KR20000021720A - 웨트 스테이션의 화학약품 배출 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화학 처리조로부터 배출되는 화학약품의 온도를 감소시켜 배출하는 웨트 스테이션(wet station)의 화학약품 배출 시스템에 관한 것으로서, 세정과 식각이 이루어지는 화학처리조의 화학용액을 배출시키는 화학약품 배출 시스템에 있어서, 화학용액에 의해 세정과 식각이 이루어지는 화학처리조; 화학처리조로부터 배출되는 화학용액이 담겨지는 버퍼 탱크; 화학처리조와 버퍼 탱크를 직접 연결하는 배관; 버퍼 탱크에 설치되어 시수를 공급하는 시수 공급관; 버퍼 탱크에 공급된 시수와 화학용액의 혼합액이 배출되는 배출관; 버퍼 탱크에 담겨지는 화학용액의 온도를 측정하는 온도 감지센서;를 구비하고 있으며, 온도감지센서에 의해 감지된 온도가 소정의 수치 이상일 경우에 상기 버퍼 탱크로 화학약품의 배출이 차단되고, 시수가 소정의 화학용액이 소정의 온도가 될 때가지 공급되며, 소정의 온도에 다다르면 배출관을 통하여 배출되도록 한 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 종래에 T자형태의 흡출기를 사용하지 않아 흡출기의 구멍이 막혀 시스템의 동작에 이상을 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 여러 경로를 거치지 않고 화학 처리조에서 화학 용액이 직접 버퍼 탱크로 배출되기 때문에 보다 신속한 작업을 할 수 있으며, 온도 감지센서를 이용하여 정확한 동작을 진행할 수 있어 보다 안정적인 작업의 진행을 가능하게 할 수 있다.

Description

웨트 스테이션의 화학약품 배출 시스템(Chemical solution drain system of wet station)

본 발명은 반도체 제조 공정에서 사용되는 웨트 스테이션에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화학 처리조로부터 배출되는 화학약품의 온도를 감소시켜 배출하는 웨트 스테이션의 화학약품 배출 시스템에 관한 것이다.

웨트 스테이션(wet station)은 웨이퍼 제조 공정에 필요한 식각 공정(etching step) 및 세정 공정(cleaning step)을 진행하기 위한 장치로서, 다수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼 캐리어(wafer carrier)를 집어넣고 식각 공정 및 세정을 진행하기 위하여 복수의 용액조(chemical bath)를 가지고 있다. 이 웨트 스테이션은 현재 식각 공정보다는 세정 공정을 목적으로 하는 것이 주류를 이룬다. 웨트 스테이션에서의 세정 공정은 용액조에서 이루어진다.

일반적으로 웨트 스테이션은 복수의 웨이퍼가 탑재된 웨이퍼 캐리어를 작업 위치로 이송하기 위한 로더(loader)와 식각 또는 세정이 이루어지는 용액조 및 웨이퍼를 건조시키는 스핀 건조기 및 작업이 완료된 웨이퍼 캐리어를 이송시키는 언로더(unloader)를 구비하고 있다. 특히, 용액조는 그 작업의 성격에 따라 화학조(chemical bath)와 세정조(rinse bath) 및 최종 세정조(final rinse bath)를 구비하고 있다.

한편, 용액조의 화학약품은 일정 시간 이상의 공정을 진행하게 되면 화학약품은 제 기능을 발휘하지 못하기 때문에, 주기적으로 용액조의 화학약품을 교체해 주어야 한다. 통상적으로 수명이 다한 화학약품을 용액조에서 배수하기 위해서는 다음과 같은 구조의 화학약품 배출 시스템을 갖고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 화학약품 배출 시스템의 개략적인 구조도이다.

도 1을 참조하면, 화학 처리조(51)에 담겨져 있는 화학 용액(52)은 배관(55)을 통하여 배출된다. 배관(55)은 화학 처리조(51)로부터 싱크대(53)에 담겨져 있는 탈이온수(Deionized Water;14)를 통과하도록 되어 있다. 이 배관(55)은 다시 T자 형태의 흡출기(aspirator;56)에 연결된다. 흡출기(56)는 두 개의 인입구(56a,56b)와 하나의 배출구(56c)를 가지고 있다. 인입구(56a,56b) 중에서 하나(56a)는 배관으로부터 화학 용액이 공급되고, 다른 하나(56b)는 다른 배관(57)을 통하여 시수가 공급되며, 두 용액이 합쳐져 배출구(56c)로 배출된다. 배출구(56c)와 연결된 배관(58)은 버퍼 탱크(59)로 연결된다. 버퍼 탱크(59)에는 흡출기(56)와 연결된 배관(58) 외에도 시수가 공급되는 배관(60)과 내부의 용액(61)을 배출하기 위한 배관(62)을 가지고 있다.

소정의 공정이 진행된 후에 고온의 화학 용액(52)은 배관(55)을 통하여 화학 처리조(51)로부터 배출된다. 배관(55) 내의 화학 용액(52)은 싱크대(53)를 통과하면서 1차로 냉각된다. 그리고, 싱크대(53)를 통과한 화학 용액(52)은 시수가 공급되는 흡출기(56)에 의해 희석됨과 동시에 2차로 냉각된다. 흡출기(56)의 배출구를 통하여 배출되는 화학 용액은 버퍼 탱크(59)에 모여지며, 이때 다시 시수가 공급되어 3차로 냉각된다. 이렇게 냉각되고 희석된 산폐수(61)는 배관을 통하여 배출된다.

이와 같은 구조의 화학약품 배출 시스템은 고온의 화학약품의 폐수를 처리하기 위해 필수적인 것이다. 그런데, 이와 같은 배출 시스템에서 흡출기의 흡인력을 이용하고 있지만 흡출기로 인입되는 시수의 오염물질이 흡출기의 구멍에 누적되어 처리 시간을 지연시키므로 시스템의 전체적인 흐름을 저해한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 화학약품 배출 시스템에서 시수의 오염물질로 인하여 흡출기의 기능이 정지되는 경우를 미연에 방지하고 보다 신속하고 안정적인 화학약품의 배출을 하고자 하는 화학약품 배출 시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 화학약품 배출 시스템의 개략적인 구조도,

도 2는 본 발명에 따른 화학약품 배출 시스템의 개략적인 구조도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 화학약품 배출시스템 11; 화학처리조

12; 화학용액 13; 싱크대

14; 탈이온수 15; 배관

16; 버퍼 탱크(buffer tank) 17; 시수 공급관

18; 주 공급관 19; 보조 공급관

20,21,25; 밸브 22; 온도 감지센서

23; 혼합액 24; 배출관

27,28; 칸막이 29; 가스 배출관

30,31; 수위 감지센서 32; 넘침방지 배관

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 화학약품 배출 시스템은 화학용액에 의해 세정과 식각이 이루어지는 화학 처리조와 그 화학 처리조로부터 배출되는 화학용액이 담겨지는 버퍼 탱크를 구비하는 화학약품 배출시스템에 있어서, 화학처리조와 버퍼 탱크가 배관으로 직접 연결되어 있으며, 버퍼 탱크에 시수를 공급하는 시수 공급관과, 공급된 시수와 화학용액의 혼합액이 배출되는 배출관 및 버퍼 탱크에 담겨지는 화학용액의 온도를 측정하는 온도 감지센서를 구비하고 있으며, 온도 감지센서에 의해 감지된 온도가 소정의 수치 이상일 경우에 버퍼 탱크로 화학약품의 유입이 차단되고, 시수가 소정의 화학용액이 소정의 온도가 될 때가지 공급되며, 소정의 온도에 다다르면 배출관을 통하여 혼합액이 배출되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화학약품 배출 시스템을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 화학약품 배출 시스템의 개략적인 구조도이다.

도 2를 참조하면, 이 화학약품 배출 시스템(10)은 화학 용액(12)을 버퍼 탱크(16)라는 곳에 모아 온도를 낮추고 희석시켜 배출한다. 그 구조를 살펴보기로 한다.

화학 용액(12)에 의해 식각이나 세정이 이루어지는 화학 처리조(11)는 그 화학 용액(12)이 배출되도록 배관(15)이 결합되어 있다. 이 배관(15)은 화학 처리조(11)로부터 싱크대(13)에 담겨져 있는 탈이온수(Deionized Water;14)를 통과하여 버퍼 탱크(16)에 직접 연결되어 있다.

버퍼 탱크(16)는 화학 용액(12)이 있을 때 발생되는 가스의 누출을 막기 위해 FRP재질로 내부공간이 밀폐되어 있다. 버퍼 탱크(16)에는 화학 처리조(11)와 연결된 배관(15)이 내부로 화학 용액(12)을 배출하도록 설치되어 있으며, 시수가 공급되는 시수 공급관(17)과 시수와 화학 용액의 혼합액(23)을 배출하기 위한 배출관(24) 및 혼합액(23)의 온도를 측정하기 위한 온도 감지센서(22)가 설치되어 있다. 또한, 혼합액(23)으로부터 발생된 폭발성 가스나 증기를 배출하기 위한 가스 배출관(29)도 설치되어 있고, 혼합액(23)을 효과적으로 냉각하여 배출시키기 위해 테플론 재질로 된 복수의 칸막이(27)도 설치되어 있으며, 혼합액(23)의 수위를 측정하기 위한 수위 감지센서(30,31)가 설치되어 있다. 버퍼 탱크(16)의 용량 이상의 혼합액이 발생될 경우 이를 자연적으로 배출하기 위한 넘침방지 배관(32)도 설치되어 있다.

화학 처리조(11)와 연결된 배관(15)은 버퍼 탱크(16)의 바닥면으로부터 소정의 높이에 그 끝단이 위치하도록 되어 있고, 시수가 공급되는 시수 공급관(17)은 주 공급관(18)과 보조 공급관(19)으로 분리되어 그 각각의 끝단이 화학 처리조(11)와 연결된 배관(15)의 끝단과 같은 높이에 위치하도록 버퍼 탱크(16)에 설치되어 있다. 화학 처리조(11)와 연결된 배관(15)이나 주 공급관(18) 및 보조 공급관(19)의 버퍼 탱크(16)내 위치는 화학 용액(12)이 버퍼 탱크에 배출될 때 낙차에 의한 화학적인 발열 작용이 일어나지 않도록 하기 위해 바닥으로부터 약 5㎝정도 높이에 있도록 한다. 주 공급관(18)과 보조 공급관(19)은 각각 공압 밸브(20,21)를 가지고 있으며 이 공압 밸브(20,21)에 의해 시수의 공급이 제어된다.

동작을 설명하면, 소정의 공정이 진행된 후에 고온의 화학 용액(12)은 화학처리조(11)에서 직접 버퍼 탱크(16)로 배출된다. 버퍼 탱크(16)로 화학 용액(12)이 배출되기 전에 배관(15) 내의 화학 용액(12)은 싱크대(13)를 통과하면서 탈이온수(14)에 의해 1차로 냉각되는데 그 냉각 정도는 미세하다.

배관(15)을 통하여 버퍼 탱크(16)로 직접 배출된 화학 용액(12)은 온도 감지센서(22)에 의해 그 온도가 감지되며, 감지된 온도가 일정 수치 이상일 때 화학 처리조(11)로부터의 화학 용액(12)의 배출이 중단된다. 그리고, 시수 공급관(17)의 주 공급관(18)과 보조 공급관(19)을 통하여 시수가 공급된다. 공급된 시수에 의해 화학 용액(12)은 희석되고 온도가 낮아진다.

버퍼 탱크(16) 내에서 화학 용액(12)과 시수의 혼합액(23)이 일정 수위가 되면 배출관(24)의 배출 밸브(25)가 개방되어 버퍼 탱크(16) 내의 혼합액(23)을 배출시킨다.

이상과 같은 본 발명에 의한 화학약품 배출 시스템에 따르면 종래에 T자형태의 흡출기를 사용하지 않아 흡출기의 구멍이 막혀 시스템의 동작에 이상을 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 여러 경로를 거치지 않고 화학 처리조에서 화학 용액이 직접 버퍼 탱크로 배출되기 때문에 보다 신속한 작업을 할 수 있으며, 온도 감지센서를 이용하여 정확한 동작을 진행할 수 있어 보다 안정적인 작업의 진행을 가능하게 할 수 있는 이점(利點)이 있다.

Claims (7)

1. 세정과 식각이 이루어지는 화학처리조의 화학 용액을 배출시키는 화학약품 배출 시스템에 있어서,

   화학 용액에 의해 세정과 식각이 이루어지는 화학 처리조;

   상기 화학 처리조로부터 배출되는 화학 용액이 담겨지는 버퍼 탱크;

   상기 화학처리조와 상기 버퍼 탱크를 직접 연결하는 배관;

   상기 버퍼 탱크에 설치되어 시수를 공급하는 시수 공급관;

   상기 버퍼 탱크에 공급된 시수와 화학용액의 혼합액이 배출되는 배출관;

   상기 버퍼 탱크에 담겨지는 화학용액의 온도를 측정하는 온도 감지센서;를 구비하고 있으며,

   상기 온도 감지센서에 의해 감지된 온도가 소정의 수치 이상일 경우에 상기 버퍼 탱크로 화학약품의 배출이 차단되고, 시수가 소정의 화학용액이 소정의 온도가 될 때가지 공급되며, 소정의 온도에 다다르면 배출관을 통하여 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 화학약품 배출시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 버퍼 탱크는 유입되는 화학 용액으로부터 발생되는 가스의 배출을 위한 가스 배출관을 더 갖는 것을 특징으로 하는 화학약품 배출시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 시수 공급관은 주 공급관과 보조 공급관으로 분리되며 각각의 관에 공압 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학약품 배출 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 버퍼 탱크는 일정 수위를 넘는 화학용액을 방출하기 위한 넘침방지 배관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화학약품 배출 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 버퍼 탱크는 그 내부에 칸막이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화학약품 배출 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 배관은 상기 버퍼 탱크의 바닥으로부터 약 5㎝ 높이에 끝단이 위치하는 것을 특징으로 하는 화학약품 배출 시스템.
7. 제 1항에 있어서, 상기 시수 공급관은 상기 버퍼 탱크의 바닥으로부터 약 5㎝ 높이에 끝단이 위치하는 것을 특징으로 하는 화학약품 배출 시스템.