KR20010035494A - The control method of flux and pressure for deionized water supplied semiconductor equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 장비에 공급되는 세척액을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈이온수를 반도체 장비에 공급하는 유로(流路)에 유량조절부와 비례제어부를 구비하도록 구성하여 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량이 일정하게 유지되도록 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling a cleaning liquid supplied to a semiconductor device, and more particularly, to provide a flow rate control unit and a proportional control unit in a flow path for supplying deionized water to the semiconductor device and supplying the semiconductor device. It relates to a method of controlling the flow rate of the washing liquid to be kept constant.
일반적으로 반도체소자는 미세한 불순물에 의해서도 동작불량이 발생하기 때문에, 그 제조 과정에서 불순물을 제거하여 반도체웨이퍼(이하, 웨이퍼라 칭함)를 청결하게 유지하는 것이 그 제조공정에서의 수율을 높이고 반도체소자의 성능을 높이는데 있어 매우 중요하다.In general, since a semiconductor device malfunctions due to fine impurities, removing impurities during the manufacturing process to keep the semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) clean will increase the yield in the manufacturing process and increase the yield of the semiconductor device. It is very important to increase performance.
반도체소자에 불순물이 존재하면 웨이퍼상의 평탄도가 나쁘게 되고, 그러한 평탄도가 나쁜 부분에서 배선의 굴곡이 발생한다.If impurities are present in the semiconductor element, the flatness on the wafer becomes bad, and the wiring is bent at the portion where such flatness is bad.
이러한 배선의 굴곡된 부분이 여러 층 쌓이면 상기 굴곡된 부분이 가압되어 배선이 끊기게 되거나, 각 층의 굴곡된 부분이 얇게 되어 배선간의 접촉에 영향을 주게 되는 등의 문제가 발생하여 반도체소자의 집적도를 높이는데 어려움이 있다.If the curved portions of the wiring are stacked in several layers, the curved portions may be pressed to break the wiring, or the curved portions of each layer may become thin to affect the contact between the wirings. There is a difficulty in raising.
근래에 반도체소자의 집적도가 높아지면서 하나의 반도체소자에 포함되는 셀(cell) 수가 많아지고 반도체소자의 크기가 작아짐에 따라, 회로 선폭이 좁아짐으로 위와 같이 불순물을 제거하기 위한 세정공정이 더욱 중요하게 되었다.In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices increases, the number of cells included in one semiconductor device increases and the size of semiconductor devices decreases, so that the line width of the circuit becomes narrower. Thus, the cleaning process for removing impurities is more important. It became.
일반적으로 반도체 세정공정은 탈이온수(DeIonized Water, 또는 DIW)를 이용하여 행하는데, 여기서 탈이온수는 무기염류나 박테리아를 제거한 18메가옴(㏁)이상의 순수한 물에 가까운 물을 의미한다.In general, the semiconductor cleaning process is performed using deionized water (DIW) or deionized water (DIW), where deionized water refers to water close to 18 water or more of pure water free of inorganic salts and bacteria.
이러한 탈이온수를 제조하는 과정에는 보통 이온교환수지가 사용되며, 이것에 의해 천연수에 포함된 나트륨·칼슘 등 양이온과, 염소이온·황산이온 등 음이온을 제거하여 탈이온수를 제조한다.An ion exchange resin is usually used in the process of preparing such deionized water, thereby removing deionized water such as sodium and calcium, and anions such as chlorine and sulfate ions.
이와 같이 제조된 탈이온수는, 일반적으로 탈이온수저장소에서 약 3㎏/㎠의 압력으로 일정한 유로(流路)를 통하여 확산공정, 에칭공정 등에서 오염된 웨이퍼에 공급되어, 웨이퍼 위에서 스프레이를 이용하여 일정한 압력으로 분사함으로써 웨이퍼를 세척한다.The deionized water thus prepared is generally supplied to a contaminated wafer in a diffusion process, an etching process, or the like through a constant flow path at a pressure of about 3 kg / cm 2 in a deionized water reservoir, and then sprayed onto the wafer using a spray. The wafer is cleaned by spraying at pressure.
이때, 상기 유로(流路)에 펌프를 설치하여 상기 탈이온수저장소에서 공급되는 탈이온수의 압력을 증가시킴으로써 상기 탈이온수가 상기 오염된 웨이퍼에 보다 강한 압력으로 공급되어 오염물질을 제거할 수 있게 하며, 또한 상기 유로(流路)에 필터를 설치하여 상기 탈이온수의 불순물을 제거함으로써 상기 오염된 웨이퍼에 정화된 깨끗한 물을 공급할 수 있게 하는 것이 보편적이다.At this time, by installing a pump in the flow path to increase the pressure of the deionized water supplied from the deionized water reservoir so that the deionized water is supplied to the contaminated wafer at a higher pressure to remove contaminants. In addition, it is common to install a filter in the flow path so that the purified water can be supplied to the contaminated wafer by removing impurities in the deionized water.
또한, 상기 유로(流路)에 밸브를 설치하여, 이 밸브에 의하여 상기 유로(流路)의 개폐를 조절함으로써 상기 탈이온수저장소에서 반도체 장비로의 탈이온수의 공급을 제어한다.Further, a valve is provided in the flow path, and the valve controls the opening and closing of the flow path to control the supply of deionized water from the deionized water storage to the semiconductor equipment.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제로, 종래의 탈이온수 공급은 반도체 장비에 공급되는 탈이온수의 유량 및 유압이 모든 공정에 일정하게 공급되지 않아, 세척공정에 공급되는 유량 및 유압이 일정하지 않음으로 인하여 웨이퍼세척이 불안정하게 되어 반도체소자의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.In the technical problem to be achieved by the present invention, the conventional deionized water supply is because the flow rate and the hydraulic pressure of the deionized water supplied to the semiconductor equipment is not supplied to all processes uniformly, the flow rate and hydraulic pressure supplied to the cleaning process is not constant There is a problem in that the wafer cleaning is unstable and the quality of the semiconductor device is reduced.
또한, 종래의 탈이온수저장소와 밸브에 의하여 이루어지는 탈이온수 공급은 그 공급량을 조절하기 위하여 그 유로를 수동으로 개폐함으로써 반도체 장비에 공급되는 유량을 정확하게 조절할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the deionized water supply by the conventional deionized water reservoir and the valve has a problem that it is not possible to accurately control the flow rate supplied to the semiconductor equipment by manually opening and closing the flow path to adjust the supply amount.
또한, 종래의 탈이온수 공급은 상기 탈이온수저장소와 근접한 반도체 장비에는 웨이퍼 세척에 충분한 양의 탈이온수가 공급되지만, 상기 탈이온수저장소에서 멀리 떨어져서 유로(流路)의 말단에 위치하고 있는 반도체 장비에는 소량의 탈이온수가 공급되어 웨이퍼 세척에 부족하게 되므로, 상기 탈이온수저장소에서 탈이온수를 공급할 때에 상기 유로(流路)의 말단에 위치한 반도체 장비에도 웨이퍼 세척에 충분한 양의 탈이온수가 공급될 수 있도록 과다한 양의 탈이온수를 공급하여야 하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional deionized water supply is supplied with a sufficient amount of deionized water for the wafer cleaning to the semiconductor equipment close to the deionized water storage, but a small amount to the semiconductor equipment located at the end of the flow path away from the deionized water storage. Since de-ionized water is insufficient to clean the wafer, when the de-ionized water is supplied from the deionized water reservoir, an excessive amount of de-ionized water for supplying the wafer is supplied to the semiconductor equipment located at the end of the flow path. There was a problem to supply a positive deionized water.
또한, 상기 유로(流路)에 구비된 펌프에 의하여 압력이 증가된 탈이온수가 상기 탈이온수저장소에 근접한 반도체 장비에는 승압된 적정압력으로 공급되지만, 상기 유로(流路)의 말단에 위치한 반도체 장비에는 상기 승압된 적정압력이 유지되지 못하고 감압되어 공급되고, 이러한 상기 탈이온수의 공급압력을 적절히 제어하지 못하는 문제점이 있었다.In addition, the deionized water whose pressure is increased by the pump provided in the flow path is supplied to the semiconductor equipment close to the deionized water storage at an elevated pressure, but the semiconductor equipment located at the end of the flow path. There is a problem in that the elevated pressure is not maintained, the pressure is supplied under reduced pressure, the supply pressure of the deionized water is not properly controlled.
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 유로(流路)를 공급관, 분배관, 세척관, 회수관으로 구분하여 그 각각에 상기 탈이온수의 흐름을 제어할 수 있는 다수의 밸브로 구성된 시스템을 설치함으로써, 이러한 밸브에 의하여 상기 반도체 장비에 공급되는 탈이온수의 유량을 각 반도체 장비에 적절하게 제어할 수 있는 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법에 관한 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, the flow path is divided into supply pipes, distribution pipes, washing pipes, recovery pipes to control the flow of deionized water in each of them By installing a system composed of a plurality of valves, the flow rate and hydraulic pressure control method of the cleaning liquid supplied to the semiconductor equipment that can properly control the flow rate of deionized water supplied to the semiconductor equipment by such a valve to each semiconductor equipment .
본 발명의 다른 목적은, 상기 유로(流路)의 회수관에 비례제어부를 설치하여 상기 세척관을 통해 반도체 장비에 공급되지 않고 상기 분배관에서 상기 회수관으로 회수되는 탈이온수의 양을 제어하여 상기 분배관내에 머물러 있는 탈이온수의 양을 제어함으로써, 상기 각 세척관으로 공급되는 탈이온수의 유량 및 유압을 모든 반도체 장비에 일정하게 제어하여 일정량의 탈이온수가 오염된 웨이퍼에 일정한 압력으로 공급되도록 즉, 처음 공정에서 마지막 공정까지 재현성 있게 탈이온수를 공급할 수 있는 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법에 관한 것이다.Another object of the present invention is to provide a proportional control unit in the recovery pipe of the flow path to control the amount of deionized water recovered from the distribution pipe to the recovery pipe without being supplied to the semiconductor equipment through the cleaning pipe. By controlling the amount of deionized water remaining in the distribution pipe, the flow rate and hydraulic pressure of the deionized water supplied to each of the cleaning pipes are uniformly controlled to all semiconductor equipment so that a predetermined amount of deionized water is supplied at a constant pressure to the contaminated wafer. That is, the present invention relates to a method for controlling the flow rate and hydraulic pressure of the washing liquid supplied to the semiconductor equipment capable of supplying deionized water reproducibly from the first process to the last process.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법의 구성도,1 is a configuration of the flow rate and hydraulic pressure control method of the cleaning liquid supplied to the semiconductor equipment according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법을 구현하는 장치의 구성도,2 is a configuration diagram of an apparatus for implementing a method of controlling a flow rate and a hydraulic pressure of a washing liquid supplied to a semiconductor device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법을 구현하는 장치의 제 1실시예를 나타내는 상세구성도,3 is a detailed configuration diagram showing a first embodiment of an apparatus for implementing a method of controlling a flow rate and a hydraulic pressure of a washing liquid supplied to a semiconductor device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법을 구현하는 장치의 제 2실시예를 나타내는 상세구성도.Figure 4 is a detailed configuration showing a second embodiment of a device for implementing the flow rate and hydraulic pressure control method of the cleaning liquid supplied to the semiconductor equipment according to the present invention.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 〉<Description of the reference numerals for the main parts of the drawings>
10 - 공급부 20 - 승압부10-Supply 20-Boost
30 - 유량조절부 40 - 정화부30-Flow control part 40-Purification part
50 - 유량제어부 60 - 반도체 장비50-flow control part 60-semiconductor equipment
70 - 비례제어부 80 - 회수부70-Proportional Control 80-Recovery
12, 51, 53, 55, 57, 82, 91 - 에어밸브12, 51, 53, 55, 57, 82, 91-air valve
11, 81 - 볼 밸브 21 - 펌프11, 81-Ball Valve 21-Pump
31, 93 - 매뉴얼밸브 41 - 필터31, 93-Manual Valve 41-Filter
32, 52, 54, 56, 58, 72, 74 - 유량계측기32, 52, 54, 56, 58, 72, 74-flow meter
42, 92 - 압력게이지 61, 62 - CMP42, 92-Pressure gauge 61, 62-CMP
63, 64 - 웨트스테이션 71, 73 - 비례제어밸브63, 64-wet station 71, 73-proportional control valve
전술한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 탈이온수저장소에서 공급관과 분배관과 세척관과 회수관으로 이루어진 유로(流路)를 통하여 각 반도체 장비로 탈이온수를 공급하는 방법에 있어서, 상기 탈이온수저장소에서 탈이온수를 공급관으로 공급하는 탈이온수공급과정과, 상기 공급관을 통해 공급된 탈이온수의 압력을 승압부에서 증가시키는 승압과정과, 상기 승압된 탈이온수의 유량을 유량제어부에서 매뉴얼밸브를 이용하여 반도체 장비에서 필요로 하는 양에 적합하게 조절하는 유량조절과정과, 상기 유량 조절된 탈이온수에 포함된 불순물을 필터에서 정화하고 상기 탈이온수의 유압을 측정하는 정화과정과, 상기 정화된 탈이온수를 분배관을 통하여 각 세척관으로 공급하고 상기 세척관에 구비된 에어밸브를 이용하여 상기 탈이온수의 공급여부를 제어한 후 웨이퍼를 세척하는 유량제어과정과, 상기 세척관으로 공급되지 않은 여분의 탈이온수를 상기 회수관에 구비된 비례제어밸브를 개폐하여 상기 분배관에 저장되는 탈이온수의 양을 조절함으로써 상기 분배관 내의 압력을 조절하는 비례제어과정 및 상기 비례제어밸브를 거쳐온 탈이온수를 회수하여 저장하는 회수과정을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem to be achieved by the present invention, the present invention is a method for supplying deionized water to each semiconductor device through a flow path consisting of a supply pipe, a distribution pipe, a washing pipe and a recovery pipe in a deionized water storage. In the deionized water storage, the deionized water supply process for supplying deionized water to the supply pipe, a boosting process for increasing the pressure of the deionized water supplied through the supply pipe in the boosting unit, and the flow rate of the boosted deionized water flow rate A flow rate adjusting process for controlling the amount required in the semiconductor equipment by using a manual valve in the control unit; a purifying process for purifying impurities contained in the flow-controlled deionized water in a filter and measuring hydraulic pressure of the deionized water; Supplying the purified deionized water to each of the washing pipes through the distribution pipe, and the air valve provided in the washing pipe After controlling the supply of the deionized water by using the flow rate control process for washing the wafer, and the excess deionized water not supplied to the cleaning tube by opening and closing the proportional control valve provided in the recovery pipe and stored in the distribution pipe It characterized in that it comprises a proportional control process for adjusting the pressure in the distribution pipe by adjusting the amount of deionized water to be recovered and a recovery process for recovering and storing the deionized water passed through the proportional control valve.
본 발명의 다른 특징은, 상기 비례제어밸브의 제어부에서 상기 세척관에 공급되는 유량을 유량계측기에서 측정한 유량과 반도체 장비에 공급되어야 하는 유량을 비교한 후, 그 값이 동일하게 될 때까지 구동부에서 모터를 회전하여 유로 단면의 폭을 조절하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Another feature of the present invention, after comparing the flow rate supplied to the cleaning pipe in the control unit of the proportional control valve with the flow rate measured by the flow meter and the flow rate to be supplied to the semiconductor equipment, the driving unit until the value is the same Rotating the motor to the characterized in that it further comprises the step of adjusting the width of the flow path cross section.
이하 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 또한 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, and the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings to assist in understanding the present invention.
그러나 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 청구범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어져서는 않되며, 단지 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the claims of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below, only embodiments of the present invention In order to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
본 발명은 탈이온수저장소에서 오염된 웨이퍼가 놓여 있는 반도체 장비로 유로(流路)를 통하여 세척액인 탈이온수를 공급하고, 이때에 공급되는 탈이온수의 유량 및 유압을 제어하는 방법을 나타낸다.The present invention provides a method of supplying deionized water, which is a cleaning liquid, to a semiconductor device on which a contaminated wafer is placed in a deionized water storage, and controlling the flow rate and hydraulic pressure of the deionized water supplied at this time.
상기 유로(流路)는 상기 탈이온수저장소로부터 공급되어 탈이온수가 방출되는 공급관과, 상기 공급관에서 각 반도체 장비로 분기되는 분배관과, 상기 분배관에서 오염된 웨이퍼가 놓여있는 각 반도체 장비로 연결되는 세척관과, 상기 분배관에서 상기 세척관에 공급후 남는 여분의 탈이온수를 회수하는 회수관으로 구성된다.The flow path is connected to a supply pipe which is supplied from the deionized water reservoir to discharge deionized water, a distribution pipe branched from the supply pipe to each semiconductor device, and each semiconductor device on which the contaminated wafer is placed. It consists of a washing tube and a recovery tube for recovering the excess deionized water remaining after the supply from the distribution tube to the washing tube.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법의 흐름을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing the flow of the washing liquid and the hydraulic control method supplied to the semiconductor equipment according to the present invention.
본 발명은 탈이온수공급과정(S10), 승압과정(S20), 유량조절과정(S30), 정화과정(S40), 유량제어과정(S50), 비례제어과정(S60), 및 회수과정(S70)으로 구성한다.The present invention is deionized water supply process (S10), boosting process (S20), flow control process (S30), purification process (S40), flow control process (S50), proportional control process (S60), and recovery process (S70) Consists of.
상기 탈이온수공급과정(S10)은 탈이온수저장소에서 공급부(10)를 통하여 공급관으로 탈이온수가 공급된다.In the deionized water supply process (S10), deionized water is supplied to the supply pipe through the supply unit 10 in the deionized water storage.
이때, 상기 공급부(10)에 구비된 밸브를 개폐하여 상기 탈이온수가 공급관으로 전달된다.At this time, the deionized water is delivered to the supply pipe by opening and closing the valve provided in the supply unit 10.
상기 승압과정(S20)은 상기 공급된 탈이온수가 반도체 장비에서 오염된 웨이퍼에 있는 불순물을 보다 용이하게 제거할 수 있도록, 상기 탈이온수의 압력이 승압부(20)에서 펌프에 의하여 증가된다.In the boosting process S20, the pressure of the deionized water is increased by the pump in the boosting unit 20 so that the supplied deionized water can more easily remove impurities in the contaminated wafer in the semiconductor equipment.
상기 탈이온수저장소에서 방출되는 탈이온수는 통상 2∼3㎏/㎠의 압력을 갖는데, 이를 상기 승압부(20)에서 상기 오염된 웨이퍼 세척에 충분하도록 약 6㎏/㎠로 증가시킨다.The deionized water discharged from the deionized water reservoir usually has a pressure of 2 to 3 kg / cm 2, which is increased to about 6 kg / cm 2 to be sufficient to clean the contaminated wafer in the boosting unit 20.
상기 유량조절과정(S30)은 상기 승압부(20)에서 압력이 증가된 탈이온수의 공급량을 유량조절부(30)에 구비된 매뉴얼밸브(31)를 이용하여 미세 조정함으로써, 각 반도체 장비에 공급되는 탈이온수의 양이 조절된다.The flow rate adjustment process (S30) is finely adjusted by using a manual valve 31 provided in the flow rate control section 30, the supply amount of deionized water increased pressure in the boosting section 20, to supply to each semiconductor equipment The amount of deionized water is controlled.
이때, 상기 유량조절과정에서는 유량계측기(32)에 표시되는 유량을 확인하여, 그 유량값이 상기 각 반도체 장비에서 필요로 하는 양에 적합하도록 공급관의 유로를 개폐하여 조절한다.At this time, the flow rate adjustment process checks the flow rate displayed on the flow meter 32, and adjusts by opening and closing the flow path of the supply pipe so that the flow rate value is suitable for the amount required by each of the semiconductor equipment.
상기 정화과정(S40)은 상기 적합하게 조절된 탈이온수에 포함되어 있는 불순물이 정화부(40)에서 걸러진 후, 상기 분배관을 통하여 각 반도체 장비에 연결되어 있는 세척관으로 공급된다.In the purifying process (S40), impurities contained in the suitably controlled deionized water are filtered from the purifying unit 40, and then supplied to the cleaning tubes connected to the semiconductor equipment through the distribution tubes.
상기 유량제어과정(S50)은 상기 세척관으로 공급된 탈이온수의 반도체 장비로의 방출여부가 유량제어부(50)에 구비된 밸브의 조절로 결정된다.The flow rate control process (S50) is determined whether the discharge of the deionized water supplied to the cleaning pipe to the semiconductor equipment by the control of the valve provided in the flow control unit 50.
이때, 상기 유량제어부(50)에 유량계측기(52)를 설치하여 각 반도체 장비로 유입되는 탈이온수의 양을 측정하면, 상기 각 반도체 장비로의 유입량을 정확히 측정할 수 있으므로 상기 유량조절에 바람직하다.At this time, by installing the flow meter 52 in the flow control unit 50 to measure the amount of deionized water flowing into each semiconductor equipment, it is preferable to the flow rate adjustment because it can accurately measure the flow rate into each semiconductor equipment. .
상기 비례제어과정(S60)은 상기 세척관으로 공급되지 않는 여분의 탈이온수를 상기 분배관과 상기 회수관의 밸브 사이에 저장하여 상기 분배관 내의 압력을 조절하여 일정하게 유지함으로써, 상기 분배관에서 상기 세척관으로 방출되는 탈이온수의 유압이 재현성 있게 실시된다.The proportional control step (S60) is to store the extra deionized water that is not supplied to the washing pipe between the distribution pipe and the valve of the recovery pipe to maintain a constant by adjusting the pressure in the distribution pipe, The hydraulic pressure of the deionized water discharged to the washing tube is performed reproducibly.
상기 세척관으로 공급되는 탈이온수의 압력이 높을 경우 상기 비례제어부(70)의 밸브를 조절하여 탈이온수가 용이하게 흐르도록 유로를 열어서 상기 분배관 내에 저장되는 탈이온수의 양을 줄임으로써, 상기 세척관으로 방출되는 탈이온수의 압력을 줄이고, 상기 세척관으로 공급되는 탈이온수의 압력이 낮을 경우 상기 비례제어부(70)의 밸브를 닫아서 상기 분배관 내에 탈이온수가 많이 저장되게 함으로써, 상기 분배관 내의 압력을 높여서 상기 세척관으로 방출되는 탈이온수의 압력을 증가시킨다.When the pressure of the deionized water supplied to the washing tube is high, by adjusting the valve of the proportional control unit 70 by opening the flow path so that the deionized water flows easily, by reducing the amount of deionized water stored in the distribution pipe, By reducing the pressure of the deionized water discharged into the tube, and when the pressure of the deionized water supplied to the washing tube is low, by closing the valve of the proportional control unit 70 to store a lot of deionized water in the distribution pipe, The pressure is increased to increase the pressure of deionized water discharged to the wash tube.
이러한 비례제어부(70)에 설치되는 밸브는 유로(流路)의 단면을 1/250로 분할하여 조절할 수 있는 밸브로 구성하며, 그 조절은 상기 유로(流路)내에 설치된 압력게이지(Pressure Gauge)에 표시되는 값을 상기 세척관에서 필요로 하는 압력과 비교하여 자동적으로 그 개폐를 조절하고, 또한 상기 세척관에 구비된 유량계측기(52)에서의 측정값과 회수관에 구비된 유량계측기(72)에서의 측정값을 비교하여 자동적으로 그 개폐를 조절한다.The valve installed in the proportional control unit 70 is configured as a valve that can be adjusted by dividing the cross section of the flow path into 1/250, the adjustment is a pressure gauge installed in the flow path (Pressure Gauge) Compared to the pressure required in the washing tube and the value displayed on the control panel automatically adjusts the opening and closing, and also the measured value in the flow measuring instrument 52 provided in the washing tube and the flow measuring instrument 72 provided in the recovery tube. Compare the measured value in) and adjust the opening and closing automatically.
상기 회수과정(S70)은 상기 비례제어부(70)를 통과한 탈이온수가 회수관을 통하여 상기 탈이온수저장소나 별도의 저장소로 회수된다.In the recovery process S70, the deionized water passing through the proportional control unit 70 is recovered to the deionized water storage or a separate reservoir through a recovery pipe.
다음에는 본 발명에 따라 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압의 제어방법을 구현하기 위한 장치를 설명한다.Next, an apparatus for implementing the control method of the flow rate and hydraulic pressure of the cleaning liquid supplied to the semiconductor equipment according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압 제어방법을 구현하기 위한 장치를 나타내는 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing an apparatus for implementing a method for controlling the flow rate and hydraulic pressure of the cleaning liquid supplied to the semiconductor equipment according to the present invention.
상기 장치는 탈이온수저장소로부터 오염된 웨이퍼가 놓여 있는 반도체 장치로 일정 유로(流路)를 통해 탈이온수를 공급하도록 구성된다.The apparatus is configured to supply deionized water through a predetermined flow path to a semiconductor device in which a contaminated wafer is placed from a deionized water reservoir.
이때, 상기 유로(流路)는 탈이온수의 흐름을 기준으로 상기 탈이온수저장소로부터 탈이온수가 방출되는 공급관과, 상기 공급관에서 각 반도체 장비로 분기되는 분배관과, 상기 분배관에서 오염된 웨이퍼가 놓여 있는 각 반도체 장비로 연결되는 세척관과, 상기 분배관에서 상기 세척관에 공급 후 남는 여분의 탈이온수를 회수하는 회수관으로 구성된다.In this case, the flow path includes a supply pipe through which deionized water is discharged from the deionized water storage based on the flow of deionized water, a distribution pipe branched from the supply pipe to each semiconductor device, and a wafer contaminated by the distribution pipe. It consists of a washing tube connected to each semiconductor equipment placed, and a recovery tube for recovering excess deionized water remaining after supplying the washing tube from the distribution tube.
상기 공급관은 공급부(10)와 승압부(20)와 유량조절부(30)와 정화부(40)로 구성된다.The supply pipe is composed of a supply unit 10, the boosting unit 20, the flow rate control unit 30 and the purification unit 40.
상기 공급부(10)는 상기 탈이온수저장소로부터 탈이온수를 공급하도록 유로(流路)를 개폐할 수 있는 볼 밸브(11)와 에어밸브(12)로 구성된다.The supply unit 10 is composed of a ball valve 11 and an air valve 12 capable of opening and closing a flow path to supply deionized water from the deionized water storage.
상기 승압부(20)는 상기 공급부(10)를 통하여 공급되는 탈이온수의 유압을 상승시켜 반도체 장비에서 오염된 웨이퍼의 불순물을 보다 용이하게 제거할 수 있도록 압력을 상승시킬 수 있는 펌프(21)로 구성된다.The booster 20 is a pump 21 capable of increasing the pressure so as to increase the hydraulic pressure of the deionized water supplied through the supply unit 10 so that impurities of the contaminated wafer can be more easily removed from the semiconductor equipment. It is composed.
상기 유량조절부(30)는 상기 유압이 상승된 탈이온수의 유량을 조절할 수 있는 매뉴얼밸브(31)와, 이와 같이 조절된 유량을 측정할 수 있는 유량계측기(32)로 구성된다.The flow control unit 30 is composed of a manual valve 31 for adjusting the flow rate of the deionized water is the hydraulic pressure is raised, and a flow meter 32 for measuring the adjusted flow rate.
상기 매뉴얼밸브(31)는 사용자가 수동으로 개폐시킬 수 있는 밸브로서, 상기 공급관의 내관을 미세하게 조절할 수 있는 밸브이다.The manual valve 31 is a valve that can be opened and closed manually by the user, a valve that can finely adjust the inner pipe of the supply pipe.
상기 유량계측기(32)는 상기 매뉴얼밸브(31)에서 조절된 후 단위시간당 상기 공급관을 지나가는 탈이온수의 유량을 측정하여 표시부에 나타낼 수 있는 디지털 계측기이다.The flow meter 32 is a digital meter that can be displayed on the display by measuring the flow rate of the deionized water passing through the supply pipe per unit time after being adjusted by the manual valve 31.
상기 정화부(40)는 상기 유량조절부(30)에서 전달되는 탈이온수의 불순물을 제거하는 필터(41)와, 상기 필터를 통과하여 정화된 탈이온수의 압력을 측정할 수 있는 압력게이지(42)로 구성된다.The purifier 40 may include a filter 41 for removing impurities of deionized water delivered from the flow rate controller 30, and a pressure gauge 42 capable of measuring the pressure of the deionized water purified through the filter. It is composed of
상기 분배관은 상기 공급관을 통하여 전해진 탈이온수를 오염된 웨이퍼가 놓여 있는 각 반도체 장비에 연결된 다수의 세척관으로 분배하여 공급할 수 있도록 상기 공급관에 연결된다.The distribution pipe is connected to the supply pipe so that the deionized water delivered through the supply pipe can be distributed and supplied to a plurality of cleaning pipes connected to each semiconductor device on which the contaminated wafer is placed.
상기 세척관은 유량제어부(50)와 반도체 장비(60)로 구성된다.The cleaning tube is composed of a flow control unit 50 and the semiconductor equipment (60).
상기 유량제어부(50)는 외부의 전기적 신호에 의하여 자동으로 세척관을 개폐하는 에어밸브(51,53)와, 단위시간당 상기 세척관을 지나가는 탈이온수의 유량을 측정할 수 있는 유량계측기(52,54)로 구성된다.The flow control unit 50 is an air valve (51, 53) for automatically opening and closing the washing tube in accordance with an external electrical signal, and a flow meter 52 for measuring the flow rate of deionized water passing through the washing tube per unit time 54).
상기 유량계측기(52,54)에서 측정되어 표시부에 나타나는 유량값을 상기 반도체 장비(60)에서 필요로 하는 탈이온수의 양과 비교한 후, 상기 유량조절부(30)에 구비된 매뉴얼밸브(31)를 이용하여 공급되는 유량을 조절한다.After comparing the flow rate values measured by the flow meters 52 and 54 and displayed on the display unit with the amount of deionized water required by the semiconductor device 60, the manual valve 31 provided in the flow control unit 30 is provided. To adjust the flow rate.
상기 반도체 장비(60)는 반도체 제작공정 중 웨이퍼를 세척하는 장비로서, CMP(Chemical Mechanical Polishing)와 웨트스테이션(Wet Station) 등 세척과정이 요구되는 다수의 반도체 장비로 구성된다.The semiconductor device 60 is a device for cleaning a wafer during a semiconductor manufacturing process. The semiconductor device 60 includes a plurality of semiconductor devices requiring a cleaning process such as chemical mechanical polishing (CMP) and a wet station.
이때, 상기 반도체 장비(60)는 필요에 따라 다수의 장비를 연결할 수도 있고, 하나 또는 소수의 장비를 연결할 수도 있음은 물론이다.At this time, the semiconductor device 60 may be connected to a plurality of devices, if necessary, may be connected to one or a small number of devices.
상기 회수관은 상기 분배관에서 세척관에 공급하고 남은 여분의 탈이온수를 회수할 수 있도록 분배관에 연결되거나 상기 세척관의 전단에 연결되며, 비례제어부(70)와 회수부(80)로 구성된다.The recovery tube is connected to the distribution tube or connected to the front end of the washing tube so as to recover the excess deionized water remaining after supplying the washing tube from the distribution tube, consisting of a proportional control unit 70 and the recovery unit 80 do.
상기 비례제어부(70)는 상기 회수관을 구성하는 유로(流路)의 단면을 1/250로 분해하여 제어할 수 있는 비례제어밸브(71)와, 상기 회수관으로 단위시간당 유입되는 유량을 측정할 수 있는 유량계측기(72)로 구성된다.The proportional control unit 70 measures a proportional control valve 71 capable of decomposing and controlling the cross section of the flow path constituting the recovery pipe into 1/250, and a flow rate flowing into the recovery pipe per unit time. It is comprised by the flowmeter 72 which can be made.
상기 비례제어밸브(71)는 전기적 신호를 수신하여 밸브의 개폐여부를 결정하는 제어부와, 상기 제어부에서 결정된 신호에 의하여 밸브를 조절하는 구동부와, 상기 유로(流路)의 단면을 1/250로 분할하여 개폐할 수 있는 전장부로 구성된다.The proportional control valve 71 receives an electrical signal to determine whether to open or close the valve, a drive unit to control the valve in accordance with the signal determined by the control unit, and the cross section of the flow path (halfway) to 1/250 It consists of an electric part that can be opened and closed by dividing.
상기 회수부(80)는 상기 비례제어밸브(71)를 통하여 공급되는 탈이온수가 상기 탈이온수저장소로 유입되는 것을 제어할 수 있도록 유로(流路)를 개폐할 수 있는 볼 밸브(81)와 에어밸브(82)로 구성된다.The recovery unit 80 is a ball valve 81 and air that can open and close the flow path to control the deionized water supplied through the proportional control valve 71 to the deionized water storage. It consists of a valve 82.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 반도체 장비에 세척액을 공급하는 장치에 있어서, 상기 공급관에 구비된 공급부(10)와 승압부(20) 사이에서 분기되어 상기 회수관에 구비된 비례제어부(70)와 회수부(80) 사이에 연결되도록 에어밸브(91)로 구성된 제 1순환관을 형성한다.In the apparatus for supplying the cleaning liquid to the semiconductor equipment as shown in Figure 3, the proportional control unit 70 is provided between the supply unit 10 and the boosting unit 20 provided in the supply pipe and provided in the recovery pipe and A first circulation pipe composed of an air valve 91 is formed to be connected between the recovery parts 80.
또한, 상기 공급관에 구비된 승압부(20)와 유량조절부(30) 사이에서 분기되어 상기 제 1순환관의 에어밸브(91) 후단에 연결되어 있으며, 압력게이지(92)와 매뉴얼밸브(93)로 구성된 제 2순환관을 형성한다.In addition, branched between the boosting unit 20 and the flow rate control unit 30 provided in the supply pipe is connected to the rear end of the air valve 91 of the first circulation pipe, the pressure gauge 92 and the manual valve 93 A second circulation tube consisting of) is formed.
상기와 같이 제 1순환관을 형성하여 상기 세척액 공급장치를 자동으로 작동할 경우 먼저 전기적 신호에 의하여 에어밸브(12, 82, 91)로 이루어지는 루프 1(Loop 1)을 형성하여 상기 탈이온수가 순환되도록 한다.As described above, when the washing liquid supply device is automatically operated by forming the first circulation pipe, first, a loop 1 consisting of air valves 12, 82, and 91 is formed by electric signals to circulate the deionized water. Be sure to
이러한 루프 1은 상기 세척액 공급장치를 자동으로 가동할 때 세척액인 탈이온수가 순환하는 루프이며, 매뉴얼밸브(31)를 닫을 경우 유량조절부(30) 이후로 공급되지 않는 탈이온수를 다시 탈이온수저장소로 회수하기 위한 순환 루프이다.This loop 1 is a loop in which deionized water, which is a washing liquid, circulates when the washing liquid supply device is automatically operated, and deionized water not supplied after the flow control unit 30 when the manual valve 31 is closed again. Loop to recover
또한, 상기 제 2순환관을 통하여 유량조절을 위해 상기 유량조절부(30)로 공급되지 않는 여분의 유량을 순환시킬 수 있도록 펌프(21)와 압력게이지(92)와 매뉴얼밸브(93)로 이루어지는 순환 루프 2(Loop 2)를 형성하여 상기 탈이온수가 순환되도록 한다.In addition, the pump 21, the pressure gauge 92 and the manual valve 93 to circulate the extra flow rate that is not supplied to the flow rate control unit 30 for the flow rate control through the second circulation pipe Loop 2 is formed to circulate the deionized water.
이러한 루프 2는 펌프(21)의 수리, 또는 상기 루프 1과 마찬가지로 상기 매뉴얼밸브(31)에서 상기 유량조절부(30)로 공급되지 않는 탈이온수를 회수할 수 있는 순환 루프이다.The loop 2 is a circulation loop capable of repairing the pump 21 or recovering deionized water which is not supplied to the flow rate control unit 30 from the manual valve 31 as in the loop 1.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따라 반도체 장비에 공급되는 세척액의 유량 및 유압을 제어하는 방법의 작용을 설명한다.Next, the operation of the method for controlling the flow rate and hydraulic pressure of the cleaning liquid supplied to the semiconductor equipment according to the present invention configured as described above will be described.
먼저 공급부(10)에 구비된 볼 밸브(11)와 회수부(80)에 구비된 볼 밸브(81)를 수동으로 열어 놓아 탈이온수저장소에서 탈이온수가 공급될 수 있게 하고, 반도체 장비로의 공급유무는 자동밸브인 에어밸브(12)에 의하여 조절된다.First, the ball valve 11 provided in the supply unit 10 and the ball valve 81 provided in the recovery unit 80 are manually opened so that deionized water can be supplied from the deionized water storage and supplied to the semiconductor equipment. The presence or absence is controlled by an air valve 12 which is an automatic valve.
자동으로 가동할 때 에어밸브(12, 82, 91)가 열리며 탈이온수가 공급되어 공급관과 제 1순환관과 회수관으로 구성되는 루프 1(Loop 1)로 탈이온수가 순환된다.The air valves 12, 82, and 91 open automatically when deionized water is supplied, and deionized water is circulated to Loop 1, which is composed of a supply pipe, a first circulation pipe, and a recovery pipe.
일반적으로 상기 탈이온수저장소에서 공급되는 탈이온수는 약 2∼3㎏/㎠의 압력으로 공급된다.In general, the deionized water supplied from the deionized water reservoir is supplied at a pressure of about 2-3 kg / cm 2.
이후, 제 1순환관에 구비된 에어밸브(91)가 닫히면서 다량의 탈이온수가 펌프(31)로 공급된다.Thereafter, a large amount of deionized water is supplied to the pump 31 while the air valve 91 provided in the first circulation pipe is closed.
상기 공급된 탈이온수는 펌프에서 승압되어 약 6㎏/㎠의 압력을 갖도록 승압된다.The supplied deionized water is boosted in a pump and boosted to have a pressure of about 6 kg / cm 2.
이때, 상기 승압되는 압력은 세척관에 연결된 반도체 장비에서 필요로 하는 압력에 따라 조정될 수 있다.In this case, the boosted pressure may be adjusted according to the pressure required by the semiconductor equipment connected to the cleaning tube.
상기 승압된 탈이온수는 매뉴얼밸브(31)를 통하여 유량계측기(32)로 전달되며, 유량계측기(32)에서 상기 공급관을 통하여 전달되는 탈이온수의 유량이 측정된다.The boosted deionized water is delivered to the flow meter 32 through the manual valve 31, the flow rate of the deionized water delivered through the supply pipe from the flow meter 32 is measured.
또한, 상기 매뉴얼밸브(31)를 닫아서 상기 승압된 모든 탈이온수가 제 2순환관으로 전달되도록 하면, 상기 제 2순환관에 구비된 압력게이지(92)에서 상기 펌프(21)에서 승압된 탈이온수의 압력을 측정할 수 있다.In addition, when the manual valve 31 is closed to allow all of the boosted deionized water to be delivered to the second circulation pipe, the deionized water boosted by the pump 21 at the pressure gauge 92 provided in the second circulation pipe. Pressure can be measured.
상기 유량계측기(32)에서 유량이 측정된 탈이온수가 필터로 전달되어 상기 탈이온수에 포함되어 있는 불순물이 제거된다.The deionized water whose flow rate is measured by the flow meter 32 is transferred to the filter to remove impurities contained in the deionized water.
또한, 상기 필터(41)를 통과하면서 상기 탈이온수의 유압이 일정량 감소되게 되며, 이렇게 감소된 유압이 압력게이지(42)에서 측정된다.In addition, while passing through the filter 41, the hydraulic pressure of the deionized water is reduced by a certain amount, and this reduced hydraulic pressure is measured in the pressure gauge 42.
상기 불순물이 제거된 탈이온수는 분배관을 통하여 각 세척관으로 전달된다.The deionized water from which the impurities are removed is delivered to each washing tube through a distribution tube.
상기 세척관으로 전달된 탈이온수는 유량제어부(50)에 구비된 에어밸브(51)로 전달되고 유량계측기(52)에서 각 반도체 장비에 공급되는 탈이온수의 유량이 측정된다.The deionized water delivered to the washing tube is delivered to the air valve 51 provided in the flow control unit 50 and the flow rate of the deionized water supplied to each semiconductor device from the flow meter 52 is measured.
상기 유량계측기(52)에 표시되는 탈이온수의 유량값은 각 반도체 장비에서 웨이퍼 세척을 위해 필요로 하는 유량값과 비교된다.The flow rate value of the deionized water displayed on the flow meter 52 is compared with the flow rate value required for wafer cleaning in each semiconductor device.
상기 측정된 유량값이 필요로 하는 유량보다 많을 경우에는 상기 유량조절부에 구비된 매뉴얼밸브(31)를 닫아서 공급되는 유량을 적게 하며, 상기 필요로 하는 유량보다 적을 경우에는 상기 매뉴얼밸브(31)를 열어서 공급되는 유량을 많게 한다.When the measured flow rate value is larger than the required flow rate, the flow rate supplied is reduced by closing the manual valve 31 provided in the flow rate adjusting unit. When the flow rate value is smaller than the required flow rate, the manual valve 31 is Open to increase supply flow rate.
상기 세척관으로 공급되고 남은 여분의 탈이온수는 회수관으로 전달되어 유량계측기(72)에서 회수되는 탈이온수의 유량이 측정된다.The excess deionized water remaining after supplying to the washing tube is transferred to the recovery tube to measure the flow rate of deionized water recovered from the flow meter (72).
상기 유량계측기(72)에서 측정된 탈이온수는 비례제어밸브(71)를 통하여 회수부(80)로 전달된다.The deionized water measured by the flow meter 72 is transferred to the recovery unit 80 through the proportional control valve 71.
이때, 상기 정화부(40)에 구비된 압력게이지(42)에서 측정된 상기 탈이온수의 압력이 상기 반도체 장비에서 웨이퍼 세척을 위해 필요로 하는 압력과 다를 때에, 상기 압력게이지(42)에 표시되는 값에 의하여 상기 비례제어밸브(71)의 미세조정이 자동으로 이루어진다.At this time, when the pressure of the deionized water measured by the pressure gauge 42 provided in the purification unit 40 is different from the pressure required for wafer cleaning in the semiconductor equipment, the pressure gauge 42 is displayed on the pressure gauge 42. Fine adjustment of the proportional control valve 71 is automatically made by the value.
이와 같은 비례제어밸브(71)에서의 자동 조정은 상기 비례제어밸브(71)에 입력되는 두 값 'A'와 'B'를 비교하여 어느 쪽이 큰가, 작은가, 또는 같은가를 비교하여 항상 A와 B의 크기를 A 또는 B의 양을 증가시키거나 감소시켜서 그 양이 같아지도록 하는 서보(Servo)방식에 의하여 이루어진다.Such automatic adjustment in the proportional control valve 71 compares the two values 'A' and 'B' inputted to the proportional control valve 71 and compares which one is larger, smaller, or the same and is always A and A. The size of B is increased by decreasing or increasing the amount of A or B so that the amount becomes the same.
즉, A가 B보다 클 경우, 유로의 내관을 열어주는 방향으로 모터를 회전하여 A가 B와 같을 때까지 작동하고, A가 B보다 작을 경우 유로의 내관을 닫아주는 방향으로 모터를 회전하여 A가 B와 같을 때까지 작동하고, A가 B와 같을 경우에는 모터가 휴지상태를 유지한다.That is, if A is larger than B, the motor rotates in the direction of opening the inner tube of the flow path until A is equal to B. If A is smaller than B, the motor is rotated in the direction of closing the inner tube of the flow path. Is operated until B is equal to B, and when A is equal to B, the motor remains idle.
상기 세척액 공급장치에서 'A'는 상기 유량제어부(50)에 구비된 유량계측기(52)에서 측정되는 유량값이고, 'B'는 반도체장비(60)에 공급되어야 하는 설정값이다.In the cleaning solution supply device, 'A' is a flow rate value measured by the flow meter 52 provided in the flow control unit 50, and 'B' is a set value to be supplied to the semiconductor device (60).
따라서, 상기 비례제어밸브(71)에 구비된 제어부에서 상기 압력게이지(42)에 나타나는 측정값과 상기 반도체 장비에서 필요로 하는 설정값을 비교하여 상기 측정값이 설정값보다 낮을 경우에는, 상기 비례제어밸브(71)를 자동으로 미세하게 닫아서 상기 필터(41)와 상기 비례제어밸브(71) 사이에 저장되어 있는 탈이온수의 양을 증가시킴으로써 상기 세척관으로 공급되는 탈이온수의 유량과 압력이 증가된다.Therefore, the control unit provided in the proportional control valve 71 compares the measured value displayed on the pressure gauge 42 with a set value required by the semiconductor equipment, and when the measured value is lower than the set value, By automatically closing the control valve 71 finely and increasing the amount of deionized water stored between the filter 41 and the proportional control valve 71, the flow rate and pressure of the deionized water supplied to the washing tube is increased. do.
또한, 상기 측정값이 상기 설정값보다 높을 경우에는 상기 비례제어밸브(71)를 자동으로 미세하게 열어서 탈이온수의 흐름을 용이하게 하여, 상기 필터(41)와 상기 비례제어밸브(71) 사이에 저장되어 있는 탈이온수의 양을 감소시킴으로써 상기 세척관으로 공급되는 탈이온수의 유량과 압력이 감소된다.In addition, when the measured value is higher than the set value, the proportional control valve 71 is automatically opened finely to facilitate the flow of deionized water between the filter 41 and the proportional control valve 71. By reducing the amount of deionized water stored, the flow rate and pressure of the deionized water supplied to the scrubbing tube are reduced.
이때, 상기 비례제어밸브(71)는 유로의 단면을 1/250로 분할하여 제어할 수 있으므로 미세한 유량과 유압의 제어가 가능하다.At this time, the proportional control valve 71 can be controlled by dividing the cross section of the flow path by 1/250, which allows the control of minute flow rate and hydraulic pressure.
이러한 비례제어밸브(71)에서의 유량조절과정에 의하여 상기 각 반도체장비(60)에 공급되는 탈이온수의 유량 및 유압은 설정된 값에 의하여 자동으로 조절되어, 일정한 유량의 탈이온수가 일정한 압력으로 재현성있게 공급될 수 있다.The flow rate and hydraulic pressure of the deionized water supplied to each of the semiconductor equipment 60 by the flow rate control process in the proportional control valve 71 are automatically adjusted by the set value, so that the deionized water of the constant flow rate is reproducible at a constant pressure. Can be supplied.
그리고, 상기와 같은 필터(41)와 비례제어밸브(71)를 이용한 압력조절과 아울러, 상기 유량조절부(30)에 구비된 매뉴얼밸브(31)를 이용하여도 상기 탈이온수의 공급유량을 조절함으로써 압력을 조절할 수 있음은 물론이다.In addition to the pressure control using the filter 41 and the proportional control valve 71 as described above, the supply flow rate of the deionized water is also adjusted by using the manual valve 31 provided in the flow control unit 30. Of course, the pressure can be adjusted.
다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 제 1실시예를 상세히 설명한다.Next, a first embodiment according to the present invention configured as described above will be described in detail.
상기 제 1실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 탈이온수를 두 대의 화학 기계적 연마장비인 CMP1(61)과 CMP2(62)에 공급하여서 이 장비에서 연마가공되는 웨이퍼를 세척하는 것을 설명한다.In the first embodiment, as shown in FIG. 3, deionized water is supplied to two chemical mechanical polishing equipments, CMP1 61 and CMP2 62, to clean the wafer to be polished by the equipment.
상기 CMP는 웨이퍼에 화학연마제인 슬러리를 공급하여 화학적으로 가공하고, 이와 동시에 웨이퍼와 패드 사이에 존재하는 가공입자에 의하여 기계적으로 연마하여 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 장비이다.The CMP is a device for chemically processing by supplying a slurry, which is a chemical polishing agent, to the wafer, and at the same time, mechanically polishing by processed particles existing between the wafer and the pad to planarize the surface of the wafer.
상기 CMP1(61)과 CMP2(62)에 공급되어야 하는 탈이온수의 적정 유량은 분당 55ℓ이고 유압은 5㎏/㎠이다.The proper flow rate of deionized water to be supplied to the CMP1 61 and CMP2 62 is 55 liters per minute and the hydraulic pressure is 5 kg / cm 2.
또한, 상기 실시예에서는 탈이온수를 공급하여야 할 반도체 장비로 두 대의 CMP를 구성하므로 공급관과 연결된 분배관에는 CMP1(61)과 CMP2(62)에 연결되는 세척관이 각각 연결된다.In addition, in the above embodiment, since two CMPs are configured as semiconductor equipment to supply deionized water, a washing pipe connected to the CMP1 61 and the CMP2 62 is connected to the distribution pipe connected to the supply pipe, respectively.
전기적 신호에 의하여 에어밸브(12, 82, 91)가 개방되어 탈이온수저장소에서 공급되는 탈이온수가 루프 1을 형성하며 순환한다.The air valves 12, 82, and 91 are opened by the electrical signals, and the deionized water supplied from the deionized water reservoir circulates in loop 1.
일반적으로 상기 탈이온수저장소에서 공급되는 탈이온수는 약 3㎏/㎠의 압력을 갖고 공급된다.In general, the deionized water supplied from the deionized water reservoir is supplied at a pressure of about 3 kg / cm 2.
이후, 제 1순환관에 구비된 에어밸브(91)가 닫히면 상기 순환되던 탈이온수의 전량이 펌프(21)로 공급된다.Thereafter, when the air valve 91 provided in the first circulation pipe is closed, the entire amount of deionized water circulated is supplied to the pump 21.
상기 펌프(21)로 공급된 탈이온수는 그 압력이 증가되어 6㎏/㎠의 압력으로 유량조절부(30)로 공급된다.The deionized water supplied to the pump 21 is increased in pressure to be supplied to the flow rate controller 30 at a pressure of 6 kg / cm 2.
이때, 상기 펌프에서 증가된 탈이온수의 압력은 유량조절부(30)에 구비된 매뉴얼밸브(31)를 모두 폐쇄한 후, 루프 2를 통하여 제 2순환관으로 흐르는 상기 탈이온수의 유압을 압력게이지(92)에서 측정하여 알 수 있다.At this time, the pressure of the deionized water increased in the pump to close all the manual valve 31 provided in the flow control unit 30, the pressure gauge of the hydraulic pressure of the deionized water flowing to the second circulation pipe through the loop 2 It can know by measuring in (92).
상기 공급된 탈이온수는 완전히 개방되어 있는 매뉴얼밸브(31)를 통과하여 유량계측기(32)로 전달되고, 여기서 탈이온수의 유량이 측정된다.The supplied deionized water passes through a fully open manual valve 31 to a flow meter 32 where the flow rate of deionized water is measured.
상기 유량조절부(30)에 구비된 유량계측기(32)에서 측정된 유량이 분당 150ℓ이다.The flow rate measured by the flow meter 32 provided in the flow control unit 30 is 150 l per minute.
상기 유량이 측정된 탈이온수는 필터(41)로 공급되고, 이 필터(41)에서 불순물이 제거되고, 또한 상기 필터(41)에서 소정의 감압이 발생하게 된다.The deionized water in which the flow rate is measured is supplied to the filter 41, impurities are removed from the filter 41, and predetermined decompression is generated in the filter 41.
상기 불순물이 제거된 탈이온수는 압력게이지(42)로 전달되어, 상기 필터(42)에서 감압된 후의 탈이온수의 유압이 측정된다.The deionized water from which the impurities are removed is transferred to the pressure gauge 42, and the hydraulic pressure of the deionized water after depressurizing the filter 42 is measured.
이때, 상기 감압된 후 상기 정화부(40)의 압력게이지(42)에서 측정된 탈이온수의 압력은 5.2㎏/㎠이다.At this time, the pressure of the deionized water measured by the pressure gauge 42 of the purification section 40 after the reduced pressure is 5.2kg / ㎠.
상기 유압이 측정된 탈이온수는 분배관에서 CMP1(61)과 CMP2(62)에 연결되어 있는 세척관으로 공급된다.The deionized water in which the hydraulic pressure is measured is supplied to a washing tube connected to the CMP1 61 and the CMP2 62 in the distribution tube.
상기 CMP1(61)에 연결되어 있는 세척관으로 공급된 탈이온수는 유량제어부(50)에 구비된 에어밸브(51)를 통하여 유량계측기(52)로 전달되고, 여기서 상기 CMP1(61)에 공급되는 탈이온수의 유량이 측정된다.The deionized water supplied to the washing pipe connected to the CMP1 61 is delivered to the flow meter 52 through the air valve 51 provided in the flow control part 50, where it is supplied to the CMP1 61. The flow rate of deionized water is measured.
상기 측정된 탈이온수의 유량은 분당 62ℓ이다.The measured flow rate of deionized water is 62 liters per minute.
이와 같이, 상기 분당 62ℓ의 탈이온수가 5.2㎏/㎠의 압력으로 상기 CMP1(61)에 공급되어 웨이퍼를 세척한다.As such, 62 L of deionized water per minute is supplied to the CMP1 61 at a pressure of 5.2 kg / cm 2 to wash the wafer.
또한, 상기 CMP2(62)에 연결되어 있는 세척관으로 공급된 탈이온수도 에어밸브(53)를 거쳐서 유량계측기(54)로 전달되고, 여기서 상기 CMP2(62)에 공급되는 탈이온수의 유량이 측정된다.In addition, the deionized water supplied to the washing pipe connected to the CMP2 62 is also delivered to the flow meter 54 through the air valve 53, where the flow rate of the deionized water supplied to the CMP2 62 is measured. do.
상기 CMP2(62)에 구비된 유량계측기(54)에서 측정된 유량은 분당 58ℓ이다.The flow rate measured by the flow meter 54 provided in the CMP2 62 is 58 liters per minute.
이와 같이, 상기 분당 58ℓ의 탈이온수가 5.2㎏/㎠의 압력으로 상기 CMP2(62)에 공급되어 웨이퍼를 세척한다.As such, 58 L of deionized water per minute was supplied to the CMP2 62 at a pressure of 5.2 kg / cm 2 to wash the wafer.
이때, 상기 CMP1(61)과 CMP2(62)에 공급되는 탈이온수의 양은 설정값인 적정량을 초과하여 다량의 탈이온수가 낭비되며, 압력은 필요량보다 높아서 웨이퍼 세척시 불필요한 웨이퍼의 식각작용이 발생한다.At this time, the amount of deionized water supplied to the CMP1 (61) and CMP2 (62) exceeds a predetermined amount, a large amount of deionized water is wasted, and the pressure is higher than the required amount, so that unnecessary wafer etching occurs during wafer cleaning. .
따라서 상기 유량조절부(50)에 구비된 매뉴얼밸브(31)를 수동으로 닫아서 상기 분배관으로의 탈이온수 유입량을 줄임으로써, 상기 폴리셔(61)와 클리너(62)로의 탈이온수 공급량을 거시적으로 줄인다.Therefore, by manually closing the manual valve 31 provided in the flow control unit 50 to reduce the amount of deionized water introduced into the distribution pipe, the amount of deionized water supplied to the polisher 61 and the cleaner 62 is macroscopically determined. Reduce
또한, 상기 탈이온수의 적정 유량값을 비례제어밸브(71)의 제어부에 설정하여 놓은 후, 상기 제어부에서 상기 세척관에 구비된 유량측정기(52,53)에서 측정되는 측정값과 비교하여, 그 값에 따라 비례제어밸브(71)의 모터를 회전시켜서 유로의 단면을 개폐하는 작용을 자동으로 실행한다.In addition, after setting the proper flow rate of the deionized water to the control unit of the proportional control valve 71, the control unit compared with the measured values measured by the flow rate measuring instruments 52 and 53 provided in the cleaning pipe, The motor of the proportional control valve 71 is rotated in accordance with the value to automatically open and close the end face of the flow path.
이때, 상기 측정값이 설정값보다 크므로, 상기 비례제어밸브(71)의 제어부에서 구동부의 모터를 회전시켜서 전장부에서 상기 측정값과 설정값이 같아질 때까지 유로의 단면을 열어서 탈이온수의 회수를 용이하게 하여, 상기 세척관을 통하여 반도체 장비에 공급되는 유량 및 유압을 감소시킨다.At this time, since the measured value is larger than the set value, the control unit of the proportional control valve 71 rotates the motor of the drive unit to open the cross section of the flow path until the measured value and the set value are the same in the electric field part to remove the deionized water. By facilitating recovery, the flow rate and oil pressure supplied to the semiconductor equipment through the cleaning pipe are reduced.
다음에는 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2실시예를 설명한다.Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
상기 제 2실시예에서는 웨이퍼 세척시 요구되는 탈이온수의 양이 상이한 2대의 반도체 세척장비를 분배관에 연결하여 사용하는 경우에 각 반도체 장비에 공급되는 탈이온수의 양을 조절하여, 각 반도체 장비에 탈이온수를 재현성있게 공급하는 것을 설명한다.In the second embodiment, when two semiconductor cleaning equipments having different amounts of deionized water required for wafer cleaning are connected to a distribution pipe, the amount of deionized water supplied to each semiconductor device is adjusted to provide the semiconductor equipment. Explain the reproducible supply of deionized water.
상기 분배관에 연결되는 반도체 장비로는 CMP1(61), CMP2(62)와 웨트스테이션1(63), 웨트스테이션2(64)를 연결하여 사용한다.As the semiconductor equipment connected to the distribution pipe, CMP1 61, CMP2 62, wet station 1 63, and wet station 2 64 are used to connect.
상기 웨트스테이션(Wet Station)은 불화수소산 또는 인산 등의 성분을 함유한 케미컬(Chemicals)을 이용하여 소정의 식각공정을 마친 웨이퍼에 있어서, 그 식각공정에서 생성되는 웨이퍼 표면의 이물질(Particle)을 제거하기 위하여 탈이온수로 웨이퍼를 세정하는 장비이다.The wet station is a wafer that has undergone a predetermined etching process using chemicals containing hydrofluoric acid or phosphoric acid, and removes foreign particles from the wafer surface generated in the etching process. In order to clean the wafer with deionized water.
이때, 상기 CMP에 공급되어야 하는 탈이온수의 양은 CMP1(61)과 CMP2(62)에 분당 55ℓ에 5㎏/㎠이고, 상기 웨트스테이션1(63)과 웨트스테이션2(64)에 공급되어야 하는 탈이온수의 양은 분당 70ℓ에 5㎏/㎠이다.At this time, the amount of deionized water to be supplied to the CMP is 5 kg / ㎠ at 55 L per minute to the CMP1 (61) and CMP2 (62), desorption should be supplied to the wet station 1 (63) and wet station 2 (64) The amount of ionized water is 5 kg / cm 2 at 70 l per minute.
탈이온수저장소에서 분배관을 통하여 각 세척관으로 공급되는 탈이온수의 양은 상기 제 1실시예와 같다.The amount of deionized water supplied to each washing tube through the distribution tube in the deionized water reservoir is the same as the first embodiment.
상기 CMP에 공급되는 탈이온수는 상기 CMP1(61)에 분당 62ℓ의 탈이온수가 5.2㎏/㎠의 압력으로 공급되고, 상기 CMP2(62)에 분당 58ℓ의 탈이온수가 5.2㎏/㎠의 압력으로 공급되어 웨이퍼를 세척한다.The deionized water supplied to the CMP is supplied to the CMP1 61 with 62 L of deionized water per minute at a pressure of 5.2 kg / cm2, and the 58 C of deionized water per minute is supplied to the CMP2 62 at a pressure of 5.2 kg / cm2. To clean the wafer.
그리고, 상기 웨트스테이션1(63)에는 분당 55ℓ의 탈이온수가 4.8㎏/㎠의 압력으로 공급되고, 상기 웨트스테이션2(64)에는 분당 52ℓ의 탈이온수가 4.8㎏/㎠의 압력으로 공급된다.In addition, 55 liters of deionized water per minute is supplied to the wet station 1 (63) at a pressure of 4.8 kg / cm 2, and 52 liters of deionized water per minute is supplied to the wet station (2) 64 at a pressure of 4.8 kg / cm 2.
이때, 상기 CMP1(61)과 CMP2(62)에 공급되는 탈이온수는 필요로 하는 양보다 많은 양이 공급되므로, 상기 제 1실시예와 같은 방법으로 매뉴얼밸브(31)와 비례제어밸브(71)에 의하여 그 양을 조절하여 상기 CMP1(61)과 CMP2(62)에서 필요로 하는 일정한 양을 공급한다.At this time, since the deionized water supplied to the CMP1 61 and the CMP2 62 is supplied in an amount greater than the required amount, the manual valve 31 and the proportional control valve 71 are operated in the same manner as in the first embodiment. By controlling the amount by the supply of a constant amount required by the CMP1 (61) and CMP2 (62).
또한, 상기 웨트스테이션1(63)과 웨트스테이션2(64)에 공급되는 탈이온수는 그 양이 필요로 하는 양보다 부족하므로, 상기 웨트스테이션1(63)에 연결된 세척관에서 분기하는 회수관에 구비된 비례제어밸브(73)의 제어부에서 상기 웨트스테이션1(63)에 연결된 유량계측기(56)에서 측정된 값을 비교한다.In addition, since the amount of deionized water supplied to the wet station 1 (63) and the wet station 2 (64) is less than the required amount, the deionized water is diverted from the washing pipe connected to the wet station 1 (63). The control unit of the provided proportional control valve 73 compares the values measured by the flow meter 56 connected to the wet station 1 (63).
상기 측정값이 필요로 하는 설정값보다 적으므로 상기 비례제어밸브(73)의 구동부에서 모터를 회전시켜서 유로의 단면을 닫아서 상기 분배관과 회수관 사이에 저장되어 있는 유량을 증가시키고, 또한 압력을 증가시켜서 상기 설정값과 같아지게 조절함으로써 상기 웨트스테이션1(63)에 공급되는 탈이온수의 유량과 유압을 오차 허용범위 내로 일정하게 재현한다.Since the measured value is smaller than the required setting value, the motor is rotated by the drive unit of the proportional control valve 73 to close the cross section of the flow path to increase the flow rate stored between the distribution pipe and the recovery pipe, and also to increase the pressure. By increasing and adjusting it to be equal to the set value, the flow rate and oil pressure of the deionized water supplied to the wet station 1 (63) are constantly reproduced within an error tolerance range.
상기와 같은 방법에 의하여, 유량 및 유압을 일정하게 조절하고자 하는 반도체 장비의 수에 맞게 비례제어밸브를 설치함으로써, 다수의 반도체 장비에 공급되는 유량 및 유압을 일정하게 유지하여 웨이퍼의 세척정도를 재현성 있게 구현할 수 있다.By the method as described above, by installing a proportional control valve according to the number of semiconductor equipment to constantly control the flow rate and oil pressure, the flow rate and oil pressure supplied to a plurality of semiconductor equipment is kept constant to reproduce the degree of cleaning of the wafer Can be implemented.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 비례제어밸브에서 미리 설정된 웨이퍼에 공급되어야 하는 양에 적합하도록, 설정값과 유량계측기에서 측정한 값을 비교하여 두 값이 동일하여 질 때까지 유로를 미세하게 조절함으로써, 웨이퍼에 공급되는 탈이온수의 유량 및 유압을 일정하게 유지하여 재현성 있는 웨이퍼세척이 가능하게 하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the flow path is finely adjusted until the two values are the same by comparing the set value and the value measured by the flow meter so as to be suitable for the amount to be supplied to the wafer set in advance in the proportional control valve. As a result, the flow rate and the hydraulic pressure of the deionized water supplied to the wafer are kept constant, thereby enabling an effect of reproducible wafer cleaning.
본 발명의 다른 효과는, 공급관에 구비된 매뉴얼밸브와 세척관에 구비된 에어밸브 및 유량계측기를 이용하여 각 반도체 장비에 공급되는 탈이온수의 유량을 제어할 수 있는 효과가 있다.Another effect of the present invention, there is an effect that can control the flow rate of the deionized water supplied to each semiconductor equipment by using a manual valve provided in the supply pipe and an air valve and a flow meter provided in the cleaning pipe.
본 발명의 또 다른 효과는, 비례제어밸브를 이용하여 분배관과 회수관에 탈이온수가 저장되게 하여 회수관으로 흘러가는 탈이온수를 제어함으로써, 과다하지 않은 적정한 양의 탈이온수 공급만으로도 탈이온수저장소에서 떨어져 있는 반도체 장비에 반도체 세척에 충분한 양의 탈이온수를 공급할 수 있는 효과가 있다.Another effect of the present invention is to control the deionized water flowing into the distribution pipe by allowing the deionized water to be stored in the distribution pipe and the recovery pipe using a proportional control valve, so that the deionized water storage can be supplied even by supplying an appropriate amount of deionized water. There is an effect that can supply a sufficient amount of deionized water to the semiconductor cleaning to the semiconductor equipment away from the.
Claims (2)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20020069564A (en) * | 2001-02-26 | 2002-09-05 | 삼성전자 주식회사 | Apparatus for measuring a pressure of the fluid and method for measuring thereof and equipment for fabricating semiconductor device using thereof |
| KR100441794B1 (en) * | 2001-06-01 | 2004-07-27 | (학)창성학원 | A Constant Pressure Controlling Device For Automation Of Semiconductor Equipment |
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2001
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