KR100610004B1

KR100610004B1 - Mixing apparatus using weight of chemical

Info

Publication number: KR100610004B1
Application number: KR1020000046561A
Authority: KR
Inventors: 최영만
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2006-08-09
Also published as: KR20020013121A

Abstract

본 발명은 화학 약품 공급 장치에서의 캐미칼 믹싱장치에 관한 것으로 특히, 혼합하고자 하는 다수의 캐미칼이 유입되면 이를 믹싱하는 믹싱용기와; 상기 믹싱용기의 하부에 안착되어 있으며 상기 믹싱용기에 순차적으로 하나씩 유입되는 캐미칼에 따른 내용물의 변동하중을 검출하는 전자저울과; 제어신호에 의해 개폐되며 대응하는 각각의 캐미칼이 상기 믹싱용기측으로 유입되는 경로를 형성하는 다수의 하중조절 게이지; 및 상기 전자저울에서 검출되어진 하중에 대한 데이터를 입력받아 상기 하중조절 게이지들을 조정하는 제어신호를 출력하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐미칼의 하중을 이용한 믹싱 장치를 제공하면 유체의 흐르는 양을 조절하여 정해진 일정 비율로 캐미칼을 혼합할 수 있도록 하중을 채택하므로써 각 캐미칼의 1차, 2차 공급량이 변한다고 할지라도 시스템 측면에서 즉각 대응이 가능하며, 소프트웨어측면에서도 매우 간단하게 대응할 수 있다는 장점이 있다.
The present invention relates to a chemical mixing device in a chemical supply device, and in particular, a mixing container for mixing a plurality of chemicals to be mixed when it is introduced; An electronic scale mounted on a lower portion of the mixing vessel and detecting a variable load of contents according to the chemicals sequentially introduced into the mixing vessel one by one; A plurality of load control gauges opened and closed by a control signal and forming a path through which corresponding chemicals flow into the mixing vessel side; And a controller for receiving data on the load detected by the electronic balance and outputting a control signal for adjusting the load control gauges. By adopting the load to adjust and mix the chemicals in a fixed ratio, it is possible to respond immediately from the system side even if the primary and secondary supply quantity of each chemical is changed, and can respond very simply from the software side as well. There is an advantage.

Description

Mixing apparatus using weight of chemical

도 1은 종래의 일반적으로 사용되던 혼합 방식으로 'measuring tank'와 'level sensor'를 채용한 혼합 장치의 구성 예시도1 is an exemplary configuration of a mixing apparatus employing a 'measuring tank' and a 'level sensor' in a conventionally used mixing method.

도 2는 본 발명에 따른 캐미칼의 하중을 이용한 믹싱 장치의 구성 예시도2 is an exemplary configuration diagram of a mixing apparatus using a load of a chemical according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 믹싱용기 20 : 전자저울10: mixing container 20: electronic balance

30A, 30B : 하중조절 게이지 40 : 콘트롤러
30A, 30B: Load control gauge 40: Controller

본 발명은 화학 약품 공급 장치(chemicals supply system)에 관한 것으로 특히, 사용되는 캐미칼 각각의 하중을 이용하여 공정(캐미칼 믹싱 비율) 변화에 유동적으로 대응함과 동시에 장치의 공간과 메이크업 프로세서를 단순화 시켜 장치 캐패시티(capacity)를 증대하고 제작비용을 절감할 수 있는 반도체 공정용으로 사용 가능한 캐미칼의 하중을 이용한 믹싱 장치에 관한 것이다.The present invention relates to chemicals supply systems, and in particular, by using the load of each chemical used to flexibly respond to process (chemical mixing ratio) changes while simplifying the space and makeup processor of the device. The present invention relates to a mixing apparatus using a load of chemicals that can be used for a semiconductor process that can increase device capacity and reduce manufacturing costs.

일반적으로, 반도체 산업을 비롯하여 전기, 전자 부품 및 화학 약품 생산 과정에서 생산 공정의 각종 요구를 충족시키기 위하여 화학 약품 공급 장치를 통하여 공정 조건에 따라 2-4 종류의 화학 약품을 일정비율로 섞어서 공급하는 것이 보편화되어 있다.In general, in order to meet the various needs of the production process in the production of electrical, electronic components and chemicals, including the semiconductor industry, a chemical supply device is used to supply 2-4 kinds of chemicals at a certain ratio according to process conditions. Is universal.

더욱이 반도체 회로가 고집적화 됨에 따라 반도체 공정이 복잡해지고 꾸준히 공정 조건이 변경됨에 따라 화학약품들의 혼합비율 또한 계속적으로 변화되고 있다. 예를 들어, 화학적 기계적 연마 공정(chemical mechanical polishing)에 사용되는 연마제는 슬러리(slurry)에 일정량의 과수(H₂O₂)를 섞어서 금속막을 연마하여 단차를 줄여줌에 따라 반도체 수율을 증대시키고 있다.Moreover, as semiconductor circuits become more integrated, the compounding ratio of chemicals continues to change as semiconductor processes become more complex and process conditions change steadily. For example, abrasives used in chemical mechanical polishing process increase the semiconductor yield by reducing a step by polishing a metal film by mixing a certain amount of fruit water (H ₂ O ₂ ) in a slurry. .

상술한 바와 같은 반도체 공정에 사용되는 대부분의 캐미칼 혼합 공급장치 및 웨트(wet) 스테이션은 공정변경에 따라 위에서 언급한 바와 같이 그 혼합조건이 계속적으로 변경을 요구받을 수 있다. 그러나 그러한 요구조건에 즉각적으로 대응하기 어려운 경우가 대다수이다.Most of the chemical mixing feeder and wet station used in the semiconductor process as described above may require that the mixing conditions continue to be changed as mentioned above as the process changes. However, in many cases it is difficult to respond immediately to such requirements.

왜냐하면 기존의 캐미칼 혼합 공급장치 및 웨트(wet) 스테이션은 'measuring tank', 'level sensor' 또는 'metering pump'를 이용한 혼합을 하기 때문에 믹싱비율 또는 캐미칼이 변경됨에 따라 장치의 구조 및 운영 프로그램을 바꾸고 그 때마다 성공적인 혼합이 수행되는지, 시스템 검증을 해야 하는 복잡한 절차(procedure)와 함께 많은 시간이 요구된다. Because the existing chemical mixing feeder and wet station mix using 'measuring tank', 'level sensor' or 'metering pump', the structure and operation program of the device is changed as the mixing ratio or chemical is changed. It requires a lot of time with complex procedures to change the system and make sure that a successful mix is performed each time.

그 예로, 첨부한 도 1을 참조하며, 도 1은 종래의 일반적으로 사용되던 혼합 방식으로 'measuring tank'와 'level sensor'를 채용한 혼합 장치이다.For example, referring to the accompanying FIG. 1, FIG. 1 is a mixing apparatus employing a 'measuring tank' and a 'level sensor' in a conventionally used mixing method.

첨부한 도 1에 도시되어 있는 믹싱장치의 경우 정확한 혼합비율로 혼합은 가능하나, 다종의 캐미칼을 섞기 위해서는 장치 구조가 커지고 복잡하게 구성되어 메이크업(make-up)진행이 까다롭고, 시스템이 커져 팝(Fab)공간을 많이 차지하게 된다.In the case of the mixing apparatus shown in FIG. 1, the mixing is possible at an accurate mixing ratio, but in order to mix a plurality of chemicals, the structure of the apparatus is large and complicated, so that the make-up process is difficult and the system is large. It takes up a lot of pop space.

또한, 공정 변경 대응성이 떨어지고, 시스템이 대형화되는 단점이 있다.In addition, there is a disadvantage that the process change responsiveness is inferior, and the system becomes large.

더욱이, 다른 대부분의 종래 믹싱장치들은 3∼4 종류의 캐미칼을 섞을 경우, 일정 비율로 일정한 양을 탱크(tank)로 공급하지만 적당하거나 정확한 농도계 등이 없어 대부분의 경우, 메이크업된 캐미칼의 정확한 혼합비율을 즉정하는 일조차 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.
Moreover, most other conventional mixing devices supply a certain amount of tanks at a certain rate when mixing 3-4 types of chemicals, but in most cases there is no suitable or accurate densitometer, There is a problem that it is difficult to even improvise the mixing ratio.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 화학 약품 공급 장치(chemicals supply system)에 관한 것으로 특히, 사용되는 캐미칼 각각의 하중을 이용하여 공정(캐미칼 믹싱 비율) 변화에 유동적으로 대응함과 동시에 장치의 공간과 메이크업 프로세서를 단순화 시켜 장치 캐패시티(capacity)를 증대하고 제작비용을 절감할 수 있는 반도체 공정용으로 사용 가능한 캐미칼의 하중을 이용한 믹싱 장치를 제공하는 데 있다.
An object of the present invention for solving the above problems relates to a chemicals supply system, and in particular, to flexibly respond to changes in the process (chemical mixing ratio) using the load of each chemical used. At the same time, it provides a mixing device using chemical loads that can be used for semiconductor processes that can increase device capacity and reduce manufacturing costs by simplifying the space and makeup process of the device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 화학 약품 공급 장치에서의 캐미칼 믹싱장치에 있어서, 혼합하고자 하는 다수의 캐미칼이 유입되면 이를 믹싱하는 믹싱용기와; 상기 믹싱용기의 하부에 안착되어 있으며 상기 믹싱용기에 순차적으로 하나씩 유입되는 캐미칼에 따른 내용물의 변동하중을 검출하는 전자저울과; 제어신호에 의해 개폐되며 대응하는 각각의 캐미칼이 상기 믹싱용기측으로 유입되는 경로를 형성하는 다수의 하중조절 게이지; 및 상기 전자저울에서 검출되어진 하중에 대한 데이터를 입력받아 상기 하중조절 게이지들을 조정하는 제어신호를 출력하는 콘트롤러를 포함하는 데 있다.A feature of the present invention for achieving the above object is a chemical mixing device in a chemical supply apparatus, comprising: a mixing vessel for mixing a plurality of chemicals to be mixed when it is introduced; An electronic scale mounted on a lower portion of the mixing vessel and detecting a variable load of contents according to the chemicals sequentially introduced into the mixing vessel one by one; A plurality of load control gauges opened and closed by a control signal and forming a path through which corresponding chemicals flow into the mixing vessel side; And a controller for receiving data on the load detected by the electronic balance and outputting a control signal for adjusting the load control gauges.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above object and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 살펴보기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 캐미칼의 하중을 이용한 믹싱 장치의 구성 예시도로서, 혼합하고자 하는 다수의 캐미칼이 유입되면 이를 믹싱하는 믹싱용기(10)와, 상기 믹싱용기(10)의 하부에 안착되어 있으며 상기 믹싱용기(10)와 그 내용물의 하중을 검출하는 전자저울(20)과, 제어신호에 의해 개폐되며 대응하는 캐미칼이 상기 믹싱용기(10)측으로 유입되는 경로를 형성하는 하중조절 게이지(30A, 30B), 및 상기 전자저울(20)에서 검출되어진 하중에 대한 데이터를 입력받아 상기 하중조절 게 이지(30A, 30B)를 조정하는 제어신호를 출력하는 콘트롤러(40)로 구성된다.2 is an exemplary configuration diagram of a mixing apparatus using a load of a chemical according to the present invention, and a mixing vessel 10 for mixing a plurality of chemicals to be mixed when it is introduced therein and a lower portion of the mixing vessel 10. An electronic balance 20 which is seated and detects the load of the mixing vessel 10 and its contents, and a load control which is opened and closed by a control signal and forms a path through which a corresponding chemical flows into the mixing vessel 10 side. Gauge 30A, 30B, and a controller 40 for receiving data on the load detected by the electronic balance 20 and outputs a control signal for adjusting the load adjustment gauge (30A, 30B).

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 캐미칼의 하중을 이용한 믹싱 장치의 동작을 간략히 설명하면, 혼합하고자 하는 캐미칼마다 그 혼합비에 따라 일정 중량을 갖게된다.Briefly describing the operation of the mixing apparatus using the load of the chemical according to the present invention configured as described above, each chemical to be mixed will have a certain weight according to the mixing ratio.

따라서, 혼합하고자 하는 비율에 근거하여 각 캐미칼의 중량을 산출하고 이를 콘트롤러(40)에 입력시키게 된다.Therefore, the weight of each chemical is calculated based on the ratio to be mixed and input to the controller 40.

이후, 예를 들어 "A 약액" 대 "B 약액"의 비율이 2:3이며 그 하중이 각각 "A 약액"은 2kg이고 "B 약액"은 4kg이라고 가정하면, 우선 "A 약액"을 믹싱용기(10)에 유입시키면 전자저울(20)은 하중의 변화를 검출하여 콘트롤러(40)측에 전달하게 된다. Subsequently, for example, assuming that the ratio of "A chemical" to "B chemical" is 2: 3, and the load is 2 kg for "A chemical" and 4 kg for "B chemical", respectively, "A chemical" is first mixed with the mixing vessel. When it enters into (10), the electronic balance 20 detects a change in load and transmits it to the controller 40 side.

따라서, 콘트롤러(40)에서 하중의 변화가 2kg 증가했다고 판단되면 제 1게이지(30A)를 차단하고 제 2게이지(30B)를 온동작시킨다. 이후, 다시 하중의 변화가 4kg 증가했다고 판단되면 제 2게이지(30B)를 차단하는 것이다.Therefore, when it is determined that the change in load is increased by 2 kg in the controller 40, the first gauge 30A is shut off and the second gauge 30B is turned on. After that, if it is determined that the change in load is increased by 4 kg, the second gauge 30B is blocked.

그러므로, 각 성분 캐미칼의 혼합비를 믹싱용기(10)에 장착되어 있는 하중조절 게이지(gage)로 조절함으로써 단시간 내에 반영할 수 있다. 두 캐미칼의 혼합비를 1:3에서 2:3으로 변경하는 것도 무게변화에 의하여 매우 간단하게 진행할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to reflect in a short time by adjusting the mixing ratio of each component chemical with a load control gauge attached to the mixing vessel 10. Changing the mixing ratio of the two chemicals from 1: 3 to 2: 3 can be done very simply by changing the weight.

이상과 같이 몇 개의 혼합비(recipe)를 요구하는 혼합 캐미칼 사용공정에 있어서 캐미칼 믹싱공급장치의 하드웨어(예를 들면 measuring tank의 크기, measuring pump의 가동시간, 또는 vessel의 level sensor위치)를 전혀 바꾸지 않고 도 하중 게이지의 세팅값만을 바꿈으로써 혼합 비율을 설정, 제어할 수 있어 쉽게 공정변경에 대응하게된다.As mentioned above, in the process of using a mixed chemical requiring several mixing ratios, the hardware of the chemical mixing supply device (e.g., the size of the measuring tank, the operating time of the measuring pump, or the position of the level sensor of the vessel) By changing only the load gauge setting value without changing, the mixing ratio can be set and controlled to easily cope with process changes.

또한, 이 혼합 기술은 다종의 캐미칼을 혼합할 경우와 같이 혼합비율 평가가 어려운 경우에 더욱 유리하다. 농도등의 혼합평가가 용이한 경우는 농도 측정을 하여 혼합비율을 조정할 수 있으나, 그렇지 못한 경우는 정확한 혼합비율로 혼합하는 기술이 절대적으로 요구된다 하겠다.In addition, this mixing technique is more advantageous when the mixing ratio evaluation is difficult, such as when mixing a plurality of chemicals. If it is easy to evaluate the mixing of concentration, etc., it is possible to adjust the mixing ratio by measuring the concentration. If not, it is absolutely required that the mixing technology is mixed at the correct mixing ratio.

혼합 하고자 하는 캐미칼의 종류가 증가할 경우도, 각각의 캐미칼 하중을 추가로 세팅하는 것만으로 하드웨어의 수정은 가능하다.
Even when the type of chemicals to be mixed increases, the hardware can be modified simply by setting each chemical load additionally.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 앞에서 언급한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유체의 흐르는 양을 조절하여 정해진 일정 비율로 캐미칼을 혼합할 수 있도록 하중을 채택한 캐미칼 믹싱장치이다. 이러한 믹싱장치는 각 캐미칼의 1차, 2차 공급량이 변한다고 할지라도 시스템 측면에서 즉각 대응이 가능하며, 소프트웨어측면에서도 매우 간단하게 대응할 수 있다는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a chemical mixing device adopting a load so as to mix the chemical at a predetermined ratio by adjusting the flow amount of the fluid. Such a mixing device has the advantage of being able to respond immediately from the system side even if the primary and secondary supply amounts of each chemical change, and also from the software side very simply.

Claims

In the chemical mixing device in the chemical supply device,

A mixing container for mixing a plurality of chemicals to be mixed when they are introduced;

An electronic scale mounted on a lower portion of the mixing vessel and detecting a variable load of contents according to the chemicals sequentially introduced into the mixing vessel one by one;

A plurality of load control gauges opened and closed by a control signal and forming a path through which corresponding chemicals flow into the mixing vessel side; And

And a controller for receiving data on the load detected by the electronic balance and outputting a control signal for adjusting the load control gauges.