KR100765441B1

KR100765441B1 - 계면활성제 공급장치

Info

Publication number: KR100765441B1
Application number: KR1020060001715A
Authority: KR
Inventors: 박광오
Original assignee: 하아나반도체장비 주식회사
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2007-10-09
Also published as: KR20070074060A

Abstract

본 발명은 계면활성제 공급장치에 관한 것이다. 본 발명의 공급장치는 캐비닛과; 캐비닛에 설치되며, 계면활성제를 저장하는 저장실을 구비하는 계면활성제 저장탱크와; 계면활성제 저장탱크의 저장실에 저장된 계면활성제를 정량, 정압으로 펌핑하는 정량펌프와; 디아이 워터를 도입할 수 있도록 캐비닛에 설치되는 도입관과; 정량펌프로부터 토출되는 계면활성제와 도입관으로 도입된 디아이 워터를 합수시킬 수 있도록 정량펌프와 도입관에 연결되는 T형 이음관과; T형 이음관으로부터 배출되는 디아이 워터와 계면활성제를 혼합하여 계면활성제를 희석해주는 혼합기와; 혼합기에서 배출되는 희석된 계면활성제를 웨이퍼 소잉 머신에 공급해주는 공급관을 구비한다. 이러한 본 발명에 의하면, 계면활성제를 정량펌프로 펌핑하므로, 계면활성제를 정량, 정압으로 공급할 수 있다. 또한, 정량펌프의 작동속도와 작동시간을 조절할 수 있으므로, 필요에 따라 계면활성제의 공급량과 공급시간을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 차단밸브를 통해 디아이 워터의 도입을 차단하거나 허용할 수 있으므로, 계면활성제의 농도도 정밀하게 조절할 수 있다. 따라서, 계면활성제를 정량, 정압으로 공급할 수 있고, 필요에 따라 그 공급량과 공급시간 및 농도를 정밀하게 제어할 수 있으므로, 불필요한 계면활성제의 소비를 방지할 수 있으며, 따라서 제작비용을 저감시킨다.

Description

계면활성제 공급장치{SURFACE ACTIVE AGENT FEEDER}

도 1은 본 발명에 따른 계면활성제 공급장치의 구성을 나타내는 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 계면활성제 공급장치의 구성을 나타내는 좌측면도,

도 3은 본 발명에 따른 계면활성제 공급장치의 구성을 나타내는 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

♣도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♣

10: 캐비닛 13: 누름버튼

15: 타이머 17: 콘트롤러

20: 저장탱크 22: 저장실

26: 배출구 28: 배출관

30: 유량계 32: 수위센서

34: 저수위 경고램프 40: 정량펌프

52: 도입관 60: T형 이음관

70: 혼합기 80: 공급관

본 발명은 계면활성제 공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 소잉 머신에 정량, 정압, 정률의 계면활성제를 공급할 수 있는 계면활성제 공급장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 반도체 소자는 규소봉을 얇은 두께의 웨이퍼(Wafer)로 잘라내고, 그 표면을 연마한 다음, 연마된 웨이퍼 면에 소망하는 회로 패턴을 형성하고, 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 상의 칩들을 절단하는 등 여러 공정을 거치면서 제작된다. 특히, 규소봉을 웨이퍼로 절단하고, 웨이퍼를 개별 칩으로 절단하는 절단공정은 소잉 머신(Sawing Machine)에 의해 시행된다.

한편, 소잉 머신은 웨이퍼를 절단하기 위한 절단날과, 웨이퍼 표면에 계면활성제를 도포해주는 계면활성제 도포장치와, 웨이퍼 표면에 세정액을 분사해주는 세정액 분사장치를 구비한다.

계면활성제 도포장치는 웨이퍼 표면에 계면활성제를 도포함으로써 웨이퍼 절단 시에 발생되는 분진이 웨이퍼 표면에 달라붙는 것을 방지한다. 이러한 계면활성제 도포장치는 계면활성제 저장통과, 계면활성제 분사 노즐을 구비한다.

세정액 분사장치는 세정액, 예를 들면 디아이 워터(De-Ionize Water)를 웨이퍼 표면에 분사함으로써 웨이퍼 표면을 세정한다. 세정액 분사장치는 세정액 저장통과, 세정액 분사 노즐을 구비한다.

그런데, 이러한 종래의 소잉 머신은, 계면활성제의 공급유량과 공급압력 및 농도를 작업자가 직접 조절해야 하므로, 정량, 정압, 정률의 계면활성제를 웨이퍼 표면에 도포할 수 없다는 문제점이 지적되고 있다. 특히, 숙련도가 낮은 작업자의 경우에는 계면활성제의 공급량과 공급압력 및 농도를 조절하기가 더욱 어려우므로 과다량의 계면활성제를 사용하는 문제점이 있다.

한편, 이러한 문제점은 고가(高價)인 계면활성제의 소비를 증가시키는 원인이 되며, 이러한 원인은 반도체 소자의 제작비용을 상승시키는 요인이 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 필요에 따라 정량, 정압, 정률의 계면활성제를 웨이퍼 표면에 정확하게 공급할 수 있는 계면활성제 공급장치를 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 웨이퍼 소잉 머신에 계면활성제를 공급하는 계면활성제 공급장치에 있어서, 캐비닛과; 상기 캐비닛에 설치되며, 계면활성제를 저장하는 저장실을 구비하는 계면활성제 저장탱크와; 상기 계면활성제 저장탱크의 저장실에 저장된 계면활성제를 정량, 정압으로 펌핑하는 정량펌프와; 디아이 워터를 도입할 수 있도록 상기 캐비닛에 설치되는 도입관과; 상기 정량펌프로부터 토출되는 계면활성제와 상기 도입관으로 도입된 디아이 워터를 합수시킬 수 있도록 상기 정량펌프와 도입관에 연결되는 T형 이음관과; 상기 T형 이음관으로부터 배출되는 디아이 워터와 계면활성제를 혼합하여 상기 계면활성제를 희석해주는 혼합기와; 상기 혼합기에서 배출되는 희석된 계면활성제를 상기 소잉 머신에 공급해주는 공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 계면활성제의 농도를 조절할 수 있도록 상기 디아이 워 터의 도입을 차단하는 차단밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 계면활성제의 공급량과 공급시간을 조절할 수 있도록 상기 정량펌프의 구동속도 및 구동시간을 제어하는 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 정량펌프와 상기 도입관과 상기 T형 이음관과 상기 혼합기와 상기 공급관은 각각 복수개 설치되어 복수개의 소잉 머신에 계면활성제를 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 계면활성제 저장탱크에 저장된 계면활성제가 설정된 수위 이하인가를 감지하는 수위센서와, 상기 수위센서의 신호에 따라 상기 계면활성제가 소진되었음을 알려주는 저수위 경고램프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 계면활성제 공급장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 계면활성제 공급장치는, 캐비닛(10)을 갖는다. 캐비닛(10)은 밑면에 설치되는 다수의 바퀴(12)에 의해 이동이 가능하게 구성되며, 외측에는 일련의 누름버튼(13)과 타이머(15)가 배열되고, 내측에는 공급장치의 동작을 제어하는 콘트롤러(17)가 설치된다.

그리고 캐비닛(10)의 상부에는 계면활성제 저장탱크(20)가 설치되어 있다. 계면활성제 저장탱크(20)는 계면활성제를 저장하기 위한 저장실(22)을 갖추고 있으며, 저장실(22)의 상부에는 트인 입구(24)가 형성되어 있다. 트인 입구(24)는 계면활성제를 저장실(22)의 내부로 투입하기 위한 것으로, 도어(25)에 의해 폐쇄된다. 그리고 저장실(22)의 바닥면에는 계면활성제를 배출하기 위한 복수의 배출구(26)가 형성되어 있으며, 이들 배출구(26) 각각에는 배출관(28)이 연결된다.

한편, 계면활성제 저장탱크(20)의 측면에는 저장실(22)내의 계면활성제 잔유량을 나타내는 유량계(30)가 설치되어 있으며, 이 유량계(30)에는 수위센서(32)가 설치된다.

수위센서(32)는 포토센서로 구성되며, 저장실(22) 내부의 계면활성제 수위가 설정된 이하인가를 감지하여 저수위 경고램프(34)를 작동시킨다. 저수위 경고램프(34)는 캐비닛(10)의 상면에 수직하게 설치되며, 수위센서(32)의 신호에 따라 저장실(22)의 계면활성제가 소진되었음을 알려 준다. 특히, 계면활성제의 잔유량을 단계별로 나타내 준다. 예를 들어, 설정된 수위 이상이면 청색으로 표시하고, 설정된 수위에 도달하면 황색으로 표시하며, 설정된 수위 이하이면 적색으로 표시한다.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 캐비닛(10)의 하부에는 구동실(10a)이 형성되어 있다. 구동실(10a)은 도어(10b)에 의해 개방되거나 폐쇄되며, 그 내부에는 각 배출관(28)과 연결되는 복수의 정량펌프(40)가 설치된다.

각 정량펌프(40)는 솔레노이드 구동식 정량펌프로 구성되며, 계면활성제 저장탱크(20)의 저장실(22)에 저장되어 있는 계면활성제를 펌핑한다. 참고로, 솔레노이드 구동식 정량펌프는 솔레노이드로써 피스톤을 구동시키는 것으로, 피스톤의 왕복운동에 따라 계면활성제를 정량, 정압으로 토출한다. 본 발명의 정량펌프(40) 각각은 피스톤의 한번 왕복운동에 따라 2㎖정도의 계면활성제를 토출하도록 구성되며, 분당 1 내지 300번의 왕복속도(SPM:Stroke Per Minute)를 갖는다.

한편, 상기 정량펌프(40)들은, 사용자의 조작에 따라 토출유량 및 작동시간이 조절되도록 구성된다. 즉, 계면활성제의 토출유량 및 작동시간을 조절하고자 사용자가 누름버튼(13)과 타이머(15)를 조작하면, 그 신호가 콘트롤러(17)에 입력되고, 입력된 신호에 따라 상기 콘트롤러(17)는 각 정량펌프(40)를 제어하여 계면활성제의 토출유량을 조절한다.

이때, 콘트롤러(17)는 각 정량펌프(40)를 제어하되, 분당왕복속도(SPM:Stroke Per Minute)를 조절함으로써 각 정량펌프(40)를 제어하거나, 또는 분당토출유량(㎖/min)을 조절함으로써 각 정량펌프(40)를 제어하거나, 또는 펌프의 가동율을 조절함으로써 각 정량펌프(40)를 제어한다.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 공급장치는, 디아이 워터를 도입하기 위한 복수의 도입관(50)을 구비한다.

도입관(50)들은 도시하지 않은 외부의 유체펌프와 연결되며, 외부로부터 디아이 워터를 도입하도록 구성된다. 참고로, 디아이 워터(De-Ionize Water)는 이온이 제거되고 전기전도성이 거의 없는 순수한 물이다.

한편, 도입관(50) 각각에는, 차단밸브(52)가 설치된다. 차단밸브(52)는 콘트롤러(17)에 의해 제어되는 솔레노이드 작동식 밸브로서, 인가되는 전원에 의해 작동되면서 도입관(50) 각각을 차단하며, 따라서 도입관(50)으로 도입되는 디아이 워터를 차단한다.

그리고 본 발명의 공급장치는, 각 도입관(50)과 각 정량펌프(40)의 토출관(28)을 연결하는 T형 이음관(60)들을 구비한다.

T형 이음관(60)은 2개의 입구(62)와 1개의 출구(64)를 갖는 것으로, 각각의 입구(62)에는 도입관(50)과 정량펌프(40)의 토출관(42)이 연결된다. 이러한 T형 이음관(60)은 도입관(50)을 따라 흐르는 디아이 워터와 정량펌프(40)의 토출관(42)을 따라 흐르는 계면활성제를 합수(合水)시킨다.

그리고 본 발명의 공급장치는, T형 이음관(60)들의 출구(64)에 각각 연결되는 혼합기(70)들을 구비한다.

혼합기(70)는 관내 고정식 연속 혼합기(Line Static Mixter)로 구성되며, 각 T형 이음관(60)의 출구(64)로부터 배출되는 디아이 워터와 계면활성제를 혼합해준다. 특히, 디아이 워터와 계면활성제를 혼합해줌으로써, 계면활성제의 농도를 희석시켜준다.

참고로, 관내 고정식 연속 혼합기는, 배관내에 180˚각도로 비틀어진 좌, 우방향의 엘리먼트가 각각 90˚각도로 연결되는 것으로, 도입된 유체가 좌, 우방향의 엘리먼트를 통과하면서 혼합되는 교반장치이다.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 공급장치는, 각 혼합기(70)에 연결되는 공급관(80)들을 구비한다.

공급관(80)들은 도시하지 않은 소잉 머신의 계면활성제 분사 노즐 또는 디아이 워터 분사 노즐과 연결되며, 상기 각 혼합기(70)로부터 배출되는 희석된 계면활성제를 소잉 머신에 공급해주는 역할을 한다. 여기서, 공급관(80)이 2개이므로, 2대의 소잉 머신에 계면활성제를 공급할 수 있다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 설명한다. 먼저, 누름 버튼(13)을 조작하여 적량펌프(40)들과 차단밸브(52)들을 작동시킨다. 그러면, 적량펌프(40)들은 계면활성제 저장탱크(20)에 저장되어 있는 펌핑하기 시작한다. 그리고 도입관(50)으로 디아이 워터가 도입되기 시작한다.

한편, 적량펌프(40)에서 펌핑된 계면활성제와 도입관(50)으로 도입된 디아이 워터는 T형 이음관(60)으로 도입되면서 합수되고, 합수된 계면활성제와 디아이 워터는 혼합기(70)들을 각각 통과하면서 혼합된다. 결과적으로, 계면활성제는 디아이 워터에 의해 낮은 농도로 희석된다.

그리고 낮은 농도로 희석된 계면활성제는 공급관(80)을 통해 인접하는 2대의 소잉 머신에 공급되고, 소잉 머신에 공급된 계면활성제는 정량, 정압, 정률로 제어되면서 웨이퍼 표면에 도포되거나 분사되는 것이다.

한편, 계면활성제의 공급량과 공급압력과 작동시간을 조절하고자 할 경우에는, 누름버튼(13)과 타이머(15)를 이용하여 소망하는 공급량과 공급압력과 작동시간을 입력시킨다. 그러면, 콘트롤러(17)는 입력된 값에 따라 정량펌프(40)의 속도 및 토출량, 작동시간을 제어한다. 따라서 계면활성제의 공급량과 공급압력과 작동시간이 정밀하게 조절된다.

그리고, 계면활성제의 농도를 제어하고자 할 경우에는, 누름버튼(13)을 이용하여 소망하는 농도값을 입력시킨다. 그러면, 콘트롤러(17)는 입력된 값에 따라 차단밸브(52)를 제어하여 디아이 워터의 도입을 차단하거나 허용한다. 따라서 계면활성제의 농도를 정밀하게 제어한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 공급장치는, 계면활성제를 정량펌프 (40)로써 펌핑하여 공급하므로, 계면활성제를 정량, 정압으로 공급할 수 있다. 또한, 정량펌프(40)의 작동속도와 작동시간을 조절할 수 있으므로, 필요에 따라 계면활성제의 공급량과 공급시간을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 차단밸브(52)를 통해 디아이 워터의 도입을 차단하거나 허용할 수 있으므로, 계면활성제의 농도도 정밀하게 조절할 수 있다.

결과적으로, 본원 발명은 계면활성제를 정량, 정압으로 공급할 수 있고, 필요에 따라 그 공급량과 공급시간 및 농도를 정밀하게 제어할 수 있으므로, 불필요한 계면활성제의 소비를 방지할 수 있으며, 따라서 제작비용을 저감시킨다.

한편, 본 발명에서는 계면활성제를 펌핑하기 위한 정량펌프(40)와 디아이 워터를 도입하기 위한 도입관(50) 및, 계면활성제와 디아이 워터를 혼합하는 혼합기(70)와 혼합된 계면활성제를 공급하는 공급관(80)이 각각 2개가 설치되어 2대의 소잉 머신에 각각 계면활성제를 공급하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 하나의 정량펌프(40)와 도입관(50)과 혼합기(70)와 공급관(80)을 설치하여 한 대의 소잉 머신에 계면활성제를 공급할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 계면활성제 공급장치는, 계면활성제를 정량펌프로 펌핑하므로, 계면활성제를 정량, 정압으로 공급할 수 있다. 또 한, 정량펌프의 작동속도와 작동시간을 조절할 수 있으므로, 필요에 따라 계면활성제의 공급량과 공급시간을 정밀하게 제어할 수 있다. 또한, 차단밸브를 통해 디아이 워터의 도입을 차단하거나 허용할 수 있으므로, 계면활성제의 농도도 정밀하게 조절할 수 있다. 따라서, 계면활성제를 정량, 정압으로 공급할 수 있고, 필요에 따라 그 공급량과 공급시간 및 농도를 정밀하게 제어할 수 있으므로, 불필요한 계면활성제의 소비를 방지할 수 있으며, 따라서 제작비용을 저감시킨다.

Claims

외부몸체인 캐비닛(10)과,

상기 캐비닛(10) 상부에 설치되며 계면활성제를 저장하는 저장실(22)을 구비하는 계면활성제 저장탱크(20)와,

상기 계면활성제 저장탱크(20)에 저장된 계면활성제가 설정된 수위 이하인가를 감지하는 수위센서(32)와,

상기 수위센서(32)의 신호에 따라 상기 계면활성제가 소진되었음을 알려주는 저수위 경고램프(34)와,

디아이 워터(D.I. Water)를 도입할 수 있도록 상기 캐비닛(10)에 설치되는 도입관(50)과,

상기 계면활성제의 농도를 조절할 수 있도록 상기 디아이 워터의 도입을 차단하는 차단밸브(52)와,

희석된 계면활성제를 상기 소잉 머신에 공급해 주는 공급관(80)을 포함하여 이루어져 웨이퍼 소잉 머신(Wafer Sawing Machine)에 계면활성제를 공급하는 계면활성제 공급장치에 있어서,

상기 계면활성제 저장탱크(20)의 저장실(22)에 저장된 계면활성제를 정량, 정압, 정률로 펌핑하는 정량펌프(Metering Pump)(40)와;

상기 정량펌프(40)로부터 토출되는 계면활성제와 상기 도입관(50)으로 도입된 디아이 워터를 합수시킬 수 있도록 상기 정량펌프(40)와 도입관(50)에 연결되는 T형 이음관(60)과;

디아이 워터와 계면활성제를 혼합하여 관로상에서 상기 계면활성제를 희석하는 관내 고정식 연속 혼합기(Line Static Mixer)(70);를 포함하는 것을 특징으로 하는 계면활성제 공급장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 정량펌프(40)는, 상기 계면활성제의 공급량과 공급시간을 조절하기 위해 그 구동속도 및 구동시간이 콘트롤러(17)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 계면활성제 공급장치.
제1항에 있어서,

상기 정량펌프(40)와 상기 도입관(50)과 상기 T형 이음관(60)과 상기 혼합기(70)와 상기 공급관(80)은, 각각 복수개 설치되어 복수개의 소잉 머신에 서로 다른 농도의 계면활성제를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 계면활성제 공급장치.
삭제