KR100805251B1 - 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치에 관한 것으로, 세정액을 수용하는 세정조와, 밑단이 상기 세정조의 저면과 일정간격 이격되도록 상기 세정조의 내측면에 근접설치되는 가스공급관과, 상기 가스공급관을 상기 세정조의 내측면에 고정하는 고정기재와, 상기 가스공급관을 통해 세정액에 공급되는 비반응성 가스의 배압을 검출하는 레벨센서를 포함한다. 이와 같이 구성된 본 발명은 세정액의 준위를 감지하기 위한 가스공급관을 경질로 함과 아울러 세정조의 내측면에 고정시킴으로써, 세정공정의 진행과정에서 발생하는 외부의 요인에 의해 가스공급관과 세정조 저면의 이격거리가 변경되는 것을 방지하여, 항상 정확한 세정액의 준위를 감지할 수 있으며, 그 세정액 준위 감지의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

습식세정장비의 세정액 준위 감지장치{Level sensing device for cleaning solution in wet cleaning apparatus}
도 1은 종래 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100:세정조 110:세정액
120:덮개 130:가스공급관
140:고정기재 150:결합부재
160:순환관 170:결합기재
180:배출관 200:비반응성 가스 공급원
300:레벨센서 400:제어부
본 발명은 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치에 관한 것으로, 특히 세정액의 준위를 정확하게 감지할 수 있는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치에 관 한 것이다.
일반적으로 반도체 장치의 제조공정에 사용되는 습식세정장비는 세정조 내에 다수의 화학약품이 특정한 비율로 혼합된 세정액을 보유하고, 그 세정액에 반도체 웨이퍼를 침지시켜 세정한다.
이때, 세정액의 총 양을 정확하게 측정해야 할 필요가 있으며, 이를 위하여 비반응성 가스를 세정조의 세정액 내로 공급하고, 그 비반응성 가스의 배압을 측정하여 세정액의 양을 측정하는 방식을 사용하였다.
상기와 같이 비반응성 가스를 세정조의 세정액 내로 공급하기 위하여 종래에는 휨성을 가지는 튜브를 사용하였으며, 이와 같은 종래 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치는 세정액(8)을 수용하는 세정조(1)와, 상기 세정조(1)의 상부일부를 차폐하는 덮개(2)와, 상기 덮개(2)에 마련된 삽입구에 고정기재(3)에 의해 고정됨과 아울러 상기 세정조(1)의 저면부까지 삽입되는 PFA(perfluoroalkoxy) 튜브(4)와, 비반응성가스 공급원(7)의 비반응성가스가 상기 PFA 튜브(4)를 통해 세정액(8) 내부로 배출되는 배압을 측정하는 레벨센서(5)와, 상기 레벨센서(5)의 검출결과에 따라 세정액(8)의 공급을 제어하는 제어부(6)와, 상기 세정조(1)의 세정액(8)을 순환시키는 순환관(9)으로 구 성된다.
이하, 상기와 같이 구성된 종래 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 세정조(1)에 공급되는 세정액(8)은 적어도 둘 이상의 약액이 순차 공급되어 세정조(1) 내에서 순환에 의해 혼합되는 것이다. 이때 순환은 순환관(9)을 통해 이루어질 수 있다.
예를 들어 황산과 탈이온수가 혼합된 세정액(8)의 경우 정량의 황산이 공급된 후 탈이온수가 세정조(1)에 공급되어, 세정액(8)을 이루게 될 수 있으며, 이때 황산과 탈이온수의 혼합비는 전체 세정액(8)의 양인 세정액(8)의 준위감지에 의해 결정된다.
상기 덮개(2)의 재질은 테프론이며, 그 테프론 재질의 덮개(2)에는 삽입구가 마련되어 있으며, 그 삽입구에는 고정부(3)에 의해 고정되는 PFA 튜브(4)가 상기 세정조(1)의 저면부로부터 소정의 높이 이격되도록 삽입된다.
상기 세정조(1)의 저면과 PFA 튜브(4)의 간격은 세정액(8)의 준위를 정확하게 감지하기 위하여 항상 설정된 간격이 유지될 필요가 있다.
이는 상기 레벨센서(5)에서 검출하는 비반응성 기체의 배압이 상기 PFA 튜브(4)의 끝단으로부터 세정액(8)의 수면과의 높이에 관계되는 압력이기 때문이다.
상기 레벨센서(5)는 상기 PFA 튜브(4)를 통해 배출되는 비반응성 가스의 배압을 검출하고, 그 검출결과를 설정값과 비교한 제어부(6)는 상기 측정된 세정액(8)의 양이 설정값과 동일한 경우 상기 세정조(1)로 세정액(8)이 공급되는 것을 차단하여, 다수의 화학약품이 혼합되는 세정액(8)의 혼합비를 맞출 수 있게 된다.
그러나, 종래 PFA 튜브(4)는 세정액(8)과의 무반응성을 고려한 것으로, 연질의 재질이기 때문에 세정액(8)의 가열 및 혼합을 목적으로 하는 순환과정에서 그 위치에 변동이 생길 수 있어, PFA 튜브(4)와 세정조(1)의 저면 간격이 설정값에서 변화될 수 있으며, 이와 같은 변화가 발생하는 경우 레벨센서(5)에서 측정된 배압이 세정액(8)의 정확한 양과는 오차가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
또한 도면에는 생략되어 있지만, 상기 덮개(2)에는 다수의 삽입구가 마련될 수 있으며, 상기 세정액(8)을 이루는 화학약액이 공급될 수 있는 공급포트 등이 마련되어 보다 복잡한 구조를 가지고 있어 작업자가 작업할 수 있는 공간적인 여유가 매우 부족하며, 상기와 같은 PFA 튜브(4)와 세정조(1) 저면의 간격에 변화가 발생하는 경우 이를 물리적으로 수정하기가 매우 용이하지 않은 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 외부의 영향에 의해 세정액의 준위 측정치가 변동되지 않는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세정액을 수용하는 세정조와, 밑단이 상기 세정조의 저면과 일정간격 이격되도록 상기 세정조의 내측면에 근접설치되는 가스공급관과, 상기 가스공급관을 상기 세정조의 내측면에 고정하는 고정기재와, 상기 가스공급관을 통해 세정액에 공급되는 비반응성 가스의 배압을 검출하는 레벨센서를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 바람직한 실시예에 따른 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 바람직한 실시예는 세정액(110)이 저장되는 세정조(100)와, 상기 세정조(100)의 상부일부를 차폐하는 덮개(120)와, 상기 덮개(120)의 결합기재(170)에 결합되어 일측이 상기 세정조(100)의 저면 가까이 위치함과 아울러 그 세정조(100)의 내측면에 접합되는 세정액(110)과 비반응성인 가스공급관(130)과, 상기 가스공급관(130)을 통해 비반응성 가스를 공급하는 비반응성 가스 공급원(200)과, 상기 비반응성 가스 공급원(200)에서 상기 세정조(100)의 세정액(110)에 공급되는 비반응성 가스의 배압을 검출하는 레벨센서(300)와, 상기 레벨센서(300)에서 검출된 상기 세정액(110)의 양과 기준양을 비교하여 그 결과에 따라 상기 세정조(100)에 세정액(110)의 공급을 제어하는 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
상기 세정조(100)는 세정액(110)의 순환을 위한 순환관(160) 및 사용된 세정액(110)의 배출을 위한 배출관(180)을 포함할 수 있다.
상기 세정조(100) 및 가스공급관(130)은 세정액(110)과 반응하지 않는 석영재질일 수 있다.
상기 덮개(120)의 결합기재(170)는 중앙에 통공이 마련되며, 상기 가스공급관(130)과는 상호 결합가능한 요철형 홈이 마련되어 요철결합방식으로 결합될 수 있다.
아울러 그 결합기재(170)의 상부측은 상기 비반응성 가스 공급원(200)과의 연결을 위한 결합부재(150)가 결합가능하도록 요홈이 마련될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 상기 세정조(100)에는 세정액(110)이 일정한 양으로 공급되어 있으며, 그 세정액(110)에 반도체 기판(도면 미도시)을 침지시켜 그 반도체 기판을 세정한다.
이와 같은 세정액(110)은 단일한 화학약액 또는 둘 이상의 화학약액이 혼합된 것일 수 있으며, 그 세정액(110)의 혼합 및 공정온도를 맞추기 위해 순환관(160)을 통해 순환될 수 있다.
상기와 같은 반도체 기판의 세정에 의해 상기 세정액(110)은 적당한 교체주기로 교체해야 하며, 사용된 세정액(110)은 배출관(180)을 통해 외부로 배출된다.
상기 세정액(110)의 배출 후 상기 제어부(400)는 상기 세정조(100)의 내부로 세정액(110)을 재공급한다.
이때, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 덮개(120)에는 세정액(110) 공급관이 더 연결될 수 있다.
상기 세정액(110)은 특정한 화학약액을 정량으로 공급하고, 다른 화학약액을 특정한 준위까지 공급하여 서로 다른 화학약액의 혼합비를 특정하여 공급할 수 있다.
이를 위하여 상기 세정조(100)에 공급되는 세정액(110)의 준위를 검출할 필요가 있으며, 이는 세정액(110) 내로 공급되는 가스의 배압을 측정하고, 그 측정된 가스의 배압과 설정된 배압에 따른 세정액(110)의 양을 비교하여 세정액(110)의 양을 판단할 수 있게 된다.
상기와 같이 세정액(110) 내에 비반응성 가스를 공급하기 위하여 덮개(120)의 결합기재(170)의 배면에는 상기 가스공급관(130)과 상호 연결이 가능한 요철형 결합홈이 마련되어 있으며, 그 가스공급관(130)은 덮개(120)의 배면에 결합되어 상기 세정조(100)의 저면과 설정된 간격으로 이격된 상태로 세정조(100)의 내측면에 접합된다.
상기 가스공급관(130)의 재질은 세정액(110)과는 반응하지 않는 것이며, 연질이 아닌 경질의 재질로 한다.
이와 같은 가스공급관(130)의 재질은 석영(quartz)일 수 있으며, 상기 비반응 및 경질의 조건을 만족하는 재질이면, 본 발명은 그 재질에 의해 한정되지 않는다.
상기 덮개(120)의 결합기재(170) 상부에는 상기 비반응성 가스 공급원(200)의 가스공급로의 결합을 위한 결합부재(150)가 결합되며, 그 가스공급로에는 상기 가스공급관(130)을 통해 세정조(100)의 세정액(110) 내로 공급되는 비반응성 가스의 배압을 측정하는 레벨센서(300)가 결합된다.
상기 레벨센서(300)에서 측정된 비반응성 가스의 배압은 제어부(400)로 전달되어, 제어부(400)에서 설정된 기준값과 비교되며, 그 측정값과 기준값이 동일할 때 상기 세정조(100)로의 세정액(110) 공급을 차단하게 된다.
상기와 같이 가스공급관(130)은 경질이며, 고정기재(140)에 의해 상기 세정조(100)의 내측면에 고정 설치되어 있기 때문에 상기 세정액(110)의 배출 또는 순환 등의 외부요인에 의해 그 위치가 변경되지 않는다. 또한 상기 가스공급관(130)의 세정조(100)의 저면과 인접한 부분은 그 단면이 경사진 것으로, 비반응성 가스가 균일하게 배출되도록 하는 역할을 한다.
상기 고정기재(140)는 나사 등을 이용하여 가스공급관(130)과 세정조(100) 내측면을 고정하는 구조를 가지는 것일 수 있으며, 용접에 의한 접합 등 특정한 형태를 가지지 않는 구조일 수 있다.
이와 같은 고정기재(140)의 사용에 의해 가스공급관(130)의 끝과 상기 세정조(100)의 저면 사이의 간격이 항상 일정하게 유지되어 상기 세정액(110)의 준위를 정확하게 감지할 수 있으며, 그 준위 감지의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
도 3은 본 발명 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 다른 실시예에 따른 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치의 다른 실시예는 내부 세정조(500)와 외부 세정조(600)로 구분되어 있으며, 그 내부 세정조(500)와 외부 세정조(600)의 일측면 상단에는 삽입홈(510,610,620)이 마련되어 있다.
상기 내부 세정조(500)의 삽입홈(510)과 외부 세정조(600)의 삽입홈(610)에는 상부측이 절곡된 내부 세정조(500)의 세정액 준위를 측정하는 제1가스공급관(700)이 삽입되며, 이 제1가스공급관(700)은 상기 내부 세정조(500)의 내벽에 고정기재(710)에 의해 고정되어 있다.
또한, 상기 삽입홈(510,610)에 고정된 제1가스공급관(700)의 외부 세정조(600) 외측부에는 제1레벨센서(720)가 결합된다.
이와 유사한 구성으로 상기 외부 세정조(600)에는 제2가스공급관(800)이 제2고정기재(810)에 의해 결합되며, 그 제2가스공급관(800)의 상단이 절곡되어 상기 외부 세정조(600)의 삽입홈(620)을 통해 외부로 돌출된다.
이때 돌출된 제2가스공급관(800)에는 제2레벨센서(820)가 결합된다.
이와 같은 구성의 본 발명의 다른 실시예의 동작은 상기 도 2를 참조하여 설명한 실시예와 동일하며, 작업의 편의성과 제1 및 제2가스공급관(700,800)의 파손을 방지하기 위해 석영재질의 제1 및 제2가스공급관(700,800)의 돌출 구조를 외부 세정조(500)의 측면으로 변경한 구조이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예들을 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예들에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.
상기한 바와 같이 본 발명 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치는 세정액의 준위를 감지하기 위한 가스공급관을 경질로 함과 아울러 세정조의 내측면에 고정시킴으로써, 세정공정의 진행과정에서 발생하는 외부의 요인에 의해 가스공급관과 세정조 저면의 이격거리가 변경되는 것을 방지하여, 항상 정확한 세정액의 준위를 감지할 수 있으며, 그 세정액 준위 감지의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 세정액을 수용하는 세정조;
    밑단이 상기 세정조의 저면과 일정간격 이격되도록 상기 세정조의 내측면에 근접설치되는 가스공급관;
    상기 가스공급관을 상기 세정조의 내측면에 고정하는 고정기재; 및
    상기 가스공급관을 통해 세정액에 공급되는 비반응성 가스의 배압을 검출하는 레벨센서를 포함하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정조의 상부에 구비되며, 상기 가스공급관의 상단을 고정하는 결합기재가 마련된 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세정조의 일측면 상단에는 삽입홈이 마련되며, 그 삽입홈에 상단부가 절곡된 가스공급관의 상단이 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 가스공급관은 상기 세정액과 비반응성이며, 휨이 발생하지 않는 경질의 재질인 것을 특징으로 하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 가스공급관의 재질은 석영인 것을 특징으로 하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정기재는,
    상기 가스공급관을 상기 세정조의 내측면에 용접접합하는 접합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
  7. 세정액을 수용하는 세정조;
    밑단이 상기 세정조의 저면과 일정 간격 이격되도록 상기 세정조의 내측면에 근접 설치되는 경질의 가스공급관;
    상기 가스공급관을 상기 세정조의 내측면에 용접접합하는 접합부;
    상기 세정조의 상부에 구비되며, 상기 가스공급관의 상단을 고정하는 결합기재가 마련된 덮개; 및
    상기 가스공급관을 통해 세정액에 공급되는 비반응성 가스의 배압을 검출하는 레벨센서를 포함하는 습식세정장비의 세정액 준위 감지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990032720A (ko) * 1997-10-20 1999-05-15 김명준 연료량 측정기

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KR19990032720A (ko) * 1997-10-20 1999-05-15 김명준 연료량 측정기

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