KR100623493B1

KR100623493B1 - High rate mixer and mixing method for slurry

Info

Publication number: KR100623493B1
Application number: KR1020050028115A
Authority: KR
Inventors: 한윤원
Original assignee: 플러스테크주식회사
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-09-14
Also published as: CN1846841A; CN100428985C; TW200636845A; TWI278030B

Abstract

슬러리에 있어서 1:10 이상의 고비율에서도 정확한 혼합이 가능하고 간단한 구성으로 이루어지도록, 슬러리가 혼합되는 교반탱크와, 교반탱크에 연결되고 순수공급원에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급관과, 순수공급관에 설치되는 순수공급 주밸브와, 순수공급관의 순수공급 주밸브가 설치된 위치 전후에서 분기 및 합기하여 설치되는 순수공급 보조밸브와, 교반탱크의 하부에 설치되고 교반탱크에 채워지는 순수 및 슬러리의 양을 측정하는 전자저울과, 연마입자와 각종 첨가제를 공급하는 첨가제공급원에 각각 연결되어 설치되고 교반탱크에 연결되는 복수의 첨가제공급관과, 첨가제공급관에 각각 설치되는 유량조절밸브와, 첨가제공급관에 각각 설치되는 유량계와, 전자저울에서 계량되는 측정값에 따라 순수공급 주밸브 및 순수공급 보조밸브의 개폐를 제어하고 유량계의 측정값에 따라 유량조절밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 슬러리 고비율 혼합장치를 제공한다.In the slurry, the stirring tank in which the slurry is mixed, the pure water supply pipe connected to the stirring tank and supplying pure water to supply pure water, and the pure water supply pipe so that accurate mixing is possible at a high ratio of 1:10 or more and have a simple configuration. The water supply main valve installed, the water supply auxiliary valve installed by branching and aggregating before and after the water supply main valve installed in the pure water supply pipe, and the amount of pure water and slurry which is installed in the lower part of the stirring tank and filled in the stirring tank are measured. A plurality of additive supply pipes connected to an agitation tank and connected to an electronic supply scale, an additive supply source for supplying abrasive particles and various additives, a flow control valve respectively installed in the additive supply pipe, a flow meter installed in the additive supply pipe, Water supply main valve and water supply auxiliary valve according to the measured value Controlling the opening and closing, and provides a slurry and mixing ratio device including a control unit for controlling the opening and closing of the flow control valve depending on the measured value of the flow meter.

슬러리, CMP, 연마공정, 반도체, 순수, 밸브, 유량, 전자저울, 혼합, 제어 Slurry, CMP, Polishing Process, Semiconductor, Pure Water, Valve, Flow, Electronic Balance, Mixing, Control

Description

High Rate Mixer and Mixing Method for Slurry

도 1은 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치의 일실시예를 개략적으로 나타내는 배관도이다.1 is a piping diagram schematically showing an embodiment of a slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치의 일실시예에 있어서 유량제어부를 나타내는 부분확대 배관도이다.Figure 2 is a partially enlarged piping diagram showing a flow control unit in an embodiment of a slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치의 일실시예에 있어서 제어부의 제어과정을 설명하는 블럭도이다.3 is a block diagram illustrating a control process of a controller in an embodiment of a slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합방법의 일실시예를 나타내는 순서도이다.Figure 4 is a flow chart showing an embodiment of a slurry high ratio mixing method according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합방법의 다른 실시예를 나타내는 순서도이다.Figure 5 is a flow chart showing another embodiment of a slurry high ratio mixing method according to the present invention.

본 발명은 슬러리 고비율 혼합장치 및 혼합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조공정 중의 CMP공정에서 슬러리를 전자저울과 유량제어를 이용하여 정밀한 혼합비로 제조하여 공급하는 것이 가능한 슬러리 고비율 혼합장치 및 혼합방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry high ratio mixing apparatus and a mixing method, and more particularly, to a slurry high ratio mixing apparatus capable of producing and supplying a slurry at a precise mixing ratio using an electronic balance and flow control in a CMP process in a semiconductor manufacturing process. And to a mixing method.

일반적으로 반도체를 제조하는 공정에서 기판 위에 소정의 막질을 증착하고, 노광, 현상, 식각, 증착 등의 공정을 반복적으로 수행하며, 절연막, 금속배선, 절연(Isolation) 및 트렌치(Trench) 구조를 형성하도록 원하는 부위를 평탄화하는 기술을 필요로 한다.Generally, in the process of manufacturing a semiconductor, a predetermined film quality is deposited on a substrate, and a process of exposing, developing, etching, and depositing is repeatedly performed to form an insulating film, a metal wiring, an isolation, and a trench structure. There is a need for techniques to planarize the desired area.

상기와 같이 기판의 원하는 부위를 평탄화하는 기술로 화학 기계적 연마공정을 수행하게 되며, 이 공정을 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정이라 한다.As described above, a chemical mechanical polishing process is performed by a technique of planarizing a desired portion of the substrate, and this process is called a chemical mechanical polishing (CMP) process.

최근에는 LSI의 고집적화, 고성능화에 따라 웨이퍼 등의 기판 표면을 고정밀도로 평탄화하는 것이 매우 중요하므로, CMP 기술의 활용도가 크게 증대되고 있다.In recent years, it is very important to planarize the surface of a substrate such as a wafer with high accuracy due to high integration and high performance of the LSI, and thus the utilization of the CMP technology is greatly increased.

상기 CMP공정은 화학액과 연마입자로 구성된 슬러리의 화학작용과 연마입자의 기계적 작용의 조합에 의하여 이루어진다.The CMP process is performed by a combination of a chemical action of a slurry composed of a chemical liquid and abrasive particles and a mechanical action of the abrasive particles.

상기 슬러리는 수산화칼륨(KOH)이나 수산화암모늄(NH₄OH) 등의 알칼리성 수용액이나 계면활성제를 함유한 물에 실리카(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 산화세륨(CeO₂), 다이아몬드 등의 연마입자를 분산시킨 미립자분산액(원액 슬러리)에 다시 연마대상에 따라 계면활성제나 화학적 작용을 촉진시키기 위한 과산화수소수나 질산철 등의 산화제, 각종 첨가제를 함유하는 첨가제 용액을 혼합하여 제조된다.The slurry is made of silica (SiO ₂ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), cerium oxide (CeO ₂ ) and diamond in an aqueous alkaline solution such as potassium hydroxide (KOH) or ammonium hydroxide (NH ₄ OH) or water containing a surfactant. Into a fine particle dispersion (stock slurry) in which abrasive particles such as these are dispersed, an additive solution containing a surfactant, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or iron nitrate, and various additives for promoting a chemical reaction is produced.

종래 CMP용 슬러리를 제조하기 위한 혼합장치는 소정의 비율로 혼합하기 위 한 물과 미립자분산액, 계면활성제, 산화제, 각종 첨가제의 계량을 액위감지센서 등을 이용하여 행한다.Conventionally, a mixing apparatus for producing a slurry for CMP uses a liquid level sensor to measure water and fine particle dispersions, surfactants, oxidants, and various additives for mixing at a predetermined ratio.

그런데 액위감지센서 등에 의한 희석 및 혼합은 구조적으로 배관과 배선 등이 복잡하게 이루어지고, 액위감지센서 등의 열화에 따른 유지보수가 정기적으로 이루어져야 하며, 사용에 따른 정밀도의 저하가 발생하여 혼합비율을 정확하게 조정하는 것이 어렵다는 문제가 있다.However, the dilution and mixing by the liquid level sensor is complicated in structure of piping and wiring, and the maintenance by the deterioration of the liquid level sensor is to be performed regularly. There is a problem that it is difficult to adjust correctly.

상기와 같은 액위감지센서 등의 문제점을 개선하기 위하여 전자저울(Load Cell)을 사용하여 계량을 행하는 기술이 제안되고 있다. 이 경우에는 액위감지센서 등이 필요없게 되어 배관 및 배선이 간단해지고, 희석비율을 임의로 조절할 수 있지만, 정밀도에서 1:10 이상의 고비율에 대해서는 대응하지 못한다는 단점이 있다.In order to improve the problems of the liquid level sensor as described above, a technique for measuring by using an electronic balance (Load Cell) has been proposed. In this case, there is no need for a liquid level sensor, so that piping and wiring can be simplified, and the dilution ratio can be arbitrarily adjusted, but there is a disadvantage in that it cannot cope with a high ratio of 1:10 or more in accuracy.

본 발명은 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전자저울을 이용한 계량과 유량제어를 이용한 계량으로 1:10 이상의 고비율에서도 정확한 혼합이 가능하고 배선 등이 복잡하지 않은 슬러리 고비율 혼합장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to solve the problems as described above, it is possible to precise mixing even at a high ratio of 1:10 or more by metering using the electronic balance and flow control, and the slurry high ratio mixing apparatus is not complicated wiring, etc. It is to provide.

그리고 본 발명의 다른 목적은 전자저울을 이용하여 물의 양을 2단계로 계량하면서 유량제어를 이용하여 연마입자와 첨가제 등을 계량하여 혼합하므로 1:10 이상의 고비율에서도 정확한 혼합이 가능한 슬러리 고비율 혼합방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to measure the amount of water in two stages using an electronic balance while mixing and measuring the abrasive particles and additives by using a flow rate control, so that a high mixing ratio of slurry is possible even at a high ratio of 1:10 or more. To provide a way.

본 발명이 제안하는 슬러리 고비율 혼합장치는 슬러리가 혼합되는 교반탱크와, 상기 교반탱크에 연결되고 순수공급원에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급관과, 상기 순수공급관에 설치되는 순수공급 주밸브와, 상기 순수공급관의 순수공급 주밸브가 설치된 위치 전후에서 분기 및 합기하여 설치되는 순수공급 보조밸브와, 상기 교반탱크의 하부에 설치되고 교반탱크에 채워지는 순수 및 슬러리의 양을 측정하는 전자저울과, 연마입자와 각종 첨가제를 공급하는 첨가제공급원에 각각 연결되어 설치되고 상기 교반탱크에 연결되는 복수의 첨가제공급관과, 상기 첨가제공급관에 각각 설치되는 유량조절밸브와, 상기 첨가제공급관에 각각 설치되는 유량계와, 상기 전자저울에서 계량되는 측정값에 따라 상기 순수공급 주밸브 및 순수공급 보조밸브의 개폐를 제어하고 상기 유량계의 측정값에 따라 유량조절밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.The slurry high ratio mixing apparatus proposed by the present invention includes a stirring tank in which the slurry is mixed, a pure water supply pipe connected to the stirring tank and connected to a pure water supply source to supply pure water, a pure water supply main valve installed in the pure water supply pipe, and Pure water supply auxiliary valve which is installed by branching and aggregating before and after the pure water supply main valve of the pure water supply pipe is installed, electronic scale for measuring the amount of pure water and slurry filled in the stirring tank under the stirring tank, and abrasive grains And a plurality of additive supply pipes connected to the additive supply source for supplying various additives and connected to the stirring tank, a flow control valve respectively installed on the additive supply pipe, a flow meter respectively installed on the additive supply pipe, and the electronic The pure water supply main valve and the pure water supply auxiliary valve Controlling the lungs and comprise a control unit for controlling the opening and closing of the flow control valve depending on the measured value of the flow meter.

그리고 본 발명의 슬러리 고비율 혼합방법은 각 성분의 설정값 및/또는 혼합비율, 임계값, 한계값, 오차범위 등을 입력하는 입력단계와, 순수를 공급하는 순수공급관에 설치된 순수공급 주밸브와 순수공급 보조밸브를 개방하는 순수공급개시단계와, 교반탱크에 채워지는 순수의 양을 전자저울로 측정하는 순수측정단계와, 상기 순수측정단계에서 측정된 측정값과 설정값을 비교하여 설정값에서 측정값을 뺀 값이 상기 입력단계에서 설정한 임계값보다 크면 상기 순수측정단계로 진행하는 순수양비교단계와, 상기 순수양비교단계에서 설정값에서 측정값을 뺀 값이 임계값보다 작거나 같으면 순수공급 주밸브를 폐쇄하는 주밸브폐쇄단계와, 교반탱크에 채워지는 순수의 양을 전자저울로 측정하는 미세측정단계와, 상기 입력단계에서 입력한 설정값에서 상기 미세측정단계에서 측정된 측정값을 뺀 값이 상기 입력단계에 입력한 한계값보다 크면 상기 미세측정단계로 진행하는 미세양비교단계와, 상기 미세양비교단계에서 설정값에서 측정값을 뺀 값이 한계값보다 작거나 같으면 순수공급 보조밸브를 폐쇄하는 보조밸브폐쇄단계와, 연마입자 및 각종 첨가제를 공급하는 각 첨가제공급관에 설치된 유량조절밸브를 개방하는 첨가제공급개시단계와, 첨가제공급관을 통과하는 유량을 측정하는 유량측정단계와, 상기 유량측정단계에서 측정된 측정값과 설정값을 비교하여 설정값에서 측정값을 뺀 값이 상기 입력단계에서 설정한 오차범위보다 크면 상기 유량측정단계로 진행하는 유량비교단계와, 상기 유량비교단계에서 설정값에서 측정값을 뺀 값이 오차범위보다 작거나 같으면 유량조절밸브를 폐쇄하는 유량폐쇄단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the slurry high ratio mixing method of the present invention includes an input step of inputting a set value and / or a mixing ratio, a threshold value, a threshold value, an error range, and the like of each component, a pure water supply main valve and a pure water supply pipe installed in a pure water supply pipe for supplying pure water. The pure water supply start step of opening the supply auxiliary valve, the pure water measurement step of measuring the amount of pure water filled in the stirring tank with an electronic balance, and the measured value measured in the pure water measurement step and the set value are measured at the set value. If the value obtained by subtracting the value is greater than the threshold value set in the input step, the pure quantity comparison step proceeds to the pure measurement step and the pure quantity comparison step, the value obtained by subtracting the measured value from the set value is less than or equal to the threshold value. A main valve closing step of closing the supply main valve, a fine measurement step of measuring the amount of pure water filled in the stirring tank with an electronic balance, and a set value input in the input step. If the value obtained by subtracting the measured value measured in the micro-measurement step is greater than the threshold value inputted to the input step, the micro-quantity comparison step proceeds to the micro-measurement step and the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the micro-quantity comparison step. If less than or equal to this limit, the auxiliary valve closing step of closing the pure water supply auxiliary valve, the additive supply start step of opening the flow control valve installed in each additive supply pipe for supplying the abrasive particles and various additives, and the additive supply pipe passing through The flow rate measuring step of measuring the flow rate and the measured value measured in the flow rate measuring step are compared with the set value, and if the value obtained by subtracting the measured value from the set value is larger than the error range set in the input step, the flow proceeds to the flow measuring step. If the flow rate comparison step and the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the flow rate comparison step are less than or equal to the error range, close the flow control valve. It comprises closing the flow step.

다음으로 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치 및 혼합방법의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Next, a preferred embodiment of the slurry high ratio mixing apparatus and mixing method according to the present invention will be described in detail.

먼저 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 슬러리가 혼합되는 교반탱크(2)와, 상기 교반탱크(2)에 연결되고 순수공급원(4)에 연결되어 순수를 공급하는 순수공급관(60)과, 상기 순수공급관(60)에 설치되는 순수공급 주밸브(50)와, 상기 순수공급관(60)의 순수공급 주밸브(50)가 설치된 위치 전후에서 분기 및 합기하여 설치되는 순수공급 보조밸브(51)와, 상기 교반탱크(2)의 하부에 설치되고 교반탱크(2)에 채워지는 순수 및 슬러리의 양을 측정하는 전자저울(30)과, 연마입자와 각종 첨가제를 공급하는 첨가제공급원(6)에 각각 연결되어 설치되고 상기 교반탱크(2)에 연결되는 복수의 첨가제공급 관(62)과, 상기 첨가제공급관(62)에 각각 설치되는 유량조절밸브(52)와, 상기 첨가제공급관(62)에 각각 설치되는 유량계(32)와, 상기 전자저울(30)에서 계량되는 측정값에 따라 상기 순수공급 주밸브(50) 및 순수공급 보조밸브(51)의 개폐를 제어하고 상기 유량계(32)의 측정값에 따라 유량조절밸브(52)의 개폐를 제어하는 제어부(20)를 포함하여 이루어진다.First, one embodiment of the slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention is connected to the stirring tank 2 and the stirring tank 2, the slurry is mixed as shown in Figures 1 to 3, the pure water supply source (4) Branched before and after positions connected to a pure water supply pipe 60 for supplying pure water, a pure water supply main valve 50 installed in the pure water supply pipe 60, and a pure water supply main valve 50 of the pure water supply pipe 60. And a pure water supply auxiliary valve (51) installed in aeration, an electronic balance (30) installed at the lower portion of the stirring tank (2) and measuring the amount of pure water and slurry filled in the stirring tank (2), and abrasive grains. And a plurality of additive supply pipes 62 respectively connected to the additive supply source 6 for supplying various additives and connected to the stirring tank 2, and flow control valves respectively installed at the additive supply pipes 62; 52 and a flow rate respectively installed in the additive supply pipe 62 And control the opening and closing of the pure water supply main valve 50 and the pure water supply auxiliary valve 51 according to the measured value measured by the electronic balance 30, and adjust the flow rate according to the measured value of the flow meter 32. It includes a control unit 20 for controlling the opening and closing of the valve 52.

상기 순수공급원(4)으로부터 공급되는 순수(deionizer water)는 원수(물)에 포함된 전해질을 완전히 제거한 것으로, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정에서의 고정밀도를 유지하기 위하여 초순수를 사용하는 것이 바람직하다.Pure water (deionizer water) supplied from the pure water source (4) is completely removed from the electrolyte contained in the raw water (water), it is preferable to use ultrapure water to maintain high precision in the chemical mechanical polishing (CMP) process .

상기 교반탱크(2)에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 교반장치(10)를 설치한다.As shown in FIG. 1, the stirring tank 2 is provided with a stirring device 10.

상기 교반장치(10)는 회전력을 발생시키며 모터나 회전실린더 등의 회전동력원(12)과, 상기 회전동력원(12)의 축에 연결되어 회전하는 회전축(16)과, 상기 회전축(16)에 설치되고 교반탱크(2)에 채워진 순수 및 슬러리를 교반하는 교반날개(14)를 포함하여 이루어진다.The stirring device 10 generates a rotating force and is installed on a rotating power source 12 such as a motor or a rotating cylinder, a rotating shaft 16 connected to a shaft of the rotating power source 12, and installed on the rotating shaft 16. And stirring blades 14 for stirring pure water and slurry filled in the stirring tank 2.

상기 순수공급관(60)은 상기 순수공급원(4)과 상기 교반탱크(2) 사이에 설치되고, 상기 교반탱크(2)의 내부에 일정 깊이 이상으로 설치한다.The pure water supply pipe (60) is installed between the pure water supply source (4) and the stirring tank (2), it is installed at a predetermined depth or more inside the stirring tank (2).

즉 상기 교반탱크(2)에 공급되는 순수의 양이 최소로 설정되는 경우에 있어서도, 상기 순수공급관(60)의 끝부분이 교반탱크(2)에 채워진 순수의 표면(액면)보다 깊게 위치하도록 설치하는 것이 순수공급관(60)을 통하여 공급되는 순수가 교반탱크(2)에 채워진 순수의 표면(액면)으로 낙하하여 순수를 진동시키는 것을 방지할 수 있으므로 바람직하다.That is, even when the amount of pure water supplied to the stirring tank 2 is set to the minimum, the end portion of the pure water supply pipe 60 is installed to be located deeper than the surface (liquid surface) of the pure water filled in the stirring tank (2) It is preferable that the pure water supplied through the pure water supply pipe 60 be prevented from dropping to the surface (liquid surface) of the pure water filled in the stirring tank 2 to vibrate the pure water.

상기 순수공급관(60)을 통하여 공급되는 순수가 교반탱크(2)에 채워진 순수의 표면(액면)으로 낙하하여 진동이 발생하면, 상기 전자저울(30)에서 계량되는 측정값에 오차가 크게 발생하므로, 정확한 순수의 양을 측정하는 것이 불가능하다.When the pure water supplied through the pure water supply pipe 60 falls to the surface (liquid surface) of the pure water filled in the stirring tank 2 and vibrates, an error occurs largely in the measured value measured in the electronic balance 30. As a result, it is impossible to measure the exact amount of pure water.

상기 순수공급 보조밸브(51)는 상기 순수공급 주밸브(50)의 앞쪽(순수공급원(4)에 가까운 쪽)에서 상기 순수공급관(60)으로부터 분기하고 상기 순수공급 주밸브(50)의 뒤쪽(교반탱크(2)에 가까운 쪽)에서 상기 순수공급관(60)에 합기하는 순수분기관(61)에 설치한다.The pure water supply auxiliary valve 51 branches from the pure water supply pipe 60 at the front side (near the pure water supply source 4) of the pure water supply main valve 50 and at the rear of the pure water supply main valve 50 (stirring tank). (2) closer to the pure water inlet pipe 61 to be combined with the pure water supply pipe (60).

상기 순수공급 주밸브(50)는 상대적으로 유량이 많은 대구경을 사용하고, 상기 순수공급 보조밸브(51)는 상대적으로 유량이 적은 소구경을 사용한다.The pure water supply main valve 50 uses a large diameter having a relatively high flow rate, and the pure water supply auxiliary valve 51 uses a small diameter having a relatively low flow rate.

상기에서 순수공급 주밸브(50)는 초기에 순수를 대량으로 상기 교반탱크(2)에 채우는 경우에 사용하고, 순수공급 보조밸브(51)는 일정량 이상의 순수가 채워진 상태에서 정밀하게 순수의 양을 맞추어 채우는 경우에 사용한다.In the above, the pure water supply main valve 50 is used to initially fill a large amount of pure water in the stirring tank 2, and the pure water supply auxiliary valve 51 precisely adjusts the amount of pure water in a state where a predetermined amount or more of pure water is filled. Use when filling.

예를 들면 상기 순수공급 주밸브(50)에서 제어하는 유량과 상기 순수공급 보조밸브(51)에서 제어하는 유량은 대략 1:5 이상의 비율이 되도록 설정하여 설치한다.For example, the flow rate controlled by the pure water supply main valve 50 and the flow rate controlled by the pure water supply auxiliary valve 51 are set so as to be approximately 1: 5 or more.

상기와 같이 순수공급 주밸브(50)와 순수공급 보조밸브(51)를 구성하여 교반탱크(2)로 공급되는 순수의 유량을 제어하게 되면, 일정량(예를 들면 총 순수양의 대략 85% 이상의 양)의 순수가 채워지기까지는 순수공급 주밸브(50)를 개방하여 대량으로 순수를 공급하므로 순수가 채워지는 시간을 절약하는 것이 가능하고, 일정량 이상의 순수가 채워진 다음에는 순수공급 주밸브(50)는 폐쇄하고 순수공급 보조 밸브(51)만 개방하여 미소 유량만을 공급하여 계량과정에서 흔들리는 액면을 안정시켜 상기 전자저울(30)이 정확한 값을 측정할 수 있도록 하는 것이 가능하고, 상대적으로 많은 유량이 공급되는 경우 발생할 수 있는 편차를 감소시키는 것이 가능하다.As described above, when the pure water supply main valve 50 and the pure water supply auxiliary valve 51 are configured to control the flow rate of the pure water supplied to the stirring tank 2, a predetermined amount (for example, about 85% or more of the total amount of pure water) It is possible to save the time that the pure water is filled by opening the pure water supply main valve (50) until the pure water is filled, and after the predetermined amount of pure water is filled, the pure water supply main valve (50) is closed. When only the pure water supply auxiliary valve 51 is opened to supply only a small flow rate to stabilize the liquid level shaking during the metering process, the electronic balance 30 can measure an accurate value, and when a relatively large flow rate is supplied. It is possible to reduce the deviations that can occur.

상기 전자저울(30)은 필요에 따라 0.1∼0.01g 이하까지도 계량할 수 있도록 구성하는 것이 가능한 로드셀(load cell)을 이용하여 이루어진다.The electronic balance 30 is made of a load cell that can be configured to measure even 0.1 to 0.01 g or less as necessary.

상기 전자저울(30)은 상기 교반탱크(2)의 저면쪽에 설치되어 상기 교반탱크(20)에 채워지는 순수의 중량 또는 슬러리의 중량을 계량하도록 이루어진다.The electronic balance 30 is installed at the bottom of the stirring tank 2 to measure the weight of pure water or slurry weight filled in the stirring tank 20.

일반적으로 CMP 공정에서 사용하는 슬러리를 제조하기 위하여 사용하는 순수를 공급하는 유량은 분당 10∼20ℓ정도인데, 유량계를 사용하는 경우의 정밀도는 +/- 1% FS 이므로, 최고 분당 20ℓ가 통과하는 유량계를 사용할 경우 그 편차가 +/- 200cc로 정밀도가 매우 낮아진다. 이러한 편차를 줄이기 위하여 유량이 낮은 최고 분당 1ℓ의 유량계를 사용하면 정밀도는 +/- 10cc로 정밀해지는 대신에, 순수의 공급시간은 20배나 증가하게 된다.In general, the flow rate of supplying pure water used to prepare slurry used in the CMP process is about 10 to 20 liters per minute.However, when the flowmeter is used, the precision is +/- 1% FS. When using, the deviation is +/- 200cc and the precision is very low. In order to reduce this deviation, using a flowmeter of 1 l per minute with a low flow rate, the precision of +/- 10cc is increased, but the supply time of pure water is increased by 20 times.

따라서 본 발명에서는 상기 교반탱크(2)에 채워지는 순수 및 슬러리의 양을 고정밀도로 계량하는 것이 가능한 전자저울(30)을 사용하고, 순수공급 주밸브(50)와 순수공급 보조밸브(51)를 함께 사용하여 총 계량할 양의 대략 90%까지는 대량으로 공급하고, 그 이후에는 순수공급 보조밸브(51)만을 통하여 서서히 작은 양으로 공급하면서 계량하므로, 정밀도의 향상과 순수의 공급시간의 단축을 동시에 구현한다.Therefore, in the present invention, using the electronic balance 30 that can accurately measure the amount of pure water and slurry filled in the stirring tank (2), together with the pure water supply main valve 50 and the pure water supply auxiliary valve 51 By supplying a large amount up to approximately 90% of the total amount to be weighed, and after that, while gradually supplying a small amount through the pure water supply auxiliary valve 51, it is possible to simultaneously improve the accuracy and shorten the supply time of pure water. do.

상기 첨가제공급원(62)은 슬러리를 제조하기 위하여 순수에 소정의 비율로 혼합하는 실리카(SiO₂), 알루미나(Al₂O₃), 산화세륨(CeO₂), 다이아몬드 등의 연마입자, 수산화칼륨(KOH)이나 수산화암모늄(NH₄OH) 등의 알칼리성 수용액, 계면활성제, 화학적 작용을 촉진시키기 위한 과산화수소수나 질산철 등의 산화제 등의 각종 첨가제를 각각 공급하는 것이 가능하도록 다수개를 병렬식으로 설치한다.The additive source 62 includes abrasive particles such as silica (SiO ₂ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), cerium oxide (CeO ₂ ), diamond, and the like, which are mixed at a predetermined ratio with pure water to prepare a slurry. A plurality of them are installed in parallel so as to supply various additives such as alkaline aqueous solutions such as KOH) and ammonium hydroxide (NH ₄ OH), surfactants, and oxidizing agents such as hydrogen peroxide and iron nitrate to promote chemical action. .

예를 들면 연마입자를 공급하는 첨가제공급원(62), 알칼리서 수용액을 공급하는 첨가제공급원(62), 계면활성제를 공급하는 첨가제공급원(62), 산화제를 공급하기 위한 첨가제공급원(62) 등을 병렬식으로 설치한다.For example, an additive source 62 for supplying abrasive particles, an additive source 62 for supplying an alkaline aqueous solution, an additive source 62 for supplying a surfactant, an additive source 62 for supplying an oxidant, and the like in parallel Install in this way.

상기 각각의 첨가제공급원(62)에는 상기 교반탱크(2)로 각종 첨가제를 각각 공급하는 것이 가능하도록 별도로 설치되는 상기 첨가제공급관(62)이 연결된다.Each of the additive supply sources 62 is connected to the additive supply pipe 62 which is separately installed to supply various additives to the stirring tank 2, respectively.

상기 첨가제공급관(62)에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 유량조절밸브(52)와 별도로 개폐를 행하기 위한 개폐밸브(54)를 각각 설치하는 것도 가능하다.As shown in FIG. 1, the additive supply pipe 62 may be provided with an opening / closing valve 54 for opening and closing separately from the flow control valve 52.

상기 제어부(20)에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 전자저울(30), 유량계(32)의 측정신호(측정값)가 전송된다.As shown in FIG. 3, the control unit 20 transmits a measurement signal (measurement value) of the electronic balance 30 and the flow meter 32.

또 상기 제어부(20)에서는 전송된 측정신호(측정값)에 따른 제어신호가 상기 유량조절밸브(52)로 전송된다.In addition, the control unit 20 transmits a control signal according to the transmitted measurement signal (measured value) to the flow control valve 52.

상기 유량조절밸브(52)에는 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라 유량조절밸브(52)의 개도를 조절하기 위한 유량제어부(42)가 연결된다.The flow rate control valve 52 is connected to a flow rate control unit 42 for adjusting the opening degree of the flow rate control valve 52 according to the control signal of the control unit 20.

상기 유량제어부(42)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 유량계(32) 에서 측정된 유량을 설정값과 비교하여 제어출력값을 결정하는 유량지시조절계(44)와, 상기 제어출력값을 공기압으로 변환하여 유량조절밸브(52)의 개도를 조절하는 전공비례밸브(46)로 이루어진다.1 and 2, the flow rate control unit 42 compares the flow rate measured by the flow meter 32 with a set value to determine a control output value, and the control output value is a pneumatic pressure. It is composed of a proportional valve 46 for controlling the opening degree of the flow control valve 52 by converting to.

상기 유량계(32)는 +/- 1%FS 의 정밀도를 갖도록 구성하는 것이 소량(미소 비율) 첨가되는 첨가제도 정확하게 계량하는 것이 가능하므로 바람직하다.It is preferable that the flowmeter 32 is configured to have a precision of +/− 1% FS because it is possible to accurately measure the additives added in small amounts (small ratios).

상기 유량제어부(42)는 제어부(20)의 일부로서 구성하는 것도 가능하고, 제어부(20)에 추가하여 별도로 구성하는 것도 가능하다.The flow control part 42 may be configured as part of the control part 20, or may be separately configured in addition to the control part 20.

그리고 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 전공비례밸브(46)에는 청정한 건조 공기를 소정의 압력으로 공급하는 압축공기공급원(8)과 연결되는 공기공급관(72)이 각각 연결된다.As shown in FIG. 1, the air proportional valve 46 is connected to an air supply pipe 72 connected to a compressed air supply source 8 for supplying clean dry air at a predetermined pressure.

상기 공기공급관(72)에는 볼밸브 등으로 이루어지는 역지밸브(76)와, 레귤레이터밸브 등의 압력제어밸브(74) 등이 설치된다.The air supply pipe 72 is provided with a check valve 76 made of a ball valve and the like, a pressure control valve 74 such as a regulator valve and the like.

그리고 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 순수공급 주밸브(50) 및/또는 순수공급 보조밸브(51)도 상기 제어부(20)에서 자동으로 제어하는 것이 가능하도록 구성하는 것도 가능하다.As shown in FIG. 3, the pure water supply main valve 50 and / or the pure water supply auxiliary valve 51 may also be configured to be automatically controlled by the control unit 20.

예를 들면 상기 순수공급 주밸브(50) 및/또는 순수공급 보조밸브(51)에도 유량제어부(40)를 연결하여 개도를 조절하는 것에 의하여 공급되는 유량을 조절하도록 구성하는 것도 가능하다. 이 경우에는 상기 순수공급 주밸브(50) 및 순수공급 보조밸브(52)를 유량제어밸브로 구성하고, 순수공급관(60) 및 순수분기관(61)을 개폐하기 위한 개폐밸브를 별도로 설치하는 것이 바람직하다.For example, the flow rate control unit 40 may also be connected to the pure water supply main valve 50 and / or the pure water supply auxiliary valve 51 to adjust the flow rate supplied by adjusting the opening degree. In this case, it is preferable that the pure water supply main valve 50 and the pure water supply auxiliary valve 52 are configured as flow control valves, and separately install an on / off valve for opening and closing the pure water supply pipe 60 and the pure water inlet pipe 61. Do.

또 상기 제어부(20)에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 교반장치(10)를 연결하여 구성하는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 3, the control unit 20 may be configured by connecting the stirring device 10.

그리고 상기 교반탱크(2)에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 교반 및 혼합을 촉진하고 고르게 혼합이 이루어지도록 하기 위하여 내부에 채워진 순수 및 슬러리를 순환시키는 순환펌프(90)와 순환관(92)을 설치하는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 1, the stirring tank 2 is provided with a circulation pump 90 and a circulation tube 92 for circulating pure water and slurry filled therein to promote stirring and mixing and to uniformly mix. It is also possible.

상기 순환관(92)에는 필요에 따라 개폐밸브(94)와 전자밸브(96)를 설치한다.The circulation pipe 92 is provided with an on-off valve 94 and a solenoid valve 96 as necessary.

다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치를 이용하여 순수와 첨가제가 1:10 이상의 고비율로 혼합되어 이루어지는 슬러리를 제조하는 혼합방법을 설명한다.Next, a mixing method of preparing a slurry in which pure water and an additive are mixed at a high ratio of 1:10 or more using the slurry high ratio mixing device according to the present invention configured as described above will be described.

본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합방법의 일실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 각 성분의 설정값 및/또는 혼합비율, 임계값, 한계값, 오차범위 등을 입력하는 입력단계(S10)와, 순수를 공급하는 순수공급관(60)에 설치된 순수공급 주밸브(50)와 순수공급 보조밸브(51)를 개방하는 순수공급개시단계(S20)와, 교반탱크(2)에 채워지는 순수의 양을 전자저울(30)로 측정하는 순수측정단계(S30)와, 상기 순수측정단계(S30)에서 측정된 측정값과 설정값을 비교하여 설정값에서 측정값을 뺀 값이 상기 입력단계(S10)에서 설정한 임계값보다 크면 상기 순수측정단계(S30)로 진행하는 순수양비교단계(S40)와, 상기 순수양비교단계(S40)에서 설정값에서 측정값을 뺀 값이 임계값보다 작거나 같으면 순수공급 주밸브(50)를 폐쇄하는 주밸브폐쇄단계(S50)와, 교반탱크(2)에 채워지는 순수의 양을 전자저울(30)로 측정하는 미세측정단계(S60)와, 상기 입력단계(S10)에서 입력한 설정값에서 상기 미세측정단계 (S60)에서 측정된 측정값을 뺀 값이 상기 입력단계(S10)에 입력한 한계값보다 크면 상기 미세측정단계(S60)로 진행하는 미세양비교단계(S70)와, 상기 미세양비교단계(S70)에서 설정값에서 측정값을 뺀 값이 한계값보다 작거나 같으면 순수공급 보조밸브(51)를 폐쇄하는 보조밸브폐쇄단계(S80)와, 상기 순수공급개시단계(S20) 이후에 진행하고 연마입자 및 각종 첨가제를 공급하는 각 첨가제공급관(62)에 설치된 유량조절밸브(52)를 개방하는 첨가제공급개시단계(S90)와, 첨가제공급관(62)을 통과하는 유량을 측정하는 유량측정단계(S92)와, 상기 유량측정단계(S92)에서 측정된 측정값과 설정값을 비교하여 설정값에서 측정값을 뺀 값이 상기 입력단계(S10)에서 설정한 오차범위보다 크면 상기 유량측정단계(S92)로 진행하는 유량비교단계(S94)와, 상기 유량비교단계(S94)에서 설정값에서 측정값을 뺀 값이 오차범위보다 작거나 같으면 유량조절밸브(52)를 폐쇄하는 유량폐쇄단계(S96)를 포함하여 이루어진다.One embodiment of the slurry high ratio mixing method according to the present invention, as shown in Figure 4, the input step (S10) for inputting the set value and / or mixing ratio, threshold value, limit value, error range and the like of each component and , A pure water supply starting step (S20) for opening a pure water supply main valve 50 and a pure water supply auxiliary valve 51 installed in a pure water supply pipe 60 for supplying pure water, and an amount of pure water filled in the stirring tank 2; The pure measurement step (S30) measured by the electronic balance (30), and the value obtained by subtracting the measured value from the set value by comparing the measured value and the set value measured in the pure measurement step (S30) in the input step (S10) If greater than the set threshold value, the pure quantity comparison step (S40) proceeds to the pure measurement step (S30) and the pure quantity comparison step (S40) if the value obtained by subtracting the measured value from the set value is less than or equal to the threshold value pure The main valve closing step (S50) for closing the supply main valve 50, and is filled in the stirring tank (2) The micro-measuring step (S60) of measuring the amount of water with the electronic balance 30 and the value obtained by subtracting the measured value measured in the micro-measuring step (S60) from the set value input in the input step (S10) is the input When the value greater than the threshold value entered in step S10, the micro-quantity comparison step S70 proceeds to the micro-measurement step S60 and the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the micro-quantity comparison step S70 is the limit value. If less than or equal to the auxiliary valve closing step (S80) for closing the pure water supply auxiliary valve 51, and after each of the pure water supply start step (S20) to each additive supply pipe 62 for supplying abrasive particles and various additives The additive supply start step (S90) for opening the installed flow control valve 52, the flow rate measurement step (S92) for measuring the flow rate passing through the additive supply pipe 62, and the measurement measured in the flow rate measurement step (S92) The value is obtained by subtracting the measured value from the set value by comparing the value with the set value. If greater than the error range set in (S10) the flow rate comparison step (S94) to proceed to the flow rate measuring step (S92) and the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the flow rate comparison step (S94) or less than the error range If the same is made, including the flow rate closing step (S96) for closing the flow control valve (52).

상기에서 첨가제공급개시단계(S90)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 주밸브폐쇄단계(S50) 이후에 바로 진행하도록 구성하는 것도 가능하다.In the additive supply start step (S90) as shown in Figure 4, it may be configured to proceed immediately after the main valve closing step (S50).

또 상기 첨가제공급개시단계(S90)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 순수공급개시단계(S20) 이후에 상기 미세측정단계(S30)와 함께 진행하도록 구성하는 것도 가능하다.In addition, the additive supply start step (S90) may be configured to proceed with the fine measurement step (S30) after the pure water supply start step (S20), as shown in FIG.

그리고 상기에서 첨가제공급개시단계(S90)는 순수를 교반탱크(2)를 공급하기 시작한 이후에 순수의 공급과는 별도의 과정을 통하여 시작하도록 구성하는 것이 가능하고, 상기 유량폐쇄단계(S96)를 진행한 다음에는 연마입자나 첨가제 등을 공 급하는 과정을 순수의 공급과는 별도의 과정을 통하여 완료하도록 구성하는 것이 가능하다.And the additive supply start step (S90) can be configured to start through a separate process from the supply of pure water after the supply of pure water to the stirring tank (2), the flow closing step (S96) After proceeding, it is possible to complete the process of supplying the abrasive particles or additives through a separate process from the supply of pure water.

상기 첨가제공급개시단계(S90)로부터 상기 유량폐쇄단계(S96)까지의 과정은 연마입자나 각종 첨가제에 대하여 동시에 진행하는 것도 가능하고, 1종류씩 순차적으로 반복하여 진행하는 것도 가능하다.The process from the additive supply start step (S90) to the flow rate closing step (S96) may be performed simultaneously with respect to the abrasive particles or various additives, or may be sequentially and repeatedly performed one by one.

상기 유량측정단계(S92)에서는 각각의 첨가제공급관(62)에 설치된 유량계(32)를 통하여 상기 교반탱크(2)로 공급되는 유량을 측정한다.In the flow rate measuring step (S92), the flow rate supplied to the stirring tank 2 is measured through the flow meter 32 installed in each additive supply pipe 62.

상기 유량비교단계(S94)는 상기 유량계(32)에서 측정한 측정값과 상기 입력단계(S10)에서 입력한 설정값을 상기 제어부(20) 및/또는 유량제어부(42)의 유량지시조절계(44)에서 비교하여 제어출력값을 결정하고, 제어출력값에 따라 상기 압축공기공급원(8)으로부터 공기공급관(72)을 통하여 공급되는 공기압을 변환하는 전공비례밸브(46)를 이용하여 유량조절밸브(52)의 개도를 조절하도록 이루어진다.The flow rate comparing step S94 is a flow rate indicating controller 44 of the control unit 20 and / or the flow rate control unit 42 using the measured value measured in the flow meter 32 and the set value input in the input step S10. To determine the control output value, and use the proportional valve 46 for converting the air pressure supplied from the compressed air supply source 8 through the air supply pipe 72 according to the control output value. It is made to adjust the opening degree of.

상기 입력단계(S10)에서는 슬러리를 제조하기 위하여 필요로 하는 순수의 양, 순수와 연마입자 또는 각종 첨가제의 혼합비율, 연마입자 또는 각종 첨가제의 양 등을 제어부(20)에 입력한다.In the input step (S10) is input to the controller 20, the amount of pure water, the mixing ratio of the pure water and the abrasive particles or various additives, the amount of abrasive particles or various additives, etc. required to prepare the slurry.

또 상기 입력단계(S10)에서는 총 순수의 양에서 일정 비율(예를 들면 85∼95%의 범위내의 비율)에 대응하는 임계값을 설정하여 입력하고, 상기 전자저울(30)의 오차범위 등을 감안하여 한계값(순수의 양에 대한 정밀도)을 설정하여 입력한다.In the input step S10, a threshold value corresponding to a predetermined ratio (for example, a ratio within a range of 85 to 95%) is input from the total amount of pure water, and an error range of the electronic balance 30 is input. Consider and set the limit value (precision for the amount of pure water).

즉 상기에서 임계값을 너무 크게 설정하게 되면 대량으로 순수를 공급하기 위한 순수공급 주밸브(50)를 너무 일찍 폐쇄하게 되므로, 순수를 공급하는 데 많은 시간이 소요된다.That is, if the threshold value is set too large in the above, since the pure water supply main valve 50 for supplying large quantities of pure water is closed too early, much time is required to supply pure water.

또 임계값을 너무 작게 설정하게 되면 대량으로 순수를 공급하기 위한 순수공급 주밸브(50)는 너무 늦게 폐쇄하게 되므로, 액면의 유동에 의한 정밀한 측정이 어려운 점 때문에 전자저울(30)에서 측정된 값이 부정확하고, 액면이 안정된 시점에서 측정된 값에 의하면 공급된 순수의 양이 설정값을 초과하는 경우도 발생할 수 있으며, 순수공급 보조밸브(51)를 설치한 효과가 전혀 없을 수도 있다.In addition, if the threshold value is set too small, the pure water supply main valve 50 for supplying a large amount of pure water is closed too late, so that the value measured in the electronic balance 30 is difficult due to the difficulty of precise measurement by the flow of the liquid surface. According to the value measured at the time of inaccurate and stable liquid level, the amount of supplied pure water may exceed the set value, and there may be no effect of installing the pure water supply auxiliary valve 51 at all.

그리고 상기 입력단계(S10)에서는 상기 유량계(32)의 오차범위를 감안하여 연마입자나 각종 첨가제의 한계값(정밀도)를 오차범위로 설정하여 입력한다.And in the input step (S10) in consideration of the error range of the flow meter 32, the limit value (precision) of the abrasive grains or various additives is set to the error range and input.

상기 입력단계(S10) 이후의 과정은 상기 제어부(20)를 통하여 자동으로 제어되도록 구성하는 것이 가능하다.The process after the input step S10 may be configured to be controlled automatically through the control unit 20.

상기 제어부(20) 및/또는 유량제어부(40), (42)는 마이크로프로세서, PLC 시스템 등을 이용하여 구현하는 것이 가능하다.The control unit 20 and / or the flow control unit 40, 42 may be implemented using a microprocessor, a PLC system, or the like.

상기에서는 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치 및 혼합방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.In the above, a preferred embodiment of the slurry high ratio mixing apparatus and mixing method according to the present invention has been described, but the present invention is not limited thereto and is variously modified within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is possible to do this and this also belongs to the scope of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치 및 혼합방법에 의하면, 1:10 이상의 높은 희석비(예를 들면 1:50∼1:100 정도)로 순수와 첨 가제를 혼합하여 슬러리를 제조하는 것이 가능하다.According to the slurry high ratio mixing apparatus and the mixing method according to the present invention made as described above, a slurry is prepared by mixing pure water and an additive at a high dilution ratio of 1:10 or more (for example, about 1:50 to 1: 100). It is possible to do

또 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치에 의하면, 대량으로 순수를 공급하기 위한 순수공급 주밸브와 미소량으로 순수를 공급하기 위한 순수공급 보조밸브를 함께 사용하므로, 순수의 공급에 소요되는 전체적인 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만아니라, 순수의 공급량을 매우 정밀하게 계량하는 것도 가능하다.In addition, according to the slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention, since a pure water supply main valve for supplying a large amount of pure water and a pure water supply auxiliary valve for supplying pure water in a small amount are used together, the overall time required for supplying pure water is reduced. Not only can it be shortened, it is also possible to quantify the supply of pure water very precisely.

그리고 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치에 의하면, 소량으로 첨가하는 연마입자나 각종 첨가제의 공급량을 +/- 1% FS의 정밀도를 갖는 유량계를 통하여 계량하고 공급량의 제어를 자동으로 제어하므로, 매우 편리하게 고정밀도로 혼합비율을 맞추는 것이 가능하다.In addition, according to the slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention, the amount of abrasive particles or various additives to be added in small amounts is measured through a flowmeter having a precision of +/- 1% FS and the control of the amount of feed is automatically controlled. It is possible to conveniently adjust the mixing ratio with high precision.

본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치 및 혼합방법에 의하면, 순수의 공급과 동시에 연마입자나 첨가제의 공급을 진행하는 것이 가능하므로, 슬러리의 제조에 소요되는 시간을 크게 단축하는 것이 가능하다.According to the slurry high ratio mixing apparatus and the mixing method according to the present invention, since it is possible to supply the abrasive particles and the additives simultaneously with the supply of pure water, it is possible to greatly shorten the time required for preparing the slurry.

또 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치에 의하면, 순환펌프를 설치하여 슬러리를 순환시키면서 교반장치에 의한 교반을 행하므로, 슬러리의 혼합이 전체적으로 고르게 이루어지고, 교반에 소요되는 시간을 단축하는 것이 가능하다.In addition, according to the slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention, since a circulating pump is installed and stirring is performed by a stirring apparatus while circulating the slurry, the mixing of the slurry is made uniform throughout, and the time required for stirring can be shortened. Do.

그리고 본 발명에 따른 슬러리 고비율 혼합장치에 의하면, 액위감지센서 등을 사용하지 않아도 되므로, 배선이 간단해지고, 센서의 열화에 따른 유지보수의 번거로움이 없으며, 정밀도를 항상 일정하게 고정밀도로 유지하는 것이 가능하다.In addition, according to the slurry high ratio mixing apparatus according to the present invention, since it is not necessary to use a liquid level sensor or the like, the wiring becomes simple, there is no trouble of maintenance due to deterioration of the sensor, and the precision is constantly maintained at high accuracy at all times. It is possible.

Claims

A stirring tank in which the slurry is mixed,

A pure water supply pipe connected to the stirring tank and connected to a pure water supply source to supply pure water;

A pure water supply main valve installed in the pure water supply pipe;

A pure water supply auxiliary valve which is installed by branching and aeration before and after the pure water supply main valve of the pure water supply pipe is installed;

An electronic balance installed at the bottom of the stirring tank and measuring the amount of pure water and slurry filled in the stirring tank,

A plurality of additive supply pipes connected to the additive supply source for supplying the abrasive particles and various additives, respectively, and connected to the stirring tank;

A flow rate control valve respectively installed in the additive supply pipe;

A flow meter installed in each of the additive supply pipes;

And a control unit for controlling the opening and closing of the pure water supply main valve and the pure water supply auxiliary valve according to the measured value measured in the electronic balance, and controlling the opening and closing of the flow control valve according to the measured value of the flow meter.

The method according to claim 1,

The stirring tank generates a rotating force, and includes a rotating power source such as a motor or a rotating cylinder, a rotating shaft which is connected to the rotating power source shaft, and a stirring blade which is installed on the rotating shaft and stirs pure water and slurry filled in the stirring tank. Install a stirring device

Slurry high ratio mixing apparatus for installing a circulation pump and a circulation pipe for circulating the pure water and slurry filled in the stirring tank.

The method according to claim 1,

And a flow rate controlled by the pure water supply main valve and a flow rate controlled by the pure water supply auxiliary valve to have a ratio of 1: 5 or more.

The method according to claim 1,

Slurry high ratio mixing apparatus for each of the additive supply pipe is provided with an on-off valve for opening and closing separately from the flow control valve.

The method according to claim 1,

The flow control valve is connected to the flow control unit for adjusting the opening degree of the flow control valve in accordance with the control signal of the control unit,

The flow rate control unit is a flow rate indicator controller for determining a control output value by comparing the flow rate measured by the flow meter with a set value, and an air supply pipe connected to the compressed air supply source by controlling the opening degree of the flow rate control valve by converting the control output value to air pressure. Slurry high ratio mixing device comprising a proportional valve for connecting the.

An input step of inputting a set value, a mixing ratio, a threshold value, a threshold value, an error range, and the like of each component,

A pure water supply start step of opening a pure water supply main valve and a pure water supply auxiliary valve installed in a pure water supply pipe for supplying pure water;

Pure water measuring step of measuring the amount of pure water filled in the stirring tank by electronic balance,

Comparing the measured value and the set value measured in the pure measuring step, if the value obtained by subtracting the measured value from the set value is greater than the threshold set in the input step, the pure quantity comparing step proceeding to the pure measuring step;

A main valve closing step of closing the pure supply main valve when the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the pure quantity comparison step is less than or equal to a threshold value;

Micro-measuring step of measuring the amount of pure water filled in the stirring tank by electronic balance,

A fine amount comparison step of proceeding to the fine measurement step when the value obtained by subtracting the measured value measured in the fine measurement step from the set value input in the input step is greater than the threshold value input in the input step;

A sub valve closing step of closing the pure water supply auxiliary valve when the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the micro quantity comparison step is less than or equal to the limit value;

An additive supply start step of proceeding after the pure water supply start step and opening a flow control valve installed in each additive supply pipe for supplying abrasive particles and various additives;

A flow rate measuring step of measuring a flow rate through the additive supply pipe;

Comparing the measured value and the set value measured in the flow rate measuring step, if the value obtained by subtracting the measured value from the set value is greater than the error range set in the input step, the flow rate comparing step proceeding to the flow rate measuring step,

And a flow rate closing step of closing the flow control valve when the value obtained by subtracting the measured value from the set value in the flow rate comparison step is less than or equal to the error range.

The method according to claim 6,

The process from the additive supply start step to the flow rate closing step proceeds simultaneously with respect to the abrasive grains or various additives or one by one sequentially repeated mixing ratio.

The method according to claim 6 or 7,

In the flow comparison step, a control output value is determined by comparing a measured value measured in a flow meter and a set value input in the input step in a flow indication controller, and converts the air pressure supplied through the air supply pipe from the compressed air supply source according to the control output value. Slurry high ratio mixing method consisting of adjusting the opening degree of the flow control valve by using a proportional valve.

The method according to claim 6,

In the input step, a high ratio mixing method for setting a threshold value in the range of 85 to 95% of the total amount of pure water required, and a threshold value corresponding to the error range of the electronic balance.