KR20030093039A - apparatus for supplying a chemical - Google Patents

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박준모
맹동조
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삼성전자주식회사
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for controlling supplied chemical is provided to precisely control the density of a chemical dilute solution used in a semiconductor cleaning process by supplying chemical of a uniform quantity and by reusing the chemical exhausted by an oversupply. CONSTITUTION: A chemical supply unit(50) supplies the chemical used in a process for cleaning a semiconductor wafer. A temporary storage unit(60) receives the chemical of a uniform quantity supplied by the chemical supply unit and temporarily stores the chemical. A mixture unit(70) receives the chemical of a uniform quantity supplied by the temporary storage unit, dilutes the chemical by using distilled water to make a cleaning solution of a predetermined density ratio and supplies the cleaning solution to a cleaning chamber(200). A quantitative sensor supplies a signal for controlling the quantity of the supplied chemical when the chemical supplied by the chemical supply unit reaches a predetermined level of the temporary storage unit, installed in the inner sidewall of the temporary storage unit. A control unit(150) receives the signal of the quantitative sensor and controls the quantity of the chemical supplied to the temporary storage unit. A storage tank(80) stores the chemical exhausted through an exhaust line(120) connected to the temporary storage unit when the chemical is oversupplied to the temporary storage unit.

Description

케미컬 조절 공급 장치{apparatus for supplying a chemical}Chemical regulating supply {apparatus for supplying a chemical}

본 발명은 반도체 웨이퍼 세정 장치의 케미컬(Chemical) 조절 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 세척 공정시 세정 챔버로 제공되는 케미컬 유량을 조절하여 일정한 농도를 유지하고, 초과되어 배출되는 케미컬을 다시 사용하는 반도체 웨이퍼 세정 장치의 케미컬 조절 공급 장치 및 케미컬 조절 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical regulation supply apparatus for a semiconductor wafer cleaning apparatus, and more particularly, to maintain a constant concentration by adjusting the chemical flow rate provided to the cleaning chamber during the wafer cleaning process, and to recover the excess chemicals. A chemical regulation supply apparatus and a chemical regulation method of a semiconductor wafer cleaning apparatus to be used.

근래에 컴퓨터와 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 그 기능 면에 있어서, 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구된다. 이에 따라 상기 반도체 장치는 집적도, 신뢰도 및 응답 속도 등을 향상시키는 방향으로 제조 기술이 발전되고 있다.In recent years, with the rapid spread of information media such as computers, semiconductor devices are also rapidly developing. In terms of its function, the semiconductor device is required to operate at a high speed and to have a large storage capacity. Accordingly, the manufacturing technology of the semiconductor device is being developed to improve the degree of integration, reliability, and response speed.

이와 같이, 상기 반도체 제조 기술이 발전함에 따라 웨이퍼 상에 여러 가지 화학반응을 유발하여 전기적 물성을 갖는 막 형성 및 회로를 구성하는 미세 패턴 상에 불순물을 제거하는 일련의 공정들이 중요시되고 있다.As such, as the semiconductor manufacturing technology develops, a series of processes for removing impurities on fine patterns constituting a circuit and forming a film having electrical properties by causing various chemical reactions on a wafer are becoming important.

일반적으로 반도체 제조 공정 중에서 이온 주입공정 후 상기 이온 주입의 마스크로 사용한 막들을 제거하는 공정, 습식 식각(Wet Etch)공정 및 세정(Cleaning)공정은 케미컬과 증류수 (De-ionized Water)를 일정한 혼합 비율로 혼합된 혼합물을 사용하여 수행된다.In general, the process of removing the films used as masks for the ion implantation, the wet etching process, and the cleaning process in the semiconductor manufacturing process include a constant mixing ratio of chemical and de-ionized water. It is carried out using a mixture mixed with.

도 1은 종래의 반도체 세정 공정의 케미컬 조절 공급 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a chemical regulation supply apparatus of a conventional semiconductor cleaning process.

도 1을 참조하면, 반도체 웨이퍼 세정 공정에서 케미컬과 증류수를 일정한 비율로 혼합하여 세정 챔버로 제공하기 위한 장치를 개략적으로 나타낸 것으로서, 상기 케미컬 조절 공급 장치는 케미컬 제공부(10), 정량센서(15), 정량탱크(20), 정량펌프(25), 혼합탱크(30) 및 세정챔버(35), 배출관(40) 및 밸브(45)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for schematically providing a cleaning chamber by mixing chemical and distilled water at a predetermined ratio in a semiconductor wafer cleaning process, and the chemical regulation supply device includes a chemical providing unit 10 and a quantitative sensor 15. ), Metering tank 20, metering pump 25, mixing tank 30 and the cleaning chamber 35, the discharge pipe 40 and the valve 45.

상기 케미컬 제공부(10)는 반도체 웨이퍼 세정용 케미컬을 저장하고, 제1 제공라인(12)을 거쳐 정량탱크(20)로 케미컬을 제공한다.The chemical providing unit 10 stores chemicals for cleaning semiconductor wafers, and provides chemicals to the dosing tank 20 via the first providing line 12.

상기 정량탱크는(20) 제1 제공라인(12)과 연결되고, 케미컬 제공부로부터 유입된 세정용 케미컬을 소정의 유량을 갖도록 일시적으로 저장한 후 상기 일정한 유량을 갖는 케미컬을 제2 제공라인(22)을 통하여 혼합탱크(30)로 제공한다.The metering tank 20 is connected to the first providing line 12, and temporarily stores the cleaning chemicals introduced from the chemical providing unit to have a predetermined flow rate, and then supplies the chemical having the constant flow rate to the second providing line ( 22 to the mixing tank 30 through.

상기 정량탱크(20) 내부에는 세정용 케미컬 공급량을 감지하는 정량센서(15)가 구비되고, 정량탱크(20) 내로 제공되는 세정용 케미컬의 제어 신호를 제어부(45)에 전달한다. 그리고, 과량으로 제공된 세정용 케미컬을 외부로 배출시키는 배출관(40)이 구비되어 있다.The quantitative tank 20 is provided with a quantitative sensor 15 for detecting the supply amount of the cleaning chemical, and transmits a control signal of the cleaning chemical provided into the quantitative tank 20 to the controller 45. And, the discharge pipe 40 for discharging the cleaning chemical provided in excess to the outside is provided.

상기 정량탱크(20)와 혼합탱크(30)를 연결하는 제2 제공라인(32) 상에는 정량 펌프(25) 및 밸브(27)가 구비되어 있다. 상기 정량 펌프(25)는 1회전 펌핑시 일정량의 케미컬을 혼합탱크(30)로 제공함으로서 펌핑 횟수 및 펌핑 시간에 따라 혼합탱크(30)에 제공되는 케미컬 유량을 조절한다.A metering pump 25 and a valve 27 are provided on the second providing line 32 connecting the metering tank 20 and the mixing tank 30. The metering pump 25 adjusts the chemical flow rate provided to the mixing tank 30 according to the number of pumping times and the pumping time by providing a predetermined amount of chemical to the mixing tank 30 during one rotation pumping.

상기 혼합탱크(30)는 정량탱크(30)에서 제공되는 일정량의 케미칼과 증류수를 일정한 비율로 혼합하여 세정 챔버(35)로 제공한다.The mixing tank 30 mixes a predetermined amount of chemical and distilled water provided in the metering tank 30 in a constant ratio to provide the cleaning chamber 35.

상기와 같은 구조를 갖는 케미컬 조절 공급 장치는 세정 공정이 반복적으로 진행됨에 따라 정량 펌프를 장시간 사용함으로 인해 케미칼 공급량의 변화가 자주 발생하게 되고, 이로 인해 설정된 농도값 만큼의 케미칼 공급이 이루어지지 않아 세정액 교환을 다시 실행해야 한다.In the chemically controlled supply device having the structure as described above, as the cleaning process is repeatedly performed, the chemical supply amount frequently changes due to the long-term use of the metering pump, and as a result, the chemical is not supplied as much as the set concentration value. You must redo the exchange.

또한, 상기 새정액 교환 후에도 지정된 농도 값을 벗어나면 정량펌프의 펌핑회수 및 펌핑 시간을 다시 설정하거나, 고가의 펌프를 교체해야하는 문제점들이 발생하게 된다.In addition, if the concentration is out of the specified concentration value after the new liquid change, the pumping frequency and pumping time of the metering pump may be reset, or the expensive pump may need to be replaced.

이에, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 세정 공정시 사용되는 케미컬 희석액의 농도를 정확히 조절할 수 있도록 일정한 유량의 케미컬을 공급하고, 과량공급에 의해 배출되는 케미컬을 재활용할 수 있는 케미컬 조절 공급 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to supply a chemical of a constant flow rate to precisely control the concentration of the chemical diluent used in the semiconductor cleaning process, and to recycle the chemical discharged by the excess supply An adjustable supply device is provided.

도 1은 종래의 반도체 세정 공정의 케미컬 조절 공급 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a chemical regulation supply apparatus of a conventional semiconductor cleaning process.

도 2는 본 발명의 반도체 세정 공정의 케미컬 조절 공급 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram schematically showing a chemical regulation supply apparatus of a semiconductor cleaning process of the present invention.

도 3은 본 발명의 반도체 세정 공정의 케미컬 조절 공급 방법을 나타내는 공정도이다.3 is a process chart showing a chemically controlled supply method of the semiconductor cleaning process of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of the drawing

50 : 케미컬 제공부60 : 임시 저장부50: chemical provision unit 60: temporary storage unit

70 : 혼합부80 : 저장탱크70: mixing unit 80: storage tank

100 : 정량센서110 : 제공라인100: quantitative sensor 110: supply line

120 : 배출라인130 : 재생라인120: discharge line 130: regeneration line

150 : 제어부160 : 밸브150 control unit 160 valve

170 : 케미컬 배출부180 : 배출센서170: chemical discharge unit 180: discharge sensor

190 : 펌프200 : 세정 챔버190 pump 200 cleaning chamber

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케미컬 조절 공급 장치은,Chemical control supply apparatus of the present invention for achieving the above object,

반도체 웨이퍼를 세정하는 공정에 사용되는 케미컬을 제공하기 위한 케미컬 제공부;A chemical providing unit for providing a chemical used in a process of cleaning a semiconductor wafer;

상기 케미컬 제공부로부터 제공되는 일정량의 케미컬을 제공받아 일시적으로 저장하기 위한 임시 저장부;A temporary storage unit for temporarily receiving a predetermined amount of chemical provided from the chemical provider and temporarily storing the chemical;

상기 임시 저장부로부터 제공되는 상기 일정량의 케미컬을 제공받아 증류수와 희석하여 소정의 농도비를 갖는 세정액을 만들고, 상기 세정액을 상기 공정을수행하기 위한 세정 챔버로 제공하는 혼합부;A mixing unit receiving the predetermined amount of chemical provided from the temporary storage unit, diluting with distilled water to form a cleaning liquid having a predetermined concentration ratio, and providing the cleaning liquid to a cleaning chamber for performing the process;

상기 임시 저장부 내측벽에 구비되고, 상기 케미컬 제공부로부터 제공되는 상기 케미컬이 상기 임시 저장부의 일정 수위에 도달하면 상기 케미컬의 공급량을 조절하기 위한 신호를 제공하는 정량센서;A quantitative sensor provided on an inner wall of the temporary storage part and providing a signal for adjusting a supply amount of the chemical when the chemical provided from the chemical providing part reaches a predetermined level of the temporary storage part;

상기 정량센서의 신호를 제공받아 상기 임시 저장부에 제공되는 상기 케미컬유량을 조절하기 위한 제어부; 및A control unit for receiving the signal of the quantitative sensor and adjusting the chemical flow rate provided to the temporary storage unit; And

상기 임시 저장부에 상기 케미컬이 초과되어 제공될 때 상기 임시 저장부와 연결된 배출라인을 통하여 배출되는 케미컬을 저장하기 위한 저장탱크를 포함하고 있다.And a storage tank for storing the chemical discharged through the discharge line connected to the temporary storage unit when the chemical is provided in excess of the temporary storage unit.

이에 따라. 반도체 웨이퍼의 세정공정에 사용되는 케미컬의 농도의 오차를 감소시켜, 상기 웨이퍼의 손상 없이 효과적으로 세정할 수 있고, 과량 공급으로 배출되는 케미컬을 재활용하여 케미컬 비용을 절감시킬 수 있다.Accordingly. By reducing the error in the concentration of the chemical used in the cleaning process of the semiconductor wafer, it is possible to effectively clean without damaging the wafer, it is possible to reduce the chemical cost by recycling the chemical discharged in excess supply.

이하, 본 발명의 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention will be described.

반도체 웨이퍼 세정 공정에서의 케미컬과 증류수의 혼합비는 각 공정에 따라 1:10 내지 1:1000 범위에서 설정되어 사용되고, 상기 통상적으로 사용되는 케미컬은 불산(HF)이 사용되고 있다.The mixing ratio of the chemical and distilled water in the semiconductor wafer cleaning process is set in the range of 1:10 to 1: 1000 according to each process, and the commonly used chemical is hydrofluoric acid (HF).

따라서 반도체 웨이퍼에 일정한 세정 공정을 수행하기 위해서는 세정 챔버 내부에는 항상 일정한 비율로 희석된 케미컬 용액이 존재해야 하기 때문에 상기 희석되는 케미컬의 유량은 전체 혼합비에 결정적인 영향을 줌으로서, 케미컬 임시 저장부를 통하여 항상 일정한 유량이 공급되어야 한다.Therefore, in order to perform a constant cleaning process on a semiconductor wafer, since a chemical solution diluted at a constant rate must always exist inside the cleaning chamber, the flow rate of the diluted chemical has a decisive effect on the overall mixing ratio, and thus is always maintained through the chemical temporary storage unit. Constant flow rate should be supplied.

도 2는 본 발명의 반도체 세정 공정의 케미컬 조절 공급 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.2 is a configuration diagram schematically showing a chemical regulation supply apparatus of a semiconductor cleaning process of the present invention.

도 2를 참조하면, 반도체 웨이퍼 세정 공정에서 케미컬과 증류수를 일정한 비율로 혼합하여 세정 챔버(200)로 제공하기 위한 케미컬 조절 공급 장치으로서, 상기 장치는 케미컬 제공부(50), 임시 저장부(60), 혼합부(70) 저장탱크(80) 세정챔버(90), 정량센서(100), 제공라인(110), 배출라인(120), 제어부(150) 및 밸브(160)를 포함하고 있다.Referring to FIG. 2, in the semiconductor wafer cleaning process, a chemical regulation supply device for mixing chemical and distilled water at a predetermined ratio and providing the same to the cleaning chamber 200 is provided. The apparatus includes a chemical supply unit 50 and a temporary storage unit 60. ), The mixing unit 70, the storage tank 80, the cleaning chamber 90, the quantitative sensor 100, the supply line 110, the discharge line 120, the control unit 150 and the valve 160.

상기 케미컬 제공부(50)는 반도체 웨이퍼를 세정에 필요한 케미컬 원액을 저장하고, 임시 저장부(60)와 연결되어 상기 임시 저장부(60)로 상기 케미컬을 유입할 수 있는 통로를 제공하는 제1 제공라인(110a)이 구비되어 있다.The chemical providing unit 50 stores a chemical liquid required for cleaning the semiconductor wafer, and is connected to the temporary storage unit 60 to provide a passage through which the chemical can be introduced into the temporary storage unit 60. Providing line 110a is provided.

상기 제1 제공라인(110a)은 상기 케미컬 제공부(50)와 임시 저장부(60) 사이에 위치해 있고, 유량제어밸브(165)가 구비되어 있어 상기 임시 저장부(60)로 제공되는 케미컬 유량을 효과적으로 제어할 수 있다.The first providing line (110a) is located between the chemical providing unit 50 and the temporary storage unit 60, the flow rate control valve 165 is provided to provide a chemical flow rate to the temporary storage unit 60 Can be effectively controlled.

상기 임시 저장부(60)는 제1 제공라인(110a), 제2 제공라인(110b), 배출라인(120) 및 재생라인(130)과 연결되고, 상기 제1 제공라인(110a)을 통하여 제공되는 케미컬은 증류수와 혼합되어 소정의 희석비를 유지할 수 있는 유량만큼만 임시 저장부(60)에 저장된다.The temporary storage unit 60 is connected to the first providing line 110a, the second providing line 110b, the discharge line 120 and the regeneration line 130, and provided through the first providing line 110a. The chemical is mixed with distilled water and stored in the temporary storage unit 60 only at a flow rate capable of maintaining a predetermined dilution ratio.

또한, 상기 임시 저장부(60)는 혼합부(70)로 제공되는 케미컬을 보다 정확히 제공하기 위해 상기 임시 저장부(60)의 높이를 상기 임시 저장부(60)의 폭보다 크게 하는 것이 바람직하다. 만약, 상기 임시 저장부(60)의 높이가 상기 폭보다 작은경우에는 상기 임시 저장부에 저장되는 케미컬의 수위를 정확하게 센싱하지 못하기 때문이다.In addition, the temporary storage unit 60 preferably makes the height of the temporary storage unit 60 larger than the width of the temporary storage unit 60 to more accurately provide the chemicals provided to the mixing unit 70. . If the height of the temporary storage unit 60 is smaller than the width, the level of chemicals stored in the temporary storage unit may not be sensed accurately.

그리고, 상기 임시 저장부(60)에는 일정량의 케미컬만을 저장할 수 있도록 정량센서(100)와 배출라인(120)이 구비되어 있고, 상기 케미컬 제공부(50)로부터 유입된 케미컬이 일정한 유량을 유지하도록 한다. 그리고, 임시 저장부(60)에 일정량의 케미컬이 저장되면, 연결된 제2 제공라인(110b)을 통하여 혼합부(70)로 상기 일정량의 케미컬을 제공한다.In addition, the temporary storage unit 60 is provided with a quantitative sensor 100 and the discharge line 120 to store only a certain amount of chemical, so that the chemical introduced from the chemical providing unit 50 to maintain a constant flow rate do. When a certain amount of chemical is stored in the temporary storage unit 60, the predetermined amount of chemical is provided to the mixing unit 70 through the connected second providing line 110b.

상기 정량센서(100)는 임시 저장부(60) 내부 측벽에 구비되어 있고, 상기 임시 저장부(100)의 제1 수위의 높이에 위치해 있는 제1 정량센서(100a)와 상기 임시 저장부(60)의 제2 수위의 높이에 위치해 있는 제2 정량센서(100b)로 구성되어 있다.The quantitative sensor 100 is provided on the inner side wall of the temporary storage unit 60, the first quantitative sensor 100a and the temporary storage unit 60 is located at the height of the first level of the temporary storage unit 100. And a second quantitative sensor 100b positioned at the height of the second water level.

상기 임시 저장부(60)의 제1 수위는 혼합부(70)에 제공되는 증류수량의 1/200되는 상기 케미컬 량이 상기 임시 저장부(60) 저장되었을 때 저장된 케미컬 수면의 높이를 나타내고, 상기 임시 저장부(60)의 제2 수위는 혼합부(70)에 제공되는 증류수유량의 1/1000되는 상기 케미컬 량이 상기 임시 저장부(60) 저장되었을 때 저장된 케미컬 수면의 높이를 나타낸다.The first water level of the temporary storage unit 60 represents the height of the chemical surface stored when the amount of the chemical, which is 1/200 of the amount of distilled water provided to the mixing unit 70, is stored in the temporary storage unit 60, and the temporary level The second water level of the storage unit 60 represents the height of the chemical water level stored when the amount of the chemical which is 1/1000 of the distilled water flow rate provided to the mixing unit 70 is stored in the temporary storage unit 60.

그리고, 제1 정량센서(100a)는 케미컬과 증류수가 1:200 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때 상기 케미컬을 임시 저장부(60)의 제1 수위의 높이까지 저장될 수 있도록 일정한 유량의 케미컬이 제공되는 신호를 제어부(150)에 제공하여 임시 저장부(60)의 제1 수위의 높이까지만 케미컬을 제공하도록 하는 역할을 한다.In addition, the first quantitative sensor 100a is a chemical having a constant flow rate so that the chemical can be stored up to the height of the first level of the temporary storage unit 60 when the cleaning solution diluted with a chemical ratio of 1: 200 is required. The provided signal is provided to the control unit 150 to serve to provide the chemical only up to the height of the first water level of the temporary storage unit 60.

또한, 제2 정량센서(100b)는 케미컬과 증류수가 1:1000 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때 상기 케미컬을 임시 저장부(60)의 제2 수위의 높이까지 저장될 수 있도록 일정한 유량의 케미컬이 제공되는 신호를 제어부(150)에 제공하여 상기 임시 저장부(60)의 제2 수위의 높이까지만 케미컬을 제공하도록 조절하는 역할을 한다.In addition, the second quantitative sensor 100b is a chemical having a constant flow rate so that the chemical can be stored up to the height of the second water level of the temporary storage unit 60 when the cleaning solution diluted with the chemical ratio of 1: 1000 is required. The provided signal is provided to the controller 150 to control the chemical to be provided only up to the height of the second water level of the temporary storage unit 60.

상기 임시 저장부(60)의 수위 및 케미컬과 증류수의 혼합비는 원하는 세정공정에 필요한 혼합용액에 따라 다유량하게 설정될 수 있다.The level of the temporary storage unit 60 and the mixing ratio of the chemical and the distilled water may be set in a large amount according to the mixed solution required for the desired washing process.

상기 임시 저장부(60)에는 세정챔버(도시하지 않음)에서 케미컬과 증류수가 1:200 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때 임시 저장부(60)에 제공된 케미컬이 제1 수위의 높이를 초과하여 제공될 때 임시 저장부(60)의 제1 수위의 높이에는 배출입구가 존재하는 제1 배출라인(120a)이 구비되어있어 제1 수위 높이 이상으로 초과되어 제공되는 케미컬을 저장탱크(80)로 배출시키는 역할을 한다.In the temporary storage unit 60, the chemicals provided to the temporary storage unit 60 exceeds the height of the first water level when a cleaning solution diluted in a ratio of 1: 200 in the cleaning chamber (not shown) is required. When provided, the height of the first water level of the temporary storage unit 60 is provided with a first discharge line 120a having a discharge inlet, so that the chemical provided in excess of the first water level is provided to the storage tank 80. Serves to discharge.

그리고, 세정 챔버(200)에서 케미컬과 증류수가 1:1000 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때, 임시 저장부(60)로 제공되는 케미컬이 제2 수위의 높이를 초과하면 임시 저장부(60)의 제2 수위의 높이에는 배출입구가 존재하는 제2 배출라인(120b)이 구비되어있어 임시 저장부(60)의 제2 수위의 높이 이상에 존재하는 케미컬을 저장탱크(80)로 배출시키는 역할을 한다.When the cleaning solution diluted with the chemical and distilled water in a ratio of 1: 1000 is required in the cleaning chamber 200, when the chemical provided to the temporary storage unit 60 exceeds the height of the second water level, the temporary storage unit 60 is used. A second discharge line 120b having a discharge inlet is provided at the height of the second water level so as to discharge chemicals present in the storage tank 80 above the height of the second water level of the temporary storage unit 60. Do it.

상기 제2 배출라인(120b)에는 제2 밸브(160b)가 구비되어 있어 케미컬과 증류수가 1:200 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때는 잠긴 상태를 유지하고, 케미컬과 증류수가 1:1000 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때는 개폐된다.The second discharge line 120b is provided with a second valve 160b so that when the cleaning solution diluted with chemical and distilled water in a ratio of 1: 200 is required, it is kept locked, and the chemical and distilled water are in a ratio of 1: 1000. Diluted cleaning solution is opened and closed when necessary.

상기 혼합부(70)는 임시 저장부(60)와 연결되어있는 제2 제공라인(110b)과 연결되어있고, 임시 저장부(60)에서 일정량의 케미컬을 제2 제공라인(110b)을 통하여 제공받아 증류수와 혼합하여 반도체 웨이퍼 세정공정에 필요한 소정의 농도를 갖는 세정용액을 제조한다. 상기 제2 제공라인(110b)에는 제1 밸브(160a)가 구비되어 있어 임시 저장부(60)에 상기 케미컬이 공급될 때에는 잠긴 상태를 유지하고, 임시 저장부(60)에서 일정량의 케미컬이 저장된 상태를 유지할 때 개폐되어 상기 일정량의 케미컬을 혼합부(70)로 제공한다.The mixing unit 70 is connected to the second providing line 110b connected to the temporary storage unit 60, and provides a predetermined amount of chemical through the second providing line 110b in the temporary storage unit 60. The mixture is mixed with distilled water to prepare a cleaning solution having a predetermined concentration required for the semiconductor wafer cleaning process. The second providing line 110b is provided with a first valve 160a to maintain a locked state when the chemical is supplied to the temporary storage unit 60, and a predetermined amount of chemical is stored in the temporary storage unit 60. It is opened and closed when maintaining the state to provide a predetermined amount of the chemical to the mixing unit 70.

상기 저장탱크(80)는 임시 저장부(60)의 제1 배출라인(120a) 및 제2 배출라인(120b)을 통하여 배출되는 초과된 케미컬을 저장하고 있다가 임시 저장부(60)에 케미컬의 공급이 필요할 때 재생라인(130)을 통하여 케미컬을 다시 사용할 수 있도록 제공한다.The storage tank 80 stores excess chemical discharged through the first discharge line 120a and the second discharge line 120b of the temporary storage unit 60 and then stores the chemical in the temporary storage unit 60. When the supply is needed, the regeneration line 130 is provided so that the chemical can be used again.

그리고, 저장탱크(80)에는 케미컬 배출구(170) 및 배출센서(180)가 구비되어있어, 임시 저장부(60)에서 배출되는 케미컬 유량이 상기 저장탱크(80)의 저장용량을 초과하면 케미컬 배출구(170)를 통하여 상기 케미컬을 배출한다.And, the storage tank 80 is provided with a chemical discharge port 170 and the discharge sensor 180, if the chemical flow rate discharged from the temporary storage unit 60 exceeds the storage capacity of the storage tank 80 chemical discharge port The chemical is discharged through 170.

상기 재생라인(130)에는 펌프(190)와 제3 밸브(160c)가 구비되어 있고, 상기 펌프(190)는 저장탱크(80)에 저장되어 있는 케미컬을 임시 저장부에 제공할 수 있는 힘을 제공한다.The regeneration line 130 is provided with a pump 190 and a third valve (160c), the pump 190 provides a force that can provide the chemical stored in the storage tank 80 to the temporary storage unit to provide.

도 3은 본 발명의 반도체 세정 공정의 케미컬 조절 공급 방법을 나타내는 공정도이다.3 is a process chart showing a chemically controlled supply method of the semiconductor cleaning process of the present invention.

도 3을 참조하면, 반도체 웨이퍼를 세정 공정에 있어서, 소정의 농도 비를갖도록 케미컬을 조절하여 공급하는 방법이다.Referring to FIG. 3, in a cleaning process, a semiconductor wafer is supplied with a chemical adjusted to have a predetermined concentration ratio.

먼저, 상기 반도체 웨이퍼를 세정하기 위한 케미컬이 저장된 케미컬 저장부에서 제1 제공라인을 통하여 임시 저장부로 공급된다.(S100)First, the chemical for cleaning the semiconductor wafer is supplied from the stored chemical storage unit to the temporary storage unit through the first providing line (S100).

이어서, 상기 공급된 케미컬은 상기 희석 농도의 값에 의해 형성된 임시 저장부의 수위를 기준으로 하여 제공되고, 제공된 케미컬의 유량은 정량 감지수단 의해 감지된다.(S200)Subsequently, the supplied chemical is provided on the basis of the level of the temporary storage part formed by the value of the dilution concentration, and the flow rate of the provided chemical is sensed by the quantitative sensing means (S200).

반도체 세정 공정에서 케미컬과 증류수가 1:200 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때 상기 정량 감지수단인 제1 정량센서는 상기 케미컬을 임시 저장부의 제1 수위의 높이까지 저장되는 케미컬 유량을 감지하고, 감지된 신호는 제어부에 제공되어 상기 케미컬은 임시 저장부의 제1 수위의 높이까지만 제공된다.The first quantitative sensor, which is the quantitative sensing means, detects the chemical flow rate stored in the chemical to the height of the first level of the temporary storage unit when a cleaning solution diluted with a chemical and distilled water in a ratio of 1: 200 is required in the semiconductor cleaning process. The detected signal is provided to the control unit so that the chemical is provided only up to the height of the first level of the temporary storage unit.

또한, 제2 정량센서는 케미컬과 증류수가 1:1000 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때 상기 케미컬을 상기 임시 저장부의 제2 수위의 높이까지 저장되는 케미컬 유량을 감지하고, 감지된 신호는 제어부에 제공되어 상기 케미컬은 임시 저장부의 제2 수위의 높이까지만 제공된다.In addition, the second quantitative sensor detects the chemical flow rate is stored to the height of the second level of the temporary storage of the chemical when the cleaning solution diluted chemical and distilled water 1: 1000 ratio, and the detected signal to the controller The chemical is provided only up to the height of the second water level in the temporary reservoir.

이어서, 상기 임시 저장부로 제공되는 케미컬이 일정 수위의 높이를 초과 공급된 것이 감지되면, 초과 제공된 케미컬의 유량만큼 배출라인을 통하여 저장탱크로 배출된다.(S300)Subsequently, when it is detected that the chemical provided to the temporary storage portion exceeds the height of the predetermined level, the flow rate is discharged to the storage tank through the discharge line by the flow rate of the excess chemical.

구체적으로, 케미컬과 증류수가 1:200 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때 상기 임시 저장부로 제공된 케미컬이 제1 수위의 높이를 초과하여 제공되면 상기 임시 저장부(60)의 제1 수위의 높이에 배출입구가 존재하는 제1 배출라인을 통하여초과되어 제공되는 케미컬은 저장탱크로 배출된다.Specifically, when the cleaning solution diluted with the chemical and distilled water in a ratio of 1: 200 is required, when the chemical provided to the temporary storage unit is provided to exceed the height of the first level, the height of the first level of the temporary storage unit 60 is increased. The chemical provided in excess through the first discharge line where the discharge inlet is present is discharged to the storage tank.

그리고, 케미컬과 증류수가 1:1000 비율로 희석된 세정용액이 필요할 때, 임시 저장부로 제공된 케미컬이 제2 수위의 높이를 초과하면 임시 저장부의 제2 수위의 높이에 배출입구가 존재하는 제2 배출라인을 통하여 임시 저장부의 제2 수위의 높이 이상에 존재하는 케미컬은 저장탱크로 배출된다.When the cleaning solution diluted with the chemical and distilled water in a ratio of 1: 1000 is required, when the chemical provided to the temporary storage unit exceeds the height of the second water level, the second discharge having the discharge inlet at the height of the second water level of the temporary storage unit is present. Chemicals present above the level of the second level of the temporary reservoir through the line are discharged to the storage tank.

상기와 같은 방법으로 배출된 케미컬은 저장탱크에 저장되고, 상기 임시 저장부에 케미컬의 제공이 이루어져야 할 때 상기 저장탱크와 임시 저장부가 연결되어 있는 재생라인을 통하여 임시 저장부로 초과되어 배출된 케미컬을 재 공급하여 케미컬을 낭비를 막는다.The chemical discharged as described above is stored in the storage tank, and when the chemical is to be provided to the temporary storage unit, the chemical is discharged to the temporary storage unit through the regeneration line connected to the storage tank and the temporary storage unit. Resupply to avoid wasting chemicals.

이어서, 상기 공정으로 인해 임시 저장부에 증류수와의 희석에 필요한 일정한 유량의 케미컬이 저장되면, 상기 일정량의 케미컬은 임시 저장부와 연결된 제2 제공라인을 통하여 혼합부로 유입됨으로 인해 증류수와 소정의 농도비를 갖도록 희석된다.(S400)Subsequently, if a constant flow rate of chemical required for dilution with distilled water is stored in the temporary storage unit due to the process, the predetermined amount of chemical is introduced into the mixing unit through a second supply line connected to the temporary storage unit, and thus the ratio of distilled water and a predetermined concentration Dilute to have (S400)

그리고, 상기 희석된 케미컬은 세정챔버로 유입되어 반도체 웨이퍼의 세정에 사용된다.(S500)The diluted chemical is introduced into the cleaning chamber and used to clean the semiconductor wafer. (S500)

이상에서 설명한 바와 같이, 상기와 같은 구성요소를 포함하는 장치는 반도체 웨이퍼 세정 공정시 세정 챔버로 제공되는 케미컬 희석액의 농도를 정확히 조절할 수 있도록 보다 일정량의 케미컬을 공급하고, 초과 공급에 의해 배출되는 케미컬을 다시 재활용할 수 있도록 하여 케미컬의 낭비를 막을 수 있다.As described above, the apparatus including the above components supply a certain amount of the chemical to accurately control the concentration of the chemical diluent provided to the cleaning chamber during the semiconductor wafer cleaning process, and the chemical discharged by the excess supply Can be recycled back to prevent chemical waste.

또한, 케미컬 희석액의 농도를 변화시킬 때 재액교환으로 인해 발생되는 웨이퍼의 스루풋 감소를 방지하고, 케미컬의 절감효과를 가져올 수 있다.In addition, when the concentration of the chemical diluent is changed, the throughput reduction of the wafer caused by the re-exchange can be prevented and chemical reduction can be brought about.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (7)

반도체 웨이퍼를 세정하는 공정에 사용되는 케미컬을 제공하기 위한 케미컬 제공부;A chemical providing unit for providing a chemical used in a process of cleaning a semiconductor wafer; 상기 케미컬 제공부로부터 제공되는 일정량의 케미컬을 제공받아 일시적으로 저장하기 위한 임시 저장부;A temporary storage unit for temporarily receiving a predetermined amount of chemical provided from the chemical provider and temporarily storing the chemical; 상기 임시 저장부로부터 제공되는 상기 일정량의 케미컬을 제공받아 증류수와 희석하여 소정의 농도비를 갖는 세정액을 만들고, 상기 세정액을 상기 공정을 수행하기 위한 세정 챔버로 제공하는 혼합부;A mixing unit receiving the predetermined amount of chemical provided from the temporary storage unit to dilute with distilled water to form a cleaning liquid having a predetermined concentration ratio, and providing the cleaning liquid to a cleaning chamber for performing the process; 상기 임시 저장부 내측벽에 구비되고, 상기 케미컬 제공부로부터 제공되는 상기 케미컬이 상기 임시 저장부의 일정 수위에 도달하면 상기 케미컬의 공급량을 조절하기 위한 신호를 제공하는 정량센서;A quantitative sensor provided on an inner wall of the temporary storage part and providing a signal for adjusting a supply amount of the chemical when the chemical provided from the chemical providing part reaches a predetermined level of the temporary storage part; 상기 정량센서의 신호를 제공받아 상기 임시 저장부에 제공되는 상기 케미컬유량을 조절하기 위한 제어부; 및A control unit for receiving the signal of the quantitative sensor and adjusting the chemical flow rate provided to the temporary storage unit; And 상기 임시 저장부에 상기 케미컬이 초과되어 제공될 때 상기 임시 저장부와 연결된 배출라인을 통하여 배출되는 케미컬을 저장하기 위한 저장탱크를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.And a storage tank for storing the chemical discharged through the discharge line connected to the temporary storage unit when the chemical is provided in excess of the temporary storage unit. 제1항에 있어서, 상기 케미컬 제공부와 상기 임시 저장부 사이에 제1 제공라인이 연결되고, 상기 제1 제공라인에는 상기 임시 저장부로 제공되는 케미컬 유량을 조절하기 위한 유량제어밸브가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.The method of claim 1, wherein a first supply line is connected between the chemical providing unit and the temporary storage unit, the first providing line is provided with a flow control valve for adjusting the chemical flow rate provided to the temporary storage unit Chemical regulation supply apparatus characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 임시 저장부는 높이가 폭보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.The chemical regulation supply apparatus of claim 1, wherein the temporary storage unit has a height greater than a width. 제1항에 있어서, 상기 정량센서는,The method of claim 1, wherein the quantitative sensor, 상기 임시 저장부의 제1 수위의 높이 만큼 상기 케미컬이 제공될 때 상기 케미컬 제어 신호를 제어부에 제공하는 제1 정량센서; 및A first quantitative sensor which provides the chemical control signal to a controller when the chemical is provided by the height of the first water level of the temporary storage unit; And 상기 제1 수위 보다 낮은 위치의 제2 수위의 높이 만큼 상기 케미컬이 제공될 때 상기 케미컬 제어 신호를 상기 제어부에 제공하는 제2 정량센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.And a second quantitative sensor for providing the chemical control signal to the controller when the chemical is provided by the height of the second water level at a position lower than the first water level. 제1항에 있어서, 상기 배출라인은,The method of claim 1, wherein the discharge line, 상기 임시 저장부 제1 수위의 높이 상에 제1 배출구가 존재하고, 상기 제1 수위의 높이를 초과되어 제공되는 케미컬을 배출하기 위한 제1 배출라인; 및A first discharge line for discharging the chemical provided in the temporary storage part on the height of the first water level and exceeding the height of the first water level; And 상기 임시 저장부 제2 수위의 높이 상에 제2 배출구가 존재하고, 상기 제2 수위의 높이를 초과되어 제공되는 케미컬을 배출하기 위한 제2 배출라인을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.And a second discharge line on the height of the temporary storage portion 2, and including a second discharge line for discharging the chemical provided in excess of the height of the second water level. . 제1항에 있어서, 상기 저장탱크는 상기 임시 저장부에서 배출된 케미컬의 저장용량 초과를 방지하기 위한 배출센서 및 케미컬 배출구를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.The apparatus of claim 1, wherein the storage tank includes a discharge sensor and a chemical discharge port for preventing an excess of the storage capacity of the chemical discharged from the temporary storage unit. 제1항에 있어서, 상기 저장탱크는 상기 임시 저장부와 연결된 재생라인과 연결되어 있고, 상기 재생라인에는 상기 저장된 케미컬을 상기 임시 저장부로 공급하기 위한 펌프를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 케미컬 조절 공급 장치.The chemical control supply as claimed in claim 1, wherein the storage tank is connected to a regeneration line connected to the temporary storage unit, and the regeneration line includes a pump for supplying the stored chemical to the temporary storage unit. Device.
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KR20200143773A (en) * 2019-06-17 2020-12-28 세메스 주식회사 Apparatus for supplying chemical, apparatus for controlling chemical level, and apparatus for cleaning of inkjet head

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