KR20030010069A - 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치 - Google Patents

오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치 Download PDF

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Abstract

슬러리에 오존수를 공급하여 슬러리에 오존수가 포함되도록 한 후 슬러리를 연마장치에 공급하여 연마하는 연마장치가 개시되어 있다. 오존을 발생시키는 오존발생부로부터 인가되는 오존을 초순수에 용해시켜 오존수를 생성한 후 오존수보관탱크에 보관하면서 슬러리혼합부에 오존수를 공급한다. 상기 슬러리혼합부에는 산화제가 없는 슬러리 및 초순수 그리고 각종 연마 대상물에 따라 가변되는 화공약품이 공급된다. 상기 슬러리혼합부에서 오존수와 함께 초순수 및 각종 화공약품을 혼합하여 생성된 슬러리를 연마장치에 공급한다. 상기 연마장치에 공급된 슬러리에는 오존수가 포함되어 있으므로 오존수에 의해 연마대상물의 막질이 빠르게 산화되어 연마공정이 신속하게 이루어진다.

Description

오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치{Polishing apparatus for being supplied slurry in having Ozone}
본 발명은 연마장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬러리에 오존수를 공급하여 슬러리에 오존수가 포함되도록 한 후 슬러리를 연마장치에 공급하여 연마하는 연마장치에 관한 것이다.
일반적으로 연마공정에 사용되는 슬러리(slurry)에 포함되는 산화제로는 과수(H2O2), H5IO6, Fe(NO3)3, KIO3등의 화학물질(chemical)이 있다. 상기 화학물질들은 그 산화력의 크기가 클수록 제거할 막질이 빨리 산화되어 막질을 신속하게 제거할 수 있어 생산성이 높아지기 때문에 산화제는 그 산화력의 크기가 중요한 역할을 하고 있다. 상기 산화제로 사용되는 화학물질의 산화력은 주로 표준 산화/환원의 단위로 나타내며, H2O2〉MnO4〉H5IO6〉Fe(NO3)3〉KIO3의 순서로 크다. 그러나 상기와 같은 화학물질은 가격이 비싸고, 특히 전자산업에서 사용하기 위해서는 초고순도여야 하기 때문에 가격상승의 큰 요인이 되고 있다. 또한, 상기 슬러리를 사용하고 난 뒤에 처리과정이 복잡하고 강한 독성을 갖는 물질도 있기 때문에 환경이나 안전 측면에서 문제점이 많이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 슬러리에 오존수를 공급하여 슬러리에 오존수가 포함되도록 한 후 오존수가 포함된 슬러리를 연마장치에 공급하여 연마재로 오존수가 포함된 슬러리를 사용함으로써 연마공정을 신속하게 실시할 수 있도록 하는 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 산소를 공급하는 산소공급부; 상기 산소공급부로부터 인가되는 산소를 이용하여 오존을 발생시키는 오존발생부; 상기 오존발생부로부터 인가되는 오존을 제1초순수공급부로부터 공급되는 초순수에용해시켜 오존수를 생성시키는 오존수생성부; 상기 오존수생성부로부터 공급되는 오존수를 저장하는 오존수보관탱크; 상기 오존수보관탱크로부터 공급되는 오존수, 제1슬러리공급부로부터 공급되는 산화제가 없는 슬러리, 제1초순수공급부로부터 공급되는 초순수 및 화공약품공급부로부터 공급되는 화공약품을 이용하여 오존이 포함된 슬러리를 혼합하는 슬러리혼합부; 상기 슬러리혼합부로부터 공급되는 오존수가 포함된 슬러리를 연마장치로 공급하는 제2슬러리공급부 그리고 상기 오존발생부, 오존수보관탱크 및 제2슬러리공급부에 각각 설치된 오존농도측정센서로부터 인가되는 신호에 따라 산소공급부, 슬러리혼합부 및 제1초순수공급부를 제어하는 제어부로 이루어지는 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 오존을 발생시키는 오존발생부로부터 인가되는 오존을 초순수에 용해시켜 오존수를 생성한 후 오존수보관탱크에 보관하면서 슬러리혼합부에 오존수를 공급한다. 상기 슬러리혼합부에는 산화제가 없는 슬러리 및 초순수 그리고 각종 연마 대상물에 따라 가변되는 화공약품이 공급된다. 상기 슬러리혼합부에서 오존수와 함께 초순수 및 각종 화공약품을 혼합하여 생성된 슬러리를 연마장치에 공급한다. 상기 연마장치에 공급된 슬러리에는 오존수가 포함되어 있으므로 오존수에 의해 연마대상물의 막질이 빠르게 산화되어 연마공정이 신속하게 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
10 : 제어부 12 : 제1오존농도측정센서
14 : 제2오존농도측정센서 16 : 제3오존농도측정센서
18 : 산소공급부 20 : 오존발생부
22 : 오존수생성부 24 : 오존수보관탱크
26 : 슬러리혼합부 28 : 제2슬러리공급부
30 : 연마장치
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하여 본 발명을 설명하면, 먼저, 오존(O3)은 산소(O2)의 동소체로서 분자량이 48이고, 비중이 1.7인 담청색의 기체이다. 상기 오존은 불소(F) 다음으로 강한 산화력을 가지므로 화공약품보다 산화력이 크면서 가격이 저렴하다. 반면에, 오존은 그 산화력이 매우 크기 때문에 연마장치(polisher)를 구성하는 각종 부품과 소모품에 미치는 영향을 미리 점검해야 하며, 상기 오존은 대기중에서 20분 정도 경과하면 스스로 파괴되어 오존의 효과가 없어지지만 무해한 물질로 변하기 때문에 환경보존 측면에서 유리하다.
상기 오존(O3)을 발생시키는 오존발생부(20)에는 산소를 공급해주는 산소공급부(18)가 공급파이프를 통해 연결되어 있다. 상기 산소공급부(18)는 오존발생부(20)에 산소를 공급하여 오존발생부(20)가 오존을 발생시키게 된다. 상기 오존발생부(20)에는 공급파이프를 통해 오존수생성부(22)가 접속되고, 상기 오존발생부(20)의 일측면에는 초순수를 공급해주는 제1초순수공급부(32)가 공급파이프로 연결되어 있다. 상기 오존발생부(20)에서 발생된 오존은 공급파이프를 통해 오존수생성부(22)에 공급되고, 상기 오존수생성부(22)에 공급된 오존은 제1초순수공급부(32)로부터 공급되는 초순수에 용해된다. 상기 초순수에 오존이 용해되면서 오존수가 생성된다. 상기 오존발생부(20)에는 제1오존농도측정센서(12)가 설치되어 오존발생부(20)로부터 오존수생성부(22)에 공급되는 오존의 농도를 측정한다.
상기 오존수생성부(22)에는 공급파이프를 통해 오존수보관탱크(24)가 연결되고, 상기 오존수생성부(22)에서 생성된 오존수는 오존수보관탱크(24)에 저장된다. 상기 오존수보관탱크(24)에는 슬러리혼합부(26)가 연결된다. 상기 오존수보관탱크(24)에는 제2오존농도측정센서(14)가 설치되어 오존수보관탱크(24)로부터 슬러리혼합부(26)에 공급되는 오존의 농도를 측정한다.
상기 슬러리혼합부(26)에는 제1슬러리공급부(34)로부터 산화제가 없는 슬러리가 공급되고, 제2초순수공급부(36)로부터 초순수가 공급되며, 화공약품공급부(38)로부터 화공약품이 공급된다. 상기 슬러리혼합부(26)에서는 오존수보관탱크(24)로부터 공급되는 오존수를 산화제가 없는 슬러리, 초순수 그리고 기타 화공약품을 혼합하여 오존이 포함된 슬러리를 생성하게 된다. 이때, 상기 화공약품은 연마를 하는 대상물에 따라 여러 가지가 첨부된다.
상기 슬러리혼합부(26)에는 공급파이프를 통해 제2슬러리공급부(28)가 연결되고, 상기 제2슬러리공급부(28)는 슬러리혼합부(26)로부터 공급되는 오존이 포함된 슬러리를 연마장치(30)에 공급하게 된다. 상기 연마장치(30)에 공급된 슬러리에는 오존이 포함되어 있으므로 오존에 의해 연마대상물의 막질이 빠르게 산화되어 연마공정이 신속하게 이루어진다. 상기 제2슬러리공급부(28)에는 제3오존농도측정센서(16)가 설치되며, 상기 제3오존농도측정센서(16)는 제2슬러리공급부(28)로부터 연마장치(30)에 공급되는 오존의 농도를 측정한다.
상기 오존발생부(20), 오존수보관탱크(24) 및 제2슬러리공급부(28)에 각각 설치된 제1오존농도측정센서(12), 제2오존농도측정센서(14),제3오존농도측정센서(16)에는 제어부(10)가 접속되며, 상기 제어부(10)는 제1오존농도측정센서(12), 제2오존농도측정센서(14), 제3오존농도측정센서(16)로부터 각각 인가되는 신호에 따라 산소공급부(18), 오존발생부(20) 및 오존수보관탱크(24)를 제어하여 슬러리에 포함되어 있는 오존의 농도가 항상 일정하도록 조절한다.
일 실시예를 통해 설명하면, 오존발생부(20)에 연결되어 있는 산소공급부(18)에서는 오존발생부(20)에 연속적으로 일정량의 산소를 공급하게 되고, 상기 오존발생부(20)에서는 산소공급부(18)로부터 공급되는 산소를 이용하여 오존을 발생시키게 된다. 상기 오존발생부(20)에서 발생되는 오존은 공급파이프를 통해 일정량이 연속적으로 오존수생성부(22)에 인가된다.
상기 오존수생성부(22)에는 제1초순수공급부(32)가 연결되어 있으며, 상기 제1초순수공급부(32)에서는 오존수생성부(22)에 연속적으로 일정량의 초순수가 공급되며, 상기 오존수생성부(22)에서는 제1초순수공급부(32)에서는 공급되는 초순수에 오존발생부(20)로부터 인가되는 오존이 용해됨으로써 오존수가 생성된다. 상기 오존수생성부(22)에는 공급파이프를 통해 오존수보관탱크(24)가 연결되어 있으며, 상기 오존수생성부(22)에서 생성된 오존수는 오존수보관탱크(24)로 공급되어 오존수보관탱크(24)에 보관된다.
상기 오존수보관탱크(24)에는 슬러리혼합부(26)가 공급파이프를 통해 접속되며, 상기 오존수보관탱크(24)에 일시적으로 보관되는 오존수는 슬러리혼합부(26)에 공급된다. 상기 슬러리혼합부(26)에는 산화제가 포함되어 있지 않은 슬러리를 공급하는 제1슬러리공급부(34)가 접속되어 있고, 초순수를 공급하는제2초순수공급부(36)가 접속되어 있으며, 기타 다른 화공약품을 공급하는 화공약품공급부(38)가 접속되어 있다. 상기 슬러리혼합부(26)에서는 오존수보관탱크(24)에서 공급되는 오존수와, 제1슬러리공급부(34)로부터 공급되는 슬러리와, 제2초순수공급부(36)로부터 공급되는 초순수 및 화공약품공급부(38)로부터 공급되는 각종 화공약품이 모두 믹싱되어 오존이 함유된 슬러리를 생성하게 된다.
상기 슬러리혼합부(26)에는 공급파이프를 통해 제2슬러리공급부(28)가 접속되어 있으며, 상기 제2슬러리공급부(28)는 슬러리혼합부(26)로부터 공급되는 오존이 포함된 슬러리를 연마장치(30)에 공급을 한다. 상기 연마장치(30)에 공급된 슬러리에는 오존이 포함되어 있으므로 연마 대상물의 막질을 산화시켜 연마공정을 신속하게 진행할 수 있다.
이상 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명은 오존을 발생시키는 오존발생부로부터 인가되는 오존을 초순수에 용해시켜 오존수를 생성한 후 오존수보관탱크에 보관하면서 슬러리혼합부에 오존수를 공급한다. 상기 슬러리혼합부에는 산화제가 없는 슬러리 및 초순수 그리고 각종 연마 대상물에 따라 가변되는 화공약품이 공급된다. 상기 슬러리혼합부에서 오존수와 함께 초순수 및 각종 화공약품을 혼합하여 생성된 슬러리를 연마장치에 공급한다. 상기 연마장치에 공급된 슬러리에는 오존수가 포함되어 있으므로 오존수가 산화제로 사용되어 연마대상물의 막질이 빠르게 산화됨으로서 연마공정이 신속하게 이루어진다.

Claims (3)

  1. 산소공급부로부터 인가되는 산소를 이용하여 오존을 발생시키는 오존발생부; 상기 오존발생부로부터 인가되는 오존을 제1초순수공급부로부터 공급되는 초순수에 용해시켜 오존수를 생성시키는 오존수생성부; 상기 오존수생성부로부터 공급되는 오존수를 저장하는 오존수보관탱크; 상기 오존수보관탱크로부터 공급되는 오존수, 산화제가 없는 슬러리, 초순수 및 화공약품을 이용하여 오존이 포함된 슬러리를 혼합하는 슬러리혼합부; 상기 슬러리혼합부로부터 공급되는 오존수가 포함된 슬러리를 연마장치로 공급하는 제2슬러리공급부 그리고 상기 오존발생부, 오존수보관탱크 및 제2슬러리공급부에 각각 설치된 오존농도측정센서로부터 인가되는 신호에 따라 산소공급부, 제1초순수공급부 및 슬러리혼합부를 제어하여 연마장치에 공급되는 슬러리에 포함된 오존이 일정한 농도를 유지할 수 있도록 제어하는 제어부로 이루어지는 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 오존발생부에서 오존수생성부로 공급되는 오존의 농도가 설정된 농도를 유지하지 않으면 제1오존농도측정센서가 이를 감지하여 제어부에 인가하고, 상기 제어부는 산소공급부를 제어하여 오존발생부에 공급되는 산소의 공급량을 조절함으로써 오존발생부로부터 발생되는 오존의 농도가 항상 일정한 농도를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제2슬러리공급부로부터 연마장치로 공급되는 슬러리의 오존 농도가 설정된 농도를 유지하지 않으면 제3오존농도측정센서가 이를 감지하여 제어부에 인가하고, 상기 제어부는 제3오존농도측정센서로부터 인가되는 신호에 따라 슬러리혼합부를 제어하여 슬러리혼합부로부터 제2슬러리공급부로 공급되는 오존수의 공급량을 조절함으로써 제2슬러리공급부의 슬러리에 포함된 오존의 농도를 일정하게 유지시켜주는 것을 특징으로 하는 오존수를 갖는 슬러리가 공급되는 연마장치.
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