KR20080056333A - 습식처리장비의 리크처리장치 및 이를 이용한 리크처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 습식처리장비의 리크처리장치 및 이를 이용한 리크처리방법에 관한 것으로, 기판을 습식처리하는 습식처리존으로 약액을 공급하는 약액공급존을 포함하는 습식처리장비에 있어서, 상기 약액공급존에서 발생된 리크액을 수집하여 이송하는 비상라인과, 상기 비상라인상에 설치되어 상기 비상라인의 개폐를 단속하는 자동밸브와, 상기 약액공급존의 리크액 발생여부를 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서의 리크액 감지여부에 따라 상기 자동밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 습식처리장비의 리크처리장치 및 이를 이용한 리크처리방법을 제공한다. 본 발명에 의하면, 자동으로 리크 발생여부를 감지 및 리크액을 처리하므로 약액공급존의 리크처리효율을 대폭 향상시키는 효과가 있다.

리크, 감지, 처리, 자동밸브, 감지센서

Description

습식처리장비의 리크처리장치 및 이를 이용한 리크처리방법{Device for treating leak in wet station and method to treat leak thereof}

도 1은 종래 습식처리장비를 나타낸 평면도이다.

도 2는 종래 습식처리장비의 리크처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 습식처리장비의 리크처리장치를 개략적으로 나타낸 일실시 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 약액공급존 110 : 비상라인

111 : 비상포트 120 : 자동밸브

130 : 감지센서 140 : 제어부

200 : 공압원 210 : 솔레노이드밸브

310 : 배출라인 311 : 배출포트

본 발명은 습식처리장비의 리크처리장치 및 이를 이용한 리크처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식처리장비의 약액공급존에서 리크액이 발생되는 것 을 자동 감지 및 처리하는 습식처리장비의 리크처리장치 및 이를 이용한 리크처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치의 제조를 위해 사용되는 반도체 기판 예컨데 실리콘 웨이퍼는 각종 파티클, 금속 불순물, 유기물 등에 의해 오염되어 제품의 수율이나 신뢰성이 심각하게 저하될 수 있으므로, 반도체 장치의 제조공정에서는 반도체 기판에 부착된 상기한 오염물질을 제거해 내는 세정공정이 수행된다.

특히, 반도체 장치 회로 패턴의 디자인 룰이 미세화됨에 따라 이러한 오염물질을 제거해 내는 세정공정이 더욱 중요시 되고 있다. 이와 같이 반도체 기판을 세정하는 방법에는 플라즈마 처리나 자외선 조사 등에 의한 건식(Dry)세정방식과, 세정액을 사용하는 습식(Wet)세정방식이 제안된 바 있다.

상기 건식세정방식은 기판에 대한 세정균일성이 우수하고, 오염물질의 재부착 가능성이 적으며, 다른 건식 프로세스와의 연속화 가능하다는 등의 장점을 가지고 있다.

그러나 상기 건식세정방식은 다량의 오염물질 제거에 적합하지 않고, 파티클 제거에 유리하지 못하며, 2차 오염의 염려를 완전히 불식할 수 없는 등의 한계를 갖는다.

또한 상기 건식세정방식은 공정처리 후에도 습식세정공정이나 순수를 이용한 린스처리공정 등을 재차 수행하여야 하는 상황 등이 발생될 수 있다는 불편함이 있다.

이에 반해, 습식세정방식은 장치비용이 저렴하면서도 처리량이 우수하며, 여 러 종류의 오염을 동시에 제거 가능하고, 설치방식에 따라 배치 처리나 전후면 동시 세정도 가능하다는 등의 이점을 가지고 있으므로 현재 반도체 프로세스에서 주류를 이루고 있다.

특히, 반도체 기판에 비해 통상 5배 이상 큰 디자인 룰이 적용되는 축소투영 노광용의 포토마스크 기판의 세정에 있어서는 상기의 습식세정방식이 주로 채택되고 있다.

도 1은 종래 습식처리장비를 나타낸 평면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 습식처리장비는 예컨데 기판이 로딩되는 로딩부(11)와 기판이 언로딩되는 언로딩부(12)가 각각 구비되는 프런트 타입(front type)장비이며, 일측에 상기 로딩부(11)가 설치되고 타측에 상기 언로딩부(12)가 설치되어 로딩부(11)와 언로딩부(12)의 사이 구간에 습식처리 진행방향을 따라 설치되는 복수의 습식처리존(23 내지 28)과, 상기 습식처리존(23 내지 28)의 배면측에 설치되어 습식처리를 위한 약액을 공급하는 약액공급존(30)을 포함한다.

한편 상기 습식처리존(28)과 언로딩부(12)의 사이에는 기판을 최종 건식처리하는 드라이존(29)을 포함할 수도 있으며, 상기 로딩부(11)와 습식처리존(23)의 사이에는 처리율(throughput)향상을 위해 적어도 1단위의 기판군이 대기할 수 있는 버퍼존(21)과 기판반송로봇(30)의 세척을 위한 척크리너(22)를 포함할 수도 있다.

상기 약액공급존(30)에는 습식처리존(23 내지 28)에 약액을 공급하기 위한 다수의 배관이 설치되는데, 상기 배관이 파손되어 리크(leak)가 발생되거나 연결부 위 등에서 리크가 발생될 수 있다.

이처럼 약액공급존(30)에서 리크가 발생되면 안전사고 예방을 위하여 리크액이 신속하게 제거되어야 한다. 더욱이 리크액 기판의 습식세정처리에 사용되는 황산액 등의 강한 독성물질일 경우 신속하게 제거되어야 안전사고를 방지할 수 있다.

도 2는 종래 습식처리장비의 리크처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 2를 참조하면, 종래 습식처리장비의 리크처리장치는 약액공급존(30)에서 발생된 리크액을 수집하는 비상포트(32)와, 상기 비상포트(32)로 수집된 리크액을 이송하는 비상라인(33)과, 상기 비상라인(33)상에 설치되는 메뉴얼 밸브(34)를 포함한다.

상기에서, 약액공급존(30)에는 습식처리존(23 내지 28; 도 1 참조)에서 습식처리에 사용된 약액이 배출되는 배출포트(35)와, 상기 배출포트(35)의 약액을 배출하는 배출라인(36)을 더 포함한다.

한편 종래 습식처리장비의 리크처리장치는 장비의 간소화를 위해 비상라인(33)이 배출라인(36)측으로 합류되어 동일한 이송라인으로 리크액과 배출액이 이송되도록 구성된다.

그러나 종래 습식처리장비의 리크처리장치는 약액공급존에서 리크액 발생시에만 작업자에 의해 메뉴얼 밸브가 개방되므로, 작업자에 의해 리크 발생여부가 확인되지 못할 시에는 리크가 발생되어도 이를 처리하지 못하는 문제점이 있었다.

더욱이 메뉴얼 밸브는 작업자의 부주의에 의해 개방된 상태로 유지될 수도 있고, 상술한 불편함 때문에 작업자에 의한 점검 및 개방조작될 필요없이 항시 개방된 상태로 유지될 수도 있으나, 이와 같이 메뉴얼 밸브가 개방된 상태로 유지되면 배출라인을 통하여 배출되는 약액에서 발생된 흄(fume)이 비상라인을 타고 역류하여 클린룸 내부로 유출되는 문제점이 있었다.

이와 같이 비상라인을 통하여 역류하여 클린룸 내부로 유출된 흄은 약액이 독성물질일 경우 클린룸 내의 작업자에게 안전상 치명적인 위험요인으로 작용하는 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명은, 리크 발생시에만 자동으로 개방되어 리크액을 처리할 수 있는 습식처리장비의 리크처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 리크 발생시에만 자동으로 개방되어 리크액을 처리할 수 있는 습식처리장비의 리크처리방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판을 습식처리하는 습식처리존으로 약액을 공급하는 약액공급존을 포함하는 습식처리장비에 있어서, 상기 약액공급존에서 발생된 리크액을 수집하여 이송하는 비상라인과, 상기 비상라인상에 설치되어 상기 비상라인의 개폐를 단속하는 자동밸브와, 상기 약액공급존의 리크액 발생여부를 감지하는 감지센서와, 상기 감지센서의 리크액 감지여부에 따라 상기 자동밸브를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한 본 발명은, 기판을 습식처리하는 습식처리존으로 약액을 공급하는 약액공급존에서 발생되는 리크를 처리하는 습식처리장비의 리크처리방법에 있어서, (a) 상기 약액공급존에서 리크액이 발생되었는지의 여부를 감지하는 단계와, (b) 상기 약액공급존에 리크액이 발생된 것으로 판단되면 자동밸브를 개방조작하여 비상라인을 개방하는 단계와, (c) 상기 약액공급존의 리크액을 상기 비상라인측으로 수집하여 배출이송하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 그러나 이하의 실시 예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 습식처리장비의 리크처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 습식처리장비의 리크처리장치는 약액공급존(100)에서 발생된 리크액을 수집하여 이송하는 비상라인(110)과, 상기 비상라인(110)상에 설치되어 상기 비상라인(110)의 개폐를 단속하는 자동밸브(120)와, 상기 약액공급존(100)의 리크액 발생여부를 감지하는 감지센서(130)와, 상기 감지센서(130)의 리크액 감지여부에 따라 상기 자동밸브(120)를 제어하는 제어부(140)를 포함한다.

상기 약액공급존(100)은 종래 기술에서 상술한 바와 같이 습식처리존(23 내지 28; 종래 기술의 도 1 참조)으로 약액을 공급하기 위한 다수의 배관(미도시)이 설치되는데, 상기 배관이 파손되어 리크(leak)가 발생되거나 연결부위 등에서 리크가 발생될 수 있다.

상기 비상라인(110)은 약액공급존(100)에서 리크액이 발생되었을 경우 이를 처리하기 위한 구성부품으로, 예컨데 약액공급존(100)의 바닥면에 소통되는 관로일 수 있으며, 약액공급존(100)의 바닥면에 형성되는 비상포트(111)와 소통되어 약액공급존(100)의 바닥면으로 누출된 리크액을 이송처리할 수 있다.

상기 자동밸브(120)는 비상라인(110)의 개폐를 단속하기 위한 구성부품으로, 평상시에는 비상라인(110)을 폐쇄한 상태에서 약액공급존(100)에 리크액이 발생될 경우에만 비상라인(110)을 개방시킨다.

상기 감지센서(130)는 약액공급존(100)의 리크액 발생여부를 감지하기 위한 구성부품으로, 예컨데 정전용량의 변화를 측정하여 리크액 발생여부를 감지하는 정전용량 감지센서일 수 있으며, 약액공급존(100)의 바닥면에 단일 또는 복수 지점에 설치되어 약액공급존(100)의 바닥면으로 리크액이 발생할 경우 이로 인한 정전용량의 변화를 측정하여 리크액 발생여부를 감지한다.

한편 일반산업계에서 습도의 변화를 전기적신호에 기초하여 측정하는 다양한 종류의 센서가 제시된 바 있는데, 이러한 습도의 변화를 측정하는 센서는 그 작동원리에 따라 다공질세라믹 또는 전해질에서 수분에 의해 변화되는 전도율를 이용하 는 저항센서와, 고분자 중합체 등에 수분이 흡착될 때에 발생되는 유전율의 변화를 이용하는 정전용량 감지센서를 예시할 수 있다.

이러한 정전용량형 감지센서는 고분자 재질에 흡착되는 물분자량에 따라 정전용량이 변화하는 원리를 이용하는 센서로서, 그 습도측정범위가 1 ~ 100%로 넓고, 선형의 출력을 갖기 때문에 응용 회로가 간소하게 구현될 수 있으며, 측정 및 조절의 영역도 실온뿐만 아니라 영하 40℃부터 100℃온도 범위에서 별도의 온도보상장치없이 동작 가능하며 직류에서 작동되므로 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 마이크로 컴퓨터를 활용한 회로에 적용하기가 용이하다는 장점이 있다.

상기 제어부(140)는 감지센서(130)의 리크액 감지여부에 따라 자동밸브(120)를 제어하기 위한 구성부품으로, 통상의 PLC 또는 마이크로 컴퓨터 등이 될 수 있다.

이러한 제어부(140)는 감지센서(130)에서 감지되는 정전용량 측정값을 입력받아 설정값과 비교하고, 허용 오차범위이상 차이가 발생되면 리크가 발생된 것으로 판단하여 자동밸브(120)를 개방시키기 위한 제어신호를 송출한다.

상기에서, 제어부(140)의 제어신호에 따라 자동밸브(120)를 구동하는 솔레노이드밸브(210)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

따라서 자동밸브(120)는 제어부(140)에서 송출된 제어신호에 따라 온(on) 또는 오프(off) 구동되는 솔레노이드밸브(210)에 의해 비상라인(110)을 개방작동시키거나 폐쇄작동시킨다.

즉, 상기 솔레노이드밸브(210)는 제어부(140)에서 전달되는 제어신호에 따라 온 또는 오프 동작되고, 이러한 온 또는 오프 동작에 의해 공압원(200)의 공압을 공압라인을 통하여 자동밸브(120)로 공급할 수 있다.

일례로 솔레노이드밸브(210)는 온 동작시 공압원(200)에서 제공되는 공압을 공압라인으로 인가하여 자동밸브(120)를 공압에 의해 구동시켜 비상라인(110)을 개방시킬 수 있다.

상기에서, 약액공급존(100)은 습식처리존(23 내지 28; 종래 기술의 도 1 참조)에서 사용된 약액을 배출하는 배출라인(310)을 더 포함하는 것이 바람직하고, 비상라인(110)은 상기 배출라인(310)으로 합류되는 것이 더욱 바람직하다.

예컨데 습식처리존(23 내지 28; 종래 기술의 도 1 참조)에서 습식처리에 사용된 약액은 약액공급존(100)의 바닥면에 형성되는 배출포트(311)와 소통되는 배출라인(310)을 통하여 배출처리된다.

따라서 약액공급존(100)에서 발생된 리크액은 배출라인(310)의 약액과 합류되어 배출이송되므로 장비를 간소화할 수 있는 장점이 있다.

더욱이 배출라인(310)에서 약액이 배출될시에 발생되는 흄은 자동밸브(120)에 의해 비상라인(110)을 통하여 역류되는 것이 방지되므로 클린룸내의 안전성을 향상시키는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 개념을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다.

상기한 바와 같이 본 발명은, 자동으로 리크 발생여부를 감지 및 리크액을 처리하므로 약액공급존의 리크처리효율을 대폭 향상시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 리크 발생시에만 비상라인을 개방하므로 평상시 흄의 역류에 의한 클린룸 내의 청정도 및 안전도 저하를 방지하는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 기판을 습식처리하는 습식처리존으로 약액을 공급하는 약액공급존을 포함하는 습식처리장비에 있어서,

   상기 약액공급존에서 발생된 리크액을 수집하여 이송하는 비상라인;

   상기 비상라인상에 설치되어 상기 비상라인의 개폐를 단속하는 자동밸브;

   상기 약액공급존의 리크액 발생여부를 감지하는 감지센서; 및

   상기 감지센서의 리크액 감지여부에 따라 상기 자동밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 습식처리장비의 리크처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 약액공급존은 상기 습식처리존에서 사용된 약액을 배출하는 배출라인을 더 포함하며,

   상기 비상라인은 상기 배출라인으로 합류되는 것을 특징으로 하는 습식처리장비의 리크처리장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 자동밸브를 구동하는 솔레노이드밸브를 더 포함하는 습식처리장비의 리크처리장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 감지센서는 정전용량의 변화를 측정하여 리크액 발생여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 습식처리장비의 리크처리장치.
5. 기판을 습식처리하는 습식처리존으로 약액을 공급하는 약액공급존에서 발생되는 리크를 처리하는 습식처리장비의 리크처리방법에 있어서,

   (a) 상기 약액공급존에서 리크액이 발생되었는지의 여부를 감지하는 단계;

   (b) 상기 약액공급존에 리크액이 발생된 것으로 판단되면 자동밸브를 개방조작하여 비상라인을 개방하는 단계; 및

   (c) 상기 약액공급존의 리크액을 상기 비상라인측으로 수집하여 배출이송하는 단계를 포함하는 습식처리장비의 리크처리방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 (a)단계는,

   상기 약액공급존의 정전용량의 변화를 측정하여 리크발생여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 습식처리장비의 리크처리방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   (d) 상기 비상라인을 통하여 유입된 리크액을 상기 습식처리존에서 사용된 약액을 배출하는 배출라인으로 합류시켜 처리하는 단계를 더 포함하는 습식처리장 비의 리크처리장치.

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