KR200153935Y1 - 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치 - Google Patents

반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 세척 장치 등의 고온의 화학 용액이 포함된 배쓰(bath)로부터 배출되는 고온의 폐화학 용액을 냉각수의 압력을 이용한 흡출(aspiration)방식으로 드레인 박스에 모은 후 폐화학 용액을 1차 냉각하여 배출하는 장치에 있어서, 드레인 박스 내부에 냉각수 배관을 설치하여 높은 온도를 유지하고 있는 드레인 박스 내부의 폐화학 용액을 2차 냉각시킬 수 있는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치에 관한 것이다.

Description

반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치
제1도는 종래의 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치를 나타낸 개념도.
제2도는 본 고안에 의한 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치를 나타낸 개념도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
31, 32, 33, 55 : 배출 배관 34, 35, 36 : 흡출 장치
38, 39, 40 : 급수 배관 41, 42, 43 : 주배관
37 : 드레인 박스 44 : 주급수 배관
47 : 냉각수 배관 45, 50, 51 : 공기압 밸브
46 : 수동 개폐 밸브 52 : 배쓰
53 : 온도 감지 센서 54 : 유량계
48 : 냉각수 공급배관 49 : 냉각수 배출배관
56 : 부배관 57 : 모터
58 : 냉각수 저장 탱크
본 고안은 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 세척 장치 등의 고온의 화학 용액이 포함된 배쓰(bath)로부터 배출되는 고온의 폐화학 용액을 냉각수의 압력을 이용한 흡출(aspiration)방식으로 드레인 박스에 모은 후 폐화학 용액을 1차 냉각하여 배출하는 장치에서, 드레인 박스 내부에 냉각수 배관을 설치하여 높은 온도를 유지하고 있는 드레인 박스 내부의 폐화학 용액을 2차 냉각시킬 수 있도록 한 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정중 웨이퍼를 세척 및 세정을 하기 위하여 웨이퍼를 고온의 화학 용액이 담겨진 배쓰(bath)내에 일정 시간 담구었다가 꺼내게 된다. 배쓰내의 화학 용액은 일정 시간 이상 사용하면 더 이상 화학 반응에 의한 세척을 할 수 없게 됨으로 배쓰 외부로 배출시켜야 한다.
종래의 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치는 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제1도는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치를 나타낸 개념도이다.
배쓰(16)내의 폐화학 용액이 배출되는 배출 배관(1), (2), (3)은 소정 개수의 흡출 장치(4), (5), (6)의 일측에 각각 연결되어 있고, 그 흡출 장치(4), (5), (6)에는 냉각수, 예를 들면, 높은 압력의 수도물이나 탈이온수 등이 공급되는 급수 배관(8), (9), (10)이 각각 연결되어 있고, 흡출 장치(4), (5), (6)에는 폐화학 용액과, 냉각수가 합쳐져 드레인 박스(11) 내부로 모이도록 드레인 박스(11)에 주배관(12), (13), (14)이 연결되어 있다.
여기서, 급수 배관(8), (9), (10)은 각각 주급수 배관(17)에 연결되어 있다. 주급수 배관(17)상에는 냉각수를 고압으로 펌핑하는 모터(22)와, 냉각수의 공급을 차단할 수 있는 수동 개폐 밸브(18)와, 공압 실린더(미도시)에 의해 작동되는 공기압 밸브(19)와, 냉각수의 유량을 체크하는 유량계(20)가 냉각수 저장탱크(23)로부터 차례로 장착되어 있다.
드레인 박스(11) 저면에는 공정 밖으로 폐화학 용액을 정화하여 배출하는 배출 배관(15)이 연결되어 있으며, 상기 배쓰(16)에서 흘로 넘친 화학 용액의 일부를 따로 모으기 위해 드레인 박스에 부배관(24)이 연결되어 있으며, 드레인 박스(11) 내부의 폐화학 용액의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(21)가 부착되어 있다.
이와 같이 구성된 종래의 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 배출설비의 동작을 설명하면 다음과 같다.
웨이퍼를 고온의 화학 용액이 담겨진 배쓰(16)내에 일정 시간 담구었다가 꺼내게 된다. 배쓰(16)내의 화학 용액은 일정 시간 이상 사용하면 더 이상 화학 반응에 의한 세척을 할 수 없게 됨으로 배쓰(16) 외부로 배출시켜야 한다.
이때, 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 배출 장치를 가동하게 된다.
먼저, 수동 개폐 밸브(18)를 개방하고 난 다음, 공기압 실린더(미도시)를 작동시키면 공기압 밸브(19)가 개방되어 주급수배관(17)으로 고압의 냉각수가 통과할 수 있게 된다. 이와 같은 상태에서 저장탱크(23)내의 냉각수는 모터(22)의 구동으로 고압의 냉각수로 만들어져 주급수 배관(17)을 통과하여 급수 배관(8), (9), (10)과 흡출 장치(4), (5), (6)를 지나며 주배관(12), (13), (14)를 경유하여 드레인 박스(11)로 유입된다. 이때, 배쓰(16)에서 배출된 폐화학 용액을 배출배관(1), (2), (3)을 경유하여 흡출 장치(4), (5), (6)에 유입시키면, 고압으로 흐르고 있는 냉각수의 압력에 의해 폐화학 용액이 주배관(12), (13), (14)으로 흡입되어 드레인 박스(11)내로 모여지게 된다. 또한, 배쓰(16)에서 흘러 넘쳐 냉각되지 않은 고온의 화학 용액은 따로 부배관(24)을 통해 드레인 박스(11)로 모여진다. 이후 드레인 박스(11)에 모여진 폐화학 용액을 배출 배관(15)을 통해 공장 밖으로 배출한다.
이때 상기 드레인 박스 내부에 모여진 폐화학 용액은 냉각수에 섞여 냉각되더라도 온도 감지 센서에 의해 감지된 온도가 160℃ 정도의 고온이기 때문에 공장 밖으로 고온의 화학 용액을 배출하면 수질의 온도가 상승하여 환경적인 측면에서 악영향을 끼치게 되어 드레인 박스 내부의 폐화학 용액의 온도를 공장 밖의 수질의 온도로 낮추기 전까지는 공장 밖으로 배출하지 못한다.
이에 드레인 박스 내부의 폐화학 용액이 배출되지 못함에 따라, 반도체 제조 공정에 사용될 새로운 화학 용액을 교체할 시기가 길어져 생산 능률이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 반도체 제조 공정의 폐화학 용액의 배출 장치를 구성하는 배관속에 장시간 고온의 폐화학 용액이 정체되어 있으면 고온의 열로 인해 배관이 휘어지는 문제점도 있었다.
따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐화학 용액이 모여지는 드레인 박스 내부에 2차 냉각 수단인 냉각수 배관을 설치하여 드레인 박스의 내부의 폐화학 용액의 온도를 단시간내에 낮출 수 있는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 고안에 의한 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치를 나타낸 개념도이다.
배쓰(52)로부터 폐화학 용액이 배출되는 배출 배관(31), (32), (33)은 흡출 장치(34), (35), (36)의 일측에 연결되어 있고, 그 흡출 장치(34), (35), (36)에는 냉각수, 예를 들면, 높은 압력의 수도물이나 탈이온수 등이 공급되는 급수 배관(38), (39), (40)이 연결되고, 흡출 장치(34), (35), (36)에는 폐화학 용액과, 수도물이 합쳐져 드레인 박스(37) 내부로 모이도록 드레인 박스(37)에 주배관(41), (42), (43)으로 연결되어 있다.
여기서, 급수 배관(38), (39), (40)은 주급수 배관(44)에 연결되어 있다. 주급수 배관(44)상에는 냉각수를 고압으로 펌핑하는 모터(57)와, 냉각수의 공급을 차단할 수 있는 수동 개폐 밸브(46)와, 공압 실린더(미도시)에 의해 작동되는 공기압 밸브(45)와, 냉각수의 유량을 체크하는 유량계(54)가 냉각수 저장탱크(58)로부터 차례로 장착되어 있다.
드레인 박스(37) 내부에는 냉각수가 흐르도록 되어 있는 냉각수 배관(47)이 고정 설치된다. 여기서 드레인 박스 내부에 설치된 냉각수 배관(47)의 형상은 드레인 박스 내의 고온의 폐화학 용액과의 접촉 면적을 크게 하기 위해 코일 형상으로 설치되어 있다. 드레인 박스(37) 외부에는 냉각수 배관(47)의 일측이 연장되어 공기압 밸브(50)가 구비된 냉각수 공급배관(48)이 연결되어 있으며, 상기 냉각수 배관(47)의 타측이 드레인 박스(37) 외부로 연장되어 공기압 밸브(51)가 구비된 냉각수 배출 배관(49)이 연결되어 있다.
드레인 박스(37) 저면에는 공장 밖으로 폐화학 용액을 배출하는 배출배관(55)이 연결되어 있으며, 상기 배쓰(52)에서 흘러 넘친 화학 용액의 일부를 따로 모으기 위해 드레인 박스에 부배관(56)이 연결되어 있으며, 드레인 박스(37) 내부의 폐화학 용액의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(53)가 부착되어 있다.
여기서, 상기 공기압 밸브(50), (51)는 공기압 실린더(미도시)의 작동으로 인해 냉각수 공급배관(48) 및 냉각수 배출 배관(49)을 개방 및 폐쇄를 시켜 냉각수의 흐름을 조절할 수 있는 밸브이다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
웨이퍼를 고온의 화학 용액이 담겨진 배쓰(52)내에 일정 시간 담구었다가 꺼내게된다. 배쓰(52)내의 화학 용액은 일정 시간 이상 사용하면 더 이상 화학반응에 의한 세척을 할 수 없게 됨으로 배쓰 외부로 배출시켜야 한다. 이때, 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 배출 설비를 가동하게 된다. 먼저, 주급수 배관(44)으로 냉각수가 흐를 수 있도록 수동 개폐 밸브(46)를 개방하고 난 다음, 공기압 실린더(미도시)를 작동시켜 공기압 밸브(45)를 개방한다. 이와 같은 상태에서 저장 탱크(58)내의 냉각수는 모터(57)의 구동으로 고압의 냉각수로 만들어진 다음, 주급수 배관(44)을 통과하여 급수배관(38), (39), (40)을 지나 흡출 장치(34), (35), (36)속을 고압으로 통과하게 된다. 이때, 배쓰(52)에서 배출된 폐화학 용액은 배출 배관(31), (32), (33)을 경유하여 흡출 장치(34), (35), (36)에 유입시키면, 고압으로 흐르고 있는 냉각수의 압력에 의해 폐화학 용액이 주배관(41), (42), (43)으로 흡입되어 드레인 박스(37)내로 모여지게된다. 또한, 배쓰(52)에서 흘러 넘쳐 냉각되지 않은 고온의 화학 용액이 따로 부배관(56)을 통해 드레인 박스(37)로 모여진다.
드레인 박스(37) 내부에 모여진 폐화학 용액은 주급수 배관(44)을 경유하여 공급된 냉각수에 섞여 냉각되더라도 온도 감지 센서에 의해 감지된 온도가 160℃ 정도의 고온이다. 때문에 드레인 박스(37) 내부의 고온인 폐화학 용액의 온도를 일반 수도물의 온도와 같도록 낮추어야 한다.
먼저, 냉각수 공급배관(48)측의 공기압 밸브(50)를 개방 상태로 하고, 냉각수 배출 배관(49)측의 공기압 밸브(51) 폐쇄 상태로 한다. 이와 같은 상태에서 펌프(미도시)를 가동시켜 냉각수를 냉각수 공급관(48)을 통과시켜 드레인 박스(37) 내부의 냉각수 배관(47)에 일정량의 냉각수를 펌핑시킨다. 이후 펌프의 가동을 정지시킴과 동시에 공기압 밸브(50)를 폐쇄 상태로 한다. 이와 같은 상태에서 냉각수는 공기압 밸브(50), (51)가 폐쇄되어 있기 때문에 더 이상 진행하지 못하고 드레인 박스 내부의 냉각수 배관(47)에 머물러 있게된다. 이때 드레인 박스(37)내의 폐화학 용액과 냉각수 관 속의 냉각수는 상호 열교환이 일어나 폐화학 용액은 점차적으로 온도가 내려감과 동시에 냉각수의 온도는 점차적으로 온도가 상승된다.
따라서 폐화학 용액의 온도를 공장 밖의 수질의 온도와 같게하려면 상기와 같은 폐화학 용액 온도의 냉각 처리를 수회 반복하여 드레인 박스(37) 내부에 설치되어 있는 냉각수 배관(47)에 냉각수를 공급하여야 한다.
이때 온도 감지 센서(53)에 의해 감지된 드레인 박스(37) 내부의 폐화학 용액의 온도가 공장 밖의 수질의 온도와 같게되면 냉각수 배관(47)으로의 냉각수의 공급을 중단하고, 배출 배관(55)으로 폐화학 용액을 정화하여 배출한다.
이상 살펴본 바와 같이, 드레인 박스 내부에 2차 냉각 장치를 설치함으로써, 1차로 냉각되어져 드레인 박스 집수된 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 온도를 드레인 박스 내부에서 신속하게 낮추어 공장 밖으로 정화하여 배출할 수 있어 반도체 제조 공정에 사용될 새로운 화학 용액의 교체 시기가 빨라져 생산 능률이 증가되는 효과가 있다.
또한, 드레인 박스 내부의 고온의 폐화학 용액의 온도를 최대한 빨리 공장 밖으로 배출할 수가 있어 반도체 제조 공정의 폐화학 용액의 배출 장치를 구성하는 배관속에 장시간 고온의 폐화학 용액이 정체되는 시간이 줄어 들어 고온의 열로 인한 배관의 휘어짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 배쓰로부터 배출되는 고온의 폐화학 용액을 냉각수의 압력을 이용하여 상기 폐화학 용액을 1차 냉각하여 드레인 박스에 모은 후 배출하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치에 있어서, 상기 드레인 박스 내에 상기 1차 냉각된 폐화학 용액을 2차 냉각하기 위한 2차 냉각수단을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 2차 냉각 수단은 상기 드레인 박스 내부에 설치되는 냉각수 배관과, 상기 드레인 박스 외부에 상기 냉각수 배관으로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급 배관과, 상기 냉각수 배관으로부터 상기 냉각수를 배출하기 위한 냉각수 배출 배관으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉각수 공급 배관과 상기 냉각수 배출 배관상에 상기 냉각수의 공급과 차단을 할 수 있는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 냉각수 배관은 코일 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 밸브는 공기압 밸브인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 냉각수는 탈이온수인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정에 사용된 폐화학 용액의 냉각 배출 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101262842B1 (ko) * 2006-12-18 2013-05-09 주식회사 케이씨텍 습식처리장비의 약액 냉각장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101262842B1 (ko) * 2006-12-18 2013-05-09 주식회사 케이씨텍 습식처리장비의 약액 냉각장치
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