KR100938244B1 - 약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

약액 공급 시스템이 제공된다. 약액 공급 시스템은 다수개의 혼합 탱크 및 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유출 밸브, 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유입 밸브 및 상기 다수개의 유출 밸브와 일측이 연결되고 상기 다수개의 유입 밸브와 타측이 연결된 하나의 농도계를 포함하는 농도 측정 시스템을 포함하여, 상기 다수개의 혼합 탱크 내의 혼합 약액의 농도를 선택적으로 측정하되, 상기 농도계는 상기 각 혼합 탱크 내의 약액 혼합 중의 농도 및 혼합이 완료된 혼합 약액의 농도를 모두 측정한다.
약액 공급 시스템

Description

약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Chemicals supplying system and apparatus for treatment of the substrate comprising the same}
본 발명은 약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 생산성이 향상된 약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 지금까지는 디스플레이 장치로 브라운관(cathode ray tube) 모니터가 주로 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 평판 디스플레이 장치의 사용이 급격히 증대하고 있다. 평판 디스플레이로는 다양한 종류가 있으며, 이들 중 전력 소모와 부피가 작으며 저전압 구동형인 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display)가 널리 사용되고 있다.
이러한 액정 디스플레이를 제조하기 위해 기판 상에는 패턴의 형성을 위해 예컨대, 식각, 세정, 또는 건조와 같은 다양한 공정이 실행되어야 한다.
일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 반도체 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 그 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로써 제조된다. 패턴은 막 형성, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 연마 등과 같은 단위 공정들의 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다.
이러한, 각 공정에 있어서 약액이 사용될 때에는 별도의 약액 공급 장치를 통해 공정 장치에 약액이 공급된다. 이때, 해당 공정의 조건에 맞도록 약액이 공급되어야 한다. 조건이라 함은 약액 혼합비, 약액의 온도, 약액의 밀도, 점성 등을 말한다. 본 발명은 특히 약액의 농도를 제어하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기판 처리 장치는 두개의 혼합 탱크(10) 및 두개의 농도계(32a, 32b) 및 펌프(34)를 포함한다.
두개의 혼합 탱크(10) 각각에는 제1 약액 공급부(22) 및 제2 약액 공급부(24)가 연결되며, 제1 약액 및 제2 약액의 양이 조절되면서 혼합 탱크(10) 내부에서 혼합되어 혼합 약액을 형성한다. 혼합 탱크(10) 내에서 혼합된 혼합 약액은 혼합 약액 사용부(40)로 공급된다.
이 때, 하나의 혼합 탱크(10)에서 먼저 약액의 혼합 공정을 완료한다. 그러면, 하나의 혼합 탱크(10) 내의 혼합 약액이 혼합 약액 사용부(40)로 공급되는 동안, 다른 하나의 혼합 탱크(10) 내에서 약액의 혼합 공정이 진행된다.
한편, 제1 농도계(32a)는 약액의 혼합 공정 동안에 약액의 혼합 공정이 진행되고 있는 혼합 탱크(10) 내의 농도를 측정한다. 또한, 제2 농도계(32b)는 혼합 약 액이 혼합 약액 사용부(40)로 공급되고 있는 혼합 탱크(10)의 혼합 약액의 농도를 측정한다.
즉, 종래의 기판 처리 장치는 두개의 농도계(32a, 32b)를 포함한다. 농도계는 그 부피가 크고 필요한 하드웨어가 많으며, 제어 시스템 또한 복잡하다. 따라서, 두개의 농도계(32a, 32b)를 사용하는 기판 처리 장치의 생산성은 저하될 수밖에 없다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 생산성이 향상된 약액 공급 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 약액 공급 시스템을 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 약액 공급 시스템은 다수개의 혼합 탱크 및 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유출 밸브, 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유입 밸브 및 상기 다수개의 유출 밸브와 일측이 연결되고 상기 다수개의 유입 밸브와 타측이 연결된 하나의 농도계를 포함하는 농도 측정 시스템을 포함하여, 상기 다수개의 혼합 탱크 내의 혼합 약액의 농도를 선택적으로 측정하되, 상기 농도계는 상기 각 혼합 탱크 내의 약액 혼합 중의 농도 및 혼합이 완료된 혼합 약액의 농도를 모두 측정한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 태양에 따른 기판 처리 장치는 다수개의 혼합 탱크, 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유출 밸브, 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유입 밸브, 상기 다수개의 유출 밸브와 일측이 연결되고 상기 다수개의 유입 밸브와 타측이 연결된 하나의 농도계, 상기 다수개의 유출 밸브와 상기 농도계 사이에 형성되어, 상기 각 유출 밸브에서 공급되는 혼합 약액의 온도를 낮추는 냉각기 및 상기 냉각기와 상기 농도계 사이에 형성되며 배수되는 약액의 양을 조절하여 상기 농도계를 통과하는 약액의 속도를 조절하는 배수부를 포함하여, 상기 다수개의 혼합 탱크 내의 혼합 약액의 농도를 선택적으로 측정한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 하나의 농도계를 가지고 다수개의 혼합 탱크의 농도를 측정할 수 있다. 따라서, 기판 처리 설비를 보다 간소화할 수 있으며, 비용을 보다 절감할 수 있다. 또한, 농도계 전/후에 배수부를 형성함으로써, 약액의 유속을 조절할 수 있어, 농도를 측정하는 시간을 단축할 수 있다. 즉, 생산성이 향상될 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명 세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 약액 공급 시스템(100)을 포함한다. 또한, 약액 공급 시스템(100)은 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b), 제2 혼합 탱크(110b) 및 농도 측정 시스템(200)을 포함한다.
제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b) 및 제2 혼합 탱크(110b)에는 각각 제1 약액 공급부(112a, 112b) 및 제2 약액 공급부(114a, 114b)가 연결된다. 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b) 및 제2 혼합 탱크(110b)에는 각각 제1 약액 공급부(112a, 112b) 및 제2 약액 공급부(114a, 114b)에서 제1 약액 및 제2 약액이 공급되어 혼합된다. 이 때, 제1 약액의 양 및 제2 약액의 양은 형성하고자 하는 혼합 약액의 농도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 도 2에는 제1 약액 공급부(112a, 112b) 및 제2 약액 공급부(114a, 114b)만을 도시하였지만, 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b) 및 제2 혼합 탱크(110b)에 연결되는 약액 공급부가 셋 이상일 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서는 2개의 혼합 탱크를 예시적으로 설명하였지만, 혼합 탱크가 세 이상일 수 있음도 자명하다.
한편, 약액 혼합 공정은 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b) 및 제2 혼합 탱크(110b)에서 순차적으로 진행될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b)에 약액 혼합 공정이 진행된 후에, 제1 혼합 탱크(110a)의 혼합 약액이 혼합 약액 사용부(미도시)로 공급되는 동안, 제2 혼합 탱크(110b)에 약액 혼합 공정이 진행될 수 있다.
또한, 약액 혼합 공정을 통해 혼합된 혼합 약액은 혼합 약액 사용부, 예를 들어, 공정 챔버 등에 노즐을 통해 공급될 수 있다. 이 때, 공급되는 혼합 약액은 그 농도가 균일한 약액이다.
제1 및 제2 혼합 탱크(110b)에서 시작되어 다시 제1 및 제2 혼합 탱크(110b)까지 연결되는 농도 측정 배관 라인(210)을 따라, 농도 측정 시스템(200)이 형성될 수 있다. 농도 측정 시스템(200)은 제1 및 제2 유출 밸브(222, 224), 제1 및 제2 유입 밸브(232, 234), 농도계(240), 냉각기(250) 및 배수부(262, 264)를 포함한다.
제1 및 제2 유출 밸브(222, 224)는 제1 및 제2 혼합 탱크(110b)와 각각 연결된다. 이 때, 유출 밸브의 개수는 혼합 탱크의 수와 같을 수 있으며, 본 실시예에서는 혼합 탱크의 수가 2개이기 때문에, 유출 밸브의 개수가 2개 이지만, 혼합 탱크의 수에 따라 유출 밸브의 개수가 셋 이상일 수 있음은 물론이다.
제1 및 제2 유출 밸브(222, 224)는 냉각기(250)와 연결된다. 냉각기(250)는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급부(252)와 연결되어, 제1 및 제2 유출 밸브(222, 224)에서 공급되는 혼합 약액의 농도를 낮춘다. 한편, 냉각수가 배출되는 냉각수 배수부(254)가 더 포함될 수 있다.
냉각기(250)의 일측에는 농도계(240)가 연결된다. 농도계(240)에서는 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b) 또는 제2 혼합 탱크(110b)에서 유출된 약액의 농도를 측정한다. 또한, 농도계(240)는 제1 혼합 탱크(110a) 또는 제2 혼합 탱크(110b)에서의 약액 혼합 공정이 진행될 때의 약액의 농도 및 혼합이 완료된 혼합 약액의 농도를 모두 측정한다. 즉, 농도계(240)는 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b) 및 제2 혼합 탱크(110b) 내의 모든 상태의 약액의 농도를 측정한다. 한편, 농도계(240)와 인접하여, 농도계(240)의 주기적인 O점 조정을 위한 순수 공급부(242)가 형성될 수 있다.
또한, 농도계(240)의 앞 및/또는 뒤에는 배수부(262, 264)가 형성될 수 있는데, 배수부(262, 264)에서 배수되는 약액의 양을 조절하여 농도계(240)를 통과하는 약액의 속도를 조절할 수 있다. 즉, 배수부(262, 264)는 농도계(240)에서의 농도 측정이 보다 빠른 시간에 진행될 수 있도록 한다.
농도계(240)를 통과한 약액 중에서 배수부(262, 264)에서 배수되는 약액을 제외하면, 제1 및 제2 유입 밸브(232, 234)를 통해 제1 혼합 탱크(110a) 또는 제2 혼합 탱크(110b)로 다시 유입된다. 이 때, 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b)에서 유출된 약액은 제1 및 제2 혼합 탱크(110a, 110b)로 유입시키고, 제2 혼합 탱크(110b)에서 유출된 약액은 제2 혼합 탱크(110b)로 유입시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 시스템 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 하나의 농도계(240)를 가지고 다수개의 혼합 탱크(110a, 110b)의 농도를 측정할 수 있다. 따라서, 기판 처리 설비를 보다 간소화할 수 있으며, 비용을 보다 절감할 수 있다. 또한, 농도계(240) 전/후에 배수부(262, 264)를 형성함으로써, 약액의 유속을 조절할 수 있어, 농도를 측정하는 시간을 단축할 수 있다. 즉, 생산성이 향상될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 약액 공급 시스템 110a: 제1 혼합 탱크
110b: 제2 혼합 탱크 112a, 112b: 제1 약액 공급부
114a, 114b: 제2 약액 공급부 200: 농도 측정 시스템
210: 농도 측정 배관 라인 222: 제1 유출 밸브
224: 제2 유출 밸브 232: 제1 유입 밸브
234: 제2 유입 밸브 240: 농도계
242: 순수 공급부 250: 냉각기
252: 냉각수 공급부 254: 냉각수 배수부
262, 264: 배수부

Claims (6)

  1. 다수개의 혼합 탱크; 및
    상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유출 밸브, 상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유입 밸브 및 상기 다수개의 유출 밸브와 일측이 연결되고 상기 다수개의 유입 밸브와 타측이 연결된 하나의 농도계를 포함하는 농도 측정 시스템을 포함하여, 상기 다수개의 혼합 탱크 내의 혼합 약액의 농도를 선택적으로 측정하되, 상기 농도계는 상기 각 혼합 탱크 내의 약액 혼합 중의 농도 및 혼합이 완료된 혼합 약액의 농도를 모두 측정하는 약액 공급 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다수개의 유출 밸브와 상기 농도계 사이에 형성되어, 상기 각 유출 밸브에서 공급되는 혼합 약액의 온도를 낮추는 냉각기를 더 포함하는 약액 공급 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 냉각기에 연결된 냉각수 공급부 및 냉각수 배수부를 더 포함하는 약액 공급 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 농도 측정 시스템은 상기 농도계의 주기적인 O점 조정을 위한 순수 공급부를 더 포함하는 약액 공급 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 농도계의 전단 또는 후단 중 적어도 어느 하나에 형성된 배수부를 더 포함하며, 상기 배수부에서 배수되는 약액의 양을 조절하여 상기 농도계를 통과하는 약액의 속도를 조절하는 약액 공급 시스템.
  6. 다수개의 혼합 탱크;
    상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유출 밸브;
    상기 다수개의 혼합 탱크와 각각 연결된 다수개의 유입 밸브;
    상기 다수개의 유출 밸브와 일측이 연결되고 상기 다수개의 유입 밸브와 타측이 연결된 하나의 농도계;
    상기 다수개의 유출 밸브와 상기 농도계 사이에 형성되어, 상기 각 유출 밸브에서 공급되는 혼합 약액의 온도를 낮추는 냉각기; 및
    상기 냉각기와 상기 농도계 사이에 형성되며 배수되는 약액의 양을 조절하여 상기 농도계를 통과하는 약액의 속도를 조절하는 배수부를 포함하여, 상기 다수개의 혼합 탱크 내의 혼합 약액의 농도를 선택적으로 측정하는 기판 처리 장치.
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