KR101456458B1 - 개선된 hmds 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 개선된 HMDS 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 HMDS 공급 장치는 액체 HMDS가 충전되어 있는 HMDS 공급 용기; 상기 HMDS 공급 용기와 연결되는 버블링 탱크; 상기 HMDS 공급 용기 및 상기 버블링 탱크와 각각 연결되는 질소 공급부; 및 상기 버블링 탱크와 연결되며, 상기 액체 HMDS로부터 기화된 HMDS 가스를 공급받아 기판 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버를 포함하되, 상기 버블링 탱크 내에 잔류하는 상기 액체 HMDS를 이용하여 상기 HMDS 도포용 챔버로 상기 HMDS 가스가 공급되는 동안, 상기 HMDS 공급 용기가 새로운 HMDS 공급 용기로 교체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 HMDS 공급 장치는 액체 HMDS가 충전되어 있는 HMDS 공급 용기; 상기 HMDS 공급 용기와 연결되는 버블링 탱크; 상기 HMDS 공급 용기 및 상기 버블링 탱크와 각각 연결되는 질소 공급부; 및 상기 버블링 탱크와 연결되며, 상기 액체 HMDS로부터 기화된 HMDS 가스를 공급받아 기판 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버를 포함하되, 상기 버블링 탱크 내에 잔류하는 상기 액체 HMDS를 이용하여 상기 HMDS 도포용 챔버로 상기 HMDS 가스가 공급되는 동안, 상기 HMDS 공급 용기가 새로운 HMDS 공급 용기로 교체되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 개선된 HMDS 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 HMDS 또는 약액을 공급하기 위한 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기를 1개만 사용하면서도 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 교체 시 HMDS 공급 장치 또는 약액 공급 장치의 가동 상태를 유지한 상태에서 교체가 가능하도록 하여, 별도의 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 사용이 불필요하므로 제조 원가가 크게 절감되고, HMDS 공급 장치 또는 약액 공급 장치의 가동 중단이 불필요하므로 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 교체 작업 효율이 현저하게 향상되는 개선된 HMDS 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼 또는 기판(이하 통칭하여 "기판"이라 함) 상에 반도체 소자를 제조하거나 또는 패턴을 형성하기 위해서는 포토레지스트 도포 공정을 포함한 다양한 반도체 제조 공정 또는 패턴 형성 공정을 거쳐야 한다. 이를 위해, 기판과 포토레지스트 간의 접착력을 향상시키기 위하여 기판 상에 에이치엠디에스(Hexa Methyl Di Silazane: 이하 "HMDS"라 함)를 도포한다. 그 후, HMDS가 도포된 기판 상에 포토레지스트, 페이스트, 잉크, 또는 도액 등(이하 "약액"이라 함)을 도포한 후, 노광 및 현상을 통하여 원하는 형태의 패턴을 형성한다. 또한, 약액이 예를 들어 세정액인 경우, 도액 등과 같은 약액 도포에 사용되는 노즐의 세정 동작에 사용될 수도 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
좀 더 구체적으로, 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)는 액체 상태의 HMDS(이하 "액체 HMDS"라 함)가 충전되어 있는 HMDS 공급 용기(110); 상기 HMDS 공급 용기(110)와 연결되는 버블링 탱크(120); 상기 HMDS 공급 용기(110) 및 상기 버블링 탱크(120)와 각각 연결되는 질소 공급부(130); 및 상기 버블링 탱크(120)와 연결되며, 상기 액체 HMDS로부터 기화된 HMDS 가스를 공급받아 기판(미도시) 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버(150)를 포함한다. 기판(미도시)은 HMDS 도포용 챔버(150) 내의 스테이지(미도시) 상에 위치되어 있다.
상기 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는, 질소 공급부(130)는 질소 공급부(130)와 HMDS 공급 용기(110) 및 버블링 탱크(120) 사이에 각각 제공되는 제 1 및 제 2 개폐 밸브(161,163)의 개폐 동작에 의해 HMDS 공급 용기(110) 및 버블링 탱크(120)로 각각 가압용 질소를 공급한다. 공급된 가압용 질소는 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS를 가압한다. 그 후, 액체 HMDS가 HMDS 공급 용기(110)와 버블링 탱크(120) 사이에 제공되는 제 3 개폐 밸브(165)의 개폐 동작에 의해 버블링 탱크(120) 내로 주입된다. 그 후, 질소 공급부(130)와 버블링 탱크(120)의 하부에 연결되는 질소 공급 라인 상에 제공되는 제 4 개폐 밸브(167)의 개폐 동작에 의해 버블 형성용 질소가스가 버블링 탱크(120) 내에 주입된 액체 HMDS 내로 공급된다. 이러한 버블 형성용 질소 가스는 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS를 프리버블링(pre-bubbling)시켜 증기화하여 HMDS 가스를 발생시킨다. 그 후, 발생된 HMDS 가스는 제 2 개폐 밸브(163)를 통해 주입된 질소 가스와 희석되고, 희석된 HMDS 증기는 버블링 탱크(120)와 HMDS 도포용 챔버(150) 사이에 제공되는 예를 들어 솔레노이드 밸브와 같은 제 5 개폐 밸브(169)를 통해 HMDS 도포용 챔버(150) 내로 공급되어 HMDS 도포용 챔버(150) 내의 스테이지(미도시) 상에 위치된 기판(미도시) 상에 도포된다.
상술한 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는 HMDS 공급 용기(110)로부터 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 주입되어 사용된다. 이 때, 버블링 탱크(120) 내에는 주입된 액체 HMDS의 양을 측정하기 위해 일반적으로 액면을 감지하기 위한 적어도 하나의 레벨 센서(125)를 사용한다. 여기서, 적어도 하나의 레벨 센서(125)는 액체 HMDS의 레벨 상태를 감지하여 액체 HMDS의 양을 판단한다. 이하에서는 적어도 하나의 레벨 센서(125)를 설명의 편의상 레벨 센서(125)로 지칭하기로 한다. 이러한 레벨 센서(125)는 예를 들어, LED(Light emitting diode) 또는 레이저 다이오드로 구현될 수 있는 광원 소자 및 광센서로 이루어질 수 있으며, 1998년 9월 16일자로 등록된 대한민국 특허 제10-165322호(1999년 2월 1일 공고)에 상세히 기술되어 있다.
상술한 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는 레벨 센서(125)가 사용되는 것으로 예시적으로 기술하고 있지만, 당업자라면 레벨 센서(125) 대신 액체 HMDS의 무게를 감지할 수 있는 무게 감지 센서(미도시)가 사용될 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 주입되어 사용되다가 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS의 레벨 또는 무게가 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만인 것이 확인되면, HMDS 공급 용기(110)로부터 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 주입되어 사용된다. 이러한 동작을 반복하다가, HMDS 공급 용기(110)로부터 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 주입되어 일정 시간이 경과한 후에도 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS의 레벨 또는 무게가 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만인 것이 확인되면, HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 소진되었음을 감지 및 확인하고, 그에 따라 HMDS 공급 용기(110)를 새로운 HMDS 공급 용기(110)로 교체하여야 한다.
도 1b는 종래 기술에 따른 HMDS 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 1b를 도 1a와 함께 참조하면, 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는, 상술한 바와 같이 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 공급되고, 버블링 탱크(120) 내에서 발생된 HMDS 가스가 HMDS 도포용 챔버(150) 내로 공급되어 기판(미도시) 상에 도포된다. 그에 따라, 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS가 지속적으로 소진되어 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 도 1b에 도시된 바와 같이 HMDS 충전 시작 신호(S0)에 의해 HMDS 공급 용기(110)로부터 버블링 탱크(120) 내로 액체 HMDS의 충전이 시작된다. 이를 위해, 먼저 버블링 탱크(120)와 배기 장치(140) 사이에 제공되는 제 6 개폐 밸브(171)가 개방되고 배기 장치(140)에 의해 버블링 탱크(120)의 배기가 이루어진다(단계 S1). 버블링 탱크(120)의 배기가 완료되면 제 6 개폐 밸브(171)가 폐쇄되고, 제 3 개폐 밸브(165)가 개방되어 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 공급된다(단계 S2). 그 후, 버블링 탱크(120) 내의 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 일정 시간 경과 후 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달했는지의 여부가 감지된다(단계 S3). 여기서, 제 1 레벨 > 제 2 레벨이고, 제 1 무게 > 제 2 무게라는 것은 자명하다. 단계 S3에서 액체 HMDS의 양이 제 1 레벨 또는 제 1 무게에 도달한 경우, 제 3 개폐 밸브(165)가 폐쇄되어 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S4). 그 후, 제 6 개폐 밸브(171)가 다시 개방되고 배기 장치(140)에 의해 버블링 탱크(120)의 배기가 이루어진다(단계 S5). 그 후, 제 4 개폐 밸브(167)가 개방되어 질소 공급부(130)로부터 버블 형성용 질소가스가 버블링 탱크(120) 내에 주입되어 액체 HMDS의 프리버블링(pre-bubbling)이 이루어진다(단계 S6). 이러한 프리버블링 동작에 의해, 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS가 증기화되어 발생된 HMDS 가스가 HMDS 도포용 챔버(150)로 공급되어 기판(미도시) 상으로 분사될 준비가 완료된다(단계 S7). 그 후, 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS가 소진되어 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 도 1b에 도시된 바와 같은 단계 S0 내지 단계 S7의 프로세스가 진행되어 버블링 탱크(120) 내로 액체 HMDS의 충전이 다시 이루어진다.
한편, 상술한 버블링 탱크(120) 내로 액체 HMDS의 충전이 이루어지는 도중, 예를 들어 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 모두 소진되거나 또는 충분한 양이 잔류되어 있지 않아 단계 S3에서 버블링 탱크(120) 내의 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 일정 시간 후에도 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우에는, 단계 S4로 진행하는 대신 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 소진 또는 불충분함을 알리는 "HMDS 소진 및 교체 요청" 신호가 발생한다(단계 S8). 이러한 "HMDS 소진 및 교체 요청" 신호가 발생하면, 제 3 개폐 밸브(165)가 폐쇄되어 HMDS 공급 용기(110) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S9). 그 후, 사용자는 HMDS 공급 장치(100)를 수동 방식으로 비가동 상태로 전환하고, 제 7 개폐 밸브(173)를 개방하여 HMDS 공급 용기(110)를 배기한 후, HMDS 공급 용기(110)를 새로운 HMDS 공급 용기(미도시)로 교체한다(단계 S10). 상술한 단계 S0 내지 단계 S9의 동작은 HMDS 공급 장치(100)와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다.
상술한 종래 기술의 HMDS 공급 장치(100)에서는, HMDS 공급 용기(110)를 새로운 HMDS 공급 용기로 교체할 때 HMDS 공급 장치(100)를 수동으로 전환한 후 비가동 상태로 유지하여야 한다. 따라서, HMDS 공급 장치(100)의 가동 중단에 따른 생산량 감소 및 생산 시간이 증가하는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 복수개의 HMDS 공급 장치(100)를 사용하는 인라인 장비의 경우 더욱 심각하여 대량생산에 큰 걸림돌이 되고 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 방안의 하나로 종래 기술에서는 2개의 HMDS 공급 용기를 사용하는 HMDS 공급 장치가 제안되었다.
좀 더 구체적으로, 도 2는 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 2에 도시된 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)는 제 1a 액체 HMDS가 충전되어 있는 제 1a HMDS 공급 용기(110a); 제 1b 액체 HMDS가 충전되어 있는 제 1b HMDS 공급 용기(110b); 상기 제 1a 및 제 1b HMDS 공급 용기(110a,110b)와 각각 연결되는 버블링 탱크(120); 상기 제 1a 및 제 1b HMDS 공급 용기(110a,110b) 및 상기 버블링 탱크(120)와 각각 연결되는 질소 공급부(130); 및 상기 버블링 탱크(120)와 연결되며, 상기 제 1a HMDS 및 상기 제 1b HMDS로부터 각각 기화된 제 1a HMDS 가스 및 제 1b HMDS 가스를 공급받아 기판(미도시) 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버(150)를 포함한다. 기판(미도시)은 HMDS 도포용 챔버(150) 내의 스테이지(미도시) 상에 위치되어 있다.
상기 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는, 질소 공급부(130)는 질소 공급부(130)와 제 1a HMDS 공급 용기(110a) 및 버블링 탱크(120) 사이에 각각 제공되는 제 1a 및 제 2 개폐 밸브(161a,163)의 개폐 동작에 의해 제 1a HMDS 공급 용기(110a) 및 버블링 탱크(120)로 각각 가압용 질소를 공급한다. 공급된 가압용 질소는 제 1a HMDS 공급 용기(110) 내의 제 1a 액체 HMDS를 가압한다. 그 후, 제 1a 액체 HMDS가 제 1a HMDS 공급 용기(110a)와 버블링 탱크(120) 사이에 제공되는 제 3a 개폐 밸브(165a)의 개폐 동작에 의해 버블링 탱크(120) 내로 주입된다. 그 후, 질소 공급부(130)와 버블링 탱크(120)의 하부에 연결되는 질소 공급 라인 상에 제공되는 제 4 개폐 밸브(167)의 개폐 동작에 의해 버블 형성용 질소 가스가 버블링 탱크(120) 내에 주입된 제 1a 액체 HMDS 내로 공급된다. 이러한 버블 형성용 질소 가스는 버블링 탱크(120) 내의 제 1a 액체 HMDS를 버블링시켜 증기화하여 제 1a HMDS 가스를 발생시킨다. 그 후, 발생된 제 1a HMDS 가스는 제 2 개폐 밸브(163)를 통해 주입된 질소 가스와 희석되고, 희석된 제 1a HMDS 증기는 버블링 탱크(120)와 HMDS 도포용 챔버(150) 사이에 제공되는 예를 들어 솔레노이드 밸브와 같은 제 5 개폐 밸브(169)를 통해 HMDS 도포용 챔버(150) 내로 공급되어 HMDS 도포용 챔버(150) 내의 스테이지(미도시) 상에 위치된 기판(미도시) 상에 도포된다.
상술한 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서, 제 1a HMDS 공급 용기(110a)로부터 버블링 탱크(120) 내로 제 1a 액체 HMDS를 충전하는 동작은 상술한 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른 HMDS 충전 방법과 동일하다는 점에 유의하여야 한다.
그러나, 도 2에 도시된 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는, 제 1a HMDS 공급 용기(110a) 내의 제 1a 액체 HMDS가 완전히 소진되거나 불충분하게 남아 있는 경우, 제 1a HMDS 공급 용기(110a)를 새로운 제 1a HMDS 공급 용기로 교체하는 대신 제 1b HMDS 공급 용기(110b)를 사용한다. 여기서, 제 1a 액체 HMDS 및 제 1b 액체 HMDS는 설명의 편의상 구별하기 위해 사용되는 것으로 모두 동일한 액체 HMDS라는 점에 유의하여야 한다.
다시 도 2를 도 1b와 함께 참조하면, 제 1a HMDS 공급 용기(110a)로부터 버블링 탱크(120) 내로 제 1a 액체 HMDS의 충전이 이루어지는 도중, 예를 들어 제 1a HMDS 공급 용기(110a) 내의 제 1a 액체 HMDS가 모두 소진되거나 또는 충분한 양이 잔류되어 있지 않아, 단계 S3에서 버블링 탱크(120) 내의 레벨 센서(125) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 일정 시간 경과 후 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우에는, 제 1a HMDS 공급 용기(110a) 내의 제 1a 액체 HMDS가 소진 또는 불충분함을 알리는 "HMDS 소진 및 교체 요청" 신호가 발생한다(단계 S8). 이러한 "HMDS 소진 및 교체 요청" 신호가 발생하면, 제 3a 개폐 밸브(165a)가 폐쇄되어 제 1a HMDS 공급 용기(110a) 내의 제 1a 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 공급되는 것이 중지됨(단계 S9)과 동시에 도 2에 도시된 제 3b 개폐 밸브(165b)가 개방되어 제 1b HMDS 공급 용기(110b)로부터 버블링 탱크(120) 내로 제 1b 액체 HMDS의 충전이 이루어진다. 그 후, 도 1b의 단계 S3에서 버블링 탱크(120) 내로 충전된 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달한 경우, 제 3b 개폐 밸브(165b)가 폐쇄되어 제 1b HMDS 공급 용기(110b) 내의 제 1b 액체 HMDS가 버블링 탱크(120) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S4). 그 후, 제 6 개폐 밸브(171)가 개방되고 배기 장치(140)에 의해 버블링 탱크(120)의 배기가 이루어진다(단계 S5). 그 후, 제 4 개폐 밸브(167)를 개방하여 질소 공급부(130)로부터 버블 형성용 질소가스가 버블링 탱크(120) 내에 주입되어 제 1b 액체 HMDS의 프리버블링이 이루어진다(단계 S6). 이러한 프리버블링 동작에 의해, 버블링 탱크(120) 내의 액체 HMDS가 증기화되어 발생된 HMDS 가스가 HMDS 도포용 챔버(150)로 공급되어 기판(미도시) 상으로 분사될 준비가 완료된다(단계 S7). 한편, 상술한 바와 같이 제 1b 액체 HMDS의 충전 동작 또는 그 이후의 동작이 진행되는 동안, 제 1a HMDS 공급 용기(110a)와 배기 장치(140) 사이에 제공되는 제 7a 개폐 밸브(173a)가 개방되어 배기 장치(140)에 의해 제 1a HMDS 공급 용기(110)의 배기가 이루어진 후, 제 1a HMDS 공급 용기(110)를 새로운 제 1a HMDS 공급 용기(미도시)로 교체한다. 이 때, 제 1b 액체 HMDS가 제 1b HMDS 공급 용기(110b)로부터 버블링 탱크(120) 내로 계속 공급되므로 HMDS 공급 장치(100)는 가동 상태로 유지될 수 있다.
그 후, 제 1b HMDS 공급 용기(110b) 내의 제 1b 액체 HMDS가 완전히 소진되거나 불충분하게 남아 있는 경우, 제 1b HMDS 공급 용기(110b)를 새로운 제 1b HMDS 공급 용기로 교체하는 대신 새로 교체된 제 1a HMDS 공급 용기를 사용하여 상술한 바와 같은 방식으로 액체 HMDS의 충전이 이루어진다.
상술한 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는 2개의 HMDS 공급 용기(즉, 제 1a 및 제 1b HMDS 공급 용기(110a,110b))를 사용하여 버블링 탱크(120) 내로 액체 HMDS의 충전이 이루어지므로, HMDS 공급 용기의 교체 시에도 HMDS 공급 장치(100)는 가동 상태의 중단이 불필요하여 도 1a에 도시된 종래 기술과는 달리 생산량 감소 및 생산 시간이 증가 문제가 방지된다는 장점이 달성된다.
그러나, 상술한 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)에서는 2개의 HMDS 공급 용기(즉, 제 1a 및 제 1b HMDS 공급 용기(110a,110b))를 사용하여야 하므로, 필연적으로 비용이 증가한다는 문제가 발생한다. 좀 더 구체적으로, 예를 들어, 제 1b HMDS 공급 용기(110b))를 추가하는데 드는 비용은 대략 5,000만원이다. 따라서, 예를 들어 4개 또는 8개의 HMDS 공급 용기(110)를 사용하는 인라인 장비의 경우, HMDS 공급 용기의 추가에 따른 비용은 대략 2억원 또는 4억원의 비용이 추가로 요구되므로, 상당한 비용 부담이 발생한다.
한편, 도 3은 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)는 약액을 저장하는 약액 공급 용기(310); 상기 약액 공급 용기(310)에 연결되며, 상기 약액 공급 용기(310)로부터 상기 약액이 공급되는 버퍼 탱크(320); 상기 버퍼 탱크(320)에 연결되며, 상기 버퍼 탱크(320)로부터 상기 약액을 공급받는 펌프(330); 상기 펌프(330)를 구동하는 구동 장치(335); 및 상기 펌프(330)로부터 상기 약액이 공급되는 노즐(350)을 포함한다.
상술한 도 3에 도시된 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)에서는 약액 공급 용기(310) 내의 약액이 공기 또는 N2에 의해 가압되어 제 1 제어 밸브(365)를 통해 버퍼 탱크(320)로 공급된다. 그 후, 약액 공급 용기(310)에서 버퍼 탱크(320)로 약액이 유입되면, 버퍼 탱크(320)에 설치되어 있는 적어도 하나의 레벨 센서(325)(이하 “레벨 센서(325)”라 합니다) 또는 무게 감지 센서(미도시)의 유입된 약액의 양을 감지한다. 레벨 센서(325) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 약액이 예를 들어 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 약액 공급 용기(310)로부터의 약액 공급이 중단된다. 그 후, 구동 장치(335)에 의해 펌프(330)가 구동됨에 따라 일정량의 약액이 버퍼 탱크(320)로부터 펌프(330)를 거쳐 제 2 제어 밸브(369)를 통해 노즐(350)로 공급된다. 그 후, 약액은 노즐(350)을 통해 테이블(357) 상에 위치된 기판(355) 상에 도포되거나 또는 노즐(350)을 세정한다(약액이 세정액인 경우). 그 후, 펌프(330)가 구동 장치(335)에 의해 버퍼 탱크(320)로부터 약액의 공급 및 기판(355) 상으로의 도포 또는 노즐(350)의 세정 프로세스가 반복된다. 그 후, 버퍼 탱크(320) 내의 약액이 일정량 소진되어 레벨 센서(325) 또는 무게 감지 센서가 약액의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달한 것을 감지하면, 약액 공급 용기(310)로부터 다시 일정량의 약액이 버퍼 탱크(320)로 재공급된다. 여기서, 제 1 레벨 > 제 2 레벨이고, 제 1 무게 > 제 2 무게라는 것은 자명하다. 이러한 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)는 2004년 11월 24일자로 본 출원인에 의해 "액정 디스플레이 또는 플라즈마 디스플레이 패널의 코팅용 도액 공급 장치"라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제10-2004-0096826호로 출원되어, 2008년 1월 15일에 등록된 대한민국 특허 제10-0796572호에 상세히 기술되어 있다.
상술한 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)에서도, 도 1a 및 도 1b에 도시된 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)와 마찬가지로, 약액 공급 용기(310) 내의 약액이 모두 소진되거나 또는 충분한 양이 잔류되어 있지 않아 미리 정해진 일정 시간이 경과한 후에도 버퍼 탱크(320) 내의 레벨 센서(325) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 약액의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우에는, 약액 공급 용기(310) 내의 약액이 소진 또는 불충분함을 알리는 "약액 소진 및 교체 요청" 신호가 발생한다. 이러한 "약액 소진 및 교체 요청" 신호가 발생하면, 제 1 제어 밸브(365)가 폐쇄되어 약액 공급 용기(310) 내의 약액이 버퍼 탱크(320) 내로 공급되는 것이 중지된다. 상술한 동작은 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다. 그 후, 사용자는 약액 공급 장치(300)를 수동 방식으로 비가동 상태로 전환하고, 약액 공급 용기(310)를 새로운 약액 공급 용기(미도시)로 교체한다.
상술한 도 3에 도시된 종래 기술의 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)에서도 약액 공급 용기(310)를 새로운 약액 공급 용기로 교체할 때 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)를 수동으로 전환한 후 비가동 상태로 유지하여야 한다. 따라서, 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)의 가동 중단에 따른 생산량 감소 및 생산 시간이 증가하는 문제가 발생한다. 이러한 문제는 복수개의 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)를 사용하는 인라인 장비의 경우 더욱 심각하여 대량생산에 큰 걸림돌이 되고 있다.
또한, 도 2에 도시된 2개의 HMDS 공급 용기를 사용하는 HMDS 공급 장치(100)와 마찬가지로, 종래 기술의 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)에서 2개의 약액 공급 용기(310)를 사용하는 경우에도 약액 공급 용기의 교체 시에 기판 코팅용 약액 공급 장치(300)의 가동 상태 중단이 불필요하다는 장점이 달성되지만, 추가적인 약액 공급 용기를 사용하여야 하므로 필연적으로 상당한 비용이 증가한다는 문제가 발생한다.
따라서, 상술한 도 1a 내지 도 3에 도시된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, MDS 또는 약액을 공급하기 위한 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기를 1개만 사용하면서도 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 교체 시 HMDS 공급 장치 또는 약액 공급 장치의 가동 상태를 유지한 상태에서 교체가 가능하도록 하여, 별도의 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 사용이 불필요하므로 제조 원가가 크게 절감되고, HMDS 공급 장치 또는 약액 공급 장치의 가동 중단이 불필요하므로 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 교체 작업 효율이 현저하게 향상되는 개선된 HMDS 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 HMDS 공급 장치는 액체 HMDS가 충전되어 있는 HMDS 공급 용기; 상기 HMDS 공급 용기와 연결되는 버블링 탱크; 상기 HMDS 공급 용기 및 상기 버블링 탱크와 각각 연결되는 질소 공급부; 및 상기 버블링 탱크와 연결되며, 상기 액체 HMDS로부터 기화된 HMDS 가스를 공급받아 기판 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버를 포함하되, 상기 버블링 탱크 내에 잔류하는 상기 액체 HMDS를 이용하여 상기 HMDS 도포용 챔버로 상기 HMDS 가스가 공급되는 동안, 상기 HMDS 공급 용기가 새로운 HMDS 공급 용기로 교체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 HMDS 공급 장치에서의 HMDS 공급 방법은 a) HMDS 공급 용기 내의 액체 HMDS을 버블링 탱크 내로 공급하는 단계; b) 상기 버블링 탱크 내의 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, HMDS 충전 시작 신호에 의해 상기 HMDS 공급 용기로부터 상기 버블링 탱크 내로 상기 액체 HMDS을 충전하는 단계; c) 상기 버블링 탱크 내의 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 상기 HMDS 공급 용기 내의 상기 액체 HMDS를 상기 버블링 탱크 내로 공급하는 것을 중지하는 단계; d) 상기 버블링 탱크 내의 상기 액체 HMDS로부터 발생되는 HMDS 가스를 기판 상으로 공급하는 단계; 및 e) 상기 상기 HMDS 공급 장치의 가동이 중단될 때까지 상기 a) 단계 내지 상기 d) 단계를 반복하는 단계를 포함하되, 상기 c) 단계에서 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 일정 시간 경과 후에도 상기 미리 정해진 제 1 레벨 또는 상기 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우 상기 HMDS 공급 방법은 c1) 상기 HMDS 공급 용기 내의 상기 액체 HMDS가 소진 또는 불충분함을 알리는“HMDS 소진 및 교체 요청" 신호를 발생하는 단계; 및 c2) 상기 버블링 탱크 내에 남아 있는 상기 액체 HMDS에서 발생된 상기 HMDS 가스를 HMDS 도포용 챔버로 공급하면서 동시에 상기 HMDS 공급 용기를 새로운 HMDS 공급 용기로 교체하는 단계를 추가로 수행한 후 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 약액 공급 장치는 약액을 저장하는 약액 공급 용기; 상기 약액 공급 용기에 연결되며, 상기 약액 공급 용기로부터 상기 약액이 공급되는 버퍼 탱크; 상기 버퍼 탱크에 연결되며, 상기 버퍼 탱크로부터 상기 약액을 공급받는 펌프; 상기 펌프를 구동하는 구동 장치; 및 상기 펌프로부터 상기 약액이 공급되는 노즐을 포함하되, 상기 버퍼 탱크 내에 잔류하는 상기 약액이 상기 펌프에 의해 상기 노즐로 공급되는 동안, 상기 약액 공급 용기가 새로운 약액 용기로 교체되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 약액 공급 장치에서의 약액 공급 방법은 a) 약액 공급 용기 내의 약액을 버퍼 탱크 내로 공급하는 단계; b) 상기 버퍼 탱크 내의 상기 약액의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 약액 충전 시작 신호에 의해 상기 약액 공급 용기로부터 상기 버퍼 탱크 내로 상기 약액을 충전하는 단계; c) 상기 버퍼 탱크 내의 상기 약액의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 상기 약액 공급 용기 내의 상기 약액을 상기 버퍼 탱크 내로 공급하는 것을 중지하는 단계; d) 상기 약액을 노즐을 통해 기판 상으로 도포하거나 또는 상기 약액으로 상기 노즐을 세정하는 단계; 및 e) 상기 약액 공급 장치의 가동이 중단될 때까지 상기 a) 단계 내지 상기 d) 단계를 반복하는 단계를 포함하되, 상기 c) 단계에서 상기 약액의 양이 미리 정해진 일정 시간 경과 후에도 상기 미리 정해진 제 1 레벨 또는 상기 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우 상기 약액 공급 방법은 c1) 상기 약액 공급 용기 내의 상기 약액이 소진 또는 불충분함을 알리는 "약액 소진 및 교체 요청" 신호를 발생하는 단계; 및 c2) 상기 버퍼 탱크 내에 남아 있는 상기 약액을 상기 노즐로 공급하면서 동시에 상기 약액 공급 용기를 새로운 약액 공급 용기로 교체하는 단계를 추가로 수행한 후 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계를 수행하는 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 개선된 HMDS 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법을 사용하면 다음과 같은 효과가 달성된다.
1. HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 교체 시 별도의 HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 사용이 불필요하므로 제조 원가가 크게 절감된다.
2. HMDS 공급 용기 또는 약액 공급 용기의 교체 시 HMDS 공급 장치 또는 약액 공급 장치의 가동 중단이 불필요하므로 최종 제품의 생산성이 크게 향상되며 생산 시간이 상당히 감소된다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 HMDS 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 2는 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치를 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치에서의 HMDS 공급 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치에서의 약액 공급 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 HMDS 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 2는 또 다른 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 기판 코팅용 약액 공급 장치를 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치에서의 HMDS 공급 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치에서의 약액 공급 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)는 액체 HMDS가 충전되어 있는 HMDS 공급 용기(410); 상기 HMDS 공급 용기(410)와 연결되는 버블링 탱크(420); 상기 HMDS 공급 용기(410) 및 상기 버블링 탱크(420)와 각각 연결되는 질소 공급부(430); 및 상기 버블링 탱크(420)와 연결되며, 상기 액체 HMDS로부터 기화된 HMDS 가스를 공급받아 기판(미도시) 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버(450)를 포함하되, 상기 버블링 탱크(420) 내에 잔류하는 상기 액체 HMDS를 이용하여 상기 HMDS 도포용 챔버(450)로 상기 HMDS 가스가 공급되는 동안, 상기 HMDS 공급 용기(410)가 새로운 HMDS 공급 용기로 교체되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 기판(미도시)은 HMDS 도포용 챔버(450) 내의 스테이지(미도시) 상에 위치되어 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서, 상기 버블링 탱크(420) 내에는 상기 액체 HMDS의 양을 측정하기 위한 액면을 감지하기 위한 적어도 하나의 레벨 센서(425)(이하 “레벨 센서(425)”라 합니다)가 제공되어 있다. 이러한 레벨 센서(425)는 예시적인 것으로, 당업자라면 레벨 센서(425) 대신 액체 HMDS의 무게를 감지할 수 있는 무게 감지 센서(미도시)가 사용될 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)는 도 1a에 도시된 종래 기술에 따른 HMDS 공급 장치(100)와 HMDS의 충전 및 교체 방법을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 갖는 것이어서 그 구체적인 구성 및 동작의 설명은 생략하기로 한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 4b를 도 4a와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서는, HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(420) 내로 공급되고, 버블링 탱크(420) 내에서 발생된 HMDS 가스가 HMDS 도포용 챔버(450) 내로 공급되어 기판(미도시) 상에 도포된다. 그에 따라, 버블링 탱크(420) 내의 액체 HMDS가 소진되어 레벨 센서(425) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 도 4b에 도시된 바와 같이 HMDS 충전 시작 신호(S0)에 의해 HMDS 공급 용기(410)로부터 버블링 탱크(420) 내로 액체 HMDS의 충전이 시작된다. 이를 위해, 먼저 버블링 탱크(420)와 배기 장치(440) 사이에 제공되는 제 6 개폐 밸브(471)가 개방되고 배기 장치(440)에 의해 버블링 탱크(420)의 배기가 이루어진다(단계 S1). 버블링 탱크(420)의 배기가 완료되면 제 6 개폐 밸브(471)가 폐쇄되고, 제 3 개폐 밸브(465)가 개방되어 HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(420) 내로 공급된다(단계 S2). 그 후, 버블링 탱크(420) 내의 레벨 센서(425) 또는 무게 감지 센서에 의해 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달했는지의 여부가 감지된다(단계 S3). 단계 S3에서 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달한 경우, 제 3 개폐 밸브(465)가 폐쇄되어 HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(420) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S4). 그 후, 제 6 개폐 밸브(471)가 다시 개방되고 배기 장치(440)에 의해 버블링 탱크(420)의 배기가 이루어진다(단계 S5). 그 후, 제 4 개폐 밸브(467)를 개방하여 질소 공급부(430)로부터 버블 형성용 질소가스가 버블링 탱크(420) 내에 주입되어 액체 HMDS의 프리버블링이 이루어진다(단계 S6). 이러한 프리버블링 동작에 의해, 버블링 탱크(420) 내의 액체 HMDS가 증기화되어 발생된 HMDS 가스가 HMDS 도포용 챔버(450)로 공급되어 기판(미도시) 상으로 분사될 준비가 완료된다(단계 S7). 그 후, 버블링 탱크(420) 내의 액체 HMDS가 지속적으로 소진되어 레벨 센서(425) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 도 4b에 도시된 바와 같은 단계 S0 내지 단계 S7의 프로세스가 진행되어 버블링 탱크(420) 내로 액체 HMDS의 충전 및 HMDS 가스의 분사 준비가 다시 이루어진다.
한편, 상술한 버블링 탱크(420) 내로 액체 HMDS의 충전이 이루어지는 도중, 예를 들어 HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS가 모두 소진되거나 또는 충분한 양이 잔류되어 있지 않아, 단계 S3에서 버블링 탱크(420) 내의 레벨 센서(425) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 일정 시간이 경과한 후에도 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우에는, 단계 S4로 진행하는 대신 HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS가 소진 또는 불충분함을 알리는 "HMDS 소진 및 교체 요청" 신호가 발생한다(단계 S8). 이 경우, 버블링 탱크(420) 내에는 적어도 L 레벨(미리 정해진 최저 레벨)과 미리 정해진 제 1 레벨 미만 사이에 해당하는 양의 액체 HMDS가 존재하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서는, 종래 기술과는 달리, "약액 소진 및 교체 요청" 신호가 발생하면, 버블링 탱크(420) 내에 남아 있는 액체 HMDS에서 발생된 HMDS 가스가 HMDS 도포용 챔버(450)로 계속 공급된다(단계 S9). 그에 따라, 본 발명에 따른 HMDS 공급 장치(400)는 가동 상태가 유지될 수 있다. 상술한 단계 S9가 진행됨과 동시에, "약액 소진 및 교체 요청" 신호에 따라 제 3 개폐 밸브(465)가 폐쇄되어 HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS가 버블링 탱크(420) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S10). 그 후, 제 7 개폐 밸브(473)를 개방하여 HMDS 공급 용기(410)를 배기한 후, 사용자에 의해 HMDS 공급 용기(410)가 새로운 HMDS 공급 용기(미도시)로 교체된다(단계 S11). 그 결과, 새로운 HMDS 공급 용기(미도시)는 버블링 탱크(420) 내로 새로운 액체 HMDS를 공급할 준비가 완료되고(단계 S12), 상술한 HMDS 충전 시작 신호(S0)에 의해 단계 S1 내지 단계 S7이 수행된다. 이 때, 상술한 단계 S1 내지 단계 S10의 동작, 및 단계 S11의 제 7 개폐 밸브(473)의 개방 및 HMDS 공급 용기(410)의 배기 동작은 HMDS 공급 장치(400)와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서는, HMDS 공급 장치(400)가 가동 상태를 유지하면서 HMDS 공급 용기(410)가 새로운 HMDS 공급 용기(미도시)로 교체될 수 있으므로, 최종 제품의 생산성이 크게 향상되며 생산 시간이 상당히 감소된다. 또한, HMDS 공급 용기(410)의 교체 시 별도의 HMDS 공급 용기의 사용이 불필요하므로 제조 원가가 크게 절감된다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치를 설명하기 위한 개략도이다.
도 5a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)는 약액을 저장하는 약액 공급 용기(510); 상기 약액 공급 용기(510)에 연결되며, 상기 약액 공급 용기(510)로부터 상기 약액이 공급되는 버퍼 탱크(520); 상기 버퍼 탱크(520)에 연결되며, 상기 버퍼 탱크(520)로부터 상기 약액을 공급받는 펌프(530); 상기 펌프(530)를 구동하는 구동 장치(535); 및 상기 펌프(530)로부터 상기 약액이 공급되는 노즐(550)을 포함하되, 상기 버퍼 탱크(520) 내에 잔류하는 상기 약액이 상기 펌프(530)에 의해 상기 노즐(550)로 공급되는 동안, 상기 약액 공급 용기(510)가 새로운 약액 용기로 교체되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 약액은 예를 들어, 포토레지스트, 페이스트, 잉크, 도액, 및 세정액 등을 포함한다. 약액이 세정액인 경우, 이러한 세정액은 노즐(550)의 세정 동작에 사용될 수도 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)에서, 상기 버퍼 탱크(520) 내에는 상기 약액의 양을 측정하기 위한 적어도 하나의 레벨 센서(525)(이하 "레벨 센서(525)"라 합니다)가 제공되어 있다. 이러한 레벨 센서(525)는 예시적인 것으로, 당업자라면 레벨 센서(525) 대신 약액의 무게를 감지할 수 있는 무게 감지 센서(미도시)가 사용될 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.
또한, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)는 도 3에 도시된 종래 기술에 따른 약액 공급 장치(300)와 약액의 충전 및 교체 방법을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 갖는 것이어서 그 구체적인 구성 및 동작의 설명은 생략하기로 한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 충전 및 교체 방법을 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 5b를 도 5a와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)에서는, 약액 공급 용기(510) 내의 약액이 버퍼 탱크(520) 내로 공급되고, 버퍼 탱크(520) 내의 약액이 펌프(530)에 의해 노즐(550)로 공급되어 기판(555) 상에 도포되거나, 노즐(550)을 세정한다(약액이 세정액인 경우). 그에 따라, 버퍼 탱크(520) 내의 약액이 소진되어 레벨 센서(525) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 약액의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 무게 미만에 도달하면, 도 5b에 도시된 바와 같이 약액 충전 시작 신호(S0)에 의해 약액 공급 용기(510)로부터 버퍼 탱크(520) 내로 약액의 충전이 시작된다. 이를 위해, 먼저 제 1 제어 밸브(565)가 개방되고 공기 또는 N2에 의해 가압된 약액이 버퍼 탱크(520) 내로 유입된다(단계 S1). 그 후, 버퍼 탱크(520) 내의 레벨 센서(525) 또는 무게 감지 센서에 의해 약액의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달했는지의 여부가 감지된다(단계 S2). 단계 S2에서 약액의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달한 경우, 제 1 제어 밸브(565)가 폐쇄되어 약액 공급 용기(510) 내의 약액이 버퍼 탱크(520) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S3). 그에 따라, 버퍼 탱크(520) 내로의 약액의 충전이 완료된다. 그 후, 구동 장치(535)에 의해 펌프(530)가 구동되어 버퍼 탱크(520) 내의 약액이 제 2 제어 밸브(569)를 통해 노즐(550)로 공급된다(단계 S4). 그 결과, 약액은 노즐(550)을 통해 기판(555) 상으로 도포되거나 또는 노즐(550)을 세정할 준비가 완료된다(단계 S5). 그 후, 버퍼 탱크(520) 내의 약액이 소진되어 레벨 센서(525) 또는 무게 감지 센서에 의해 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 도 5b에 도시된 바와 같은 단계 S1 내지 단계 S5의 프로세스가 진행되어 약액 공급 용기(510)로부터 버퍼 탱크(520) 내로의 약액의 충전 및 노즐(550)에 의한 약액의 도포 준비 또는 약액을 이용한 노즐(550)의 세정 준비가 다시 이루어진다.
한편, 상술한 약액 공급 용기(510)로부터 버퍼 탱크(520) 내로 약액의 충전이 이루어지는 도중, 예를 들어 약액 공급 용기(510) 내의 약액이 모두 소진되거나 또는 충분한 양이 잔류되어 있지 않아, 단계 S2에서 버퍼 탱크(520) 내의 레벨 센서(525) 또는 무게 감지 센서에 의해 감지된 약액의 양이 미리 정해진 일정 시간이 경과한 후에도 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우에는, 단계 S3로 진행하는 대신 약액 공급 용기(510) 내의 약액 소진 또는 불충분함을 알리는 "약액 소진 및 교체 요청" 신호가 발생한다(단계 S6). 이 경우, 버퍼 탱크(520) 내에는 적어도 L 레벨(미리 정해진 최저 레벨)과 미리 정해진 제 1 레벨 미만 사이에 해당하는 양의 약액이 존재하고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 약액 공급 장치(500)에서는, 종래 기술과는 달리, "약액 소진 및 교체 요청" 신호가 발생하면, 버퍼 탱크(520) 내에 남아 있는 약액이 노즐(550)로 계속 공급된다(단계 S7). 그에 따라, 본 발명에 따른 약액 공급 장치(500)는 가동 상태가 유지될 수 있다. 상술한 단계 S7이 진행됨과 동시에, "약액 소진 및 교체 요청" 신호에 따라 제 1 제어 밸브(565)가 폐쇄되어 약액 공급 용기(510) 내의 약액이 버퍼 탱크(520) 내로 공급되는 것이 중지된다(단계 S8). 그 후, 사용자에 의해 약액 공급 용기(510)가 새로운 약액 공급 용기(미도시)로 교체된다(단계 S9). 그 결과, 새로운 약액 공급 용기(미도시)는 버퍼 탱크(520) 내로 새로운 약액을 공급할 준비가 완료되고(단계 S10), 상술한 약액 충전 시작 신호(S0)에 의해 단계 S1 내지 단계 S5가 수행된다. 이 때, 상술한 단계 S1 내지 단계 S8, 및 단계 S10의 동작은 약액 공급 장치(500)와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)에서는, 약액 공급 장치(500)가 가동 상태를 유지하면서 약액 공급 용기(510)가 새로운 약액 공급 용기(미도시)로 교체될 수 있으므로, 최종 제품의 생산성이 크게 향상되며 생산 시간이 상당히 감소된다. 또한, 약액 공급 용기(510)의 교체 시 별도의 약액 공급 용기의 사용이 불필요하므로 제조 원가가 크게 절감된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치에서의 HMDS 공급 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 6을 도 4a 및 도 4b와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서의 HMDS 공급 방법(600)은 a) HMDS 공급 용기(410) 내의 액체 HMDS을 버블링 탱크(420) 내로 공급하는 단계(610); b) 상기 버블링 탱크(420) 내의 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, HMDS 충전 시작 신호(S0)에 의해 상기 HMDS 공급 용기(410)로부터 상기 버블링 탱크(420) 내로 상기 액체 HMDS을 충전하는 단계(620); c) 상기 버블링 탱크(420) 내의 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 상기 HMDS 공급 용기(410) 내의 상기 액체 HMDS를 상기 버블링 탱크(420) 내로 공급하는 것을 중지하는 단계(630); d) 상기 버블링 탱크(420) 내의 상기 액체 HMDS로부터 발생되는 HMDS 가스를 기판(미도시) 상으로 공급하는 단계(640); 및 e) 상기 HMDS 공급 장치(400)의 가동이 중단될 때까지 상기 a) 단계 내지 상기 d) 단계를 반복하는 단계(650)를 포함하되, 상기 c) 단계에서 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 일정 시간 경과 후에도 상기 미리 정해진 제 1 레벨 또는 상기 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우 상기 HMDS 공급 방법(600)은 c1) 상기 HMDS 공급 용기(410) 내의 상기 액체 HMDS가 소진 또는 불충분함을 알리는 "HMDS 소진 및 교체 요청" 신호를 발생하는 단계; 및 c2) 상기 버블링 탱크(420) 내에 남아 있는 상기 액체 HMDS에서 발생된 상기 HMDS 가스를 HMDS 도포용 챔버(450)로 공급하면서 동시에 상기 HMDS 공급 용기(410)를 새로운 HMDS 공급 용기로 교체하는 단계를 추가로 수행한 후 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서의 HMDS 공급 방법(600)에서, 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계, 상기 c1) 단계, 및 상기 c2) 단계는 상기 HMDS 공급 장치(400)와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 HMDS 공급 장치(400)에서의 HMDS 공급 방법(600)에서는, 상기 c2) 단계가 수행되는 동안, 상기 HMDS 공급 장치(400)는 가동 상태를 유지한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치에서의 약액 공급 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 7을 도 4a 및 도 4b와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)에서의 약액 공급 방법(700)은 a) 약액 공급 용기(510) 내의 약액을 버퍼 탱크(520) 내로 공급하는 단계(710); b) 상기 버퍼 탱크(520) 내의 상기 약액의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 약액 충전 시작 신호(S0)에 의해 상기 약액 공급 용기(510)로부터 상기 버퍼 탱크(520) 내로 상기 약액을 충전하는 단계(720); c) 상기 버퍼 탱크(520) 내의 상기 약액의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 상기 약액 공급 용기(510) 내의 상기 약액을 상기 버퍼 탱크(520) 내로 공급하는 것을 중지하는 단계(730); d) 상기 약액을 노즐(550)을 통해 기판(555) 상으로 도포하거나 또는 상기 약액으로 상기 노즐(550)을 세정하는 단계(740); 및 e) 상기 약액 공급 장치(500)의 가동이 중단될 때까지 상기 a) 단계 내지 상기 d) 단계를 반복하는 단계(750)를 포함하되, 상기 c) 단계에서 상기 약액의 양이 미리 정해진 일정 시간 경과 후에도 상기 미리 정해진 제 1 레벨 또는 상기 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우 상기 약액 공급 방법(700)은 c1) 상기 약액 공급 용기(510) 내의 상기 약액이 소진 또는 불충분함을 알리는“약액 소진 및 교체 요청" 신호를 발생하는 단계; 및 c2) 상기 버퍼 탱크(520) 내에 남아 있는 상기 약액을 상기 노즐(550)로 공급하면서 동시에 상기 약액 공급 용기(510)를 새로운 약액 공급 용기로 교체하는 단계를 추가로 수행한 후 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)에서의 약액 공급 방법(700)에서, 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계, 상기 c1) 단계, 및 상기 c2) 단계는 상기 약액 공급 장치(500)와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러에 의해 제어될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(500)에서의 약액 공급 방법(700)에서, 상기 c2) 단계가 수행되는 동안, 상기 약액 공급 장치(500)는 가동 상태를 유지한다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
100,400: HMDS 공급 장치 110,110a,110b,410: HMDS 공급 용기
120,420: 버블링 탱크 130,430: 질소 공급부 140,440: 배기 장치
150,450: HMDS 도포용 챔버
161,161a,161b,163,165,165a,165b,167,169,171,173,173a,173b,465,467,471,473: 개폐 밸브
300,500: 약액 공급 장치 310,510: 약액 공급 용기
320,520: 버퍼 탱크 125,325,425,525: 레벨 센서 330,530: 펌프
335,535: 구동 장치 350,550: 노즐
355,555: 기판 365,369,565,569: 제어 밸브
120,420: 버블링 탱크 130,430: 질소 공급부 140,440: 배기 장치
150,450: HMDS 도포용 챔버
161,161a,161b,163,165,165a,165b,167,169,171,173,173a,173b,465,467,471,473: 개폐 밸브
300,500: 약액 공급 장치 310,510: 약액 공급 용기
320,520: 버퍼 탱크 125,325,425,525: 레벨 센서 330,530: 펌프
335,535: 구동 장치 350,550: 노즐
355,555: 기판 365,369,565,569: 제어 밸브
Claims (16)
- HMDS 공급 장치에 있어서,
액체 HMDS가 충전되어 있는 HMDS 공급 용기;
상기 HMDS 공급 용기와 연결되는 버블링 탱크;
상기 HMDS 공급 용기 및 상기 버블링 탱크와 각각 연결되는 질소 공급부; 및
상기 버블링 탱크와 연결되며, 상기 액체 HMDS로부터 기화된 HMDS 가스를 공급받아 기판 상에 도포하는 HMDS 도포용 챔버
를 포함하되,
상기 버블링 탱크 내에 잔류하는 상기 액체 HMDS를 이용하여 상기 HMDS 도포용 챔버로 상기 HMDS 가스가 공급되는 동안, 상기 HMDS 공급 용기가 새로운 HMDS 공급 용기로 교체되는
HMDS 공급 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 버블링 탱크 내에는 상기 액체 HMDS의 양을 측정하기 위한 적어도 하나의 레벨 센서 또는 무게 감지 센서가 제공되는 HMDS 공급 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 HMDS 공급 장치는 상기 HMDS 공급 장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 컨트롤러를 추가로 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 버블링 탱크 내에 잔류하는 상기 액체 HMDS를 이용하여 상기 HMDS 도포용 챔버로 상기 HMDS 가스가 공급되는 것을 제어하는
HMDS 공급 장치. - 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 HMDS 공급 용기가 상기 새로운 HMDS 공급 용기로 교체 시 상기 HMDS 공급 장치는 가동 상태를 유지하는 HMDS 공급 장치. - HMDS 공급 장치에서의 HMDS 공급 방법에 있어서,
a) HMDS 공급 용기 내의 액체 HMDS을 버블링 탱크 내로 공급하는 단계;
b) 상기 버블링 탱크 내의 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, HMDS 충전 시작 신호에 의해 상기 HMDS 공급 용기로부터 상기 버블링 탱크 내로 상기 액체 HMDS을 충전하는 단계;
c) 상기 버블링 탱크 내의 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 상기 HMDS 공급 용기 내의 상기 액체 HMDS를 상기 버블링 탱크 내로 공급하는 것을 중지하는 단계;
d) 상기 버블링 탱크 내의 상기 액체 HMDS로부터 발생되는 HMDS 가스를 기판 상으로 공급하는 단계; 및
e) 상기 HMDS 공급 장치의 가동이 중단될 때까지 상기 a) 단계 내지 상기 d) 단계를 반복하는 단계
를 포함하되,
상기 c) 단계에서 상기 액체 HMDS의 양이 미리 정해진 일정 시간 경과 후에도 상기 미리 정해진 제 1 레벨 또는 상기 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우 상기 HMDS 공급 방법은 c1) 상기 HMDS 공급 용기 내의 상기 액체 HMDS가 소진 또는 불충분함을 알리는“HMDS 소진 및 교체 요청" 신호를 발생하는 단계; 및 c2) 상기 버블링 탱크 내에 남아 있는 상기 액체 HMDS에서 발생된 상기 HMDS 가스를 HMDS 도포용 챔버로 공급하면서 동시에 상기 HMDS 공급 용기를 새로운 HMDS 공급 용기로 교체하는 단계를 추가로 수행한 후 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계를 수행하는
HMDS 공급 방법. - 제 5항에 있어서,
상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계, 상기 c1) 단계, 및 상기 c2) 단계는 상기 HMDS 공급 장치와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러에 의해 제어되는 HMDS 공급 방법. - 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
상기 c2) 단계가 수행되는 동안, 상기 HMDS 공급 장치는 가동 상태를 유지하는 HMDS 공급 방법. - 약액 공급 장치에 있어서,
약액을 저장하는 약액 공급 용기;
상기 약액 공급 용기에 연결되며, 상기 약액 공급 용기로부터 상기 약액이 공급되는 버퍼 탱크;
상기 버퍼 탱크에 연결되며, 상기 버퍼 탱크로부터 상기 약액을 공급받는 펌프;
상기 펌프를 구동하는 구동 장치; 및
상기 펌프로부터 상기 약액이 공급되는 노즐
을 포함하되,
상기 버퍼 탱크 내에 잔류하는 상기 약액이 상기 펌프에 의해 상기 노즐로 공급되는 동안, 상기 약액 공급 용기가 새로운 약액 용기로 교체되는
약액 공급 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 버퍼 탱크 내에는 상기 약액의 양을 측정하기 위한 적어도 하나의 레벨 센서 또는 무게 감지 센서가 제공되는 약액 공급 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 약액 공급 장치는 상기 약액 공급 장치와 유선 또는 무선으로 연결되는 컨트롤러를 추가로 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 버퍼 탱크 내에 잔류하는 상기 약액이 상기 노즐로 공급되는 것을 제어하는
약액 공급 장치. - 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약액 공급 용기가 상기 새로운 약액 공급 용기로 교체 시 상기 약액 공급 장치는 가동 상태를 유지하는 약액 공급 장치. - 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약액은 포토레지스트, 페이스트, 잉크, 도액, 및 세정액 중 어느 하나인 약액 공급 장치. - 약액 공급 장치에서의 약액 공급 방법에 있어서,
a) 약액 공급 용기 내의 약액을 버퍼 탱크 내로 공급하는 단계;
b) 상기 버퍼 탱크 내의 상기 약액의 양이 미리 정해진 제 2 레벨 또는 미리 정해진 제 2 무게 미만에 도달하면, 약액 충전 시작 신호에 의해 상기 약액 공급 용기로부터 상기 버퍼 탱크 내로 상기 약액을 충전하는 단계;
c) 상기 버퍼 탱크 내의 상기 약액의 양이 미리 정해진 제 1 레벨 또는 미리 정해진 제 1 무게에 도달하면 상기 약액 공급 용기 내의 상기 약액을 상기 버퍼 탱크 내로 공급하는 것을 중지하는 단계;
d) 상기 약액을 노즐을 통해 기판 상으로 도포하거나 또는 상기 약액으로 상기 노즐을 세정하는 단계; 및
e) 상기 약액 공급 장치의 가동이 중단될 때까지 상기 a) 단계 내지 상기 d) 단계를 반복하는 단계
를 포함하되,
상기 c) 단계에서 상기 약액의 양이 미리 정해진 일정 시간 경과 후에도 상기 미리 정해진 제 1 레벨 또는 상기 미리 정해진 제 1 무게에 도달하지 못하는 경우 상기 약액 공급 방법은 c1) 상기 약액 공급 용기 내의 상기 약액이 소진 또는 불충분함을 알리는 "약액 소진 및 교체 요청" 신호를 발생하는 단계; 및 c2) 상기 버퍼 탱크 내에 남아 있는 상기 약액을 노즐로 공급하면서 동시에 상기 약액 공급 용기를 새로운 약액 공급 용기로 교체하는 단계를 추가로 수행한 후 상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계를 수행하는
약액 공급 방법. - 제 13항에 있어서,
상기 a) 단계 내지 상기 e) 단계, 상기 c1) 단계, 및 상기 c2) 단계는 상기 약액 공급 장치와 유선 또는 무선으로 연결된 컨트롤러에 의해 제어되는 약액 공급 방법. - 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
상기 c2) 단계가 수행되는 동안, 상기 약액 공급 장치는 가동 상태를 유지하는 약액 공급 방법. - 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
상기 약액은 포토레지스트, 페이스트, 잉크, 도액, 및 세정액 중 어느 하나인 약액 공급 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130070326A KR101456458B1 (ko) | 2013-06-19 | 2013-06-19 | 개선된 hmds 공급 장치 및 방법, 및 개선된 약액 공급 장치 및 방법 |
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Publications (1)
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|---|---|
| KR101456458B1 true KR101456458B1 (ko) | 2014-10-31 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR101456458B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112174082A (zh) * | 2019-07-04 | 2021-01-05 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 易挥发液态化学品供应系统及供应方法 |
| KR20240022760A (ko) | 2022-08-12 | 2024-02-20 | 세메스 주식회사 | 약액 공급 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 |
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2013
- 2013-06-19 KR KR1020130070326A patent/KR101456458B1/ko active IP Right Grant
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