KR20080011911A - 약액 혼합 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080011911A
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mixing
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오래택
윤국진
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 및 평판디스플레이 제조 공정이 사용되는 약액의 제조를 위해 복수의 처리액들을 혼합하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 약액 혼합 장치는 내부에 복수의 처리액들을 수용하는 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 처리액들을 순환시켜 혼합시키는 순환부재, 그리고, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 약액을 기판 처리 공정이 이루어지는 공정 챔버로 공급 및 회수하는 약액 공급부재를 포함한다. 본 발명에 따른 약액 혼합 장치 및 방법은 두 개의 상기 탱크들 중 어느 하나가 상기 공정 챔버로 약액을 공급할 때, 다른 하나의 탱크는 복수의 처리액들을 혼합하여 기설정된 공정 농도, 온도, 그리고 오염물질의 제거 등의 공정 조건을 만족하는 약액을 생성시켜 대기한다. 따라서, 약액의 공급이 이루어지는 탱크 내 약액의 수위가 기설정된 수위 이하로 내려가서 탱크의 약액 교체가 이루어질 때, 탱크의 교체와 동시에 기설정된 공정 조건을 만족하는 약액의 공급이 이루어질 수 있어, 기판 처리 공정의 중단 없이 탱크의 약액 교체를 수행하여 장치의 설비 가동률을 향상시킨다.
반도체, 약액, 공급, 회수, 혼합, 믹싱, 탱크,

Description

약액 혼합 장치 및 방법{CHEMICAL MIXING APPARATUS AND METHOD}
도 1은 본 발명에 따른 약액 혼합 장치가 구비되는 기판 처리 설비를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 약액 혼합 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 약액 혼합 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 처리 설비
10 : 기판 처리부
20 : 약액 공급부
100 : 약액 혼합 장치
110 : 제1 혼합탱크
120 : 제2 혼합탱크
130 : 처리액 공급부재
140 : 순환 부재
150 : 약액 공급부재
160 : 제어부
본 발명은 약액 혼합 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 및 평판디스플레이 제조 공정에 사용되는 복수의 처리액들을 혼합하여 약액을 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 및 평판디스플레이 제조 공정에는 다양한 종류의 약액(chemical)들이 사용된다. 예컨대, 반도체 제조 공정에서는 다양한 종류의 식각액, 현상액, 세정액, 유기 용제 등이 사용된다. 이러한 약액들 중 일부는 약액 혼합 장치(chemical mixing apparatus)가 복수의 처리액들을 기설정된 농도 및 온도 등의 공정 조건을 만족하도록 혼합함으로써 생성된다.
일반적인 약액 혼합 장치는 제1 혼합탱크, 제2 혼합탱크, 그리고 회수탱크, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로 약액의 제조를 위한 복수의 처리액들을 공급하는 복수의 공급라인들, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 처리액들을 순환시키면서 기설정된 농도를 만족하는 약액을 생성시키는 순환 라인, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 약액을 기판 처리 공정을 수행하는 공정 챔버로 공급하는 약액 공급라인, 상기 공정 챔버로부터 상기 회수탱크로 사용된 약액을 회수하는 약액 회수라인, 그리고 상기 회수탱크로부터 상기 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크로 재생이 완료된 약액을 공급하는 재생액 공급라인을 포함한다.
상술한 구조를 하는 약액 혼합 장치는 공정시 상기 제1 혼합탱크가 상기 공정 챔버로 약액을 공급하면, 상기 제2 혼합탱크는 상기 제1 혼합탱크가 약액을 공급하는 동안 상기 공급라인들로부터 처리액들을 공급받아, 공급받은 처리액들을 상기 순환 라인을 따라 순환시키면서 기설정된 공정 농도를 만족하는 약액을 생성한 후 대기하게 된다. 그 후 상기 제1 혼합탱크 내 약액의 수위가 기설정된 수위 이하호 내려가면, 상기 제1 혼합탱크의 약액 공급이 중단되고, 상기 제2 혼합탱크의 약액의 공급이 이루어진다. 상기 제2 혼합탱크의 약액 공급이 이루어지면, 상기 제1 혼합탱크 내 약액은 배수(drain)되고, 상기 제1 혼합탱크는 처리액들을 공급받아 기설정된 공정 농도를 만족하는 약액을 생성한 후 대기한다.
그러나, 상술한 약액의 공급을 대기하는 탱크 내 약액은 기설정된 농도만을 만족하면서 대기한다. 예컨대, 상기 제2 혼합탱크 내 약액의 수위가 기설정된 수위 이하로 내려가면, 상기 제2 혼합탱크로부터 상기 제1 혼합탱크로 약액의 공급이 교체가 이루어져 상기 제1 혼합탱크 내 약액이 곧바로 기판 처리부로 공급될 수 있어야 한다. 그러나, 상기 제1 혼합탱크 내 약액은 기설정된 농도 조절만이 수행되고, 기설정된 온도 조절 및 오염물질의 필터링(filtering) 등은 수행되지 않는다. 따라서, 상기 제1 혼합탱크 내 약액은 기설정된 온도 및 약액 내 오염물질의 제거 등이 만족할 때까지 대기하여야 한다. 그러므로, 탱크의 교체가 이루어질 때 약액의 온도가 기설정된 온도 및 오염물질의 제거가 수행될 때까지 공정 챔버의 기판 처리 공정이 중단되므로, 반도체 공정의 설비 가동률이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 일반적인 약액 혼합 장치는 장치의 구조가 복잡하고, 장치의 제작 비 용이 증가된다. 즉, 상술한 약액 혼합 장치는 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크, 그리고 회수탱크를 구비하여 약액의 혼합, 공급, 회수 등을 수행한다. 이러한 세 개의 탱크를 구비하는 약액 혼합 장치는 각각의 탱크들 및 공정 챔버 상호간에 약액을 공급 및 회수하는 라인들이 복잡하게 설치되어야 하므로, 장치의 구조가 복잡하고, 장치의 풋프린트가 증가하며, 장치의 제작 비용이 증가된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 설비 가동률을 향상시키는 약액 혼합 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 본 발명은 약액의 공급을 대기하는 탱크 내 약액을 기설정된 농도 및 온도, 그리고 오염물질의 제거 등이 이루어지면서 대기하도록 하여, 탱크의 교체에 따른 기판 처리 공정의 중단이 없도록 하는 약액 혼합 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 장치의 구조를 단순화하는 약액 혼합 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 장치의 풋 프린트를 감소시키고, 장치의 제작 비용을 절감하는 약액 혼합 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 약액 혼합 장치는 복수의 처리액들을 수용하여 상기 처리액들을 수용하는 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로부터 기판 처리 공정을 수행하는 기판 처리부로 상기 약액을 공급하는 약액 공급라인, 상기 기판 처리부로부터 상기 제1 혼합탱 크 또는 상기 제2 혼합탱크 중 상기 약액의 공급이 이루어지는 탱크로 사용된 약액을 회수하는 약액 회수라인, 상기 제1혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로 상기 처리액들을 공급하는 복수의 공급라인들, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 처리액들을 순환시켜 약액을 생성하는 순환 라인, 그리고 상기 순환 라인상에 설치되어 상기 순환 라인을 흐르는 상기 약액의 온도를 기설정된 공정 온도로 가열하는 가열기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 가열기는 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 어느 하나로부터 상기 기판처리부로 상기 약액의 공급이 이루어지면, 상기 제1혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 다른 하나는 상기 공급라인들로부터 처리액들을 공급받아, 공급받은 처리액들을 상기 순환 라인을 통해 순환시키면서 상기 가열기에 의해 기설정된 공정 온도를 만족하는 약액을 생성시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 순환 라인에는 상기 순환 라인을 따라 순환되는 상기 약액 내 오염물질을 필터링하는 필터 부재가 설치된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 약액 혼합 방법은 내부에 복수의 처리액들을 공급받아 공급받은 처리액들을 혼합시켜 약액을 생성하는 공간을 가지는 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로 상기 처리액들을 공급하는 공급라인들, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 상기 처리액들을 순환시키면서 상기 약액을 생성시키는 순환 라인, 그리고 상기 순환 라인 상에 설치되어 상기 순환 라인을 따라 순환되는 상기 약액의 온도를 기설정된 공정 온도로 가열하는 가열기를 구비하는 약액 혼합 장치의 상기 약액을 혼 합하는 방법에 있어서, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 어느 하나로부터 기판 처리 공정을 수행하는 기판 처리부로 상기 약액의 공급이 이루어지면, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 다른 하나는 상기 공급라인들로부터 상기 처리액들을 공급받아, 공급받은 처리액들을 상기 순환 라인을 통해 순환시키면서 상기 가열기에 의해 기설정된 공정 온도를 만족하는 약액을 생성시킨 후 상기 약액의 공급을 대기한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 순환 라인을 따라 순환되는 상기 약액 내 오염물질은 필터링된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 약액 혼합 장치는 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 약액의 공급이 이루어지는 탱크 내 상기 약액의 수위가 기설정된 수위 이하로 내려가면, 상기 약액의 공급이 이루어지는 탱크의 약액 공급을 중지함과 동시에 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 약액 공급을 대기하던 탱크가 상기 기설정된 공정 온도를 만족하는 약액을 상기 기판 처리부로 공급한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
그리고, 본 실시예에 따른 약액 혼합 장치 및 방법은 두 개의 혼합 탱크를 구비하고, 하나의 처리액을 초순수를 희석시켜 기설정된 농도를 만족하는 약액을 생성하는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 복수의 처리액들을 혼합시켜 약액을 생성할 수 있으며, 혼합 탱크는 두 개 이상이 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예는 기판 처리부가 반도체 기판을 매엽식으로 처리하는 공정 챔버를 구비하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 기판 처리부는 소정의 약액을 사용하는 다양한 공정 장치들을 포함할 수 있다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 약액 혼합 장치가 구비되는 기판 처리 설비를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 설비(1)는 기판 처리부(10) 및 약액 공급부(20)를 가진다.
기판 처리부(10)는 약액 공급부(20)로부터 약액을 공급받아, 반도체 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 기판 처리부(10)는 적어도 하나의 공정 챔버(process chamber)(11)를 포함한다. 공정 챔버(11)는 하우징(12), 스핀척(13), 구동부(14), 그리고 노즐부(15)를 포함한다. 하우징(12)은 내부에 기판처리공정이 수행되는 공간을 제공한다. 스핀척(13)은 공정시 기판(W)을 안착시켜 지지 및 회전시킨다. 구동부(14)는 스핀척(13)을 구동한다. 그리고, 노즐부(15)는 약액 공급부(10)로부터 약액을 공급받아 공정시 스핀척(13)에 안착되어 회전되는 기판(W)의 처리면으로 약액을 공급한다.
약액 공급부(20)는 약액을 생성, 공급, 그리고 회수한다. 즉, 약액 공급 부(20)는 복수의 처리액들을 혼합하여 약액을 생성하고, 생성된 약액을 기판 처리부(10)로 공급하며, 기판 처리부(10)로부터 기판 처리 공정에 사용된 약액을 다시 회수한다. 약액 공급부(20)는 제1 혼합탱크(first mixing tank)(110), 제2 혼합탱크(second mixing tank)(120), 처리액 공급부재(treating-liquid supply member)(130), 순환 부재(recycling member)(140), 약액 공급부재(chemical supply member)(150), 그리고 제어부(controller)(160)를 포함한다.
제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)는 내부에 복수의 처리액들을 공급받아, 공급받은 처리액들을 혼합시켜 약액을 생성하는 공간을 제공한다. 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)에는 탱크 내 약액의 수위를 감지하는 복수의 레벨센서들(level sensor)(S1, S2, S3, S4, S5, S1', S2', S3', S4', S5')이 설치된다. 각각의 레벨센서들은 기설정된 높이에서 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120) 내 약액의 수위를 감지한다. 이러한 레벨센터들은 보통 탱크의 외부에 노출되는 레벨링 라인(leveling line)(미도시됨) 상에 상하로 설치된다. 상술한 레벨센서들을 사용하여 탱크 내 처리액의 수위를 감지하는 기술은 반도체 및 평판디스플레이 분야의 일반적인 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 기술이므로, 레벨센서의 수위 감지 방법 및 방식에 대한 구체적인 설명은 생략하겠다.
처리액 공급부재(130)는 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)로 복수의 처리액들을 공급한다. 일 실시예로서, 처리액 공급부재(130)는 제1 처리액 공급라인(132) 및 제2 처리액 공급라인(134), 그리고 제1 초순수 공급라인(136) 및 제2 초순수 공급라인(138)을 가진다. 제1 처리액 공급라인(132)은 제1 혼합탱크(110)로 처리액을 공급하고, 제2 처리액 공급라인(134)은 제2 혼합탱크(120)로 처리액을 공급한다. 또한, 제1 초순수 공급라인(136)은 제1 혼합탱크(110)로 초순수를 공급하고, 제2 초순수 공급라인(138)은 제2 혼합탱크(120)로 초순수를 공급한다.
순환 부재(140)는 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120) 내 처리액들을 순환시키면서 혼합(mixing)한다. 순환 부재(140)는 제1 순환라인(142), 제2 순환라인(144), 그리고 농도/온도 측정라인(146)을 포함한다. 제1 순환라인(142)은 제1 혼합탱크(110) 내 처리액들을 순환시키면서 혼합하여 약액을 생성한다. 제2 순환라인(144)은 제2 혼합탱크(120) 내 처리액들을 순환시키면서 혼합하여 약액을 생성한다. 그리고, 농도/온도 측정라인(146)은 제1 순환라인(142) 및 제2 순환라인(144)을 순환하는 약액의 농도 및 온도를 측정한다. 농도/온도 측정라인(146)에는 제1 가압부재(146a), 제1 농도계(146b), 제1 가열기(146c), 제1 필터부재(146d), 그리고 온도감지부재(미도시됨)가 설치된다.
제1 가압부재(146a)는 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120) 내 처리액들이 제1 및 제2 순환라인(142, 144)을 따라 순환되도록 제1 및 제2 순환라인(142, 144) 내 약액에 유동압을 제공한다. 제1 가압부재(146a)로는 펌프(pump)가 사용된다. 제1 농도계(146b)는 농도/온도 측정라인(146)을 따라 이동되는 약액의 농도를 측정한다. 제1 가열기(146c)는 농도/온도 측정라인(146)을 따라 이동되는 약액을 기설정된 공정 온도로 가열한다. 제1 가열기(146c)로는 적어도 하나의 히터(heater)가 사용된다. 제1 필터부재(146d)는 농도/온도 측정라인(146)을 따라 이동되는 약액 내 오염물질을 필터링(filtering)한다. 제1 필터부재(146d)로는 적어 도 하나의 필터(filter)가 사용된다. 그리고, 온도감지부재(미도시됨)는 혼합된 약액의 온도를 측정한다. 온도감지부재로는 적어도 하나의 온도감지센서가 사용될 수 있다.
약액 공급부재(150)는 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120) 내 약액을 기판 처리부(10)로 공급 및 회수한다. 약액 공급부재(150)는 약액 공급라인(151), 약액 회수라인(152), 제2 가압부재(153), 제2 가열기(154), 제2 농도계(155), 그리고 제2 필터부재(156)를 포함한다. 약액 공급라인(151)은 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)로부터 공정 챔버(11)의 노즐부(15)로 약액을 공급한다. 약액 회수라인(152)은 공정 챔버(11)로부터 사용된 약액을 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)로 회수한다. 이때, 약액 회수라인(152)은 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120) 중 약액의 공급을 수행하는 탱크로 사용된 약액을 회수한다.
제2 가압부재(153)는 약액 공급라인(151)에 설치된다. 제2 가압부재(153)는 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120) 내 약액이 공정 챔버(11)로 공급되도록 약액 공급라인(151) 내 약액에 유동압을 제공한다. 제2 가압부재(153)로는 펌프(pump)가 사용된다. 제2 가열기(154)는 약액 공급라인(151)에 설치되고, 약액 공급라인(151)을 따라 이동되는 약액의 온도를 기설정된 공정 온도로 가열한다. 제2 가열기(154)로는 적어도 하나의 히터(heater)가 사용된다. 제2 농도계(155)는 약액 공급라인(151)에 설치되어, 약액 공급라인(151)을 따라 이동되는 약액의 농도를 측정한다. 그리고, 제2 필터부재(156)는 약액 공급라인(151)에 설치되어, 약액 공급라인(151)을 따라 이동되는 약액 내 오염물질을 필터링(filtering)한다.
제어부(160)는 상술한 공정 챔버(11) 및 약액 혼합 장치(100)를 제어한다. 즉, 제어부(160)는 약액 혼합 장치(100)에 제공되는 밸브들(V1, V2, V3, V4)의 개폐를 제어하여, 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)로의 처리액 및 초순수의 공급을 제어한다. 제어부(160)는 밸브들(V5, V6, V7, V8, V9)의 개폐를 제어하여, 기판 처리부(10) 및 약액 공급부(20) 상호간에 약액의 공급 및 회수를 제어한다. 제어부(160)는 밸브들(V10, V11, V12, V13)의 개폐를 제어하여 제1 혼합탱크(110) 및 제2 혼합탱크(120)의 약액 생성을 제어한다. 그리고, 제어부(160)는 공정 챔버(11)의 기판 처리 공정을 제어한다.
이하, 상술한 구성을 가지는 약액 혼합 장치(100)의 공정 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성들과 동일한 구성들에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
도 2는 본 발명에 따른 약액 혼합 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 약액 혼합 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비(1)의 약액 공급부(20)는 기판 처리부(10)로 생성된 약액을 공급하고, 기판 처리부(10)는 공급받은 약액으로 기판 처리 공정을 수행한다(S110).
제1 혼합탱크(110)가 공정 챔버(11)로 약액을 공급하여 기판 처리 공정을 수행하면, 제2 혼합탱크(120)는 기설정된 농도 및 온도 조건을 만족하는 약액을 생성한 후 대기한다(S120). 즉, 제1 혼합탱크(110)의 약액 공급이 이루어지면, 제2 혼합탱크(120)는 제2 처리액 공급라인(136) 및 제2 초순수 공급라인(138)으로부터 각 각 일정량의 처리액 및 초순수를 공급받는다. 제2 혼합탱크(120)가 처리액 및 초순수를 수용하면, 제2 순환라인(144)은 제2 혼합탱크(120) 내 처리액 및 초순수를 순환시키면서 혼합한다. 이때, 농도/온도 측정라인(146)에 설치되는 가열기(146c)는 혼합되는 약액을 기설정된 공정 온도로 가열하고, 필터부재(146d)는 혼합되는 약액 내 오염물질을 필터링한다. 일정 시간 동안 약액의 혼합이 이루어지면, 농도계(146b)는 혼합된 약액의 농도를 측정한다. 약액의 농도가 기설정된 공정 농도를 만족하면, 제2 혼합탱크(120)는 약액의 공급을 대기한다. 여기서, 순환 부재(140)는 주기적으로 제2 혼합탱크(120) 내 약액의 농도 및 온도를 감지하여 제2 혼합탱크(120) 내 약액의 농도 및 온도가 기설정된 공정 농도 및 온도가 유지되도록 할 수 있다.
이때, 제1 혼합탱크(110) 내 약액의 수위가 기설정된 약액의 수위 이하로 내려가면(S130), 제1 혼합탱크(110)로부터 제2 혼합탱크(120)로의 약액 공급의 교체가 이루어진다(S140). 즉, 도 3a를 참조하면, 제1 혼합탱크(110)의 약액 공급이 진행될수록 제1 혼합탱크(110) 내 약액의 수위가 점차 감소하게 된다. 이때, 제1 혼합탱크(110)에 제공되는 레벨센서(S4)가 오프(off)되면, 제어부(170)는 밸브(V5, V8)을 클로우즈하고, 밸브(V6, V9)를 오픈한다. 그리고, 제어부(170)는 기판 처리 공정시 약액의 공급이 요구될 때 밸브(V7)를 오픈시켜, 기판(W)으로 약액을 공급시킨다. 따라서, 제1 혼합탱크(110)의 약액 공급이 중단되고, 약액의 공급을 대기하던 제2 혼합탱크(120)가 기판 처리부(10)의 공정 챔버(11)로 약액을 공급한다(S150).
기판 처리부(10)에 사용된 약액은 약액 회수라인(152)을 통해 제2 혼합탱크(120)로 회수되고, 회수된 약액은 순환 부재(140)에 의해 또는 약액 공급부재(150)에 의해 기설정된 공정 농도 및 온도, 그리고 오염물질의 제거가 이루어져 다시 기판 처리부(10)로 공급된다(S160).
또한, 제2 혼합탱크(120)의 약액 공급이 이루어지면, 처리액 공급부재(140)는 제1 혼합탱크(110)로 처리액 및 초순수를 공급한다(S170). 즉, 제어부(160)는 밸브(V1)를 오픈시키고, 제1 처리액 공급라인(132)은 제1 혼합탱크(110)로 일정량의 처리액을 공급한다. 제1 처리액 공급라인(132)가 기설정된 공급량만큼 처리액을 공급하면, 제어부(160)는 밸브(V1)를 클로우즈하고, 밸브(V3)를 오픈시킨다. 제1 초순수 공급라인(136)은 제1 혼합탱크(110)로 초순수를 공급한다. 이때, 레벨센서(S2)가 온(on)되면, 제어부(170)는 밸브(V3)를 클로우즈하여 초순수의 공급을 완료한다.
약액 및 초순수의 공급이 완료되면, 제1 혼합탱크(110) 내 약액 및 초순수를 혼합하여 약액을 생성한다(S180). 즉, 도 3b를 참조하면, 제어부(160)는 밸브(V10, V11)를 오픈시키고, 제1 가압부재(146a)를 구동시킨다. 따라서, 제1 혼합탱크(110) 내 약액 및 초순수는 제1 순환라인(142) 및 농도/온도 측정라인(146)을 순환하면 서로 혼합된다.
약액 및 초순수의 혼합이 이루어지면, 혼합된 약액의 농도 및 온도가 기설정된 공정 농도 및 온도를 만족하는지 여부를 판단한다(S190). 즉, 약액 및 초순수의 혼합이 일정 시간 동안 진행되면, 농도계(146b)는 농도/온도 측정라인(146)을 따라 이동되는 약액의 농도를 측정하고, 온도감지부재(미도시됨)는 혼합된 약액의 온도를 측정한다. 제어부(160)는 농도계(146b)가 측정한 약액의 농도가 기설정된 공정 농도를 만족하는지 여부를 판단하고, 온도감지부재가 측정한 약액의 온도가 기설정된 공정 온도를 만족하는지 여부를 판단한다(S190).
생성된 약액이 기설정된 공정 농도 및 온도를 만족하면, 제어부(160)는 밸브(V10, V11)를 클로우즈하고, 제1 가압부재(146a)의 가동을 중지하여 제1 혼합탱크(110)의 약액 공급 대기를 완료한다(S200). 이때, 제어부(160)는 주기적으로 밸브(V10, V11)를 오픈시키고, 제1 가압부재(146a)를 작동시켜, 제1 혼합탱크(110) 내 약액의 농도 및 온도를 공정 농도 및 공정 온도로 유지시킬 수 있다. 따라서, 제1 혼합탱크(110)는 기설정된 공정 농도 및 온도, 그리고 오염물질의 필터링 등의 공정 조건을 만족하는 약액의 공급을 완료한다. 그리고, 도 3c를 참조하면, 후에 제2 혼합탱크(120) 내 약액의 수위가 기설정된 수위 이하로 내려가면, 제1 혼합탱크(110)는 상기 공정 조건을 만족하는 약액을 바로 기판 처리부(10)로 공급한다.
또한, 제2 혼합탱크(120)로부터 제1 혼합탱크(110)로 약액의 공급이 교체되면, 제2 혼합탱크(120)는 새로운 약액을 생성한 후 대기한다. 즉, 도3d를 참조하면, 제2 혼합탱크(120)는 제2 처리액 공급라인(134) 및 제2 초순수 공급라인(138) 각각으로부터 처리액 및 초순수를 공급받아 저장한다. 제어부(180)는 밸브(V12, V13)을 오픈시키고, 제1 가압부재(146a)를 가동시켜 제2 혼합탱크(120) 내 처리액 및 초순수를 혼합시켜 기설정된 공정 농도 및 온도, 그리고 오염물질의 필터링 등이 수행된 약액을 생성하고 대기한다.
상술한 약액 혼합 장치(100) 및 방법은 약액의 공급이 이루어지는 탱크로부터 약액의 공급을 대기하던 탱크로 약액의 공급을 교체할 때, 약액의 공급을 대기하던 탱크 내 약액이 기설정된 공정 농도 및 온도, 그리고 오염물질의 필터링 등이 완료되어 있어, 탱크의 교체와 동시에 약액의 공급이 이루어질 수 있다. 따라서, 종래의 탱크의 약액 교체시, 약액의 공급을 대기하던 탱크 내 약액이 기설정된 온도를 만족하지 않아 일정시간 동안 약액의 공급이 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있어 장치의 설비 가동률을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 두 개의 혼합 탱크만으로 약액의 혼합, 공급, 회수를 수행한다. 특히, 본 발명은 두 개의 혼합 탱크만으로 약액의 공급이 이루어지는 탱크로부터 약액의 공급을 대기하는 탱크로의 교체시, 약액의 공급 중단 없이 기판 처리 공정을 연속적으로 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 종래의 두 개의 혼합 탱크 및 하나의 회수 탱크를 구비하는 방식에 비하여, 장치의 구조가 단순하고, 설비의 풋 프린트를 감소시키며, 장치의 제작 비용을 절감할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용 도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 약액 혼합 장치 및 방법은 약액을 공급하는 탱크의 약액 공급 교체시, 기판 처리 공정의 중단 없이 약액을 연속적으로 공급할 수 있어, 장치의 설비 가동률을 향상시킨다.
또한, 본 발명에 따른 약액 혼합 장치 및 방법은 장치의 구조를 단순화하고, 장치의 풋 프린트를 감소시킨다.
또한, 본 발명에 따른 약액 혼합 장치 및 방법은 장치의 제작 비용을 절감할 수 있다.

Claims (6)

  1. 약액 혼합 장치에 있어서,
    복수의 처리액들을 수용하여 상기 처리액들을 혼합하는 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크와,
    상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로부터 기판 처리 공정을 수행하는 기판 처리부로 약액을 공급하는 약액 공급라인과,
    상기 기판 처리부로부터 상기 제1 혼합탱크 또는 상기 제2 혼합탱크 중 상기 약액의 공급이 이루어지는 탱크로 사용된 약액을 회수하는 약액 회수라인과,
    상기 제1혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로 상기 처리액들을 공급하는 복수의 공급라인들과,
    상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 처리액들을 순환시켜 상기 약액을 생성하는 순환 라인, 그리고
    상기 순환 라인상에 설치되어 상기 순환 라인을 흐르는 상기 약액의 온도를 기설정된 공정 온도로 가열하는 가열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열기는,
    상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 어느 하나로부터 상기 기판처리 부로 상기 약액의 공급이 이루어지면, 상기 제1혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 다른 하나는 상기 공급라인들로부터 처리액들을 공급받아, 공급받은 처리액들을 상기 순환 라인을 통해 순환시키면서 상기 가열기에 의해 기설정된 공정 온도를 만족하는 상기 약액을 생성시키는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 순환 라인에는,
    상기 순환 라인을 따라 순환되는 상기 약액 내 오염물질을 필터링하는 필터 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 장치.
  4. 내부에 복수의 처리액들을 공급받아 공급받은 처리액들을 혼합시켜 약액을 생성하는 공간을 가지는 제1 혼합탱크 및 제2 혼합탱크, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크로 상기 처리액들을 공급하는 공급라인들, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 내 상기 처리액들을 순환시키면서 상기 약액을 생성시키는 순환 라인, 그리고 상기 순환 라인 상에 설치되어 상기 순환 라인을 따라 순환되는 상기 약액의 온도를 기설정된 공정 온도로 가열하는 가열기를 구비하는 약액 혼합 장치의 상기 약액을 혼합하는 방법에 있어서,
    상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 어느 하나로부터 기판 처리 공정을 수행하는 기판 처리부로 상기 약액의 공급이 이루어질 때, 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 다른 하나는 상기 공급라인들로부터 상기 처리액들을 공 급받아, 공급받은 처리액들을 상기 순환 라인을 통해 순환시키면서 상기 가열기에 의해 기설정된 공정 온도를 만족하는 약액을 생성시킨 후 상기 약액의 공급을 대기하는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 순환 라인을 따라 순환되는 상기 약액 내 오염물질은 필터링되는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 약액 혼합 장치는,
    상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 약액의 공급이 이루어지는 탱크 내 상기 약액의 수위가 기설정된 수위 이하로 내려가면, 상기 약액의 공급이 이루어지는 탱크의 약액 공급을 중지함과 동시에 상기 제1 혼합탱크 및 상기 제2 혼합탱크 중 약액 공급을 대기하던 탱크가 상기 기설정된 공정 온도를 만족하는 약액을 상기 기판 처리부로 공급하는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 방법.
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