KR980011964A - Cooling system - Google Patents

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KR980011964A
KR980011964A KR1019960028114A KR19960028114A KR980011964A KR 980011964 A KR980011964 A KR 980011964A KR 1019960028114 A KR1019960028114 A KR 1019960028114A KR 19960028114 A KR19960028114 A KR 19960028114A KR 980011964 A KR980011964 A KR 980011964A
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cooling water
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cooling
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water tank
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은경호
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김광호
삼성전자 주식회사
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Abstract

이 발명은 고주파 방전으로 인한 온도 변화 및 결빙을 방지하는 프리다운스트림 믹서 장치가 결합된 냉각시스템(Chiller System)에 관한 것이다. 이 발명의 구성은 프레온 가스를 공급하는 프레온 가스 라인과; 냉각수를 가열하여 온도를 상승시키는 히터와; 냉각수가 채워져 있는 냉각수 탱크와; 냉각수의 수위 레벨을 알 수 있는 수위 센서와; 냉각수의 비저항값을 감지하는 비저항 센서와; 냉각수의 수위가 일정 레벨 보다 낮을 때 냉각시스템을 차단시키는 연동 센서와; 로우 전극으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 라인과; 온도가 상승된 냉각수가 냉각수 탱크로 되돌아오는 리턴 라인과; 냉각수가 부족할 경우에 이를 보충하는 보조 내각수 탱크와; 보조 냉각수를 냉각수 탱크에 공급할 수 있는 보충라인 주입구와; 보조 냉각수의 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 배합하는 눈금자로 이루어진다. 이 발명의 효과는 냉각수 탱크 속의 온도 급상승으로 인한 식각실의 로우 전극 온도 변화를 방지하고, 증류수와 부동액의 비율이 부적합할 때 발생되는 결빙 현상과 수위의 레벨 하강으로 인한 설비 고장을 방지할 수 있는 냉각 시스템을 제공할 수 있다.The present invention relates to a cooling system (Chiller System) incorporating a free downstream mixer device for preventing temperature changes and freezing due to high frequency discharge. A constitution of the present invention is characterized by comprising: a freon gas line for supplying a freon gas; A heater for heating the cooling water to raise the temperature; A cooling water tank filled with cooling water; A water level sensor for detecting a water level of the cooling water; A resistivity sensor for sensing a resistivity value of the cooling water; An interlock sensor for shutting down the cooling system when the water level of the cooling water is lower than a certain level; A cooling water supply line for supplying cooling water to the row electrode; A return line for returning the cooled cooling water to the cooling water tank; A supplementary cabinet water tank that replenishes when the cooling water is insufficient; A supplementary line inlet capable of supplying auxiliary cooling water to the cooling water tank; It consists of a scale that accurately combines the ratio of distilled water and antifreeze of the auxiliary cooling water. The effect of this invention is to prevent the temperature of the row electrode of the etching chamber from changing due to temperature spikes in the cooling water tank and to prevent the freezing phenomenon caused when the ratio of the distilled water and the antifreeze liquid is inadequate, Cooling system can be provided.

Description

냉각 시스템Cooling system

제1도는 종래의 기술에 따른 냉각 시스템의 단면도.Figure 1 is a cross-sectional view of a cooling system according to the prior art;

제2도는 종래의 기술에 따른 냉각 시스템의 온도 변화의 흐름을 도시.FIG. 2 illustrates the flow of temperature changes of the cooling system according to the prior art; FIG.

제3도는 이 발명의 실시예에 따른 온도 유지 및 결빙 방지 장치가 결합된 냉각 시스템의 단면도.3 is a cross-sectional view of a cooling system incorporating a temperature maintenance and anti-icing device in accordance with an embodiment of the present invention;

제4도는 이 발명의 실시예에 따른 온도 유지 및 결빙 방지 장치가 결합된 냉각 시스템의 온도 변화의 흐름을 도시하고 있다.FIG. 4 shows the flow of temperature changes in a cooling system incorporating a temperature-keeping and anti-icing device according to an embodiment of the invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 : 프레온 가스 공급 라인 2 : 히터1: Freon gas supply line 2: Heater

3 : 냉각수 탱크 4 : 보충 라인 주입구3: Coolant tank 4: Replacement line inlet

5 : 냉각수 공급 라인 6 : 냉각수 리턴 라인5: Cooling water supply line 6: Cooling water return line

7 : 수위 센서 8 : 비저항 센서7: Water level sensor 8: Resistivity sensor

9 : 연동 센서 11 : 보충 라인 주입구9: Interlock sensor 11: Replacement line inlet

12 : 보조 냉각수 탱크 13 : 눈금자12: auxiliary cooling water tank 13: scale

이 발명은 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 고주파 방전으로 인한 온도 변화 및 결빙을 방지하는 프리 다운스트림 믹서(Predownstream mixer) 장치가 결합된 냉각 시스템(Chiller System)에 관한 것이다.This invention relates to a cooling system, and more particularly, to a cooling system (Chiller System) incorporating a Predownstream mixer device that prevents temperature changes and freezing due to high frequency discharge.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여, 종래의 냉각 시스템에 대하여 설명하기로 한다. 제1도는 종래의 기술에 따른 냉각 시스템의 단면도이며, 제2도는 종래의 기술에 따른 냉각 시스템의 온도 변화의 흐름을 도시하고 있다. 제1도에 도시되어 있듯이, 종래의 냉각 시스템의 구성은, 냉매 역할을 하는 프레온 가스를 공급하는 프레온 가스 공급라인(1)과; 증류수와 부동액의 일정한 비율로 혼합된 냉각수를 가열하여 온도를 상승시키는 히터(2)와; 상기의 냉각수가 채워져 있는 냉각수 탱크(Tank)(3)와; 상기의 냉각수의 수위 레벨을 알 수 있는 수위 센서(Level Sensor)(7)와; 상기의 냉각수의 비저항값을 감지하는 비저항 센서(Resistivity Sensor)(8)와; 상기의 냉각수의 수위가 일정 레벨보다 낮을 때 냉각 시스템을 차단시키는 연동 센서(Interlock Sensor)(9)와; 상기의 냉각수가 부족할 때, 이를 보충하는 보충 라인 주입구(4)와; 외부의 식각실에 있는 로우 전극(Electrode)으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 라인(5)과; 상기의 로우 전극으로부터 고주파 방전으로 발생한 전계와 공급 라인 길이에 의해 온도가 상승된 냉각수가 냉각수 탱크(3)로 되돌아오는 리턴 라인(6)으로 이루어져 있다.Hereinafter, a conventional cooling system will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a cooling system according to the prior art, and FIG. 2 shows a flow of temperature change of the cooling system according to the prior art. As shown in FIG. 1, the configuration of a conventional cooling system includes: a freon gas supply line 1 for supplying Freon gas serving as a refrigerant; A heater (2) for heating the cooling water mixed at a constant ratio of the distilled water and the antifreeze to raise the temperature; A cooling water tank (Tank) 3 filled with the cooling water; A level sensor 7 for determining the level of the cooling water; A resistivity sensor 8 for sensing a resistivity value of the cooling water; An interlock sensor 9 for shutting down the cooling system when the level of the cooling water is lower than a predetermined level; A replenishing line inlet port 4 for replenishing the cooling water when the cooling water is insufficient; A cooling water supply line 5 for supplying cooling water to a row electrode (Electrode) in an external etching chamber; And a return line 6 in which the electric field generated by the high frequency discharge from the row electrode and the cooling water whose temperature is raised by the length of the supply line return to the cooling water tank 3.

상기의 구성에 의한 종래의 냉각 시스템의 작용은 다음과 같다. 반도체 제조장치의 식각실을 고주파 방전으로 인하여 식각실의 온도가 상승하게 되는데, 이러한 과도한 온도 상승을 방지하고 원하는 식각 특성을 획득하기 위하여 냉각수를 저온으로 떨어뜨려서 식각실의 온도를 조절하게 된다. 이러한 온도 조절 작용을 원활하게 하기 위하여 증류수(DI Water)와 부동액이 50 : 50으로 혼합된 냉각수를 순환시키는 내강 시스템을 사용하게 되는데, 이러한 냉각 시스템의 냉각 탱크(Chiller Tank) 내의 증류수와 부동액의 비율이 정확히 조절되지 않으면 냉각수가 결빙되는 현상이 발생할 수 있으며, 냉각 탱크 내의 증류수와 부동액의 냉각수가 항상 일정한 수위를 유지하지 않을 경우 냉각 효과가 현저하게 떨어지는 바람직하지 않은 현상이 발생할 수 있다.The operation of the conventional cooling system according to the above configuration is as follows. The temperature of the etching chamber is raised by the high frequency discharge in the etching chamber of the semiconductor manufacturing apparatus. In order to prevent the excessive temperature rise and obtain the desired etching characteristic, the temperature of the etching chamber is adjusted by dropping the cooling water to low temperature. In order to smoothly control the temperature, a liquefied water system is used to circulate cooling water mixed with DI water and antifreeze in a ratio of 50:50. The ratio of the distilled water and the antifreeze in the cooling tank of the cooling system The cooling water may be frozen, and if the cooling water of the distilled water and the antifreezing liquid in the cooling tank does not always maintain a constant water level, an undesirable phenomenon may occur in which the cooling effect is remarkably deteriorated.

제1도를 참고로 하여, 종래의 냉각 시스템의 냉각수 탱크 속의 동작은 다음과 같다. 먼저 설정한 온도를 일정하게 유지하기 위하여 식각실의 로우 전극에서 고주파 방전으로 발생한 전계 및 공급 라인 길이로 인하여 온도가 상승된 냉각수가 리턴 라인(6)을 통해서 냉각수 탱크(3)속으로 유입되고, 이때 콤프레셔의 밸브가 열리면서 냉매 역할을 하는 프레온 가스 공급 라인(1)을 통해 공급된다. 결국 프레온 가스의 열교환 작용에 의해 냉각수 탱크(3) 속의 온도를 사용자가 설정한 온도까지 다운시키게 된다. 이와는 반대로, 냉각수의 온도가 설정한 온도 보다 낮을 경우에 냉각수의 온도를 상승시키는 히터(2)에 전원이 인가되어 설정한 온도를 맞추게 된다. 상기의 동작을 반복적으로 계속하게 되면 냉각수의 수분의 자연 증발로 인하여 냉각수 탱크(3)의 냉각수의 수위는 내려가게 되고, 그 결과로 수위 센서(8)에 감지되어 에러 메세지 및 경보음을 발생하게 된다. 이때 증류수와 부동액을 보충할 수 있는 보충 라인 주입구(4)를 통하여 상온의 증류수와 부동액이 냉각수 탱크(3) 속으로 주입되기 때문에 냉각수의 온도는 전체적으로 급상승하게 된다. 제2도는 리턴 라인(6)으로 유입된 냉각수의 온도를 조절하여 냉각수 공급 라인(5)으로 냉각수를 공급하는 것을 도시하고 있다. 만일 증류수와 부동액을 보충 할 수 있는 보충 라인 주입구(4)를 통해 보충되는 증류수와 부동액의 비율을 50 : 50이 부적합할 때는 탱크(3)의 속이 결빙될 수 있고, 수위 센서(9)에 의해 냉각수 수위의 저하를 감지 시에는 상기의 보충 라인 주입구(4)를 통하여 상온의 증류수와 부동액이 냉각수 탱크(3) 속으로 주입되어 냉각수의 온도를 급상승시킴으로써 식각실의 로우 전극으로 로딩되는 실리콘 웨이퍼의 온도를 일정한 온도로 유지하기 어렵게 되는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, the operation of the conventional cooling system in the cooling water tank is as follows. In order to keep the set temperature constant, the cooling water whose temperature has been raised due to the electric field generated by high frequency discharge in the row electrode of the etching chamber and the length of the supply line flows into the cooling water tank 3 through the return line 6, At this time, the valve of the compressor is opened and supplied through the CFC gas supply line 1 serving as a refrigerant. As a result, the temperature in the cooling water tank 3 is lowered to the user-set temperature by the heat exchange action of the CFC gas. On the contrary, when the temperature of the cooling water is lower than the set temperature, power is applied to the heater 2 that raises the temperature of the cooling water, and the set temperature is adjusted. If the above operation is repeatedly carried out, the water level of the cooling water in the cooling water tank 3 is lowered due to the natural evaporation of the water in the cooling water. As a result, the water level sensor 8 senses an error message and an audible alarm do. At this time, the distilled water and the antifreezing liquid are injected into the cooling water tank 3 through the supplementary line injection port 4 capable of replenishing the distilled water and the antifreeze solution, so that the temperature of the cooling water sharply increases as a whole. FIG. 2 shows the control of the temperature of the cooling water introduced into the return line 6 to supply the cooling water to the cooling water supply line 5. If the ratio of the distilled water and the antifreeze to be supplemented through the replenishing line inlet port 4 capable of replenishing the distilled water and the antifreeze liquid is inadequate at 50:50, the inside of the tank 3 can be frozen and the water level sensor 9 When sensing the lowering of the water level of the cooling water, distilled water and antifreeze solution at room temperature are injected into the cooling water tank 3 through the supplementary line injection port 4 to swell the temperature of the cooling water, It is difficult to maintain the temperature at a constant temperature.

그러므로 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉각 시스템의 냉각수의 혼합비를 항상 일정하게 유지하고, 냉각수 탱크의 냉각수 수위를 항상 일정하게 유지함으로써 냉각수 탱크 속의 온도 급상승으로 인한 식각실의 로우 전극 온도 변화를 방지하고, 증류수와 부동액의 비율이 부적합할 때 발생되는 결빙 현상과 수위의 레벨 하강으로 인한 설비 고장을 방지할 수 있는 프리 다운스트림 믹서를 장착한 냉각 시스템을 제공하기 위한 것이다. 상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 이 발명의 구성은, 냉매 역할을 하는 프레온 가스를 공급하는 프레온 가스 공급 라인과; 증류수와 부동액이 일정한 비율로 혼합된 냉각수를 가열하여 온도를 상승시키는 히터와; 상기의 냉각수가 채워져 있는 냉각수 탱크와; 상기의 냉각수 수위 레벨을 알 수 있는 수위 센서와; 상기 냉각수의 비저항값을 감지하는 비저항 센서와; 상기의 냉각수의 수위가 일정 레벨보다 낮을 때 냉각 시스템을 차단시키는 연동 센서와; 외부의 식각실에 있는 로우 전극으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급라인과; 상기의 로우 전극으로부터 고주파 방전으로 발생한 전계와 공급 라인 길이에 의해 온도가 상승된 냉각수가 냉각수 탱크로 되돌아오는 리턴 라인과; 상기의 냉각수가 부족할 경우에 이를 보충하는 보조 냉각수 탱크와; 상기의 보조 냉각수 탱크에 있는 보조 냉각수를 냉각수 탱크에 공급할 수 있는 보충 라인 주입구와; 상기의 보조 냉각수의 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 배합하는 눈금자로 이루어진다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the problems described above and to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a cooling system and a cooling system, The present invention is intended to provide a cooling system equipped with a free downstream mixer capable of preventing changes in electrode temperature and preventing a facility failure due to a freezing phenomenon and a level drop in level caused when the ratio of distilled water and an antifreeze solution is inadequate. As a means for achieving the above object, the constitution of the present invention is characterized by comprising: a freon gas supply line for supplying a freon gas serving as a refrigerant; A heater for heating the cooling water in which the distilled water and the antifreeze are mixed at a constant ratio to raise the temperature; A cooling water tank filled with the cooling water; A water level sensor for detecting the level of the cooling water level; A resistivity sensor for sensing a resistivity value of the cooling water; An interlock sensor for shutting down the cooling system when the level of the cooling water is lower than a predetermined level; A cooling water supply line for supplying cooling water to the row electrode in the external etching chamber; A return line from which the cooling water whose temperature has been raised by the electric field generated by the high-frequency discharge from the row electrode and the length of the supply line returns to the cooling water tank; A supplementary cooling water tank that replenishes the cooling water when the cooling water is insufficient; A supplementary line inlet for supplying auxiliary cooling water in the auxiliary cooling water tank to the cooling water tank; And a scale for precisely combining the ratio of the distilled water and the antifreeze of the auxiliary cooling water.

상기의 구성에 의한 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 설명하면 다음과 같다. 제3도는 이 발명의 실시예에 따른 온도 유지 및 결빙 방지 장치가 결합된 냉각 시스템의 단면도이고, 제4도는 이 발명의 실시예에 따른 온도 유지 및 결빙 방지 장치가 결합된 냉각 시스템의 온도 변화의 흐름을 도시하고 있다. 첨부한 제3도에 도시되어 있듯이, 이 발명이 실시예에 따른 냉각 시스템의 구성은, 냉매 역할을 하는 프레온 가스를 공급하는 프레온 가스 공급 라인(1)과; 증류수와 부동액이 일정한 비율로 혼합된 냉각수를 가열하여 온도를 상승시키는 히터(2)와; 상기의 냉각수가 채워져 있는 냉각수 탱크(3)와; 상기의 냉각수의 수위 레벨을 알 수 있는 수위 센서(7)와; 상기의 냉각수의 비저항값을 감지하는 비저항 센서(8)와; 상기의 냉각수의 수위가 일정 레벨보다 낮을 때 냉각 시스템을 차단시키는 연동 센서(9)와; 외부의 식각실에 있는 로우 전극으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 라인(5)과; 상기의 로우 전극으로부터 고주파 방전으로 발생한 전계와 공급 라인 길이에 의해 온도가 상승된 냉각수가 냉각수 탱크(3)로 되돌아오는 리턴 라인(6)과; 상기의 냉각수가 부족할 경우에 이를 보충하는 보조 냉각수 탱크(12)와; 상기의 보조 냉각수 탱크(12)에 있는 보조 냉각수를 냉각수 탱크에 공급할 수 있는 보충 라인 주입구(11)와; 상기의 보조 냉각수의 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 배합하는 눈금자(13)로 이루어진다.The most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 3 is a cross-sectional view of a cooling system incorporating a temperature-keeping and anti-icing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of a cooling system incorporating a temperature- FIG. As shown in FIG. 3, the configuration of the cooling system according to this embodiment of the present invention comprises: a refrigerant gas supply line 1 for supplying a refrigerant gas serving as a refrigerant; A heater (2) for heating the cooling water in which the distilled water and the antifreeze are mixed at a constant ratio to raise the temperature; A cooling water tank (3) filled with the cooling water; A water level sensor 7 for recognizing the level of the cooling water; A resistivity sensor 8 for sensing a resistivity value of the cooling water; An interlock sensor (9) for shutting down the cooling system when the level of the cooling water is lower than a predetermined level; A cooling water supply line (5) for supplying cooling water to a row electrode in an external etching chamber; A return line 6 in which the cooling water whose temperature has been raised by the electric field generated by the high-frequency discharge from the row electrode and the length of the supply line returns to the cooling water tank 3; A supplementary cooling water tank (12) for replenishing the cooling water when the cooling water is insufficient; A supplementary line inlet 11 capable of supplying auxiliary cooling water in the auxiliary cooling water tank 12 to the cooling water tank; And a scale (13) for accurately mixing the ratio of the distilled water and the antifreeze of the auxiliary cooling water.

상기한 구성에 의한 이 발명의 구체적인 실시예에 따른 냉각 시스템의 작용은 다음과 같다. 반도체 제조 공정에서 식각실의 로우 전극 위에 로딩된 실리콘 웨이퍼의 온도를 일정한 상태로 유지하기 위해, 일정한 온도의 냉각수가 로우 전극 속에서 순환을 하지만 냉각 시스템의 탱크에 들어 있는 냉매 혼합 비율이 부적절할 때 발생되는 온도 상승으로 인한 웨이퍼 손상 현상과 탱크 속이 결빙으로 인한 고장을 방지하기 위해 프리 다운스트림 믹서 장치를 종래의 냉각 시스템에 장착한다. 제3도에 도시되어 있듯이, 프리 다운스트림 믹서 장치가 설치된 냉각시스템은 프레온 가스 공급 라인(1)은 냉매 역할을 하는 프레온 가스를 공급하고, 히터(2)는 증류수와 부동액이 일정한 비율로 혼합된 냉각수를 가열하여 온도를 상승시키며, 이때 냉각수 탱크(3)에는 상기의 냉각수가 채워져 있다. 그리고, 상기의 냉각수 탱크(3)의 상부에는 상기의 냉각수의 수위 레벨을 알 수 있는 수위 센서(7)와 상기의 냉각수의 비저항값을 감지하는 비저항 센서(8)와 상기의 냉각수의 수위가 일정 레벨보다 낮을 때 냉각 시스템을 차단시키는 연동 센서(9)가 부착되어 있다. 리턴 라인(6)은 상기의 로우 전극으로부터 고주파 방전으로 발생한 전계와 공급 라인 길이에 의해 온도가 상승된 냉각수가 냉각수 탱크(3)로 되돌아오며, 냉각수 공급 라인(5)은 외부의 식각실에 있는 로우 전극으로 냉각수를 공급하게 된다. 이때 보조 냉각수 탱크(12)는 상기의 냉각수가 부족할 경우에 이를 보충하게 되는데, 보충 라인 주입구(11)는 상기의 보조 냉각수 탱크(12)에 있는 보조 냉각수를 냉각수 탱크에 공급하며, 눈금자(Leveler)(13)는 상기의 보조 냉각수의 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 배합하게 된다. 여기에서 보조 냉각수 탱크(12), 보충 라인 주입구(11), 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 50 : 50으로 배합할 수 있는 눈금자(13)를 프리 다운스트림 믹서 장치(100)라 한다.The operation of the cooling system according to the concrete embodiment of the present invention with the above-described configuration is as follows. In order to maintain the temperature of the silicon wafer loaded on the row electrode of the etching chamber in the semiconductor manufacturing process constant, cooling water of a certain temperature circulates in the row electrode, but when the mixing ratio of the refrigerant in the tank of the cooling system is inappropriate The pre-downstream mixer device is mounted in a conventional cooling system to prevent wafer damage due to the temperature rise that occurs and failures due to freezing in the tank. As shown in FIG. 3, in the cooling system in which the free downstream mixer device is installed, the freon gas supply line 1 supplies the Freon gas serving as the refrigerant, and the heater 2 is the one in which the distilled water and the anti- The cooling water is heated to raise the temperature. At this time, the cooling water is filled in the cooling water tank 3. In the upper part of the cooling water tank 3, a water level sensor 7 for recognizing the level of the cooling water, a resistivity sensor 8 for sensing the resistivity value of the cooling water, Level sensor 9 for blocking the cooling system when it is lower than the level. In the return line 6, the cooling water whose temperature is raised by the electric field generated by the high-frequency discharge from the row electrode and the length of the supply line is returned to the cooling water tank 3, and the cooling water supply line 5 is moved to the outside And the cooling water is supplied to the row electrode. At this time, the auxiliary cooling water tank 12 replenishes when the cooling water is insufficient. The supplementary line inlet 11 supplies the auxiliary cooling water in the auxiliary cooling water tank 12 to the cooling water tank, (13) accurately blends the ratio of the distilled water of the auxiliary cooling water to the antifreeze. Here, the scale 13 capable of mixing the ratio of the auxiliary cooling water tank 12, the replenishing line inlet 11, and the distilled water and the antifreeze to exactly 50:50 is referred to as a free downstream mixer device 100.

종래의 로우 전극의 증류수와 부동액의 혼합 비율이 부적합할 때는 탱크 속은 결빙으로 냉각수를 순환시키지 못해서 웨이퍼가 손상을 입거나, 설비의 고장을 야기시키지만, 프리 다운스트림 믹서 장치(100)는 증류수와 부동액의 비율을 채울 수 있는 보조 냉각수 탱크(12)에 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 배합할 수 있는 눈금자(13)를 통하여, 다음의 식(1)과 (2)에서 증류수와 부동액의 비율을 자동적으로 조절하여 공급하게 된다. 보충할 증류수의 양은,When the mixing ratio of the distilled water and the antifreeze in the conventional row electrode is inadequate, the water in the tank can not circulate the cooling water due to freezing, causing damage to the wafer or causing failure of the equipment. However, The ratio of the distilled water and the antifreeze in the following equations (1) and (2) is automatically calculated through the scale (13) which can mix the ratio of the distilled water and the antifreeze to the auxiliary cooling water tank (12) Respectively. The amount of distilled water to be supplemented,

X - M/2 = D (Ⅰ)X - M / 2 = D (I)

이고, 여기에서 X는 현재 수위, M은 최대 공식, D는 보충할 증류수의 양을 나타내게 된다. 보충할 부동액의 양은,Where X is the current water level, M is the maximum formula, and D is the amount of distilled water to be supplemented. The amount of anti-

C - M = E (Ⅱ)C - M = E (II)

이고, 여기에서 C는 증류수를 보충한 현재의 수위, M은 최대 공식, E는 보충할 부동액의 양을 나타낸다. 여기에서 M은 보조 냉각수 탱크(12) 전체 높이에서 현재 수위(X)를 뺀 부분을 말한다. 다음에 냉각수의 온도를 설정한 온도로 일정하게 유지하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거치게 된다. 즉, 로우 전극에서 고주파 방전으로 발생한 전계 및 공급 라인 길이로 인하여 온도가 상승된 냉각수가 리턴 라인(6)을 통해서 냉각수 탱크(3) 속으로 유입되면, 외부의 콤프레셔의 밸브가 열리면서 냉매 역할을 하는 프레온 가스가 공급 라인(1)을 통해 주입되고, 그 결과로 냉각수 탱크(3) 속의 온도는 설정된 온도로 유지되게 되며, 그와는 반대로 설정된 온도 이하일 때는 온도 상승 역할을 하는 히터(2)에 전원이 인가되어 설정된 온도로 맞추게 된다. 상기의 동작을 반복적으로 수행하면 탱크 속의 수분은 자동적으로 증발하게 되고, 그 결과 냉각수 탱크(3)의 수위는 내려가게 되며, 이때 보조 냉각수 탱크(12)에 있는 증류수와 부동액은 보충 라인 주입구(11)를 통하여 서서히 보충이 이루어지는데, 이때 보조 냉각수 탱크(7)는 부위별 온도 편차를 가지고 있으므로 냉각수의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다. 즉, A 부위는 상온의 온도, B 부위는 상온 보다 아래의 온도, C 부위는 영하의 온도, 그리고 D 부위는 설정 온도를 나타내며, 각 부위별 온도에 따라 보조 냉각수가 온도가 변화되어 보충 라인 주입구(11)를 통해서 냉각수 탱크(3)로 이동하게 된다.Where C is the current water level supplemented with distilled water, M is the maximum formula, and E is the amount of antifreeze to replenish. Here, M is the total height of the auxiliary cooling water tank 12 minus the current water level (X). Next, in order to keep the temperature of the cooling water constant at the set temperature, the following process is performed. That is, when the cooling water whose temperature is raised due to the electric field generated by the high-frequency discharge in the row electrode and the length of the supply line flows into the cooling water tank 3 through the return line 6, the valve of the external compressor opens, The temperature of the cooling water tank 3 is maintained at the set temperature. On the contrary, when the temperature is lower than the set temperature, the heater 2 serving as the temperature increasing function is supplied with power Is set to the set temperature. If the above operation is repeatedly performed, the water in the tank is automatically evaporated, and as a result, the water level of the cooling water tank 3 is lowered. At this time, the distilled water and the antifreeze in the auxiliary cooling water tank 12 are supplied to the supplementary line inlet 11 In this case, since the auxiliary cooling water tank 7 has a temperature deviation according to each part, the temperature of the cooling water can be kept constant. That is, the temperature of the A region is the normal temperature, the temperature of the B region is lower than the normal temperature, the temperature of the C region is the sub-zero temperature, and the temperature of the D region is the set temperature. (11) to the cooling water tank (3).

제4도는 상기의 프리 다운스트림 믹서 장치(100)를 통해 온도가 보장된 보조 냉각수가 유입되면, 이때 리턴 라인(6)으로 유입된 냉각수의 온도를 조절하여 냉각수 공급 라인(5)으로 냉각수를 공급하는 것을 도시하고 있다. 즉, 상기한 식각실의 로우 전극에서 고주파 방전으로 발생한 전계 및 공급 라인 길이로 인하여 온도가 상승된 냉각수가 증발되면 상기의 프리 다운스트림 믹서 장치(100)안의 경로를 따라 이동하게 된다. 이때 A 부위는 B 부위로 이동하게 되고, B 부위는 C 부위로 이동하며, 최종적으로 증발된 양을 보충하는 부위인 D 부위로 이동하여 냉각수 탱크(3) 속의 온도를 항상 일정하게 하고, 결국 냉각수 공급 라인(5)을 통해서 식각실의 로우 전극으로 냉각수가 이동함으로써, 로우 전극의 온도는 항상 일정하게 유지되게 된다.4, when the auxiliary cooling water whose temperature is guaranteed is inputted through the above-described free downstream mixer 100, the temperature of the cooling water flowing into the return line 6 is adjusted to supply the cooling water to the cooling water supply line 5 . That is, when the cooling water whose temperature is raised due to the electric field generated by the high frequency discharge in the row electrode of the etching chamber and the length of the supply line is evaporated, the water moves along the path in the free downstream mixer apparatus 100. At this time, the region A is moved to the region B, the region B is moved to the region C, and finally the region D, which is the region for replenishing the evaporated amount, is made constant so that the temperature in the cooling water tank 3 is constant. As the cooling water moves to the row electrode of the etching chamber through the supply line 5, the temperature of the row electrode is always kept constant.

따라서 이 발명은 냉각수의 수위를 일정하게 유지하기 위해서는 냉각수 탱크의 수위가 일정 레벨 이하로 떨어질 경우에 자동적으로 일정 레벨까지 냉각수를 보충하고, 눈금자(13)가 상기한 보조 냉각수 탱크(12)에 냉각수를 일정한 비율로 혼합하여 공급함으로써, 반도체 제조 공정중 식각 설비뿐만이 아니라 냉각 장치(Chiller)를 사용하는 모든 설비들에 부착된 냉각 시스템에 적용될 수 있고, 냉각 시스템이 구비하여야 할 필수 요건인 냉각수의 일정한 비율 및 양의 유지가 가능하다. 그러므로 상기와 같이 동작하는 이 발명의 효과는 냉각수 탱크 속의 온도 급상승으로 인한 식각실의 로우 전극 온도 변화를 방지하고, 증류수와 부동액의 비율이 부적합할 때 발생되는 결빙 현상과 레벨 하강으로 인한 설비 고장을 방지할 수 있는 냉각 시스템을 제공할 수 있다.Therefore, in order to keep the water level of the cooling water constant, the present invention automatically replenishes the cooling water to a predetermined level when the water level of the cooling water tank falls below a certain level, The present invention can be applied not only to the etching equipment during the semiconductor manufacturing process but also to the cooling system attached to all the facilities using the chiller, It is possible to maintain the ratio and quantity. Therefore, the effect of the present invention as described above is to prevent the temperature change of the row electrode of the etching chamber due to temperature spikes in the cooling water tank, and to prevent the icing phenomenon and the equipment failure due to the level drop when the ratio of the distilled water and the anti- It is possible to provide a cooling system which can prevent the above-

Claims (3)

냉매 역할을 하는 프레온 가스를 공급하는 프레온 가스 공급 라인과; 증류수와 부동액이 일정한 비율로 혼합된 냉각수를 가열하여 온도를 상승시키는 히터와; 상기의 냉각수가 채워져 있는 냉각수 탱크와; 상기의 냉각수의 수위 레벨을 알 수 있는 수위 센서와; 상기의 냉각수의 비저항값을 감지하는 비저항 센서와; 상기의 냉각수의 수위가 일정 레벨 보다 낮을 때 냉각 시스템을 차단시키는 연동 센서와; 외부의 식각실에 있는 로우 전극으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 라인와; 상기의 로우 전극으로부터 고주파 방전으로 발생한 전계와공급 라인길이에 의해 온도가 상승된 냉각수가 냉각수 탱크로 되돌아오는 리턴 라인과; 상기의 냉각수가 부족할 경우에 이를 보충하는 보조 냉각수 탱크와; 상기의 보조 냉각수 탱크에 있는 보조 냉각수를 탱크에 공급할 수 있는 보충 라인 주입구와; 상기의 보조 냉각수의 증류수와 부동액의 비율을 정확하게 배합하는 눈금자를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템A freon gas supply line for supplying Freon gas serving as a refrigerant; A heater for heating the cooling water in which the distilled water and the antifreeze are mixed at a constant ratio to raise the temperature; A cooling water tank filled with the cooling water; A water level sensor for recognizing the water level of the cooling water; A resistivity sensor for sensing a resistivity value of the cooling water; An interlock sensor for shutting down the cooling system when the level of the cooling water is lower than a predetermined level; A cooling water supply line for supplying cooling water to the row electrode in the external etching chamber; A return line from which the cooling water whose temperature has been raised by the electric field generated by the high-frequency discharge from the row electrode and the length of the supply line returns to the cooling water tank; A supplementary cooling water tank that replenishes the cooling water when the cooling water is insufficient; A supplementary line inlet for supplying auxiliary cooling water in the auxiliary cooling water tank to the tank; Characterized in that it comprises a scale which precisely blends the ratio of the distilled water and the antifreeze of the auxiliary cooling water 제1항에 있어서, 상기의 증류수와 부동액의 비율은 50 : 50으로 유지하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.The cooling system according to claim 1, wherein the ratio of the distilled water to the antifreeze is maintained at 50:50. 제1항에 있어서, 상기의 보조 냉각수 탱크는, 부위별 온도 편차를 가지고 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.The cooling system according to claim 1, wherein the auxiliary cooling water tank adjusts the temperature with a temperature deviation per site. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임※ Note: It is disclosed by the contents of the first application.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100385450B1 (en) * 2000-12-11 2003-06-02 유니셈 주식회사 Chiller for a semiconductor process

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