KR20000051205A - 습식 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 과량 배출되는 케미컬을 회수하여 사용하는 습식 세정장치를 개시한다. 이에 의하면, 정량 탱크의 과량 배출관에 케미컬 집결탱크를 설치하고, 집결탱크 내의 케미컬을 펌프에 의해 회수관을 거쳐 정량 탱크로 회수하도록 구성된다.
따라서, 정량 탱크의 정지레벨을 초과하여 유입된 케미컬이 과량 배출관을 거쳐 외부로 직접 배출하지 않고 정량 탱크로 회수하므로 케미컬의 낭비를 억제하고 제조원가 상승을 방지한다.

Description

습식 세정장치{Wet cleaning apparatus}
본 발명은 습식 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정량 탱크의 정지레벨을 초과하여 유입된 케미컬을 외부로 배출하지 않고 수집하여 사용함으로써 원가상승을 억제하도록 한 습식 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 바와 같이, 반도체제조공용 습식 세정방법은 크게 세정액을 세정조의 하측으로부터 공급하여 세정조를 흘러 넘치게 하는 오버플로우방식과, 세정액을 세정조의 상측으로부터 공급하여 세정조의 하측으로 배수하는 방식 및 세정액을 웨이퍼에 직접 순수를 하향 분사하는 분사방식으로 구분된다. 세정액으로는 화학약액인 케미컬 또는 순수(deionized water)가 주로 사용된다.
습식 세정장치는 세정용 케미컬을 저장하는 저장고 내의 케미컬을 공급관을 거쳐 정량 탱크에 일시적으로 정량만큼 저장한 후 세정조의 케미컬을 교환을 위해 세정조로 공급한다. 이때, 정량 탱크 내의 케미컬을 일정 레벨로 유지하기 위해 정량 탱크에 설치된 레벨감지용 센서를 이용하여 케미컬을 정량 탱크로 공급하거나 차단한다.
종래의 습식 세정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 세정용 케미컬을 저장하는 저장고(10)로부터 유입관(1)을 거쳐 정량 탱크(20)로 케미컬을 유입하여 일시적으로 저장한 후 정량 탱크(20)의 유출관(3)을 거쳐 세정조(30)로 공급하도록 구성된다. 또한, 정량 탱크(20) 내의 케미컬 레벨을 감지하도록 레벨감지용 센서들(21),(23),(25)이 정량 탱크(20)에 설치되고, 정량 탱크(20) 내에 일정한 레벨 이상으로 초과하여 유입된 케미컬을 외부의 배수구로 배출하도록 정량 탱크(20) 내에 과량 배출관(5)이 설치된다.
레벨감지용 제 1 센서(21)는 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 상한레벨을 초과하여 상승하는 것을 감지하는 센서이고, 제 2 센서(23)는 케미컬이 상한레벨 이하의 정지 레벨로 상승하는 것을 감지하는 센서이고, 제 3 센서(25)는 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 하한레벨 이하로 강하하는 것을 감지하기 위한 센서이다.
이와 같이 구성되는 종래의 습식 세정장치에서는 먼저, 제 3 센서(25)가 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 하한레벨 이하로 감지하고 나서 일정시간 , 예를 들어 60초 정도의 시간이 경과하여 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 완전히 비워지고 나면, 제어부(도시 안됨)가 유출관(3)에 설치된 에어밸브(4), 예를 들어 솔레노이드 밸브를 폐쇄하고 유입관(1)에 설치된 에어밸브(2), 예를 들어 솔레노이드 밸브를 개방하도록 제어한다.
이에 따라, 세정용 케미컬을 저장한 저장고(10) 내의 케미컬은 유입관(1)을 거쳐 정량 탱크(20)로 유입되기 시작한다. 이후, 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 정지레벨로 상승하면, 제 2 센서(21)가 이를 감지하고 제어부가 에어밸브(2)를 폐쇄하여 정량 탱크(20)로 케미컬을 더 이상 공급하는 것을 차단한다.
이후, 반도체기판을 세정하는 세정조(30)에서 세정작업이 반복적으로 진행됨에 따라 세정조(30) 내의 케미컬이 오염되므로 이를 정량 탱크(20) 내의 새로운 케미컬로 교환할 필요가 있으면, 먼저, 세정조(30) 내의 케미컬을 배수관(도시 안됨)을 외부로 폐기하고 나서 유출관(3)에 설치된 에어밸브(4)를 제어부에 의해 개방하고 유입관(1)에 설치된 에어밸브(2)를 폐쇄하도록 제어한다. 이에 따라, 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 유출관(3)을 거쳐 세정조(30)로 공급되면서 정량 탱크(20) 내의 케미컬 레벨이 낮아지기 시작한다.
정량 탱크(20) 내의 케미컬 레벨이 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 하한레벨로 낮아지면, 제 3 센서(25)가 이를 감지한다. 이후 예를 들어 60초가 경과하고 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 완전히 비워진다.
이때, 제어부가 에어밸브(4)를 폐쇄하고 에어밸브(2)를 개방하도록 제어하면, 저장고(10) 내의 케미컬이 유입관(1)을 거쳐 정량 탱크(20)로 다시 유입되기 시작하고 정지레벨로 상승하면 제 2 센서(23)가 이를 감지하고 제어부가 에어밸브(2)를 폐쇄하도록 제어한다. 따라서, 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 정지레벨 이상으로 상승하지 않고 정지한다. 한편, 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 상한레벨 이상으로 계속 상승하면, 제 1 센서(21)가 이를 감지하고 제어부가 에어밸브(2)를 폐쇄하도록 제어함과 아울러 경보장치를 이용하여 예를 들어 경보음 또는 경보광을 출력하거나 경보 메시지를 모니터에 출력하여 작업자에게 경보한다. 물론 경보음, 경보광, 경보메세지를 적어도 하나 이상 동시에 작동시키는 것도 가능하다.
이와 같은 과정이 반복됨에 따라 정량 탱크(20) 내의 케미컬 레벨이 일정한 레벨의 범위에서 유지된다.
그러나, 종래에는 질소의 압력에 의해 유입관(1)을 거쳐 정량 탱크(20)로 케미컬이 유입되고, 에어밸브(2)의 개방/폐쇄 방식으로 케미컬의 공급/차단이 이루어지기 때문에 제 2 센서(23)가 케미컬이 정지레벨로 상승한 것을 제대로 감지하더라도 세정장치 자체가 갖는 PLC 통신시간과 에어밸브(2)의 개폐 동작시간 만큼 에어밸브(2)의 폐쇄가 지연된다.
이로 말미암아, 케미컬이 정량 탱크(20) 내로 추가로 공급되고 정지레벨 이상으로 상승하고, 초과 공급된 다량의 신선한 케미컬은 과량 배출관(5)을 거쳐 외부의 배수라인(도시 안됨)으로 배출되는데 이는 케미컬의 낭비를 야기하고, 케미컬의 낭비에 따른 환경 오염을 방지하기 위해 폐수처리용량을 증가시켜 결국에는 제조원가의 상승을 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 정량 탱크의 정지레벨을 초과하여 유입된 케미컬의 낭비를 방지하여 원가상승을 억제하도록 한 세정장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 케미컬 정량 탱크를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 케미컬 정량 탱크를 나타낸 구성도.
**** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****
1: 유입관 2,4: 에어밸브 3: 유출관 5: 과량 배출관 6: 회수관 10: 저장고 20: 정량 탱크 21: 제 1 센서 23: 제 2 센서 25: 제 3 센서 30: 세정조 40: 집결탱크 41: 폄프 43: 제 4 센서 45: 역방향 유입방지용 밸브
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 습식 세정장치는
세정용 케미컬을 저장하는 저장고;
상기 저장고로부터 유입관의 에어밸브를 거쳐 유입되는 정량의 케미컬을 일시적으로 저장하는 정량 탱크;
상기 정량 탱크로부터 유출관의 에어밸브를 거쳐 유출되는 케미컬을 담아두는 세정조;
상기 정량 탱크에 설치되어 상기 유입되는 케미컬이 정지레벨, 하한레벨, 상한레벨에 각각 도달하는 것을 감지하는 제 1, 2, 3 센서;
상기 정량 탱크에 설치되어 상기 정지레벨을 초과하여 유입된 케미컬을 배출하는 과량 배출관;
상기 과량 배출관을 거쳐 배출되는 케미컬을 상기 정량 탱크로 회수하는 회수부 그리고
상기 제 1, 2, 3 센서의 감지 결과에 따라 상기 펌프 및 상기 유입관의 에어밸브 및 상기 유출관의 에어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 회수부는 상기 과량 배출관으로부터 배출되는 케미컬을 집결하는 집결탱크와, 상기 집결탱크에 소정 레벨로 상기 케미컬이 집결된 것을 감지하는 제 4 센서와, 상기 센서에 감지 결과에 따라 상기 집결탱크 내의 케미컬을 회수관을 거쳐 상기 정량 탱크로 회수하도록 펌핑하는 펌프로 구성된다. 또한, 회수관에 역방향 유입방지용 밸브가 설치된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 정량 탱크 내의 케미컬이 정지레벨 이상으로 유입되더라도 외부로 직접 배출되지 않고 정량 탱크로 회수되므로 케미컬의 낭비가 억제되고 제조원가 상승을 방지한다.
이하, 본 발명에 의한 습식 세정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
도 2는 본 발명에 의한 습식 세정장치를 나타낸 구성도이다.
본 발명의 습식 세정장치는 세정용 케미컬을 저장하는 저장고(10)로부터 유입관(1)을 거쳐 정량 탱크(20)로 케미컬을 유입하여 일시적으로 저장한 후 정량 탱크(20)의 유출관(3)을 거쳐 세정조(30)로 공급하도록 구성된다. 또한, 정량 탱크(20) 내의 케미컬 레벨을 감지하도록 레벨감지용 센서들(21),(23),(25)이 정량 탱크(20)에 설치되고, 정량 탱크(20) 내에 일정한 레벨 이상으로 초과하여 유입된 케미컬을 외부의 배수구로 배출하도록 정량 탱크(20) 내에 과량 배출관(5)이 설치된다.
정량 탱크(20)에 과량 배출관(5)을 거쳐 배출되는 케미컬의 낭비를 방지하기 위해 회수부가 추가로 설치된다. 즉, 과량 배출관(5)을 거쳐 배출되는 케미컬을 집결하도록 과량 배출관(5)의 하단에 집결탱크(40)가 연통하여 설치되고, 집결탱크(40) 내의 케미컬이 회수관(6)을 거쳐 정량 탱크(20)로 회수되도록 회수관(6)에 펌프(41)가 설치된다. 또한, 정량탱크(20) 내의 케미컬이 회수관(6)을 거쳐 집결탱크(40)로 유입되지 않도록 회수관(6)에 역방향 유입방지용 밸브(45)가 설치된다.
레벨감지용 제 1 센서(21)는 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 상한레벨을 초과하여 상승하는 것을 감지하는 센서이고, 제 2 센서(23)는 케미컬이 상한레벨 이하의 정지 레벨로 상승하는 것을 감지하는 센서이고, 제 3 센서(25)는 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 하한레벨 이하로 강하하는 것을 감지하기 위한 센서이다 제 4 센서(43)는 집결탱크(40)에 케미컬이 집결된 것을 감지하는 센서이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 습식 세정장치에서는 제어부가 에어밸브(2)를 개방하고 에어밸브(4)를 폐쇄하도록 제어하면, 저장고(10) 내의 케미컬이 유입관(1)을 거쳐 유입되고 정량 탱크(20) 내의 케미컬 레벨이 상승하기 시작한다. 이후, 케미컬이 정지레벨로 도달할 때, 제 2 센서(23)가 이를 감지하고 제어부가 에어밸브(2)의 폐쇄를 제어하여 케미컬의 유입을 중단한다.
하지만, 기 언급한 바와 같이, 제어부의 제어에 의해 PLC통신으로 에어밸브(2)가 폐쇄되고 또한 질소의 압력으로 에어밸브(2)가 작동하므로 케미컬이 정지레벨에 도달할 때 에어밸브(2)가 즉시 폐쇄되지 않고 약간의 지연시간을 두고 폐쇄된다. 이로써, 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 정지레벨 이상으로 약간 상승하지만, 케미컬은 과량 배출관(5)을 거쳐 외부로 직접 배출되지 않고 집결탱크(40)로 집결된 후 집결탱크(40)에 설치된 제 4 센서(43)가 이를 감지하고 제어부가 회수관(6))에 설치된 펌프(41)를 제어하여 케미컬을 정량 탱크(20)로 회수한다.
한편, 회수관(6)에 설치된 역방향 유입방지용 밸브(45)에 의해 정량 탱크(20) 내의 케미컬이 회수관(6)을 거쳐 집결 탱크(40)로 유입되는 것이 차단된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 정지레벨을 초과하여 배출되는 정량 탱크(20) 내의 케미컬은 집결탱크(40)와 펌프(41) 및 제 4 센서(43)로 구성된 회수부에 의해 정량탱크(20)로 회수되므로 케미컬의 낭비가 방지된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 습식 세정장치는 정량 탱크의 과량 배출관에 케미컬 집결탱크를 설치하고, 집결탱크 내의 케미컬을 펌프에 의해 회수관을 거쳐 정량 탱크로 회수하도록 구성된다.
따라서, 정량 탱크의 정지레벨을 초과하여 유입된 케미컬이 과량 배출관을 거쳐 외부로 직접 배출하지 않고 집결탱크에 집결한 후 정량 탱크로 회수하므로 케미컬의 낭비를 억제하고 제조원가 상승을 방지한다.
한편, 본 발명은 도시된 도면과 상세한 설명에 기술된 내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형도 가능함은 이 분야에 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다.

Claims (3)

  1. 세정용 케미컬을 저장하는 저장고;
    상기 저장고로부터 유입관의 에어밸브를 거쳐 유입되는 정량의 케미컬을 일시적으로 저장하는 정량 탱크;
    상기 정량 탱크로부터 유출관의 에어밸브를 거쳐 유출되는 케미컬을 담아두는 세정조;
    상기 정량 탱크에 설치되어 상기 유입되는 케미컬이 정지레벨, 하한레벨, 상한레벨에 각각 도달하는 것을 감지하는 제 1, 2, 3 센서;
    상기 정량 탱크에 설치되어 상기 정지레벨을 초과하여 유입된 케미컬을 배출하는 과량 배출관;
    상기 과량 배출관을 거쳐 배출되는 케미컬을 상기 정량 탱크로 회수하는 회수부 그리고
    상기 제 1, 2, 3 센서의 감지 결과에 따라 상기 펌프 및 상기 유입관의 에어밸브 및 상기 유출관의 에어밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 습식 세정장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회수부는 상기 과량 배출관으로부터 배출되는 케미컬을 집결하는 집결탱크와, 상기 집결탱크에 소정 레벨로 상기 케미컬이 집결된 것을 감지하는 제 4 센서와, 상기 센서에 감지 결과에 따라 상기 집결탱크 내의 케미컬을 회수관을 거쳐 상기 정량 탱크로 회수하도록 펌핑하는 펌프를 갖는 것을 특징으로 하는 습식 세정장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 회수관에 역방향 유입방지용 밸브가 설치되어 상기 정량 탱크 내의 케미컬이 상기 집결 탱크로 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 습식 세정장치.
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