KR20010039487A - 화학제의 정밀한 혼합, 이송 및 전달을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

화학제의 정밀한 혼합, 이송 및 전달을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 벌크 공급원으로부터 최종 사용자까지 고순도 화학제 및 슬러리 화학제의 양자 모두의 희석 및 이송을 위한 개선된 장치 및 방법을 제공한다. 본 시스템은 흡입라인을 통해서 벌크 화학제 공급원에 연결되는 2개이상의 계량용기를 사용한다. 각각의 계량용기는 화학제의 양을 소정의 바람직한 레벨까지 조절하도록 계량용기로부터 중력류에 의해 임의의 과도한 화학제를 배출하는 조절가능하고, 선회가능한 앵글파이프를 갖추고 있다. 화학제가 앵글파이프를 빠져나가면서, 앵글파이프에 위치한 센서는 방출되는 화학제를 감지하고 그리고 이송펌프를 자극하고 밸브를 셧오프하여, 화학제의 레벨이 계량용기에 부착된 파이프의 벤트부분과 동일한 레벨에 도달할 때까지 과도한 화학제는 계속 배출될 것이다. 화학제는 벌크 공급원으로부터 이송펌프 또는 압력기구를 통해서 계량용기내로 유인된다. 그리고 화학제는 분배라인을 통해서 혼합을 위해 압력탱크 용기로 움직이고 그리고 CMP의 경우에는 슬러리입자 응집을 줄이기 위해서 복수의 작은 직경의 용기로 대체될 수 있는 저장용기에 전달된다.

Description

화학제의 정밀한 혼합, 이송 및 전달을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRECISE MIXING, DELIVERY AND TRANSFER OF CHEMICALS}
본 발명은 반도체 제조산업에서 웨이퍼 청소 및 웨이퍼 평탄화 (planarization)를 위해 폐쇄된 시스템내에서 화학제의 혼합, 희석, 이송 및 저장하는 개선된 장치 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 반도체 제조 산업에서, 집적회로의 제조 및 생산에 사용되는 공정은 입자, 유기물 및/또는 금속 불순물의 형태의 오염에 과도하게 민감하다. 이와같이, 웨이퍼의 제조 및 생산을 위해 개발되고 사용되는 화학제 이송시스템은 밀리미터당 약 25 이하의 레벨까지 이러한 불순물이 없어야 하는데, 이러한 입자는 크기가 미크론의 몇 분의 일 이하이다.
오늘날까지 개발된 화학제(chemicals) 이송시스템은 여러 가지 방식으로 불만족스러운 것이었다. 일반적으로, 현재 사용되는 화학제 이송시스템은 4개의 다른 타입이 있다.
제 1타입의 시스템은 통상 공기동력 다이어프램타입인 변위펌프를 사용하는 펌프 이송시스템인데, 화학제는 벌크 공급원으로부터 올라와서 펌프를 통해 구동되어 최종의 사용지점까지 밀려간다.
하지만, 불행하게도, 펌프 이송 시스템은 많은 단점을 가지고 있다. 이 시스템은 펌프 유지 보수가 자주 필요하므로 인해 연속적인 패브-와이드(fab-wide) 작동을 위해 적합치 않다. 더욱이, 펌프의 작동정지는 부품의 교체 또는 전체적인 필요에 의해 불가피하다. 더욱이, 펌프 다이어프램의 연속적인 수축 및 팽창은 다이어프램 재료의 성능저하를 야기한다. 그리고 성능저하된 펌프재료는 화학제 공정흐름내로 들어가서, 화학제를 오염시킨다. 또한 다른 단점은 펌프작용이 화학제흐름에 진동을 가하므로써 시스템에서 대량의 충격을 주어 원치않는 입자가 입자필터를 통과하게 하여, 오염의 기회를 증가시킨다. 마지막으로, 이러한 시스템에서 전형적으로 사용되는 펌프는 벌크 화학제 공급원으로부터 단지 소량만을 끌어올려, 전체적인 시스템에서 전반적인 효율을 감소시킨다.
현재 사용되는 다른 시스템은 펌프/압력 시스템 조합이다. 또한, 펌프기구는 벌크 화학제 공급원으로부터 시스템내로 상승을 제공하도록 이용된다. 하지만, 이러한 모델하에서, 화학제는 압력용기로 이송되는데, 여기서부터 가스압력은 화학제가 최종 사용구역까지 움직이게 한다.
펌프시스템의 단점이 다소 사라졌고 그리고 펌프사용이 줄어들었지만, 펌프/압력 시스템은 여전히 어떤 단점이 남아있다. 과도한 펌프 유지보수가 여전히 필요하고 그리고 펌프 작동정지는 여전히 불가피하다. 계속적인 사용은 펌프재료를 성능저하시키며 그리고 화학제흐름으로 들어가게하여, 오염을 야기한다.
여전히 사용되는 다른 시스템은 진공/압력 시스템이다. 이러한 시스템은 화학제가 화학제 저장용기를 통해 움직이도록 진공 및 압력양자기구를 사용한다. 진공펌프를 사용함으로써 용기에서 진공이 만들어 질 때, 압력의 감소는 화학제를 벌크 공급원으로부터 시스템내로 상승시킨다. 대안으로서, 압력이 용기내로 유인될 때, 화학제는 최종 사용구역으로 또는 임의의 수의 다른 최종용기로 전달된다. 시스템에서 하나 이상의 용기를 사용함으로써, 최종사용자의 요구와 화학제 벌크 공급원으로부터의 공급은 동시에 일어날 수 있다. 화학제흐름 루프의 외부에서 이용되는 진공펌프는 상기한 성능저하의 문제를 피할 수 있다.
진공/압력 시스템 역시 단점을 가지고 있다. 펌프유지보수와 성능저하문제가 제거되었지만, 다른 문제점들이 발생한다. 고진공 및 압력 사이클 주파수는 시스템센서에 혼란을 야기할 수 있고 그리고 시스템이 연속작동하는데 장애가 되어, 한끝에서는 막히고 다른 끝에서는 화학제의 부적적한 공급을 야기하여, 결국 시스템의 고장을 일으킨다. 더욱이, 진공기구는 진공라인에서 포밍(foaming) 및 슬러리에 따는 문제점들을 야기한다. 진공/압력 기구는 화학제를 이동시키는 압력의 성장 및 방출을 제어하는 밸브에 불필요한 스트레스를 주고, 이것은 높은 사이클 주파수에 더하여 밸브가 고장나게 한다. 마지막으로, 저장용기의 바닥에서 입자응집을 방지하기 위해서 혼합 교반기가 사용된다. 혼합 교반기의 코팅은 마모되어 혼합 교반기는 대용량의 용기 및 탱크에서 응집문제를 해결하는데 덜 효과적이다.
오늘날 일반적으로 사용되는 최종적인 시스템은 압력만의 시스템이다. 설계에 의해, 이러한 시스템은 연속적인 패브-와이드 작용을 위해 3개의 압력탱크를 사용하는데, 화학제의 공급 및 저장을 위한 하나의 커다란 탱크 그리고 최종 사용구역으로부터 탱크로 복귀하는 화학제를 교대로 수용하고 이송하는 2개의 작은 탱크가 있다. 화학제는 벌크 공급원으로부터 시스템내로 유인되고 그리고 시스템내로 분사된 압력에 의해 움직인다. 저장탱크로 들어간 화학제는 사용을 위해 대기한다. 필요할 때, 화학제는 압력이 최종사용 구역으로 유도되고, 그후 이들은 더 작은 용기로 복귀한다. 저장탱크에서 사용되는 레벨센서가 더 많은 화학제가 필요하다고 표시할 때, 화학제는 수용용기로부터 저장탱크내로 이송된다. 시스템은 간단하고, 구동부가 적기 때문에, 상응하여 고장시간도 줄어든다. 불행하게도, 현재의 압력시스템은 압력탱크용기의 바닥에서 발생하는 슬러리입자 응집으로 인해서 화학기계적 평탄화(chemical mechanical planarization, "CMP")전달에 적합하지않다.
현재의 화학적 전달 시스템은 또한 최종사용자에게 전달되기 전에 하나 이상의 배치(batch) 공급원으로부터 화학제의 혼합 및 희석을 허용한다. 이것은 2개이상의 계량용기에 폄프, 진공 또는 압력을 이용하므로써 달성되는데, 이에 따라 화학제는 혼합용기에 전달되고 그리고 결국 최종사용자에게 전달된다. 하지만,불행하게도, 현재의 혼합시스템은 혼합기구 자체를 통해서 화학제를 오염시킬 수 있다.
화학제가 혼합되고 희석되고 난후, 화학제는 나중에 사용되기 위해서 저장되도록, 중간의 유지용기로 이송될 수 있다. 하지만, 현존하는 단점은 저장탱크가 이러한 저장탱크에서 발생되는 슬러리 응집문제로 인해서 CMP 슬러리 화학제 전달시스템에서 사용될 수 없다는 것이다.
이와같이, 본 발명의 주요한 목적은 임의의 벌크 공급원으로부터 고순도의 공정 화학제를 이송하고 그리고 이들을 정밀하고 오염이 없는 방식으로 전달하 는, 반도체 제조산업에 화학제 이송시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 저장용기에 통합되는 CMP공정의 화학제를 위해 화학제 이송시스템을 제공하는 것인데, 이것은 현재의 시스템에서 슬러리응집을 제거하여, 이러한 화학제가 CMP 슬러리 응집의 위험없이 저장될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 현존하는 화학제 이송시스템에서 수많은 가동부분을 상당히 제거하는 한편, 화학제 희석 및 이송의 정밀성을 증가시키므로서 유지보수가 거의 필요없는 화학제 이송시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 저장용기의 제 1실시예에 관한 본 발명의 도식적인 도면;
도 2는 본 발명의 하나의 저장용기대신에 다수의 상호연결된 저장용기를 이용하는 CMP화학제 이송을 위한 저장용기의 제 2실시예에 관한 본 발명의 도식적인 도면;
도 3은 본 발명의 선회가능한 앵글파이프를 가진 계량용기의 상세한 도식적인 도면;
도 4는 본 발명의 튜브를 연결하는 저장용기에서 이용되는 센-브레이터 (센서 + 바이브레이터)의 상세한 도식적인 도면;
도 5는 슬러리 성장을 줄이기 위해서 리턴용기와 저장용기의 상부에 제거가능한 짧은 파이프용기를 통합한 본 발명의 제 3실시예의 도식적인 도면; 그리고
도 6은 본 발명의 선회가능한 앵글파이프를 위한 대체설계로 된 계량용기의 상세한 도식적인 도면.
본 발명은 하나 이상의 벌크 공급원으로부터 최종사용자까지 슬러리 화학제과 마찬가지로 고순도의 화학제양자의 희석 및 이송을 위한 개선된 장치 및 방법을 제공한다.
작동중에, 본 시스템은 흡입라인을 경유하여 벌크 화학제 공급원에 연결되는 2개이상의 계량용기를 사용한다. 화학제는 벌크 공급원으로부터 이송펌프 또는 압력기구를 경유하여 계량용기내로 유인된다. 화학제는 혼합을 위해 분배라인을 통해 압력탱크 용기로 움직인다. 혼합을 증강하기 위해, 혼합용기내에 구비된 잠겨진 파이프는 혼합용기내에서 충분한 공기방울을 발생하도록 제공되어있다. 각각의 계량용기는 소정의 지점까지 채워지므로서 작동되는데, 이 지점에서 벌크 공급원으로부터 유인되는 화학제는 멈추게 된다.
각각의 계량용기는 조절가능한, 선회가능한 앵글파이프를 가지고 있는데, 이것은 소정의 원하는 레벨까지 화학제의 양을 조절하도록 계량용기로부터 중력류(gravity flow)에 의해 임의의 과도한 화학제를 배출한다. 화학제가 앵글파이프를 나오면서, 앵글파이프의 끝에 위치한 센서는 방출되는 화학제를 감지하고 그리고 이송펌프를 자극하고 밸브를 셧오프하여, 화학제레벨이 계량용기에 부착된 파이프의 벤트포트와 동일한 레벨에 도달할 때까지 과도한 화학제는 계속 배출된다. 화학제레벨은 계량용기의 바닥면에 피벗가능하게 부착된 선회가능한 앵글파이프의 간단한 승강에 의해 각각의 계량용기에서 조절된다. 대안으로서, 상하로 선회가능한 운동대신에, 수직 승강운동을 제공하는 앵글파이프는 또한 과도한 화학제의 배출을 위해 구비된다. 추가적으로, 계량용기내에 구비된 벤트밸브는 계량용기에서 유지되는 화학제의 양을 미세하게 조정하도록 계량용기내에서 압력의 유통을 허용하므로써 정밀한 레벨측정을 더 보장한다.
계량용기가 미리 설정된 레벨까지 채워지면, 화학제는 계량용기로부터 분배라인을 경유하여 압력탱크까지 이송되어, 화학제는 함께 섞여 간단하게 혼합된다. 원한다면, 화학제는 다양한 종래의 수단에 따라서 개별적인 혼합용기에서 혼합될 수 있다. 압력시스템은 펌프시스템에서 통상 일어나는 파동없이 화학제가 압력용기로부터 매끄러운 방식으로 표준 저장용기내로 효과적으로 움직이도록 사용된다.
CMP 화학제의 이송과 관련된 저장용기에서의 슬러리 응집문제에 역점을 두면, 저장용기를 위한 새로운 설계가 필요하다. CMP 슬러리 화학제 이송시스템을 위한 저장용기는 작은 직경의 다중의 병렬의 상호연결된 용기들인데, 그 효과는 표준 사이즈의 저장용기에서 명백하게 일어나는 입자 응집문제를 제거한다. 일반적으로, 저장용기의 직경이 커지면, 표면적은 이러한 용기의 바닥에서 더 커져서, 축적되는 입자의를 위한 면적을 더 크게 한다. 하나의 커다란 저장용기대신에 다중의 작은 직경의 용기를 사용하므로써, 표면적 문제는 해소된다.
더욱이, 화학제는 용기의 바닥에서 개구를 통해서 저장용기를 통해 움직이며, 이에따라 시스템에서 중력과 압력은 화학제가 용기를 빠져나기기 전에 용기바닥에 대하여 화학제 액체를 계속해서 밀어서, 입자응집을 확실히 방지한다.
저장용기를 연결하는 튜브는 아래로 경사져서 중력을 이용하여 상기 튜브내에서 입자 응집이 발생하지않게 한다. 바이브레이터가 외부 레벨센서근처의 튜브에 부착되어, 바이브레이터는 슬러리가 벽에 영구히 부착되기전에, 튜브벽의 내부에 축적되는 슬러리필름을 털어내도록 주기적으로 자극을 줄 것이다. 이러한 센-브레이터("Sen-Brator" sensor+vibrator)의 사용은 종래의 방식보다 현저한 개선을 이루었는데, 이에 따라 저장용기내에서 유동 레벨센서의 사용과 이와 관련한 화학제의 오염문제는 제거되었다. 대안으로서, 작은 파이프 용기가 적절히 유동을 제어하고 작은 저장용기의 상부에 구비될 수 있어서 슬러리 필름은 작은 파이프 용기의 표면에만 축적되어, 이것은 편리한 청소를 위해 제거될 수 있다.
패브-와이드 연속적인 작동을 위해, 어떠한 실시 형태의 저장용기 내로 가압되는 공기압력은 화학제를 다른 분배라인을 경유하여 최종 사용구역으로 움직이게 한다. 그리고 사용되지않는 화학제는 다시 사용을 위해 저장용기로 결국 복귀하기전에 수용 용기로 복귀한다.
(바람직한 실시예의 상세한 설명)
첨부 도면은 본 발명의 상세한 설명과 조합하여 이용될때, 본 발명의 작용 및 기구의 더 상세한 것을 이해하는데 도움이 될 것이다.
본 발명은 하나 또는 그이상의 벌크 공급원으로부터 계량용기, 선회가능한 앵글 파이프 그리고 다중-용기 저장용기의 사용을 통해서 최종 사용자에게 고순도 화학제 및 CMP 화학제의 희석및 이송을 위한 개선된 장치및 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예를 예시하고 있다. 화학제는 흡입라인(1a, 1b)을 통해 계량용기(2a)내로 밸브로 제어되는 펌프 또는 압력에 의해 유인되어 혼합전에 이러한 화학제의 소정의 양을 측정한다. 제 1계량용기(2a)는 화학제입구(4a)를 통해서 제 1벌크 공급원(3a)으로부터 흡입라인(1a)을 통해서 화학제를 수용한다. 제 2계량용기(2b)는 화학제입구(4a)를 통해서 제 2벌크 공급원(3b)으로부터 제 2흡입라인(1b)을 통해 화학제를 수용한다. 계량용기(2a, 2b)는 본 발명에 따른 장치가 확실히 설치되는 바닥 스페이스 또는 지면에 대하여 수직으로 설치된 용기이다. 계량용기(2a, 2b)는 화학제입구(4a, 4b)가 용기의 상부에 위치하고, 그리고 나중에 설명하는 바와같이 복수의 출구가 용기의 바닥에서 그리고 용기의 바닥근처의 양측에서 위치하도록 구성되어있다. 본 발명에 따른 장치는 2개의 계량용기에 한정되는 것은 아니다. 사용되는 화학제의 필요한 수에 따라서 계량용기의 수는 증가될 수 있다. 계량용기는 임의의 모양과 크기를 가질 수 있다. 하지만, 바람직한 계량용기는 직경이 2내지 8인치인 원통형인 용기이고 그리고 적당하게 필요한 임의의 길이로 될 수 있다.
혼합되는 각각의 화학제의 양이 가능한한 정확하게 측정되는 상당히 정밀한 혼합공정을 보장하기 위해서, 계량용기(2a, 2b)각각은 흡입라인(1a, 1b)에서 높은반응밸브(7a,7b)를 갖추고 있다. 밸브(7a,7b)는 수동으로 또는 자동으로 개폐함으로써 작동되어 나중에 설명하는 바와같이 센서의 작동후에 그 벌크 공급원으로부터 화학제의 흐름을 허용 및 제한한다.
계량용기(2a, 2b)는 피벗(pivot) 가능하게 조절가능한 조인트(5a, 5b)를 경유하여 이러한 용기의 바닥근처에서 계량용기(2a,2b)의 외부에서 피벗 가능하게 장착된 선회가능한 앵글파이프(25a,25b)로 더 구성되어있다. 선회가능한 앵글파이프 (25a, 25b)는 간단하고 상당히 효율적인 방식으로 중력류에 의해 과도한 화학제를 방출하기 전에 계량용기(2a, 2b)에서 소정의 레벨까지 채워지는 레벨을 모니터하는데 사용된다. 각각의 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 제 1아암(25a' 또는 25b')과 제 2아암(25a" 또는 25b")을 가지고 있어서 이들 아암사이에 90도 직각의 통로를 형성한다. 상기한 바와같이, 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 용기(2a, 2b)에 피벗가능하게 장착되고 제 1아암(25a' 또는 25b')을 경유하여 피벗가능하게 조절되는 조인트에 장착되어 선회가능한 앵글파이프(25a,25b)을 위해 선회운동을 제공한다. 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 완전히 직립위치에서 볼때, 90도 직각의 통로에 대응하는 선회가능한 앵글파이프(25a,25b)의 부분이 소정의 위치(8a, 8b)에 도달할 때까지 상향으로 선회하여 혼합전에 화학제의 소정의 양을 측정한다.
도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 계량용기(2a, 2b)에서 유체용기는 다음의 공정을 통해서 선회가능한 앵글파이프(25a,25b)에 의해 제어되는데: 계량용기(2a,2b)내의 유체는 화학제가 각각의 벌크 공급원으로부터 유인되면서 상승한다. 동시에, 유체는 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)에서 계량용기와 같은 레벨에서 상승한다. 유체의 레벨이 90도 직각 소정의 위치(8a,8b)의 지점에 도달할 때, 임의의 과도한 유체는 이 유체가 파이프의 90도 하향각도가 시작되는 곳에서 편평해질 때까지 제 2아암(25a" 또는 25b")의 개구를 경유하여 중력류에 의해 배출될 것이다. 더 작은 양의 유체가 용기에 유지되기 위해서, 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 아래로 단순히 선회하여 선회가능한 앵글파이프의 90도 직각의 지점은 용기(2a, 2b)내에서 하부유체의 레벨과 같게 된다. 용기에 유지되는 유체의 양을 증가시키기위해서, 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 파이프 드롭오프 각도가 계량용기에서 더 높은 레벨과 같게 될때까지 상향으로 선회한다.
선회가능한 앵글파이프의 작동은 도 3을 참조하면 잘 이해될 수 있다. 예시의 목적으로, 선회가능한 앵글파이프(25a)는 가장높은 직립위치(100)에 있는데, 이로서 유체의 가장 많은 양이 용기에 유지된다. 유체레벨이 감소할 필요가 있을 때, 선회가능한 앵글파이프(25a)는 아래로 선회하여 선회가능한 앵글파이프(25a)의 제 1아암(25a')이 바닥 스페이스 또는 지면에 대하여 수평위치(102)에 놓이는 최대지점까지 더 아래로 또는 하향의 예시된 위치(101)까지 아래로 선회한다. 유체가 선회가능한 앵글파이프(25a)를 나가면서, 제 2아암(25a")의 끝에 부착된 센서(103)는 유체를 감지하고 그리고 계량용기(2a)의 흡입라인(1a)에서 밸브(7a)를 자동으로 차단하여, 더 이상의 유체가 벌크 공급원으로부터 유인되지 것을 방지하고 그리고 더 이상의 명목상의 이러한 유체의 양이 선회가능한 앵글파이프(25a)로부터 나가는 것을 방지한다. 어째든, 계량용기(2a)는 용기를 통해 화학제의 사전에 측정된 양을 이동시키므로서 필요에 따라 용이하게 다시 계측할 수 있고 그리고 선회가능한 앵글파이프(25a)의 위치를 세밀하게 조절할 수 있다. 전체적인 시스템은 광범위한 화학제 혼합비율을 마련하기위 해 매우 유연하다.
이러한 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)의 사용은 계량펌프, 내부용기센서 그리고 고가의 자동시스템의 필요성을 제거하고 그리고 제어의 변화없이 화학제의 소정의 양을 측정하기위해 간단한 그리고 반복가능한 기구를 제공한다.
정밀하게 측정된 화학제는 도 1에 도시하는 바와같이, 분배라인(9a, 9b)을 경유하여 계량용기를 나가서 화학제가 종래의 여러가지 방법중에 임의의 하나의 방법으로 화합하는 혼합용기(10)내로 들어간다. 유량과 방출된 화학제의 양은 분배라인(9a, 9b)을 따라서 밸브(11a, 11b)에 의해 제어된다. 계량용기(2a, 2b)의 상부내에 각각 통합된 벤트(12a 또는 12b)는 용기로부터 유체의 매끄러운 흐름을 허용함으로써 정밀한 유체레벨을 더 보장한다.
혼합용기(10)에 들어가면, 화학제는 중력류 공정을 통해서 함께 혼합함으로써 완전히 혼합되고 그리고 간단하게 희석된다. 대안으로서, 특수한 혼합장치를 가진 개별적인 혼합용기가 원한다면 이용될 수 있다. 혼합되면, 화학제는 저장용기(15)로 이송될 준비를 한다. 상기한 바와같이, 혼합용기(10)는 밸브(14)를 갖추고 있는 제어가능한 공기압력 입구(13)를 경유하여 가압될 수 있고, 이에 따라, 이 압력은 혼합된 화학제를 혼합용기(10)의 바닥에서 출구를 통해서 저장용기(15)로 가도록 한다.
고순도의 화학제를 위해서, 표준압력 저장용기(15)가 사용된다. 용기내로 흘러들어간 화학제는 필요에 따라 즉각적인 사용을 위해 저장된다. 저장용기(15)에 부착된 화학제레벨 센서는 즉각적인 사용을 위해 이용가능한 화학제의 양을 측정한다. 작동중에, 공기입구(41)를 경유하여 저장용기(15)내로 이송된 제어된 공기압력은 화학제를 최종 사용구역으로 보낸다. 정밀하게 조절된 공기압력은 공기입구(41)에 위치한 밸브(42)를 통해서 이송되어 정밀한 양의 화학제가 최종 사용구역으로 흐르게 한다. 추가적으로, 밸브(43)는 분배라인(70)에 위치하여 최종 사용구역으로 흐르는 화학제의 양을 제어한다. 더욱이, 저장용기(15)내에 통합된 배압 벤트밸브(28)는 화학제가 최종사용자에게 매끄럽게 흐르게 한다.
본 발명의 저장용기의 대체실시예가 도 2에 예시되어있다. 이 실시예는 용기의 바닥에서 응집하는 CMP화학제의 경향에 관한 것이다. 본 발명에 따른 본 실시예에서 저장용기는 더욱 전형적인 단일의 커다란 직경의 수직의 원통형 용기대신에, 다중의 수직으로 향한 병렬의 상호연결된 용기(50a, 50b, 50c)의 형태를 취한다. 이러한 설계는 전형적인 저장용기의 바닥에 침전된 입자의 축적을 통해 발생될 수 있는 CMP슬러리입자 응집의 현재의 문제에 역점을 둔 것이다. 이러한 다중의 상호연결된 용기(50a, 50b, 50c)를 가짐으로써, 하나의 커다란 용기대신에 더 작은 직경의 용기의 사용으로 편리하게 되었다. 상호연결된 용기(50a,50b,50c)는 표준 사이즈 저장용기에서 분명한 입자응집 문제를 제거하는데 도움을 주기위해서 직경(51a, 51b, 51c)이 작다. 다음의 원리를 통해서 더 작아진 직경은 이것을 달성하는데: 일반적으로, 저장용기의 직경이 커지면, 이러한 용기의 바닥에서 더 큰 표면적이 분명하여 더 큰 면적의 입자가 축적되게 한다. 다중용기의 직경사이즈를 줄이므로서, 입자가 축적되는 더 작은 표면적을 사용할 수 있다.
상호연결된 용기(50a, 50b, 50c)에서 슬러리 화학제가 잔류하는 잔류시간은 잘 조절될 수 있다. 이러한 잔류시간을 적절히 조절함으로써, 용기에서 화학제의 체적을 유량으로 나누어 한정된 실제로 모든 화학제는 용기의 벽에 응집될 기회없이 용기로부터 강제로 흘러나간다.
추가적으로, 입자응집에 대한 고유의 저항은 화학제가 상호연결된 용기(50a, 50b, 50c)를 통해 용기의 바닥에서 출구(52a, 52b, 52c)를 통해 움직이는 공정인데, 시스템의 이러한 중력및 압력은 화학제가 용기를 빠져나가기전에 용기바닥에 대하여 화학제 액체를 계속해서 민다. 이러한 공정은 상기한 제어된 잔류시간과 결합하여 화학제가 나가기전에 용기바닥을 청소한다. 복수의 병렬의 상호 연결튜브(60)는 입자응집에 관련하여 특별히 설계된 상호연결된 용기(50a, 50b, 50c)의 임의의 인접쌍사이에서 설치되어있다. 도 2 및 도 4에 함께 도시된 바와 같이 그리고 예시의 목적으로, 본 시스템에 의해 구비된 상호연결튜브(60)는 불규칙적인 위치에서 다른 용기를 연결하기위해 설계되어있는데 여기에서 제 1상호연결된 용기(50a)에서 제 1연결지점(60a)은 중력을 이용하여 상호연결된 튜브(60)를 하향으로 각도져서 상호연결된 튜브(60)에서 응집이 일어나는 것을 방지하는 간단한 개념으로 제 2상호연결된 용기(50b)에서 제 2연결지점(60b)의 위치에 대하여 더 높게 위치한다. 다시, 이러한 설계는 중력 및 압력을 이용하여 응집이 발생하기전에 효과적으로 "청소"한다.
상기한 바와같이, CMP슬러리 화학제가송과 관련한 현재의 문제는 이러한 화학제가 튜브벽에 슬러리필름을 영구히 부착되는 경향이 있는데, 이것은 센서가 화학제레벨을 효과적으로 측정하는것을 방해한다. 이러한 문제에 역점을 두어, 많은 종래의 시스템은 화학제레벨을 측정하기 위해서 용기내에 플로트 센서를 사용하기도 했다. 하지만, 이러한 플로트 센서는 화학제과 직접 접촉하는 단점이 있는데, 이것은 상당히 바람직스럽지 못하다. 이와같이, 본 발명은 도 4에 도시한바와같이 상호연결된 튜브(60)와 함께 작용하는 외부 레벨센서(61)및 바이브레이터(62)를 이용함으로써 이러한 단점을 제거한다. 진동기구는 외부 슬러리센서(61)근처에 상호연결된 튜브(60)에 부착되어있다. 때때로, 바이브레이터(62)가 켜져서 결과적으로 고주파 진동이 그리고 슬러리가 상기 벽에 영구히 부착되기 전에 상호 연결된 튜브(60)의 벽의 내부에 임의의 슬러리필름을 털어낸다. 이것은 외부 레벨센서(61)의 사용을 허용하는데, 화학제과 직접 접촉하는 플로트 센서의 단점을 없앤다. 외부에 위치된 센서의 사용은 화학제과 직접 접촉하는 플로트 센서의 사용이 오염의 가능성을 증가시키는 종래의 수단보다 현저한 개선을 이루었다.
본 발명에 따른 다중 상호연결된 용기(50a, 50b, 50c), 각도진 상호연결된 튜브(60), 외부에 위치된 센서 및 바이브레이터의 사용은 슬러리 응집을 방지하기위해서 저장용기내에 임의의 혼합 또는 휘젓는 기구의 필요성을 제거한다는 것을 쉽게 알 수 있다. 혼합 또는 휘젓는 기구는 차례로 휘젓는 기구의 성능저하의 염려를 제거한다. 추가적으로, 본 발명은 개별적인 혼합기구의 통합없이 압력만의 시스템이 입자응집문제와 관련하여 화학제 슬러리의 이송을 위해 사용될 수 있는 효과적인 설계를 제공한다.
상당히 넓은 연속적인 작동을 위해, 도 1의 표준저장용기 실시예 또는 도 2의 다중용기 저장용기의 실시예내로 이송된 밸브로 제어된 공기압력(41)은 화학제를 분배라인(70)을 경유하여 최종 사용구역(27)으로 움직이게 한다. 저장용기중의 하나에 통합된 배압 벤트밸브(28)는 화학제가 최종사용자에게 매끄럽게 흐르는 것을 보장한다.
도 1을 다시 참조하면, 패브-와이드 순환하는 화학제는 제어된 분배라인(83, 84)에 위치한 밸브(85, 86)를 경유하여 2개의 개별적인 용기(81, 82)로 복귀한다. 도 1의 제 1저장용기 실시예에서, 화학제 복귀는 갈라지기 전에 리턴라인(88)에서 단일밸브(87)를 경유하여 더 제어된다. 2개의 용기(81, 82)는 화학제의 수납 그리고 저장용기로의 화학제의 귀환이송을 위해 대안으로서 사용된다. 본 시스템은 더 많은 레벨센서를 사용하여 수납용기에서 화학제의 양을 결정한다. 레벨센서의 사용대신에, 컴퓨터프로그래밍을 통해서 PLC 인터널 타이머에 의해 수납용기의 충진시간을 제어함으로써, 본 발명은 간단하게 되고 그리고 잠재적인 유지보수문제의 다른 소스를 제거한다. 용기가 채워지면, 밸브(92, 93)제어된 공기압력은 입구(90, 91)를 통해서 수납용기내로 분출되어 도 1에 도시한 바와같이 화학제가 저장용기(15)로 또는 도 2에 도시하는 바와같이 상호연결된 용기(50a,50b,50c)로 각각 움직이게 한다. 화학제는 출구(94, 95)를 경유하여 밸브(98, 99)를 따라 분배라인(96, 97)을 통해 수납용기를 나가고 그리고 리턴입구(16)을 경유하여 저장용기로 들어가도록 복귀이송된다. 전체적인 사이클은 패브-와이드 연속 작용을 위해 재차 반복된다.
도 5에 예시된 것은 본 발명의 제 3실시예이다. 화학제는 밸브에 의해 제어되는 펌프 또는 압력으로 흡입라인(1a, 1b)을 경유하여 계량용기(2a, 2b)내로 유인되어 혼합전에 이러한 화학제의 소정의 양을 측정한다. 제 1계량용기(2a)는 화학제입구(4a)를 통해서 제 1벌크 공급원(3a)으로부터 흡입라인(1a)을 통해서 화학제를 수용한다. 제 2계량용기(3b)는 화학제입구(4b)를 통해서 제 2벌크 공급원(3b)으로부터 제 2흡입라인(1b)을 통해서 화학제를 수용한다. 계량용기(2a, 2b)는 본 발명에 따른 장치가 확실히 설치되는 지면 또는 바닥 스페이스에 대하여 수직으로 위치된 용기이다. 계량용기(2a, 2b)는 화학제입구(4a, 4b)가 용기의 상부에 위치하고 그리고 나중에 설명하는 바와같이,복수의 출구가 용기의 바닥에서 그리고 용기의 바닥의 근처의 양쪽에 위치하도록 구성되어있다. 본 발명에 따른 장치는 2개의 계량용기에 한정되지 않는다. 계량용기의 수는 이용되는 화학제의 필요한 수에 따라서 증가될 수 있다. 계량용기는 임의의 모양과 사이즈로 될 수 있다. 하지만, 바람직한 계량용기는 원통형 용기인데, 이것은 직경이 2 내지 8인치이고 그리고 적당하게 필요한 임의의 길이로 될 수 있다.
혼합되는 각각의 화학제의 양이 가능한한 정밀하게 측정되는 상당히 정밀한 혼합공정을 보장하기 위해서, 계량용기(2a, 2b)각각은 흡입라인(1a, 1b)에서 높은반응밸브(7a, 7b)를 갖추고 있다. 밸브(7a, 7b)는 나중에 설명하는 바와같이, 센서를 자극한 후에, 벌크 공급원으로부터 화학제의 흐름을 허용하고 제한하도록 수동으로 또는 자동으로 개폐함으로써 작동된다.
계량용기(2a, 2b)는 피벗가능하게 조절가능한 조인트(5a, 5b)를 경유하여 이러한 용기의 바닥근처에서 계량용기(2a,2b)의 외부에 피벗가능하게 장착되는 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)로 더 구성되어있다. 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 간단하고 상당히 효율적인 방식으로 중력류에 의해 과도한 화학제를 방출하기전에, 계량용기(2a, 2b)에서 소정의 레벨까지 레벨을 올리는 것을 모니터하는 작용을 한다. 각각의 선회가능한 앵글파이프(25a,25b)는 제 1아암(25a',25b')및 제 2아암(25a", 25")으로 구성되어 이들 아암 사이에 90도 직각의 통로 또는 도관을 형성한다. 상기한 바와같이, 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 용기(2a, 2b)에 피벗가능하게 장착되고 제 1아암(25a', 25b')을 경유하여 피벗가능하게 조절되는 조인트에 장착되어 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)을 위해 선회가능한 운동을 제공한다. 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는, 완전히 직립한 위치에서 볼때, 90도 직각의 통로에 대응하는 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)의 부분이 소정의 위치(8a, 8b)에 도달할 때까지 상향으로 선회하여 혼합전에 화학제의 소정의 양을 측정한다.
도 5 및 도 3을 함께 참조하면, 계량용기(2a, 2b)에서 유체레벨은 다음의 공정을 통해서 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)에 의해 제어되는데: 계량용기(2a, 2b)내의 유체는 화학제가 각각의 벌크 공급원으로부터 유인되면서 상승한다. 동시에, 유체는 계량용기와 동일한 레벨에서 선회가능한 앵글파이프(25a 또는 25b)에서 상승한다. 유체의 레벨이 소정의 위치(8a,8b)인, 90도 직각의 지점에 도달할때, 유체가 파이프의 90도 하향각도가 시작되는 곳에서 안정될 때까지 과도한 유체는 제 2아암(25a", 25b")의 개구를 통해서 중력류에 의해서 배출된다. 더 작은 양의 유체가 용기에 유지되기 위해서, 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)는 간단하게 아래로 선회하여 선회가능한 앵글파이프의 90도 직각의 지점은 용기(2a, 2b)내에서 더 낮은 유체레벨과 같아진다. 용기에 유지되는 유체의 양을 증가시키기 위해서, 선회가능한 앵글파이프(25a,25b)는 파이프 드롭오프 각도가 계량용기에서 더 높은 레벨과 같아질 때까지 상향으로 선회한다. 상기한 바와같이, 선회가능한 앵글파이프의 작동은 도 3에 예시되어있다.
이러한 선회가능한 앵글파이프(25a, 25b)의 사용은 계량펌프, 내부용기센서 그리고 고가의 자동시스템의 필요성을 제거하고 그리고 제어 편차없이 화학제의 소정의 양을 측정하기 위해 간단하고 반복가능한 기구를 제공한다.
그리고, 도 5에 도시한 바와같이, 화학제는 분배라인(9a, 9b)을 경유하여 계량용기를 나가서 혼합용기(10)내로 들어가는데 여기에서 화학제는 여러가지 종래의 방법중 임의의 하나의 방식으로 혼합된다. 유량과 방출된 화학제의 양은 분배라인(9a, 9b)을 따라 밸브(11a, 11b)에 의해 제어된다. 벤트(12a 또는 12b)는 계량용기(2a, 2b)의 상부내에 각각 통합되어 유체가 용기로부터 매끄럽게 나오게 함으로써 정확한 유체레벨을 더 보장한다.
혼합용기(10)에 들어가면, 화학제는 완전히 혼합되고 그리고 중력류공정을 통해서 함께 결합하므로써 간단하게 희석된다. 대안으로써, 원한다면, 특별한 혼합장치를 가진 개별적인 혼합용기가 사용될 수 있다. 혼합되면, 화학제는 저장용기(50a, 50b, 50c)로 이송될 준비를 한다. 상기한 바와같이, 혼합용기(10)는 혼합용기(10)의 바닥쪽으로 일체로 뻗어있는 파이프(104)에 연결되는 제어가능한 공기압력입구(13)를 경유하여 가압될 수 있다. 파이프(104)의 출구는 파이프(104)에 의해 발생된 공기방울의 작용을 통해서 향상된 화학제 혼합을 제공하도록 화학제의 레벨 아래로 잠겨진다. 공기압력입구(13)는 밸브(14)를 갖추고 있어서, 이것에 의해 압력은 화학제를 혼합용기(10)의 바닥에서 출구를 통해 파이프-탱크로 알려진 저장용기(50a, 50b, 50c)로 움직이게 한다.
도 5를 다시 참조하면, 용기의 바닥에서 CMP화학제의 응집하는 경향은 대안설계를 통해서 역점을 두고 다룰 수 있다. 본 실시예에서 저장용기 즉 파이프-탱크는 도 2에 도시된 바와같이, 용기(50a, 50b, 50c)의 임의의 인접한 쌍 사이에 복수의 병렬 상호연결된 튜브(60)가 전체적으로 제거된 것을 제외하고 도 2에서 상기한 바와 같이 다중의 수직으로 병렬의 용기(50a, 50b, 50c)의 형태를 취하고 있다. 대신에, 짧은용기(105)가 분배라인(105a, 105b, 105c)을 경유하여 각각 용기(50a, 50b, 50c)의 상부에 부가되고 그리고 연결되어있다. 용기(50a, 50b, 50c)의 상부에 연결된 이러한 짧은 용기(105)를 가지므로써, 슬러리 입자의 성장 문제는 모든 단일의 용기(50a, 50b, 50c)에서보다 짧은 용기(105)에서 유일하게 발생할 것이다. 작은 용기(105)가 실제로 상당히 넓은 작용에 영향을 주지않고 슬러리 청소를 위한 장치로부터 쉽게 제거될 수 있기 때문에, 슬러리입자발생은 상당히 줄어들며 시스템 청소에 거의 수고를 들이지 않는다. 추가적으로, 혼합용기 또는 복귀용기로부터의 화학제는 분배 매니폴드(106)를 통해서 균일하게 이송되어 분배라인(106a, 106b, 106c)을 통해서 용기(50a, 50b, 50c)의 각각에 전달된다. 슬러리 화학제가 용기(50a,50b,50c)에 잔류하는 잔류시간은 상당히 더 줄어들어서 모든 화학제는 용기벽에 응집될 기회없이 용기로부터 강제로 흘러나간다. 또한, 이러한 설계는 응집이 일어날 기회를 가지기 전에 튜브를 효과적으로 "청소"하기 위해서 중력과 압력을 이용한다.
패브-와이드 연속작용을 위해서, 도 5의 실시예의 다중용기 저장용기내로 이송되는 밸브로 제어되는 공기압력(41)은 화학제를 분배라인(70)을 통해서 최종 사용구역(27)까지 가게한다. 저장용기들중의 하나에 통합된 배압 벤트밸브(28)는 화학제가 최종 사용자에게 매끄럽게 흐르는 것을 보장한다.
도 5를 참조하면, 패브-와이드 순환 화학제는 제어된 분배라인(83, 84)에 위치한 밸브(85, 86)를 경유하여 2개의 개별적인 용기(81, 82)로 복귀한다. 복귀된 화학제는 나누어지기 전에 리턴라인(88)을 경유하여 더 제어된다. 2개의 용기(81, 82)는 화학제의 수용을 위해 대안으로서 사용되고 그리고 이러한 화학제가 저장용기로 복귀 이송되도록 한다. 용기가 채워지면, 밸브(92, 93)로 제어되는 공기압력은 입구(90, 91)를 통해서 수용용기 내로 분사되어 화학제가 각각 저장용기(50a, 50b, 50c)로 복귀하게 한다. 하지만, 통상의 작동에서, 화학제 복귀용기(81, 82)의 상부는 화학제으로 거의 채워지거나 또는 덮혀지지않는 경향이 있는데, 이것은 일정한 슬러리 입자가 건조하여 복귀용기의 상부 내면 주위에서 성장하여 바람직스럽지못한 문제를 야기한다는 것을 의미한다.
이러한 문제를 없애기 위해서, 제거가능한 작은용기(107a 또는 107b)가 추가되고 그리고 분배라인(108a, 108b)을 통해 복귀용기(81 또는 82)에 각각 연결되어 작은용기(107a,107b)의 상부만이 잠재적인 슬러리입자의 건조및 성장을 위해 채워지지 않을 것이다. 작은용기가 제거가능하기 때문에, 청소작업은 도 1 및 도 2에 예시된 바와같이 작은용기없이 복귀용기로 구비된 시스템보다 상당히 더 쉬워진다. 화학제는 출구(94, 95)를 통해서 수용용기를 나가고 밸브(98, 99)를 따라 분배라인(96, 97)을 경유하고 그리고 복귀입구(16)를 경유하여 저장용기로 들어가도록 복귀이송된다. 전체적인 사이클은 패브-와이드 연속작용을 위해서 계속반복된다.
도 6을 참조하면, 도 3에 예시된 바와같이 선회가능한 앵글파이프(25a)와 유사한 앵글파이프의 대안설계가 도시되어있다. 예시의 목적으로, 단지 하나의 계량용기(2a)와 그 앵글파이프(25a)가 예시되어있고 그리고 여기에서 설명한다. 하지만, 본 발명에 따른 장치는 계량용기의 임의의 수에 한정되는 것은 아니다. 계량용기의 수는 사용되는 화학제의 필요한 수에 따라 증가될 수 있다. 도 6에 따라서, 앵글파이프(25a)는 계량용기의 바닥근처의 피벗가능하게 조절되는 조인트에 대향하여 피벗가능하게 조절되는 조인트(5a)를 경유하여 밸브(11a)위의 임의의 장소에서 분배라인(6a)의 외부에 피벗가능하게 장착되어있다. 앵글파이프(25)는 간단하고 효과적인 방식으로 중력류에 의해 과도한 화학제를 방출하기전에 계량용기(2a)에서 소정의 레벨까지 레벨을 올리는 것을 모니터하는 작용을 한다. 앵글파이프(25a)는 제 1아암(25a')과 제 2아암(25a")으로 구성되어 있어서 이들 아암사이에 90도 직각의 통로 또는 도관을 형성한다. 제 1아암(25a')의 하부섹션에서, 엘보우(111)가 추가될 수 있는데, 이것은 앵글파이프(25a)의 상하운동을 제공하도록 앵글파이프(25)가 용기(2a)에 피벗가능하게 장착되어 피벗가능하게 조절되는 조인트(5a)에 연결되는 T자이음매(110)에 연결되어있다. 추가적으로, 나선형의 유연한 튜브가 제 1아암(25a')을 위해 사용될 수 있어서 화학제의 레벨제어의 동일한 목적을 달성하기 위해서 상하로 선회하는 대신에 앵글파이프의 선단은 수직으로 상하운동할 수 있다. 매끄럽고 더욱 양호한 화학제 베벨제어를 달성하기 위해서, 벤트포트(109)가 앵글파이프의 선단에 구비되어 계량용기(2a)내에서 화학제레벨을 적절하게 제어한다.
도 6을 참조하면, 계량용기(2a)에서 유체레벨은 다음의 공정을 통해서 앵글파이프(25a)에 의해 제어되는데: 계량용기(2a)내의 유체는 화학제가 벌크 공급원으로부터 유인되면서 상승한다. 동시에, 앵글파이프(25a)에서 유체는 계량용기에서와 같은 레벨로 상승한다. 유체의 레벨이 소정의 위치(8a)의 90도 직각의 지점에 도달할 때, 임의의 과도한 유체는 파이프의 90도 하향각도가 시작되는 지점에서 유체가 안정될 때까지 제 2아암(25a")의 개구를 경유해서 중력류에 의해 배출될 것이다. 용기에 더 작은 양의 유체가 유지되기위해서, 앵글파이프(25a)의 선단은 단순하게 아래로 움직여서 앵글파이프의 90도 직각의 지점이 용기(2a)내에서 낮은 유체레벨과 동일해진다. 용기에 유지되는 유체의 양을 증가시키기 위해서, 앵글파이프(25)는 파이프 90도 직각이 계량용기의 더 높은 레벨과 동일해 질 때까지 상향으로 움직인다.
본 발명에 의하면,임의의 벌크 공급원으로부터 고순도의 공정 화학제를 이송하고 그리고 이들을 정밀하고 오염이 없는 방식으로 전달하 는, 반도체 제조산업에 화학제 이송시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 다중 저장용기에 통합되는 CMP공정의 화학제를 위해 화학제 이송시스템을 제공하는 것인데, 이것은 현재의 시스템에서 슬러리응집을 제거하여, 이러한 화학제가 CMP 슬러리응집의 위험없이 저장될 수 있다.
본 발명에 의하면, 현존하는 화학제 이송시스템에서 수많은 가동부분을 상당히 제거하는 한편, 화학제 희석 및 이송의 정밀성을 증가시키므로서 유지보수가 거의 필요없는 화학제 이송시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시의 목적으로 설명되었지만, 당업자라면 첨부된 청구범의 사상및 범위를 벗어나지않고 여러가지 변화, 수정 및 대체를 할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 적어도 2개의 벌크 공급원으로부터 화학제의 정밀한 혼합을 위한 장치에 있어서,
    상기 벌크 공급원으로부터 화학제의 소정의 양을 수용하기 위한 적어도 2개의 계량용기;
    제 1아암과 제 2아암 사이에 직각 통로가 형성되도록 서로 직각으로 되어 있는 제 1아암과 제 2아암을 포함하는 선회가능한 앵글파이프, 여기서 상기 선회가능한 앵글파이프는 상기 제 1아암을 통해서 각각의 계량용기의 바닥면 근처에서 조절가능한 조인트에 피벗가능하게 장착됨으로써, 상기 선회가능한 앵글파이프는 직각통로와 상기 조절가능한 조인트 사이의 높이가 선회가능한 앵글파이프 및 대응하는 계량용기에 의해 수용되는 소정의 양을 결정하도록 위치되며;
    화학제의 혼합을 증진하도록 용기내에 잠겨진 파이프를 가진 혼합용기;
    제 1벌크 공급원과 상기 제 1계량용기 사이에서 유체연통을 제공하는 제 1벌크 흡입라인;
    제 2벌크 공급원과 상기 제 2계량용기 사이에서 유체연통을 제공하는 제 2벌크 흡입라인;
    계량용기와 혼합용기 사이에서 유체연통을 제공하는 분배라인; 및
    벌크 공급원과 계량용기 사이의 제 1및 제 2벌크 흡입라인에서 밸브로 차단(shut-off) 신호를 송신함으로써 화학제 흐름의 정지를 보장하도록, 화학제가 계량용기에서 소정의 체적에 도달할 때 직각 통로를 통해 제 2아암에 화학제의 흐름을 검출하도록 선회가능한 앵글파이프의 제 2아암에 부착된 센서;를 포함하며,
    여기에서 소정의 양을 초과하는 어떠한 유체도 상기 제 2아암의 개구를 통해 중력류에 의해 배출되도록 계량용기에서 소정의 양이 선회가능한 앵글파이프의 상향 또는 하향선회를 통해서 직각 통로와 조절가능한 조인트사이에서 높이를 변경시킴으로써 조절되는 장치.
  2. 적어도 2개의 벌크 공급원으로부터 화학제의 정밀한 혼합을 위한 장치에 있어서,
    상기 벌크 공급원으로부터 화학제의 소정의 양을 수용하기 위한 적어도 2개의 계량용기;
    제 1아암과 제 2아암 사이에 직각 통로가 형성되도록 서로 직각으로 되어 있는 제 1아암과 제 2아암을 포함하는 앵글파이프, 여기서 상기 제 1아암은 앵글파이프가 계량용기의 각각의 바닥면으로부터 분배라인에서 조절가능한 조인트에 피벗가능하게 장착하는 제 1아암의 하부섹션에 조립된 장착수단을 가지고 있고, 상기 직각통로와 조절가능한 조인트 사이의 높이가 앵글파이프 및 대응하는 계량용기에 의해 수용되는 소정의 양을 결정하도록 위치되며;
    화학제의 혼합을 증진하도록 용기내에 잠겨진 파이프를 가진 혼합용기; 및
    상기 벌크 공급원, 계량용기 그리고 혼합용기사이에서 유체연통을 제공하는 연통수단;을 포함하며,
    여기에서 소정의 양을 초과하는 어떠한 유체도 상기 제 2아암의 개구를 통해 중력류에 의해 배출되도록 계량용기에서 소정의 양이 앵글파이프의 상향 또는 하향운동을 통해서 상기 직각 통로와 조절가능한 조인트 사이에서 높이를 변경시킴으로써 조절되는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 장착수단은 엘보우와 T자형 이음매의 조합을 포함하는 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 연통수단은 화학제를 계량용기에 유인하도록 밸브제어된 펌프 또는 압력라인에 더 연결된 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 앵글파이프의 제 1아암은 상기 앵글파이프의 상하운동을 제공하도록 나선형의 유연한 튜브인 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 앵글파이프의 제 1아암의 선단은 상기 계량용기로부터 유체의 정확하고 매끄러운 흐름을 보장하도록 벤트 포트에 더 연결된 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 앵글파이프는 상기 벌크 공급원과 계량용기 사이에서 연통수단에서 밸브에 차단 신호를 송신함으로써 화학제 흐름의 정지를 보장하도록 화학제가 계량용기에서 소정의 양에 도달할 때 상기 직각 통로를 통해 제 2아암에 화학제의 흐름을 검출하도록 상기 제 2아암의 끝에 부착된 센서를 더 포함하는 장치.
  8. 적어도 2개의 벌크 공급원으로부터 화학제의 정밀한 혼합을 위한 방법에 있어서,
    벌크 공급원으로부터 화학제의 소정의 양을 수용하기위한 적어도 2개의 계량용기를 제공하고;
    제 1아암과 제 2아암사이에 직각통로를 형성하기 위해 서로 직각으로 되어있는 제 1아암과 제 2아암을 포함하는 앵글파이프를 제공하고, 여기서 상기 제 1아암은 상기 앵글파이프가 계량용기의 각각의 바닥면으로부터 분배라인에서 조절가능한 조인트를 피벗가능하게 장착하는 제 1아암의 하부섹션에 조립되는 장착수단을 가지고 있고, 상기 직각 통로와 상기 조절가능한 조인트사이의 높이가 앵글파이프 및 대응하는 계량용기에 의해 수용되는 소정의 양을 결정하도록 위치되며;
    화학제의 혼합을 위한 혼합용기를 제공하고;
    상기 벌크 공급원, 계량용기 그리고 혼합용기 사이에서 유체연통을 하는 수단을 제공하고; 그리고
    상기 혼합용기로부터 적어도 하나의 하류 설비까지 도관을 제공하는 단계;를 포함하며,
    여기에서, 유체레벨이 직각 통로의 바닥근처에서 안정될 때까지 제 2아암의 개구를 통해서 중력류에 의해 어떠한 초과의 유체도 배출되는 지점에서 화학제 레벨이 소정의 양에 도달할 때까지 각각의 벌크 공급원으로부터 앵글파이프와 계량용기 내로 화학제를 움직이게 함으로써 정밀한 혼합이 달성되는 것을 특징으로 하는 화학제의 정밀한 혼합을 위한 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 벌크 공급원과 계량용기 사이에서 유체연통하는 수단은 제 1 및 제 2벌크 흡입라인을 포함하는 화학제의 정밀한 혼합을 위한 방법.
  10. 벌크 공급원으로부터 최종 사용구역까지 슬러리입자 응집을 줄이기 위해서 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 혼합, 이송 및 전달을 하는 장치에 있어서,
    벌크 공급원으로부터 화학제의 소정의 양을 수용하기 위한 적어도 하나의 계량용기;
    제 1아암과 제 2아암 사이에 직각 통로를 형성하기 위해 서로 직각으로 되어있는 제 1아암과 제 2아암을 포함하는 선회가능한 앵글파이프, 여기서 상기 선회가능한 앵글파이프는 제 1아암을 통해서 계량용기의 바닥면 근처에서 조절가능한 조인트에 피벗가능하게 장착됨으로써, 상기 직각통로와 상기 조절가능한 조인트 사이의 높이가 선회가능한 앵글파이프 및 상기 대응하는 계량용기에 의해 수용되는 소정의 양을 결정하도록 위치되며;
    화학제의 혼합을 위한 혼합용기;
    상기 벌크 공급원과 계량용기 사이에서 유체연통을 제공하는 벌크 흡입라인;
    계량용기와 혼합용기 사이에서 유체연통을 제공하는 분배라인; 및
    혼합용기로부터 이송후 화학제의 저장을 위해 복수의 작은 직경의 용기의 상부에 설치되는 짧은 용기, 여기서 건조 슬러리 입자의 성장의 문제가 작은 직경의 용기의 모두에서보다는 상부의 짧은 용기에서만 발생하도록 복수의 각각의 라인을 통해서 작은 직경의 용기의 각각에 연결되어 있으며;를 포함하고,
    여기서, 화학제는 작은 직경의 용기로부터 최종 사용구역까지 밸브로 제어되는 공기압력을 통해 움직이는 것을 특징으로 하는 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 혼합, 이송 및 전달을 하는 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 혼합용기로부터 작은 직경의 용기의 각각까지 화학제를 균일하게 분배하기 위해 혼합용기와 작은 직경의 용기 사이에 매니폴드를 더 포함하는 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 혼합, 이송 및 전달을 하는 장치.
  12. 벌크 공급원으로부터 최종 사용구역까지 슬러리 입자 응집을 줄이기 위해서 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 혼합, 이송 및 전달을 하는 장치에 있어서,
    벌크 공급원으로부터 화학제의 소정의 양을 수용하기 위한 적어도 하나의 계량용기;
    제 1아암과 제 2아암사이에 직각 통로를 형성하기 위해 서로 직각으로 되어있는 제 1아암과 제 2아암을 포함하는 앵글파이프, 여기서 상기 제 1아암은 상기 앵글파이프가 상기 계량용기의 각각의 바닥면으로부터 분배라인에서 조절가능한 조인트를 피벗가능하게 장착하는 제 1아암의 하부섹션에 조립된 장착수단을 가지고 있고, 상기 직각 통로와 상기 조절가능한 조인트 사이의 높이가 상기 앵글파이프 및 상기 대응하는 계량용기에 의해 수용되는 소정의 양을 결정하도록 위치되며;
    화학제의 혼합을 증진하도록 용기 내에 잠겨진 파이프를 가진 혼합용기;
    벌크 공급원, 계량용기 그리고 혼합용기 사이에서 유체연통을 제공하는 연통수단; 및
    상기 혼합용기로부터 이송후 화학제의 저장을 위해 복수의 작은 직경의 용기의 상부에 설치되는 짧은 이프 용기, 여기서 상기 짧은 용기는 건조 슬러리 입자의 성장의 문제가 작은 직경의 용기의 모두에서보다는 상부의 짧은 용기에서만 발생하도록 복수의 각각의 라인을 통해서 작은 직경의 용기의 각각에 연결되어 있으며;를 포함하고,
    여기서, 화학제는 작은 직경의 용기로부터 최종 사용구역까지 밸브로 제어되는 공기압력을 통해 움직이는 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 혼합, 이송 및 전달을 하는 장치.
  13. 벌크 공급원으로부터 최종 사용구역까지 슬러리입자 응집을 줄이기 위해서 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 이송 및 전달을 하는 장치에 있어서,
    CMP를 위해 화학제를 제공하는 공급원 용기; 및
    혼합용기로부터 이송후 화학제의 저장을 위해 복수의 작은 직경의 용기의 상부에 설치되는 짧은 용기, 여기서 상기 짧은 용기는 건조 슬러리 입자의 성장의 문제가 작은 직경의 용기의 모두에서보다는 상부의 짧은 용기에서만 발생하도록 복수의 각각의 라인을 통해서 작은 직경의 용기의 각각에 연결되며;를 포함하며,
    여기서, 화학제는 작은 직경의 용기로부터 최종 사용구역까지 밸브로 제어되는 공기압력을 통해 움직이는 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 이송 및 전달을 하는 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 혼합용기로부터 작은 직경의 용기의 각각까지 화학제를 균일하게 분배하기 위해 상기 혼합용기와 작은 직경의 용기사이에 매니폴드를 더 포함하는 화학기계적 평탄화("CMP")에서 화학제의 이송 및 전달을 하는 장치.
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