KR20100054455A - Super critical fluid supplying device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초임계 유체 공급 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공급 유량의 농도, 유량 제어를 용이하게 할 수 있는 초임계 유체 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a supercritical fluid supply device, and more particularly, to a supercritical fluid supply device capable of facilitating concentration and flow rate control of a supply flow rate.
일반적으로, 반도체 분야 및 전자제품의 제조분야에서 세정은 습식세정과 건식세정으로 분류되는 바, 특히 습식세정은 전자제품 제조분야에 활발하게 이용되고 있다.Generally, cleaning is classified into wet cleaning and dry cleaning in the semiconductor field and electronics manufacturing field. In particular, wet cleaning is actively used in the electronic product manufacturing field.
상기 습식세정은 각각의 세정단계마다 오염물질의 제거에 필요한 화학물질을 사용하여 연속적으로 오염물질을 제거하는 방식으로서, SPM(H 2SO 4:H 2O 2), APM(NH 4OH:H 2O 2:H 2O), HPM(HCl:H 2O 2), HF, DHF 등의 산과 알칼리 용액을 다량 사용하여 피세정물에 잔류하는 오염물질을 제거한다.The wet cleaning method is a method of continuously removing contaminants by using chemicals required for removing contaminants in each cleaning step, such as SPM (
하지만, 상기 습식세정에 이용되는 화학물질들은 환경에 많은 악영향을 끼치고 있고, 고집적회로와 같이 매우 정밀한 부분의 세정에 이용되는 경우, 계면장력 때문에, 미세구조에 대한 오염물 제거가 효과적으로 이루어지지 못하게 된다.However, the chemicals used for the wet cleaning have a lot of adverse effects on the environment, and when used for the cleaning of very precise parts such as a highly integrated circuit, due to the interfacial tension, the removal of contaminants on the microstructure is not effective.
그래서, 초임계유체(Super critical fluid)를 사용하여 고집적회로와 같이 정밀한 부분에서도 충분한 세정효과를 가지며 환경오염을 크게 감소시킬 수 있는 세정방법이 개발되었다.Thus, a supercritical fluid has been developed that has a sufficient cleaning effect even in high precision parts such as a highly integrated circuit and can greatly reduce environmental pollution.
상기 초임계유체를 사용한 세정방법에는 정밀 세정장치가 사용되는 바, 이는 도2에 도시된 바와 같이 약액이 저장되는 저장탱크(50)와, 상기 저장탱크(50)에서 약액을 일정압으로 인출하도록 설치된 약액펌프(51)와, 이산화탄소(CO2) 봄베(52)에서 이산화탄소를 인출하는 이산화탄소 펌프(53)와, 상기 약액펌프(51) 및 이산화탄소 펌프(53)에서 약액과 이산화탄소를 일정압으로 공급받고 이를 혼합하는 믹서(54)와, 상기 믹서(54)에서 공급된 이산화탄소와 약액의 혼합물이 공급되어 웨이퍼(W)를 세정하는 베젤(55)로 이루어져 있다.In the cleaning method using the supercritical fluid, a precision cleaning device is used, which is used to draw the chemical liquid from the
상기 믹서(54)에는 교반기(56)가 설치되어 이산화탄소와 약액을 균일하게 혼합하게 되고, 베젤(55)은 웨이퍼(W)를 안착시켜 회전시킬 수 있게 구성되어 있으며, 믹서(54)와 베젤(55)의 사이에는 밸브(57)가 설치되어 있다.The
즉, 상기 이산화탄소 봄베(52)와 약액이 저장되는 저장탱크(50)로부터 이산화탄소와 약액이 믹서(54)로 공급되는 균일하게 혼합되고, 이는 다시 베젤(55)로 공급되면서 웨이퍼(W)를 세정하게 되는 것이다.That is, the carbon dioxide and the chemical liquid are uniformly mixed with the
그러나, 상기한 바와 같이 믹서에서 약액과 이산화탄소를 일정 농도로 혼합하여 교반하고 이를 베젤로 공급할 때 밸브를 열게 되면, 베젤과 믹서의 압력이 등압이 되면서 상변화로 인한 약액의 농도 저하가 발생되고 이로 인해 일정 농도의 약액을 연속적으로 공급하기가 어려운 문제점이 있다.However, as described above, when the chemical liquid and carbon dioxide are mixed and stirred in a mixer at a predetermined concentration, and the valve is opened when it is supplied to the bezel, the pressure of the bezel and the mixer becomes isostatic and the concentration of the chemical liquid decreases due to the phase change. Due to this, there is a problem in that it is difficult to continuously supply a certain concentration of the chemical liquid.
또한, 밸브를 여는 순간에는 약액과 이산화탄소가 급속하게 베젤로 공급되지 만 믹서의 압력이 저하되면 공급 속도가 늦어지게 됨으로써, 약액과 이산화탄소의 유량, 유속을 제어하기가 어렵게 되는 문제점이 있다.In addition, the chemical liquid and carbon dioxide is rapidly supplied to the bezel at the moment of opening the valve, but when the pressure of the mixer is lowered, the supply speed is slowed, thereby making it difficult to control the flow rate and flow rate of the chemical liquid and carbon dioxide.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 약액과 이산화탄소의 혼합물이 베젤로 공급될 때 유량과 유속을 용이하게 제어할 수 있도록 함과 아울러 농도 제어를 쉽게 할 수 있도록 한 초임계 유체 공급 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and the supercritical to facilitate the concentration control as well as to easily control the flow rate and flow rate when the mixture of the chemical liquid and carbon dioxide is supplied to the bezel In providing a fluid supply device.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 초임계 유체 공급장치는, 약액이 저장되는 저장탱크와, 상기 저장탱크에서 약액을 일정압으로 인출하도록 설치된 약액펌프와, 이산화탄소 봄베에서 이산화탄소를 인출하는 이산화탄소 펌프와, 상기 약액펌프 및 이산화탄소 펌프에서 약액과 이산화탄소를 일정압으로 공급받고 이를 혼합함과 아울러 일정농도, 일정 유량, 일정압력으로 조절한 상태에서 베젤에 공급하는 펌프믹서와, 상기 펌프믹서에서 공급된 이산화탄소와 약액의 혼합물이 공급되어 웨이퍼를 세정하는 베젤을 포함한다. In order to achieve the above object, the supercritical fluid supply device according to the present invention includes a storage tank in which the chemical liquid is stored, a chemical liquid pump installed to draw the chemical liquid from the storage tank at a constant pressure, and carbon dioxide extracting carbon dioxide from the carbon dioxide cylinder. A pump, a pump mixer for supplying the chemical liquid and carbon dioxide from the chemical liquid pump and the carbon dioxide pump at a constant pressure and mixing them, and supplying the bezel with a constant concentration, a constant flow rate, and a constant pressure, and the pump mixer. And a bezel for supplying a mixture of carbon dioxide and chemical liquid to clean the wafer.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발 명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이상과 같이 본 발명은 펌프믹서에서 약액과 이산화탄소의 압력, 농도등을 조절하면서 베젤에 공급할 수 있도록 구성함으로써, 웨이퍼의 세정 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 잇점이 있는 것이다.As described above, the present invention is configured to be supplied to the bezel while adjusting the pressure, concentration, and the like of the chemical liquid and the carbon dioxide in the pump mixer, which has the advantage of greatly improving the cleaning efficiency of the wafer.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 초임계 유체 공급 장치를 도시한 개략도로서, 약액이 저장되는 저장탱크(50)와, 상기 저장탱크(50)에서 약액을 일정압으로 인출하도록 설치된 약액펌프(51)와, 이산화탄소(CO2) 봄베(52)에서 이산화탄소를 인출하는 이산화탄소 펌프(53)와, 상기 약액펌프(51) 및 이산화탄소 펌프(53)에서 약액과 이산화탄소를 일정압으로 공급받고 이를 혼합함과 아울러 일정농도, 일정 유량, 일정 압력으로 조절한 상태에서 베젤(55)에 공급하는 펌프믹서(1)와, 상기 펌프믹서(1)에서 공급된 이산화탄소와 약액의 혼합물이 공급되어 웨이퍼(W)를 세정하는 베젤(55)로 이루어져 있다.1 is a schematic view showing a supercritical fluid supply apparatus according to the present invention, a
상기 펌프믹서(1)에서 베젤(55)로 이산화탄소와 약액의 혼합물이 공급될 때는 일정 압력으로 펌프믹서(1)가 밀어내게 되도록 구성하여, 일정한 압력의 혼합물이 베젤(55)에 공급될 수 있도록 한다.When the mixture of carbon dioxide and the chemical solution is supplied from the
물론, 상기 펌프믹서(1)와 베젤(55)의 사이에는 유체의 이동을 단속하는 밸브(57)가 설치되어 있는 바, 상기 펌프믹서(1)에서 일정압력이 형성된 후에 밸브(57)를 열어서 베젤(55)로 공급하게 된다.Of course, a
상기 펌프믹서(1)는 주사기처럼 구성되어 있는 것으로서, 일정 내부 공간을 형성함과 아울러 이산화탄소와 약액이 공급되도록 공급관(2)이 연결된 실린더(3)와, 상기 실린더(3)의 내부에서 승강하면서 실린더(3) 내부의 약액을 일정압으로 가압할 수 있도록 구성된 피스톤(4)과, 상기 실린더(3)의 저면에 설치되어 약액을 교반하도록 설치된 교반기(5)로 이루어져 있다.The
물론, 상기 실린더(3)와 피스톤(4)의 사이에는 기밀 유지를 위해 고무링과 같은 실링부재(미 도시)가 설치되어 있다.Of course, a sealing member (not shown) such as a rubber ring is installed between the
상기 교반기(5)는 실린더(3)의 저면에 형성된 홈에 수납되도록 형성되어 있는 바, 약액과 이산화탄소의 혼합물이 베젤(55)로 배출될 때 교반기(5)에 의해 혼합물이 저항을 받지 않도록 함으로써, 베젤(55)로 배출되는 약액의 흐름이 원활하게 된다.The stirrer 5 is formed to be accommodated in the groove formed in the bottom of the
상기 펌프믹서(1)는 주사기처럼 피스톤(4)을 승강시키면서 실린더(3)의 내부에 충진된 약액과 이산화탄소의 압력 및 농도를 조절할 수 있도록 구성하는 것이다.The
상기 펌프믹서(1)에 형성되는 압력은 약액과 이산화탄소의 혼합물을 베젤(55)로 밀어내는 압력으로 작용하게 되는 바, 피스톤(4)이 일정한 속도로 하강하면 혼합물이 항상 일정압으로 베젤(55)에 공급될 수 있게 된다.The pressure formed in the
물론, 상기 피스톤(4)은 도시되지 않은 액츄에이터 및 액츄에이터를 제어하는 제어장치등에 의해 승강하도록 구성되고, 도시되지 않은 압력계등을 통해 실린더(3) 내부의 압력을 쉽게 파악할 수 있게 구성된다.Of course, the piston 4 is configured to be raised and lowered by an actuator (not shown) and a control device for controlling the actuator, and configured to easily grasp the pressure inside the
이하 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 초임계 유체 공급장치의 작동 및 그 작용모드를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter will be described the operation of the supercritical fluid supply device and its mode of operation according to the present invention configured as described above.
웨이퍼(W)를 세정하기 위하여 베젤(55)에 웨이퍼(W)를 투입한 상태에서, 밸브(57)를 잠그고 베젤(55)로 펌프믹서(1)의 약액이 유입되지 않도록 차단하게 된다.In the state in which the wafer W is put in the
이 상태에서 이산화탄소 펌프(53)와 약액펌프(51)를 작동시켜 이산화탄소 봄베(51)의 이산화탄소와 약액탱크(50)의 약액이 펌프믹서(1)로 유입되도록 한다.In this state, the
물론, 이때 상기 펌프믹서(1)의 피스톤(4)은 실린더(3)의 상부로 올라간 상태로서, 최대한 많은 양의 약액과 이산화탄소가 유입될 수 있도록 하고, 피스톤(4)에 의한 약액의 가압을 용이하게 한다.Of course, in this case, the piston 4 of the
충분한 양의 약액과 이산화탄소가 펌프믹서(1)로 투입되면 피스톤(4)을 하강 시키면서 미리 정해진 압력이 되도록 실린더(3)의 내부 약액과 이산화탄소를 가압하게 된다.When a sufficient amount of chemical and carbon dioxide is introduced into the pump mixer (1) it is to press the internal chemical and carbon dioxide of the cylinder (3) to a predetermined pressure while lowering the piston (4).
즉, 피스톤(4)을 하강시키면서 실린더(3) 내부의 약액과 이산화탄소가 미리 원하는 농도, 유량, 압력이 되도록 조절하게 되는 것이다.In other words, while lowering the piston 4, the chemical liquid and carbon dioxide in the
실린더(3)의 내부에 충진된 약액과 이산화탄소에서 원하는 약액의 농도, 유량, 압력이 충족되면, 교반기(5)를 작동시켜서 약액과 이산화탄소를 균일하게 혼합한 후, 작업자가 밸브(57)를 개방시키게 된다.When the desired concentration, flow rate and pressure of the chemical liquid and carbon dioxide filled in the
밸브(57)를 열게 되면 실린더(3) 내부의 약액과 이산화탄소가 베젤(55)로 급격하게 유입되는 바, 상기 베젤(55)의 내부로 일정압력의 약액과 이산화탄소가 공급되면서 웨이퍼(W)를 세정하게 된다.When the
특히, 상기 베젤(55)로 약액과 이산화탄소가 공급되면 실린더(3) 내부의 압력이 낮아지게 되는 바, 상기 압력이 낮아지는 것에 비례하여 피스톤(4)을 하강시키면서 실린더(3) 내부의 압력이 일정하게 유지되도록 조절하게 된다.In particular, when the chemical liquid and carbon dioxide are supplied to the
즉, 실린더(3) 내부의 압력을 피스톤(4)의 제어에 의해 일정하게 유지하게 되면 결과적으로 베젤(55)로 공급되는 약액과 이산화탄소가 항상 일정한 압력으로 공급되는 것으로서, 베젤(55)에서의 웨이퍼 세정이 항상 균일한 압력으로 이루어지게 되는 것이다.That is, when the pressure inside the
여기서, 상기 펌프믹서(1)를 병렬로 베젤(55)에 다수개 연결하게 되면, 베젤(55)에서 웨이퍼(W)의 세정 작업을 연속적으로 할 수 있게 된다.In this case, when the plurality of
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains have various permutations, modifications, and modifications without departing from the spirit or essential features of the present invention. It is to be understood that modifications may be made and other embodiments may be embodied. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
도 1은 본 발명에 따른 초임계 유체 공급 장치를 도시한 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a supercritical fluid supply device according to the present invention.
도 2는 일반적인 초임계 유체 공급 장치를 도시한 개략 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing a general supercritical fluid supply device.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
1: 펌프믹서 2: 공급관1: pump mixer 2: supply line
3: 실린더 4: 피스톤3: cylinder 4: piston
5: 교반기 51: 약액펌프5: stirrer 51: chemical pump
53: 이산화탄소펌프 55: 베젤53: carbon dioxide pump 55: bezel
57: 밸브57: valve
Claims (3)
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KR (1) | KR20100054455A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9162200B2 (en) | 2013-08-06 | 2015-10-20 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resources | Method of injecting and reacting super-critical phase carbon dioxide without pressure loss |
CN110624477A (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 台湾三益创价生技有限公司 | Multipurpose supercritical fluid device |
CN111701276A (en) * | 2020-08-19 | 2020-09-25 | 东营正大金属制品有限公司 | Supercritical carbon dioxide extraction kettle |
-
2008
- 2008-11-14 KR KR1020080113394A patent/KR20100054455A/en not_active Application Discontinuation
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