KR200161165Y1 - 약액 순환 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 제조 장비의 약액조의 약액 순환 장치에 관한 것으로, 제1필터를 포함하는 제1순환 경로와, 제2필터를 포함하고, 상기 제1순환 경로와 병렬 연결된 제2순환 경로와, 상기 제1필터 또는 상기 제2필터에 불순불 제거 용액을 공급하는 이물질 제거 용액 공급 경로와, 상기 제1순환 경로 또는 상기 제2순환 경로에 세정액을 공급하는 세정액 공급 경로와, 상기 제1필터 또는 상기 제2필터를 통하여 필터링된 이물질과 상기 이물질 제거 용액 및 상기 세정액을 배출하는 배출 경로를 포함하여 이루어져서, 두 개의 병렬 연결된 순환 경로를 통하여 약액의 순환 동작과 각각의 필터 내부에 축적된 이물질의 제거 작업을 동시에 수행할 수 있으므로, 공정이 중단되지 않아 생산 효율을 극대화시키는 효과를 제공한다.

Description

약액 순환 장치

본 고안은 반도체 제조 장비의 약액조의 약액 순환 장치에 관한 것으로, 공정을 수행하면서 동시에 이물질 제거 작업을 수행할 수 있는 약액조의 약액 순환 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 장비의 약액조는 일반적으로 웨이퍼 공정을 진행하는데 사용된다. 일례로 인산(H3PO4) 용액이 담겨있는 약액조에 질화막이 형성되어 있는 웨이퍼를 넣으면 인산과 질화막이 반응하여 질화막이 제거된다.

이와 같은 약액조에 담겨있는 약액은 약액 순환 장치를 통하여 순환되도록 이루어지는데, 약액 순환 장치는 이물질을 여과하기 위한 필터와 약액의 온도를 일정하게 유지하기 위한 가열 수단인 히터를 포함한다.

이와 같은 종래의 약액조 및 약액 순환 장치의 구성을 제1도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 약액(50)이 담겨있는 약액조(10)는 외측면에 외조(外槽, 10a)가 형성되어 있어서 약액조(10) 내의 약액(50)이 넘치게 되면 외조(10a)로 흘러 들어간다.

이와 같은 외조(10a)에 일정량의 약액이 모이면 공급관(40a~40c)과 필터부(30), 히터(20)로 구성된 순환 경로, 즉 약액 순환 장치를 통하여 약액조(10)에 재공급된다.

필터부(30)는 순환되는 약액에 포함된 이물질 등을 여과하기 위한 것인데, 주된 목적은 약액조(10) 내의 웨이퍼에서 제거된 질화물을 여과하는 것으로, 외조(10a)에서 배출되는 약액이 입구(A) 쪽으로 공급되면 필터부(30) 내에서 여과가 이루어져서 출구(B) 쪽으로 배출된다.

히터(20)는 외조(10a)로부터 약액이 배출되어 필터부(30)를 거치는 동안 온도가 떨어지므로, 이를 보상하여 약액조(10)에 재공급되는 약액이 일정한 온도를 유지하도록 하기 위한 것이다.

제2도는 위에 설명한 종래의 약액 순환 장치의 필터부(30)를 상세히 나타낸 도면이다.

공급관(40a)을 통하여 입구(A) 쪽으로 공급된 약액은 펌프(31)를 통하여 또 다른 공급관(40b)이 연결된 출구(B)쪽으로 강제 이송되는데, 펌프(31)와 출구(B) 사이에는 필터(32)가 구비되어 있어 이물질 등과 여과가 이루어진다. 또 필터(32)와 펌프(31) 사이에는 밸브(33)가 구비되어 있어 약액의 공급 경로를 단속한다.

이와 같은 구조의 필터를 구비한 종래한 약액 순환 장치는 공정이 진행될수록 필터 내부에 여과 작용에 의해 이물질이 축적되므로 이를 제거해야 할 필요가 발생한다.

필터 내부에 축적된 이물질을 제거하는 방법으로는, 필터를 공급관으로부터 분리하여 이물질 제거 용액으로 이물질을 제거하거나, 또는 약액조에 이물질 제거 용액을 공급하여 순환시킴으로써 필터에 축적된 이물질을 제거하는 방법이 있다.

그러나 위에 언급한 두 가지 방법 모두 공정을 중단한 상태에서 필터 내부의 이물질 제거 작업이 이루어지므로 이로 인하여 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

따라서 본 고안은 공정을 수행하면서 동시에 이물질 제거 작업을 수행할 수 있는 약액조의 약액 순환 장치를 제공하여 상술한 문제를 해결하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래의 약액조 및 약액 순환 장치를 나타낸 도면.

제2도는 종래의 약액 순환 장치의 필터부를 나타낸 도면.

제3도는 본 고안의 약액 순환 장치의 필터부를 나타낸 도면.

제5도 내지 제6도는 본 고안의 동작을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 약액조 10a : 외조

20 : 히터 30, 60 : 필터

40a~40c : 연결관 31 : 펌프

32, 52, 51 : 필터 33, a~j : 밸브

이와 같은 목적의 본 고안은 제1필터를 포함하는 제1순환 경로와, 제2필터를 포함하고, 상기 제1순환 경로와 병렬 연결된 제2순환 경로와, 상기 제1필터 또는 상기 제2필터에 불순물 제거 용액을 공급하는 이물질 제거 용액 공급 경로와, 상기 제1순환 경로 또는 상기 제2순환 경로에 세정액을 공급하는 세정액 경로와, 상기 제1필터 또는 상기 제2필터를 통하여 필터링된 이물질과 상기 이물질 제거 용액 및 상기 세정액을 배출 경로를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 고안의 실시예를 제3도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안의 약액 순환 장치의 필터부(60)의 실시예를 나타낸 도면이다.

제3도에 나타낸 바와 같이 본 고안의 필터부(60)는 다수개의 밸브(a~j)와 두 개의 필터(51~52), 그리고 펌프(53)를 구비하여 이루어진다.

이와 같은 구성요소를 구비하여 이루어진 본 고안의 필터부(60)는 두 개의 순환 경로를 갖는데, 필터(52)를 경유하는 순환 경로와, 또 다른 필터(51)를 경유하는 순환 경로가 그것이다.

먼저 필터(52)를 경유하는 순환 경로는, 약액조에서 공급관(A)을 통하여 배출되는 약액이 필터(52)에 전달되는 경로를 단속하는 밸브(i)와, 필터(52)에 의해 여과된 약액이 약액조에 연결된 공급관(B)으로 전달되는 경로를 단속하는 밸브(c)로 구성된다.

다음으로 필터(51)를 경유하는 순환 경로는, 약액조에서 공급관(A)를 통하여 배출되는 약액이 필터(51)에 전달되는 경로를 단속하는 밸브(g)와, 필터(51)에 의해 여과된 약액이 약액조에 연결된 공급관(B)으로 전달되는 경로를 단속하는 밸브(f)로 구성된다.

또한 각각의 필터(51~52)에 연결된 두 개의 밸브(g, i)와 공급관(A) 사이에는 펌프(53)가 구비되어 있어 약액이 순환 경로를 따라 순환하도록 강제력을 발생시킨다.

이와 함께 필터(51~52) 내부에 축적된 이물질, 즉 웨이퍼로부터 제거된 질화물을 용해시키기 위한 이물질 제거 용액 즉 불산(HF)의 공급 경로와, 이물질 제거 작업이 완료된 후 약액 순환 장치에 잔존하는 이물질 제거 용액을 씻어내기 위한 세정액 즉 순수(DI)의 공급 경로, 또 공급된 불산(HF)과 순수(DI)를 각각 배출하기 위한 배출구가 추가된다.

먼저 불산(HF)의 공급 경로는, 불산(HF)의 공급을 단속하는 밸브(a)와, 밸브(a)를 통하여 전달된 불산(HF)이 두 개의 밸브(c)와 필터(52) 사이에 공급되는 경로를 단속하는 밸브(d)가 직렬 연결되어 이루어진다.

다음으로 순수(DI)의 공급 경로는, 순수의 공급을 단속하는 밸브(b)와, 밸브(b)를 통하여 전달된 순수(DI)가 밸브(f)와 필터(51) 사이에 공급되는 경로를 단속하는 밸브(e)가 직렬 연결되어 이루어진다.

또한 위에 설명한 바와 같은 불산(HF) 또는 순수(DI)의 순환 경로의 종단에는 배출구(D)를 포함하는 배출 경로가 형성된다.

이와 같은 배출 경로의 구성은, 필터(52)와 배출구(D) 사이의 경로를 단속하는 밸브(j)와, 또 다른 필터(51)와 배출구(D) 사이의 경로를 단속하는 밸브(h)가 병렬 연결되어 이루어진다.

이하 본 발명의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 필터부(60)는 이미 설명한 바와 같이 독립된 필터(51~52)를 갖는 두 개의 순환 경로가 병렬 연결되어 있으므로, 각각의 순환 경로를 통하여 약액의 재공급과 필터(51~52) 내부에 축적된 질화물의 제거 작업을 이원적으로 동시에 수행할 수 있다.

일례로 필터(51)를 포함하는 순환 경로를 통하여 약액이 순환되도록 하고, 또 다른 순환 경로의 필터(52) 내부에 축적된 질화물을 제거하는 경우를 제4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제4도에서 경로(1)는 약액의 순환 경로이며, 경로(2)는 불산(HF) 또는 순수(DI)의 공급 경로이다.

먼저 두 개의 밸브(f, g)를 열어서 필터(51)를 통하여 약액의 순환 경로(1)를 형성한다.

이와 함께 밸브(a, d, j)를 열고, 밸브(b, c, e, h, i)를 닫으면 제4도에 표시된 경로(2)를 통하여 불산(HF)이 순환하여 필터(52) 내부에 축적된 질화물이 제거되어 배출구(D)로 배출된다.

두 개의 밸브(f, g)와 필터(51)를 경유하는 경로(1)를 통하여 약액의 순환이 계속되는 동안의, 밸브(a)를 닫고 밸브(b)를 열어서 경로(2)에 불산(HF) 대신 순수(DI)를 공급하여 순환 장치 내에 남아있는 불산(HF) 성분을 씻어내도록 한다.

또 다른 예로 필터(52)를 포함하는 순환 경로를 통하여 약액이 순환되도록 하고, 또 다른 순환 경로의 필터(51) 내부에 축적된 질화물을 제거하는 경우를 제5도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제5도에서 경로(3)는 약액의 순환 경로이며, 경로(4)는 불산(HF) 또는 순수(DI)의 공급경로이다.

먼저 두 개의 밸브(c, i)를 열어서 필터(52)를 통하여 약액의 순환 경로(3)를 형성한다.

이와 함께 밸브(e, h)를 열고, 밸브(d, f, g, i, j)를 닫으면 제4도에 표시된 경로(4)를 통하여 불산(HF)이 순환하여 필터(51) 내부에 축적된 질화물이 제거되어 배출구(D)로 배출된다.

두 개의 밸브(c, i)와 필터(52)를 경유하는 경로(3)를 통하여 약액의 순환이 계속되는 동안, 밸브(a)를 닫고 밸브(b)를 열어서 경로(4)에 불산(HF) 대신 순수(DI)를 공급하여 순환 장치 내에 남아있는 불산(HF) 성분을 씻어내도록 한다.

따라서 필터(51~52)의 이물질을 제거하기 위하여 약액 순환 장치에서 필터부를 분리할 필요가 없으며, 약액 순환과 이물질 제거 용액의 공급이 이원적으로 이루어지므로 공정을 계속 수행할 수 있는 것이다.

따라서 본 고안은 두 개의 병렬 연결된 순환 경로를 통하여 약액의 순환 동작과 각각의 필터 내부에 축적된 이물질의 제거 작업을 동시에 수행할 수 있으므로, 공정이 중단되지 않아 생산 효율을 극대화시키는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 반도체 제조 장비의 약액조의 약액 순환 장치에 있어서, 제1필터를 포함하는 제1순환 경로와, 제2필터를 포함하고, 상기 제1순환 경로와 병렬 연결된 제2순환 경로와, 상기 제1필터 또는 상기 제2필터에 불순불 제거 용액을 공급하는 이물질 제거 용액 공급 경로와, 상기 제1순환 경로 또는 상기 제2순환 경로에 세정액을 공급하는 세정액 공급 경로와, 상기 제1필터 또는 상기 제2필터를 통하여 필터링된 이물질과 상기 이물질 제거 용액 및 상기 세정액을 배출하는 배출 경로를 포함하는 약액 순환 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1순환 경로가, 상기 약액조에서 배출되는 약액이 상기 제1필터에 전달되는 경로를 단속하는 제1밸브와, 상기 제1필터에 의해 여과된 약액이 상기 약액조에 공급되는 경로를 단속하는 제2밸브를 포함하여 이루어지는 약액 순환 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2순환 경로가, 상기 약액조에서 배출되는 약액이 상기 제2필터에 전달되는 경로를 단속하는 제3밸브와, 상기 제2필터에 의해 여과된 약액이 상기 약액조에 공급되는 경로를 단속하는 제2밸브를 포함하여 이루어지는 약액 순환 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 이물질 제거 용액 공급 경로가, 이물질 제거 용액의 공급을 단속하는 제5밸브와, 상기 제5밸브를 통하여 전달된 상기 이물질 제거 용액이 상기 제2밸브와 상기 제1필터 사이에 공급되는 경로를 단속하는 제6밸브를 포함하여 이루어지는 약액 순환 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 세정액 공급 경로가, 세정액의 공급을 단속하는 제7밸브와, 상기 제7밸브를 통하여 전달된 상기 세정액이 상기 제4밸브와 상기 제2필터 사이에 공급되는 경로를 단속하는 제8밸브를 포함하여 이루어지는 약액 순환 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 배출 경로가, 상기 제1필터와 배출구 사이의 경로를 단속하는 제9밸브와, 상기 제2필터와 배출구 사이의 경로를 단속하며, 상기 제9밸브와 교번 동작하는 제10밸브를 포함하여 이루어지는 약액 순환 장치.