KR101001306B1 - Chemical supply apparatus for multiple process chamber - Google Patents

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Abstract

다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치는 기판 처리를 위한 약액을 공급하는 약액 공급부, 약액 공급부로부터 약액이 유출되어 다수의 공정 챔버를 순환하도록 하고 다시 약액 공급부로 약액을 유입시키도록 약액이 흐르는 순환 배관부, 순환 배관부에서 분기하여 각 공정 챔버로 약액을 공급하는 분기부를 포함한다. A chemical liquid supply device for processing a plurality of process chambers is provided. In the chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention, the chemical liquid is supplied from the chemical liquid supply unit for supplying the chemical liquid for processing the substrate, and the chemical liquid is discharged from the chemical liquid supply unit to circulate the plurality of process chambers, and the chemical liquid is supplied to the chemical liquid supply unit again. It includes a circulation pipe portion for flowing the chemical liquid to flow, branched from the circulation pipe portion to supply the chemical liquid to each process chamber.

약액, 약액 공급 장치, 챔버, 정압 밸브 Chemical liquid, chemical liquid supply device, chamber, constant pressure valve

Description

다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치{Chemical supply apparatus for multiple process chamber}Chemical supply apparatus for multiple process chambers

본 발명은 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 공정을 위한 다수의 공정 처리 챔버에 대하여 압력을 일정하게 유지하며 각 챔버에 약액을 공급하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers, and more particularly, to an apparatus for supplying chemical liquids to each chamber while maintaining a constant pressure on the plurality of process chambers for a semiconductor manufacturing process. .

일반적으로 반도체 소자 제조 공정은 절연막 및 금속 물질의 증착, 식각, 감광제의 도포, 현상, 애슁(ashing), 세정 등의 공정이 수회 반복되며 미세한 패터닝(patterning)의 배열을 만들어 나가는 과정으로 이루어진다. 이러한 공정을 진행하는 장치는 기판의 처리 매수에 따라 배치식 장치(batch type processor)와 매엽식 장치(single type processor)로 나뉘어질 수 있다. In general, a semiconductor device manufacturing process includes a process of repeatedly depositing an insulating film and a metal material, etching, applying a photosensitive agent, developing, ashing, and cleaning, and making a fine patterning array. The apparatus for performing such a process may be divided into a batch type processor and a single type processor according to the number of substrates processed.

배치식 장치는 단일의 공정 챔버 내에서 한번에 25매 또는 50매의 기판을 처리하여 동시에 대용량의 기판을 처리할 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 배치식 장치는 기판의 대구경화가 진행될수록 공정 챔버의 크기가 커쳐 장치의 크기 및 약액의 사용량이 많아질 뿐만 아니라, 다수의 기판마다 균일한 조건으로 처리하지 못한다는 단점이 있다. Batch-type devices have the advantage of being able to process large amounts of substrates at the same time by processing 25 or 50 sheets of substrate at a time in a single process chamber. However, the batch type device has a disadvantage in that as the diameter of the substrate increases, the size of the process chamber increases, the amount of the device and the amount of the chemical liquid are increased, and the substrate cannot be processed under a uniform condition for a plurality of substrates.

최근에는 기판 직경의 대형화로 인해 매엽식 장치가 주목받고 있는데, 매엽식 장치는 공정 챔버 내에서 하나의 기판을 처리하여 기판마다 균일하게 공정 처리를 수행할 수 있다는 장점이 있다. 매엽식 장치는 공정 챔버가 복수로 배열되어 각각의 챔버에서 개별적인 공정처리가 수행되도록 하는 것이 일반적이다. Recently, the single sheet type apparatus has attracted attention due to the increase in the size of the substrate, and the single sheet type apparatus has a merit in that a single substrate is processed in the process chamber to uniformly process the substrate. In a single wafer type device, it is common for a plurality of process chambers to be arranged so that individual processing may be performed in each chamber.

다수의 공정 챔버에 있어서 약액을 공급하는 장치는 종래에는 약액 공급 탱크의 믹싱 유니트로부터 공급된 약액을 공급 매니폴드를 거쳐 각 챔버로 개별 공급하고 다시 리턴매니폴드에서 약액을 모아 믹싱 유니트로 리턴시키는 구조였다. 각 챔버로 개별적으로 약액을 공급하기 때문에 특정 챔버의 노즐을 통하여 약액을 분사하게 되면, 전체 배관에 있어서 압력이 저하되어 노즐의 유량이 각기 달라지게 된다. 즉, 각 공정 챔버 별로 노즐의 분사 시기가 다를 수 있는데, 분사 시기에 따라 각 공정 챔버에서 분사되는 노즐의 유량이 달라질 수가 있다는 문제점이 있다. The apparatus for supplying chemical liquids in a plurality of process chambers is conventionally a structure in which chemical liquids supplied from a mixing unit of a chemical liquid supply tank are individually supplied to each chamber through a supply manifold, and the chemical liquids are collected from the return manifold and returned to the mixing unit. It was. Since the chemical liquid is individually supplied to each chamber, when the chemical liquid is injected through the nozzle of a specific chamber, the pressure decreases in the entire pipe, and the flow rate of the nozzle is different. That is, the injection timing of the nozzle may be different for each process chamber, there is a problem that the flow rate of the nozzle injected in each process chamber may vary depending on the injection timing.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치에 있어서 배관 내의 약액의 압력을 일정하게 유지시켜 각 공정 챔버의 노즐을 통하여 토출되는 유량을 일정하게 하도록 하는 약액 공급 장치를 제공하는 것이다.The present invention is designed to improve the above problems, an object of the present invention is to maintain a constant pressure of the chemical liquid in the pipe in the chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers and discharge through the nozzle of each process chamber It is to provide a chemical liquid supply device to make a constant flow rate.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치는 기판 처리를 위한 약액을 공급하는 약액 공급부; 상기 약액 공급부로부터 상기 약액이 유출되어 다수의 공정 챔버를 순환하도록 하고 다시 상기 약액 공급부로 상기 약액을 유입시키도록 상기 약액이 흐르는 순환 배관부; 상기 순환 배관부에서 분기하여 각 공정 챔버로 상기 약액을 공급하는 분기부를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, a chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention comprises a chemical liquid supply unit for supplying a chemical liquid for substrate processing; A circulating piping portion through which the chemical liquid flows to allow the chemical liquid to flow out of the chemical liquid supply part to circulate a plurality of process chambers and to introduce the chemical liquid into the chemical liquid supply part again; Branching from the circulation pipe may include a branch for supplying the chemical liquid to each process chamber.

상기한 바와 같은 본 발명의 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치에 따르면 순환 배관 내의 약액의 압력을 일정하게 유지시킬 수가 있어서 각 공정 챔버의 노즐을 통하여 토출되는 약액의 유량을 일정하게 유지시킬 수가 있다는 장 점이 있다. According to the chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers of the present invention as described above, the pressure of the chemical liquid in the circulation pipe can be kept constant so that the flow rate of the chemical liquid discharged through the nozzle of each process chamber can be kept constant. There is an advantage.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.

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 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for describing a chemical liquid supply apparatus for treating a plurality of process chambers according to embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치의 구성을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing the configuration of a chemical liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치를 설명하기에 앞서, 다수의 공정 챔버를 포함하는 매엽식 반도체 제조 장비를 설명하기로 한다. First, prior to describing a chemical liquid supply apparatus for treating a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention, a sheet type semiconductor manufacturing equipment including a plurality of process chambers will be described.

다수의 공정 처리 챔버를 포함하는 매엽식 반도체 제조 장비는 로딩/언로딩부(100), 카세트 이송 로봇(200), 버퍼(300), 기판 이송 로봇(400), 공정 챔 버(500)를 포함한다. 도 1에서는 도시되어 있지 않지만 다수의 공정 챔버(500)는 2층 또는 3층의 층구조로 형성될 수도 있다. Sheet type semiconductor manufacturing equipment including a plurality of process chambers includes a loading / unloading unit 100, cassette transfer robot 200, buffer 300, substrate transfer robot 400, process chamber 500 do. Although not shown in FIG. 1, the plurality of process chambers 500 may be formed in a two-layer or three-layer layer structure.

로딩/언로딩부(100)는 기판(S)들이 담겨진 카세트(10)가 외부에서 반도체 제조 장비로 로딩/언로딩되는 공간이다. 여기서 카세트(10)는 다수의 기판(S)들을 수평으로 수납할 수 있다. The loading / unloading unit 100 is a space in which the cassette 10 containing the substrates S is loaded / unloaded from the outside into the semiconductor manufacturing equipment. Here, the cassette 10 may accommodate a plurality of substrates S horizontally.

카세트 이송 로봇(200)은 로딩/언로딩부(100)에 안착된 공정 처리가 되지 않은 기판(S)을 수납한 카세트(10)를 버퍼(300)로 이송을 한다. 또한, 공정 처리가 끝난 기판(S)을 수납하여 버퍼(300)에서 대기하는 카세트(10)를 로딩/언로딩부(100)로 이송을 한다. The cassette transfer robot 200 transfers the cassette 10 containing the unprocessed substrate S seated on the loading / unloading unit 100 to the buffer 300. In addition, the cassette 10 waiting to be received in the buffer 300 by storing the substrate S, which has been processed, is transferred to the loading / unloading unit 100.

버퍼(300)는 공정 챔버(500)로 들어가기 전, 또는 공정 처리를 끝난 후의 기판(S)을 카세트(10)에 수납되어 대기하는 공간이다. The buffer 300 is a space for storing the substrate S in the cassette 10 before waiting for entering the process chamber 500 or after the process is finished.

기판 이송 로봇(400)은 공정 챔버(500)들 사이를 이동하면서 버퍼(300)에 적재된 기판(S)들을 하나씩 옮겨서 각 공정 챔버(500)로 이송시킨다. 또한, 각 공정 챔버(500)에서 공정 처리를 마친 기판(S)을 다시 버퍼(300)로 반송시켜 버퍼(300)에 대기하고 있는 카세트(10)에 적재시킨다. The substrate transfer robot 400 moves the substrates S loaded in the buffer 300 one by one while moving between the process chambers 500 and transfers them to each process chamber 500. In addition, the substrate S, which has been processed in each process chamber 500, is transferred back to the buffer 300 and placed in the cassette 10 waiting in the buffer 300.

본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치는 약액 공급부(750), 순환 배관부(600), 분기부(650)를 포함할 수 있다. 또한, 정압 밸브(700)를 더 포함할 수 있다. The chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention may include a chemical liquid supply unit 750, a circulation pipe unit 600, and a branch unit 650. In addition, the hydrostatic valve 700 may further include.

약액 공급부(750)는 기판(S)의 처리를 위한 약액을 공급한다. 약액을 저장하는 탱크(미도시)와 약액의 온도를 조절하는 온도 조절부(미도시), 약액을 혼합하는 믹싱 유니트(미도시) 등을 포함하여 구성될 수 있다. The chemical liquid supply unit 750 supplies a chemical liquid for processing the substrate S. It may be configured to include a tank for storing the chemical liquid (not shown) and a temperature control unit (not shown) for adjusting the temperature of the chemical liquid, a mixing unit (not shown) for mixing the chemical liquid.

순환 배관부(600)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 약액 공급부(750)로부터 약액이 유출된 후 다수의 공정 챔버(500)를 각각 순환하도록 하고 다시 약액 공급부(750)로 약액을 유입시킬 수 있도록 약액이 흐르는 배관이다. 순환 배관부(600)를 통하여 순환되는 약액은 약액 공급부(750)로 다시 회수되는데, 이때 정압 밸브(700)를 거쳐 약액 공급부(750)로 회수된다. 상기 순환 배관부(600)는 공정 챔버(500)의 상단 또는 하단에 형성될 수 있는데, 바람직하게는 하단에 형성될 수 있다. 1, the circulation pipe part 600 may circulate a plurality of process chambers 500 after the chemical liquid flows out from the chemical liquid supply part 750 as shown in FIG. 1, and may again introduce the chemical liquid into the chemical liquid supply part 750. So that the chemical flows through the piping. The chemical liquid circulated through the circulation pipe part 600 is recovered to the chemical liquid supply part 750 again, and is recovered to the chemical liquid supply part 750 via the positive pressure valve 700. The circulation pipe part 600 may be formed at an upper end or a lower end of the process chamber 500, and preferably may be formed at a lower end.

분기부(650)는 순환 배관부(600)에서 분기하여 각 공정 챔버(500)로 약액을 공급한다. 순환 배관부(600)에서 분기부(650)를 통해 각각의 공정 챔버(500)로 분기하고, 각각의 공정 챔버(500)에 대응하는 분기부(650)는 각 공정 챔버(500)의 노즐(미도시)과 연결되어 노즐을 통하여 약액이 공정 챔버(500) 내부로 토출되어 공정 처리를 수행한다. The branch part 650 branches from the circulation pipe part 600 and supplies the chemical liquid to each process chamber 500. Branching from the circulation pipe portion 600 to each process chamber 500 through the branch portion 650, the branch portion 650 corresponding to each process chamber 500 is a nozzle ( And a chemical liquid are discharged into the process chamber 500 through a nozzle to perform a process process.

정압 밸브(650)는 순환 배관부(600)에서 약액 공급부(750)로 다시 약액을 회수시키는 부분에 형성되어 순환 배관부(600) 내의 약액의 압력을 일정하게 유지시킨다. 즉, 특정 공정 챔버(500)의 노즐을 통하여 약액이 유출되어 순환 배관부(600) 내의 약액의 압력이 낮아지면 약액 공급부(750)로 회수되는 약액의 양을 조절하여 순환 배관부(600) 내의 압력을 일정하게 유지시킨다. The positive pressure valve 650 is formed at a portion for recovering the chemical liquid from the circulation pipe part 600 to the chemical liquid supply part 750 to maintain a constant pressure of the chemical liquid in the circulation pipe part 600. That is, when the chemical liquid flows out through the nozzle of the specific process chamber 500 and the pressure of the chemical liquid in the circulation pipe part 600 decreases, the amount of the chemical liquid recovered to the chemical liquid supply part 750 is adjusted to adjust the amount of chemical liquid in the circulation pipe part 600. Keep the pressure constant.

따라서, 순환 배관부(600) 내의 약액의 압력이 일정하게 유지시킬 수가 있으므로, 각각의 공정 챔버(500)로 일정한 유량/압력으로 노즐을 통하여 토출시키는 것이 가능하다. Therefore, since the pressure of the chemical liquid in the circulation piping part 600 can be kept constant, it is possible to discharge through the nozzle to each process chamber 500 at a constant flow volume / pressure.

본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치의 동작을 설명하기로 한다. The operation of the chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention will be described.

약액 공급부(750)로부터 매뉴얼 밸브를 거쳐 순환 배관부(600)로 유입된 약액은 순환 배관부(600)를 통하여 다수의 각 공정 챔버(500)를 순환하게 된다. 순환하는 약액은 다시 모여 정압 밸브(700)를 거쳐 약액 공급부(750)로 다시 유입되어 회순된다. The chemical liquid introduced into the circulation pipe part 600 from the chemical liquid supply part 750 through the manual valve is circulated through the plurality of process chambers 500 through the circulation pipe part 600. The circulating chemical liquid gathers again and flows back into the chemical liquid supply part 750 via the positive pressure valve 700 and is recycled.

이때, 각 공정 챔버(500)에서 약액을 사용하는 시기가 다를 수 있는데, 특정 공정 챔버(500)에서 약액을 사용하게 되면 해당 공정 챔버(500)와 연결되는 분기부(650)를 거쳐 노즐을 통해 공정 챔버(500)로 약액을 공급하게 된다. In this case, the timing of using the chemical liquid in each process chamber 500 may be different. When the chemical liquid is used in a specific process chamber 500, the nozzle may be passed through a branch 650 connected to the corresponding process chamber 500. The chemical liquid is supplied to the process chamber 500.

이때, 특정 공정 챔버(500)의 노즐을 통하여 약액을 토출하게 되면 순환 배관부(600) 내의 전체 약액의 압력이 낮아지게 되는데, 이때 정압 밸브(700)를 조절하여 약액 공급부(750)로 다시 회수되는 약액의 양을 조절하여 순환 배관부(600) 내의 압력을 일정하게 유지시킬 수가 있다. At this time, when the chemical liquid is discharged through the nozzle of the specific process chamber 500, the pressure of the entire chemical liquid in the circulation pipe part 600 is lowered. At this time, the positive pressure valve 700 is adjusted to recover the chemical liquid supply part 750. The pressure in the circulation pipe portion 600 can be kept constant by adjusting the amount of the chemical liquid.

본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변 형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims, which will be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치를 도시한 도면이다. 1 is a view showing a chemical liquid supply apparatus for processing a plurality of process chambers according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치의 구성을 도시한 도면이다. 2 is a view showing the configuration of a chemical liquid supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

600: 순환 배관부600: circulation pipe

650: 분기부650: branching

700: 정압 밸브700: constant pressure valve

750: 약액 공급부750: chemical supply unit

Claims (4)

기판 처리를 위한 약액을 공급하는 약액 공급부;A chemical liquid supply unit supplying a chemical liquid for substrate processing; 상기 약액 공급부로부터 상기 약액이 유출되어 다수의 공정 챔버를 순환하도록 하고 다시 상기 약액 공급부로 상기 약액을 유입시키도록 상기 약액이 흐르는 순환 배관부;A circulating piping portion through which the chemical liquid flows to allow the chemical liquid to flow out of the chemical liquid supply part to circulate a plurality of process chambers and to introduce the chemical liquid into the chemical liquid supply part again; 상기 순환 배관부에서 분기하여 각 공정 챔버로 상기 약액을 공급하는 분기부; 및A branching part branched from the circulation pipe part to supply the chemical liquid to each process chamber; And 상기 순환 배관부에서 상기 약액 공급부로 상기 약액을 유입시키는 부분에 형성된 정압 밸브를 포함하는 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치.And a positive pressure valve formed at a portion from which the circulation pipe part flows the chemical liquid into the chemical liquid supply part. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정압 밸브는 상기 순환 배관부에서 흐르는 약액의 압력을 일정하게 유지하도록 하는 다수의 공정 챔버 처리를 위한 약액 공급 장치. The constant pressure valve is a chemical liquid supply device for processing a plurality of process chambers to maintain a constant pressure of the chemical liquid flowing in the circulation pipe. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 순환 배관부는 상기 다수의 공정 챔버의 하단에 형성되는 약액 공급 장치. The circulation pipe part is a chemical liquid supply device is formed at the lower end of the plurality of process chambers.
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