KR20220088561A - 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents

처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법으로서, 처리액을 통한 기판 처리 공정 중 선택비 개선을 위해 처리액 공급 유닛이 실리카의 공급량을 조정하면서 처리액 물질을 혼합하여 기판 처리 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조절하여 기판 처리 장치로 공급하고, 상기 처리액 공급 유닛과 공간적으로 분리된 처리액 리사이클 유닛을 통해 처리액을 회수하여 처리액의 수분 농도와 온도를 조절하여 재생 처리액을 공급하는 방안에 대한 것이다.

Description

처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPLYING TREATING LIQUID}
본 발명은 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 처리액을 통한 기판 처리 공정 중 선택비 개선을 위해 처리액 공급 유닛이 실리카의 공급량을 조정하면서 처리액 물질을 혼합하고 기판 처리 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조절하여 기판 처리 장치로 공급하고, 상기 처리액 공급 유닛과 공간적으로 분리된 처리액 리사이클 유닛을 통해 처리액을 회수하여 처리액의 수분 농도와 온도를 조절하여 재생 처리액을 공급하는 방안에 대한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 및 디스플레이 패널 등의 제조 공정에는 다양한 종류의 처리액들이 사용된다. 이러한 처리액들은 처리액 공급 장치를 통해 농도, 온도 및 유량 등의 공정 조건을 적합하도록 조절하여, 기판을 처리하는 기판 처리 장치로 공급된다. 이때, 처리액 공급 장치는 하나의 처리액이나 서로 다른 처리액들을 혼합한 혼합액을 기판 처리 장치로 공급한다.
예를 들어, 세정이나 에칭 공정에서는, 실리콘 질화막과 실리콘 산화막이 형성된 기판의 표면에 에칭액으로서의 인산수용액 등의 처리액을 공급하여, 실리콘 질화막을 선택적으로 제거하는 처리가 수행된다.
실리콘 질화막의 제거량과 실리콘 산화막의 제거량에 대한 선택비와, 단위시간당 실리콘 질화막의 제거량인 에칭레이트는, 기판에 공급된 인산수용액 등의 처리액의 온도가 비점 부근일 때에 가장 높다. 그러나, 매엽식의 기판 처리 장치에서는, 인산수용액 등의 처리액 온도를 탱크 내에서 비점 부근으로 조절하였다고 하여도, 실질적인 공정 수행을 위해 처리액이 기판에 공급될 때 처리액의 온도가 저하되므로, 비점 부근의 처리액을 기판 처리 공정에 적정 수준으로 공급하는 것이 곤란하다.
또한 인산수용액을 사용하여 실리콘 질화막과 실리콘 산화막의 선택적 에칭 처리시에 인산수용액에 함유된 실리카(Silica)는 에칭 선택비에 중대하게 작용하는 요소이다.
가령, 인산수용액의 처리액에 실리카 농도가 너무 낮으면 실리콘 산화막의 에칭 속도가 빨라져 실리콘 질화막에 대한 에칭 선택비가 저하된다. 반대로, 실리카 농도가 너무 높아도 선택적 에칭이 적절하게 이루어지지 않거나 필터가 막히는 등의 다양한 문제가 발생된다.
따라서 인산수용액 등의 처리액을 사용하여 에칭 공정을 수행할 때는 처리액 중에 함유된 실리카 농도를 처리목적에 따라 적정범위 내로 조정하는 것이 중요하다.
한국 특허공개공보 제10-2011-0080270호 한국 특허공개공보 제10-2015-0108329호 한국 특허등록공보 제10-0801656호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 기판 처리 공정의 선택비를 개선하여 기판 처리 특성을 일정하게 유지할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
특히, 인산수용액 등을 포함하는 처리액을 이용한 공정 중 실리카가 함유된 인산수용액을 공급하고 회수하여 재생함에 있어서, 실리카의 함유량을 적정 수준으로 유지하면서 인산수용액 등의 처리액에 대한 안정적인 온도와 농도를 유지시킬 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 일실시예는, 기판 처리 장치로 처리액을 공급하는 메인 공급부와; 기판 처리 조건에 따라 처리액을 조정하고 상기 메인 공급부로 제공하는 조정 공급부를 포함하는 처리액 공급 유닛; 상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하는 회수부와; 상기 회수부로부터 회수된 처리액을 제공받아 재생 조건에 따라 처리액을 조정하고 상기 조정 공급부로 제공하는 처리액 재생부를 포함하는 처리액 리사이클 유닛; 및 상기 처리액 공급 유닛과 상기 처리액 리사이클 유닛의 처리액에 대한 공급, 조정, 회수, 재생 또는 폐기를 제어하는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 처리액 공급 유닛은, 실리카(Silica)의 공급량을 측정하여 기판 처리 조건에 따라 실리카를 공급하는 실리카 공급 수단을 더 포함하며, 상기 조정 공급부는, 실리카가 포함된 처리액을 조정하고, 조정된 처리액을 상기 메인 공급부로 공급하는 조정 탱크; 및 상기 조정 탱크의 처리액을 순환시키며 처리액의 농도를 측정하고 온도를 조정하는 조정 순환 라인을 포함하며, 상기 제어 유닛은, 상기 조정 순환 라인의 처리액에 대한 인산 농도의 측정 결과에 따라 인산과 DIW(De-Ionzied Water)의 공급 또는 가열 온도를 제어하여 인산 농도를 조정할 수 있다.
바람직하게는 상기 처리액 공급 유닛은, 기판 처리 조건에 따라 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 상기 조정 탱크로 공급하는 혼합 수단을 더 포함하며, 상기 제어 유닛은, 상기 조정 순환 라인의 처리액에 대한 인산 농도의 측정 결과에 따라 상기 혼합 수단을 통한 인산수용액을 공급하여 인산 농도를 조정할 수도 있다.
보다 바람직하게는 상기 조정 공급부는, 상기 메인 공급부로 처리액을 공급하는 제1 조정 공급부와 제2 조정 공급부를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 제어 유닛은, 상기 제1 조정 공급부 또는 상기 제2 조정 공급부 중 어느 하나는 처리액을 조정하고, 다른 하나는 상기 메인 공급부에 처리액을 공급하거나 상기 처리액 재생부로부터 처리액을 공급받도록 제어할 수 있다.
일례로서, 상기 제어 유닛은, 상기 제1 조정 공급부는 상기 처리액 재생부로부터 재생된 처리액을 공급받고, 상기 제2 조정 공급부는 새로운 처리액 물질을 공급받도록 제어할 수 있다.
일례로서, 상기 메인 공급부는, 상기 기판 처리 장치로 처리액을 공급하는 메인 공급 탱크; 및 상기 메인 공급 탱크로부터 공급되는 처리액을 샘플링하여 측정하기 위한 샘플링 라인을 더 포함하며, 상기 제어 유닛은, 상기 샘플링된 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 조정 공급부에 대한 실리카의 공급을 제어하여 실리카 농도를 조정하거나 상기 회수부로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기할 수 있다.
또한 일레로서, 상기 처리액 재생부는, 상기 회수부로부터 공급받은 처리액의 수분 농도를 조정하여 상기 처리액 공급 유닛으로 공급하는 재생 탱크; 및 상기 서브 회수 탱크의 처리액을 순환시키며 처리액을 필터링하고 처리액의 농도를 측정하여 온도를 조정하는 재생 순환 라인을 포함하며, 상기 제어 유닛은, 상기 재생 순환 라인의 처리액에 대한 수분 농도의 측정 결과에 따라 DIW의 공급 또는 가열 온도를 제어하여 수분 농도를 조정할 수 있다.
나아가서 상기 회수부는, 상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하는 회수 탱크; 상기 회수 탱크의 배출관과 상기 처리액 재생부의 인입관 사이에 배치된 복수의 분기관; 및 상기 분기관 각각에 배치되어 처리액을 필터링하는 복수의 메인 필터를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 회수부는, 상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하는 회수 탱크; 및 상기 회수 탱크의 처리액을 외부로 드레인시키는 드레인 밸브를 포함하며, 상기 제어 유닛은, 상기 기판 처리 장치로 공급된 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과 또는 처리액의 재생 횟수를 기초로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기할 수 있다.
일례로서, 상기 처리액 재생부는, 상기 회수부로부터 처리액을 제공받고 상기 조정 공급부로 조정된 처리액을 제공하는 제1 처리액 재생부와 제2 처리액 재생부를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어 유닛은, 상기 제1 처리액 재생부 또는 상기 제2 처리액 재생부 중 어느 하나는 처리액을 재생하고, 다른 하나는 상기 회수부로부터 처리액을 제공받거나 재생된 처리액을 상기 조정 공급부로 제공하도록 제어할 수 있다.
일례로서, 상기 처리액 공급 유닛은 상기 기판 처리 장치와 동일 공간 상에 배치되고, 상기 처리액 리사이클 유닛은 상기 처리액 공급 유닛과는 별도의 공간에 분리되어 배치될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 처리액 공급 방법의 일실시예는, 조정 공급부에 제공된 처리액을 조정 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 처리액의 농도와 온도를 조정하고 기판 처리 조건을 기초로 조정된 처리액을 메인 공급부로 제공하는 처리액 공급 단계; 상기 기판 처리 장치로부터 사용된 처리액을 회수부로 회수하는 처리액 회수 단계; 및 상기 회수부로부터 상기 처리액 재생부에 제공된 처리액을 재생 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 재생 조건을 기초로 필터링 및 조정하고, 재생된 처리액을 상기 조정 공급부로 제공하는 처리액 재생 단계를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 처리액 공급 단계는, 실리카의 공급량을 측정하여 기판 처리 조건에 따라 실리카를 공급하는 실리카 농도 조절 단계; 상기 조정 공급부의 조정 탱크로 인산 또는 DIW 중 하나 이상을 포함하는 처리액 물질을 제공하는 처리액 물질 제공 단계; 상기 조정 탱크의 처리액을 상기 조정 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 인산 농도를 측정하는 인산 농도 측정 단계; 및 인산 농도 측정 결과를 기초로 상기 조정 탱크에 인산 또는 DIW 중 어느 하나 이상의 공급 또는 가열을 통해 인산 농도를 조정하는 공급 처리액 조정 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 처리액 물질 제공 단계는, 혼합 수단을 통해 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 상기 조정 탱크에 공급하며, 상기 공급 처리액 조정 단계는, 상기 혼합 수단을 통해 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 상기 조정 탱크로 공급하여 인산 농도를 조정할 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 처리액 물질 제공 단계는, 제1 조정 공급부의 제1 조정 탱크로 재생된 처리액을 공급하고, 제2 조정 공급부의 제2 조정 탱크로 새로운 처리액 물질을 공급할 수 있다.
일례로서, 상기 처리액 공급 단계는, 상기 메인 공급부에서 상기 기판 처리 장치로 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카의 농도를 측정하는 샘플링 단계; 및 샘플링한 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 조정 공급부에 대한 실리카의 공급을 조정하는 실리카 농도 조정 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 일례로서, 상기 처리액 공급 단계는, 상기 메인 공급부에서 상기 기판 처리 장치로 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카의 농도를 측정하는 샘플링 단계를 포함하며, 상기 처리액 회수 단계는, 샘플링한 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 기판 처리 장치로부터 상기 회수부로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기하는 회수 처리액 폐기 단계를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 처리액 물질 제공 단계는, 상기 제1 조정 공급부의 상기 제1 조정 탱크로 재생된 처리액의 공급 횟수를 카운팅하는 재생 횟수 카운팅 단계를 포함하며, 상기 처리액 회수 단계는, 재생 횟수를 기초로 상기 기판 처리 장치로부터 상기 회수부로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기하는 회수 처리액 폐기 단계를 포함할 수도 있다.
일례로서, 상기 처리액 회수 단계는, 기판 처리 장치로부터 회수 탱크로 처리액을 회수하는 폐처리액 회수 단계; 상기 회수 탱크로부터 배출되는 처리액을 복수의 분기관으로 분배하고 각각의 분기관의 메인 필터를 통해 처리액을 필터링하는 메인 필터링 단계; 및 상기 복수의 분기관에서 배출되는 처리액을 상기 처리액 재생부로 제공하는 회수 처리액 제공 단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 처리액 재생 단계는, 재생 탱크로 제공된 처리액을 재생 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 인산 수분 농도를 측정하는 인산 수분 농도 측정 단계; 및 인산 수분 농도 측정 결과를 기초로 상기 재생 탱크에 DIW를 공급하거나 처리액의 가열을 통해 인산 수분 농도를 조정하는 처리액 재생 단계를 포함할 수 있다.
일레로서, 상기 처리액 공급 단계는, 제1 조정 공급부 또는 제2 조정 공급부 중 선택적으로 어느 하나에서 처리액의 온도와 농도를 조정하고, 다른 하나에서 상기 메인 공급부에 조정된 처리액을 공급하거나 상기 처리액 재생부로부터 재생된 처리액을 공급받으며, 상기 처리액 재생 단계는, 제1 처리액 재생부 또는 제2 처리액 재생부 중 선택적으로 어느 하나에서 처리액 재생 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조정하고, 다른 하나에서 상기 회수부로부터 처리액을 공급받거나 재생된 처리액을 상기 조정 공급부로 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 바람직한 일실시예는, 재생된 처리액을 제공받는 제1 조정 공급부와 새로운 처리액을 공급받는 제2 조정 공급부를 포함하되, 처리액을 자체 순환시키며, 실리카 공급 수단을 통해 실리카의 공급량을 측정하여 선택적으로 공급하고, 혼합 수단을 통해 인산과 DIW을 혼합한 인산수용액을 선택적으로 공급하며, 조정 순환 라인을 통해 처리액을 가열하여 기판 처리 조건에 따라 처리액을 조정하여 메인 공급부로 조정된 처리액을 제공하는 조정 공급부와; 기판 처리 장치로 처리액을 공급하면서 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 조정 공급부에 대한 실리카의 농도를 조정하도록 지원하는 메인 공급부를 포함하는 처리액 공급 유닛; 상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하고 복수의 분기관에 배치된 복수의 메인 필터를 통해 회수된 처리액을 필터링하여 처리액 재생부로 제공하는 회수부와; 회수된 처리액을 자체 순환시키면서 DIW를 공급하거나 처리액을 가열하여 재생 조건에 따라 처리액을 재생하며, 상기 제1 조정 공급부로 재생된 처리액을 제공하는 복수의 처리액 재생부를 포함하는 처리액 리사이클 유닛; 및 상기 처리액 공급 유닛과 상기 처리액 리사이클 유닛의 처리액에 대한 공급, 조정, 회수, 재생 또는 폐기를 제어하되, 상기 제1 조정 공급부 또는 상기 제2 조정 공급부 중 어느 하나는 처리액을 조정하고, 다른 하나는 상기 메인 공급부에 처리액을 공급하도록 제어하며; 상기 복수의 처리액 재생부 중 어느 하나는 처리액을 재생하고, 다른 하나는 상기 회수부로부터 처리액을 제공받거나 재생된 처리액을 상기 제1 조정 공급부로 제공하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하며, 상기 처리액 공급 유닛과 상기 처리액 리사이클 유닛은 공간적으로 분리되어 배치될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기판 처리 공정의 선택비를 개선하여 기판 처리 특성을 일정하게 유지할 수 있게 된다.
나아가서 인산수용액 등을 포함하는 처리액을 이용한 공정 중 실리카가 함유된 인산수용액을 공급하고 회수하여 재생함에 있어서, 실리카의 함유량을 적정 수준으로 유지하면서 인산수용액 등의 처리액에 대한 안정적인 온도와 농도를 유지시킬 수 있다.
특히, 공간적으로 분리된 메인 장치(MAIN FAB)와 서브 장치(SUB FAB)의 배치를 통해 기판 처리 시설의 공간적 제약을 최소화시키면서 원활한 처리액 공급과 재생이 도모될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 복수의 조정 공급부를 통해 선택적으로 어느 하나의 조정 공급부에서 처리액을 기판 처리 조건에 맞춰 처리액의 농도와 온도를 조정하는 동안 다른 하나의 조정 공급부에서 조정된 처리액을 메인 공급부로 공급하거나 처리액 재생부로부터 재생된 처리액을 공급받을 수 있으므로, 연속적으로 기판 처리 장치에 처리액 공급이 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 일실시예에 의하면, 복수의 처리액 재생부를 통해 선택적으로 어느 하나의 처리액 재생부에서 처리액 재생 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조정하는 동안 다른 하나의 처리액 재생부에서 회수부로부터 처리액을 공급받거나 재생된 처리액을 조정 공급부로 공급할 수 있으므로, 연속적으로 처리액의 재생이 수행될 수 있다.
나아가서 복수의 조정 공급부와 복수의 처리액 재생부의 선택적인 동작 조합을 통해 연속적인 처리액 공급과 함께 연속적인 처리액 재생이 수행될 수 있게 된다.
또한 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 처리 장치로 공급되는 재생 처리액의 실시카 농도에 따라 실리카 농도를 조정하거나 폐기 처리함으로써 실리카 농도에 따른 안정적인 선택비 유지가 가능하게 된다.
도 1은 본 발명이 적용되는 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 기판 처리 설비에서 기판 처리 장치에 대한 평면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용되는 기판 처리 설비의 기판 처리 장치의 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 일실시예에 대한 구성도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 다른 실시예에 대한 구성도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 다른 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 다른 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 다른 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 리사이클 유닛의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 처리액 공급 방법의 일실시예에 대한 흐름도를 도시한다.
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 처리액 공급 유닛에 대한 실시예에서 처리액 물질을 공급하는 과정을 도시한다.
도 14 및 도 15은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 통한 처리액 공급 과정의 일실시예를 도시한다.
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 통한 처리액 공급 과정의 다른 실시예를 도시한다.
도 18은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 실시예를 통한 처리액 폐기 과정을 도시한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 기판 처리 공정 중 선택비 개선을 위해 처리액 공급 유닛이 실리카의 공급량을 조정하면서 처리액 물질을 혼합하여 기판 처리 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조절하여 기판 처리 장치로 공급하고, 상기 처리액 공급 유닛과 공간적으로 분리된 처리액 리사이클 유닛을 통해 처리액을 회수하여 처리액의 수분 농도와 온도를 조절하여 재생 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치와 처리액 공급 방법을 개시한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
하기에서 살펴볼 기판 처리 설비는 본 발명이 적용될 수 있는 하나의 예시적인 설비를 설명하는 것으로서, 본 발명이 이에 국한되어 적용되는 것은 아니며, 단지 본 발명이 적용될 수 있는 설비에 대한 이해를 돕기 위함이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 처리 모듈(2000)을 포함한다. 인덱스 모듈(1000)은 로드포트(1200) 및 이송프레임(1400)을 포함한다. 로드포트(1200), 이송프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(1200), 이송프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(1200)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(1300)가 안착된다. 로드포트(1200)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(1200)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(1200)의 개수는 공정 처리 모듈(2000)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(1300)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)으로 복수 개가 제공된다. 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어(1300)내에 위치된다. 캐리어(1300)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(2000)은 버퍼 유닛(2200), 이송챔버(2400), 그리고 공정챔버(2600)를 포함한다. 이송챔버(2400)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(2400)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(2600)이 배치된다. 이송챔버(2400)의 일측에 위치한 공정챔버들(2600)과 이송챔버(2400)의 타측에 위치한 공정챔버들(2600)은 이송챔버(2400)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(2600)들 중 일부는 이송챔버(2400)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(2600)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(2400)의 일측에는 공정챔버(2600)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(2600)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(2600)의 수이다. 이송챔버(2400)의 일측에 공정 챔버(2600)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(2600)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(2600)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(2600)는 이송챔버(2400)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(2600)는 이송챔버(2400)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(2200)은 이송프레임(1400)과 이송챔버(2400) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(2200)은 이송챔버(2400)와 이송프레임(1400) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(2200)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(2200)에서 이송프레임(1400)과 마주보는 면과 이송챔버(2400)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송프레임(1400)은 로드포트(1200)에 안착된 캐리어(1300)와 버퍼 유닛(2200) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(1400)에는 인덱스 레일(1420)과 인덱스 로봇(1440)이 제공된다. 인덱스 레일(1420)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(1440)은 인덱스 레일(1420) 상에 설치되며, 인덱스 레일(1420)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(1440)은 베이스(1441), 몸체(1442), 그리고 인덱스암(1443)을 가진다. 베이스(1441)는 인덱스 레일(1420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(1442)는 베이스(1441)에 결합된다. 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 몸체(1442)에 결합되고, 몸체(1442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(1443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(1443)들 중 일부는 공정 처리 모듈(2000)에서 캐리어(1300)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(1300)에서 공정 처리 모듈(2000)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(1440)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(2400)는 버퍼 유닛(2200)과 공정챔버(2600) 간에, 그리고 공정챔버(2600)들 간에 기판(W)을 반송한다.
이송챔버(2400)에는 가이드 레일(2420)과 메인로봇(2440)이 제공된다. 가이드 레일(2420)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(2440)은 가이드 레일(2420) 상에 설치되고, 가이드 레일(2420) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(2440)은 베이스(2441), 몸체(2442), 그리고 메인암(2443)을 가진다. 베이스(2441)는 가이드 레일(2420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(2442)는 베이스(2441)에 결합된다. 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 몸체(2442)에 결합되고, 이는 몸체(2442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다.
메인암(2443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼 유닛(2200)에서 공정챔버(2600)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)과 공정챔버(2600)에서 버퍼 유닛(2200)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(2600) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(10)가 제공된다. 각각의 공정챔버(2600) 내에 제공된 기판 처리 장치(10)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(2600) 내의 기판 처리 장치(10)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(2600)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(2600)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(2400)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(2600)이 제공되고, 이송챔버(2400)의 타측에는 제2그룹의 공정챔버들(2600)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(2400)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(2600)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(2600)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(2600)와 제2그룹의 공정챔버(2600)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
아래의 실시예에서는 오존이 포함된 오존 처리 유체, 린스액, 그리고 건조가스와 같은 처리 유체들을 사용하여 기판(W) 세정, 스트립, 유기 잔여물(organic residue)을 제거하는 장치를 예를 들어 설명한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(800), 처리 용기(100), 기판 지지 유닛(200), 가열 유닛(280) 분사 유닛(300), 처리액 공급 장치(400), 공정 배기부(500), 승강 유닛(600), 처리액 리사이클 유닛(미도시)을 포함한다.
챔버(800)는 밀폐된 내부 공간을 제공한다. 상부에는 기류 공급 유닛(810)이 설치된다. 기류 공급 유닛(810)은 챔버(800) 내부에 하강 기류를 형성한다.
기류 공급 유닛(810)은 고습도 외기를 필터링하여 챔버 내부로 공급한다. 고습도 외기는 기류 공급 유닛(810)을 통과하여 챔버 내부로 공급되며 하강 기류를 형성한다. 하강 기류는 기판(W)의 상부에 균일한 기류를 제공하며, 처리 유체에 의해 기판(W) 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 오염물질들을 공기와 함께 처리 용기(100)의 회수통들(110,120,130)을 통해 배출시킨다.
챔버(800)는 수평 격벽(814)에 의해 공정 영역(816)과 유지보수 영역(818)으로 나뉜다. 공정 영역(816)에는 처리 용기(100)와 기판 지지 유닛(200)이 위치한다. 유지보수 영역(818)에는 처리 용기(100)와 연결되는 배출라인(141,143,145), 배기라인(510) 이외에도 승강 유닛(600)의 구동부과, 분사 유닛(300)과 연결되는 구동부, 공급라인 등이 위치한다. 유지보수 영역(818)은 공정 영역(816)으로부터 격리된다.
처리 용기(100)는 상부가 개방된 원통 형상을 갖고, 기판(W)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개방된 상면은 기판(W)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 공정 공간에는 기판 지지 유닛(200)이 위치된다. 기판 지지 유닛(200)은 공정 진행시 기판(W)을 지지한 상태에서 기판(W)을 회전시킨다.
처리 용기(100)는 강제 배기가 이루어지도록 하단부에 배기덕트(190)가 연결된 하부공간을 제공한다. 처리 용기(100)에는 회전되는 기판(W)상에서 비산되는 처리액과 기체를 유입 및 흡입하는 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)이 다단으로 배치된다.
환형의 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 하나의 공통된 환형공간과 통하는 배기구(H)들을 갖는다.
구체적으로, 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 포함한다. 제2 회수통(120)은 제1회수통(110)를 둘러싸고, 제1회수통(110)로부터 이격되어 위치한다. 제3회수통(130)은 제2회수통(120)을 둘러싸고, 제2회수통(120)로부터 이격되어 위치한다.
제1 내지 제3 회수통 (110, 120, 130)은 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 흄이 포함된 기류가 유입되는 제1 내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1 회수공간(RS1)은 제1 회수통(110)에 의해 정의되고, 제2 회수공간(RS2)은 제1 회수통(110)과 제2 회수통(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3 회수공간(RS3)은 제2회수통(120)과 제3회수통(130) 간의 이격 공간에 의해 정의된다.
제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 각 상면은 중앙부가 개방된다. 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 연결된 측벽으로부터 개방부로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 기판(W)으로부터 비산된 처리액은 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다.
제1 회수공간(RS1)에 유입된 제1 처리액은 제1 회수라인(141)을 통해 외부의 처리액 리사이클 유닛(미도시)으로 배출된다. 제2 회수공간(RS2)에 유입된 제2 처리액은 제2 회수라인(143)을 통해 외부의 처리액 리사이클 유닛(미도시)으로 배출된다. 제3 회수공간(RS3)에 유입된 제3 처리액은 제3 회수라인(145)을 통해 외부의 처리액 리사이클 유닛(미도시)으로 배출된다.
한편, 처리 용기(100)는 처리 용기(100)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)과 결합된다. 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(100)가 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(200)에 대한 처리 용기(100)의 상대 높이가 변경된다.
승강 유닛(600)은 브라켓(612), 이동 축(614), 그리고 구동기(616)를 포함한다. 브라켓(612)은 처리 용기(100)의 외벽에 고정설치된다. 브라켓(612)에는 구동기(616)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(614)이 고정결합된다. 기판(W)이 척 스테이지(210)에 로딩 또는 척 스테이지(210)로부터 언로딩될 때 척 스테이지(210)가 처리 용기(100)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(100)는 하강한다. 또한, 공정이 진행시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통들(110, 120, 130)로 유입될 수 있도록 처리 용기(100)의 높이가 조절된다. 처리 용기(100)와 기판(W) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 처리 용기(100)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지 유닛(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킨다.
기판 지지 유닛(200)은 스핀헤드(210), 회전축(220), 구동부(230) 및 저면 노즐 어셈블리(240)를 포함한다.
스핀 헤드(210)에 연결된 회전축(220)은 구동부(230)에 의해 회전되며, 이에 따라 스핀 헤드(210) 상에 장착된 기판(W)이 회전된다. 그리고, 회전축(220)에 관통 축설된 저면 노즐 어셈블리(240)는 기판(W)의 배면에 처리액을 분사한다. 스핀 헤드(210)는, 기판(W)이 상향 이격된 상태에서 지지되도록 설치된 지지부재를 갖는다. 지지부재는 스핀헤드(210)의 상면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 돌출되도록 설치된 다수의 척킹 핀(211)과, 각각의 척킹 핀(211) 안쪽에 돌출되도록 설치된 다수의 지지핀(222)을 포함한다. 회전축(220)은, 스핀 헤드(210)에 연결되며, 그 내부가 비어있는 중공축(Hollow Shaft) 형태로써, 후술할 구동부(230)의 회전력을 스핀 헤드(210)에 전달한다.
가열 유닛(290)은 기판 지지 유닛(200)의 내측에 설치된다. 가열 유닛(290)은 세정 공정 진행 중 기판(W)을 가열할 수 있다. 가열 부재(290)는 스핀 gem(210) 내에 설치될 수 있다. 가열 부재(290)는 서로 상이한 직경으로 제공된다. 가열 부재(290)는 복수개가 제공될 수 있다. 가열 부재(290)는 링 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로 가열 부재(290)는 링 형상으로 제공되는 복수의 램프들로 제공될 수 있다. 가열 부재(290)는 동심의 다수의 구역들로 세분될 수 있다. 각각의 구역에는 각각의 구역을 개별적으로 가열시킬 수 있는 램프들이 제공될 수 있다. 램프들은 스핀 헤드(210)의 중심에 대해 상이한 반경 거리에서 동심적으로 배열되는 링 형상으로 제공될 수 있다.
분사 유닛(300)은 노즐 지지대(310), 노즐(320), 지지축(330), 그리고 구동기(340)를 포함한다.
지지축(310)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(330)의 하단에는 구동기(340)가 결합된다.
구동기(340)는 지지축(330)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐 지지대(310)는 구동기(340)와 결합된 지지축(330)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(320)은 노즐지지대(310)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(320)은 구동기(340)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(320)이 처리용기(100)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(320)이 처리용기(100)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 노즐(320)은 기판(W)상으로 처리 유체를 공급한다.
처리액 공급 유닛(400)은 분사 유닛(300)으로 처리 유체를 공급한다.
이러한 기판 처리 설비에 본 발명이 적용되어 처리액을 공급하고 사용된 처리액을 회수하여 재생할 수 있는데, 이하에서는 본 발명에 대한 실시예를 통해 본 발명에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
본 발명은, 기판 표면의 막을 제거하는 습식 식각 공정 또는 세정 공정에 적용될 수 있으며, 이러한 공정에는 다양한 처리액이 사용되고 있는데, 이하의 실시예에서는 기판 처리 공정에 사용되는 처리액을 실리카가 함유된 고온 인산수용액으로 설명하나, 이는 설명의 편의를 위해 한정한 것으로서, 본 발명에 사용될 수 있는 처리액은 기판 처리 공정에 사용되는 불산(HF), 황산(H3SO4), 과산화수소(H2O2), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 오존수, SC-1 용액(수산화암모늄(NH4OH), 과산화수소(H2O2) 및 물(H2O)의 혼합액) 등에서 선택된 적어도 어느 하나 이상의 물질을 포함할 수 있으며, 이외에도 기판 처리 공정에 사용될 수 있는 다양한 물질의 처리액을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 일실시예에 대한 구성도를 나타낸다.
본 발명에 따른 처리액 공급 장치는 메인 장치(MAIN FAB)와 서브 장치(SUB FAB)로 구분될 수 있으며, 여기서 메인 장치(MAIN FAB)는 처리액 공급 유닛(400')을 포함하고, 서브 장치(SUB FAB)는 처리액 리사이클 유닛(500')을 포함할 수 있다.
기판 처리 설비(10)가 배치되는 공간에는 기판 처리 설비(10)에 농도와 온도가 조정된 처리액의 상태를 유지하면서 이를 공급하기 위해 메인 장치(MAIN FAB)가 기판 처리 설비(10)와 동일 공간 상에 유기적으로 연결되어 배치될 수 있다.
그리고 서브 장치(SUB FAB)는 재생 처리액을 공급하기 위해 메인 장치(MAIN FAB)와 동일 공간 상에 인접하여 배치될 수도 있으나, 바람직하게는 메인 장치(MAIN FAB)와는 별도의 공간에 분리되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 도 1을 통해 설명한 바와 같은 기판 처리 설비(10)가 배치되는 공간과 별도의 분리된 공간에 서브 장치(SUB FAB)를 배치하여 사용된 처리액을 회수하여 재생하고 재생 처리액을 재생 처리액 공급 라인을 통해 메인 장치(MAIN FAB)의 처리액 공급 유닛(400')으로 공급할 수 있다.
이러한 공간적으로 분리된 메인 장치(MAIN FAB)와 서브 장치(SUB FAB)의 배치를 통해 기판 처리 시설의 공간적 제약을 최소화시키면서 원활한 처리액 공급과 재생이 도모될 수 있다.
본 발명에 따른 처리액 공급 장치는 처리액 공급 유닛(400'), 처리액 리사이클 유닛(500'), 제어 유닛(미도시) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
처리액 공급 유닛(400')은, 기판 처리 조건을 기초로 처리액을 조정하여 공급하는 조정 공급부(410')와 기판 처리 장치(10)로 처리액을 공급하는 메인 공급부(470')를 포함할 수 있다.
처리액 리사이클 유닛(500')은, 기판 처리 장치(10)로부터 처리액을 회수하는 회수부(510')와 회수부(510')로부터 회수된 처리액을 제공받아 재생 처리하고 처리액 공급 유닛(400')의 조정 공급부(410')로 재생 처리액을 제공하는 처리액 재생부(550')를 포함할 수 있다.
그리고 제어 유닛(미도시)은, 처리액 공급 유닛(400')과 처리액 리사이클 유닛(500')의 처리액에 대한 공급, 조정, 회수, 재생 또는 폐기를 제어할 수 있다.
상기 도 4의 실시예에서는 처리액 공급 유닛(400')에 하나의 조정 공급부(410')가 배치되고, 처리액 리사이클 유닛(500')에 하나의 처리액 재생부(550')가 배치되는 것으로 구성하였으나, 처리액 공급 유닛(400')의 조정 공급부(410')의 개수와 처리액 리사이클 유닛(500')의 처리액 재생부(550')의 개수는 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 다른 실시예에 대한 구성도를 나타낸다.
상기 도 5의 실시예는 기본적 구성 배치가 상기 도 4의 실시예와 유사하나, 처리액 공급 유닛(400)은 병렬 배치된 두 개의 조정 공급부(410)를 포함하며, 처리액 리사이클 유닛(500)은 병렬 배치된 두 개의 처리액 재생부(550)를 포함한다.
이러한 복수의 조정 공급부(410)의 병렬 배치를 통해 어느 하나의 조정 공급부(410)가 메인 공급부(470)에 기판 처리 조건을 기초로 농도와 온도가 조정된 처리액을 공급하면서 동시에 다른 하나의 조정 공급부(410)가 기판 처리 조건을 기초로 처리액에 대한 농도와 온도 조정을 수행할 수 있게 된다.
또한 복수의 처리액 재생부(550)의 병렬 배치를 통해 어느 하나의 처리액 재생부(550)가 회수부(510)로부터 사용된 처리액을 공급받아 재생하면서 동시에 다른 하나의 처리액 재생부(550)가 재생된 처리액을 복수의 조정 공급부(410) 중 어느 하나에 공급할 수 있게 된다.
이러한 복수의 조정 공급부(410)와 복수의 처리액 재생부(550)에 대한 구성을 통해 연속적인 처리액 조정과 재생이 이루어지면서 동시에 조정된 처리액을 기판 처리 장치로 연속적 공급할 수 있어 처리액 공급 효율을 더욱 높일 수 있게 된다.
이하에서는 처리액 공급 유닛(400)과 처리액 리사이클 유닛(500)의 구체적 구성에 대하여 실시예를 통해 살펴보기로 한다. 상기 도 5의 실시예는 상기 도 4의 실시예를 기반으로 하므로, 상기 도 5의 실시예에 대한 세부 구성으로서 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
처리액 공급 유닛(400)은 기판 처리 장치(10)로 처리액을 공급하는 메인 공급부(470)와 기판 처리 조건에 따라 처리액을 조정하고 메인 공급부(470)로 조정된 처리액을 공급하는 조정 공급부(410)를 포함한다.
조정 공급부(410)는 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450)를 포함할 수 있다. 또한 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450) 각각에 실리카를 공급하는 실리카 공급 수단(420)이 구비될 수 있다.
실리카 공급 수단(420)은 실리카를 공급하는 실리카 공급부(421)와 기판 처리 조건에 맞춰서 실리카 공급부(421)로부터 공급되는 실리카의 공급량을 측량하여 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450) 각각에 정량의 실리카를 공급하기 위한 실리카 측정 튜브(423)를 포함한다. 또한 실리카 공급부(421)로부터 실리카 측정 튜브(423)로 실리카의 공급을 제한하기 위한 실리카 조정 밸브(422)와 실리카 측정 튜브(423)에서 측정된 정량의 실리카를 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450) 각각에 선택적으로 공급하기 위한 실리카 공급 밸브(424)가 마련된다.
그리고 제1 조정 공급부(430)에는 처리액을 저장하는 제1 조정 탱크(440)와 인산 또는 DIW 등의 처리액 물질을 제1 조정 탱크(440)로 공급하는 각각의 물질 공급 수단(441, 442) 및 제1 조정 탱크(440)에 저장된 처리액을 배출시키기 위한 압력을 제공하는 불활성 기체 공급 수단(443)이 구비될 수 있다. 여기서 불활성 기체로는 질소 기체(N2)가 적용될 수 있다.
아울러 제1 조정 공급부(430)에는 제1 조정 탱크(440)의 처리액을 자체 순환시키면서 처리액을 기판 처리 조건에 맞춰서 조정하기 위한 제1 조정 순환 라인(431)이 마련될 수 있다. 제1 조정 순환 라인(431)에는 제1 조정 탱크(440)의 처리액을 순환시키기 위한 제1 혼합 라인 펌프(432), 순환하는 처리액을 가열하는 제1 혼합 라인 히터(433), 처리액의 농도 또는 온도 등을 측정하기 위한 측정 수단 등이 배치될 수 있다. 여기서 측정 수단은 인산수용액의 인산 농도를 측정하는 제1 인산 농도계(434)와 인산수용액의 온도를 측정하는 온도계(미도시) 등을 포함할 수 있다. 제1 혼합 라인 펌프(432)는 내약품성에 강한 펌프가 적용되는 것이 바람직하며, 일례로서, 소량의 처리액 이송에는 다이아프레임 펌프(Diaphragm pump)가 적용될 수 있고 대용량의 처리액 이송에는 벨로우즈 펌프(Bellows pump) 및 마그네틱 펌프(Magnetic Pump)가 적용될 수 있다. 또는 일정량의 혼합액을 정밀하게 순환시키기 위한 미터링 펌프(Metering pump)가 적용될 수도 있다.
또한 상기 도 6에 도시되지 않았으나, 제1 조정 순환 라인(431)을 통해 처리액을 자체 순환시키거나 조정 처리액 공급관(411)으로 조정된 처리액을 배출하기 위한 제어 밸브가 구비될 수 있다. 여기서 상기 제어 밸브는 삼방향 밸브(three way valve) 또는 사방향 밸브(four way valve) 등이 적용될 수 있다. 가령, 처리액을 자체 순환시키는 경우에는 제어 밸브를 폐쇄시켜 제1 조정 순환 라인(431)으로 처리액을 순환시키며, 조정된 처리액을 공급시에는 제어 밸브를 개방시켜 조정 처리액 공급관(411)으로 조정된 처리액을 배출시킬 수 있다.
다음으로 제2 조정 공급부(450)는 제1 조정 공급부(430)와 유사한 구성을 포함할 수 있으며, 제2 조정 공급부(450)에는 제2 조정 탱크(460)와 인산 또는 DIW 등의 처리액 공급하는 각각의 물질 공급 수단(461, 462) 및 제2 조정 탱크(460)에 저장된 처리액을 배출시키기 위한 압력을 제공하는 불활성 기체 공급 수단(463)이 구비될 수 있다.
아울러 제2 조정 공급부(450)에는 제2 조정 탱크(460)의 처리액을 자체 순환시키기 위한 제2 조정 순환 라인(451)이 마련될 수 있으며, 제2 조정 순환 라인(451)에는 제2 혼합 라인 펌프(452), 제1 혼합 라인 히터(453), 측정 수단으로서 제2 인산 농도계(454), 온도계 등이 배치될 수 있다.
또한 제2 조정 공급부(450)에도 제2 조정 순환 라인(451)을 통한 처리액의 자체 순환이나 조정 처리액 공급관(411)으로 조정된 처리액을 배출시키기 위한 제어 밸브가 구비될 수 있다.
이러한 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450)는 병렬 배치되어 각각 개별적으로 동시 또는 이시적으로 동작할 수 있으며, 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450)는 처리액을 기판 처리 조건에 맞춰서 조정한 후 선택적으로 조정 처리액 공급관(411)으로 조정된 처리액을 공급할 수 있다.
조정 처리액 공급관(411)에는 조정된 처리액의 공급량 측정 및 유량 측정을 위해 유량계(flowmeter)(미도시됨)가 마련될 수 있다.
조정 공급부(410)에서 조정된 처리액은 제1 조정 공급부(430) 또는 제2 조정 공급부(450) 중 어느 하나 이상에서 선택적으로 조정 처리액 공급관(411)으로 배출되어 메인 공급부(470)로 제공된다.
이러한 조정 공급부(410)의 동작은 제어 유닛을 통해 제어되는데, 상기 제어 유닛은 실리카 공급 수단(420)이 기판 처리 조건에 따라 실리카의 공급량을 측정하여 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450)에 선택적으로 정량의 실리카를 공급하도록 제어하며, 또한 각각의 물질 공급관(441, 442, 461, 462)이 선택적으로 해당 물질을 공급하도록 제어하며, 선택적으로 제1 조정 순환 라인(431)과 제2 조정 순환 라인(451)을 통해 처리액을 자체 순환시키면서 인산 농도와 온도를 조절하도록 제어한다.
바람직하게는 상기 제어 유닛은, 제1 조정 공급부(430) 또는 제2 조정 공급부(450) 중 어느 하나는 처리액을 조정하고, 다른 하나는 메인 공급부(470)에 처리액을 공급하거나 처리액 재생부(550)로부터 처리액을 공급받도록 제어할 수 있다.
다음으로 메인 공급부(470)을 살펴보면, 메인 공급부(470)는 조정된 처리액을 저장하는 메인 공급 탱크(480)와 DIW 등의 처리액 물질을 메인 공급 탱크(480)로 공급하는 물질 공급 수단(481) 및 메인 공급 탱크(440)에 저장된 처리액을 배출시키기 위한 압력을 제공하는 불활성 기체 공급 수단(483)이 구비될 수 있다.
또한 메인 공급부(470)는 메인 공급 탱크(480)로부터 조정된 처리액을 기판 처리 장치(10)로 공급하는 처리액 공급관(471)과 메인 공급 탱크(480)로부터 처리액 공급관(471)으로 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급관 펌프(491)가 구비된다. 처리액 공급관(471)에는 기판 처리 장치(10)로 공급되는 처리액을 최종적으로 필터링하기 위한 처리액 공급관 필터(493)가 마련될 수도 있다.
또한 처리액 공급관(471)에는 기판 처리 장치(10)로 공급되는 처리액의 공급량 측정 및 유량 측정을 위해 유량계(미도시됨)가 마련될 수도 있다.
아울러 메인 공급부(470)는 메인 공급 탱크(480)로부터 공급되는 처리액을 샘플링하기 위한 샘플링 라인(473)과 샘플링 라인(473)의 처리액을 측정하는 측정 수단을 포함할 수 있는데, 여기서 측정 수단은 처리액에 함유된 실리카 농도를 측정하기 위한 실리카 농도계(475)를 포함할 수 있다.
그리고 샘플링 처리액의 측정 결과에 따라 적절하게 조정되지 않은 처리액을 회수하기 위한 공급 처리액 회수 라인(490)이 마련될 수 있다.
공급 처리액 회수 라인(490)은 측정된 실리카 농도를 기초로 처리액을 메인 공급 탱크(480)로 회수할 수 있도록 연결될 수 있으며, 필요에 따라 공급 처리액 회수 라인(490)에 드레인 밸브를 배치하여 기설정된 실리카 농도를 초과하는 처리액에 대해서는 외부로 배출하여 폐기 처리할 수도 있다.
이러한 메인 공급부(470)의 동작은 제어 유닛을 통해 제어되는데, 상기 제어 유닛은 메인 공급 탱크(480)로부터 기판 처리 장치(10)로 처리액 공급관(471)을 통해 처리액을 공급하도록 제어하면서, 샘플링 라인(473)을 통해 공급되는 처리액을 샘플링하여 처리액이 적절하게 조정되었는지를 검사한다. 가령, 실리카 농도를 측정하거나 처리액의 온도 등을 측정하여 그 결과를 기초로 조정 공급부(410)에 실리카의 공급 또는 가열 온도를 제어할 수 있다. 또한 상기 제어 유닛은 샘플링한 처리액이 기판 처리 조건의 일정 수준 범위를 충족하지 못한 경우에 기판 처리 장치(10)로 공급되는 처리액을 공급 처리액 회수 라인(490)을 통해 회수하거나 외부로 드레인하여 폐기시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛은 다양하게 변형될 수 있는데, 변형된 처리액 공급 유닛의 실시예들을 통해 살펴보기로 한다.
변형된 처리액 공급 유닛의 실시예들을 설명함에 있어서, 앞서 살펴본 상기 도 6의 처리액 공급 유닛에 대한 실시예와 동일 구성에 대해서는 그에 대한 설명을 생략하도록 한다.
먼저 처리액 물질을 공급하는 구성이 변경될 수 있는데, 상기 도 6의 실시예에서는 인산 또는 DIW 등의 처리액 물질을 제1 조정 탱크(440) 또는 제2 조정 탱크(460)에 직접 공급하기 위한 각각의 물질 공급 수단(441, 442, 461, 462)이 구비되었는데, 이와 다르게 기판 처리 조건에 따라 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 조정 탱크(440, 460)로 공급하는 혼합 수단이 마련될 수 있다.
즉, 인산 또는 DIW 등의 처리액 물질을 혼합 수단이 공급받고 이를 혼합한 인산수용액을 생성하여 이를 조정 탱크(440, 460)로 공급함으로써 새로운 처리액을 생성하거나 처리액의 조정이 이루어질 수 있다.
이와 관련하여 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 다른 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
상기 도 7의 경우, 조정 공급부(400a)는 혼합 수단으로서 혼합 믹서(412)를 포함하며, 인산 또는 DIW 등의 처리액 물질을 공급하는 각각의 물질 공급 수단(413, 414)의 처리액 물질 공급 라인 상에 혼합 믹서(412)가 배치된다.
혼합 믹서(412)는 각각의 물질 공급 수단(413, 414)으로부터 인산과 DIW 등의 처리액 물질을 공급받고 인산과 DIW를 혼합하여 인산수용액을 생성한다. 그리고 혼합 믹서(412)는 기판 처리 조건에 따라 제1 조정 공급부(430a)의 제1 조정 탱크(440a)와 제2 조정 공급부(450a)의 제2 조정 탱크(460a)에 선택적으로 인산수용액을 공급한다.
즉, 제1 조정 탱크(440a)와 제2 조정 탱크(460a)에서 각각의 물질을 개별적으로 공급받아 인산수용액으로 혼합하는 것이 아니고, 혼합 믹서(412)에서 인산수용액을 제1 조정 탱크(440a)와 제2 조정 탱크(460a)로 공급하게 된다.
다음으로 상기 도 8의 경우, 조정 공급부(400b)는 혼합 수단으로서 혼합 탱크(415)를 포함하며, 혼합 탱크(415)에 인산 또는 DIW 등의 처리액 물질을 공급하는 각각의 물질 공급 수단(416, 417)이 배치된다. 또한 혼합 탱크(415)에는 혼합된 인산수용액을 배출하여 공급하기 위한 압력을 제공하는 불활성 기체 공급 수단(418)이 구비될 수 있다.
혼합 탱크(415)는 각각의 물질 공급 수단(416, 417)으로부터 인산과 DIW 등의 처리액 물질을 공급받고 인산과 DIW를 혼합하여 인산수용액을 생성한다. 그리고 혼합 탱크(415)는 기판 처리 조건에 따라 제1 조정 공급부(430b)의 제1 조정 탱크(440b)와 제2 조정 공급부(450b)의 제2 조정 탱크(460b)에 선택적으로 인산수용액을 공급한다.
즉, 제1 조정 탱크(440b)와 제2 조정 탱크(460b)에서 각각의 물질을 개별적으로 공급받아 인산수용액으로 혼합하는 것이 아니고, 혼합 탱크(415)에서 인산수용액을 제1 조정 탱크(440b)와 제2 조정 탱크(460b)로 공급하게 된다.
이와 같이 제1 조정 공급부와 제2 조정 공급부는 기판 처리 조건에 따라 인산수용액을 공급받음으로써 처리액 조정이 더욱 용이해지고 조정 시간을 단축시킬 수 있으므로 연속적인 처리액 공급을 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
나아가서 복수의 조정 공급부가 각기 다른 기능을 수행하도록 처리액 공급 유닛이 구성될 수도 있는데, 이와 관련하여 도 9는 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 공급 유닛의 다른 실시예에 대한 구성도를 도시한다.
상기 도 9의 실시예에서는 제1 조정 공급부(430c)는 처리액 재생부(550)로부터 재생 처리액을 공급받고 제2 조정 공급부(450c)는 새로운 처리액을 공급받도록 구성된다.
제1 조정 공급부(430c)는 처리액 재생부(550)로부터 재생 처리액을 공급받아 제1 조정 탱크(440c)에 저장하면서 제1 조정 순환 라인(431)를 통해 자체 순환시켜 처리액의 농도와 온도를 조정하며, 조정된 처리액을 메인 공급부(470)로 제공한다.
이와 다르게 제2 조정 공급부(450c)는 새로운 처리액 물질을 공급받아 제2 조정 탱크(460c)에 저장하면서 제2 조정 순환 라인(451)를 통해 자체 순환시켜 처리액의 농도와 온도를 조정하며, 조정된 처리액을 메인 공급부(470)로 제공한다.
나아가서 제1 조정 공급부(430c)는 재생 처리액을 조정한 후 이를 제2 조정 공급부(450c)로 공급할 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 다양한 처리액 공급 유닛을 통해 기판 처리 조건에 적합한 실리카 농도, 인산 농도, 처리액 온도 등을 조정하여 최적의 상태로 처리액을 기판 처리 장치로 공급할 수 있다.
다음으로 처리액 리사이클 유닛(500)에 대하여, 도 10에 도시된 본 발명에 따른 처리액 공급 장치에서 처리액 리사이클 유닛의 일실시예에 대한 구성도를 참조하여 살펴보기로 한다.
처리액 리사이클 유닛(500)은 앞서 살펴본 처리액 공급 유닛(400)과는 공간적으로 분리되어 다른 설비로 배치될 수도 있다. 즉, 기판 처리 시설의 공간적 제약을 해소하고자 처리액 리사이클 유닛(500)을 처리액 공급 유닛(400)과는 별개의 분리된 장치로 구성하여 공간적으로 다른 장소에 처리액 리사이클 유닛(500)이 배치될 수 있다.
처리액 리사이클 유닛(500)은 기판 처리 장치(10)로부터 사용된 폐처리액을 회수하는 회수부(510)와 회수부(510)에서 회수한 폐처리액을 재생하여 처리액 공급 유닛(400)의 조정 공급부(410)로 공급하는 처리액 재생부(550)를 포함할 수 있다.
회수부(510)는 기판 처리 장치로부터 폐처리액이 공급되는 폐처리액 공급관(520)과 폐처리액 공급관(520)에 연결되어 폐처리액을 일시 저장하는 회수 탱크(530)를 포함할 수 있다.
또한 회수부(510)는 회수 탱크(530)에 저장된 폐처리액을 처리액 재생부(550)로 공급하기 위한 회수 처리액 공급관(540)과 회수 탱크(530)에 저장된 폐처리액을 회수 처리액 공급관(540)으로 배출시키기 위한 회수관 펌프(531)를 구비할 수 있다.
회수부(510)에는 회수 탱크(530)에 회수된 폐처리액을 외부로 드레인시켜 폐기하기 위한 드레인 밸브(537)와 폐처리액 배출관(539)이 마련될 수도 있으며, 회수되는 처리액의 실리카 농도를 측정하기 위한 실리카 농도계(미도시)가 구비될 수도 있다. 바람직하게는 드레인 밸브(537)는 삼방향 밸브가 적용되어 선택적으로 회수 탱크(530)로부터 배출되는 처리액을 회수 처리액 공급관(540)으로 이송하거나 폐처리액 배출관(539)으로 배출시킬 수 있다.
아울러 회수부(540)에는 회수 처리액 공급관(540)을 통해 처리액 재생부(550)로 폐처리액을 공급함에 있어서 이물질 등을 필터링하기 위한 메인 필터(535)가 마련될 수 있다.
나아가서 고온의 폐처리액을 메인 필터(535)로 필터링함에 있어서, 고온 처리액에 대한 수지류 필터의 물성이 저하됨에 따라 적절한 필터링을 위한 허용 압력 범위가 저하되게 된다. 이로 인해 폐처리액의 일정 수준 이상의 공급량에 대한 필터링이 적절하게 수행되지 않는 문제가 발생될 수 있다.
이러한 문제를 해소하고자 본 발명에서는 회수 처리액 공급관(540)의 중단에 복수의 분기관을 구비시키고, 복수의 분기관마다 메인 필터를 배치할 수 있다. 즉, 회수 탱크(530)의 배출관과 처리액 재생부(550)의 인입관 사이의 회수 처리액 공급관(540)을 복수의 분기관으로 배치하고 각 분기관마다 개별적인 메인 필터를 배치시킴으로써 처리액의 공급량을 각각의 메인 필터가 분배하여 필터링함으로써 필터링 효과를 끌어올릴 수 있다.
회수부(510)의 동작은 제어 유닛에 의해 통제되는데, 제어 유닛은 회수부(510)의 회수 탱크(530)에 폐처리액을 일시 보관시키면서 회수 탱크(530)의 폐처리액을 처리액 재생부(550)로 공급하거나 외부로 드레인하여 폐기하도록 제어할 수 있다. 바람직하게는 처리액 재생부(550)의 제1 처리액 재생부(560)와 제2 처리액 재생부(580)의 작동 상태에 따라 어느 하나로 폐처리액을 공급하도록 제어할 수 있다.
다음으로 처리액 재생부(550)를 살펴보기로 한다.
회수부(510)에서 회수한 폐처리액은 필터링되어 처리액 재생부(550)로 공급되며, 처리액 재생부(550)에서 사용 가능한 적정 수준의 처리액으로 재생처리가 될 수 있다.
처리액 재생부(500)는 제1 처리액 재생부(560)와 제2 처리액 재생부(580)를 포함할 수 있다. 제1 처리액 재생부(560)는 회수부(510)로부터 공급되는 처리액을 저장하는 제1 재생 탱크(570)를 포함하며, 회수 처리액 공급관(540)으로부터 공급되는 처리액은 제1 회수 처리액 공급 밸브(543)를 통해 제1 재생 탱크(570)로의 공급이 제어될 수 있다.
제1 처리액 재생부(560)에는 제1 재생 탱크(570)로 DIW를 공급하는 처리액 물질 공급관(571) 및 제1 재생 탱크(570)에 저장된 처리액을 배출시키기 위한 압력을 제공하는 불활성 기체 공급 수단(573)이 구비될 수 있다. 여기서 불활성 기체는 질소 기체(N2)가 적용될 수 있다.
아울러 제1 처리액 재생부(560)에는 제1 재생 탱크(570)의 처리액을 자체 순환시키면서 처리액을 재생 처리 위한 제1 재생 순환 라인(561)이 마련될 수 있으며, 제1 재생 순환 라인(561)에는 제1 재생 탱크(570)의 처리액을 순환시키기 위한 제1 재생 라인 펌프(562), 순환하는 처리액을 가열하기 위한 제1 재생 라인 히터(563), 처리액의 농도 또는 온도 등을 측정하기 위한 측정 수단 등이 배치될 수 있다. 여기서 측정 수단은 처리액의 인산 수분 농도를 측정하는 제1 인산 농도계(564)와 처리액의 온도를 측정하는 온도계(미도시) 등을 포함할 수 있다.
또한 제1 재생 순환 라인(561)을 통해 처리액을 자체 순환시키거나 재생 처리액 공급관(551)으로 재생된 처리액을 배출하기 위한 제1 재생액 공급 밸브(566)가 구비될 수 있다. 여기서 제1 재생액 공급 밸브(566)는 삼방향 밸브(three way valve) 또는 사방향 밸브(four way valve) 등이 적용되어 선택적으로 제1 재생 순환 라인(561)으로 처리액을 순환시키거나 재생 처리액 공급관(551)으로 재생 처리액을 배출시킬 수 있다.
아울러 제1 재생 순환 라인(561)에는 처리액을 자체 순환시키면서 필터링하기 위한 제1 서브 필터(565)가 마련된다.
제2 처리액 재생부(580)는 제1 처리액 재생부(560)와 유사한 구성을 포함할 수 있으며, 제2 처리액 재생부(580)에는 제2 재생 탱크(590)와 DIW 등의 처리액을 공급하는 물질 공급 수단(591) 및 제2 재생 탱크(590)에 저장된 처리액을 배출시키기 위한 압력을 제공하는 불활성 기체 공급 수단(593)이 구비될 수 있다.
그리고 제2 처리액 재생부(580)에는 제2 재생 탱크(590)의 처리액을 자체 순환시키기 위한 제2 재생 순환 라인(581)이 마련될 수 있으며, 제2 재생 순환 라인(581)에는 제2 재생 라인 펌프(582), 제2 재생 라인 히터(583), 측정 수단으로서 제2 인산 농도계(584), 온도계 등이 배치될 수 있다.
이러한 제1 처리액 재생부(560)와 제2 처리액 재생부(580)는 병렬 배치되어 각각 개별적으로 동시 또는 이시적으로 동작할 수 있으며, 제1 처리액 재생부(560)와 제2 처리액 재생부(580)는 처리액을 재생 조건에 맞춰서 재생 처리 후 선택적으로 재생 처리액 공급관(551)으로 재생된 처리액을 배출한다.
재생 처리액 공급관(561)에는 재생된 처리액의 공급량 측정 및 유량 측정을 위해 유량계(flowmeter)(미도시됨)가 마련될 수 있다.
처리액 재생부(550)에서 재생된 처리액은 재생 처리액 공급관(551)을 통해 조정 공급부(410)로 제공될 수 있다. 조정 공급부(410)가 제1 조정 공급부와 제2 조정 공급부를 포함하는 경우, 처리액 재생부(550)는 재생된 처리액을 상황에 따라 제1 조정 공급부와 제2 조정 공급부에 선택적으로 공급할 수 있으며, 바람직하게는 제1 조정 공급부로만 공급할 수 있다.
나아가서 처리액 재생부(550)로부터 재생 처리액 공급관(551)을 통해 조정 공급부(410)로 공급되는 처리액을 회수하는 회수 라인(555)이 구비될 수도 있다. 재생 처리액 공급관(551)에는 조정 공급부(410)로 재생 처리액의 공급을 제어하기 위한 재생 처리액 공급 밸브(553)가 배치되며, 또한 회수 라인(555)으로 재생 처리액을 회수시키기 위한 재생 처리액 회수 밸브(557)가 배치될 수 있다. 여기서 재생 처리액 공급 밸브(553)와 재생 처리액 회수 밸브(557)는 하나의 삼방향 밸브로 대체될 수도 있다.
이러한 처리액 재생부(550)의 동작은 제어 유닛을 통해 제어되는데, 상기 제어 유닛은 회수부(510)로부터 제1 처리액 재생부(560) 또는 제2 처리액 재생부(580) 중 어느 하나 이상으로 폐처리액을 선택적 공급하도록 제어하면서, 각각의 물질 공급관(571, 591)이 선택적으로 DIW 등의 해당 물질을 공급하도록 제어하며, 제1 재생 순환 라인(561)과 제2 재생 순환 라인(581)을 통해 처리액을 자체 순환시키면서 인산 수분 농도와 온도를 조절하도록 제어하여 처리액을 재생시킨다.
바람직하게는 상기 제어 유닛은, 제1 처리액 재생부(560) 또는 제2 처리액 재생부(580) 중 어느 하나는 처리액을 재생하고, 다른 하나는 재생된 처리액을 조정 공급부(410)로 공급하거나 회수부(510)로부터 폐처리액을 공급받도록 제어할 수 있다.
또한 본 발명에서는 상기에서 살펴본 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 통해 처리액을 공급하는 처리액 공급 방법을 제시한다.
본 발명에 따른 처리액 공급 방법은, 개략적으로 조정 공급부에 제공된 처리액을 조정 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 처리액의 농도와 온도를 조정하고 기판 처리 조건을 기초로 조정된 처리액을 메인 공급부로 제공하는 처리액 공급 단계; 기판 처리 장치로부터 회수부로 회수된 처리액을 필터링하여 처리액 재생부로 제공하는 처리액 회수 단계; 및 처리액 재생부에 제공된 처리액을 재생 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 재생 조건을 기초로 필터링 및 조정하고, 재생된 처리액을 조정 공급부로 제공하는 처리액 재생 단계를 포함할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 처리액 공급 방법을 앞서 살펴본 처리액 공급 장치를 같이 참조하여 설명하도록 한다.
새로운 처리액을 공급하는 경우, 기판 처리 조건에 기초하여 실리카 공급 수단이 실리카의 공급량을 측정하여 정량의 실리카로 실리카의 농도를 조절(S110)하고, 기판 처리 조건에 기초하여 정량의 실리카와 인산, DIW 등의 처리액 물질을 조정 공급부의 조정 탱크로 공급(S130)한다. 이때 상기에서 살펴본 혼합 수단을 통해 인산수용액을 조정 공급부의 조정 탱크로 공급할 수도 있다.
그리고 조정 공급부의 조정 탱크에 저장된 처리액을 자체 순환(S150)시키면서 인산 농도와 처리액 온도를 측정하고, 기판 처리 조건을 기초로 조정 탱크에 인산 또는 DIW 중 어느 하나 이상을 공급하거나 처리액을 가열하여 처리액의 인산 농도와 온도를 조정(S170)한다.
기판 처리 조건에 적합하도록 처리액이 조정되면 조정 공급부는 조정된 처리액을 메인 공급부로 공급하며, 메인 공급부가 기판 처리 장치로 조정된 처리액을 공급(S190)한다. 이때 메인 공급부는 기판 처리 장치로 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카 농도를 측정하며 적정 수준의 처리액이 공급되는지 검사할 수 있다. 만약 처리액이 적정 수준을 충족하지 못하는 경우, 조정 공급부에 실리카를 공급하거나 인산 또는 DIW를 공급할 수 있고 또는 처리액을 더욱 가열할 수도 있으며, 일정 수준에 미달하는 처리액은 기판 처리 장치로의 공급을 중단하고 회수할 수도 있다. 아울러 일정 수준에 근접한 실리카 농도를 갖는 처리액은 기판 처리 장치에서 사용 후 회수부에서 폐기 처리할 수도 있다.
그리고 기판 처리 장치는 공급된 처리액으로 기판 처리 공정을 수행(S200)한다.
기판 처리 장치의 공정 수행 후 배출되는 폐처리액을 회수부가 회수(S310)하여 필터링을 거친 후 처리액 재생부로 공급(S330)한다.
처리액 재생부는 재생 탱크에 회수 처리액을 저장하고 자체 순환(S410)시키면서 처리액의 인산 수분 농도와 온도를 측정하고, 처리액의 재생 조건에 기초하여 DIW를 공급하거나 처리액을 가열하여 처리액의 농도와 온도를 조정(S430)하면서 처리액 재생을 수행한다.
그리고 처리액 재생부는 재생된 처리액을 조정 공급부로 공급(S450)하여 처리액의 재활용을 도모한다. 복수의 조정 공급부가 구비된 경우, 처리액 재생부는 사전에 설정된 조정 공급부에만 재생 처리액을 공급할 수도 있다.
처리액 재생부로부터 재생 처리액이 공급되면, 조정 공급부는 앞서 살펴본 처리액 공급 과정(S100)을 통해 재생 처리액에 실리카를 정량으로 공급하고 필요에 따라서 인산 또는 DIW를 공급하면서 가열 처리하여 기판 처리 조건에 맞도록 처리액을 조정한다.
조정된 처리액은 메인 공급부를 통해 기판 처리 장치로 공급되어 기판 처리 공정이 수행(S200)되며, 기판 처리 공정에 사용된 처리액에 대하여 다시 회수 과정(S300)과 처리액 재생 과정(S400)을 거쳐서 계속적으로 재활용하거나 실리카 농도 또는 재생 횟수를 기초로 폐기 처분할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 처리액 공급 방법을 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 구체적인 동작 수행을 통해 살펴보기로 한다.
먼저 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 처리액 공급 유닛에서 처리액 물질을 공급하는 과정을 도 12 및 도 13의 실시예를 참조하여 설명한다.
상기 도 12의 실시예에서는 처리액 공급 유닛은 인산과 DIW 각각의 처리액 물질을 조정 탱크로 직접 공급한다.
본 발명에서는 처리액에 함유되는 실리카의 농도를 적절하게 조정하기 위해 실리카 공급 수단(420)이 구비되어, 실리카 공급 수단(420)을 통해 기판 처리 조건에 따른 정량의 실리카를 공급할 수 있다.
제어 유닛은 실리카 공급 수단(420)의 실리카 측정 튜브(423)를 통해 기판 처리 조건에 맞춰서 정량의 실리카를 측정하여 제1 조정 공급부(430)의 제1 조정 탱크(440) 또는 제2 조정 공급부(450)의 제2 조정 탱크(460)로 공급할 수 있다. 여기서 공급되는 실리카의 정량은, 인산수용액을 처리액으로 사용하여 실리콘 질화막과 실리콘 산화막의 선택적 에칭 처리시에 에칭 선택비를 고려하여 설정될 수 있다.
또한 제어 유닛은 제1 조정 공급부(430)의 제1 조정 탱크(440) 및 제2 조정 공급부(450)의 제2 조정 탱크(460)로 인산과 DIW 등을 각각 공급하도록 각각의 물질 공급 수단(441, 442, 461, 462)을 제어하여, 선택적으로 제1 조정 탱크(440)와 제2 조정 탱크(460)에서 실리카가 함유된 인산수용액의 처리액을 생성하거나 처리액의 인산 농도를 조정할 수 있다. 바람직하게는 인산과 물은 85%와 15%의 비율 범위에서 혼합되어 인산수용액이 생성될 수 있으며, 상황에 따라 인산과 물의 비율은 다양하게 설정될 수 있다.
상기 도 12의 실시예와 비교하여 상기 도 13의 실시예에서 처리액 공급 유닛은 인산과 DIW를 혼합 수단에서 혼합하여 인산수용액을 조정 탱크로 공급한다.
실리카 공급 수단(420)을 통한 실리카의 농도를 조정하여 공급하는 사항은 상기 도 12의 실시예와 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
혼합 수단으로서 혼합 믹서(412)를 적용하여 각각의 물질 공급 라인 상에 배치된 혼합 믹서(412)로 인산과 DIW 등이 공급되어 인산수용액의 처리액이 생성될 수 있다. 제어 유닛은 기판 처리 조건에 따라 물질 공급 수단(413, 414) 및 혼합 믹서(412)를 제어하여 기판 처리 조건에 따른 인산수용액을 생성하며, 생성된 인산수용액을 제1 조정 공급부(430a)의 제1 조정 탱크(440a)와 제2 조정 공급부(450a)의 제2 조정 탱크(460a)에 선택적으로 공급한다.
혼합 믹서(412)로부터 인산수용액을 공급받아 제1 조정 탱크(440a)와 제2 조정 탱크(460a)는 실리카가 함유된 인산수용액의 처리액을 생성하거나 처리액의 인산 농도를 조정할 수 있다.
이와 같이 인산수용액을 공급함으로써 제1 조정 공급부(430a)와 제2 조정 공급부(450a)는 인산 농도 조정이 더욱 용이해지고 처리액의 조정 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
상기 도 12 또는 도 13의 실시예를 통해 처리액 물질을 공급받으며 기판 처리 조건에 맞춰서 농도와 온도를 조정하여 처리액을 기판 처리 장치로 공급하고 사용된 처리액을 회수하여 재생하는 과정을 도 14 및 도 15에 도시된 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 통한 처리액 공급 과정의 일실시예를 참조하여 살펴본다.
상기 도 14는 초기에 새로운 처리액을 기판 처리 조건을 기초로 조정하여 공급하고 사용된 처리액을 회수하여 재생 조건을 기초로 재생하는 과정을 나타낸다.
제어 유닛은 실리카 공급 수단(420)의 실리카 측정 튜브(423)를 통해 기판 처리 조건에 맞춰서 정량의 실리카를 측정하여 제1 조정 공급부(430)의 제1 조정 탱크(440)로 공급할 수 있다. 또한 제어 유닛은 제1 조정 공급부(430)의 제1 조정 탱크(440)로 각각의 물질 공급 수단(441, 442)을 제어함으로써 인산과 DIW 등을 공급하여 실리카가 함유된 인산수용액의 처리액을 생성할 수 있다. 여기서 인산과 DIW의 공급은 상기에서 살펴본 혼합 수단을 통해 인산수용액으로 제1 조정 탱크(440)에 공급될 수도 있다.
그리고 제어 유닛은, 제1 조정 순환 라인(431)으로 인산수용액의 처리액을 자체 순환시키면서 처리액을 가열하여 170 ~ 180℃ 수준의 고온 인산수용액의 처리액으로 조정할 수 있다. 이때 제1 조정 순환 라인(431)으로 처리액을 자체 순환시키면서 가열하므로 이에 따라 함유된 물이 증발할 수 있는데, 처리액의 인산 농도를 측정하여 필요에 따라 DIW를 추가 공급할 수 있다.
이러한 처리액 생성과 조정 과정을 수행하여 제2 조정 공급부(450)가 기판 처리 조건에 맞춰서 일정 레벨의 고온 인산수용액의 처리액을 조정한 상태에서, 제어 유닛은 제2 조정 공급부(450)의 조정된 인산수용액의 처리액을 메인 공급부(470)의 메인 공급 탱크(480)로 공급하도록 제어할 수 있다.
메인 공급부(470)의 메인 공급 탱크(480)에 일정 레벨의 처리액이 공급되면, 제어 유닛은 메인 공급 탱크(480)의 처리액을 기판 처리 장치(10)로 공급하도록 각 펌프와 밸브를 제어한다.
바람직하게는 기판 처리 장치(10)로 인산수용액의 처리액을 공급하면서 샘플링 라인(473)를 통해 처리액을 샘플링하여 실리카의 농도를 검출할 수 있다. 만약 검출된 실리카의 농도가 기판 처리 조건에 충족되지 않는 경우, 제어 유닛은 제2 조정 탱크(460)의 실리카 농도를 조정하도록 실리가 공급 수단(420)을 제어하여 메인 공급 탱크(480)로 공급되는 처리액의 실리카 농도를 조정할 수 있다. 아울러 기판 처리 장치(10)로 공급되는 처리액이 기판 처리 조건의 일정 수준에 미달하는 경우 제어 유닛은 처리액의 공급을 중단하고 공급 처리액 회수 라인(490)을 통해 공급 중인 처리액을 회수할 수도 있다.
기판 처리 장치(10)는 메인 공급부(470)로부터 공급되는 실리카가 함유된 고온 인산수용액의 처리액으로 기판 처리 공정을 수행한다. 그리고 기판 처리 장치(10)에서 사용된 인산수용액의 처리액은 회수부(510)의 회수 탱크(530)로 회수된다.
제어 유닛은 회수 탱크(530)에 일정 레벨까지 회수된 처리액을 저장시킬 수도 있고 또는 회수 탱크(530)로 회수되는 처리액을 곧바로 처리액 재생부(550)로 공급하도록 제어할 수 있다.
이때 제어 유닛은 제1 처리액 재생부(560)와 제2 처리액 재생부(580)의 작동 상태에 따라 어느 하나로 회수 탱크(530)의 처리액을 공급하도록 제어하는데, 가령 상기 도 14에서와 같이 제2 처리액 재생부(580)가 처리액의 재생 처리를 수행하고 있는 동안에는 제1 처리액 재생부(560)의 제1 재생 탱크(570)로 회수 탱크(530)의 처리액이 공급되도록 제어할 수 있다.
회수 유닛(510)이 회수된 처리액을 처리액 재생부(550)로 공급함에 있어서 메인 필터(535)를 통해 이물질 등을 필터링하여 회수된 처리액을 공급하는데, 처리액의 공급량에 따른 메인 필터의 필터링 효율을 도모하고자 회수 탱크(530)로부터 배출되는 처리액을 복수의 분기관(미도시)으로 분배하고 각각의 분기관에 배치된 메인 필터를 통해 분배된 처리액을 필터링할 수도 있다.
제어유닛은, 제1 처리액 재생부(560)의 제1 재생 탱크(570)에 처리액이 공급되면 일정 수준의 레벨까지 처리액을 저장시킬 수도 있고, 또는 회수된 처리액을 공급받으면서 곧바로 제1 재생 순환 라인(561)을 통해 처리액을 자체 순환시켜 재생 처리를 수행시킬 수도 있다.
제어유닛은 제1 처리액 재생부(560)가 회수 탱크(530)로부터 회수된 처리액을 공급받는 동안, 제2 처리액 재생부(580)의 제2 재생 탱크(590)에 저장된 처리액의 재생 처리 작업을 수행하도록 제어할 수 있다.
이를 위해 제어 유닛은 제2 처리액 재생부(580)의 제2 재생 탱크(590)에 저장된 처리액을 제2 재생 순환 라인(581)을 통해 자체 순환시키면서 가열하고 필터링을 수행하도록 제어할 수 있다. 아울러 제어 유닛은 제2 재생 순환 라인(581)을 순환하는 인산수용액의 처리액에 대한 인산 수분 농도를 측정하여 이를 기초로 제2 재생 탱크(590)에 DIW를 공급하거나 제2 재생 순환 라인(581)의 처리액을 가열하도록 제어할 수 있다. 가령 제2 재생 순환 라인(581)을 순환하는 처리액에 인산과 물이 각각 50%의 비율로 함유될 수 있도록 조정할 수 있으며, 보다 바람직하게는 인산과 물이 85%와 15%의 비율로 함유될 수 있도록 조정할 수 있다. 이러한 처리액에 포함된 인산과 물의 비율은 상황에 따라 적절하게 변경 설정될 수 있다.
이러한 과정을 거쳐서 새로운 인산수용액의 처리액 공급 과정과 사용된 인산수용액의 처리액 재생 과정이 수행될 수 있다.
상기 도 15는 재생된 처리액을 기판 처리 조건을 기초로 조정하여 공급하고 사용된 처리액을 회수하여 재생 조건을 기초로 재생하는 과정을 나타낸다.
회수된 처리액을 제2 처리액 재생부(580)에서 재생 조건에 맞춰서 재생한 상태에서, 제어 유닛은 제2 처리액 재생부(580)의 제2 재생 탱크(590)로부터 재생된 처리액을 조정 공급부(410)로 공급하도록 제어할 수 있다.
이때 제어 유닛은 제1 조정 공급부(430)와 제2 조정 공급부(450)의 작동 상태를 고려하여 어느 하나로 재생된 처리액을 공급하도록 제어할 수 있는데, 가령 상기 도 15에서와 같이 제1 조정 공급부(430)가 조정된 처리액을 메인 공급부(470)로 공급하고 있는 동안, 제어 유닛은 제2 처리액 재생부(580)가 제2 조정 공급부(450)의 제2 조정 탱크(460)로 재생된 처리액을 공급하도록 제어할 수 있다.
바람직하게는 재생 처리액 공급관(561)에 배치된 유량계(미도시)를 통해 제2 조정 탱크(460)로 공급되는 처리액을 측량할 수 있으며, 제2 조정 탱크(460)에 일정 레벨 이상으로 처리액이 저장된 경우, 제어 유닛은 회수 라인(555)을 통해 제2 조정 탱크(460)로 공급되는 처리액을 다시 처리액 재생부(550)로 회수하도록 제어할 수도 있다.
제2 조정 공급부(450)는 제2 처리액 재생부(580)로부터 재생된 처리액을 공급받고 이를 기판 처리 조건에 맞춰서 조정하는데, 이를 위해 제어 유닛은 제2 조정 탱크(460)에 저장된 인산수용액의 처리액을 제2 조정 순환 라인(451)을 통해 자체 순환시키면서 가열하고 인산 농도를 측정하여 측정 결과에 따라 인산 또는 DIW를 제2 조정 탱크(460)에 공급하도록 제어할 수 있다.
제2 조정 공급부(450)가 재생된 처리액을 공급받아 재생 처리를 수행하는 동안, 제1 조정 공급부(430)는 메인 공급부(470)로 기판 처리 조건에 기초하여 조정된 처리액을 공급하며, 메인 공급부(470)는 조정된 처리액을 기판 처리 장치(10)로 공급한다.
기판 처리 장치(10)에서 사용된 처리액은 다시 회수부(510)의 회수 탱크(530)로 회수되며, 회수부(510)에서 필터링하여 처리액 재생부(550)로 공급될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치를 통한 처리액 공급 과정의 다른 실시예를 도시하는데, 상기 도 9에서 살펴본 처리액 공급 유닛의 실시예가 적용된 경우에 처리액 공급 과정을 나타낸다.
상기 도 16 및 상기 도 17의 실시예를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 상기 도 14 및 상기 도 15의 실시예와 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 도 16 및 상기 도 17의 실시예에서는 제1 조정 공급부(430c)는 처리액 재생부(550)로부터 재생 처리액을 공급받아 이를 기판 처리 조건에 맞춰서 조정하여 공급하며, 제2 조정 공급부(450c)는 새로운 처리액 물질을 공급받아 새로운 처리액을 생성하고 기판 처리 조건에 맞춰서 조정하여 공급하는 경우이다.
먼저 상기 도 16의 실시예를 살펴보면, 제2 조정 공급부(450c)가 새로운 처리액 물질을 생성하고 조정하여 메인 공급부(470)로 공급하며, 메인 공급부(470)에서 기판 처리 장치(10)로 처리액을 공급한다.
제2 조정 공급부(450c)가 새로운 처리액을 공급하는 동안, 제어 유닛은 제1 조정 공급부(430c)가 제2 처리액 재생부(580)로부터 재생된 처리액을 공급받고 제1 조정 순환 라인(431)을 통해 인산수용액의 처리액을 자체 순환시키면서 인산 농도를 측정하고 가열시키며, 제1 조정 탱크(440c)에 인산 또는 DIW 등을 공급하여 인산수용액의 처리액에 대한 인산 농도와 온도를 조정하도록 제어한다.
그리고 기판 처리 장치(10)에서 사용된 처리액은 회수부(510)의 회수 탱크(530)로 회수되며, 제어 유닛은 회수된 처리액을 제1 처리액 재생부(560)로 공급하여 재생 처리가 수행되도록 제어한다.
상기 도 16의 실시예를 통해 제1 조정 공급부(450c)가 재생 처리액을 공급받아 기판 처리 조건에 맞춰서 처리액을 조정한 상태에서, 상기 도 17의 실시예와 같이 제어 유닛은 제1 조정 공급부(453c)가 메인 공급부(470)로 조정된 처리액을 공급하도록 제어하며, 제1 조정 공급부(430c)로부터 공급된 처리액은 메인 공급부(470)에서 기판 처리 장치(10)로 공급된다.
아울러 제1 조정 공급부(430c)가 메인 공급부(470)로 조정된 처리액을 공급하는 동안, 제어 유닛은 제2 조정 공급부(450c)에 새로운 처리액 물질을 공급시키고 처리액에 대한 조정을 수행하도록 제어한다.
또한 제1 조정 공급부(430c)가 메인 공급부(470)로 조정된 처리액을 공급하는 동안, 제어 유닛은 제1 처리액 재생부(560)가 회수부(510)의 회수 탱크(530)로 회수된 처리액을 공급받도록 제어하며, 제2 처리액 재생부(580)는 제2 재생 순환 라인(581)을 통해 처리액을 자체 순환시키면서 처리액에 대한 재생을 수행하도록 제어한다.
만약 제1 처리액 재생부(560)가 재생된 처리액을 공급하는 경우에도 제1 조정 공급부(430c)로 재생 처리액이 공급되게 된다.
나아가서 제1 조정 공급부(430c)는 처리액 재생부(550)로부터 공급받은 재생 처리액을 조정하여 제2 조정 공급부(450c)로 공급할 수도 있으며, 이를 통해 재생 처리액과 새로운 처리액이 혼합되어 기판 처리 장치로 공급될 수도 있다.
또한 본 발명에서는 처리액을 회수하여 반복적으로 재생하여 공급하는 경우에, 재생 횟수나 실리카의 농도에 따라 회수되는 처리액을 폐기 처리할 수도 있는데, 이와 관련하여 도 18은 본 발명에 따른 처리액 공급 장치의 실시예를 통한 처리액 폐기 과정을 도시한다.
제1 조정 공급부(430c)가 처리액 재생부(550)로부터 재생 처리액을 공급받아 기판 처리 조건에 맞춰서 처리액을 조정한 후 메인 공급부(470)로 조정된 처리액을 공급하고, 제1 조정 공급부(430c)로부터 공급된 처리액을 메인 공급부(470)가 기판 처리 장치(10)로 공급하는 경우에 있어서, 동일한 재생 처리액을 조정하여 반복하여 공급한 횟수가 기설정된 수치에 이르면 제어 유닛은 제1 조정 공급부(453c)로부터 공급된 처리액을 기판 처리 장치(10)에서 사용한 후 회수부(510)의 회수 탱크(530)로 회수하여 드레인 밸브(537)를 통해 폐처리액 배출관(539)으로 배출시킴으로써 폐기 처리할 수 있다.
이를 위해 제1 조정 공급부(453c)에는 처리액 재생부(550)로부터 재생 처리액을 공급받은 횟수 또는 메인 공급부(470)로 처리액을 공급한 횟수를 카운트하는 카운터(미도시)가 구비될 수 있으며, 제어 유닛은 제1 조정 공급부(430c)의 상기 카운터를 기초로 처리액의 폐기 처리 여부를 결정할 수 있으며, 폐기 처리 후 새로운 처리액을 재생하는 경우에는 카운팅을 리셋시켜 새롭게 카운팅이 이루어질 수 있다.
처리액의 재생 횟수를 기초로 폐기 처리를 결정하는 경우 이외에도 재생 처리액에 함유된 실리카의 농도를 기초로 폐기 처리를 결정할 수도 있는데, 제1 조정 공급부(430c)로부터 공급된 처리액을 메인 공급부(470)가 기판 처리 장치(10)로 공급하는 경우에 있어서, 샘플링 라인(473)을 통한 처리액의 샘플링으로 실리카 농도를 측정하고 기판 처리 장치(10)로 공급되는 처리액이 기설정된 한계치를 초과하는 실리카 농도를 가지면 제어 유닛은 해당 처리액을 기판 처리 장치(10)에서 사용한 후 회수부(510)의 회수 탱크(530)로 회수하여 드레인 밸브(537)를 통해 폐처리액 배출관(539)으로 배출시킴으로써 폐기 처리할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서는 복수의 조정 공급부를 통해 선택적으로 어느 하나의 조정 공급부에서 처리액을 기판 처리 조건에 맞춰 처리액의 농도와 온도를 조정하는 동안 다른 하나의 조정 공급부에서 조정된 처리액을 메인 공급부로 공급하거나 처리액 재생부로부터 재생된 처리액을 공급받을 수 있으므로, 연속적으로 기판 처리 장치에 처리액 공급이 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에서는 복수의 처리액 재생부를 통해 선택적으로 어느 하나의 처리액 재생부에서 처리액 재생 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조정하는 동안 다른 하나의 처리액 재생부에서 회수부로부터 처리액을 공급받거나 재생된 처리액을 조정 공급부로 공급할 수 있으므로, 연속적으로 처리액의 재생이 수행될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
400, 400' : 처리액 공급 유닛,
410, 410' : 조정 공급부,
411 : 조정 처리액 공급관,
420 : 실리카 공급 수단,
430 : 제1 조정 공급부,
431 : 제1 조정 순환 라인,
440 : 제1 조정 탱크,
450 : 제2 조정 공급부,
451 : 제2 조정 순환 라인,
460 : 제2 조정 탱크,
470, 470' : 메인 공급부,
473 : 샘플링 라인,
480 : 메인 공급 탱크,
500, 500' : 처리액 리사이클 유닛,
510, 510' : 회수부,
530 : 회수 탱크,
550, 550' : 처리액 재생부,
560 : 제1 처리액 재생부,
561 : 제1 재생 순환 라인,
570 : 제1 재생 탱크,
580 : 제2 처리액 재생부,
581 : 제2 재생 순환 라인,
590 : 제2 재생 탱크.

Claims (24)

  1. 기판 처리 장치로 처리액을 공급하는 메인 공급부와; 기판 처리 조건에 따라 처리액을 조정하고 상기 메인 공급부로 제공하는 조정 공급부를 포함하는 처리액 공급 유닛;
    상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하는 회수부와; 상기 회수부로부터 회수된 처리액을 제공받아 재생 조건에 따라 처리액을 조정하고 상기 조정 공급부로 제공하는 처리액 재생부를 포함하는 처리액 리사이클 유닛; 및
    상기 처리액 공급 유닛과 상기 처리액 리사이클 유닛의 처리액에 대한 공급, 조정, 회수, 재생 또는 폐기를 제어하는 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은,
    실리카(Silica)의 공급량을 측정하여 기판 처리 조건에 따라 실리카를 공급하는 실리카 공급 수단을 더 포함하며,
    상기 조정 공급부는,
    실리카가 포함된 처리액을 조정하고, 조정된 처리액을 상기 메인 공급부로 공급하는 조정 탱크; 및
    상기 조정 탱크의 처리액을 순환시키며 처리액의 농도를 측정하고 온도를 조정하는 조정 순환 라인을 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    상기 조정 순환 라인의 처리액에 대한 인산 농도의 측정 결과에 따라 인산과 DIW(De-Ionzied Water)의 공급 또는 가열 온도를 제어하여 인산 농도를 조정하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은,
    기판 처리 조건에 따라 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 상기 조정 탱크로 공급하는 혼합 수단을 더 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    상기 조정 순환 라인의 처리액에 대한 인산 농도의 측정 결과에 따라 상기 혼합 수단을 통한 인산수용액을 공급하여 인산 농도를 조정하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 조정 공급부는,
    상기 메인 공급부로 처리액을 공급하는 제1 조정 공급부와 제2 조정 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 제1 조정 공급부 또는 상기 제2 조정 공급부 중 어느 하나는 처리액을 조정하고, 다른 하나는 상기 메인 공급부에 처리액을 공급하거나 상기 처리액 재생부로부터 처리액을 공급받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 제1 조정 공급부는 상기 처리액 재생부로부터 재생된 처리액을 공급받고, 상기 제2 조정 공급부는 새로운 처리액 물질을 공급받도록 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 메인 공급부는,
    상기 기판 처리 장치로 처리액을 공급하는 메인 공급 탱크; 및
    상기 메인 공급 탱크로부터 공급되는 처리액을 샘플링하여 측정하기 위한 샘플링 라인을 더 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    상기 샘플링된 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 조정 공급부에 대한 실리카의 공급을 제어하여 실리카 농도를 조정하거나 상기 회수부로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 재생부는,
    상기 회수부로부터 공급받은 처리액의 수분 농도를 조정하여 상기 처리액 공급 유닛으로 공급하는 재생 탱크; 및
    상기 서브 회수 탱크의 처리액을 순환시키며 처리액을 필터링하고 처리액의 농도를 측정하여 온도를 조정하는 재생 순환 라인을 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    상기 재생 순환 라인의 처리액에 대한 수분 농도의 측정 결과에 따라 DIW의 공급 또는 가열 온도를 제어하여 수분 농도를 조정하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회수부는,
    상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하는 회수 탱크;
    상기 회수 탱크의 배출관과 상기 처리액 재생부의 인입관 사이에 배치된 복수의 분기관; 및
    상기 분기관 각각에 배치되어 처리액을 필터링하는 복수의 메인 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 회수부는,
    상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하는 회수 탱크; 및
    상기 회수 탱크의 처리액을 외부로 드레인시키는 드레인 밸브를 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    상기 기판 처리 장치로 공급된 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과 또는 처리액의 재생 횟수를 기초로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 처리액 재생부는,
    상기 회수부로부터 처리액을 제공받고 상기 조정 공급부로 조정된 처리액을 제공하는 제1 처리액 재생부와 제2 처리액 재생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 제1 처리액 재생부 또는 상기 제2 처리액 재생부 중 어느 하나는 처리액을 재생하고, 다른 하나는 상기 회수부로부터 처리액을 제공받거나 재생된 처리액을 상기 조정 공급부로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 유닛은 상기 기판 처리 장치와 동일 공간 상에 배치되고, 상기 처리액 리사이클 유닛은 상기 처리액 공급 유닛과는 별도의 공간에 분리되어 배치된 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
  14. 조정 공급부에 제공된 처리액을 조정 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 처리액의 농도와 온도를 조정하고 기판 처리 조건을 기초로 조정된 처리액을 메인 공급부로 제공하는 처리액 공급 단계;
    상기 기판 처리 장치로부터 사용된 처리액을 회수부로 회수하는 처리액 회수 단계; 및
    상기 회수부로부터 상기 처리액 재생부에 제공된 처리액을 재생 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 재생 조건을 기초로 필터링 및 조정하고, 재생된 처리액을 상기 조정 공급부로 제공하는 처리액 재생 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 단계는,
    실리카의 공급량을 측정하여 기판 처리 조건에 따라 실리카를 공급하는 실리카 농도 조절 단계;
    상기 조정 공급부의 조정 탱크로 인산 또는 DIW 중 하나 이상을 포함하는 처리액 물질을 제공하는 처리액 물질 제공 단계;
    상기 조정 탱크의 처리액을 상기 조정 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 인산 농도를 측정하는 인산 농도 측정 단계; 및
    인산 농도 측정 결과를 기초로 상기 조정 탱크에 인산 또는 DIW 중 어느 하나 이상의 공급 또는 가열을 통해 인산 농도를 조정하는 공급 처리액 조정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 처리액 물질 제공 단계는,
    혼합 수단을 통해 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 상기 조정 탱크에 공급하며,
    상기 공급 처리액 조정 단계는,
    상기 혼합 수단을 통해 인산과 DIW를 혼합한 인산수용액을 상기 조정 탱크로 공급하여 인산 농도를 조정하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액 물질 제공 단계는,
    제1 조정 공급부의 제1 조정 탱크로 재생된 처리액을 공급하고, 제2 조정 공급부의 제2 조정 탱크로 새로운 처리액 물질을 공급하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 단계는,
    상기 메인 공급부에서 상기 기판 처리 장치로 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카의 농도를 측정하는 샘플링 단계; 및
    샘플링한 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 조정 공급부에 대한 실리카의 공급을 조정하는 실리카 농도 조정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 단계는,
    상기 메인 공급부에서 상기 기판 처리 장치로 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카의 농도를 측정하는 샘플링 단계를 포함하며,
    상기 처리액 회수 단계는,
    샘플링한 처리액에 대한 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 기판 처리 장치로부터 상기 회수부로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기하는 회수 처리액 폐기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 처리액 물질 제공 단계는,
    상기 제1 조정 공급부의 상기 제1 조정 탱크로 재생된 처리액의 공급 횟수를 카운팅하는 재생 횟수 카운팅 단계를 포함하며,
    상기 처리액 회수 단계는,
    재생 횟수를 기초로 상기 기판 처리 장치로부터 상기 회수부로 회수된 처리액을 외부로 드레인하여 폐기하는 회수 처리액 폐기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 단계는,
    기판 처리 장치로부터 회수 탱크로 처리액을 회수하는 폐처리액 회수 단계;
    상기 회수 탱크로부터 배출되는 처리액을 복수의 분기관으로 분배하고 각각의 분기관의 메인 필터를 통해 처리액을 필터링하는 메인 필터링 단계; 및
    상기 복수의 분기관에서 배출되는 처리액을 상기 처리액 재생부로 제공하는 회수 처리액 제공 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 처리액 재생 단계는,
    재생 탱크로 제공된 처리액을 재생 순환 라인을 통해 자체 순환시키면서 인산 수분 농도를 측정하는 인산 수분 농도 측정 단계; 및
    인산 수분 농도 측정 결과를 기초로 상기 재생 탱크에 DIW를 공급하거나 처리액의 가열을 통해 인산 수분 농도를 조정하는 처리액 재생 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 단계는,
    제1 조정 공급부 또는 제2 조정 공급부 중 선택적으로 어느 하나에서 처리액의 온도와 농도를 조정하고, 다른 하나에서 상기 메인 공급부에 조정된 처리액을 공급하거나 상기 처리액 재생부로부터 재생된 처리액을 공급받으며,
    상기 처리액 재생 단계는,
    제1 처리액 재생부 또는 제2 처리액 재생부 중 선택적으로 어느 하나에서 처리액 재생 조건을 기초로 처리액의 농도와 온도를 조정하고, 다른 하나에서 상기 회수부로부터 처리액을 공급받거나 재생된 처리액을 상기 조정 공급부로 공급하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
  24. 재생된 처리액을 제공받는 제1 조정 공급부와 새로운 처리액을 공급받는 제2 조정 공급부를 포함하되, 처리액을 자체 순환시키며, 실리카 공급 수단을 통해 실리카의 공급량을 측정하여 선택적으로 공급하고, 혼합 수단을 통해 인산과 DIW을 혼합한 인산수용액을 선택적으로 공급하며, 조정 순환 라인을 통해 처리액을 가열하여 기판 처리 조건에 따라 처리액을 조정하여 메인 공급부로 조정된 처리액을 제공하는 조정 공급부와; 기판 처리 장치로 처리액을 공급하면서 공급되는 처리액을 샘플링하여 실리카 농도의 측정 결과에 따라 상기 조정 공급부에 대한 실리카의 농도를 조정하도록 지원하는 메인 공급부를 포함하는 처리액 공급 유닛;
    상기 기판 처리 장치로부터 처리액을 회수하고 복수의 분기관에 배치된 복수의 메인 필터를 통해 회수된 처리액을 필터링하여 처리액 재생부로 제공하는 회수부와; 회수된 처리액을 자체 순환시키면서 DIW를 공급하거나 처리액을 가열하여 재생 조건에 따라 처리액을 재생하며, 상기 제1 조정 공급부로 재생된 처리액을 제공하는 복수의 처리액 재생부를 포함하는 처리액 리사이클 유닛; 및
    상기 처리액 공급 유닛과 상기 처리액 리사이클 유닛의 처리액에 대한 공급, 조정, 회수, 재생 또는 폐기를 제어하되, 상기 제1 조정 공급부 또는 상기 제2 조정 공급부 중 어느 하나는 처리액을 조정하고, 다른 하나는 상기 메인 공급부에 처리액을 공급하도록 제어하며; 상기 복수의 처리액 재생부 중 어느 하나는 처리액을 재생하고, 다른 하나는 상기 회수부로부터 처리액을 제공받거나 재생된 처리액을 상기 제1 조정 공급부로 제공하도록 제어하는 제어 유닛을 포함하며,
    상기 처리액 공급 유닛과 상기 처리액 리사이클 유닛은 공간적으로 분리되어 배치된 것을 특징으로 하는 처리액 공급 장치.
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