KR100614643B1

KR100614643B1 - 초순수 제조 장치

Info

Publication number: KR100614643B1
Application number: KR1020030094001A
Authority: KR
Inventors: 함창열; 김선필
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-08-22
Also published as: KR20050062983A

Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조에 이용되는 초순수 제조 장치에 관한 것으로, 본 발명의 초순수 제조 장치는 외부로부터 공급수가 공급되는 공급수 배관; 상기 공급수 배관에 연결되는 그리고 다수의 수지 보틀들을 포함하는 폴리셔 유닛부들; 상기 폴리셔 유닛부들에 연결되는 생산수 배관; 상기 공급수 배관과 상기 생산수 배관을 직접 연결하는 바이패스 배관; 및 상기 폴리셔 유닛부의 전단과 후단에 설치되는 제1밸브들을 포함한다. 이러한 구성을 갖는 본 발명은 폴리셔 수지 보틀 교체 및 박테리아 살균 목적으로 정기적으로 시행하고 있는 과산화수소 세정 작업시 발생되는 초순수 품질 오염 및 업무 로스를 최소화할 수 있다.

Description

초순수 제조 장치{Ultra pure water production apparatus}

도 1은 일반적인 초순수 제조 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초순수 제조 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 공급수 배관

120 : 폴리셔 유닛부

130 : 생산수 배관

140 : 바이패스 배관

본 발명은 반도체 소자의 제조에 이용되는 초순수 제조 장치에 관한 것이다.

반도체를 제조하는 공정들 중에서 세정 공정들은 중요한 역활을 한다. 여러종류의 막을 형성, 식각, 제거하는 공정들에서 발생하는 여러 종류의 부산물들을 제거하는 것은 반도체 제조공정에서 중요한 일들중에 하나이다. 부산물들 중에는 화학용액을 사용하여 제거하는 부산물들이 있으며, 그 종류에 상응하는 화학용액들 을 사용하여 제거한다. 상기 부산물들을 제거한 화학용액들은 반도체 기판으로 부터 제거해야 한다. 그 이유는, 상기 부산물들을 제거한 화학용액들은 통상, 반도체 소자에 악영향을 미치게 때문이다. 상기 화학용액들을 제거하는데 사용되는 것이 초순수(Ultra pure water)이다.

초순수의 수질과 웨이퍼 수율과는 밀접한 연관성이 있으므로 초순수를 제조하는데 있어서 각종 수질항목이 엄격히 관리되고 있다. 초순수 수질 항목 중에서 수질을 불량하게 만드는 직접적인 요인 중에 하나로 TOC(total organic carbon), DO 를 들 수 있으므로 상기 TOC와 DO는 대표적으로 관리되고 있다. 그래서 초순수중의 상기 TOC,DO 영향을 낮추기 위해 원수(city water) 중에 포함된 유기성분의 제거, 미생물의 살균이 초순수 제조과정에서 진행된다. 아울러 초순수 배관에서 미생물이 증식하여 그로 인한 TOC가 상승하는 경우에 미생물 막(bio-film)을 형성된다. 상기 미생물 막은 초순수의 수질을 저하시키고 혹은 공정상의 오염물질로 작용할 수 있으므로, 이를 예방하고자 반도체 제조 공정상의 초순수 배관들은 과산화수소를 이용한 정기적인 배관세정이 진행된다.

도 1을 참조하면, 초순수 시스템(10)의 세정에서는 과산화수소(H2O2), 열수(Hot DI water) 및 오존(O3)을 이용하여 공급수,생산수 배관(14,16)을 세정하게 된다. 하지만 강한 산성을 띠는 과산화수소를 이용한 세정 방법은 유기물의 이온 교환을 위한 폴리셔 수지 보틀(polisher resin bottle;12)로 과산화수소가 유입될 경우 수지가 산화되는 문제가 발생될 수 있다. 그래서, 과산화수소 등을 이용한 정기적인 배관 세정시에는 각각의 폴리셔 수지 보틀(12)들을 배관으로부터 모두 분리시킨 상태에서 세정 작업을 실시하기 때문에, 세정 시간, 업무 공수가 많이 소요된다는 단점이 있다.

또한, 폴리셔 수지 보틀(12)을 교체하는 경우, 신품 폴리셔 수지 보틀은 타설비에서 별도의 세정작업을 완료한 후에 교체 작업을 하고 있다.

이처럼, 기존의 초순수 제조 장치에서는 폴리셔 수지 보틀을 개별적으로 운영함으로써, 보틀 교체 작업시 초순수 품질 이탈 현상이 발생되고, 수지 작업 교체 공수가 많이 발생되며, 폴리셔 수지 보틀과 배관을 연결하는 밸브의 소손(손상) 발생시 전체적인 시스템 다운이 발생되는 등의 문제점이 발생되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 폴리셔 수지 보틀 교체 및 박테리아 살균 목적으로 정기적으로 시행하고 있는 과산화수소 세정 작업시 발생되는 초순수 품질 오염 및 업무 로스를 최소화하기 위한 새로운 형태의 초순수 제조 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위한 본 발명의 초순수 제조 장치는 외부로부터 공급수가 공급되는 공급수 배관; 상기 공급수 배관에 연결되는 그리고 다수의 수지 보틀들을 포함하는 폴리셔 유닛부들; 상기 폴리셔 유닛부들에 연결되는 생산수 배관; 상기 공급수 배관과 상기 생산수 배관을 직접 연결하는 바이패스 배관; 및 상기 폴리셔 유닛부의 전단과 후단에 설치되는 제1밸브들을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 바이패스 배관에는 제2밸브가 설치되고, 상기 바이패스 배관에는 상기 제2밸브를 우회하는 그리고 유량조절밸브가 설치된 보조 바이패스 배관이 연결된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 유량조절밸브는 상기 공급수가 흐르도록 열려진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보조 바이패스 배관은 상기 바이패스 배관의 직경보다 작다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 폴리셔 유닛부들은 상기 공급수 배관에 병렬로 연결된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 폴리셔 유닛부의 후단과 상기 제1밸브 사이에 연결되는 그리고 상기 폴리셔 유닛부에 교체된 수지보틀을 세정한 폐수를 배출하기 위한 세정수 배관을 더 포함한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초순수 제조 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.

초순수 제조 장치(100)는 공급수를 공급하는 공급수 배관(110), 상기 공급수 배관(110)에 병렬로 연결되는 다수의 폴리셔 유닛부(120) 그리고 폴리셔 유닛부(120)에 연결되는 생산수 배관(130)을 포함한다.

상기 폴리셔 유닛부(120)는 공급수를 생산수(초순수)로 만드는 역할을 수행하는 폴리셔 수지 보틀(polisher resin bottle;122)들이 병렬로 배치되어 있다. 이 폴리셔 수지 보틀(122) 내부에는 폴리셔 수지들이 채워진다. 상기 폴리셔 수지 보틀(122)의 전후단에는 배관과 연결되는 볼밸브(124)가 설치된다.

과산화수소 등을 이용한 정기적인 배관 세정을 위해, 상기 초순수 제조 장치(100)는 바이패스 배관(140)과 제1밸브(142)들을 갖는다. 상기 제1밸브(142)들은 상기 폴리셔 유닛부(120)의 전단과 후단에 각각 설치되어, 배관 세정시 과산화수소가 포함된 세정액이 폴리셔 수지 보틀(122)로 유입되는 것을 원천적으로 차단시킨다. 그리고, 상기 바이패스 배관(140)은 상기 공급수 배관(110)과 상기 생산수 배관(130)을 직접 연결하며, 그 배관에는 제2밸브(144)가 설치된다.

상기 바이패스 배관(140)에는 유량조절밸브(148)가 설치된 보조 바이패스 배관(146)이 연결된다. 상기 초순수 제조 장치(100)는 상기 보조 바이패스 배관(146)을 통해 상기 바이패스 배관(140)을 사용하지 않는 동안에도 소정량(전체적인 초순수 생산량에 비해 아주 적은 양)의 공급수가 흐르도록 함으로써, 상기 바이패스 배관(140)내의 공급수가 정체되는 것을 방지할 수 있다.

상기 폴리셔 유닛부(1200의 후단에는 세정수 배관(150)이 설치된다. 상기 세정수 배관(150)은 상기 제1밸브(142)와 상기 폴리셔 유닛부(120)의 후단 사이에 연결된다. 이 세정수 배관(150)은 상기 폴리셔 수지 보틀(122)을 교체한 후, 세정 하는 과정에서 발생되는 폐수를 배출하기 위해 사용된다.

본 발명에 따른 초순수 제조 장치에서의 폴리셔 수지 보틀의 교체 과정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 교체하고자 하는 보틀(122)이 있는 폴리셔 유닛부(120)의 제1밸브(142)들을 잠근다. 그리고 폴리셔 수지 보틀(122)을 새 폴리셔 수지 보틀로 교체한다. 그리고 폴리셔 유닛부(120)의 전단에 있는 제1밸브(142)와 세정수 배관의 밸브(152)를 오픈한 상태에서 교체한 폴리셔 수지 보틀(122)의 세정작업을 실시한다. 이처럼, 본 발명에서는 폴리셔 수지 보틀(122)의 교체 작업시 교체 공수를 최소화할 수 있으며, 초순수 품질 변경점이 발생되지 않는 조건에서 보틀의 교체 작업이 가능하다는데 있다.

본 발명에 따른 초순수 제조 장치에서의 배관 세정 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 폴리셔 유닛부(120)의 제1밸브(142)들을 모두 잠근다. 그리고 바이패스 배관(140)의 밸브(144)를 오픈한 후 공급수 배관(110)으로 과산화수소를 포함하는 세정액을 공급한다. 공급수 배관(110)으로 공급되는 세정액은 상기 폴리셔 유닛부(120)로 유입되지 않고 바이패스 배관(140)을 통해 생산수 배관(130)으로 흘러간다. 배관 세정이 끝나면, 제1밸브(142)들을 오픈하고, 바이패스 배관(140)의 제2밸브(144)를 잠근다. 이때, 보조 바이패스 배관(146)의 유량조절밸브(148)를 통해 소량의 공급수가 흐름으로써 상기 바이패스 배관(140) 안에 있는 공급수의 정체를 방지할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 초순수 제조 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 폴리셔 수지 보틀의 교체 작업시 교체 공수를 최소화할 수 있으며, 초순수 품질 변경점이 발생되지 않는 조건에서 보틀의 교체 작업이 가능하다는데 있다. 또한, 박테리아 살균 목적으로 정기적으로 시행하고 있는 과산화수소 세정 작업시 발생되는 초순수 품질 오염 및 업무 로스를 최소화할 수 있다.

Claims

초순수 제조 장치에 있어서:

외부로부터 공급수가 공급되는 공급수 배관;

상기 공급수 배관에 연결되는 그리고 다수의 수지 보틀들을 포함하는 폴리셔 유닛부들;

상기 폴리셔 유닛부들에 연결되는 생산수 배관;

상기 공급수 배관과 상기 생산수 배관을 직접 연결하는 바이패스 배관;

상기 폴리셔 유닛부의 전단과 후단에 설치되는 제1밸브들;

상기 바이패스 배관에 설치되는 제2밸브; 및

상기 제2밸브를 우회하도록 상기 바이패스 배관에 연결되고 유량조절밸브가 설치된 보조 바이패스 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 제조 장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 유량조절밸브는 상기 공급수가 흐르도록 열려져 있는 것을 특징으로 하는 초순수 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 보조 바이패스 배관은 상기 바이패스 배관의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 초순수 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 폴리셔 유닛부들은 상기 공급수 배관에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 초순수 제조 장치.
제1항에 있어서,

상기 폴리셔 유닛부의 후단과 상기 제1밸브 사이에 연결되는 그리고 상기 폴리셔 유닛부에 교체된 수지보틀을 세정한 폐수를 배출하기 위한 세정수 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 제조 장치.