KR101968466B1 - 열교환기가 구비된 연마제 공급장치 - Google Patents

열교환기가 구비된 연마제 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼연마장치의 구조를 간단히 할 수 있으면서, 연마제에 이물질이 발생되어 웨이퍼의 연마에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 연마제 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연마제 공급장치는, 상기 공급부(12b)의 중간부에 상기 공급부(12b)를 통해 공급되는 연마제를 냉각시키는 열교환기(14)가 구비되어, 연마제를 적정한 온도로 냉각시켜 공급한다.
따라서, 웨이퍼연마장치(1)에 연마제를 냉각시키기 위한 냉각수단(2)을 구비할 필요가 없어서, 웨이퍼연마장치(1)의 구조가 간단해질 뿐 아니라, 냉각수단(2)의 냉각통의 내부에 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

열교환기가 구비된 연마제 공급장치{abrasive supply apparatus}
본 발명은 웨이퍼연마장치의 구조를 간단히 할 수 있으면서, 연마제에 이물질이 발생되어 웨이퍼의 연마에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 열교환기가 구비된 연마제 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체의 웨이퍼를 정밀하게 연마하는데 사용되는 웨이퍼연마장치에는 연마제 공급장치가 연결되어, 웨이퍼연마장치에 액상의 연마제를 공급할 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 연마제 공급장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내부에 연마제가 저장된 저장탱크(11)와, 양단이 상기 저장탱크(11)에 연결되고 중간부에는 공급펌프(12a)가 구비되어 상기 저장탱크(11)에 연장된 연마제가 내부를 따라 순환되도록 구성된 순환관(12)과, 상기 순환관(12)의 중간부에서 분기되며 상기 웨이퍼연마장치(1)에 연결된 분기관(13)으로 구성된다.
상기 저장탱크(11)는 일측에 공급관(11a)이 구비되어, 도시 안된 교반탱크에서 원료를 교반하여 제조된 연마제가 상기 공급관(11a)을 통해 저장탱크(11)로 공급되도록 구성된다.
상기 순환관(12)은 상기 저장탱크(11)의 하측에 형성된 배출구에 연결된 공급부(12b)와, 상기 공급부(12b)의 후단부에 연결되며 중간부에 상기 분기관(13)이 연결되는 분기부(12c)와, 상기 분기부(12c)의 후단부에 연결되며 후단부는 상기 저장탱크(11)의 내부로 연장된 순환부(12d)로 구성된다.
상기 분기관(13)은 복수개로 구성되며, 각각의 분기관(13)의 단부에 각각 1개의 웨이퍼연마장치(1)가 연결된다.
본 실시예의 경우, 상기 분기관(13)은 2개로 구성되어, 연마제 공급장치에 2개의 웨이퍼연마장치가 연결되도록 구성된다.
또한, 상기 공급펌프(12a)는 상기 분기관(13)을 통해 웨이퍼연마장치(1)에 공급되는 연마제의 총량에 비해 많은 양의 연마제를 상기 공급부(12b)로 공급하도록 구성된다.
그리고, 상기 분기관(13)의 중간부에는 제어밸브(13a)가 각각 구비되어, 상기 웨이퍼연마장치(1)로 공급되는 연마제의 양을 조절할 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 공급펌프(12a)를 구동시키면, 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제가 상기 공급부(12b)와 분기관(13)을 통해 복수개의 웨이퍼연마장치(1)에 동시에 공급되며, 웨이퍼연마장치(1)로 공급되지 않고 남은 여분의 연마제는 상기 순환부(12d)를 통해 저장탱크(11)로 순환된다.
한편, 이때, 상기 웨이퍼연마장치(1)는 내부에 유량조절장치가 구비되어, 내부로 공급된 웨이퍼를 연마할 때만 상기 분기관(13)을 통해 연마제를 공급받도록 구성된다.
그리고, 각각의 웨이퍼연마장치(1)가 연마제를 공급받는 타이밍은 서로 다르게 설정됨으로, 공급부(12b)에 의해 공급된 연마제는 각각의 웨이퍼연마장치(1)가 연마제를 공급받는 타이밍에 따라, 불규칙하게 0~2개의 웨이퍼연마장치(1)에 연마제를 공급하게 되며, 웨이퍼연마장치(1)로 공급되지 못하고 남은 연마제가 상기 순환부(12d)를 통해 저장탱크(11)로 순환된다.
그런데, 이러한 연마제 공급장치를 통해 공급된 연마제를 이용하여 웨이퍼를 연마할 때는, 연마제를 적정온도로 냉각시켜 사용하여야 한다.
이를 위해, 각각의 웨이퍼연마장치(1)에는 냉각수단(2)이 구비된다.
상기 냉각수단(2)은 상기 분기관(13)에 연결되어 분기관(13)을 통해 공급된 연마제가 저장되는 냉각통과, 상기 냉각통에 저장된 연마제를 냉각시키기 위한 냉각장치로 구성된다.
따라서, 웨이퍼연마장치(1)의 구조가 복잡해질 뿐 아니라, 상기 냉각통에 저장된 연마제를 냉각시킴에 따라, 연마제가 결정화되어 이물질이 발생되며, 이와 같이 발생된 이물질이 웨이퍼의 연마제 사용될 경우, 웨이퍼에 불량이 발생되는 문제점이 발생되었다.
또한, 상기 연마제 공급장치는 연마제가 상기 공급부(12b)를 통해 일정한 압력으로 공급됨으로, 연마제가 공급되는 웨이퍼연마장치(1)의 개수가 변동될 경우, 상기 급기관을 통해 웨이퍼연마장치(1)로 공급되는 연마제의 압력이 변동되며, 이와 같이 웨이퍼연마장치(1)로 공급되는 연마제의 압력이 변동될 경우, 웨이퍼연마장치(1)에 의해 연마되는 웨이퍼에 불량이 발생될 가능성이 높아지는 문제점이 발생되었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
공개특허 10-2001-0090373호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 웨이퍼연마장치(1)의 구조를 간단히 할 수 있으면서, 연마제에 이물질이 발생되어 웨이퍼의 연마에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 열교환기가 구비된 연마제 공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 연마제가 저장된 저장탱크(11)와, 양단이 상기 저장탱크(11)에 연결되고 중간부에는 공급펌프(12a)가 구비되어 상기 저장탱크(11)에 연장된 연마제가 내부를 따라 순환되도록 구성된 순환관(12)과, 상기 순환관(12)의 중간부에서 분기되며 상기 웨이퍼연마장치(1)에 연결된 복수개의 분기관(13)을 포함하고, 상기 순환관(12)은 상기 저장탱크(11)의 하측에 형성된 배출구에 연결된 공급부(12b)와, 상기 공급부(12b)의 후단부에 연결되며 중간부에 상기 분기관(13)이 연결되는 분기부(12c)와, 상기 분기부(12c)의 후단부에 연결되며 후단부는 상기 저장탱크(11)의 내부로 연장된 순환부(12d)로 구성된 연마제 공급장치에 있어서, 상기 공급부(12b)의 중간부에 구비되어 상기 공급부(12b)를 통해 공급되는 연마제를 냉각시키는 열교환기(14)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마제 공급장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 분기관(13)은 중간부에 구비된 제어밸브(13a)에 의해 상기 분기부(12c)와 제어밸브(13a)를 연결하는 제1 공급부(13b)와, 상기 제어밸브(13a)와 웨이퍼연마장치(1)를 연결하는 제2 공급부(13c)로 구획되고, 상기 분기관(13)의 제2 공급부(13c)를 연결하는 연결관(16)과, 상기 연결관(16)에 구비되어 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속과 방향을 측정하는 연마제흐름감지수단(A)과, 상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하는 제어수단(21)과, 상기 제어수단(21)에 연결된 경보기(22)를 더 포함하며, 상기 연마제흐름감지수단(A)은 상기 연결관(16)의 내부 상측면에 구비된 회동브라켓(31)과, 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상단에 구비된 회동축(32a)에 의해 상기 회동브라켓(31)에 상기 연결관(16)의 연장방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 연결관(16)을 통해 흐르는 연마제의 흐름에 의해 측방향으로 회동되는 회동부재(32)와, 상기 회동부재(32)에 연결되어 회동부재(32)의 하단이 하측으로 연장되도록 탄성적으로 가압하는 탄성부재(33)와, 상기 회동축(32a)에 연결되어 회동축(32a)의 회동각도를 측정하는 회동각센서(34)를 포함하고, 상기 제어수단(21)은 상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하여 연마제가 상기 연결관(16)을 통해 정해진 시간 이상 지속적으로 흐르거나 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속이 정해진 유속 이상으로 증가되는 것이 감지되면 상기 경보기(22)를 작동시키도록 된 것을 특징으로 하는 연마제 공급장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 저장탱크(11)는 상면이 개방된 원통형태로 구성되고, 상단 둘레부에는 가이드레일(11b)이 구비되며, 상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 세척액이 저장된 세척액통(17)과, 상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 세척액통(17)으로부터 측방향으로 이격되도록 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 미리 정해진 PH를 갖는 시험액이 저장된 시험액통(18)과, 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상기 가이드레일(11b)에 구비된 위치조절수단(B)에 의해 상기 저장탱크(11)의 내외측 및 상하방향으로 위치조절되어 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제나 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액 또는 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 선택적으로 하단이 잠기도록 된 PH측정기(19)를 더 포함하며, 상기 위치조절수단(B)은 상기 가이드레일(11b)에 슬라이드가능하게 결합되며 슬라이드구동수단(42)에 의해 상기 세척액통(17)과 시험액통(18)의 상측으로 슬라이드되는 슬라이드블록(41)과, 상기 슬라이드블록(41)의 상측에 상측으로 연장되도록 구비된 가이드바(43)와, 상기 가이드바(43)에 승강가능하게 결합되어 승강구동수단(45)에 의해 승강되는 승강블록(44)과, 기단부에 상하방향으로 연장도록 구비된 회동축(46a)에 의해 상기 승강블록(44)에 상기 저장탱크(11)의 내외측으로 회동가능하게 결합되어 회동구동수단(47)에 의해 회동되며 선단부에 상기 PH측정기(19)가 고정되는 회동바(46)를 포함하며, 상기 제어수단(21)은 상기 위치조절수단(B)의 작동을 제어하여 미리 입력된 타임테이블에 따라, 상기 PH측정기(19)의 하단부가 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제나 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액 또는 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 선택적으로 하단이 잠기도록 하는 것을 특징으로 하는 연마제 공급장치가 제공된다.
본 발명에 따른 연마제 공급장치는, 상기 공급부(12b)의 중간부에 상기 공급부(12b)를 통해 공급되는 연마제를 냉각시키는 열교환기(14)가 구비되어, 연마제를 적정한 온도로 냉각시켜 공급한다.
따라서, 웨이퍼연마장치(1)에 연마제를 냉각시키기 위한 냉각수단(2)을 구비할 필요가 없어서, 웨이퍼연마장치(1)의 구조가 간단해질 뿐 아니라, 냉각수단(2)의 냉각통의 내부에 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 연마제 공급장치를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 연마제 공급장치를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 연마제 공급장치의 제2 실시예를 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 연마제 공급장치의 제2 실시예의 연결관 및 연마제흐름감지수단을 도시한 정단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 연마제 공급장치의 제2 실시예의 PH측정기와 위치조절수단을 도시한 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 연마제 공급장치의 제2 실시예의 PH측정기와 위치조절수단을 도시한 평면도,
도 8은 본 발명에 따른 연마제 공급장치의 제2 실시예의 회로구성도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 연마제 공급장치를 도시한 것으로, 내부에 연마제가 저장된 저장탱크(11)와, 양단이 상기 저장탱크(11)에 연결되고 중간부에는 공급펌프(12a)가 구비되어 상기 저장탱크(11)에 연장된 연마제가 내부를 따라 순환되도록 구성된 순환관(12)과, 상기 순환관(12)의 중간부에서 분기되며 상기 웨이퍼연마장치(1)에 연결된 복수개의 분기관(13)으로 구성된 것은 종래와 동일하다.
이때, 상기 순환관(12)은 상기 저장탱크(11)의 하측에 형성된 배출구에 연결된 공급부(12b)와, 상기 공급부(12b)의 후단부에 연결되며 중간부에 상기 분기관(13)이 연결되는 분기부(12c)와, 상기 분기부(12c)의 후단부에 연결되며 후단부는 상기 저장탱크(11)의 내부로 연장된 순환부(12d)로 구성된다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 공급부(12b)의 중간부에 구비되어 상기 공급부(12b)를 통해 공급되는 연마제를 냉각시키는 열교환기(14)와, 상기 순환부(12d)의 중간부에 구비되어 순환부(12d)를 통과하는 연마제의 압력을 조절하는 압력조절밸브(15)가 더 구비된다.
상기 열교환기(14)는 급수관(14a)과 배수관(14b)이 연결되어, 상기 급수관(14a)과 배수관(14b)을 통해 순환되는 냉각수를 이용하여 상기 공급부(12b)를 통과하는 연마제를 냉각시킬 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 압력조절밸브(15)는 내부에 전자제어식 댐퍼가 구비되어 상기 댐퍼의 개폐량을 조절함으로써, 상기 순환부(12d)를 통과하는 연마제의 압력, 즉, 상기 순환부(12d)의 전단부의 압력을 조절하도록 구성된다.
이때, 상기 압력조절밸브(15)는 상기 순환부(12d) 전단부의 압력이 상기 분기관(13)을 통해 웨이퍼연마장치(1)로 공급되는 연마제의 압력에 대응되도록 댐퍼의 개폐량을 조절하도록 구성된다.
즉, 상기 분기관(13)에 연결된 2개의 웨이퍼연마장치(1) 중에서 어느 하나만 작동하여 1개의 분기관(13)을 통해서만 연마제가 공급될 경우, 상기 압력조절밸브(15)는 상기 댐퍼의 개방량을 증가시키고, 웨이퍼연마장치(1) 2개가 동시에 작동을 하여 2개의 분기관(13)을 통해 연마제가 공급될 경우, 상기 압력조절밸브(15)는 상기 댐퍼의 개방량을 감소시킴으로써, 상기 분기관(13)을 통해 웨이퍼연마장치(1)로 공급되는 연마제의 압력이 항상 일정하게 유지되도록 제어한다.
이와 같이 구성된 연마제 공급장치는, 상기 공급부(12b)의 중간부에 상기 공급부(12b)를 통해 공급되는 연마제를 냉각시키는 열교환기(14)가 구비되어, 연마제를 적정한 온도로 냉각시켜 공급한다.
따라서, 웨이퍼연마장치(1)에 연마제를 냉각시키기 위한 냉각수단(2)을 구비할 필요가 없어서, 웨이퍼연마장치(1)의 구조가 간단해질 뿐 아니라, 냉각수단(2)의 냉각통의 내부에 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 분기관(13)은 2개로 구성되어, 2개의 웨이퍼연마장치(1)에 각각 연결된 것을 예시하였으나, 상기 분기관(13)은 3개 이상으로 구성되어, 3대 이상의 웨이퍼연마장치(1)에 동시에 연마제를 공급하도록 구성될 수 있다.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 분기관(13)은 중간부에 구비된 제어밸브(13a)에 의해 상기 분기부(12c)와 제어밸브(13a)를 연결하는 제1 공급부(13b)와, 상기 제어밸브(13a)와 웨이퍼연마장치(1)를 연결하는 제2 공급부(13c)로 구획된다.
그리고, 상기 저장탱크(11)는 상면이 개방된 원통형태로 구성되고, 상단 둘레부에는 가이드레일(11b)이 구비된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 분기관(13)의 제2 공급부(13c)를 연결하는 연결관(16)과, 상기 연결관(16)에 구비되어 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속과 방향을 측정하는 연마제흐름감지수단(A)과, 상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 세척액이 저장된 세척액통(17)과, 상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 세척액통(17)으로부터 측방향으로 이격되도록 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 미리 정해진 PH를 갖는 시험액이 저장된 시험액통(18)과, 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상기 가이드레일(11b)에 구비된 위치조절수단(B)에 의해 상기 저장탱크(11)의 내외측 및 상하방향으로 위치조절되어 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제나 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액 또는 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 선택적으로 하단이 잠기도록 된 PH측정기(19)와, 상기 연마제흐름감지수단(A)과 PH측정기(19)의 신호를 수신하며 상기 위치조절수단(B)의 작동을 제어하는 제어수단(21)과, 상기 제어수단(21)에 연결된 경보기(22)가 더 구비된다.
상기 연결관(16)은 상기 제2 공급부(13c)에 비해 내경이 조금 작은 합성수지재질로 구성된 것으로, 양단은 각각의 웨이퍼연마장치(1)에 연결된 분기관(13)의 제2 공급부(13c)에 연결하도록 구성된다.
따라서, 상기 제2 공급부(13c)를 통해 각각 공급되는 연마제의 압력이 서로 달라질 경우, 연마제의 압력이 높은 제2 공급부(13c)의 연마제가 상기 연결관(16)을 통해 연마제의 압력이 낮은 제2 공급부(13c) 쪽으로 공급됨으로써, 2개의 제2 공급부(13c)를 통해 공급되는 연마제의 압력이 동일하게 조절된다.
즉, 상기 분기관(13)을 통해 공급되는 연마제의 압력은 상기 압력조절밸브(15)에 의해 일정하게 조절됨으로, 일반적인 상황에서는 2개의 분기관(13)을 통해 공급되는 연마제의 압력은 동일하게 유지되는 것이 정상적이지만, 1개의 웨이퍼연마장치가 정지된 상태에서 작동을 시작하거나, 작동하던 웨이퍼연마장치가 정지할 경우, 분기관(13)을 통해 공급되는 연마제의 압력이 순간적으로 상승되거나 저하될 수 있다.
이러한 경우, 분기관(13)을 통해 공급되는 연마제가 상기 연결관(16)을 통해 타측의 분기관(13)으로 분산됨으로써, 연마제의 압력이 순간적으로 상승되거나 저하되는 것을 방지할 수 있다.
상기 연마제흐름감지수단(A)은 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 연결관(16)의 내부 상측면에 구비된 회동브라켓(31)과, 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상단에 구비된 회동축(32a)에 의해 상기 회동브라켓(31)에 상기 연결관(16)의 연장방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 연결관(16)을 통해 흐르는 연마제의 흐름에 의해 측방향으로 회동되는 회동부재(32)와, 상기 회동부재(32)에 연결되어 회동부재(32)의 하단이 하측으로 연장되도록 탄성적으로 가압하는 탄성부재(33)와, 상기 회동축(32a)에 연결되어 회동축(32a)의 회동각도를 측정하는 회동각센서(34)로 구성된다.
상기 탄성부재(33)는 상기 회동축(32a)의 둘레부에 결합되며 양단이 상기 회동브라켓(31)과 회동부재(32)에 각각 고정된 토션스프링을 이용한다.
따라서, 상기 연결관(16)을 통해 연마제가 일측의 분기관(13)에서 타측의 분기관(13)으로 흐르게 될 경우, 연마제의 흐름에 의해 상기 회동부재(32)가 일측으로 회동되며, 상기 회동각센서(34)가 상기 회동축(32a)의 회동각도를 측정하여 신호를 출력하게 된다.
이때, 상기 회동부재(32)는 상기 탄성부재(33)에 의해 지지됨으로, 연결관(16)을 통해 흐르는 연마제의 속도에 따라 상기 회동부재(32)가 회동되는 각도가 커지게 되며, 상기 회동각센서(34)를 이용하여 회동부재(32)가 회동되는 각도를 측정함으로써, 상기 연결관(16)을 통해 흐르는 연마제의 속도와 연마제가 흐르는 방향을 알 수 있다.
상기 PH측정기(19)는 상하방향으로 연장된 봉형상으로 구성된 것으로, 하단부를 PH를 측정할 액체에 담그면 액체의 PH를 측정하여 출력하도록 구성된다.
이러한 PH측정기(19)의 구조는 일반적인 것임으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 세척액통(17)에 저장되는 세척액은 일반적인 정화된 물을 사용한다.
상기 시험액통(18)에 저장되는 시험액은 PH 8~9 정도의 약알카리액을 이용한다.
상기 위치조절수단(B)은 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 가이드레일(11b)에 슬라이드가능하게 결합되며 슬라이드구동수단(42)에 의해 상기 세척액통(17)과 시험액통(18)의 상측으로 슬라이드되는 슬라이드블록(41)과, 상기 슬라이드블록(41)의 상측에 상측으로 연장되도록 구비된 가이드바(43)와, 상기 가이드바(43)에 승강가능하게 결합되어 승강구동수단(45)에 의해 승강되는 승강블록(44)과, 기단부에 상하방향으로 연장도록 구비된 회동축(46a)에 의해 상기 승강블록(44)에 상기 저장탱크(11)의 내외측으로 회동가능하게 결합되어 회동구동수단(47)에 의해 회동되며 선단부에 상기 PH측정기(19)가 고정되는 회동바(46)로 구성된다.
상기 슬라이드구동수단(42)은 상기 저장탱크(11)의 내측면 상단에 구비된 랙기어(42a)와, 상기 슬라이드블록(41)에 구비되며 하측으로 연장된 구동축에는 상기 랙기어(42a)에 결합되는 피니언기어(42c)가 구비된 구동모터(42b)로 구성되어, 상기 구동모터(42b)를 정역회전시키면, 상기 슬라이드블록(41)이 가이드레일(11b)을 따라 슬라이드되도록 한다.
상기 승강구동수단(45)은 상하방향으로 연장되도록 상기 가이드바(43)에 구비되며 중간부가 상기 승강블록(44)에 나사결합된 리드스크류(45a)와, 상기 리드스크류(45a)에 연결되어 리드스크류(45a)를 정역회전시키는 구동모터(45b)로 구성되어, 상기 구동모터(45b)로 리드스크류(45a)를 정역회전시키면 상기 승강블록(44)이 승강되도록 구성된다
상기 회동구동수단(47)은 상기 회동바(46)의 기단부에 연결되어 작동에 따라 상기 회동바(46)를 회동시키는 구동모터를 이용한다.
따라서, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 회동바(46)가 저장탱크(11)의 내측으로 회동된 상태에서 상기 승강블록(44)을 하강시키면 상기 PH측정기(19)의 하단이 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제에 잠기게 된다.
반대로, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 회동구동수단(47)에 의해 상기 회동바(46)의 저장탱크(11)가 외측으로 회동되고, 상기 슬라이드구동수단(42)을 이용하여 상기 슬라이드블록(41)이 상기 세척액통(17)이나 시험액통(18)의 내측에 위치되도록 한 상태에서, 상기 승강블록(44)을 하강시키면, 상기 PH측정기(19)의 하단이 상기 세척액통(17)이나 시험액통(18)에 저장된 세척액이나 시험액에 잠기게 된다.
상기 제어수단(21)은 상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하여 상기 분기관(13)에 이상이 발생된 것을 감지되면, 상기 경보기(22)를 작동시켜 작업자에게 경고를 하도록 구성된다.
즉, 상기 연결관(16)은 상기 분기관(13)을 통해 공급되는 연마제의 압력이 순간적으로 상승 또는 저하될 경우, 내부를 통해 연마제가 흐르도록 하기 위한 것인데, 상기 연결관(16)을 통해 과도하게 긴 시간동안 연결관(16)을 통해 연마제가 흐르거나, 연마제의 유속이 과도하게 빠르게 되는 것은, 상기 분기관(13)에 손상이 발생되거나, 분기관(13)의 내경이 좁아져 분기관(13)을 통해 흐르는 연마제의 압력이 상승된 것을 의미하게 된다.
따라서, 상기 제어수단(21)은 상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하여, 연마제가 상기 연결관(16)을 통해 정해진 시간 이상 지속적으로 흐르거나 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속이 정해진 유속 이상으로 증가되는 것이 감지되면, 상기 분기관(13)에 이상이 발생된 것으로 판단하여, 상기 경보기(22)를 작동시킴으로써, 작업자에게 분기관(13)에 이상이 발생된 것을 알린다.
또한, 상기 제어수단(21)은 상기 위치조절수단(B)의 작동을 제어하여 미리 입력된 타임테이블에 따라, 상기 위치조절수단(B)의 작동을 제어함으로써, 상기 PH측정기(19)를 이용하여 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제의 PH를 측정하도록 한다.
이를 자세히 설명하면, 상기 제어수단(21)은 일정주기로 상기 위치조절수단(B)을 제어하여 PH측정기(19)의 하단부가 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제에 잠기도록 함으로써, 연마제의 PH를 측정한다.
이때, 측정된 연마제의 PH가 기준을 벗어날 경우, 상기 제어수단(21)은 상기 경보수단을 작동시켜 작업자에게 이를 알려준다.
그리고, 연마제의 PH측정이 완료되면, 상기 제어수단(21)은 상기 위치조절수단(B)을 제어하여 상기 PH측정기(19)의 하단이 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액에 잠기도록 함으로써, PH측정기(19)를 세척한다.
즉, 상기 PH측정기(19)를 이용하여 연마제의 PH측정을 하면, PH측정기(19)에 연마제가 묻게 되며, 이 상태에서 재차 연마제의 PH를 측정할 경우, 측정값에 오차가 발생될 수 있다.
따라서, 연마제의 PH를 측정한 후, PH측정기(19)를 세척함으로써, PH측정기(19)의 측정값에 오차가 발생되지 않도록 한다.
그리고, 상기 제어수단(21)은 일정주기로 상기 위치조절수단(B)의 작동을 제어하여 상기 PH측정기(19)의 하단이 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 잠기도록 함으로써, PH측정기(19)의 상태를 검사한다.
즉, 상기 PH측정기(19)는 시간이 경과되면 입력된 PH측정기(19)의 기준값에 오차가 발생됨으로, 일정주기로 상태를 점검하여 영점을 조절해야 한다.
따라서, 상기 제어수단(21)은 상기 PH측정기(19)를 시험액에 담가 PH측정기(19)에 측정되는 시험액의 PH값을 수신하고, 수신된 PH값이 상기 시험액의 PH값과 차이가 발생될 경우, 상기 경보수단을 작동시켜 작업자에게 경고를 한다.
이와 같이 구성된 연마제 공급장치는 분기관(13)의 제2 공급부(13c)를 연결하는 연결관(16)과, 상기 연결관(16)에 구비되어 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속과 방향을 측정하는 연마제흐름감지수단(A)과, 상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하는 제어수단(21)과, 상기 제어수단(21)에 연결된 경보기(22)가 더 구비되어, 분기관(13)을 통해 공급되는 연마제의 압력을 더욱 일정하게 제어할 수 있을 뿐 아니라, 분기관(13)에 이상이 발생될 경우, 작업자에게 이를 알려줄 수 있음으로, 연마제 공급장치를 더욱 효과적으로 유지관리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 세척액이 저장된 세척액통(17)과, 상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 세척액통(17)으로부터 측방향으로 이격되도록 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 미리 정해진 PH를 갖는 시험액이 저장된 시험액통(18)과, 상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상기 가이드레일(11b) 에 구비된 위치조절수단(B)에 의해 상기 저장탱크(11)의 내외측 및 상하방향으로 위치조절되어 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제나 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액 또는 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 선택적으로 하단이 잠기도록 된 PH측정기(19)가 더 구비되어, 저장탱크(11)에 저장된 연마제의 PH에 이상이 발생될 경우, 이를 신속하게 확인하여 대처할 수 있는 장점이 있다.
이를 자세히 설명하면, 이러한 연마제를 이용하여 웨이퍼를 연마할 때는 연마제의 PH를 정확히 유지하는 것이 중요한데, 상기 저장탱크(11)에 저장되는 연마제의 PH는 다양한 원인에 의해 달라질 수 있다.
즉, 상기 저장탱크(11)에 저장되는 연마제는 공급관(11a)을 통해 저장탱크(11)에 연결된 교반기에서, 여러 가지의 원료를 혼합하여 제조한 후, 상기 공급관(11a)을 통해 공급하게 되는데, 이때, 상기 교반기의 작동에러 또는 작업자의 실수 등으로 연마제의 PH에 변화가 발생될 수 있다.
이때, 본 발명은 상기 PH측정기(19)를 이용하여 저장탱크(11)에 저장된 연마제의 PH를 지속적으로 관리함으로서, 연마제의 PH가 달라져 웨이퍼의 연마에 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
11. 저장탱크 12. 순환관
13. 분기관 14. 열교환기
15. 압력조절밸브

Claims (3)

  1. 내부에 연마제가 저장된 저장탱크(11)와,
    양단이 상기 저장탱크(11)에 연결되고 중간부에는 공급펌프(12a)가 구비되어 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제가 내부를 따라 순환되도록 구성된 순환관(12)과,
    상기 순환관(12)의 중간부에서 분기되며 웨이퍼연마장치(1)에 연결된 복수개의 분기관(13)을 포함하고,
    상기 순환관(12)은
    상기 저장탱크(11)의 하측에 형성된 배출구에 연결된 공급부(12b)와,
    상기 공급부(12b)의 후단부에 연결되며 중간부에 상기 분기관(13)이 연결되는 분기부(12c)와,
    상기 분기부(12c)의 후단부에 연결되며 후단부는 상기 저장탱크(11)의 내부로 연장된 순환부(12d)로 구성된 연마제 공급장치에 있어서,
    상기 공급부(12b)의 중간부에 구비되어 상기 공급부(12b)를 통해 공급되는 연마제를 냉각시키는 열교환기(14)를 더 포함하고,
    상기 분기관(13)은
    중간부에 구비된 제어밸브(13a)에 의해
    상기 분기부(12c)와 제어밸브(13a)를 연결하는 제1 공급부(13b)와, 상기 제어밸브(13a)와 웨이퍼연마장치(1)를 연결하는 제2 공급부(13c)로 구획되고,
    상기 분기관(13)의 제2 공급부(13c)를 연결하는 연결관(16)과,
    상기 연결관(16)에 구비되어 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속과 방향을 측정하는 연마제흐름감지수단(A)과,
    상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하는 제어수단(21)과, 상기 제어수단(21)에 연결된 경보기(22)를 더 포함하며,
    상기 연마제흐름감지수단(A)은
    상기 연결관(16)의 내부 상측면에 구비된 회동브라켓(31)과,
    상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상단에 구비된 회동축(32a)에 의해 상기 회동브라켓(31)에 상기 연결관(16)의 연장방향으로 회동가능하게 결합되며 상기 연결관(16)을 통해 흐르는 연마제의 흐름에 의해 측방향으로 회동되는 회동부재(32)와,
    상기 회동부재(32)에 연결되어 회동부재(32)의 하단이 하측으로 연장되도록 탄성적으로 가압하는 탄성부재(33)와,
    상기 회동축(32a)에 연결되어 회동축(32a)의 회동각도를 측정하는 회동각센서(34)를 포함하고,
    상기 제어수단(21)은 상기 연마제흐름감지수단(A)의 신호를 수신하여 연마제가 상기 연결관(16)을 통해 정해진 시간 이상 지속적으로 흐르거나 상기 연결관(16)을 통과하는 연마제의 유속이 정해진 유속 이상으로 증가되는 것이 감지되면 상기 경보기(22)를 작동시키도록 된 것을 특징으로 하는 열교환기가 구비된 연마제 공급장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 저장탱크(11)는 상면이 개방된 원통형태로 구성되고, 상단 둘레부에는 가이드레일(11b)이 구비되며,
    상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 세척액이 저장된 세척액통(17)과,
    상단이 개방된 통형상으로 구성되어 상기 세척액통(17)으로부터 측방향으로 이격되도록 상기 저장탱크(11)의 외주면 상단에 구비되며 내부에는 미리 정해진 PH를 갖는 시험액이 저장된 시험액통(18)과,
    상하방향으로 연장된 바형상으로 구성되며 상기 가이드레일(11b)에 구비된 위치조절수단(B)에 의해 상기 저장탱크(11)의 내외측 및 상하방향으로 위치조절되어 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제나 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액 또는 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 선택적으로 하단이 잠기도록 된 PH측정기(19)를 더 포함하며,
    상기 위치조절수단(B)은
    상기 가이드레일(11b)에 슬라이드가능하게 결합되며 슬라이드구동수단(42)에 의해 상기 세척액통(17)과 시험액통(18)의 상측으로 슬라이드되는 슬라이드블록(41)과,
    상기 슬라이드블록(41)의 상측에 상측으로 연장되도록 구비된 가이드바(43)와,
    상기 가이드바(43)에 승강가능하게 결합되어 승강구동수단(45)에 의해 승강되는 승강블록(44)과,
    기단부에 상하방향으로 연장도록 구비된 회동축(46a)에 의해 상기 승강블록(44)에 상기 저장탱크(11)의 내외측으로 회동가능하게 결합되어 회동구동수단(47)에 의해 회동되며 선단부에 상기 PH측정기(19)가 고정되는 회동바(46)를 포함하며,
    상기 제어수단(21)은 상기 위치조절수단(B)의 작동을 제어하여 미리 입력된 타임테이블에 따라, 상기 PH측정기(19)의 하단부가 상기 저장탱크(11)에 저장된 연마제나 상기 세척액통(17)에 저장된 세척액 또는 상기 시험액통(18)에 저장된 시험액에 선택적으로 하단이 잠기도록 하는 것을 특징으로 하는 열교환기가 구비된 연마제 공급장치.
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