KR20090030050A - 약액 혼합 장치 - Google Patents

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유성관
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 약액 혼합 장치는 초순수, 및 약액을 정확한 비율로 혼합하기 위해서 약액을 정량하는 정량 탱크를 구비한다. 정량 탱크는 제 1 약액 수용부,제 1 약액 수용부보다 약액을 수용하는 폭이 작은 제 2 약액 수용부, 및 정량 탱크의 바닥부로부터 서로 다른 높이에 구비되어 약액의 수위를 감지하는 센서들을 포함한다. 정량 탱크는 정량 탱크에 수용된 약액이 외부로 배출되면서 변화되는 약액의 수위를 감지하여 약액을 정량하고, 특히 제 2 약액 수용부는 제 1 약액 수용부보다 약액을 수용하는 폭이 작으므로 상대적으로 소량의 약액을 정량할 수 있다.

Description

약액 혼합 장치{TREATING LIQUID MIXING APPARATUS}
본 발명은 약액 혼합 장치에 관한 것이다.
본 발명은 초순수에 상기 초순수보다 상대적으로 소량의 약액을 정확히 혼합할 수 있는 약액 혼합 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서, 기판에 형성되는 박막의 재질이 다양해짐에 따라 상기 박막을 식각하거나 세정하기 위해서 사용되는 약액의 종류도 다양해지고 있다. 또한, 상기 박막을 식각하거나 세정하기 위해서 약액의 원액을 사용하기 보다는 원액을 희석하여 사용하거나, 서로 다른 약액들을 혼합하여 사용하는 것이 보다 일반적이다.
서로 다른 약액들의 혼합 비율은 박막을 식각하는 식각률을 변화시킬 수 있으므로 서로 다른 약액들이 일정 비율로 정확하게 혼합되는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 약액과 초순수를 정확한 비율로 혼합할 수 있는 약액 혼합 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 약액 혼합 장치는 약액과 초순수를 제공받아 상기 약액과 상기 초순수를 혼합하는 혼합 탱크, 및 외부로부터 제공된 상기 약액을 정량하여 상기 혼합 탱크 측으로 상기 약액을 제공하는 정량 탱크를 포함한다.
또한, 상기 정량 탱크는 제 1 약액 수용부, 상기 제 1 약액 수용부로부터 연장되고, 상기 제 1 약액 수용부보다 상기 약액을 수용하는 폭이 작은 제 2 약액 수용부, 및 상기 정량 탱크에 수용된 상기 약액의 수위를 감지하는 복수개의 센서들을 포함한다.
본 발명에 따르면, 정량 탱크는 제 1 약액 수용부, 및 제 1 약액 수용부보다 약액이 수용되는 폭이 작은 제 2 약액 수용부를 포함하므로 정량 탱크는 서로 다른 단위 양을 정량할 수 있고, 특히 제 2 약액 수용부는 제 1 약액 수용부 보다 소량의 단위 양을 정량할 수 있다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한 다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약액 혼합 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 약액 혼합 장치(100)는 초순수 공급부(10), 약액 공급부(20), 정량 탱크(80), 및 혼합 탱크(90)를 포함한다.
상기 정량 탱크(80)는 제 1 약액 수용부(60), 및 제 2 약액 수용부(50)를 포함한다. 상기 정량 탱크(80)는 상기 약액 공급부(20)로부터 제 1 배관(71)을 통해 약액을 제공받아 상기 약액을 수용하고, 상기 약액을 일정한 양으로 정량하여 제 2 배관(72)을 통해 상기 혼합 탱크(90) 측으로 제공한다.
또한, 상기 정량 탱크(80)에는 레벨센서들(40)이 구비되어 상기 정량 탱크(80)에 수용되는 약액의 수위를 감지한다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 정량 탱크(80)에 구비되는 상기 레벨센서들(40)의 개수는 총 6개이고, 각각의 상기 레벨 센서들(40)은 상기 정량 탱크(80)의 바닥부로부터 서로 다른 높이에 위치한다.
상기 혼합 탱크(90)는 상기 초순수 공급부(10)로부터 제공된 초순수, 및 상기 정량 탱크(80)로부터 제공된 약액을 혼합하여 반도체 기판을 세정하거나 식각하는데 사용되는 처리액이 완성된다. 상기 처리액은 상기 혼합 탱크(90)에 구비된 배관을 통해 반도체 기판 세정 장치 또는 반도체 기판 식각 장치에 제공될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 정량 탱크의 단면도이다. 보다 상세하게는, 도 2a 및 도 2b는 상기 정량 탱크가 서로 다른 양의 약액을 정량하는 것을 나타내는 도면들이다.
도 2a를 참조하면, 정량 탱크(80)는 약액(75)을 수용하는 폭이 제 1 폭(W1)인 제 1 약액 수용부(60), 및 상기 약액(75)을 수용하는 폭이 상기 제 1 폭(W1)보다 작은 제 2 폭(W2)인 제 2 약액 수용부(50)를 포함한다. 또한, 상기 제 2 약액 수용부(50)는 상기 제 1 약액 수용부(60)의 상부에 위치하여 상기 제 1 약액 수용부(60)는 상기 제 2 약액 수용부(50) 보다 상기 정량 탱크(80)의 바닥부(73)와 인접하게 위치한다.
상기 약액(75)이 제 1 배관(71)을 통해 상기 정량 탱크(80) 측으로 제공되면, 상기 약액(75)은 상기 제 2 약약 수용부(50) 보다 상기 제 1 약액 수용부(60)에 먼저 수용된다. 따라서, 상기 제 1 약액 수용부(60)에 의해 제공되는 공간에 상기 약액(75)이 모두 채워진 후, 상기 약액(75)이 상기 제 2 약액 수용부(50)에 채워진다.
본 발명에 따른 실시예에서는, 상기 정량 탱크(80)에 수용된 상기 약액(75) 은 중력에 의해 상기 정량 탱크(80)의 바닥부(73)에 구비된 제 2 배관(73)을 통해 혼합탱크 측으로 배출되므로, 상기 정량 탱크(80)에는 상기 약액(75)을 배출시키기 위한 별도의 펌프가 구비되지 않는다. 하지만, 상기 정량 탱크(80)에 수용된 상기 약액(75)을 배출시키는 배관의 위치는 변경될 수 있고, 상기 배관의 위치에 따라 상기 약액(75)을 상기 정량 탱크(80)로부터 배출시키기기 위하여 상기 정량 탱크(80)에 펌프가 더 구비될 수도 있다.
상기 정량 탱크(80)의 일측 측벽에는 상기 레벨센서들(40)이 구비된다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 약액 수용부(60)에 제 1 레벨 센서(41), 및 제 2 레벨센서(42)가 구비되고, 상기 제 2 약액 수용부(50)에 제 3 레벨센서(43), 및 제 4 레벨센서(44)가 구비된다. 상기 레벨센서들(40)은 각각은 상기 바닥부(73)로부터 서로 다른 높이에 구비되어 상기 정량 탱크(80)에 수용된 상기 약액(75)의 수위를 감지한다.
예컨대, 상기 제 4 레벨센서(44)는 상기 약액(75)의 수위가 상기 바닥부(73)로부터 제 2 높이(H2)일 때의 시점을 감지한다. 따라서, 상기 제 2 배관(72)을 통해 배출되는 상기 약액(75)의 수위가 상기 제 2 높이(H2)일 때, 상기 제 4 레벨센서(44)의 감지 작용을 이용하여 상기 약액(75)이 상기 정량 탱크(80)로부터 배출되는 것을 멈추게 할 수 있다.
다시 말해, 상기 약액(75)의 수위가 상기 바닥부(73)로부터 제 1 높이(H1)가 되도록 상기 정량 탱크(80)에 상기 약액(75)을 가득 채운 후, 상기 약액(75)을 상기 정량 탱크(80)로부터 배출시키고, 상기 약액(75)의 수위가 상기 제 2 높이(H2) 일 때, 상기 약액(75)의 수위를 상기 제 4 레벨센서(44)가 감지하여 상기 약액(75)이 상기 정량 탱크(80)로부터 배출되는 것을 멈추게 한다.
그 결과, 상기 제 1 높이(H1)에서 상기 제 2 높이(H2) 차이인 제 3 높이(H3) 및 상기 제 2 약액 수용부(50)의 단면적에 의해 정의되는 제 1 부피(A)에 상응하는 양의 상기 약액(75)이 혼합 탱크(도1의 90) 측으로 배출된다. 상기 제 1 부피(A)에 상응하는 상기 약액(75)의 양은 상기 제 4 레벨센서(44)에 의해 상기 정량 탱크(80)가 정량할 수 있는 양이고, 이는 곧 상기 정량탱크(80)가 정량할 수 있는 양의 최소값이다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 제 1 부피(A)에 상응하는 상기 약액(75)의 양은 수십cc 정도로, 약액과 초순수의 혼합비가 1000 내지 2000 : 1로 혼합되는 경우와 같이, 혼합 탱크(도1의 90) 측으로 초순수에 비해 상대적으로 소량의 약액을 제공하는 경우를 보여준다. 또한, 상기 제 2 약액 수용부(50)의 상기 제 2 폭(W2)을 조절하여 상기 제 1 부피(A)와 상응하는 상기 약액(75)의 양을 더 크게 하거나, 더 작게 하여 상기 제 4 레벨센서(44)에 의해 상기 정량 탱크(80)가 정량할 수 있는 약액의 약을 변경할 수 있다.
한편, 상기 제 1 부피(A)와 상응하는 상기 약액(75)의 양을 보다 작게 하기 위해서 상기 제 2 약액 수용부(50)에 구비되는 상기 제 3 레벨센서(43) 및 상기 제 4 레벨센서(44)의 이격 거리를 보다 작게 할 수도 있다. 하지만, 수십cc단위로 정량하는 정량탱크에 서로 인접한 레벨센서 간의 이격거리가 작을수록, 약액의 수위를 약액을 감지하는 레벨센서의 감지도가 저하되는 문제점이 발생할 수 있고, 또 한, 하나의 정량탱크에 구비되는 레벨센서의 개수가 증가하는 문제점도 발생한다. 따라서, 정량탱크의 정량 단위를 보다 미세하게 하기 위해서 레벨센서의 개수를 증가시키는 것보다는 상기 제 1 약액 수용부의 상기 제 2 폭(W2)을 줄이는 것이 더 바람직하다.
도 2b를 참조하면, 약액(75)의 수위가 바닥부(73)로부터 제 1 높이(H1)가 되도록 정량 탱크(80)에 상기 약액(75)을 가득 채운 후, 상기 약액(75)을 상기 정량 탱크(80)로부터 배출시키고, 상기 약액(75)의 수위가 제 4 높이(H4)일 때, 상기 약액(75)의 수위를 제 2 레벨센서(43)가 감지하여 상기 정량 탱크(80)로부터 배출되는 것을 멈추게 한다. 그 결과, 제 2 부피(B)에 상응하는 양의 상기 약액(75)이 혼합 탱크(도1의 90) 측으로 배출된다.
본 발명의 실시예에서는, 상기 제 2 부피(B)에 상응하는 상기 약액(75)의 양은 수백cc 정도로, 제 1 부피(도2a의 A)에 상응하는 상기 약액(75)의 부피보다 크다. 따라서, 상기 제 1 약액 수용부(60)에 구비된 레벨 센서를 이용하면, 약액과 초순수의 혼합비가 100 내지 200 : 1로 혼합되는 경우와 같이, 혼합 탱크(도1의 90) 측으로 수백cc 단위로 약액을 정량하여 제공할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약액 혼합 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 정량 탱크의 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 -- 초순수 공급부 20 -- 약액 공급부
40 -- 레벨 센서 50 -- 제 1 약액 수용부
60 -- 제 2 약액 수용부 80 -- 정량 탱크
90 -- 혼합 탱크 100 -- 약액 공급 장치

Claims (2)

  1. 약액과 초순수를 제공받아 상기 약액과 상기 초순수를 혼합하는 혼합 탱크; 및
    외부로부터 제공된 상기 약액을 정량하여 상기 혼합 탱크 측으로 상기 약액을 제공하는 정량 탱크를 포함하고,
    상기 정량 탱크는,
    제 1 약액 수용부;
    상기 제 1 약액 수용부로부터 연장되고, 상기 제 1 약액 수용부보다 상기 약액을 수용하는 폭이 작은 제 2 약액 수용부; 및
    상기 정량 탱크에 수용된 상기 약액의 수위를 감지하는 복수개의 센서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 약액 수용부는 상기 제 1 약액 수용부의 상부에 위치하고, 상기 제 1 약액 수용부에 수용된 상기 약액이 상기 제 2 약액 수용부에 수용된 상기 약액보다 먼저 상기 정량 탱크로부터 배출되어 상기 혼합 탱크 측으로 제공되는 것을 특징으로 하는 약액 혼합 장치.
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