KR100253281B1 - 반도체장비의폐액자동회수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기용제등의 케미칼 폐액을 펌프를 사용하지 않고 진공과 에어의 압력차를 이용하여 주장비의 매 1회 공정마다 배출시키도록 함으로써 작은 용적의 회수탱크를 사용할 수 있으며, 장치의 잦은 고장을 배제하고 수명을 연장시킨 반도체 장비의 폐액 자동회수장치에 관한 것으로, 주장비의 하부에 설치되어 주장비로 부터 배출되는 폐액을 일시저장하는 회수탱크와; 진공과 에어의 압력차를 이용하여 회수탱크로 부터 이동되는 폐액을 저장하는 주회수탱크와; 회수탱크와 주회수탱크의 사이에 설치되는 액분리기와; 제 2 관의 소정부위에 장착되어 있는 제 2 에어밸브와; 제 2 에어밸브와 액분리기의 상단을 연통하는 제 3 관과; 액분리기로 부터 공기를 뽑아내는 진공가압탱크와; 진공가압탱크에 제 1 연결관에 의해 연통되어 있는 진공압력을 저장시키기 위한 진공저장탱크로 구성되어 있다.

Description

반도체 장비의 폐액 자동회수장치{AUTOMATIC DRAIN COLLECTING AND EXHAUSTING APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR FABRICATION SYSTEM}
본 발명은 반도체 장비의 폐액 자동회수장치에 관한 것으로, 특히 유기용제등의 케미칼 폐액을 펌프를 사용하지 않고 진공과 에어의 압력차를 이용하여 주장비의 매 1회 공정마다 배출시키도록 한 반도체 장비의 폐액 자동회수장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 장비의 폐액회수장치는 제 1 도에 도시된 바와같이, 주장비(코팅장비, 현상장비등의 반도체 공정을 위한 장비)(1)의 하부에 주장비(1)의 동작(process)이 완료됨에 따라 계속적으로 배출되는 폐액을 일시저장하기 위한 회수탱크(2)(drain bath)가 설치되어 있다.
이때, 상기 회수탱크(2)의 일측에는 회수탱크(2) 내부에 유입되는 폐액의 수위를 감지하기 위한 로우센서(low sensor)(3)와 풀센서(full sensor)(4)가 연결설치되어 있다.
한편, 상기 회수탱크(2)의 일측에는 회수탱크(2)와 소정의 거리를 두고 회수탱크(2)의 내부에 일시저장되어 있던 폐액을 이동시켜 저장하는 주회수탱크(5)(main drain bath)가 설치되어 있다.
이때, 상기와 같이 폐액을 이동시키기 위하여 상기 회수탱크(2)와 주회수탱크(5)는 복수개의 관에 의해 연결되어 있는데, 이하, 회수탱크(2)와 주회수탱크(5)를 연결하는 구조에 대해 좀더 상세히 설명한다.
상기 회수탱크(2)와 주회수탱크(5)를 연결하는 관은 회수탱크(2)로 부터 폐액이 유출되는 제 1 관(6)과, 일단부가 상기 제 1 관(6)의 단부에 연통되어 있는 에어펌프(9)의 타측단부에 연통되어 그 타단부가 상기 주회수탱크(5)에 연통되어 있는 제 2 관(7)과, 일단부가 주회수탱크(5)에 연통되어 폐액을 배출시키는 제 3 관(8)으로 구성되어 있다.
이때, 상기 제 1 관(6) 및 제 3 관(8)의 소정부위에는 각각 에어의 유입에 기인되어 개방되는 제 1 에어밸브(11) 및 제 2 에어밸브(12)가 설치되어 있으며, 상기 에어펌프(9)에 결합되어 있는 제 1 관(6)의 소정부위에는 제 1 분지관(6a)와 연통되어 있는데, 이 제 1 분지관(6a)의 소정부위에는 제 3 에어밸브(13)가 결합되어 있으며, 제 1 분지관(6a)의 타단부에는 신너탱크(17)가 연통되게 결합되어 있다.
한편, 상기 제 2 관(7)의 소정부위에도 밸브(14)가 결합된 제 2 분지관(7a)가 결합되어 있다.
미설명 부호 15,16은 주회수탱크(5)에 결합되어 있는 알람센서(alarm sensor) 및 풀센서(full sensor)이며, 11a, 12a, 13a는 에어밸브를 지지하는 스프링들이다.
상기와 같이 구성되어 있는 종래 반도체 장비의 폐액 회수장치의 동작을 설명한다.
주장비(1)의 제조공정이 거듭되면서 상기 회수탱크(2)의 내부에 폐액이 계속해서 모이게 되면, 이 폐액의 수위가 높아져 상기 회수탱크(2)에 부착된 풀센서(4)가 동작하게 되고 이에 따라 상기 제 1 에어밸브(11)가 개방되어 에어의 압력차에 의해 에어펌프(9)가 구동된다.
따라서, 상기 회수탱크(2)의 내부에 들어있던 폐액이 제 1 관(6) 및 제 2 관(7)을 통하여 주회수탱크(5)의 내부로 이동된다.
이와같이, 소정량의 폐액이 주회수탱크(5)의 내부로 이동되어 회수탱크(2)의 수위가 낮아지면, 회수탱크(2)에 부착된 로우센서(3)가 작동되어 제 3 에어밸브(13)이 열리면서 상기 신너탱크(17)에 들어있던 신너가 소정의 시간(약 5 ∼ 10초)동안 에어펌프(9)의 내부로 유입되어 에어펌프(9)의 내부에 들어있는 점성이 강한 폐액을 세척하게 된다.
상기 제 2 에어밸브(12)는 주회수탱크(5)로 부터 폐액을 장치의 외부로 배출하기 위해 사용된다.
그러나, 상기한 바와같은 종래 반도체 장비의 폐액회수장치에 있어서는, 에어펌프가 자주 고장을 일으키게 되어 이때마다 작업자가 수작업으로 폐액을 회수하여야 하는 문제점 및 이와같이 수작업으로 폐액을 회수 할 시간동안 주장비를 가동할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 풀센서와 로우센서의 빈번한 작동불량으로 인하여 회수탱크가 자주흘러넘치게 되어 장비주변의 환경이 오염되며, 에어펌프의 세척을 의한 신너의 사용량이 많은 문제점이 있었다.
또한, 주장비와 폐액회수장치의 설치비율을 1 대 1 또는 2 대 1 정도로 밖에 할 수 없어 시설비가 많이 드는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기용제등의 케미칼 폐액을 펌프를 사용하지 않고, 진공과 에어의 압력차를 이용한 회수방식을 적용하여 회수함으로써 작은 용적의 회수탱크를 사용할 수 있으며, 장치의 잦은 고장을 배제하고 수명을 연장시킨 반도체 장비의 폐액 자동회수장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 장치내부에 일정기간 많은 양의 폐액을 모아둠으로써 발생하는 주변환경의 오염을 배제하고, 1대의 설비로서 여러장치의 폐액을 동시에 회수 할 수 있도록 하여 시설비를 절감하도록 한 반도체 장비의 폐액 자동회수장치를 제공함에 있다.
제 1 도는 종래 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 구성도.
제 2 도는 본 발명 제 1 실시예에 의한 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 구성 도.
제 3 도는 본 발명 제 2 실시예에 의한 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 구성도.
제 4 도는 본 발명 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 동작을 설명하기 위한 계통도.
* * 도면의주요부분에대한부호의설명 * *
102 ; 회수탱크 105 ; 주회수 탱크
107 ; 체크밸브 110 ; 액분리기
116 ; 제 1 에어밸브 117 ; 제 2 에어밸브
118 ; 진공가압탱크 121 ; 진공저장탱크
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 반도체 장비의 폐액 자동회수장치는 반도체장비로 부터 배출되는 물질을 저장하는 회수탱크와; 회수탱크로 부터 이동되는 물질을 저장하는 주회수탱크와; 회수탱크와 주회수탱크의 사이에 설치되어 진공과 에어의 압력차에 의한 제 1 조건 설정시 상기 회수탱크로 부터 물질을 유입하여 저장하고, 진공과 에어의 압력차에 의한 제 2 조건 설정시 상기 주회수탱크로 물질을 유출하여 저장시키는 액분리기로 구성된다.
이하, 본 발명 반도체 장비의 폐액 자동회수장치를 첨부된 실시예에 따라 상세히 설명한다.
본 발명 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 제 1 실시예는 제 2 도에 도시된 바와같이, 주장비(101)의 하부에 주장비(101)의 1번의 동작(process)이 완료될 때마다 배출되는 폐액을 일시저장하기 위한 회수탱크(102)(drain bath)가 설치되어 있다.
이때, 상기 회수탱크(102)의 일측에는 회수탱크(102) 내부에 유입되는 폐액의 수위를 감지하기 위한 알람센서(alarm sensor)(103)와 안전센서(safety sensor)(104)가 연결설치되어 있다.
한편, 상기 회수탱크(102)의 일측에는 회수탱크(102)와 소정의 거리를 두고 회수탱크(102)로 부터 이동되는 폐액을 저장하는 주회수탱크(105)(main drain bath)가 설치되어 있다.
이하, 상기와 같은 폐액의 이동을 위하여 상기 회수탱크(102)와 주회수탱크(105)사이에 설치되는 구조에 대하여 설명한다.
상기 회수탱크(102)의 일측에는 제 1 관(106)에 의해 회수탱크(102)와 연통된 액분리기(110)가 설치되어 있으며, 이 제 1 관(106)의 소정부위에는 폐액의 역류를 방지하기 위한 첵크밸브(107)가 설치되어 있다.
이때, 상기 액분리기(110)에는 액분리기(110)의 내부에 유입되는 폐액의 수위를 감지하기 위한 알람센서(alarm sensor)(109)와 안전센서(safety sensor) (108)가 연결설치되어 있다.
한편, 상기 액분리기(110)의 하단부는 제 2 관(112)에 의해 상기 주회수탱크(105)에 연통되어 있는데, 이 제 2 관(112)의 소정부위에는 제 2 에어밸브(117)가 장착되어 있다.
이때, 상기 제 2 에어밸브(117)의 소정부위는 제 3 관(113)에 의하여 상기 액분리기(110)의 상단과 연통되어 있으며, 이 제 2 에어밸브(117)는 제 2 솔레노이드 밸브(117a)에 연결되어 있다.
또한, 상기 액분리기(110)의 상단은 제 4 관(114)에 의하여 액분리기(110)로 부터 공기를 뽑아내는 진공가압탱크(111)와 연통되어 있으며, 이 제 4 관(114)의 소정부위에는 제 1 에어밸브(116)가 장착되어 있고, 이 제 1 에어밸브(116)는 제 1 솔레노이드 밸브(116a)에 연결되어 있다.
그리고, 상기 진공가압탱크(111)는 제 1 연결관(115)에 의해 진공저장탱크(121)에 연결되어 있다.
미설명 부호 118은 진공가압탱크(118)에 연결되어 있는 밸브를, 119는 주회수 탱크(105)의 내부에 유입되는 폐액의 수위를 감지하기 위한 안전센서를, 120은 알람센서를 도시한 것이다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명 제 1 실시예의 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 동작을 주장비의 공정을 스트립(strip)공정으로 예로들어 설명한다.
먼저, 프로그램에 의하여 신너(OMR Thinner) 용액이 웨이퍼에 뿌려지는 스트립동작이 완료되면, 린스(rinse) 프로그램에 의하여 용액(OMR rinse)이 일정시간동안 웨이퍼위에 뿌려진 후, 그 폐액이 회수탱크(2)(drain bath)에 모이게 된다.
이때, 웨이퍼가 1장 처리되는 시간은 45초 ∼ 70초 가량이고, 이때 유기용제등은 공정조건에 따라 0,5 cc ∼ 1.5 cc 정도가 사용되며 그중 80％ ∼ 100％가 폐액으로 회수된다.
이때, 린스 프로그램의 진행과 함께 상기 제 1 솔레노이드 밸브(116a)를 열려지면, 1장의 웨이퍼가 공정진행되는 동안 제 1 에어밸브(116)가 10 ∼ 15 초 정도 개방되어 진공가압탱크(111)의 흡입압력에 의해 상기 액분리기(110) 내부의 공기가 배출됨으로써 압력차이로 인하여 첵크밸브(107)를 통해 회수탱크(102)의 내부에 들어있던 폐액이 액분리기(110)의 내부로 유입된 후, 제 1 에어밸브(116)가 닫히게 되면 액분리기(110)의 내부는 대기압 상태로 유지된다.
계속해서, 백 린스프로그램(back rince program)의 진행과 함께 제 2 솔레노이드 밸브(117a)가 열려지면 일정시간동안 제 2 에어밸브(117)이 열리게 됨으로써 공기가 액분리기(110)로 유입되면서 액분리기(110)의 내부에 들어있던 폐액이 주회수탱크(105)로 이동된다.
상기의 모든 동작은 프로그램에 의하여 자동으로 동작되며, 작업자는 단지 하루 1,2회 정도 주장비(101)의 가동시간에 관계없이 주회수 탱크(drain tank)의 폐액을 처리하면 된다.
그리고, 폐액의 흡입, 배출량은 솔레노이드 밸브의 온/오프시간을 조절하여 간단하게 조절할 수 있다.
그리고, 이때 만약 제 1 밸브(116) 및 제 2 밸브(117)의 동작불량으로 본 장치에 이상이 발생되더라도 1차로 알람센서(103,120)에 의해 감지되며, 설사 알람센서(103,120)가 동작되지 않더라도 2차로 세이프티센서(104,119)가 가동되어 장치를 정지시키게 된다.
한편, 본 발명 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 제 2 실시예에서는 제 3 도에 도시된 바와같이, 공장내부의 주진공원을 사용하지 않고 진공압력을 강화시키기 위해 진공펌프(230)를 설치하여, 제 2 연결관(231)에 의해 이 진공펌프(230)와 진공저장탱크(121)를 연통시킨 것을 특징으로 한다.
한편, 제 4 도는 본 발명 반도체 장비의 폐액 자동회수장치의 동작을 설명하기 위한 계통도로서, 도면부호 300, 314 및 321은 주장비의 스트립공정시 사용되는 에어밸브, 스피드 콘트롤러 및 솔레노이드 밸브를, 301, 315 및 322는 린스프로그램시 사용되는 에어밸브, 스피드 콘트롤러 및 솔레노이드 밸브를, 302, 316 및 323은 백린스프로그램시 사용되는 에어밸브, 스피드 콘트롤러 및 솔레노이드 밸브를, 312는 제 1 에어밸브를 조절하는 스피드 콘트롤러를, 313은 제 2 에어밸브를 조절하는 스피드 콘트롤러를 각각 나타낸다.
이상에서 설명한 바와같이, 본 발명의 반도체 장비의 폐액 자동회수장치는 유기용제등의 케미칼 폐액을 펌프를 사용하지 않고, 진공과 에어의 압력차를 이용하여 회수함으로써 장치의 잦은 고장을 배제하고 장치를 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 발생되는 폐액을 주장비의 1회 공정마다 배출시키므로 작은 용적의 회수탱크를 사용할 수 있으며, 주장비의 가동중지 시간을 없앨 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있으며, 장치주변의 환경오염을 배제할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 1대의 설비로서 여러 주장비의 폐액회수를 동시에 가능하게 하여 시설비를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 펌프가 사용되지 않으므로 동작 중 소음이 저감되며, 폐액의 흡입 및 배출량 조절이 간편하고 회수탱크의 크기가 작으므로 주장비제작시 설치장소 및 공간의 제약을 덜 받을 수 있는 효과가 있다.
또한, 유기용제로 부터 배출되는 화학냄새가 작업자들에게 직접노출됨을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 반도체장비로 부터 배출되는 물질을 저장하는 회수탱크; 상기 회수탱크로 부터 이동되는 물질을 저장하는 주회수탱크; 상기 회수탱크와 주회수탱크의 사이에 설치되어 진공과 에어의 압력차에 의한 제 1 조건 설정시 상기 회수탱크로 부터 물질을 유입하여 저장하고, 진공과 에어의 압력차에 의한 제 2 조건 설정시 상기 주회수탱크로 물질을 유출하여 저장시키는 액분리기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액분리기에 연결된 관에는 제 1 에어밸브 및 제 2 에어밸브가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 액분리기와 상기 주회수탱크사이의 연결관에 장착된 제 2 에어밸브; 상기 액분리기의 상단 연결관에 장착된 제 1 에어밸브; 상기 제 1 에어밸브에 연결되어 상기 액분리기로부터 공기를 뽑아내는 진공가압탱크; 상기 진공가압탱크에 연결되어 진공압력을 저장시키기 위한 진공저장탱크로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 조건은 상기 제 1 밸브가 개방되면 진공가압탱크의 흡입압력에 의해 상기 액분리기 내부의 공기가 배출됨으로써 압력차에 의한 상기 회수탱크의 내부에 들어있던 물질이 상기 액분리기 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 조건 설정 후 유입된 물질이 들어있는 상기 액분리기는 상기 제 1 에어밸브가 닫힘과 동시에 상기 액분리기 내부는 대기압 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 조건은 상기 제 2 에어밸브가 개방되어 공기가 액분리기의 내부로 유입되면서 액분리기의 내부에 들어있던 물질이 주회수탱크로 이동되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 반도체 장치로 부터 배출되는 물질은 상기 반도체 장비의 1회의 동작이 완료될 때마다 상기 회수탱크에 일시 저장되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 회수탱크, 주회수탱크 및 액분리기의 일측에는 각각 그 내부에 유입되는 물질의 수위를 감지하기 위한 알람센서와 안전센서가 연결설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 회수탱크와 상기 액분리기의 연결관에 물질의 역류를 방지하기 위한 첵크밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 에어밸브 및 제 2 에어밸브은 제 1 솔레노이드 밸브 및 제 2 솔레노이드 밸브에 각각 대응되게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  11. 제 3 항에 있어서, 상기 진공저장탱크에는 공장내부의 주 진공원을 사용하지 않고 진공압력을 강화시키기 위한 진공펌프가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 물질의 액분리기 및 주회수탱크로의 흡입량은 각각 제 1 솔레노이드 밸브와 제 2 솔레노이드밸브의 온/오프시간을 조절하여 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 액분리기에 설치된 알람센서는 제 1 밸브의 동작불량을 감지하며, 상기 세이티브센서는 알람센서의 감지불량시 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 주회수탱크에 설치된 알람센서는 제 2 밸브의 동작불량을 감지하며, 상기 세이티브센서는 알람센서의 감지불량시 동작되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비의 폐액 자동회수장치.
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