KR20070073481A - 처리액 공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 처리액 공급 장치를 개시한 것으로서, 희석액 저장조와, 약액이 저장되며 저장 약액의 액면 높이를 조절하는 제어 수단을 가지는 복수의 약액 공급 유닛들과, 상기 희석액 저장조와 상기 약액 공급 유닛들로부터 공급되는 희석액과 약액을 혼합하여 상기 처리조에 처리액을 공급하는 혼합 용기와, 상기 혼합 용기 내의 처리액 농도를 계측하는 농도 검출기를 포함하는 구성을 가진다.

이러한 구성에 의하면, 약액 용기에 약액을 자동으로 보충해줌으로써, 약액의 공급 부족으로 인한 농도 헌팅을 방지하고, 이로 인한 작업 손실을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 처리액 공급 장치를 제공할 수 있다.

약액 공급, 레벨 센서, 제어부, 펌프, 농도 검출기

Description

처리액 공급 장치{APPARATUS FOR PROVIDING CHEMICAL LIQUID}

도 1은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도,

도 2는 도 1에 도시된 약액 공급 유닛의 개략적 구성도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 희석액 저장조 200 : 약액 공급 유닛

210 : 약액 저장조 220 : 약액 용기

230 : 제 1 레벨 센서 240 : 제 2 레벨 센서

250 : 제어부 260 : 펌프

300 : 혼합 용기 400 : 농도 검출기

500 : 처리조 520 : 공급관

530 : 기판 가이드 550 : 배출관

본 발명은 처리액 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정 농도의 혼합 약액을 처리조에 공급하는 처리액 공급 장치에 관한 것이다.

반도체 디바이스 제조 공정에 있어서, 반도체 소자의 고집적화에 따라 식각 및 세정 공정의 중요성은 점점 증대되고 있다. 파티클 관리 기준이 보다 엄격해지고, 유기물, 무기물, 금속 오염과 같은 미세 오염에 대한 세정 공정의 최저 고하(高下)가 절실히 요구되고 있는 것이 현재의 추세이다. 식각 및 세정 공정에 사용되는 처리액은 그 종류가 다양해지고 있으며, 효율적이고 최적화된 공정을 위하여 여러 가지의 약액을 혼합하여 사용하고 있다.

따라서, 반도체 디바이스 제조 설비에는 각각의 약액 공급에 따른 특정 조건 및 관리가 요구되며, 특히 여러 종류의 약액을 혼합하여 공급하는 처리액 공급 장치에 있어서, 각각의 약액이 일정 비율로 혼합되는 것과 이들 혼합에 따른 농도 관계 및 공급량 등의 정밀한 제어가 요구된다.

종래의 처리액 공급 장치는, 식각 또는 세정 공정 등과 같은 반도체 디바이스 제조 공정에서, 다수의 약액들 및 희석액을 혼합 용기에서 일정한 비율로 혼합하여 희석시킨 후 처리조로 혼합 희석된 처리액을 공급하며, 처리액의 농도는 처리조로 공급되기 전단계에서 농도 검출기를 이용하여 계측된다. 여기서, 혼합 용기에 약액들을 정량 공급하는 약액 용기들은 한정된 저장 용량을 갖고 있기 때문에 일정 기간마다 주기적으로 약액을 보충해 주어야 한다.

그런데, 종래의 처리액 공급 장치에 있어서, 약액 보충 작업이 수작업으로 이루어지고 있기 때문에, 약액 용기의 약액이 소진되었을 때 약액을 적기에 보충해 주지 못할 가능성이 있게 된다. 이러한 경우 농도 검출기에서 계측된 처리액의 농도가 반도체 설비의 요구값과 불일치하게 되고, 이로 인해 설비가 다운(Down)되는 농도 헌팅(Hunting)이 발생하여, 작업 손실이 증가되는 등 생산성을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 통상적인 처리액 공급 장치가 가진 문제점을 감안하여 이를 해소하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 농도 헌팅으로 인한 작업 손실을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 처리액 공급 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 처리액 공급 장치는, 기판을 처리하는 처리조에 약액을 혼합 희석시킨 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치에 있어서, 희석액 저장조와; 약액이 저장되며, 저장 약액의 액면 높이를 조절하는 제어 수단을 가지는 복수의 약액 공급 유닛들과; 상기 희석액 저장조와 상기 약액 공급 유닛들로부터 공급되는 희석액과 약액을 혼합하여 상기 처리조에 처리액을 공급하는 혼합 용기와; 상기 혼합 용기 내의 처리액 농도를 계측하는 농도 검출기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 처리액 공급 장치에 있어서, 상기 약액 공급 유닛들은 약액 저장조와; 상기 약액 저장조로부터 공급된 약액이 일정량 채워지고, 상기 혼합 용기로 약액을 정량 유통시키는 약액 용기와; 상기 약액 용기에 채워진 약액의 액면 높이를 검출하는 레벨 센서와; 상기 레벨 센서로부터 전송되는 검출 신호에 대응하여 소정의 제어 신호를 발생시키는 제어부;를 포 함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 제어부의 제어 신호를 수용하여 상기 약액 저장조로부터 상기 약액 용기로 펌핑되는 약액의 유량을 조절하는 펌프;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 레벨 센서는 상기 약액 용기의 기설정된 최고 액면 높이에 설치되는 제 1 레벨 센서와; 상기 약액 용기의 기설정된 최저 액면 높이에 설치되는 제 2 레벨 센서;를 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 처리액 공급 장치을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

( 실시예 )

도 1은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 일 예를 도시해 보인 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 약액 공급 유닛의 개략적 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 처리액 공급 장치는, 기판을 처리하는 처리조에 약액을 혼합 희석시킨 처리액을 공급하기 위한 것으로, 희석액 저장조(100), 약액 공급 유닛들(200), 혼합 용기(300) 및 농도 검출기(400)를 포함한다.

희석액 저장조(100)와 약액 공급 유닛들(200)로부터 각각 공급되는 약액들과 희석액을 혼합 용기(300)에서 혼합 희석시키고, 농도 검출기(400)을 이용해 혼합 용기(300) 내의 처리액 농도를 계측하여 확인한 후 식각 또는 세정 공정의 처리조(500)에 처리액을 공급한다.

희석액 저장조(100)에 저장된 희석액은 희석액 공급라인(110)을 통해 혼합 용기(300)로 공급되고, 희석액 공급라인(110) 상에는 희석액의 공급 유량을 조절하는 정량 펌프(120)가 설치된다. 식각 또는 세정 공정 등에서 약액들을 희석시키기 위한 희석액으로는 탈이온수(Deionized Water, DIW)가 사용될 수 있다.

약액 공급 유닛들(200)은 혼합 용기(300)에 약액들을 공급하기 위한 것으로, 공급 약액의 종류에 따라 다수의 약액 공급 유닛(200a,200b,200b)을 가질 수 있다. 각각의 약액 공급 유닛(200a,200b,200b)은 약액이 저장되는 약액 저장조(210)와, 약액 저장조(210)로부터 공급된 약액이 일정량 채워지고 혼합 용기(300)로 약액을 정량 유통시키는 약액 용기(230)와, 약액 용기(230)의 액면 높이를 조절하는 제어 수단을 가진다.

제어 수단은 레벨 센서(230,240)들과 제어부(250)를 포함한다. 레벨 센서(230,240)들은 약액 용기(220)의 내부에 채워진 약액의 액면 높이를 검출한다. 제 1 레벨 센서(230)는 약액의 기설정된 최대 공급 유량에 대응하는 약액 용기(220)의 최고 액면 높이에 설치되고, 제 2 레벨 센서(240)는 약액의 기설정된 최소 공급 유량에 대응하는 약액 용기(220)의 최저 액면 높이에 설치된다. 레벨 센서(230,240)들은 약액 용기(220) 내의 약액이 최고 또는 최저 액면 높이에 도달하였는가 여부 를 검출하여 제어부(250)로 검출 신호를 전송한다. 제어부(250)는 레벨 센서(230,240)들로부터 전송된 검출 신호에 대응하여 소정의 제어 신호를 발생시킨다. 약액 저장조(210)로부터 약액 용기(220)로 약액을 펌핑하는 펌프(260)는 제어부(250)의 제어 신호를 수용하여 펌핑되는 약액의 유량을 조절한다. 이러한 구성에 의해 약액 용기(220)에 채워진 약액의 액면 높이는 기설정된 최고 액면 높이와 최저 액면 높이 사이에서 가변적으로 유지되어, 약액 용기에 약액이 적기에 보충되지 못함으로 인해 발생할 수 있는 농도 헌팅(Hunting)의 문제를 방지할 수 있게 된다.

혼합 용기(300)는 희석액 저장조(100)로부터 공급되는 희석액과 약액 공급 유닛(200)들로부터 공급되는 약액들을 혼합하여 공급 펌프(310)를 통해 처리조(500)에 처리액을 공급한다. 여기서, 처리조(500)로 처리액을 공급하기 전에, 농도 검출기(400)을 이용해 혼합 용기(300) 내의 처리액 농도를 계측하여 확인한 후 식각 또는 세정 공정의 처리조(500)에 처리액을 공급한다.

처리액 공급 장치로부터 공급 펌프(310)를 통해 공급된 처리액은 유량 조절 밸브(510)가 설치된 공급관(520)을 통해 처리조(500)의 내측에 채워진다. 그리고, 처리조(500)의 내측에는 기판(W)을 수용하여 지지하는 기판 가이드(530)가 설치된다. 기판(W)이 처리액이 채워진 처리조(500)의 기판 가이드(530)에 놓여지면, 기판(W)의 표면에 잔류하는 오염 물질이 처리조(500)의 처리액 위로 부유하게 된다. 오염 물질이 부유하는 처리조(500) 내의 처리액은 유량 조절 밸브(540)가 설치된 배출관(550)을 통해 배출되며, 이때 기판 가이드(530)에 수용 지지된 기판(W)은 이송 장치(미도시)에 의해 부상되어 처리액 밖으로 언로딩된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 약액 용기에 약액을 자동으로 보충해줌으로써, 약액의 공급 부족으로 인한 농도 헌팅을 방지하고, 이로 인한 작업 손실을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 기판을 처리하는 처리조에 약액을 혼합 희석시킨 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치에 있어서,

   희석액 저장조와;

   약액이 저장되며, 저장 약액의 액면 높이를 조절하는 제어 수단을 가지는 복수의 약액 공급 유닛들과;

   상기 희석액 저장조와 상기 약액 공급 유닛들로부터 공급되는 희석액과 약액을 혼합하여 상기 처리조에 처리액을 공급하는 혼합 용기와;

   상기 혼합 용기 내의 처리액 농도를 계측하는 농도 검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 약액 공급 유닛들은,

   약액 저장조와;

   상기 약액 저장조로부터 공급된 약액이 일정량 채워지고, 상기 혼합 용기로 약액을 정량 유통시키는 약액 용기와;

   상기 약액 용기에 채워진 약액의 액면 높이를 검출하는 레벨 센서와;

   상기 레벨 센서로부터 전송되는 검출 신호에 대응하여 소정의 제어 신호를 발생시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어부의 제어 신호를 수용하여 상기 약액 저장조로부터 상기 약액 용기로 펌핑되는 약액의 유량을 조절하는 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 레벨 센서는,

   상기 약액 용기의 기설정된 최고 액면 높이에 설치되는 제 1 레벨 센서와;

   상기 약액 용기의 기설정된 최저 액면 높이에 설치되는 제 2 레벨 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.

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