KR20130028311A - 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치 및 누수 감지 방법 - Google Patents

슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치 및 누수 감지 방법 Download PDF

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Abstract

실시예는 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 검사 장치에 있어서, 상기 냉각 라인의 일단과 연결되며, 냉각 용액의 유입을 조절하는 제 1 유입 밸브를 포함하는 냉각수 유입라인; 상기 냉각수 유입라인과 연결되며, 공기의 유입을 조절하는 제 2 유입 밸브를 포함하는 공기 유입라인; 상기 냉각 라인의 타단과 연결되며, 상기 냉각 용액의 배출을 조절하는 제 1 배출 밸브를 포함하는 냉각수 배출라인; 상기 냉각수 배출라인과 연결되며, 상기 공기의 배출을 조절하는 제 2 배출 밸브를 포함하는 공기 배출라인을 포함하는 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치를 제공한다.

Description

슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치 및 누수 감지 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TESTING LEAKAGE OF COOLING LINE IN SLURRY TANK}
실시예는 슬러리 탱크를 순환하는 냉각 라인의 누수 여부를 검사하는 장치 및 이를 이용한 누수 감지 방법에 관한 것이다.
연마(Polishing)공정이란 기계적, 화학적인 반응을 상호 병행하여 전 공정에서 받은 데미지를 제거하는 공정을 말한다. 상기 연마 공정은 웨이퍼의 주요 특성인 평탄도, 미세표면 굴곡(Nanotopography) 및 거칠기(Roughness)를 제어할 수 있다.
상기 연마 공정에서는 연마용 슬러리가 공급된다. 반응성을 가지는 화학액과 연마입자가 분산되어 있는 연마용 슬러리의 공급에 의해, 슬러리와 웨이퍼 표면의 박막 사이에는 화학적 연마가 발생한다. 이와 동시에 연마용 슬러리, 연마용 패드 및 박막 사이의 압력과 상대 운동에 의해 기계적 연마가 발생한다.
이와 같이 연마용 슬러리를 공급하기 위한 공급장치는 슬러리 저장 탱크, 슬러리 공급 탱크 및 이들을 연결 하는 공급라인 등을 포함한다. 슬러리 저장탱크는 슬러리를 저장하고, 상기 슬러리 공급탱크는 화학 기계적 연마장비로 적정량의 슬러리를 공급하며, 상기 슬러리 저장탱크와 슬러리 공급탱크 및 연마장비는 공급라인으로 연결되어 있다.
상기 슬러리 탱크들의 내부에는 슬러리의 온도 조절을 위해 냉각 라인이 형성된다. 상기 슬러리 탱크 내부의 냉각 라인이 누수 되는 경우, 냉각수가 슬러리 탱크 내의 슬러리로 유입되어 슬러리를 오염(Bulk Cu Hunting오염) 시키고, 오염된 슬러리는 폐기 처리시키는 등의 문제가 발생한다. 한편, 육안에 의한 점검 주기 설정 및 정기 점검 강화만으로는 이와 같은 문제를 해결하기 위한 근본적인 대책이 될 수 없다.
실시예는 향상된 신뢰성 및 감지 성능을 제공할 수 있는 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치 및 누수 감지 방법을 제공한다.
실시예에 따른 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치는 상기 냉각 라인의 일단과 연결되며, 냉각 용액의 유입을 조절하는 제 1 유입 밸브를 포함하는 냉각수 유입라인; 상기 냉각수 유입라인과 연결되며, 공기의 유입을 조절하는 제 2 유입 밸브를 포함하는 공기 유입라인; 상기 냉각 라인의 타단과 연결되며, 상기 냉각 용액의 배출을 조절하는 제 1 배출 밸브를 포함하는 냉각수 배출라인; 상기 냉각수 배출라인과 연결되며, 상기 공기의 배출을 조절하는 제 2 배출 밸브를 포함하는 공기 배출라인을 포함한다.
실시예에 따른 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 감지 방법은 상기 슬러리 탱크 내에 슬러리를 배출하는 단계; 상기 슬러리 탱크 내에 냉각수 흐름을 차단하는 단계; 및 상기 슬러리 탱크 내의 상기 냉각 라인에 공기를 순환시켜 상기 냉각 라인의 누수를 감지하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 냉각 라인의 누수 검사 장치는 슬러리 탱크를 순환하는 냉각 라인에 공기를 주입하여 상기 냉각 라인의 누수를 신속하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 누수가 발생한 부위의 유지, 보수 또는 교환을 신속하게 수행할 수 있어, 누수로 인하여 발생되는 슬러리의 폐기 문제를 미연에 방지하거나 최소화할 수 있다.
또한, 실시예는 기존 냉각 라인에 공기 유입/배출 라인을 연결하는 간단한 방법에 의하여 누수 여부를 검사할 수 있는 바, 현장 적용성이 우수할 뿐만 아니라, 추가로 발생하는 설비 비용을 절감할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 냉각 라인의 누수 감지 방법은 육안으로 냉각 라인의 누수 여부를 확인하는 경우보다 향상된 신뢰성 및 감지 성능을 제공할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치의 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 감지 방법을 설명하는 순서도이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 정반, 패드, 웨이퍼 또는 층 등이 각 정반, 패드, 웨이퍼 또는 층 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 하부에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 슬러리 탱크(100) 냉각 라인(220)의 누수 검사 장치는 냉각 라인(220)의 일단과 연결되며, 냉각 용액의 유입을 조절하는 제 1 유입 밸브(10)를 포함하는 냉각수 유입라인(210); 상기 냉각수 유입라인(210)과 연결되며, 공기의 유입을 조절하는 제 2 유입 밸브(30)를 포함하는 공기 유입라인(310); 상기 냉각 라인(220)의 타단과 연결되며, 상기 냉각 용액의 배출을 조절하는 제 1 배출 밸브(20)를 포함하는 냉각수 배출라인(230); 상기 냉각수 배출라인(230)과 연결되며, 상기 공기의 배출을 조절하는 제 2 배출 밸브(40)를 포함하는 공기 배출라인(320)을 포함한다.
상기 냉각 라인(220)은 상기 슬러리 탱크(100)와의 접촉면적을 넓히기 위해, 상기 슬러리 탱크(100) 내부에 균일하게 배치될 수 있다. 상기 냉각 라인(220)은 상기 슬러리의 유출입에 영향이 없도록, 상기 슬러리 탱크(100) 내부의 측벽에 근접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 라인(220)은 도 1에서와 같이 상기 슬러리 탱크(100) 내부 측벽의 인접 영역에 배치되며, 상기 슬러리 탱크(100) 내부를 원호를 이루며 순환할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 냉각수 유입라인(210)은 상기 냉각 라인(220)의 일단과 연결되어 있다. 또한, 상기 냉각수 유입라인(210)에는 제 1 유입 밸브(10)가 형성되어 있다. 상기 제 1 유입 밸브(10)는 냉각수가 상기 냉각수 유입라인(210)에서 상기 슬러리 탱크(100) 내 냉각 라인(220)으로의 유입 여부 및 유입되는 정도를 조절할 수 있다.
상기 냉각수 배출라인(230)은 상기 냉각 라인(220)의 타단과 연결되어 있다. 또한, 상기 냉각수 배출라인(230)에는 제 1 배출 밸브(20)가 형성되어 있다. 상기 제 1 배출 밸브(20)는 상기 냉각수가 상기 슬러리 탱크(100)로부터 외부로 배출 여부 및 배출되는 정도를 조절할 수 있다.
이상에서는 상기 슬러리 탱크(100) 내에 형성되어 있는 냉각수의 이동로를 냉각 라인(220)으로, 상기 슬러리 탱크(100) 외부에 형성되어 있는 냉각수의 이동로를 냉각수 유입라인(210) 및 냉각수 배출라인(230)으로 구분하여 서술하였으나, 이는 서술의 편의를 위한 것일 뿐 실시예는 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 냉각 라인(220), 상기 냉각수 유입라인(210) 및 상기 냉각수 배출라인(230)은 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉각 라인(220), 상기 냉각수 유입라인(210) 및 상기 냉각수 배출라인(230)은 일체로 형성된 하나의 라인일 수 있다.
상기 공기 유입라인(310)은 상기 냉각수 유입라인(210)과 연결된다. 더 자세하게, 상기 공기 유입라인(310)은 상기 제 1 유입 밸브(10)와 상기 슬러리 탱크(100) 사이에 형성된 상기 냉각수 유입라인(210)의 소정 영역과 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 공기 유입라인(310) 상에는 제 2 유입 밸브(30)가 형성된다. 상기 제 2 유입 밸브(30)는 외부에서 상기 슬러리 탱크(100)로 공기의 유입 여부 및 유입되는 정도를 조절할 수 있다. 상기 언급한 방법에 의하여, 외부 공기는 상기 공기 유입라인(310), 상기 제 2 유입 밸브(30) 및 상기 냉각수 유입라인(210)을 거쳐 상기 슬러리 탱크(100)로 유입된다.
상기 공기 배출라인(320)은 상기 냉각수 배출라인(230)과 연결된다. 더 자세하게, 상기 공기 배출라인(320)은 상기 제 1 배출 밸브(20)와 상기 슬러리 탱크(100) 사이에 형성된 상기 냉각수 배출라인(230)의 소정 영역과 연결될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 공기 배출라인(320) 상에는 제 2 배출 밸브(40)가 형성된다. 상기 제 2 배출 밸브(40)는 상기 슬러리 탱크(100) 내부에서 외부로 공기의 배출 여부 및 배출 되는 정도를 조절할 수 있다. 상기 언급한 방법에 의하여, 상기 슬러리 탱크(100) 내의 공기는 상기 냉각수 배출라인(230), 상기 제 2 배출 밸브(40) 및 상기 공기 배출라인(320)을 거쳐 외부로 배출된다.
도 2는 실시예에 따른 슬러리 탱크(100) 내부를 순환하는 냉각 라인(220)의 누수 감지 방법을 설명하는 순서도이다. 본 누수 감지 방법에서는 앞서 설명한 슬러리 탱크(100) 냉각 라인(220)의 누수 검사 장치를 참고하여 설명한다. 본 슬러리 탱크(100) 내부를 순환하는 냉각 라인(220)의 누수 감지 방법에 대한 설명에, 앞선 슬러리 탱크(100) 냉각 라인(220)의 누수 검사 장치에 관한 설명은 본질적으로 결합될 수 있다.
실시예에 따른 슬러리 탱크(100) 내부를 순환하는 냉각 라인(220)의 누수 감지 방법은 상기 슬러리 탱크(100) 내에 슬러리를 배출하는 단계(S1); 상기 슬러리 탱크(100) 내에 냉각수 흐름을 차단하는 단계(S2); 및 상기 슬러리 탱크(100) 내의 상기 냉각 라인(220)에 공기를 순환시키는 단계(S3)를 포함한다.
우선, 상기 슬러리 탱크(100) 내에 잔존하는 슬러리를 외부로 배출(S1)한다. 필요한 경우, 상기 슬러리 탱크(100) 내에 슬러리를 배출하는 단계 후에 상기 비어있는 슬러리 탱크(100) 내에 물을 공급하는 단계(S4)를 추가로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 물로는 초순수(De-ionized Water; DIW)를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이 때, 상기 물은 상기 냉각 라인(220) 완전히 잠길 정도로 상기 슬러리 탱크(100) 내로 공급되는 것이 좋다. 이와 같이, 상기 슬러리 탱크(100) 내에 물을 채우는 경우에는 상기 물에 기포의 발생 여부 등을 관찰하여 상기 냉각 라인(220)의 누수 여부를 결정할 수 있다.
이어서, 상기 슬러리 탱크(100) 내에 냉각수 흐름을 차단(S2)한다. 상기 냉각수 흐름의 차단 단계에 의하여, 상기 냉각수 유입라인(210), 상기 냉각 라인(220) 및 상기 냉각수 배출라인(230)에 잔존하는 냉각수를 모두 제거한다. 상기 냉각수 흐름의 차단 단계는 상기 냉각 라인(220)의 일단과 연결되는 냉각수 유입라인(210)의 제 1 유입 밸브(10)를 폐쇠하는 단계; 및 상기 냉각 라인(220)의 타단과 연결되는 냉각수 배출라인(230)의 제 1 배출 밸브(20)를 폐쇠하는 단계를 포함하여 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이어서, 상기 슬러리 탱크(100) 내의 상기 냉각 라인(220)에 공기를 순환(S3)시킨다. 예를 들어, 상기 공기로는 청정공기(Clean Dry Air: CDA)를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 공기 순환 단계는 상기 냉각수 배출라인(230)과 연결되는 공기 배출라인(320)의 제 2 배출 밸브(40)를 개방하는 단계; 및 상기 냉각수 유입라인(210)과 연결되는 공기 유입라인(310)의 제 2 유입 밸브(30)를 개방하는 단계를 포함하여 수행될 수 있다.
상기 공기 순환 단계에 의하여 공기는 상기 공기 유입라인(310), 상기 제 2 유입 밸브(30), 상기 냉각수 유입라인(210)을 거쳐 상기 냉각 라인(220)으로 이동된다. 이후, 주입되는 공기는 상기 냉각수 배출라인(230), 상기 제 2 배출 밸브(40), 상기 공기 배출라인(320)을 거쳐 외부로 배출된다. 상기 냉각 라인(220)에 누수 영역이 있는 경우에는 상기 누수 영역으로 공기가 배출되게 되며, 이 때 공기 방출음이나 기포(슬러리 탱크 내에 물이 차 있는 경우) 등이 발생할 수 있다. 이와 같은 누수정보에 따라 누수 여부를 판단할 수 있다. 즉, 실시예에 따른 냉각 라인(220)의 누수 감지 방법은 별도의 누수 경고 수단 없이도 간편하게 상기 냉각 라인(220)의 누수여부를 감지할 수 있다.
이상에서 언급한 실시예에 따른 냉각 라인(220)의 누수 검사 장치 및 누수 검사 방법은 슬러리 탱크(100)를 순환하는 냉각 라인(220)에 공기를 주입하는 간단한 방법에 의항 냉각 라인(220)의 누수를 신속하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 누수가 발생한 부위의 유지, 보수 또는 교환을 신속하게 수행할 수 있어, 누수로 인하여 발생되는 슬러리의 폐기 문제를 미연에 방지하거나 최소화할 수 있다. 또한, 실시예는 기존 냉각 라인(220)에 공기 유입/배출 라인을 연결하는 간단한 방법에 의하여 누수 여부를 검사할 수 있는 바, 현장 적용성이 우수할 뿐만 아니라, 추가로 발생하는 공정 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 제 1 유입 밸브 210: 냉각수 유입라인
20: 제 1 배출 밸브 220: 냉각 라인
30: 제 2 유입 밸브 230: 냉각수 배출라인
40: 제 2 배출 밸브 310: 공기 유입라인
100: 슬러리 탱크 320: 공기 배출라인

Claims (5)

  1. 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 검사 장치에 있어서,
    상기 냉각 라인의 일단과 연결되며, 냉각 용액의 유입을 조절하는 제 1 유입 밸브를 포함하는 냉각수 유입라인;
    상기 냉각수 유입라인과 연결되며, 공기의 유입을 조절하는 제 2 유입 밸브를 포함하는 공기 유입라인;
    상기 냉각 라인의 타단과 연결되며, 상기 냉각 용액의 배출을 조절하는 제 1 배출 밸브를 포함하는 냉각수 배출라인;
    상기 냉각수 배출라인과 연결되며, 상기 공기의 배출을 조절하는 제 2 배출 밸브를 포함하는 공기 배출라인을 포함하는 슬러리 탱크 냉각 라인의 누수 검사 장치.
  2. 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수를 감지하는 방법에 있어서,
    상기 슬러리 탱크 내에 슬러리를 배출하는 단계;
    상기 슬러리 탱크 내에 냉각수 흐름을 차단하는 단계; 및
    상기 슬러리 탱크 내의 상기 냉각 라인에 공기를 순환시켜 상기 냉각 라인의 누수를 감지하는 단계를 포함하는 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 감지 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각수 흐름을 차단하는 단계는,
    상기 냉각 라인의 일단과 연결되는 냉각수 유입라인의 제 1 유입 밸브를 폐쇠하는 단계; 및
    상기 냉각 라인의 타단과 연결되는 냉각수 배출라인의 제 1 배출 밸브를 폐쇠하는 단계를 포함하는 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 감지 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공기를 순환시키는 단계는,
    상기 냉각수 배출라인과 연결되는 공기 배출라인의 제 2 배출 밸브를 개방하는 단계; 및
    상기 냉각수 유입라인과 연결되는 공기 유입라인의 제 2 유입 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 감지 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 슬러리 탱크 내에 슬러리를 배출하는 단계 후에,
    상기 슬러리 탱크 내부를 순환하는 상기 냉각 라인이 물에 완전히 잠기도록 상기 슬러리 탱크에 물을 공급하는 단계를 추가 포함하는 슬러리 탱크 내부를 순환하는 냉각 라인의 누수 감지 방법.
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