KR20080035312A - Heater disconnection detector - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종형열처리장치에 사용되는 히터의 단선 감지장치에 관한 것으로, 종형열처리장치에 사용되는 히터 중 열선이 병렬로 연결되어 있는 곳의 전류와 전압을 측정한 후 이에 대한 저항값을 측정하여 저항값의 변화에 따라 단선 유무를 감지하여 경보장치를 통해 알리도록 한 것이다.The present invention relates to a disconnection detection device for a heater used in a vertical heat treatment apparatus, and measures a resistance value after measuring current and voltage where a heating wire is connected in parallel among heaters used in a vertical heat treatment apparatus. It detects the disconnection according to the change of value and informs it through the alarm device.
Description
도 1은 종래의 종형열처리장치의 챔버를 개략적으로 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a chamber of a conventional vertical heat treatment apparatus.
도 2는 도 1의 종형열처리장치의 챔버에 사용되는 열선들을 도시한 도면.FIG. 2 is a view showing hot wires used in a chamber of the vertical heat treatment apparatus of FIG.
도 3a는 도 1의 종형열처리장치의 챔버 CL 구역의 열선 구성이 2개의 좌우측 반원형 열선구조를 도시한 평면도.FIG. 3A is a plan view showing two left and right semicircular hot wire structures of the heat wire configuration of the chamber CL region of the vertical heat treatment device of FIG. 1; FIG.
도 3b 내지 도 3c는 도 1의 종형열처리장치의 챔버 CL 구역의 열성 구성이 상하 원형 2개 이상의 열선구조를 도시한 정면도.3B to 3C are front views showing two or more hot wire structures in which the thermal configuration of the chamber CL region of the vertical heat treatment apparatus of FIG.
도 4는 종형열처리장치에 사용되는 히터 중 열선이 병렬로 연결되어 있는 회로에 결합하여 히터의 단선 유무를 감지하는 본 발명의 히터 단선 감지장치 블록도.Figure 4 is a block diagram of the heater disconnection detection device of the present invention for detecting the disconnection of the heater by coupling to a circuit in which the heating wire is connected in parallel among the heaters used in the vertical heat treatment device.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 챔버 3 : 히터1: chamber 3: heater
4 : 열선 5 : 써모커플4: heating wire 5: thermocouple
10 : 전압감지회로 20 : 전류감지회로10: voltage sensing circuit 20: current sensing circuit
30 : 마이컴 40 : 히터단선 경보출력 연결장치30: micom 40: heater disconnection alarm output connection device
본 발명은 종형열처리장치(Vertical Furnace)에 사용되는 히터 중 열선이 병렬로 연결되어 있는 곳의 전류와 전압을 측정한 후, 이에 대한 저항값을 측정하여 저항값의 변화에 따라 히터의 단선 유무를 감지하도록 한 히터 단선 감지장치에 관한 것이다.The present invention measures the current and voltage where the heating wire is connected in parallel among the heaters used in the vertical furnace (Vertical Furnace), and then measure the resistance value to determine whether the heater is disconnected according to the change in the resistance value. It relates to a heater disconnection detection device for sensing.
종래의 종형열처리장치 챔버(1)는 도 1 내지 3c에 도시한 바와 같이 내부에 웨이퍼(2)를 위치시키고 그 외부 둘레에 다수의 열선(4)으로 이루어진 히터(3)를 배치하여 웨이퍼 공정 시 균일한 열을 전달하도록 되어 있다.In the conventional vertical heat
상기 종형열처리장치의 챔버(1)의 히터 열선구조는 3단, 4단, 및 5단 등 웨이퍼(2)를 적재할 수 있는 공간의 크기 및 높이 등의 사용용도에 적합하도록 여러 개의 층을 두어 열을 발산하는데 도 2에 도시한 바와 같이 4단 구조를 예로 들어 설명하면 4단 구조의 열선은 상부(U)(upper), 중상부(CU)(center upper), 중하부(CL)(center low) 및 하부(L)(low)로 구분되고 각각의 열선(4)에 위치한 웨이퍼(2)의 온도를 체크하도록 써모커플(T/C)(5)을 배치한다.The heater heating wire structure of the
이 같은 구성에 따라 T/C(5)의 감지에 의해 웨이퍼(2)의 온도에 변화가 생긴 경우(온도가 기준치를 벗어났을 경우) 종형열처리장치의 챔버(1)에 구성된 LCD 또는 램프 등의 알림장치를 통해 사용자에게 열 발산에 문제가 발생하였음을 알리도록 되어 있다.According to such a configuration, when the temperature of the
상기 열선 구조에서 U, CU, 및 L 구역의 열선은 직렬로 구성되어 어느 하나의 열선이 단선될 경우 바로 그 위치에 있는 웨이퍼(2)의 온도에 변화가 생기므로 이를 T/C(5)에서 바로 감지가 가능하다.In the hot wire structure, the hot wires of the U, CU, and L zones are configured in series so that when one of the hot wires is disconnected, a change occurs in the temperature of the
그러나, CL 구역의 경우 병렬 구조로 되어 있어 하나의 열선(4)이 단선되더라도 다른 하나의 열선(4)으로 인해 열이 웨이퍼에 전달되므로 T/C(5)에서는 초기의 설정온도가 변하지 않게 되어 열선(4)의 이상유무를 판단하지 못하는 문제점으로 인해 CL 구역내에서 단선되지 않은 열선부위의 높은 온도와 단선된 열선부위의 낮은 온도로 불균일한 웨이퍼 성막을 생성하는 문제점이 발생한다.However, since the CL zone has a parallel structure, even if one
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 CL 구역의 열선(4) 구성이 좌우측 반원형 열선 2개일 경우, 좌측이 단선되면 웨이퍼(2)의 좌측은 비정상 성막이 우측은 정상 성막이 이루어지게 되며, 그 반대도 같은 현상이 발생하게 된다. 또한 상하 원형 2개 이상으로 구성될 경우, 한 개의 열선(4)이 단선되면 단선된 열선(4) 측은 비정상 성막이 다른 정상적인 열선(4) 측은 정상 성막이 형성되게 되므로 CL 구역에 위치한 웨이퍼(2)에 불균일한 성막이 발생할 뿐만 아니라, 이를 통해 웨이퍼(2) 간의 균일성 불량으로 품질 문제가 발생한다. As shown in FIGS. 3A and 3B, when the configuration of the
또한, 히터 열선(4)의 단선을 확인 할 수가 없어 후속 공정에서도 많은 문제점이 야기되고 있는 실정이다.In addition, since the disconnection of the
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명 의 목적은 종형열처리장치에 히터 열선이 병렬로 구성되어 있는 곳의 전류와 전압을 측정한 후, 이에 대한 저항값을 측정하여 저항값의 변화에 따라 히터의 단선 유무를 즉시 감지하도록 한 히터 단선 감지장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to measure the resistance and current by measuring the current and voltage where the heater heating wire is configured in parallel in the vertical heat treatment apparatus It is to provide a heater disconnection detection device to immediately detect the presence or absence of heater disconnection in accordance with the change of the value.
상기 목적을 달성하기 위한 히터 열선 양단을 연결하여 전압을 감지하는 전압감지회로; 상기 히터 열선에 흐르는 전류를 감지하는 전류감지회로; 상기 전압감지회로와 전류감지회로로부터 각각 전압값과 전류값을 전달받아 저항값을 연산하고 기존 저항값과 비교하여 저항값의 변화에 따라 상기 히터 열선의 단선 유무를 감지하는 마이컴; 및 상기 마이컴에서 히터 열선의 단선이 감지되면 이를 사용자에게 알림장치를 통해 인지가능하도록 전송하는 히터단선 경보출력 연결장치로 구성된 것을 특징으로 한다.A voltage sensing circuit sensing voltage by connecting both ends of a heater heating wire to achieve the above object; A current sensing circuit for sensing a current flowing in the heater heating wire; A microcomputer that receives a voltage value and a current value from the voltage sensing circuit and the current sensing circuit, respectively, calculates a resistance value and detects the disconnection of the heater heating wire according to the change of the resistance value by comparing with the existing resistance value; And a heater disconnection alarm output connection device for transmitting a disconnection of the heater heating wire in the micom so as to be recognized by the notification device to the user.
본 발명의 마이컴은 전압감지회로와 전류감지회로로부터 각각의 측정값을 전달받아 저항값을 연산하고 연산된 저항값을 고유저항값과 실시간으로 비교 연산하는 것을 특징으로 한다.The microcomputer of the present invention is characterized in that it receives the respective measured values from the voltage sensing circuit and the current sensing circuit to calculate the resistance value and compare the calculated resistance value with the intrinsic resistance value in real time.
이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 종형열처리장치에 사용되는 히터 중 열선이 병렬로 연결되어 있는 회로에 결합하여 히터의 단선 유무를 감지하는 본 발명의 히터 단선 감지장치 블록도이다.Figure 4 is a block diagram of the heater disconnection detection device of the present invention to detect the disconnection of the heater is coupled to a circuit that the heating wire is connected in parallel among the heaters used in the vertical heat treatment apparatus.
이해를 돕기 위해 종래의 종형열처리장치의 히터 구성부분을 동일한 부호로 명기한다.For ease of understanding, the heater components of the conventional vertical heat treatment apparatus are denoted by the same reference numerals.
도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 히터 단선 감지장치(100)는, 히터 열선(4) 양단을 연결하여 전압을 감지하는 전압감지회로(10)와, 상기 히터 열선(4)에 흐르는 전류를 감지하는 전류감지회로(20)와, 상기 전압감지회로(10)와 전류감지회로(20)로부터 각각 전압값과 전류값을 전달받아 저항값을 연산하고 기존 저항값과 비교하여 저항값의 변화에 따라 상기 히터 열선(4)의 단선 유무를 감지하는 마이컴(MICOM)(30) 및, 상기 마이컴(30)에서 히터 열선(4)의 단선이 감지되면 이를 사용자에게 알림장치를 통해 인지가능하도록 전송하는 히터단선 경보출력 연결장치(40)로 구성된다.As shown in FIG. 4, the heater
상기 전압감지회로(10)는 종형열처리장치 챔버(1)에 여러 개의 층으로 구성되어 있는 히터 열선(4) 중 병렬구조로 되어 있는 히터 열선(4)의 양 단부에 각각의 회로를 연결해 전압을 측정한 후 측정값을 상기 마이컴(30)으로 전송하도록 구성된다.The
상기 전류감지회로(20)는 상기 종형열처리장치의 병렬구조로 되어 있는 히터 열선(4) 회로에 전류변환기(50)를 설치하여 상기 전류변환기(50)를 통해 얻은 전류값을 상기 마이컴(30)으로 전송하도록 구성된다.The
상기 마이컴(30)은 상기 전압감지회로(10)와 전류감지회로(20)로부터 전달되는 전압값(V)과 전류값(A)을 옴의 법칙(R=V/I)을 통해 저항값(R)을 연산하고 고유저항값과 비교하는 연산프로그램이 내장된다.The
상기 마이컴(30)에 내장되어 있는 연산프로그램을 통해 히터 열선(4)이 단선되지 않았을 때의 정상적인 저항값 즉, 고유저항값을 데이터베이스(DB)로 저장하였다가 실시간으로 연산되는 저항값과 비교하여 저항값이 일치하지 않을 경우, 히터 열선(4)의 단선으로 간주하고 상기 히터단선 경보출력 연결장치(40)를 통해 이를 관리자에게 인지시키도록 한다.The normal resistance value when the
상기 마이컴(30)에 저장되는 고유저항값은 단선시 저항값이 2배로 증가하므로 ㅁ 50% 범위 안에서 감지가 가능하도록 마이컴(30)을 설정해둔다.The resistance value stored in the
상기 히터단선 경보출력 연결장치(40)는 상기 마이컴(30)을 통해 히터 열선(4)의 단선을 전달받아 종형열처리장치에 구성되어 있는 LCD 모니터, 램프 및 스피커 등의 알림장치를 통해 관리자에게 인지시키도록 알림장치(도시 생략)와 연결 구성된다.The heater disconnection alarm
본 발명의 히터 단선 감지장치는 전압과 전류는 온도 안정화 상태에 따라 측정값의 변화가 없는 관계로 각각의 전압과 전류값을 측정하여 히터 저항값을 체크하는 것이다.In the heater disconnection detecting apparatus of the present invention, the voltage and current are not changed according to the temperature stabilization state, so that the heater resistance is checked by measuring the respective voltage and current values.
상기와 같이 구성된 본 발명의 히터 단선 감지장치의 동작 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation flow of the heater disconnection detection apparatus of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 종형열처리장치의 히터 열선 중 병렬로 구성되어 있는 히터 열선(4)의 회로에 전압감지회로(10)와 전류감지회로(20)를 각각 연결하고 히터 단선 경보출력장치(40)는 관리자에게 단선 상태를 인지시킬 수 있는 LCD 모니터, 램프 및 스피커 등의 알림장치와 연결한다.First, the
또한, 상기 마이컴(30)에 히터 열선(4)이 단선되지 않을 때의 고유저항값을 DB로 저장해둔다.In addition, the specific resistance value when the
이후, 상기 전압감지회로(10)와 전류감지회로(20)를 통해 마이컴(30)에 실시간으로 전달되는 각각의 전압값과 전류값을 연산하여 최초 상기 마이컴(30)에 설정되어 있는 고유저항값과 실시간으로 비교한다.Thereafter, the
상기 마이컴(30)에서 실시간으로 연산된 저항값과 비교 기준이 되는 고유저항값을 비교하여 일치하지 않을 경우, 이를 히터 열선(4)이 단선된 것으로 간주하여 히터단선 경보출력 연결장치(40)로 신호를 보낸다.If the
이에 따라 히터단선 경보출력 연결장치(40)에서는 상기 마이컴(30)으로부터 단선 신호를 받아 관리자가 인지가능하도록 알림장치(LCD 모니터, 램프 및 스피커)를 통해 단선된 것을 알린다.Accordingly, the heater disconnection alarm
본 발명은 특정한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적사상의 범주내에서는 수정 및 변형 실기가 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited thereto, and modifications and variations may be made within the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 히터단선 감지장치는 종형열처리장치의 히터 열선 중 병렬 연결된 히터 열선의 저항값을 실시간으로 측정 연산하고 이를 단 선 되지 않을 때의 정상적인 저항값과 비교하여 병렬 구성으로 되어 있는 열선 중 하나의 열선이 단선되는 것을 감지하도록 함으로써 웨이퍼에 가해지는 온도의 균일성을 보장하여 웨이퍼 증착 및 성막시 효율적인 공정 수행이 가능하다.As described above, the heater disconnection detection apparatus according to the present invention measures the resistance value of the heater heating wires connected in parallel among the heater heating wires of the vertical heat treatment device in real time, and compares them with the normal resistance value when not disconnected to form a parallel configuration. By detecting the disconnection of one of the heating wires, the uniformity of the temperature applied to the wafer can be ensured, thus enabling efficient processing during wafer deposition and film formation.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20160025739A (en) | 2014-08-28 | 2016-03-09 | 린나이코리아 주식회사 | Apparatus and Method for Judging for State on Sheath Heater |
| US12520386B2 (en) | 2016-07-25 | 2026-01-06 | Altria Client Services Llc | Heater management based on heater resistance |
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2006
- 2006-10-19 KR KR1020060101841A patent/KR20080035312A/en not_active Ceased
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