KR102565527B1 - 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템 - Google Patents

초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조를 위해 증착챔버에서 사용되는 화학약품을 공급하기 위해서 공급탱크에 저장된 화학약품의 양이 일정 수준 이하로 줄어들면 충전탱크에 저장된 화학약품을 공급탱크로 이동시켜 공급탱크를 재충전하고, 공급탱크 내부의 화학약품의 양을 초음파센서로 감지하여 과부족 상태를 정밀하게 파악할 수 있도록 하는 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 공급탱크에 화학약품을 충전하기 위한 충전탱크 내부의 화학약품의 양을 정확하게 측정할 수 있어서 공급탱크 내부에 화학약품의 잔량이 적절하게 유지되도록 공급시스템을 제어할 수 있는 효과가 있다.

Description

초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템{CHEMICAL MANAGEMENT SYSTEM FOR MANUFACTURING SEMI-CONDUCTOR USING ULTRA SOUND}
본 발명은 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조를 위해 증착챔버에서 사용되는 화학약품을 공급하기 위해서 공급탱크에 저장된 화학약품의 양이 일정 수준 이하로 줄어들면 충전탱크에 저장된 화학약품을 공급탱크로 이동시켜 공급탱크를 재충전하고, 공급탱크 내부의 화학약품의 양을 초음파센서로 감지하여 과부족 상태를 정밀하게 파악할 수 있도록 하는 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템에 관한 것이다.
반도체, LED, Solar Cell 등의 제조공정 중의 하나인 에피텍시(epitaxy) 공정은 단결정실리콘 위에 각종 반도체 관련 재료들을 올려놓기 위해 일종의 얇은 필름으로 실리콘의 표면을 덮는 코팅공정이다. 각 재료들이 특정 위치에 정확히 위치할 수 있도록 기초공사를 하는 것으로서, 일반적인 선택적 에피텍시 성장법은 반도체물질이 노출된 표면에만 그와 동종 또는 이종의 반도체막이 성장되고, 산화막, 질화막 등의 절연막으로 덮여 있는 표면에 는 아무런 막도 성장되지 않도록 하는 기술이다.
특수가스를 활용해 화학적으로 코팅물질을 증착시킨다 하여 대개 CVD(Chemical Vapor Deposition)공정으로 불린다.
구체적으로 에피텍시 공정은 낮은 압력에서 특수가스와의 화학반응을 통해 증착시키는 LPCVD(Low Pressure CVD), 일반대기압에서 증착시키는 APCVD(Atmospheric Pressure CVD), 고압에서 증착시키는 HPCVD(High Pressure CVD), 강력한 전압으로 플라즈마를 발생시켜 증착시키는 PECVD(Plasma Enhanced CVD), 갈륨, 인, 알루미늄 등 금속유기물을 증착시키는 MOCVD(금속유기화학기상증착) 등으로 구분된다.
이 공정에는 고순도 TEOS, TiCL4, TMA, LTO520, TEMAZr, TEMAHf, HBO, 4MS, 3MS, TEB, TEPO 등의 화학약품(특수 약액)이 사용되며 운송가스(carrier gas)로서 고순도의 아르곤(Ar), 헬륨(He), 수소(H2), 질소(N2) 등이 사용된다.
아르곤과 같은 운송가스의 압력을 이용한 펌프로 증착용 화학약품에 추진력을 가하여 화학약품이 이동하도록 하는 방법을 사용한다.
화학약품은 반도체 제조공정에서 공급이 중단되거나 공급량이 급격히 변화하는 등의 변화가 생기지 않도록 할 필요가 있으며, 이를 위해 화학약품을 공급하는 탱크와 빈 탱크에 화학약품을 충전하는 탱크를 동시에 사용하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 화학약품 잔량 관리시스템의 구조를 나타낸 연결도이며, 도 2는 공급탱크에 저장된 화학약품을 증착챔버에 공급하는 경로를 나타낸 연결도, 도 3은 충전탱크에 저장된 화학약품을 공급탱크에 공급하는 경로를 나타낸 연결도이다.
일반적인 화학약품 공급시스템에는 증착챔버(10)에 공급될 화학약품의 잔량이 어느 정도인지를 확인하여 원활한 공급이 연속적으로 이루어지도록 제어하기 위한 잔량 관리시스템(100)이 사용된다. 종래기술의 공급시스템에도 이러한 관리시스템(100)이 사용되며, 화학약품을 증착챔버(10)에 공급하는 공급탱크(102)와, 공급탱크(102)의 저장량이 줄어든 경우에 화학약품을 공급하여 충전하는 충전탱크(104)가 구비된다.
공급탱크(102)와 충전탱크(104)에 저장된 화학약품을 이송하기 위해서는 운송을 위한 가스를 공급하는 수단이 사용되는데, 운송가스공급장치(106)는 배관을 통해 공급탱크(102) 및 충전탱크(104)에 일정 압력의 운송가스를 주입한다. 운송가스의 압력에 의해 화학약품이 배관을 통해 배출되어 이송된다.
운송가스공급장치(106)에는 운송가스공급배관(108)이 연결되며, 운송가스공급배관(108)은 제1운송가스공급배관(108a)과 제2운송가스공급배관(108b)으로 분기된다. 제1운송가스공급배관(108a)은 공급탱크(102)에 연결되며, 제2운송가스공급배관(108b)은 충전탱크(104)에 연결된다. 제1운송가스공급배관(108a)과 제2운송가스공급배관(108b)은 각각 공급탱크(102)와 충전탱크(104)에 운송가스를 이송시킨다.
공급탱크(102)와 증착챔버(10)는 화학약품공급배관(110)으로 연결되며, 이를 통해 반도체 제조용 화학약품이 이송된다.
공급탱크(102)와 충전탱크(104)는 화학약품충전배관(112)으로 연결된다. 이를 통해 화학약품이 충전탱크(104)에서 공급탱크(102)로 이송되면서 공급탱크(102)가 다시 충전된다.
제1운송가스공급배관(108a)과 제2운송가스공급배관(108b)에는 각각 제1밸브(114)와 제3밸브(118)가 설치된다. 제1밸브(114)는 공급탱크(102)로부터 화학약품을 증착챔버(10)에 공급하기 위해 개방되어 운송가스가 공급탱크(102)의 내부로 이송되도록 한다.
화학약품공급배관(110)에는 제2밸브(116)가 설치된다. 제2밸브(116)가 개방된 상태에서 화학약품이 공급탱크(102)로부터 증착챔버(10)로 이송된다.
화학약품충전배관(112)에는 제4밸브(120)가 설치된다. 충전탱크(104)에서 공급탱크(102)로 화학약품을 충전하기 위해서 제3밸브(118)가 열리면서 운송가스가 충전탱크(104)의 내부로 이송된다. 그리고 제4밸브(220)가 열리면서 화학약품이 화학약품충전배관(112)을 통해 이송되어 공급탱크(102)의 내부로 유입된다.
화학약품의 충전 상태에서는 제1밸브(114)와 제2밸브(116)가 닫힌다. 그러나 공급탱크(102)에 화학약품을 충전하면서 동시에 증착챔버(10)에 화학약품을 공급하는 경우에는 제2밸브(116)가 열려있게 된다.
공급탱크(102)와 충전탱크(104)에는 각각 제1중량센서(122)와 제2중량센서(124)가 설치된다. 제1중량센서(122)와 제2중량센서(124)는 각각 공급탱크(102)와 충전탱크(104)의 내부에 저장된 화학약품의 양을 무게로 측정하여 제어부에 전송한다.
제어부는 남아있는 화학약품의 양을 확인하고, 화학약품의 공급 또는 충전의 개시와 종료 시점을 결정한다.
그런데 중량센서는 탱크 또는 저장된 약품의 무게를 측정하는 저울이 주로 사용되는데, 저울의 계측에 오류가 생긴다면 공급탱크(102) 내부의 화학약품의 잔량을 적정하게 유지하는데 문제가 생기거나, 남아있는 고가의 화학약품을 의도치않게 버리는 경우가 생긴다.
또한, 비어있는 상태의 충전탱크에서 공급탱크로 화학약품이 없는 상태로 충전개시 신호를 계속 보낼 경우 압력 상승으로 인해 화학약품의 공급이 불안정해질 수 있으므로, 일정한 압력과 유량을 품질의 최우선으로 하는 공급장치 특성에 나쁜 영향을 끼쳐 반도체 생산 공정의 불량률이 증가하는 원인이 되기도 한다.
KR 10-2005-0037651 A KR 10-2007-0108727 A KR 10-2013-0048350 A
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 공급탱크 내부의 화학약품의 잔량을 중량센서와 초음파센서로 측정하고, 충전을 위한 기준이 되는 잔량 기준값을 감지하면 충전 개시 또는 종료하도록 하고, 공급탱크에 충전되는 화학약품의 시간당 공급량을 측정하여 충전탱크 내부의 화학약품의 잔량을 유추할 수 있도록 하는 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 반도체 제조를 위해 증착챔버(10)에서 사용되는 증착용 화학약품을 공급하기 위해서 화학약품의 잔량을 측정하여 제어하는 관리시스템으로서, 상기 화학약품을 상기 증착챔버(10)에 공급하는 공급탱크(202)와; 충전을 위해 상기 공급탱크(202)에 화학약품을 공급하는 충전탱크(204)와; 상기 화학약품의 이송을 위한 운송가스를 공급하는 운송가스공급장치(206)와; 일단이 상기 운송가스공급장치(206)에 연결되며, 분기된 제1운송가스공급배관(208a) 및 제2운송가스공급배관(208b)의 타단은 상기 공급탱크(202) 및 상기 충전탱크(204)에 각각 연결되는 운송가스공급배관(208)과; 상기 제1운송가스공급배관(208a)에 설치되는 제1밸브(214)와; 상기 제2운송가스공급배관(208b)에 설치되는 제3밸브(218)와; 상기 공급탱크(202)와 상기 증착챔버(10) 사이에 설치되는 화학약품공급배관(210)과; 상기 화학약품공급배관(210)에 설치되는 제2밸브(216)와; 상기 공급탱크(202)와 상기 충전탱크(204) 사이에 설치되는 화학약품충전배관(212)과; 상기 화학약품충전배관(212)에 설치되는 제4밸브(220)와; 상기 공급탱크(202)에 설치되어 저장된 상기 화학약품의 중량을 측정하는 제1중량센서(222)와; 상기 충전탱크(204)에 설치되어 저장된 상기 화학약품의 중량을 측정하는 제2중량센서(224)와; 상기 공급탱크(202)에 설치되어 상기 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 잔량을 감지하는 초음파센서(226);를 포함한다.
제어부는 상기 공급탱크(202)에 저장된 화학약품의 잔량이 제2기준값(H2) 이하인 경우에 상기 충전탱크(204)로부터 상기 공급탱크(202)로 화학약품이 이송되도록 제어하며, 상기 공급탱크(202)에 저장된 화학약품의 잔량이 제3기준값(H3) 이상인 경우에 상기 충전탱크(204)로부터의 충전이 종료되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 양이 상기 제2기준값(H2)에서 상기 제3기준값(H3)까지 증가하는 속도 L2를 측정하고, 상기 속도 L2가 기준이 되는 속도 L1 보다 작은 경우에 상기 충전탱크(204)를 교체하도록 알림을 발송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 공급탱크에 화학약품을 충전하기 위한 충전탱크 내부의 화학약품의 양을 정확하게 측정할 수 있어서 공급탱크 내부에 화학약품의 잔량이 적절하게 유지되도록 공급시스템을 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 화학약품 잔량 관리시스템의 구조를 나타낸 연결도.
도 2는 공급탱크에 저장된 화학약품을 증착챔버에 공급하는 경로를 나타낸 연결도.
도 3은 충전탱크에 저장된 화학약품을 공급탱크에 공급하는 경로를 나타낸 연결도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화학약품 잔량 관리시스템의 구조를 나타낸 연결도.
도 5는 공급탱크에 부착된 초음파센서의 측정 기준을 나타낸 개념도.
도 6은 공급탱크에 화학약품이 충전되는 상태를 나타낸 그래프.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템"(이하, '관리시스템'이라 함)을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화학약품 잔량 관리시스템의 구조를 나타낸 연결도이며, 도 5는 공급탱크에 부착된 초음파센서의 측정 기준을 나타낸 개념도, 도 6은 공급탱크에 화학약품이 충전되는 상태를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 관리시스템(200)은 전술한 종래기술의 관리시스템(100)의 구성요소와 동일하며, 탱크와 배관, 밸브의 설치 상태도 동일하다. 다만, 화학약품의 잔량을 정확하게 측정하기 위한 별도의 센서가 설치되며, 제어부는 화학약품의 잔량 측정값에 따라 충전 동작의 개시와 종료를 결정하게 된다.
관리시스템(200)에는 종래기술에서와 같이 공급탱크(202)와 충전탱크(204)가 구비되어 화학약품을 증착챔버(10)에 공급하거나 공급탱크에 화학약품을 충전한다.
또한 운송가스공급장치(206)에 운송가스공급배관(208)의 일단이 연결되며, 분기된 제1운송가스공급배관(208a) 및 제2운송가스공급배관(208b)의 타단은 각각 공급탱크(202) 및 충전탱크(204)에 연결된다. 그리고 제1운송가스공급배관(208a) 및 제2운송가스공급배관(208b)에는 제1밸브(214) 및 제3밸브(218)가 각각 설치되어 화학약품의 공급 및 충전 동작에서 개방되거나 폐쇄된다.
공급탱크(202)와 증착챔버(10) 사이에는 화학약품공급배관(210)이 설치되며, 이 배관에는 제2밸브(216)가 설치된다.
공급탱크(202)와 충전탱크(204) 사이에는 화학약품충전배관(212)이 연결되며, 이 배관에는 제4밸브(220)가 설치되어 충전 동작에서 열리게 된다.
그리고 공급탱크(202)와 충전탱크(204)에는 각각 제1중량센서(222)와 제2중량센서(224)가 설치된다.
본 발명에서는 공급탱크(202)에 초음파센서(226)가 추가로 설치된다.
초음파센서(226)는 공급탱크(202)의 내부에 설치되며, 초음파 신호의 송수신을 통해 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 저장량을 측정한다. 초음파 신호의 경우에는 매질의 변화에 따라 반사된 신호의 강도가 달라지는데, 이를 통해 유체의 높이나 잔량을 측정할 수 있다. 초음파 신호는 공급탱크(202)의 측면에서 화학약품 방향으로 송신되며, 반사된 신호를 감지하여 측정한다. 경우에 따라서는 공급탱크(202)의 내부 천장에 설치되어 수직으로 아래방향으로 초음파 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 경우에는 화학약품의 표면에 반사되는 신호를 감지하여 화학약품의 잔량을 측정할 수 있다.
초음파 신호를 송수신하여 탱크 내부의 유체의 잔량을 감지하는 초음파센서(226)는 종래에 개시된 기술을 사용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하며, 초음파센서(226)의 종류나 구성에 ‹x라 권리범위가 달라지지 않음은 자명하다.
공급탱크(202)에 설치된 초음파센서(226)는 화학약품의 잔량을 감지한다. 화학약품의 양은 공급시스템의 운영기준에 따라 다양한 방식으로 기준이 정해질 수 있다. 본 발명에서는 네 가지 잔량 기준값을 정하여 각각의 기준값에 따라 동작을 결정한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 화학약품의 잔량은 가장 양이 작은 값으로부터 제1기준값(H1), 제2기준값(H2), 제3기준값(H3), 제4기준값(H4)으로 설정된다.
제1기준값(H1)은 화학약품의 잔량이 거의 없어서 비어있는 상태를 나타낸다. 그리고 제2기준값(H2)은 충전탱크(204)로부터 충전이 개시되는 시점의 상태를 나타낸다. 제어부는 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 잔량이 제2기준값(H2) 이하인 경우에 충전 동작을 개시한다.
그리고 제3기준값(H3)은 화학약품의 잔량이 충분한 상태를 나타내며, 충전 동작을 종료하고 정상적으로 증착챔버(10)에 화학약품을 공급하는 시점의 기준이 된다.
마지막으로, 제4기준값(H4)은 공급탱크(202) 내부에 화학약품의 잔량이 지나치게 많은 상태를 나타내며, 화학약품 공급 과정에서 압력의 변화나 유체의 흐름에 문제가 생길 수 있으므로 적정한 수준까지 잔량을 낮추기 위한 동작을 실행한다.
공급탱크(202) 내부의 화학약품의 잔량은 중량을 측정하는 제1중량센서(222)와 화학약품의 높이를 측정하는 초음파센서(226)를 동시에 사용하여 측정한다.
화학약품의 잔량이 충전 개시 기준인 제2기준값(H2)인 경우, 제어부는 충전탱크(204)로부터 충전동작을 개시한다. 먼저 제1밸브(214)를 닫아서 화학약품이 배출되지 않도록 한다. 전술한 바와 같이 증착챔버(10)에 화학약품을 공급하면서 동시에 충전을 하는 경우에는 제2밸브(116)는 열린 상태를 유지한다. 그리고 제3밸브(218)를 열어서 운송가스가 충전탱크(204)의 내부로 들어가도록 하고, 제4밸브(220)를 열어서 화학약품이 공급탱크(202)의 내부로 이송되도록 한다. 그리고 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 양이 증가하는 상태를 연속적으로 감지한다.
일반적으로 충전탱크(204)에 저장된 화학약품의 양과 이송되는 시간당 양이 일정하기 때문에 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 증가속도 역시 미리 정해진 수치와 동일할 것이다. 만약 증가속도가 기준에 비해 높거나 낮다면 배관에 이상이 있거나 충전탱크(204) 내부의 화학약품의 양이 기준에 맞지 않는 것으로 볼 수 있다.
도 6에는 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 양이 제2기준값(H2)에서 제3기준값(H3)까지 증가하는 속도가 도시되어 있다. 즉, 충전이 개시된 시점에서 정상적으로 충전 종료 시점까지 걸리는 시간을 T1이라고 하면, 이때의 그래프의 기울기 L1은 충전 속도가 된다.
만약, 충전탱크(204) 내부의 화학약품의 양이 너무 적다면, 충전탱크(204)로부터 공급탱크(202)로 공급되는 화학약품의 양이 줄어들 것이다. 이 상태에서는 충전에 걸리는 시간이 더 늘어나서 T2이 되고, 충전속도를 나타내는 기울기 L2가 작아진다.
제어부는 화학약품의 양이 충전되는 속도가 기준값 보다 작은 경우에 충전탱크(204)에 저장된 화학약품의 양이 작은 것으로 간주하여 충전탱크(204)를 교체하도록 알림을 발송한다.
이와 같은 방법을 통해 화학약품의 교체 주기를 명확히 파악할 수 있고, 안정적으로 증착챔버(10)에 화학약품을 공급할 수 있다. 또한, 탱크에 남아서 탱크와 함께 폐기되는 화학약품의 양을 최소화하여 고가의 화학약품이 낭비되는 것을 막을 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 증착챔버 100, 200 : 관리시스템
102, 202 : 공급탱크 104, 204 : 충전탱크
106, 206 : 운송가스공급장치 108, 208 : 운송가스공급배관
110, 210 : 화학약품공급배관 112, 212 : 화학약품충전배관
114, 214 : 제1밸브 116, 216 : 제2밸브
118, 218 : 제3밸브 120, 220 : 제4밸브
122, 222 : 제1중량센서 124, 224 : 제2중량센서
226 : 초음파센서

Claims (3)

  1. 반도체 제조를 위해 증착챔버(10)에서 사용되는 증착용 화학약품을 공급하기 위해서 화학약품의 잔량을 측정하여 제어하는 관리시스템으로서,
    상기 화학약품을 상기 증착챔버(10)에 공급하는 공급탱크(202)와;
    충전을 위해 상기 공급탱크(202)에 화학약품을 공급하는 충전탱크(204)와;
    상기 화학약품의 이송을 위한 운송가스를 공급하는 운송가스공급장치(206)와;
    일단이 상기 운송가스공급장치(206)에 연결되며, 분기된 제1운송가스공급배관(208a) 및 제2운송가스공급배관(208b)의 타단은 상기 공급탱크(202) 및 상기 충전탱크(204)에 각각 연결되는 운송가스공급배관(208)과;
    상기 제1운송가스공급배관(208a)에 설치되는 제1밸브(214)와;
    상기 제2운송가스공급배관(208b)에 설치되는 제3밸브(218)와;
    상기 공급탱크(202)와 상기 증착챔버(10) 사이에 설치되는 화학약품공급배관(210)과;
    상기 화학약품공급배관(210)에 설치되는 제2밸브(216)와;
    상기 공급탱크(202)와 상기 충전탱크(204) 사이에 설치되는 화학약품충전배관(212)과;
    상기 화학약품충전배관(212)에 설치되는 제4밸브(220)와;
    상기 공급탱크(202)에 설치되어 저장된 상기 화학약품의 중량을 측정하는 제1중량센서(222)와;
    상기 충전탱크(204)에 설치되어 저장된 상기 화학약품의 중량을 측정하는 제2중량센서(224)와;
    상기 공급탱크(202)에 설치되어 상기 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 잔량과 화학약품의 양이 증가하는 상태를 연속적으로 감지하는 초음파센서(226);를 포함하며,
    제어부는 상기 공급탱크(202)에 저장된 화학약품의 잔량이 제2기준값(H2) 이하인 경우에 상기 충전탱크(204)로부터 상기 공급탱크(202)로 화학약품이 이송되도록 제어하며, 상기 공급탱크(202)에 저장된 화학약품의 잔량이 제3기준값(H3) 이상인 경우에 상기 충전탱크(204)로부터의 충전이 종료되도록 제어하며,
    상기 제어부는 상기 공급탱크(202) 내부의 화학약품의 양이 상기 제2기준값(H2)에서 상기 제3기준값(H3)까지 증가하는 속도 L2를 측정하고, 상기 속도 L2가 기준이 되는 속도 L1 보다 작은 경우에 상기 충전탱크(204)에 저장된 화학약품의 양이 작은 것으로 간주하여 상기 충전탱크(204)를 교체하도록 알림을 발송하는 것을 특징으로 하는, 초음파를 이용한 반도체 제조용 화학약품 잔량 관리시스템.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019143248A (ja) * 2015-05-13 2019-08-29 バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー 堆積プロセスにおける化学前駆体のための容器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL150315A (en) * 1998-11-30 2010-12-30 Air Prod & Chem Ultrasonic level sense in a chemical refill system
KR100592977B1 (ko) 2003-10-20 2006-06-23 한국표준과학연구원 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법
KR100778384B1 (ko) 2006-05-08 2007-11-22 한국표준과학연구원 화학 증착 공정시 용기 내의 전구체 잔존량 진단장치 및진단방법
KR101304226B1 (ko) 2011-11-02 2013-09-05 포이스주식회사 반도체 제조용 화학약품 공급시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019143248A (ja) * 2015-05-13 2019-08-29 バーサム マテリアルズ ユーエス，リミティド ライアビリティ カンパニー 堆積プロセスにおける化学前駆体のための容器

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