KR101008339B1 - 약액 공급 장치 - Google Patents

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신세진
윤태열
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 약액 공급 장치 및 그의 약액 공급 방법에 관한 것이다. 약액 공급 장치는 기판을 처리하는 처리 유닛으로 약액을 공급하는 공급 탱크와, 약액의 원액을 저장하는 저장 탱크와, 저장 탱크로부터 원액을 받아서 공급 탱크로 공급되는 약액의 농도를 측정하는 측정 탱크 및, 저장 탱크와 측정 탱크 사이에 배치되어 약액의 유량을 조절하기 위한 각종 유틸리티들을 하나로 모듈화하여 공급 탱크로 약액을 공급하는 약액 공급 어셈블리를 포함한다. 약액 공급 어셈블리는 하나의 하우징 내부를 분할하고, 내부 공간 상부에 저장 탱크가 배치되고, 하부에 측정 탱크가 배치된다. 또 약액 공급 어셈블리는 저장 탱크로부터 공급 탱크로 약액을 공급하는 공급 배관을 수직하게 설치된다. 본 발명에 의하면, 중력에 의해 자유 낙하 방식으로 약액을 공급함으로써, 약액이 배관에 잔류하는 것을 방지할 수 있으며, 원액 용기, 펌프 등을 구비할 필요가 없어 구성이 단순하고, 유지 보수 및 관리가 용이하다.
약액 공급 장치, 저장 탱크, 측정 탱크, 유틸리티, 모듈화, 자유 낙하 방식

Description

약액 공급 장치{APPARATUS FOR SUPPLYING CHEMICAL}
본 발명은 약액 공급 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 펌프의 사용없이 자유 낙하 방식으로 약액을 공급하기 위한 약액 공급 장치 및 그의 약액 공급 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체, 평판 표시 패널 등의 기판을 처리하는 기판 처리 장치는 공정에 필요한 다양한 약액들이 사용된다. 따라서 기판 처리 장치는 약액들을 공급받기 위하여 약액 공급 장치와 연결된다.
예를 들어, 기판 처리 장치는 기판에 현상, 식각 및, 세정 공정 등 다양한 공정을 처리하는 적어도 하나의 처리 유닛들을 구비하고, 각 공정에서 필요한 약액들을 해당 처리 유닛에 공급하여야 한다. 약액 공급 장치는 현상액, 식각액, 세정액 등을 공급하기 위하여 서로 다른 약액들을 혼합하거나 희석하고, 약액의 농도, 온도 등을 조절하여 해당 처리 유닛으로 해당 약액을 공급한다.
약액 공급 장치는 약액을 혼합하거나 농도, 온도 등을 조절하여 처리 유닛으로 약액을 공급하기 위하여, 기본적으로 약액의 원액을 저장하는 원액 용기(bottle), 다른 종류의 약액들을 혼합 또는 희석하는 혼합 탱크(mixing tank), 혼합 후의 약액을 보관하는 버퍼 탱크(buffer tank), 그리고 처리 유닛으로부터 공정 처리된 약액들을 회수하는 회수 탱크 등을 구비한다. 또 약액의 유량을 조절하고, 약액을 공급, 순환하기 위하여 많은 배관들과 배관 사이에 설치되는 밸브, 필터 및 펌프 등을 구비한다.
이러한 약액 공급 장치는 그 구조가 복잡하고 설치 공간을 많이 차지한다. 또 처리 유닛으로 약액이 공급되기까지 다수의 탱크들과 배관들을 경유하기 때문에 약액이 배관 내부에 잔존하게 되어 약액의 낭비가 증가되며, 또 약액의 누수(leakage) 등 관리 포인트가 증가되어 유지 보수가 어렵다.
도 1을 참조하면, 약액 공급 장치(10)는 약액의 원액을 저장하는 약액 공급원(12) 예를 들어, 중앙 약액 공급 시스템(Central Chemical Supply System : CCSS)이나, 로컬 약액 공급 시스템(Local Chemical Supply System : LCSS) 등으로부터 적어도 하나의 약액을 공급받아 약액의 용량, 농도 및 온도 등을 측정하는 측정 탱크(16)를 구비한다. 약액 공급원(12)과 측정 탱크(16) 사이를 연결하는 배관(22)에는 펌프(14)가 구비되고, 펌프(14)의 동작에 의해 약액이 측정 탱크(16)로 공급된다. 측정 탱크(16)는 약액의 농도를 조절하기 위해 약액의 유량 등을 측정하여 약액을 공급 탱크(18)로 공급한다. 공급 탱크(18)는 예를 들어, 혼합 탱크, 버퍼 탱크 등으로 구비되며, 기판을 처리하는 처리 유닛(20)으로 약액을 공급하여, 공정을 진행하도록 한다.
그러나 이러한 약액 공급 장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(14)를 이용하여 약액을 측정 탱크(16)로 공급하므로, 펌프(14)의 동작으로 인해 측정 탱크(16) 내부에 버블(bubble)(28)이 발생되고, 또 측정 탱크(16)에 저장된 약액의 수위(26, 26')가 달라져서, 측정 탱크(16)의 수위를 측정하는 센서(24)에 의해 정확한 수위를 측정하기가 어려우며, 오버 플로우(overflow)가 발생되어 약액의 낭비를 야기시킨다.
본 발명의 목적은 장비의 단순화를 위한 약액 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유지 보수가 용이한 약액 공급 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 약액의 소모를 줄이고 약액에 대한 안전성을 향상시키기 위한 약액 공급 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 약액 공급 장치는 저장 탱크와 측정 탱크 및, 저장 탱크와 측정 탱크를 연결하고 유량을 조절하는 유틸리티들을 하나의 하우징에 모듈화하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 약액 공급 장치는 자유 낙하 방식으로 약액을 공급하여 구성의 단순화가 가능하다.
본 발명의 약액 공급 장치는, 기판을 처리하는 처리 유닛으로 약액을 공급하는 공급 탱크 및; 상기 공급 탱크의 상부에 배치되고, 약액을 저장하는 저장 탱크 와, 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 농도를 측정하는 측정 탱크 및, 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이에 배치되어 약액의 유량을 조절하는 유틸리티들을 모듈화하여 자유 낙하 방식으로 상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 약액을 공급하는 약액 공급 어셈블리를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 저장 탱크는 상기 약액 공급 어셈블리의 상부에 배치되고, 약액의 수위를 측정하는 제 1 센서부를 구비한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 측정 탱크는 상기 저장 탱크 하단에 배치되어 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 농도 조절을 위한 유량을 측정하는 제 2 센서부를 구비한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 유틸리티는; 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이를 연결하고, 상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 중력에 의해 약액을 공급하도록 수직하게 배치되는 공급 배관 및; 상기 공급 배관에 설치되어 상기 제 1 및 상기 제 2 센서부 각각으로부터 측정된 정보에 대응하여 상기 저장 탱크로부터 배출되는 유량을 조절하는 유량 조절 장치를 구비한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 유량 조절 장치는 상기 공급 배관에 배치되어, 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 유량을 조절하는 자동 밸브를 포함하되; 상기 약액 공급 장치는 상기 제 1 및 상기 제 2 센서부 각각으로부터 상기 측정된 정보를 받아서 상기 자동 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 약액 공급 어셈블리는; 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 및 상기 유틸리티를 수용하는 하나의 하우징과; 상기 하우징의 내부 공간의 상부에 상기 저장 탱크가 배치되고, 상기 내부 공간의 하부에 상기 측정 탱크가 배치되도록 상기 하우징을 상하로 분할하는 플레이트 및; 상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 약액이 공급되도록 상기 플레이트와 상기 하우징의 하단면이 관통되어 수직으로 연결되는 공급 배관을 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 유틸리티는 상기 하우징의 상기 내부 공간의 하부에서 배치되고, 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이의 상기 공급 배관에 설치된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 저장 탱크는 상기 하우징 일측에 약액의 수위를 측정하는 제 1 센서부를 구비한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 측정 탱크는 상기 저장 탱크 하단에 배치되어 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 농도 조절을 위한 유량을 측정하는 제 2 센서부를 구비한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 유틸리티는 상기 공급 배관에 설치되어 상기 제 1 및 상기 제 2 센서부 각각으로부터 측정된 정보에 대응하여 상기 저장 탱크로부터 배출되는 유량을 조절하는 유량 조절 장치를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 유량 조절 장치는 상기 공급 배관에 배치되어, 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 유량을 조절하는 자동 밸브를 포함하되; 상기 약액 공급 장치는 상기 제 1 및 상기 제 2 센서부 각각으로부터 상기 측정된 정보를 받아서 상기 자동 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 펌프의 사용없이 자유 낙하 방식으로 약액을 공급하기 위한 약액 공급 장치의 약액 공급 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 기판을 처리하는 처리 유닛으로 약액을 공급하는 공급 탱크와, 상기 약액의 원액을 저장하는 저장 탱크가 상호 수직하게 배치되도록 연결되어, 상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 약액을 자유 낙하 방식으로 공급한다.
한 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 저장 탱크와 상기 공급 탱크 사이에 약액의 농도를 조절하기 위해 유량을 측정하는 측정 탱크를 배치하여, 상기 공급 탱크로 약액을 공급하기 전에 약액의 농도를 조절한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 및, 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이에 배치되어 약액의 유량을 조절하는 유틸리티들을 하나의 하우징에 배치되도록 모듈화하여, 상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 약액을 공급한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 약액 공급 장치는 약액의 원액을 저장하는 저장 탱크와, 약액의 공정 조건을 측정하는 측정 탱크 및, 저장 탱크와 측정 탱크 사이에 배치되어 약액의 유량을 조절하는 유틸리티가 하나의 하우징에 모듈화하여 구비함으로써, 장치의 구성이 단순하다.
또 본 발명의 약액 공급 장치는 저장 탱크와 측정 탱크 사이의 배관을 수직으로 연결하여 약액을 공급함으로써, 원액 용기, 펌프가 불필요하고, 배관 내부에 잔존하는 약액을 제거하여 약액의 낭비를 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 약액 공급 장치는 저장 탱크, 측정 탱크 및 유틸리티를 모듈 화함으로써, 관리 포인트를 줄일 수 있으며, 이로 인해 유지 보수가 용이하다.
뿐 만 아니라, 본 발명의 약액 공급 장치는 저장 탱크, 측정 탱크 및 유틸리티를 모듈화함으로써, 약액의 누수를 최소화할 수 있으므로, 약액의 안전성을 향상시킨다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급 장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 약액 공급 장치의 상세한 구성을 도시한 평면도, 정면도 및 일측면도들이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 약액 공급 장치(100)는 기판을 처리하는 처리 유닛(200)으로 약액을 공급하기 위하여, 하나의 하우징(102)에 모듈화된 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)와, 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)와 연결되고, 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)로부터 약액을 공급받아서 처리 유닛(200)으로 공급하는 공급 탱크(160)를 포함한다.
공급 탱크(160)는 다수의 약액들을 혼합하거나 희석시키고, 온도, 농도 등을 조절하여 공정 조건에 적합한 약액을 처리 유닛(200)으로 공급한다. 공급 탱크(160)는 예를 들어, 혼합 탱크, 버퍼 탱크 등으로 구비된다.
약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)는 공급 탱크(160)의 상부에 배치되어 중력에 의해 자유 낙하 방식으로 약액을 공급 탱크(160)로 배출되도록 구비한다.
구체적으로, 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)는 약액의 원액을 저장하는 저장 탱크(110)와, 저장 탱크(110)로부터 공급되는 약액의 농도를 조절하기 위해, 약액의 유량을 측정하는 측정 탱크(130) 및, 저장 탱크(110)와 측정 탱크(130) 사이에 배치되어 약액의 유량을 조절하는 유틸리티(150)들을 포함한다. 또 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)는 하나의 하우징(102)에 저장 탱크(110), 측정 탱크(130) 및, 유틸리티(150)들을 수용하도록 배치하여 모듈화하고, 자유 낙하 방식으로 저장 탱크(110)로부터 공급 탱크(160)로 약액을 공급한다.
이를 위해 하우징(102)은 내부 공간이 플레이트(104)에 의해 상하로 분할된다. 즉, 플레이트(104)는 하우징(102) 내부 공간의 상부에 저장 탱크(110)가 배치되고, 내부 공간의 하부에 측정 탱크(130) 및 유틸리티(150)가 배치되도록 하우징(102)을 상하로 분할한다.
또 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)는 저장 탱크(110)로부터 공급 탱크(160)로 약액이 공급되도록 플레이트(104)와 하우징(102)의 하단면이 관통되어 수직하게 저장 탱크(110)와 측정 탱크(130)를 연결하는 공급 배관(112)을 포함한다. 따라서 약액은 중력에 의해 저장 탱크(110)로부터 공급 탱크(130)로 약액을 공급하도록 설 치된다.
저장 탱크(110)는 하우징(102) 내부 공간의 상부에 배치되고, 일측에 약액의 수위를 측정하는 제 1 센서부(120)를 구비한다. 예를 들어, 제 1 센서부(120)는 복수 개의 레벨 센서들을 포함하고, 이들을 통해 저장 탱크(110)의 수위를 측정한다. 따라서 본 발명의 약액 공급 장치(100)는 제 1 센서부(120)를 이용하여 저장 탱크(110)의 수위를 측정함으로써, 기존의 약액 공급 장치의 원액 용기가 불필요하고, 원액 용기를 모니터링할 필요가 없다.
측정 탱크(130)는 하우징(102) 내부 공간의 하단에 배치되고, 저장 탱크(110)로부터 공급되는 약액의 농도 조절을 위한 유량을 측정하는 일측에 제 2 센서부(140)를 구비한다.
그리고 유틸리티(150)는 하우징(102) 내부 공간의 하부에서 측정 탱크(130)의 일측에 배치되고, 저장 탱크(110)와 측정 탱크(130) 사이의 공급 배관(112)에 설치된다. 예를 들어, 유틸리티(150)는 공급 배관(112)에 설치되어 제 1 및 제 2 센서부(120, 140) 각각으로부터 측정된 유량 정보에 대응하여 저장 탱크(110)로부터 배출되는 유량을 조절하는 유량 조절 장치를 구비한다. 예를 들어, 유량 조절 장치는 저장 탱크(110)로부터 공급되는 약액의 유량을 조절하는 자동 밸브를 포함한다.
또 약액 공급 장치(100)는 제 1 및 제 2 센서부(120, 140) 각각으로부터 측정된 유량 정보를 받아서 유량 조절 장치 즉, 자동 밸브의 개폐를 제어하는 컨트롤러(미도시됨)를 더 포함한다.
따라서 본 발명의 약액 공급 장치(100)는 기판을 처리하는 처리 유닛(200)으로 약액을 공급하기 위하여, 처리 유닛(200)으로 약액을 공급하는 공급 탱크(160)와, 약액의 원액을 저장하는 저장 탱크(110)가 상호 수직하게 배치되도록 공급 배관(112)을 연결하는 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)를 제공한다. 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)는 공급 배관(112)을 통해 저장 탱크(110)로부터 공급 탱크(160)로 약액을 자유 낙하 방식으로 공급한다. 또, 약액 공급 어셈블리(110 ~ 150)는 저장 탱크(110)와 공급 탱크(160) 사이에 약액의 농도를 측정하는 측정 탱크(130)를 배치하여, 공급 탱크(160)로 약액을 공급하기 전에 약액의 유량을 모니터링하여 약액의 농도를 조절한다.
그러므로 본 발명의 약액 공급 장치(100)는 저장 탱크(110), 측정 탱크(130) 및 유틸리티(150)들을 하나의 하우징(102)에 모듈화하고, 이를 이용하여 자유 낙하 방식으로 약액을 공급함으로써, 다양한 탱크들로 약액을 공급, 순환하기 위한 펌프가 불필요하다.
이상에서, 본 발명에 따른 약액 공급 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
도 1은 일반적인 약액 공급 장치의 구성을 도시한 도면;
도 2는 도 1에 도시된 측정 탱크의 구성을 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약액 공급 장치의 구성을 도시한 사시도; 그리고
도 4 내지 도 6은 도 3에 도시된 약액 공급 장치의 상세한 구성을 도시한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 약액 공급 장치 102 : 하우징
104 : 플레이트 110 : 저장 탱크
112 : 공급 배관 120 : 제 1 센서부
130 : 측정 탱크 140 : 제 2 센서부
150 : 유틸리티 160 : 공급 탱크
200 : 처리 유닛

Claims (14)

  1. 약액 공급 장치에 있어서:
    기판을 처리하는 처리 유닛으로 약액을 공급하는 공급 탱크 및;
    상기 공급 탱크의 상부에 배치되고, 약액을 저장하는 저장 탱크와, 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 농도를 측정하는 측정 탱크 및, 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이에 배치되어 약액의 유량을 조절하는 유틸리티들을 하나의 하우징에 가지는 약액 공급 어셈블리를 포함하되;
    상기 약액 공급 어셈블리는;
    상기 하우징의 내부 공간의 상부에 상기 저장 탱크가 배치되고, 상기 내부 공간의 하부에 상기 측정 탱크가 배치되도록 상기 하우징을 상하로 분할하는 플레이트 및;
    상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 약액이 공급되도록 상기 플레이트와 상기 하우징의 하단면이 관통되어 수직으로 연결되는 공급 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장 탱크는 상기 약액 공급 어셈블리의 상부에 배치되고, 약액의 수위를 측정하는 제 1 센서부를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측정 탱크는 상기 저장 탱크 하단에 배치되어 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 농도 조절을 위한 유량을 측정하는 제 2 센서부를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 배관은
    상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이를 연결하고, 상기 저장 탱크로부터 상기 공급 탱크로 중력에 의해 약액을 공급하도록 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유틸리티는 상기 하우징의 상기 내부 공간의 하부에서 배치되고, 상기 저장 탱크와 상기 측정 탱크 사이의 상기 공급 배관에 설치되는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 저장 탱크는 상기 하우징 일측에 약액의 수위를 측정하는 제 1 센서부를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 측정 탱크는 상기 저장 탱크 하단에 배치되어 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 농도 조절을 위한 유량을 측정하는 제 2 센서부를 구비하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유틸리티는 상기 공급 배관에 설치되어 상기 제 1 및 상기 제 2 센서부 각각으로부터 측정된 정보에 대응하여 상기 저장 탱크로부터 배출되는 유량을 조절하는 유량 조절 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유량 조절 장치는 상기 공급 배관에 배치되어, 상기 저장 탱크로부터 공급되는 약액의 유량을 조절하는 자동 밸브를 포함하되;
    상기 약액 공급 장치는 상기 제 1 및 상기 제 2 센서부 각각으로부터 상기 측정된 정보를 받아서 상기 자동 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020080085714A 2008-09-01 2008-09-01 약액 공급 장치 KR101008339B1 (ko)

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