된다.In addition, when the heating temperature of the heater reaches 27 ° C., the chemical liquid supply device adjusts the power supply to lower the heating temperature of the heater. Therefore, it takes a long time for the actual chemical solution to reach the target temperature of 27 ° C.
본 발명의 목적은 약액 온도 조절을 위한 온도 조절 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a temperature control device and a method for controlling chemical temperature.
본 발명의 다른 목적은 전류 제어 방식을 이용하여 히터를 제어하는 온도 조절 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a temperature control device and a method for controlling a heater using a current control method.
본 발명의 또 다른 목적은 신속하고 정확한 약액의 온도로 조절하기 위한 온도 조절 장치를 구비하는 약액 공급 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a chemical liquid supply device having a temperature control device for controlling the temperature of chemical liquids quickly and accurately.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 온도 조절 장치는 약액의 온도가 목표 온도에 도달되도록 하기 위하여, 히터로 공급되는 전류량을 조절하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 온도 조절 장치는 약액의 온도를 신속하고 정확하게 조절할 수 있다.In order to achieve the above objects, the temperature regulating device of the present invention is characterized by adjusting the amount of current supplied to the heater so that the temperature of the chemical liquid reaches the target temperature. Such a temperature control device can quickly and accurately control the temperature of the chemical liquid.
이 특징에 따른 본 발명의 온도 조절 장치는, 약액 탱크에 저장된 약액의 온도를 측정하는 제 1 온도 센서와; 상기 약액 탱크로부터 약액을 순환하는 순환 라인에 설치되어 약액의 온도를 조절하는 히터의 온도를 측정하는 제 2 온도 센서와; 전원 공급부로부터 전원을 공급받아서 상기 히터로 공급되는 전류량을 조절하는 전류 조정부 및; 상기 제 1 및 상기 제 2 온도 센서들로부터 측정된 온도 정보들을 받아서, 상기 히터의 온도가 약액의 목표 온도에 도달하더라도, 약액의 온도가 상기 목표 온도에 도달되지 않으면, 상기 목표 온도가 도달되도록 상기 히터로 공급되는 상기 전류량을 증가시켜서 전원을 공급되게 상기 전류 조정부를 조절하는 조절부를 포함한다.The temperature control device of the present invention according to this aspect, the first temperature sensor for measuring the temperature of the chemical liquid stored in the chemical liquid tank; A second temperature sensor installed in a circulation line circulating the chemical liquid from the chemical liquid tank and measuring a temperature of a heater controlling a temperature of the chemical liquid; A current adjusting unit which receives power from a power supply unit and adjusts an amount of current supplied to the heater; Receiving the temperature information measured from the first and the second temperature sensors, even if the temperature of the heater reaches the target temperature of the chemical liquid, if the temperature of the chemical liquid does not reach the target temperature, the target temperature is reached And an adjusting unit for adjusting the current adjusting unit to supply power by increasing the amount of current supplied to the heater.
한 실시예에 있어서, 상기 온도 조절 장치는; 내부에 상기 목표 온도를 설정하고, 상기 약액 탱크에 저장된 약액이 상기 목표 온도에 도달되도록 상기 히터의 전원 공급을 제어하는 제어부를 더 포함한다.In one embodiment, the temperature control device; The controller may further include a controller configured to set the target temperature therein and control the power supply of the heater so that the chemical liquid stored in the chemical tank reaches the target temperature.
다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 목표 온도에 대응되는 상기 전류 량이 상기 히터로 제공되도록 상기 조절부를 제어한다. 여기서 상기 조절부는 상기 제어부에 의해 제어된 결과가 상기 목표 온도에 도달되지 않으면, 상기 전류량을 상기 목표 온도에 대응하는 전류량보다 증가시켜서 공급되게 상기 전류 조정부를 조절한다.In another embodiment, the controller controls the controller so that the amount of current corresponding to the target temperature is provided to the heater. Here, the controller adjusts the current controller to be supplied by increasing the amount of current than the amount of current corresponding to the target temperature if the result controlled by the controller does not reach the target temperature.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 조절부는 상기 전류 조정부와 상기 제어부 사이에 배치되는 릴레이로 구비된다.In another embodiment, the control unit is provided with a relay disposed between the current adjusting unit and the control unit.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 약액의 온도를 조절하는 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 상기 약액을 저장하는 약액 탱크로부터 상기 약액을 순환하여 온도를 조절한다.According to another feature of the invention, a method of controlling the temperature of a chemical liquid is provided. According to this method, the chemical liquid is circulated from the chemical liquid tank for storing the chemical liquid to adjust the temperature.
이 특징의 온도 조절 방법은, 상기 약액의 온도를 설정된 목표 온도로 가열하는 히터의 전류량을 조절하여 상기 히터로 전원을 공급한다. 상기 약액의 온도와 상기 히터의 가열 온도를 측정한다. 상기 히터의 온도가 상기 목표 온도에 도달하더라도, 상기 약액의 온도가 상기 목표 온도에 도달되지 않으면, 상기 약액의 온도가 상기 목표 온도에 도달되도록 상기 히터로 공급되는 상기 전류량을 증가시켜서 전원을 공급한다.In the temperature control method of this aspect, power is supplied to the heater by adjusting the current amount of the heater that heats the temperature of the chemical liquid to a set target temperature. The temperature of the chemical liquid and the heating temperature of the heater are measured. Even when the temperature of the heater reaches the target temperature, if the temperature of the chemical liquid does not reach the target temperature, power is supplied by increasing the amount of current supplied to the heater so that the temperature of the chemical liquid reaches the target temperature. .
한 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 약액의 온도와 상기 히터의 가열 온도가 상기 목표 온도에 도달되면, 상기 약액이 상기 목표 온도를 유지하도록 상기 전류량을 조절하는 것을 더 포함한다.In one embodiment, the method comprises; And adjusting the amount of current so that the chemical liquid maintains the target temperature when the temperature of the chemical liquid and the heating temperature of the heater reach the target temperature.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 히터의 전류량을 제어하여 혼합액의 온도를 조절하는 온도 조절 장치를 구비하는 약액 공급 장치가 제공된다. 이와 같은 본 발명의 약액 공급 장치는 신속하고 정확한 혼합액의 온도로 조절이 가능하다.According to still another feature of the present invention, there is provided a chemical liquid supply device having a temperature control device for controlling the temperature of the mixed liquid by controlling the current amount of the heater. Such a chemical liquid supply device of the present invention can be adjusted to the temperature of the mixed solution quickly and accurately.
이 특징의 약액 공급 장치는, 복수 개의 약액들을 공급받아서 혼합액을 생성, 저장하는 적어도 하나의 약액 탱크와; 상기 약액 탱크의 상기 혼합액을 순환하는 순환 라인과; 상기 순환 라인에 설치되어 상기 혼합액의 온도를 설정된 목표 온도가 되게 조절하는 히터와; 상기 약액 탱크에 저장된 상기 혼합액의 온도를 측정하는 약액 온도 센서와; 상기 히터의 일측에 설치되어 상기 히터의 가열 온도를 측정하는 히터 온도 센서 및; 전원을 공급받아서 상기 히터로 공급되는 전류량을 조절하고, 상기 약액 온도 센서 및 상기 히터 온도 센서들로부터 측정된 온도 정보들을 받아서, 상기 히터의 온도가 상기 목표 온도에 도달하더라도, 상기 혼합액의 온도가 상기 목표 온도에 도달되지 않으면, 상기 혼합액의 온도가 상기 목표 온도에 도달되도록 상기 히터로 공급되는 상기 전류량을 증가시켜서 전원을 공급하는 온도 조절 장치를 포함한다.At least one chemical tank for receiving and supplying a plurality of chemical liquids to generate and store a mixed liquid; A circulation line for circulating the mixed liquid of the chemical liquid tank; A heater installed in the circulation line to adjust the temperature of the mixed liquid to a set target temperature; A chemical liquid temperature sensor measuring a temperature of the mixed liquid stored in the chemical liquid tank; A heater temperature sensor installed at one side of the heater to measure a heating temperature of the heater; The amount of current supplied to the heater is controlled by receiving power and the temperature information measured by the chemical temperature sensor and the heater temperature sensors is received. Even though the temperature of the heater reaches the target temperature, the temperature of the mixed liquid is increased. If it does not reach the target temperature, it includes a temperature control device for supplying power by increasing the amount of current supplied to the heater so that the temperature of the mixed liquid reaches the target temperature.
한 실시예에 있어서, 상기 온도 조절 장치는; 전원 공급부로부터 전원을 공급받아서 상기 히터로 공급되는 전류량을 조절하는 전류 조정부와; 내부에 상기 목표 온도를 설정하고, 상기 약액 탱크에 저장된 상기 혼합액이 상기 목표 온도에 도달되도록 상기 히터로 공급되는 상기 전류량을 조절하도록 제어하는 제어부 및; 상기 제어부의 제어에 응답해서 상기 혼합액이 상기 목표 온도에 도달되도록 상기 전류 조정부로부터 상기 히터로 공급되는 상기 전류량을 조절하고, 상기 약액 온도 센서 및 상기 히터 온도 센서들로부터 상기 온도 정보들을 받아서, 상기 히터의 온도가 약액의 목표 온도에 도달하더라도, 약액의 온도가 상기 목표 온도에 도달되지 않으면, 상기 목표 온도가 도달되도록 상기 히터로 공급되는 상기 전류량을 증가시켜서 전원을 공급되게 상기 전류 조정부를 조절하는 조절부를 포함한다.In one embodiment, the temperature control device; A current adjusting unit which receives power from a power supply unit and adjusts an amount of current supplied to the heater; A controller configured to set the target temperature therein and to control the amount of current supplied to the heater so that the mixed liquid stored in the chemical tank reaches the target temperature; In response to the control of the control unit adjusts the amount of current supplied from the current adjusting unit to the heater to reach the target temperature, and receives the temperature information from the chemical temperature sensor and the heater temperature sensors, the heater Even if the temperature of the chemical liquid reaches the target temperature of the chemical liquid, if the temperature of the chemical liquid does not reach the target temperature, the current controller is adjusted to supply power by increasing the amount of current supplied to the heater so that the target temperature is reached. Contains wealth.
다른 실시예에 있어서, 상기 조절부는 상기 전류 조정부와 상기 제어부 사이에 배치되는 릴레이로 구비된다.In another embodiment, the adjusting unit is provided with a relay disposed between the current adjusting unit and the control unit.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 조절부는; 상기 혼합액의 온도와 상기 히터의 가열 온도가 상기 목표 온도에 도달되면, 상기 제어부의 제어에 응답해서 상기 혼합액의 온도가 상기 목표 온도를 유지하도록 상기 전류량을 더 조절한다.In another embodiment, the control unit; When the temperature of the mixed liquid and the heating temperature of the heater reach the target temperature, the current amount is further adjusted so that the temperature of the mixed liquid maintains the target temperature in response to the control of the controller.
상술한 바와 같이, 본 발명의 온도 조절 장치는 약액의 온도를 조절하기 위하여, 약액의 온도를 측정하고 측정된 온도가 목표 온도에 도달되지 않으면, 히터의 전류량을 조절하여 약액을 가열함으로써, 신속하고 정확하게 약액의 온도 조절이 가능하다.As described above, in order to adjust the temperature of the chemical liquid, the temperature control device of the present invention measures the temperature of the chemical liquid, and if the measured temperature does not reach the target temperature, by adjusting the current amount of the heater to heat the chemical liquid, Accurate temperature control of chemicals is possible.
본 발명의 약액 공급 장치는 히터의 전류량을 제어하여 혼합액의 온도를 조절하는 온도 조절 장치를 구비함으로써, 신속하고 정확한 혼합액의 온도 조절이 가능하고, 이로 인해 정밀한 온도 제어가 필요한 약액을 사용하는 공정에서 미세한 온도 차로 인한 공정 불량을 방지할 수 있다.The chemical liquid supply device of the present invention is provided with a temperature control device for controlling the temperature of the mixed liquid by controlling the current amount of the heater, it is possible to quickly and accurately control the temperature of the mixed liquid, and thus in the process of using a chemical liquid that requires precise temperature control Process defects due to minute temperature differences can be prevented.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명 하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes and the like of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer explanation.
이하 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a chemical liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 약액 공급 장치는 적어도 하나의 약액 탱크와, 약액 탱크로부터 공급되는 약액의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(150)를 구비한다. 약액 공급 장치(100)는 예를 들어, 듀얼 탱크(dual tank) 구조를 갖는다.Referring to FIG. 1, the chemical liquid supply apparatus includes at least one chemical liquid tank and a
약액 공급 장치(100)는 하나의 약액, 약액들을 혼합한 혼합액 등 다양한 약액들을 기판 처리 장치(200)로 공급한다. 본 발명의 실시예에서는 혼합액을 공급하는 약액 공급 장치(100)를 이용하여 설명한다. 약액 공급 장치(100)는 약액들의 특성 예를 들어, 온도, 농도 및 혼합 비율 등을 조절하여 공정 조건에 적합한 약액을 기판 처리 장치(200)로 공급한다. 여기서 기판 처리 장치(200)는 약액들을 이용하여 기판을 처리하는 공정 예를 들어, 세정, 식각 공정 등을 처리한다.The chemical
구체적으로, 약액 공급 장치(100)는 복수 개의 약액들을 공급하는 제 1 및 제 2 약액 공급 라인(106, 108)들과, 제 1 및 제 2 약액 공급 라인(106, 108)들을 통해 약액들을 각각 공급받아서 내부에서 혼합하는 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)와, 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)로부터 혼합된 약액을 공정 조건 예를 들어, 온도, 농도 및 혼합 비율 등을 조절하도록 순환하는 약액 순환부(128)과, 혼합된 약액이 공정 조건에 적합하면 기판 처리 장치(200)로 혼합된 약액을 공급하는 약액 공급부(138)를 포함한다.Specifically, the chemical
제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)에 내부에 설치되어, 해당 약액 탱크(102 또는 104)에 저장된 약액의 온도를 각각 측정하는 제 1 및 제 2 약액 온도 센서(122, 124)를 구비한다. 제 1 및 제 2 약액 온도 센서(122, 124)는 측정된 약액의 온도 정보를 온도 조절 장치(150)로 제공한다.First and second chemical
약액 순환부(128)는 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)로부터 순환되는 약액들이 흐르는 순환 라인(110)이 공유되고, 순환 라인(110)에 설치되어 약액을 순환시키는 펌프(112)와, 약액의 온도를 조절하는 히터(120), 혼합액의 농도를 측정하여 제어부(도 2의 156)로 제공하는 농도계(114) 및, 복수 개의 밸브(140, 142)들을 포함한다. 약액 순환부(128)는 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)에 대응하는 밸브(140, 142)들을 조절하여 각각의 약액을 해당 약액 탱크(102 또는 104)로 순환한다.The chemical
히터(120)는 전원을 공급받아서 약액을 가열하여 온도를 조절한다. 이 때, 히터(120)는 공급되는 전원의 전류량에 의해 가열되는 온도가 달라진다. 히터(120)에는 히터(120) 자체의 가열 온도를 측정하는 히터 온도 센서(126)가 구비된다. 히터 온도 센서(126)는 히터(120)의 외측에 설치된다. 히터 온도 센서(126)는 예를 들어, 열전대(TC)로 구비된다. 히터 온도 센서(126)는 측정된 히터(120)의 온도 정보를 온도 조절 장치(150)로 제공한다.The
약액 공급부(138)는 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)들과 기판 처리 장치(200) 사이에 설치되어, 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)들 각각으로부터 배출 되는 약액을 기판 처리 장치로 공급한다. 약액 공급부는 도면에는 도시되지 않았으나, 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)들 각각으로부터 배출되는 약액을 순환(recycle), 회수(return) 및 배출(drain)한다.The chemical
또 약액 공급부는 제 1 약액 탱크(102)로부터 약액을 배출하는 제 1 분기 공급 라인(116)과, 제 2 약액 탱크(104)로부터 약액을 배출하는 제 2 분기 공급 라인(118) 및, 제 1 및 제 2 분리 공급 라인이 연결되고, 기판 처리 장치로 약액을 공급하는 메인 공급 라인(130)을 포함한다. 제 1 및 제 2 분기 공급 라인(116, 118)들에는 복수 개의 밸브(144, 146)들이 각각 설치되어 제 1 또는 제 2 분기 공급 라인(116 또는 118)에 흐르는 약액들의 공급량을 조절한다. 또 메인 공급 라인(130)에는 약액을 기판 처리 장치(200)로 공급시키는 펌프(132), 공급되는 약액의 온도를 일정하게 유지하는 항온조(134) 및, 공급되는 약액에 포함된 불순물을 제거하는 필터(136) 등이 설치된다.In addition, the chemical liquid supply unit includes a first
본 발명의 약액 공급 장치(100)는 약액 공급 라인(106, 108)들로부터 공급된 약액들을 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)에서 혼합하고, 순환 라인(110)을 통해 각 약액 탱크(102 또는 104)들로 약액을 순환시키면서 약액의 온도, 농도 및 혼합 비율 등을 조절한다. 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)에서 설정된 목표 온도 및 농도 등의 공정 조건을 만족하는 약액이 생성되면, 약액을 약액 공급부(138)를 통해 기판 처리 장치(200)로 공급도록 배출한다. 이 때, 순환 라인(110)에서 약액의 온도를 조절하기 위하여, 히터(120)를 통해 약액을 설정된 목표 온도로 가열한다.The chemical
약액 공급 장치(100)는 약액의 온도를 조절하기 위하여, 히터(120)로 공급되 는 전원의 전류량을 조절한다. 즉, 약액 공급 장치(100)는 공정 조건에 적합한 약액의 목표 온도를 제어부(156)에 설정, 저장하고, 제어부(156)에 의해 히터(120)로 공급되는 전원의 전류량을 조절한다.The chemical
그러나 히터에 의한 약액의 온도를 제어하는 일반적인 약액 공급 장치에서, 설정된 목표 온도에 대응하여 히터로 공급되는 전류량을 조절하더라도, 실제 약액의 온도는 목표 온도보다 낮은 경우가 빈번하다. 예를 들어, 약액의 목표 온도를 27 ℃로 설정한 경우, 히터의 가열 온도를 27 ℃가 되는 전원의 전류량으로 조절하여 히터로 전원을 공급하더라도, 실제 약액 탱크 내부의 약액 온도는 약 25 ℃ 정도가 되어 공정 조건에 적합하지 않다. 특히, 정밀한 온도 제어가 필요한 약액을 사용하는 공정에서는 미세한 온도 차로 인해 공정 불량의 원인이 된다. 또한, 히터의 가열 온도가 27 ℃가 되면, 제어부는 자동으로 히터의 가열 온도를 낮추도록 전류량을 감소시킨다. 그러므로 실제 약액의 온도가 목표 온도 27 ℃에 도달하는데는 많은 시간이 소요된다.However, in the general chemical liquid supply apparatus that controls the temperature of the chemical liquid by the heater, even if the amount of current supplied to the heater is adjusted in response to the set target temperature, the actual chemical liquid temperature is often lower than the target temperature. For example, if the target temperature of the chemical liquid is set to 27 ° C, even if the heating temperature of the chemical liquid is supplied to the heater by adjusting the heating temperature to 27 ° C, the actual chemical liquid temperature in the chemical liquid tank is about 25 ° C. It is not suitable for the process conditions. In particular, in a process using a chemical liquid that requires precise temperature control, a small temperature difference causes a process failure. In addition, when the heating temperature of the heater reaches 27 ° C., the controller automatically reduces the amount of current so as to lower the heating temperature of the heater. Therefore, it takes a long time for the actual chemical temperature to reach the target temperature of 27 ° C.
그러므로 본 발명의 약액 공급 장치(100)는 온도 조절 장치(150)를 이용하여 실제 약액의 온도가 목표 온도와 일치되도록 히터(120)의 전원을 조절한다.Therefore, the chemical
즉, 도 2는 도 1에 도시된 온도 조절 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.That is, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the temperature control device shown in FIG.
도 2를 참조하면, 온도 조절 장치(150)는 제 1 및 제 2 약액 온도 센서(122, 124)와, 히터 온도 센서(126)와, 전류 조정부(152)와, 조절부(154) 및, 제어부(156)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
제어부(156)는 약액 공급 장치의 제반 동작을 제어한다. 제어부(156)는 먼 저, 내부에 공정 조건에 적합한 약액의 온도를 조절하기 위한 목표 온도를 설정, 저장한다. 제어부(156)는 히터(120)가 목표 온도에 대응하여 약액을 가열하도록 제어한다. 즉, 제어부(156)는 조절부(154)로 목표 온도에 대응하는 제어 신호를 출력하고, 이에 응답해서 조절부(154)는 전류 조정부(152)로 제어 신호를 전달한다. 따라서 히터(120)는 전류 조정부(152)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 약액이 목표 온도에 도달되도록 약액을 가열한다. 또 제어부(156)는 제 1 및 제 2 약액 온도 센서(122, 124)와 히터 온도 센서(126)로부터 측정된 온도 정보들을 실시간으로 받아서 모니터링하고, 약액의 온도 조절을 위한 약액 순환, 약액 공급 등을 제어한다.The
제 1 및 제 2 약액 온도 센서(122, 124)는 제 1 및 제 2 약액 탱크(102, 104)에 설치되어 약액의 온도를 각각 측정한다. 제 1 및 제 2 약액 온도 센서(122, 124)는 측정된 약액의 온도 정보를 조절부(154) 및 제어부(156)로 제공한다.The first and second
히터 온도 센서(126)는 히터(120)의 일측에 설치되어 히터(120)의 가열 온도를 측정한다. 히터 온도 센서(126)는 측정된 히터(120)의 온도 정보를 조절부(154) 및 제어부(156)로 제공한다.The
전류 조정부(152)는 전원 공급부(158)로부터 전원을 받아서 히터(120)로 전원의 전류량을 조절하여 공급한다. 전류 조정부(152)는 우선적으로 제어부(156)에 설정된 약액의 목표 온도에 대응하는 전류량을 히터(120)로 공급한다. 이를 위해 전류 조정부(152)는 제어부(156)로부터 제공되는 제어 신호를 조절부(154)를 통해 전달받아서 히터(120)로 공급되는 전류량을 조절한다. 또 전류 조정부(152)는 제어 부(156)에 의해 조절된 전류량을 이용하여 가열한 결과, 약액의 온도가 목표 온도에 도달되지 않은 경우가 발생되면, 2 차적으로 제어부(156)의 제어에 관계없이 조절부(154)에 의해 전류량을 증가시켜서 히터(120)로 공급한다. 예를 들어, 전류 조정부(152)는 SCR(Silicon Control Rectifier)로 구비되며, 전원 공급부(158)와 전류 조정부(152) 사이에는 누전 차단기(ELB)와, 마그네틱 접촉기(MC) 등이 설치되고, 전류 조정부(152)와 히터(120) 사이에는 전자 과전류 계전기(EOCR) 등이 설치된다.The
그리고 조절부(154)는 제 1 및 제 2 약액 온도 센서와 히터 온도 센서로부터 측정된 온도 정보를 받아서 전류 조정부를 제어한다. 이를 위해 조절부(154)는 우선적으로 제어부(156)의 제어를 받아서 전류 조정부(152)로부터 히터(120)로 출력되는 전원의 전류량을 조절한다. 또 조절부(154)는 제어부(156)에 의해 조절된 전류량을 이용하여 가열한 결과, 약액의 온도가 목표 온도에 도달되지 않은 경우가 발생되면, 자체적으로 히터(120)로 공급되는 전류량이 증가되도록 전류 조정부(152)를 제어한다.The
또 조절부(154)는 약액의 실제 온도가 목표 온도에 도달되면, 전류 조정부(152)로 출력을 차단하여 약액의 온도가 목표 온도보다 높지 않도록 조절한다. 이후 조절부(154)는 우선적인 제어 과정 즉, 제어부(158)에 의해 전류량이 조절되도록 전류 조정부(152)를 제어한다. 조절부(154)는 예를 들어, 릴레이(relay)로 구비되며, 제어부(156)의 제어에 응답하거나 자체적으로 전류 조정부(152)로 전류량을 조절할 수 있는 레벨(약 4 ~ 20 mA)의 신호를 출력한다.In addition, when the actual temperature of the chemical liquid reaches the target temperature, the adjusting
상술한 본 발명의 온도 조절 장치(150)는 히터(120)의 자체 온도보다 약액의 실제 온도를 목표 온도에 도달되도록 처리함으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 신속하게 약액의 온도 조절이 가능하다. 즉, 본 발명에 의해 약액의 온도가 설정된 목표 온도(T1)을 도달하는 시간(t1 : 약 140 sec 정도)은 히터 온도를 이용하여 약액의 온도를 조절하는 기존 방식의 시간(t2 : 약 240 sec 정도)보다 Δt(약 100 sec 정도) 만큼 빠르게 이루어진다.The
계속해서, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급 장치의 약액 온도 조절 수순을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart showing a chemical liquid temperature adjusting procedure of the chemical liquid supply device according to the embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 단계 S200에서 약액 공급 장치(100)는 제어부(156)에 목표 온도를 설정, 저장한다. 단계 S210에서 약액의 온도가 목표 온도로 조절되도록 히터(120)의 전원을 공급한다. 즉, 조절부(154)는 제어부(156)로부터 목표 온도에 대응하는 제어 신호를 받아서 전류 조정부(152)로 전달하고, 전류 조정부(152)는 이에 응답해서 히터(120)로 공급되는 전원의 전류량을 조절하여 출력한다.Referring to FIG. 3, in operation S200, the chemical
단계 S220에서 히터(120)는 전류 조정부(152)로부터 공급되는 전류량을 이용하여 약액을 가열한다. 단계 S230에서 제 1 또는 제 2 약액 온도 센서(122 또는 124)와 히터 온도 센서(126)로부터 해당 약액 탱크(102 또는 104)에 저장된 약액의 온도와 히터(120)의 가열 온도를 측정하고, 측정된 온도 정보들을 조절부(154)로 제공한다. 이 때, 온도 정보들은 제어부(156)로도 제공된다.In step S220, the
단계 S240에서 약액의 온도가 설정된 목표 온도에 도달되는지를 판별한다. 즉, 약액의 온도가 목표 온도에 도달되면, 이 수순은 단계 S260으로 진행하여 조절 부(154)는 제어부(156)의 제어에 응답하여 약액의 온도를 목표 온도로 유지시킨다.In step S240, it is determined whether the temperature of the chemical liquid reaches the set target temperature. That is, when the temperature of the chemical liquid reaches the target temperature, the procedure proceeds to step S260 and the
그러나 단계 S240에서 제 1 또는 제 2 약액 온도 센서(122 또는 124)와 히터 온도 센서(126)로부터 측정된 온도 정보들이 약액의 온도가 목표 온도에 도달되지 않았으면, 예를 들어, 히터(120)의 가열 온도는 목표 온도에 도달되었으나, 실제 약액의 온도는 목표 온도에 도달되지 않은 경우이면, 이 수순은 단계 S250으로 진행하여 조절부(154)는 제어부(156)의 제어를 무시(차단)하고, 자체적으로 전류 조정부(152)로부터 히터(120)로 공급되는 전류량을 증가시키도록 전류 조정부(152)를 제어한다. 이어서 단계 210으로 진행하여 증가된 전류량을 히터(120)로 공급하여 약액을 가열하고, 단계 S220 내지 단계 S240의 과정을 반복하여 약액의 실제 온도가 목표 온도에 도달되면, 조절부(154)는 전류 조정부(152)로 출력을 차단하여 약액의 온도가 목표 온도보다 높지 않도록 조절한다. 이후 조절부(154)는 제어부(158)에 의해 전류량이 조절되도록 대응하여 전류 조정부(152)를 제어한다.However, if the temperature information measured from the first or second
이상에서, 본 발명에 따른 온도 조절 장치 및 이를 구비하는 약액 공급 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.In the above, the configuration and operation of the temperature control device according to the present invention and the chemical liquid supply device having the same are shown in accordance with the detailed description and the drawings, which are merely described by way of example, and do not depart from the spirit of the present invention. Various changes and modifications are possible within the scope.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급 장치의 구성을 도시한 도면;1 is a view showing the configuration of a chemical liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 히터 제어를 위한 온도 조절 장치의 구성을 도시한 블럭도;FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a temperature control device for controlling a heater shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급 장치의 약액 온도 조절 수순을 나타내는 흐름도; 그리고3 is a flowchart showing a chemical liquid temperature control procedure of the chemical liquid supply device according to the embodiment of the present invention; And
도 4는 본 발명에 따른 약액의 온도를 조절하기 위하여 탱크 내부의 온도를 이용한 전류 제어 방식과 일반적인 히터 온도를 이용한 전류 제어 방식을 비교한 파형도이다.4 is a waveform diagram comparing a current control method using a temperature inside the tank and a current control method using a general heater temperature in order to adjust the temperature of the chemical liquid according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Description of the Related Art [0002]
100 : 약액 공급 장치 102, 104 : 약액 탱크100: chemical
110 : 순환 라인 120 : 히터110: circulation line 120: heater
122, 124 : 약액 온도 센서 126 : 히터 온도 센서122, 124: chemical temperature sensor 126: heater temperature sensor
150 : 온도 조절 장치 152 : 전류 조정부150: temperature controller 152: current regulator
154 : 조절부 156 : 제어부154
Claims (10)
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KR1020090119274A KR20110062525A (en) | 2009-12-03 | 2009-12-03 | Apparatus and method for controlling temperature, and chemical supply apparatus with the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101491055B1 (en) * | 2013-03-29 | 2015-02-11 | 세메스 주식회사 | Chemical supplying unit, substrate treating apparatus and substrate treating method |
KR20160067408A (en) * | 2014-12-04 | 2016-06-14 | 주식회사 선반도체 | Apparatus for controlling chemical reactor |
-
2009
- 2009-12-03 KR KR1020090119274A patent/KR20110062525A/en active Search and Examination
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