KR20200059444A - 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법 - Google Patents

케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200059444A
KR20200059444A KR1020180144179A KR20180144179A KR20200059444A KR 20200059444 A KR20200059444 A KR 20200059444A KR 1020180144179 A KR1020180144179 A KR 1020180144179A KR 20180144179 A KR20180144179 A KR 20180144179A KR 20200059444 A KR20200059444 A KR 20200059444A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chemical
pressure
container
chemical container
supply
Prior art date
Application number
KR1020180144179A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102204621B1 (ko
Inventor
고상준
Original Assignee
(주)지엠에스티코리아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)지엠에스티코리아 filed Critical (주)지엠에스티코리아
Priority to KR1020180144179A priority Critical patent/KR102204621B1/ko
Publication of KR20200059444A publication Critical patent/KR20200059444A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102204621B1 publication Critical patent/KR102204621B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법에 관한 것이고, 구체적으로 반도체 공정과 같은 케미컬 적용 공정에 케미컬을 공급하는 공급 용기의 압력을 미리 결정된 수준으로 조절하여 케미컬의 공급이 안정적으로 이루어지도록 하는 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법에 관한 것이다. 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법은 케미컬이 저장되는 제1 케미컬 용기(11); 제1 케미컬 용기(11)와 압력 이송 도관(13)에 의하여 연결되는 제2 케미컬 용기(12); 및 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력의 변화에 따라 작동되는 압력 오프셋 유닛(14)을 포함하고, 상기 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 케미컬 이송은 압력 차이에 의하여 이루어진다.

Description

케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법{A System for Regulating a Chemical Supplying Pressure and a Method for Regulating the Same}
본 발명은 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법에 관한 것이고, 구체적으로 반도체 공정과 같은 케미컬 적용 공정에 케미컬을 공급하는 공급 용기의 압력을 미리 결정된 수준으로 조절하여 케미컬의 공급이 안정적으로 이루어지도록 하는 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정, 엘시디와 같은 기판 제조 공정을 비롯한 다양한 제조 공정에 다양한 종로의 케미컬이 사용될 수 있고, 이와 같은 케미컬은 밀폐 용기에 저장이 되어 적절한 도관을 통하여 제조 공정에 적용될 수 있다. 제조 공정에 공급되는 케미컬은 정량으로 공급이 되면서 의도되지 않은 공급 중단이 방지될 수 있는 시스템을 통하여 공급이 될 필요가 있다. 또한 케미컬은 주로 밀폐 용기, 밀폐 배관 또는 이와 유사한 밀폐 수단을 통하여 공급이 되므로 탐지가 어렵고, 예를 들어 점진적인 내부 압력의 변화로 인한 공급 양의 변화는 탐지가 어려우면서 적절한 시각에 필요한 조치가 취해지기 어렵다. 특허공개번호 제10-2005-0068835호는 화학 기계 연마 장비로부터 케미컬을 공급하기 위한 질소 압력을 디지털 압력 스위치와 유량 조절기를 이용하여 질소의 압력과 유량을 수치적으로 정확하게 확인 가능하여 질소의 압력 기준 설정이 용이하고, 아울러 유량의 미세 조절이 용이한 케미컬 공급 압력의 조절 방법에 대하여 개시한다. 또한 특허공개번호 제10-2003-0093039호는 웨이퍼 세척 공정 시 세정 챔버로 공급되는 케미컬 유량을 조절하여 일정한 농도를 유지하고, 초과하여 배출되는 케미컬을 다시 사용하는 반도체 웨이퍼 세정 장치의 케미컬 조절 공급 장치 및 케미컬 조절 방법에 대하여 개시한다.
케미컬은 이송 경로의 서로 다른 두 지점 사이에 압력 차이에 의하여 또는 예를 들어 펌프와 같은 강제 공급 수단에 의하여 공급될 수 있다. 그리고 압력 차이에 의한 공급을 위한 두 지점 사이의 압력 차가 미리 결정된 수준으로 유지될 필요가 있고, 오차가 발생되는 경우 신속하게 보상이 될 필요가 있다. 이에 의하여 케미컬의 공급 안정성이 유지될 수 있지만 선행기술은 이와 같은 방법에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2005-0068835호(동부아남반도체 주식회사, 2005년07월05일 공개) 케미컬 공급 압력의 조절 방법 선행기술 2: 특허공개번호 제10-2003-0093039호(삼성전자주식회사, 2003년12월06일 공개) 케미컬 조절 공급 장치
본 발명의 목적은 서로 다른 두 지점 사이 또는 서로 다른 케미컬 용기 사이에 발생되는 미리 결정된 범위의 압력 차가 유지되도록 하는 오프셋 수단을 가진 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법은 케미컬이 저장되는 제1 케미컬 용기; 제1 케미컬 용기와 압력 이송 도관에 의하여 연결되는 제2 케미컬 용기; 및 제2 케미컬 용기의 내부 압력의 변화에 따라 작동되는 압력 오프셋 유닛을 포함하고, 상기 제1 케미컬 용기와 제2 케미컬 용기 사이의 케미컬 이송은 압력 차이에 의하여 이루어진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 압력 오프셋 유닛은 바이패스 경로에 의하여 형성된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제1 케미컬 용기는 케미컬이 저장되는 저장 용기가 되고, 제2 케미컬 용기는 공정 과정으로 케미컬을 공급하는 공급 용기가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제1 케미컬 용기와 제2 케미컬 용기의 내부 압력은 케미컬과 반응하지 않는 기체에 의하여 유지되고, 제1 케미컬 용기가 상대적으로 높은 압력 상태로 유지된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 각각 케미컬이 수용될 수 있는 제1 케미컬 용기와 제2 케미컬 용기의 압력을 설정하는 단계; 제1 케미컬 용기로부터 제2 케미컬 용기로 설정 압력의 차이에 의하여 케미컬이 이송되는 단계; 제1 케미컬 용기 또는 제2 케미컬 용기의 압력이 탐지되어 비교기로 전송되어 비교되는 단계; 및 비교기의 비교 결과에 따라 제2 케미컬 용기의 내부 압력이 오프셋이 되는 단계를 포함하고, 상기 내부 압력의 오프셋 과정에서 배출 경로를 통하여 제2 케미컬 용기의 내부 기체가 배출된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 오프셋 과정은 압력 수준에 따라 개폐 수준이 조절되는 개폐 제어 밸브에 의하여 이루어진다.
본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템은 저장 용기와 압력 용기가 미리 결정된 압력 차이를 유지하도록 하는 것에 의하여 케미컬 공급 과정에서 의도되지 않는 공급 부족 상태가 되는 것이 방지되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템은 저장 용기와 공급 용기 사이에 케미컬 이송 과정에서 발생되는 다양한 이상 상태의 탐지가 가능하면서 그에 따른 적절한 조치가 취해질 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 따른 공급 압력 조절 방법은 다양한 반도체 공정을 비롯한 다양한 케미컬 사용 공정에 적용되어 케미컬 공급이 안정적으로 이루어지도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템이 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템에 적용되는 제어 밸브의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 케미컬 공급 압력 조절 시스템은 케미컬이 저장되는 제1 케미컬 용기(11); 제1 케미컬 용기(11)와 압력 이송 도관(13)에 의하여 연결되는 제2 케미컬 용기(12); 및 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력의 변화에 따라 작동되는 압력 오프셋 유닛(14)을 포함하고, 상기 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 케미컬 이송은 압력 차이에 의하여 이루어진다.
케미컬은 사염화티타늄(TiCl4)과 같은 화합물(Chemical)이 될 수 있지만 이에 제한되지 않고, 예를 들어 증류수, HF, BHF, H3PO4, H2SO4 또는 이와 유사한 화합물이 될 수 있고 본 발명은 케미컬의 종류에 의하여 제한되지 않는다. 제1 케미컬 용기(11)는 밀폐 구조를 가질 수 있고, 제1 케미컬 용기(11)에 공정 과정에 공급되는 케미컬이 저장될 수 있다. 제1 케미컬 용기(11)의 내부는 예를 들어 헬륨, 질소 또는 이와 유사한 저장된 케미컬과 반응하지 않는 기체에 의하여 미리 결정된 압력으로 유지될 수 있다. 그리고 제1 케미컬 용기(11)에 저장된 케미컬은 공급을 위하여 제2 케미컬 용기(12)로 이송될 수 있다. 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)는 압력 이송 도관(13)에 의하여 케미컬의 이송이 가능하도록 연결될 수 있다. 제2 케미컬 용기(12)는 제1 케미컬 용기(11)와 유사하게 밀폐 구조를 가질 수 있고, 공급 도관(19)을 통하여 공정 과정으로 케미컬을 공급하는 공급 용기의 기능을 가질 수 있다. 제2 케미컬 용기(12)의 내부는 헬륨, 질소 또는 이와 유사한 케미컬과 반응하지 않는 기체에 의하여 일정 범위의 압력 수준으로 유지될 수 있다. 그리고 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력은 제1 케미컬 용기(11)의 내부 압력에 비하여 낮은 수준으로 유지될 수 있다. 이와 같은 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 압력 차이에 의하여 제1 케미컬 용기(11)로부터 제2 케미컬 용기(12)로 압력 이송 도관(13)을 통하여 케미컬이 이송될 수 있다. 이러한 케미컬 공급 시스템에서 제1 케미컬 용기(11)는 저장 용기의 기능을 가지고 제2 케미컬 용기(12)는 제1 케미컬 용기(11)로부터 이송된 케미컬을 일시적으로 저장하면서 공급 도관(19)을 통하여 공정 과정으로 공급하는 기능을 가질 수 있다.
압력 이송 도관(13)을 통한 케미컬의 이송을 위하여 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)의 내부는 각각 일정한 압력 수준으로 유지되어야 한다. 예를 들어 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)에 각각 압력 조절 도관(181, 182)이 연결되어 내부 압력이 조절될 수 있다. 구체적으로 헬륨 또는 질소와 같은 기체가 제1 케미컬 용기(11) 및 제2 케미컬 용기(12)로 주입이 될 수 있고, 이에 의하여 각각의 내부 압력이 미리 결정된 수준으로 유지될 수 있다. 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)의 내부에 저장된 케미컬의 양이 변할 수 있고, 예를 들어 제1 케미컬 용기(11)로부터 제2 케미컬 용기(12)로 케미컬이 이송되면서 저장된 케미컬의 양이 변할 수 있다. 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력은 이와 같은 케미컬의 저장 수준에 따라 조절될 수 있고, 프로그램에 의하여 자동으로 이루어질 수 있다. 이에 따라 제1 케미컬 용기(11) 또는 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력은 저장되는 케미컬의 양에 관계없이 제1 또는 2 압력 조절 도관(181, 182)을 통하여 주입되는 기체의 양에 따라 미리 결정된 수준으로 유지될 수 있다. 그러나 다양한 원인으로 인하여 제1 또는 제2 케미컬 용기(11, 12)의 내부 압력이 미리 결정된 범위를 벗어날 수 있다. 예를 들어 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 시간의 경과에 따라 점차로 높아지고 이에 따라 압력 이송 도관(13)을 따라 이송되는 케미컬의 양이 감소될 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 압력 오프셋 유닛(14)이 제1 케미컬 용기(11), 제2 케미컬 용기(12) 또는 압력 조절을 위한 다양한 수단에 연결될 수 있다. 예를 들어 압력 오프셋 유닛(14)은 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력을 조절하는 제2 압력 조절 도관(182)으로부터 분기하는 분기 관 구조로 만들어질 수 있다. 예를 들어 제2 압력 조절 도관(182)에 분기 도관(17)이 연결되고, 분기 도관(17)은 다시 압력 오프셋 유닛(14)에 연결될 수 있다. 그리고 압력 오프셋 유닛(14)과 제2 압력 조절 도관(182) 사이에 제어 밸브(RV)가 결합될 수 있다. 제어 밸브(RV)는 예를 들어 오리피스 밸브(orifice valve)와 같은 것이 될 수 있고, 이와 같은 오리피스 밸브에 의하여 제2 케미컬 용기(12)의 압력이 급격하게 감소되는 것이 방지될 수 있다.
제1 케미컬 용기(11)로부터 제2 케미컬 용기(12)로 케미컬이 이송되고, 다시 제2 케미컬 용기(12)로부터 공정 과정으로 케미컬이 공급되는 과정에서 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 높아질 수 있다. 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력의 변화는 다양한 방법으로 탐지될 수 있고, 예를 들어 제2 케미컬 용기(12)에 배치된 제2 압력 탐지 센서(15b)에 의하여 탐지될 수 있다. 또한 공급 도관(19)의 공급 압력의 변화에 의하여 탐지되거나, 제2 압력 조절 도관(182)의 내부 압력의 변화에 의하여 탐지될 수 있다. 필요에 따라 제1 케미컬 용기(11)의 내부에 제1 압력 탐지 센서(15a)가 배치되어 제1 케미컬 용기(11)의 내부 압력이 탐지될 수 있다. 다양한 탐지 수단으로부터 전송된 탐지 정보에 따라 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 미리 결정된 범위에 비하여 높다고 판단되면 압력 오프셋 유닛(14)이 작동하여 예를 들어 오리피스 밸브 또는 다공성 오리피스 밸브와 같은 제어 밸브(RV)를 개방할 수 있고, 이에 의하여 제2 케미컬 용기(12)로 주입되는 기체의 일부가 바이패스가 되어 압력 오프셋 유닛(14)으로 이송될 수 있다. 바이패스가 된 기체는 회수 도관(RT)을 통하여 예를 들어 기체 저장 탱크로 이송되어 저장될 수 있다. 이와 같은 압력 오프셋에 의하여 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 압력 차이가 미리 결정된 수준이 되면 압력 오프셋 유닛(14)의 작동이 중단될 수 있다. 이와 같이 압력 오프셋 유닛(14)은 다양한 원인으로 발생되는 자동 압력 유지 구조의 오차를 보상하는 기능을 가질 수 있고, 제1 압력 조절 도관(181) 또는 제2 압력 조절 도관(182)의 작동 상태를 유지하면서 제2 케미컬 용기(12)의 압력이 설정된 압력이 되도록 한다는 장점을 가진다.
압력 오프셋 유닛(14)은 다양한 압력 조절 수단에 연결되어 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 압력 차이가 미리 결정된 수준으로 유지되도록 할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)는 공급 하우징(21)의 내부에 배치될 수 있고, 압력 이송 도관(13)에 의하여 케미컬(L1, L2)이 이송이 가능하도록 연결될 수 있다. 공급 하우징(21), 제1 케미컬 용기(11) 또는 제2 케미컬 용기(12)는 밀폐 구조가 될 수 있고, 제1 케미컬 용기(11)에 제1 압력 조절 도관(181)이 연결되고, 제2 케미컬 용기(12)에 제2 압력 조절 도관(182) 및 케미컬 공급 도관(22)이 연결될 수 있다. 케미컬 공급 도관(22)은 도 1에 제시된 공급 도관(19)과 동일 또는 유사한 기능을 가질 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 압력 이송 도관(13), 제1, 2 압력 조절 도관(181, 182) 또는 케미컬 공급 도관(22)에 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)가 설치될 수 있다. 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)는 유체의 압력, 유체의 유동 속도, 유체에 기포와 같은 이물질의 포함 여부 또는 정상적인 유체에 해당하는지 여부를 탐지하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 제1, 2 압력 조절 도관(181, 182)을 통하여 기체가 유동되어야 하고, 압력 이송 도관(13) 및 케미컬 공급 도관(22)을 통하여 액체가 유동되어야 한다. 만약 제1, 2 압력 조절 도관(181, 182)에 액체 상태의 케미컬 또는 유사한 액체 상태가 탐지되면 작동 오류 상태가 될 수 있다. 또한 압력 이송 도관(13) 또는 케미컬 공급 도관(22)에 기포가 탐지되거나, 미리 결정된 수준을 벗어나는 압력이 탐지되면 공급 오류가 발생된 것으로 판단될 수 있다. 이와 같이 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)에 의하여 작동 오류 상태 또는 공급 오류 상태가 탐지되면 경보를 발생시킬 수 있다. 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)의 다른 기능은 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 압력 차이를 탐지하는 것이다. 예를 들어 제4 유체 상태 센서(234)에 의하여 미리 결정된 압력 범위를 벗어나는 수준의 압력이 탐지되면 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 변하된 것으로 판단될 수 있고, 탐지된 정보가 압력 오프셋 유닛(14)으로 전송될 수 있다. 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)는 예를 들어 초음파 센서, 압력 센서 또는 이와 유사한 센서가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)는 도관을 서로 마주보도록 배치된 송신 진동자 및 수신 진동자로 이루어지거나, 발광 센서 및 수광 센서로 이루어질 수 있다.
위에서 설명이 된 것처럼, 제2 압력 탐지 센서(15b) 또는 유체 상태 탐지 센서(231, 232, 233, 234)로부터 탐지된 정보가 비교기(24)로 전송될 수 있고, 비교기(24)는 탐지 정보를 미리 결정된 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력 기준 데이터와 비교할 수 있다. 그리고 비교 결과를 압력 오프셋 유닛(14)으로 전송할 수 있고, 이에 따라 압력 오프셋 유닛(14)은 제어 밸브(RV)의 개방 수준을 결정할 수 있다. 제어 밸브(RV)는 오리피스 밸브, 오리피스 체크 밸브 또는 다공성 오리피스 밸브 구조가 되면서 비례 제어 방식으로 작동될 수 있다. 이에 의하여 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력에 기초하여 제어 밸브(RV)의 개방 수준이 결정되어 분기 도관(17)을 통하여 바이패스가 되는 기체의 양이 조절될 수 있다.
압력 오프셋 유닛(14)은 다양한 탐지 유닛으로부터 전송된 정보에 기초하여 작동될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템이 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 제1 케미컬 용기(11) 및 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력은 내부 압력 조절 유닛(31, 32)에 의하여 조절될 수 있다. 내부 압력 조절 유닛(31, 32)의 헬륨, 기체 또는 이와 유사한 비활성 기체를 저장하는 저장 수단 및 공급 펌프를 포함할 수 있고, 유동 도관(311, 321)을 통하여 내부 압력 조절을 위한 기체를 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)의 내부로 공급할 수 있다. 제1 케미컬 용기(11)에 저장된 케미컬은 압력 이송 도관(13)을 통하여 제2 케미컬 용기(12)로 이송될 수 있고, 필요에 따라 압력 이송 도관(13)에 적어도 하나의 체크 밸브와 같은 유동 제한 밸브(L)가 설치될 수 있지만 반드시 설치되어야 하는 것은 아니다. 제2 케미컬 용기(12)로 이송된 케미컬은 펌프와 같은 강제 공급 수단(33)을 통하여 정량 공급 유닛(34)을 통하여 노즐과 같은 토출 수단(35)에 의하여 공정 과정에 주입될 수 있다. 케미컬 공급 장치는 다양한 형태의 이송 도관(예를 들어 331) 또는 개폐 조절 밸브(예를 들어 312, 351)를 포함할 수 있지만 작동 구조에 따라 선택적으로 설치될 수 있다. 또한 초음파 센서 또는 레이저 센서와 같은 수위 탐지 센서(LS1, LS2)가 제1, 2 케미컬 용기(11, 12)에 설치될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 오프셋 과정에 적용하는 제어 밸브는 압력 수준에 따라 개폐 수준이 조절되는 개폐 제어 밸브(36)가 될 수 있다. 개폐 제어 밸브(36)는 압력 작동 도관(361)에 의하여 제2 케미컬 용기(12)의 내부와 연결되고, 이와 함께 제2 유동 도관(321)의 분기 도관과 연결될 수 있다. 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 압력 작동 도관(361)을 통하여 개폐 제어 밸브(36)에 작용할 수 있고, 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 미리 결정된 수준이 되면 개폐 제어 밸브(36)는 잠긴 상태로 유지된다. 케미컬의 공급 과정에서 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 변할 수 있고, 예를 들어 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력이 높아질 수 있다. 그리고 변화된 압력 수준에 따라 개폐 제어 밸브(36)의 개방 수준이 결정되고, 이에 따라 제2 유동 도관(321)으로부터 회수 도관(RT)으로 바이패스가 되는 기체의 양이 조절될 수 있다. 회수 도관(RT)을 통하여 유동되는 기체는 기체 공급 수단(37)으로 다시 회수가 될 수 있고, 이후 기체 공급 도관(364)을 통하여 내부 압력 조절 유닛(32)으로 공급될 수 있다.
개폐 제어 밸브(36)는 다양한 비례 제어 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 케미컬 공급 압력 조절 방법은 각각 케미컬이 수용될 수 있는 제1 케미컬 용기와 제2 케미컬 용기의 압력을 설정하는 단계; 제1 케미컬 용기로부터 제2 케미컬 용기로 설정 압력의 차이에 의하여 케미컬이 이송되는 단계; 제1 케미컬 용기 또는 제2 케미컬 용기의 압력이 탐지되어 비교기로 전송되어 비교되는 단계; 및 비교기의 비교 결과에 따라 제2 케미컬 용기의 내부 압력이 오프셋이 되는 단계를 포함하고, 상기 내부 압력의 오프셋 과정에서 배출 경로를 통하여 제2 케미컬 용기의 내부 기체가 배출된다.
제어 모듈(41)에 의하여 케미컬 공급의 전체 과정이 제어될 수 있고, 제1 용기 설정 유닛(421)과 제2 용기 설정 유닛(422)의 작동을 제어할 수 있다. 제어 모듈(41)에 의하여 제1 용기 또는 제2 용기의 저장 능력, 케미컬의 특성, 케미컬의 공급량 또는 이와 유사한 케미컬 공급 조건에 대한 기준 데이터가 생성될 수 있다. 그리고 기준 데이터에 기초하여 제1 용기 설정 유닛(421)과 제2 용기 설정 유닛(422)에 의하여 제1 용기와 제2 용기의 내부 압력이 설정될 수 있고, 제2 용기의 내부 압력이 제1 용기의 내부 압력에 비하여 낮도록 설정될 수 있다. 이와 함께 제1 용기 설정 유닛(421)과 제2 용기 설정 유닛(422)은 시간의 경과 또는 내부에 저장된 케미컬의 양에 따른 제1, 2 용기의 내부 압력이 설정될 수 있다. 이와 같이 제1, 2 용기의 내부 압력이 설정되면, 그에 따라 케미컬의 이송 및 공급이 이루어질 수 있고, 이송 및 공급 상황이 탐지 유닛에 의하여 탐지될 수 있다. 예를 들어 제1 탐지 유닛(431) 및 제2 탐지 유닛(432)에 의하여 제1, 2 용기의 압력, 수위, 온도 또는 이와 유사한 내부 상태가 각각 탐지될 수 있다. 또한 위에서 설명된 것처럼 이송 경로에 초음파 센서가 설치되어 이송 경로의 압력 또는 이송 상태가 탐지될 수 있다. 이와 같이 제1, 2 탐지 유닛(431, 432) 또는 다른 탐지 유닛에 의하여 획득된 탐지 정보가 비교기(24)로 전송될 수 있다. 비교기(24)는 기준 데이터와 탐지 정보를 비교하여 작동 상태의 정상 여부, 케미컬의 이송 상태 또는 케미컬의 공급 상태를 확인할 수 있다. 또한 비교기(24)는 제2 용기의 내부 압력이 미리 결정된 기준 압력의 수준이 되는지 또는 제1 용기와 제2 용기의 내부 압력 차이가 미리 결정된 범위에 있는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고 비교 결과가 압력 오프셋 유닛(45)으로 전송될 수 있다. 압력 오프셋 유닛(45)은 위에서 설명된 것처럼 제2 용기로 유입되는 기체의 일부를 오프셋을 하는 방법으로 제1 용기와 제2 용기 사이의 압력 차이를 유지할 수 있다. 또는 예들 들어 제1 용기 또는 제2 용기로 유입되는 기체이 양을 직접 조절하는 방식으로 미리 결정된 압력 차이를 유지할 수 있다. 제2 용기의 압력 오프셋이 필요한 경우 압력 오프셋 유닛(45)은 분기 제어 밸브(46)의 개폐 수준을 조절하여 제2 용기의 내부 압력을 조절할 수 있다.
분기 제어 밸브(46)는 개폐 수준의 조절이 가능한 다양한 구조를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템에 적용되는 제어 밸브의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 제2 용기의 내부 압력을 조절하는 오프셋 과정은 압력 수준에 따라 개폐 수준이 조절되는 개폐 제어 밸브에 의하여 이루어질 수 있다.
개폐 제어 밸브에 의하여 오프셋이 되는 양이 조절될 수 있고, 예를 들어 제2 케미컬 용기의 압력이 미리 결정된 범위에 비하여 높을수록 개폐 제어 밸브의 개방되는 수준이 커질 수 있다. 개폐 제어 밸브는 밸브 몸체(51); 밸브 몸체(51)에 결합된 개폐 수단(52); 밸브의 유동 경로를 개폐시키는 잠금 유닛(53); 잠금 유닛(53)의 이동을 유도하는 유도 유닛(55); 유도 유닛(55)을 고정시키면서 잠금 유닛(53)이 정해진 경로를 따라 이동되도록 하는 이동 유도 부재(54); 및 잠금 유닛(53)의 이동을 위한 기체를 주입시키는 주입 탭(56)을 포함할 수 있다. 유도 유닛(55)에 잠금 유닛(53)의 이동을 유도하는 유도 경로(552)가 형성될 수 있고, 유도 유닛(55)은 결합 브래킷(551)에 의하여 이동 유도 부재(54)에 결합될 수 있다. 주입 탭(56)을 통하여 기체가 주입되거나, 배출되면 잠금 유닛(53)이 유도 경로(552)를 따라 이동될 수 있고 이에 따라 자동 조절 밸브의 유동 경로가 개폐될 수 있다.
개폐 제어 밸브는 3방향 밸브 구조가 될 수 있고, 제1, 2 및 3 연결 부분은 제2 케미컬 용기의 압력 조절 도관, 회수 도관 및 제2 케미컬 용기의 내부와 각각 연결될 수 있다. 그리고 제3 연결 부분은 주입 탭(56)에 압력을 가할 수 있고, 제2 케미컬 용기의 내부 압력은 주입 탭(56)을 통하여 잠금 유닛(53)에 가해질 수 있다. 그리고 가해지는 압력에 따라 잠금 유닛(53)의 이동 거리가 결정되도록 설정될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 제2 케미컬 용기의 내부 압력에 따라 잠금 유닛(53)에 의한 개폐 제어 밸브의 이동 수준이 결정되어 이에 의하여 오프셋 수준이 조절될 수 있다.
개폐 제어 밸브는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템은 저장 용기와 압력 용기가 미리 결정된 압력 차이를 유지하도록 하는 것에 의하여 케미컬 공급 과정에서 의도되지 않는 공급 부족 상태가 되는 것이 방지되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 케미컬 공급 압력 조절 시스템은 저장 용기와 공급 용기 사이에 케미컬 이송 과정에서 발생되는 다양한 이상 상태의 탐지가 가능하면서 그에 따른 적절한 조치가 취해질 수 있도록 한다. 또한 본 발명에 따른 공급 압력 조절 방법은 다양한 반도체 공정을 비롯한 다양한 케미컬 사용 공정에 적용되어 케미컬 공급이 안정적으로 이루어지도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11, 12: 제1, 2 케미컬 용기 13: 압력 이송 도관
14: 압력 오프셋 유닛 15a, 15b: 제1, 2 압력 탐지 센서
17: 분기 도관 19: 공급 도관
21: 공급 하우징 22: 케미컬 공급 도관
24: 비교기 31, 32: 내부 압력 조절 유닛
33: 강제 공급 수단 34: 정량 공급 유닛
35: 토출 수단 36: 개폐 제어 밸브
37: 기체 공급 수단 41: 제어 모듈
45: 압력 오프셋 유닛 46: 분기 제어 밸브
51: 밸브 몸체 52: 개폐 수단
53: 잠금 유닛 54: 이동 유도 부재
55: 유도 유닛 56: 주입 탭
181, 182: 제1, 2 압력 조절 도관
231, 232, 233, 234: 유체 상태 탐지 센서
311, 321: 유동 도관 312, 351: 개폐 조절 밸브
331: 이송 도관 361: 압력 작동 도관
364: 기체 공급 도관 421, 422: 제1, 2 용기 설정 유닛
431, 432: 제1, 2 탐지 유닛 551: 결합 브래킷
552: 유도 경로 L1, L2: 케미컬
LS1, LS2: 수위 탐지 센서 RT: 회수 도관
RV: 제어 밸브

Claims (6)

  1. 케미컬이 저장되는 제1 케미컬 용기(11);
    제1 케미컬 용기(11)와 압력 이송 도관(13)에 의하여 연결되는 제2 케미컬 용기(12); 및
    제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력의 변화에 따라 작동되는 압력 오프셋 유닛(14)을 포함하고,
    상기 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12) 사이의 케미컬 이송은 압력 차이에 의하여 이루어지는 케미컬 공급 압력 조절 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 압력 오프셋 유닛(14)은 바이패스 경로에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급 압력 조절 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 제1 케미컬 용기(11)는 케미컬이 저장되는 저장 용기가 되고, 제2 케미컬 용기(12)는 공정 과정으로 케미컬을 공급하는 공급 용기가 되는 것을 특징으로 케미컬 공급 압력 조절 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 제1 케미컬 용기(11)와 제2 케미컬 용기(12)의 내부 압력은 케미컬과 반응하지 않는 기체에 의하여 유지되고, 제1 케미컬 용기(11)가 상대적으로 높은 압력 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급 압력 조절 시스템.
  5. 각각 케미컬이 수용될 수 있는 제1 케미컬 용기와 제2 케미컬 용기의 압력을 설정하는 단계;
    제1 케미컬 용기로부터 제2 케미컬 용기로 설정 압력의 차이에 의하여 케미컬이 이송되는 단계;
    제1 케미컬 용기 또는 제2 케미컬 용기의 압력이 탐지되어 비교기로 전송되어 비교되는 단계; 및
    비교기의 비교 결과에 따라 제2 케미컬 용기의 내부 압력이 오프셋이 되는 단계를 포함하고,
    상기 내부 압력의 오프셋 과정에서 배출 경로를 통하여 제2 케미컬 용기의 내부 기체가 배출되는 것을 특징으로 하는 케미컬 공급 압력의 조절 방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 오프셋 과정은 압력 수준에 따라 개폐 수준이 조절되는 개폐 제어 밸브에 의하여 이루어지는 케미컬 공급 압력의 조절 방법.
KR1020180144179A 2018-11-21 2018-11-21 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법 KR102204621B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180144179A KR102204621B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180144179A KR102204621B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200059444A true KR20200059444A (ko) 2020-05-29
KR102204621B1 KR102204621B1 (ko) 2021-01-19

Family

ID=70911675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180144179A KR102204621B1 (ko) 2018-11-21 2018-11-21 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102204621B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100250520B1 (ko) * 1995-12-11 2000-05-01 정몽규 연료탱크의 가스벤트장치
KR20030093039A (ko) 2002-06-01 2003-12-06 삼성전자주식회사 케미컬 조절 공급 장치
KR20040017392A (ko) * 2002-08-21 2004-02-27 씨앤지하이테크 주식회사 반도체 및 엘씨디(ｌｃｄ) 감광용 약액 중앙공급제어장치
KR20050068835A (ko) 2003-12-30 2005-07-05 동부아남반도체 주식회사 케미컬 공급압력의 조절방법
KR20090030161A (ko) * 2007-09-19 2009-03-24 크린시스템스코리아(주) 반도체 제조용 케미컬 공급 장치 및 반도체 제조용 케미컬공급방법
KR20090101994A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 웰텍인더스 주식회사 케미컬 공급장치
KR20130006288A (ko) * 2011-07-07 2013-01-16 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 기액 혼합 유체 생성 장치, 기액 혼합 유체 생성 방법, 처리 장치 및 처리 방법

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100250520B1 (ko) * 1995-12-11 2000-05-01 정몽규 연료탱크의 가스벤트장치
KR20030093039A (ko) 2002-06-01 2003-12-06 삼성전자주식회사 케미컬 조절 공급 장치
KR20040017392A (ko) * 2002-08-21 2004-02-27 씨앤지하이테크 주식회사 반도체 및 엘씨디(ｌｃｄ) 감광용 약액 중앙공급제어장치
KR20050068835A (ko) 2003-12-30 2005-07-05 동부아남반도체 주식회사 케미컬 공급압력의 조절방법
KR20090030161A (ko) * 2007-09-19 2009-03-24 크린시스템스코리아(주) 반도체 제조용 케미컬 공급 장치 및 반도체 제조용 케미컬공급방법
KR20090101994A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 웰텍인더스 주식회사 케미컬 공급장치
KR20130006288A (ko) * 2011-07-07 2013-01-16 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 기액 혼합 유체 생성 장치, 기액 혼합 유체 생성 방법, 처리 장치 및 처리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102204621B1 (ko) 2021-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100745372B1 (ko) 반도체 제조설비의 개스플로우량 감시장치 및 그 방법
KR101840047B1 (ko) 가스 유동 제어기의 인 시투 시험을 위한 방법 및 장치
US10461345B2 (en) Fuel gas storage and supply system
JP4429561B2 (ja) パイプライン用圧力制御装置
US10651056B2 (en) Treating liquid vaporizing apparatus
RU2477409C2 (ru) Способ и устройство для определения положения клапана
CN106240434B (zh) 槽罐车、储罐防过充保护控制系统及防过充保护方法
CN111488003A (zh) 浓度控制装置、零点调整方法以及程序存储介质
KR102142211B1 (ko) 약액 공급 시스템
KR102204621B1 (ko) 케미컬 공급 압력 조절 시스템 및 그에 의한 케미컬 공급 압력 조절 방법
JP2005053358A (ja) 高圧ガス貯蔵装置
JP2010186844A (ja) 処理液供給システム及び処理液供給方法
US10926301B2 (en) Liquid supplying device and liquid supplying method
KR20070029345A (ko) 반도체 소자 제조를 위한 감광액 공급장치
US20130340506A1 (en) Method for detecting presence of liquid material
KR102087773B1 (ko) 액체 혼합 공급장치
JP4138440B2 (ja) 薬液供給装置
KR20010076831A (ko) 반도체 제조용 약액 충전장치
JP2017133624A (ja) 燃料ガス充填装置及び燃料ガス充填方法
JP2019145526A (ja) 燃料ガス貯蔵供給システム
KR20210019200A (ko) 반도체 제조 장비의 에어 밸브 누설 감지 시스템
JP5093548B2 (ja) 定量吐出装置
KR101010573B1 (ko) 반도체 제조용 케미컬 공급 장치 및 반도체 제조용 케미컬공급방법
CN117345472A (zh) 燃料供应装置
JP2003284936A (ja) 混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant