KR20230140863A - 액체 트랩 탱크 및 액체 트래핑 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체 트랩 탱크 및 액체 트래핑 방법에 관한 것으로서, 내부에 액체를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성되고, 일부분에 유입부가 형성되고 타부분에 배출부가 형성되는 탱크 몸체; 상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 유입부를 통해 유입된 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 1차로 임시 수용하는 제 1 수용부; 및 상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 제 1 수용부로부터 이동된 상기 액체를 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 상기 배출부를 통해 외부로 배출시키는 제 2 수용부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액체 트랩 탱크 및 액체 트래핑 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조를 위해서 다양한 기판 처리 장치가 사용되고 있다. 이러한 기판 처리 장치에는 다양한 액체가 사용되고 있다. 예를 들어, 기판의 세정, 식각 등을 위해서 세정액, 증류수, 식각액 등이 사용되고, 기판 상에 포토레지스트 코팅을 위한 포토레지스트 등의 약액(chemical)이 사용되고 있다.
반도체 소자의 제조 시, 이러한 액체는 제조 공장 내 별도의 액체 저장 장치나 또는 액체 저장 보틀을 통해서 공급될 수 있다. 이와 같이, 액체를 기판 처리 장치 또는 기판 상에 제공 시 기포가 포함될 수 있다. 하지만, 반도체 소자의 패턴이 점차 미세화됨에 따라서 이러한 기포는 반도체 소자의 품질에 악영향을 미치고 있다. 따라서, 액체 공급 시스템 내에서 액체 내 기포 발생을 억제하거나 또는 기판 상에 공급 전에 기포를 제거할 필요가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기포 발생을 억제하거나 또는 기포가 제거될 수 있는 액체 트랩 탱크 및 액체 트래핑 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 액체 트랩 탱크는, 내부에 액체를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성되고, 일부분에 유입부가 형성되고 타부분에 배출부가 형성되는 탱크 몸체; 상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 유입부를 통해 유입된 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 1차로 임시 수용하는 제 1 수용부; 및 상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 제 1 수용부로부터 이동된 상기 액체를 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 상기 배출부를 통해 외부로 배출시키는 제 2 수용부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 수용부에 상기 액체를 한계 수위까지 수용하다가 상기 한계 수위를 넘는 경우, 상기 제 2 수용부로 흘러 넘쳐서 이동될 수 있도록 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부 사이에 형성되는 분리벽부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 분리벽부는, 상기 제 1 수용부와 대응되는 제 1 면과, 상기 제 1 면과 연결되는 상면 및 상기 상면과 연결되고 상기 제 2 수용부와 대응되는 제 2 면이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 면은, 상기 상면 위로 흘러 넘치는 상기 액체의 급격한 낙하로 인한 상기 기포의 발생을 억제할 수 있도록 상기 액체의 흐름을 유도하기 위한 유동 유도부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유동 유도부는, 상기 액체의 급격한 수직 낙하를 방지하기 위한 경사면일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 경사면은, 적어도 전체적으로 일정한 경사각을 갖는 평형 경사면, 복수개의 경사각을 갖는 다각형 경사면, 2개 이상의 경사각이 반복되는 다단형 경사면, 급격한 경사각에서 완만한 경사각으로 연속적으로 경사각이 변화되는 포물형 경사면, 완만한 경사각에서 급격한 경사각을 거쳐서 다시 완만한 경사각으로 변화되는 S자형 경사면, 3차원적 유로가 형성된 유로 경사면, 패턴 경사면 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유동 유도부는, 상기 액체의 층류 유동을 유도하기 위한 층류 유도면일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 층류 유도면은, 적어도 다각 줄홈 또는 둥근 줄홈이 수평 방향으로 형성되는 수평 줄홈면, 다각 줄홈 또는 둥근 줄홈이 수직 방향으로 형성되는 수직 줄홈면, 3차원적 유로가 형성되는 유로 형성면, 도트 형태의 돌기부 또는 홈부가 형성되는 도트형 요철면, 3차원 형태의 돌기 또는 홈이 형성되는 3차원 요철면, 돌기 패턴면 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 면은, 수직면 또는 상기 제 2 면에 형성된 경사면과 동일한 각도로 형성되는 역경사면일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 상면은, 적어도 전체적으로 평평한 형태인 평형 상면 또는 상기 기포를 필터링하기 위한 돌기부 또는 홈부가 형성된 필터형 상면일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유입부는, 상기 제 1 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되고, 상기 배출부는, 상기 제 2 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유입부는, 상기 제 1 수용부의 상부 또는 측면에 형성되고, 상기 배출부는, 상기 제 2 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유입부는, 상기 제 1 수용부를 향하여 연장되는 연장관이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 분리벽부는, 중력에 의해 상기 액체가 상기 배출부 방향으로 낙하되면서 유도될 수 있도록 상기 배출부로부터 제 1 높이만큼 높게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유입부는, 상기 액체를 저장하고 있는 액체 저장 보틀과 연결되고, 상기 배출부는, 기판 처리 장치로 상기 액체를 펌핑하기 위한 펌핑부와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 액체는 포토레지스트 약액을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 탱크 몸체에 형성되고, 분리된 상기 기포로부터 발생된 가스를 외부로 배기시키는 배기부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 탱크 몸체에 형성되고, 상기 수용 공간의 압력을 조절하기 위해서 내부 가스 또는 상기 액체를 외부로 배출시키는 벤트부;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 액체 트래핑 방법은, (a) 유입부를 통해서 탱크 몸체의 내부에 액체를 공급하는 단계; (b) 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 상기 탱크 몸체의 내부에 형성된 제 1 수용부에 분리벽부의 한계 수위까지 1차로 임시 수용하는 단계; 및 (c) 상기 분리벽부의 상기 한계 수위를 넘은 상기 액체를 유도하여 상기 탱크 몸체의 내부에 형성된 제 2 수용부에 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 배출부를 통해 외부로 배출시키는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 액체 트랩 탱크는, 내부에 액체를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성되고, 일부분에 유입부가 형성되고 타부분에 배출부가 형성되는 탱크 몸체; 상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 유입부를 통해 유입된 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 1차로 임시 수용하는 제 1 수용부; 상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 제 1 수용부로부터 이동된 상기 액체를 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 상기 배출부를 통해 외부로 배출시키는 제 2 수용부; 및 상기 제 1 수용부에 상기 액체를 한계 수위까지 수용하다가 상기 한계 수위를 넘는 경우, 상기 제 2 수용부로 흘러 넘쳐서 이동될 수 있도록 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부 사이에 형성되는 분리벽부;를 포함하고, 상기 분리벽부는, 상기 제 1 수용부와 대응되는 제 1 면과, 상기 제 1 면과 연결되는 상면 및 상기 상면과 연결되고 상기 제 2 수용부와 대응되는 제 2 면이 형성되며, 상기 제 2 면은, 상기 상면 위로 흘러 넘치는 상기 액체의 급격한 낙하로 인한 상기 기포의 발생을 억제할 수 있도록 상기 액체의 흐름을 유도하기 위한 유동 유도부를 포함하고, 상기 유동 유도부는, 상기 액체의 급격한 수직 낙하를 방지하기 위한 경사면이며, 상기 유입부는, 상기 제 1 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되고, 상기 배출부는, 상기 제 2 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되며, 상기 분리벽부는, 중력에 의해 상기 액체가 상기 배출부 방향으로 낙하되면서 유도될 수 있도록 상기 배출부로부터 제 1 높이만큼 높게 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 기포 발생을 억제하거나 또는 기포가 제거될 수 있는 효과를 가질 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 액체 트랩 탱크의 분리벽부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 액체 트랩 탱크의 분리벽부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 도 3의 액체 트랩 탱크의 분리벽부의 여러 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
도 5는 도 3의 액체 트랩 탱크의 분리벽부의 여러 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 6은 도 3의 액체 트랩 탱크의 분리벽부의 여러 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 7은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크의 분리벽부를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 1의 액체 트랩 탱크가 설치된 액체 공급 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트래핑 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 액체 트랩 탱크의 분리벽부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 액체 트랩 탱크의 분리벽부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 도 3의 액체 트랩 탱크의 분리벽부의 여러 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
도 5는 도 3의 액체 트랩 탱크의 분리벽부의 여러 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 6은 도 3의 액체 트랩 탱크의 분리벽부의 여러 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 7은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크의 분리벽부를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크를 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 1의 액체 트랩 탱크가 설치된 액체 공급 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트래핑 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(100)를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 액체 트랩 탱크(100)의 분리벽부(20)를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 1의 액체 트랩 탱크(100)의 분리벽부(20)를 나타내는 확대 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(100)는, 크게 탱크 몸체(10)와, 제 1 수용부(11)와, 제 2 수용부(12) 및 분리벽부(20)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 탱크 몸체(10)는, 내부에 액체(1)를 수용할 수 있는 수용 공간(A)이 형성되고, 일부분에 유입부(10a)가 형성되고 타부분에 배출부(10b)가 형성되며, 상기 액체(1)는 물론이고, 상기 제 1 수용부(11)와, 상기 제 2 수용부(12) 및 상기 분리벽부(20)를 지지할 수 있도록 충분한 강도와 내구성을 갖는 전체적으로 원통 형상의 구조체일 수 있다.
여기서, 상기 액체(1)는 포토레지스트 약액을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 상기 액체(1)는 상기 포토레지스?? 약액에만 국한되지 않고, 반도체 공정에 사용되는 다양한 종류의 화학적 액체가 모두 적용될 수 있다.
이러한 상기 탱크 몸체(10)는 도면에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 원통형 이외에도 타원통이나, 삼각통이나, 사각통이나, 다각통 등 기타 3차원적인 통형 구조체가 모두 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 1 수용부(11)는, 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 형성되고, 상기 분리벽부(20)에 의해 구분될 수 있는 부분으로서, 상기 유입부(10a)를 통해 유입된 상기 액체(1)로부터 기포(2)가 분리될 수 있도록 상기 액체(1)를 1차로 임시 수용할 수 있는 상기 탱크 몸체(10)의 일부분일 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 2 수용부(11)는, 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 형성되고, 상기 분리벽부(20)에 의해 구분될 수 있는 부분으로서, 상기 제 1 수용부(11)로부터 이동된 상기 액체(1)를 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체(1)를 상기 배출부(10b)를 통해 외부로 배출시킬 수 있는 상기 탱크 몸체(10)의 타부분일 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 분리벽부(20)는, 상기 제 1 수용부(11)에 상기 액체(1)를 한계 수위(L)까지 수용하다가 상기 한계 수위(L)를 넘는 경우, 상기 제 2 수용부(12)로 흘러 넘쳐서 이동될 수 있도록 상기 제 1 수용부(11)와 상기 제 2 수용부(12) 사이에 형성되는 일종의 벽체 구조물일 수 있다.
여기서, 상기 분리벽부(20)는, 상기 제 1 수용부(11)와 대응되는 제 1 면(20a)과, 상기 제 1 면(20a)과 연결되는 상면(20c) 및 상기 상면(20c)과 연결되고 상기 제 2 수용부(12)와 대응되는 제 2 면(20b)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 면(20b)은, 상기 상면(20c) 위로 흘러 넘치는 상기 액체(1)의 급격한 낙하로 인한 상기 기포(2)의 발생을 억제할 수 있도록 상기 액체(1)의 흐름을 유도하기 위한 유동 유도부를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 유동 유도부는, 상기 액체(1)의 급격한 수직 낙하를 방지하기 위해서 상기 액체(1)의 하강 속도를 줄일 수 있는 경사면(F1)일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 경사면(F1)은, 전체적으로 일정한 경사각을 갖는 평형 경사면(F11)일 수 있다.
이러한, 상기 평형 경사면(F11)의 경사각도는 수평면을 기준으로 10도 내지 90도일 수 있다. 그러나, 이러한 상기 평형 경사면(F11)의 경사각도는 이에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 경사각으로 형성될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 유입부(10a)는, 상기 제 1 수용부(11)의 바닥면 또는 하부에 형성되고, 상기 배출부(10b)는, 상기 제 2 수용부(12)의 바닥면 또는 하부에 형성될 수 있다.
이러한, 상기 분리벽부(20)는, 중력에 의해 상기 액체(1)가 상기 배출부(10b) 방향으로 낙하되면서 유도될 수 있도록 상기 배출부(10b)로부터 제 1 높이(H1)만큼 높게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(100)는, 상기 탱크 몸체(10)에 형성되고, 분리된 상기 기포(2)로부터 발생된 가스를 외부로 배기시키는 배기부(13) 및 상기 탱크 몸체(10)에 형성되고, 상기 수용 공간(A)의 압력을 조절하기 위해서 내부 가스 또는 상기 액체를 외부로 배출시키는 벤트부(14)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(100)의 작동 과정을 설명하면, 상기 액체(1)는 상기 제 1 수용부(11)의 바닥면 또는 하부에 형성된 상기 유입부(10a)를 통해서 상기 탱크 몸체(10)의 하부로부터 유입될 수 있다.
이어서, 상기 액체(1)는 상기 제 1 수용부(11)에 1차로 수용되어 상기 분리벽부(20)의 상기 제 1 면(20a)을 따라 수위가 상승될 수 있다.
이 때, 상기 액체(1)는 상기 유입부(10a)를 통해 상대적으로 고압에서 저압으로 압력이 저하될 수 있고, 이러한 압력 저하로 인하여 상기 액체(1) 내부에서 상기 기포(2)가 발생될 수 있다.
이러한, 상기 기포(2)는 후속 공정에서 악영향을 줄 수 있기 때문에 상기 제 1 수용부(11)에서 1차로 자연 발생된 상기 기포(2)는 부유할 수 있고, 부유된 상기 기포(2)로부터 발생된 가스는 상기 수용 공간(A)에 포집되어 상기 배기부(13) 또는 상기 벤트부(14)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이어서, 상기 액체(1)는 상기 분리벽부(20)의 상기 제 1 면(20a)을 따라 수위가 상승되다가 그 수위가 상기 한계 수위(L)를 넘는 경우, 상기 상면(20c)을 넘어서 상기 제 2 면(20b)을 따라 상기 제 2 수용부(12)로 흘러 넘쳐서 이동될 수 있다.
이 때, 상기 액체(1)는 상기 액체(1)의 급격한 수직 낙하를 방지하기 위해서 상기 액체(1)의 하강 속도를 줄일 수 있는 경사면(F1)을 따라 비교적 느리게 하강할 수 있는 것으로서, 하강하는 동안에, 상기 기포(2)가 비교적 얇은 표면으로 쉽게 부유하여 상기 액체(1)로부터 2차로 제거될 수 있다.
이어서, 상기 액체(1)는 상기 기포(2)가 최대한 제거된 상태로 상기 제 2 수용부(12)의 바닥면 또는 하부에 형성된 상기 배출부(10b)를 통해서 외부로 배출될 수 있다.
그러므로, 상기 배기부(13) 또는 상기 벤트부(14)를 이용한 상시 배기 환경에서 상기 액체(1)의 내부의 상기 기포(2)를 제거하는 아웃 가싱(Out-gassing) 효과를 얻을 수 있고, 이를 통해서 후속 기판 처리 공정시 양질의 제품을 생산할 수 있다.
도 4는 도 3의 액체 트랩 탱크(100)의 분리벽부(20)의 여러 실시예들을 나타내는 단면도들이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(100)의 상기 경사면(F1)은, 상술된 도 3의 상기 평형 경사면(F11) 이외에도 다양한 형태의 경사면이 적용될 수 있는 것으로서, 상기 경사면(F1)은 적어도 복수개의 경사각을 갖는 도 4의 (a)에 도시된 다각형 경사면(F12), 2개 이상의 경사각이 반복되는 도 4의 (b)에 도시된 다단형 경사면(F13), 급격한 경사각에서 완만한 경사각으로 연속적으로 경사각이 변화되는 도 4의 (c)에 도시된 포물형 경사면(F14), 완만한 경사각에서 급격한 경사각을 거쳐서 다시 완만한 경사각으로 변화되는 도 4의 (d)에 도시된 S자형 경사면(F15), 3차원적 유로가 형성된 도 4의 (e)에 도시된 유로 경사면(F16), 도 4의 (f)에 도시된 다양한 패턴이 형성된 패턴 경사면(F17) 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 액체(1)의 점도나, 침투성이나, 흐름성 등의 특성들을 고려하여 이러한 다양한 형태의 상기 경사면(F1)들을 최적화 설계함으로써 상기 액체(1)의 상기 기포(2) 제거율을 극대화할 수 있다.
도 5는 도 3의 액체 트랩 탱크(100)의 분리벽부(20)의 여러 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유동 유도부는, 반드시 경사면에 국한되지 않는 것으로서, 예컨대, 비록 수직면이나 또는 경사면이라 하더라도 상기 액체(1)의 층류 유동을 유도하기 위하여 마찰면적을 넓게 하는 층류 유도면(F2)일 수 있다.
이러한, 상기 층류 유도면(F2)은, 적어도 다각 줄홈 또는 둥근 줄홈이 수평 방향으로 형성되는 도 5의 (a)에 도시된 수평 줄홈면(F21), 다각 줄홈 또는 둥근 줄홈이 수직 방향으로 형성되는 도 5의 (b)에 도시된 수직 줄홈면(F22), 3차원적 유로가 형성되는 도 5의 (c)에 도시된 유로 형성면(F23), 도트 형태의 돌기부 또는 홈부가 형성되는 도 5의 (d)에 도시된 도트형 요철면(F24), 3차원 형태(역V자나, 빗살 무늬 등)의 돌기 또는 홈이 형성되는 도 5의 (e)에 도시된 3차원 요철면(F25), 다양한 돌기 패턴이 형성되는 도 5의 (f)에 도시된 돌기 패턴면(F26) 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 액체(1)의 점도나, 침투성이나, 흐름성 등의 특성들을 고려하여 이러한 다양한 형태의 상기 층류 유도면(F2)들을 최적화 설계함으로써 상기 액체(1)의 상기 기포(2) 제거율을 극대화할 수 있다.
도 6은 도 3의 액체 트랩 탱크(100)의 분리벽부(20)의 여러 실시예들을 나타내는 사시도들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 분리벽부(20)의 상기 상면(20c)은, 적어도 전체적으로 평평한 형태인 도 6의 (a)에 도시된 평형 상면(20c-1), 상기 기포(2)를 필터링하기 위한 요철부(T)가 형성된 도 6의 (b)에 도시된 필터형 상면(20c-2), 상기 기포(2)를 필터링하기 위한 천공구(H)가 형성된 도 6의 (c)에 도시된 천공형 상면(20c-3) 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나일 수 있다.
따라서, 상기 액체(1)는 상기 분리벽부(20)의 상기 상면(20c)을 따라 흘러 넘치면서 평평한 형태로 상기 제 2 수용부(12)로 이동되거나, 또는 상기 기포(2)가 필터링되거나 또는 파괴된 형태로 상기 요철부(T)를 따라 상기 제 2 수용부(12)로 이동되거나, 또는 상기 기포(2)가 필터링되거나 또는 파괴된 형태로 상기 청공구(H)를 통과하여 상기 제 2 수용부(12)로 이동될 수 있다.
그러므로, 상기 분리벽부(20)의 상기 상면(20c)에서도 상기 액체(1)의 상기 기포(2)를 제거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(200)의 분리벽부(20)를 나타내는 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(200)의 분리벽부(20)의 제 1 면(20a)은, 도 1 내지 도 6의 수직면(F3) 이외에도, 상기 제 1 면(20a)은 상기 제 1 수용부(11)에 수용되는 상기 액체(1)의 양을 최대화할 수 있도록 상기 제 2 면(20b)에 형성된 경사면(F1)과 동일한 각도로 형성되는 역경사면(F4)일 수 있다.
따라서, 상기 분리벽부(20)는 동일한 두께의 패널을 기울어지도록 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 설치하는 것도 가능하다.
도 8은 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(300)를 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 액체 트랩 탱크(300)는, 상기 유입부(10a)가 상기 제 1 수용부(11)의 상부 또는 측면에 형성되고, 상기 배출부(10b)가 상기 제 2 수용부(12)의 바닥면 또는 하부에 형성될 수 있다.
이 때, 상기 유입부(10a)는, 상기 제 1 수용부(11)를 향하여 연장되는 연장관(P)이 형성될 수 있다.
따라서, 상기 액체(1)는 상기 제 1 수용부(11)의 상부 또는 측면에 형성된 상기 유입부(10a)를 통해서 상기 탱크 몸체(10)의 상부로부터 유입되어 상기 연장관(P)을 따라 상기 제 1 수용부(11)에 1차로 수용되는 것도 가능하다.
도 9는 도 1의 액체 트랩 탱크(100)가 설치된 액체 공급 시스템(1000)을 나타내는 개념도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 도 1의 액체 트랩 탱크(100)의 상기 유입부(10a)는, 상기 액체(1)를 저장하고 있는 액체 저장 보틀(30)과 연결되고, 상기 배출부(10b)는, 기판 처리 장치(50)로 상기 액체(1)를 펌핑하기 위한 펌핑부(40)와 연결될 수 있다.
이러한, 본 발명의 액체 트랩 탱크(100)를 포함하는 액체 공급 시스템(1000)은, 액체 저장 보틀(30), 액체 트랩 탱크(100) 및 펌핑부(40)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 액체 저장 보틀(30)은 액체(1)를 저장하고 있고, 사용 후 보틀 단위로 교체될 수 있다. 선택적으로, 액체 저장 보틀(30)에는 액체(1)를 가압하여 배출하기 위해서 가스 주입 라인(31)이 연결될 수 있다.
상기 액체 트랩 탱크(100)는 전술한 도 1 내지 도 9의 액체 트랩 탱크들(100, 200, 300) 중 어느 하나일 수 있다. 펌핑부(40)는 액체 저장 보틀(30)로부터 기판 처리 장치(50)로 액체(1)를 펌핑하기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 액체 트랩 탱크(100)의 배출부(10b)는 기판 처리 장치(50)로 액체(1)를 펌핑하기 위한 펌핑부(40)에 연결되고, 액체 트랩 탱크(100)의 유입부(10a)는 액체(1)를 저장하고 있는 액체 저장 보틀(30)에 연결될 수 있다.
상기 액체 트랩 탱크(100)는 액체 저장 보틀(30) 및 펌핑부(40) 사이에 개재되어 액체 저장 보틀(30)로부터 공급된 액체(1)를 펌핑부(40)로 공급하기 전에 보관할 수 있다. 예를 들어, 액체 트랩 탱크(100)는 액체 저장 보틀(30)로부터 초기에 액체(1)를 공급받거나 또는 액체 저장 보틀(30) 내 액체(1)가 다 사용되고 교체될 때 기포 생성을 억제하거나 기포를 제거할 수 있다. 이에 따라, 액체 저장 보틀(30) 내 액체(1)를 끝까지 사용할 수 있어서 그 잔량을 최소화할 수 있다.
상기 펌핑부(40)와 상기 기판 처리 장치(50) 사이에는 밸브(V)와 플로우 미터(M)가 개재될 수 있다. 예를 들어, 밸브(V)는 액체(1)의 정량 토출을 제어하기 위한 석백(suck-back) 밸브로 제공될 수 있다. 펌핑부(40)가 동작되면, 흡입력이 액체 트랩 탱크(100)를 거쳐서 액체 저장 보틀(30)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 액체 트랩 탱크(100)에서 액체(1)가 펌핑되어 기판 처리 장치(50)로 전달되면, 액체 트랩 탱크(100)의 수위가 감소되면서 배출되는 양만큼 액체 저장 보틀(30)에서 액체 트랩 탱크(100)로 액체(1)가 자연적으로 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 액체 트랩 탱크(100) 내 수위가 낮아져 이러한 흡입력 전달이 약해지면, 액체 저장 보틀(30)은 가스 주입 라인(31)를 통해서 불활성 기체, 예컨대 질소 가스를 주입하여 액체 저장 보틀(30)로부터 액체 트랩 탱크(100)로 액체(1)를 공급할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 액체 트랩 탱크(100)에는 공기 또는 액체(1)의 배출을 위한 벤팅 라인(41)이 연결될 수도 있다. 이러한 벤팅 라인(222)은 전술한 액체 트랩 탱크들(100, 200, 300)에도 부가될 수 있다. 부가적으로, 이러한 벤팅 라인(41)은 펌핑부(40)에도 연결될 수 있다.
상기 기판 처리 장치(50)는 액체(1)를 이용하여 기판을 처리하기 위한 다양한 장치가 제공될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(50)는 액체(1)로 포토레지스트 약액을 기판에 스핀 코팅하기 위한 포토 트랙 설비를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 범위는 이러한 포토 트랙 설비에 제한되지 않고, 액체(1)를 이용한 기판 처리에 다양하게 이용될 수 있다.
전술한 액체 공급 장치(1000)는 전술한 액체 트랩 탱크(100)를 이용하여 기판 처리 장치(50)에 기포 발생이 억제되거나 기포가 제거된 액체(1)를 공급하여, 기판 처리 성능을 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트래핑 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트래핑 방법은, (a) 유입부(10a)를 통해서 탱크 몸체(10)의 내부에 액체(1)를 공급하는 단계와, (b) 상기 액체(1)로부터 기포(2)가 분리될 수 있도록 상기 액체(1)를 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 형성된 제 1 수용부(11)에 분리벽부(20)의 한계 수위(L)까지 1차로 임시 수용하는 단계 및 (c) 상기 분리벽부(20)의 상기 한계 수위(L)를 넘은 상기 액체(1)를 유도하여 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 형성된 제 2 수용부(12)에 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체(1)를 배출부(10b)를 통해 외부로 배출시키는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 액체 트래핑 방법에 의하면, 유입부(10a)를 통해서 탱크 몸체(10)의 내부에 액체(1)를 공급하고, 상기 액체(1)로부터 기포(2)가 분리될 수 있도록 상기 액체(1)를 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 형성된 제 1 수용부(11)에 분리벽부(20)의 한계 수위(L)까지 1차로 임시 수용하며, 상기 분리벽부(20)의 상기 한계 수위(L)를 넘은 상기 액체(1)를 유도하여 상기 탱크 몸체(10)의 내부에 형성된 제 2 수용부(12)에 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체(1)를 배출부(10b)를 통해 외부로 배출시키는 일련의 과정을 수행할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 액체
2: 기포
10: 탱크 몸체
10a: 유입부
10b: 배출부
A: 수용 공간
11: 제 1 수용부
12: 제 2 수용부
13: 배기부
14: 벤트부
20: 분리벽부
20a: 제 1 면
20b: 제 2 면
20c: 상면
20c-1: 평형 상면
20c-2: 필터형 상면
20c-3: 천공형 상면
T: 요철부
H: 천공구
L: 한계 수위
F1: 경사면
F11: 평형 경사면
F12: 다각형 경사면
F13: 다단형 경사면
F14: 포물형 경사면
F15: S자형 경사면
F16: 유로 경사면
F17: 패턴 경사면
F2: 층류 유도면
F21: 수평 줄홈면
F22: 수직 줄홈면
F23: 유로 형성면
F24: 도트형 요철면
F25: 3차원 요철면
F26: 돌기 패턴면
F3: 수직면
F4: 역경사면
P: 연장관
H1: 제 1 높이
30: 액체 저장 보틀
40: 펌핑부
50: 기판 처리 장치
100, 200, 300: 액체 트랩 탱크
1000: 액체 공급 시스템
2: 기포
10: 탱크 몸체
10a: 유입부
10b: 배출부
A: 수용 공간
11: 제 1 수용부
12: 제 2 수용부
13: 배기부
14: 벤트부
20: 분리벽부
20a: 제 1 면
20b: 제 2 면
20c: 상면
20c-1: 평형 상면
20c-2: 필터형 상면
20c-3: 천공형 상면
T: 요철부
H: 천공구
L: 한계 수위
F1: 경사면
F11: 평형 경사면
F12: 다각형 경사면
F13: 다단형 경사면
F14: 포물형 경사면
F15: S자형 경사면
F16: 유로 경사면
F17: 패턴 경사면
F2: 층류 유도면
F21: 수평 줄홈면
F22: 수직 줄홈면
F23: 유로 형성면
F24: 도트형 요철면
F25: 3차원 요철면
F26: 돌기 패턴면
F3: 수직면
F4: 역경사면
P: 연장관
H1: 제 1 높이
30: 액체 저장 보틀
40: 펌핑부
50: 기판 처리 장치
100, 200, 300: 액체 트랩 탱크
1000: 액체 공급 시스템
Claims (20)
- 내부에 액체를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성되고, 일부분에 유입부가 형성되고 타부분에 배출부가 형성되는 탱크 몸체;
상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 유입부를 통해 유입된 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 1차로 임시 수용하는 제 1 수용부; 및
상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 제 1 수용부로부터 이동된 상기 액체를 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 상기 배출부를 통해 외부로 배출시키는 제 2 수용부;
를 포함하는, 액체 트랩 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 수용부에 상기 액체를 한계 수위까지 수용하다가 상기 한계 수위를 넘는 경우, 상기 제 2 수용부로 흘러 넘쳐서 이동될 수 있도록 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부 사이에 형성되는 분리벽부;
를 더 포함하는, 액체 트랩 탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 분리벽부는, 상기 제 1 수용부와 대응되는 제 1 면과, 상기 제 1 면과 연결되는 상면 및 상기 상면과 연결되고 상기 제 2 수용부와 대응되는 제 2 면이 형성되는, 액체 트랩 탱크. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 면은, 상기 상면 위로 흘러 넘치는 상기 액체의 급격한 낙하로 인한 상기 기포의 발생을 억제할 수 있도록 상기 액체의 흐름을 유도하기 위한 유동 유도부를 포함하는, 액체 트랩 탱크. - 제 4 항에 있어서,
상기 유동 유도부는, 상기 액체의 급격한 수직 낙하를 방지하기 위한 경사면인, 액체 트랩 탱크. - 제 5 항에 있어서,
상기 경사면은, 적어도 전체적으로 일정한 경사각을 갖는 평형 경사면, 복수개의 경사각을 갖는 다각형 경사면, 2개 이상의 경사각이 반복되는 다단형 경사면, 급격한 경사각에서 완만한 경사각으로 연속적으로 경사각이 변화되는 포물형 경사면, 완만한 경사각에서 급격한 경사각을 거쳐서 다시 완만한 경사각으로 변화되는 S자형 경사면, 3차원적 유로가 형성된 유로 경사면, 패턴 경사면 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는, 액체 트랩 탱크. - 제 4 항에 있어서,
상기 유동 유도부는, 상기 액체의 층류 유동을 유도하기 위한 층류 유도면인, 액체 트랩 탱크. - 제 7 항에 있어서,
상기 층류 유도면은, 적어도 다각 줄홈 또는 둥근 줄홈이 수평 방향으로 형성되는 수평 줄홈면, 다각 줄홈 또는 둥근 줄홈이 수직 방향으로 형성되는 수직 줄홈면, 3차원적 유로가 형성되는 유로 형성면, 도트 형태의 돌기부 또는 홈부가 형성되는 도트형 요철면, 3차원 형태의 돌기 또는 홈이 형성되는 3차원 요철면, 돌기 패턴면 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는, 액체 트랩 탱크. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 면은, 수직면 또는 상기 제 2 면에 형성된 경사면과 동일한 각도로 형성되는 역경사면인, 액체 트랩 탱크. - 제 3 항에 있어서,
상기 상면은, 적어도 전체적으로 평평한 형태인 평형 상면, 상기 기포를 필터링하기 위한 요철부가 형성된 필터형 상면, 상기 기포를 필터링하기 위한 천공구가 형성된 천공형 상면 중 어느 하나 또는 이들의 조합들 중 어느 하나인, 액체 트랩 탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 유입부는, 상기 제 1 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되고,
상기 배출부는, 상기 제 2 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되는, 액체 트랩 탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 유입부는, 상기 제 1 수용부의 상부 또는 측면에 형성되고,
상기 배출부는, 상기 제 2 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되는, 액체 트랩 탱크. - 제 12 항에 있어서,
상기 유입부는, 상기 제 1 수용부를 향하여 연장되는 연장관이 형성되는, 액체 트랩 탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 분리벽부는, 중력에 의해 상기 액체가 상기 배출부 방향으로 낙하되면서 유도될 수 있도록 상기 배출부로부터 제 1 높이만큼 높게 형성되는, 액체 트랩 탱크. - 제 2 항에 있어서,
상기 유입부는, 상기 액체를 저장하고 있는 액체 저장 보틀과 연결되고,
상기 배출부는, 기판 처리 장치로 상기 액체를 펌핑하기 위한 펌핑부와 연결되는, 액체 트랩 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 액체는 포토레지스트 약액을 포함하는, 액체 트랩 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 탱크 몸체에 형성되고, 분리된 상기 기포로부터 발생된 가스를 외부로 배기시키는 배기부;
를 더 포함하는. 액체 트랩 탱크. - 제 1 항에 있어서,
상기 탱크 몸체에 형성되고, 상기 수용 공간의 압력을 조절하기 위해서 내부 가스 또는 상기 액체를 외부로 배출시키는 벤트부;
를 더 포함하는. 액체 트랩 탱크. - (a) 유입부를 통해서 탱크 몸체의 내부에 액체를 공급하는 단계;
(b) 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 상기 탱크 몸체의 내부에 형성된 제 1 수용부에 분리벽부의 한계 수위까지 1차로 임시 수용하는 단계; 및
(c) 상기 분리벽부의 상기 한계 수위를 넘은 상기 액체를 유도하여 상기 탱크 몸체의 내부에 형성된 제 2 수용부에 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 배출부를 통해 외부로 배출시키는 단계;
를 포함하는, 액체 트래핑 방법. - 내부에 액체를 수용할 수 있는 수용 공간이 형성되고, 일부분에 유입부가 형성되고 타부분에 배출부가 형성되는 탱크 몸체;
상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 유입부를 통해 유입된 상기 액체로부터 기포가 분리될 수 있도록 상기 액체를 1차로 임시 수용하는 제 1 수용부;
상기 탱크 몸체의 내부에 형성되고, 상기 제 1 수용부로부터 이동된 상기 액체를 2차로 임시 수용하거나 또는 이동된 상기 액체를 상기 배출부를 통해 외부로 배출시키는 제 2 수용부; 및
상기 제 1 수용부에 상기 액체를 한계 수위까지 수용하다가 상기 한계 수위를 넘는 경우, 상기 제 2 수용부로 흘러 넘쳐서 이동될 수 있도록 상기 제 1 수용부와 상기 제 2 수용부 사이에 형성되는 분리벽부;를 포함하고,
상기 분리벽부는, 상기 제 1 수용부와 대응되는 제 1 면과, 상기 제 1 면과 연결되는 상면 및 상기 상면과 연결되고 상기 제 2 수용부와 대응되는 제 2 면이 형성되며,
상기 제 2 면은, 상기 상면 위로 흘러 넘치는 상기 액체의 급격한 낙하로 인한 상기 기포의 발생을 억제할 수 있도록 상기 액체의 흐름을 유도하기 위한 유동 유도부를 포함하고,
상기 유동 유도부는, 상기 액체의 급격한 수직 낙하를 방지하기 위한 경사면이며,
상기 유입부는, 상기 제 1 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되고,
상기 배출부는, 상기 제 2 수용부의 바닥면 또는 하부에 형성되며,
상기 분리벽부는, 중력에 의해 상기 액체가 상기 배출부 방향으로 낙하되면서 유도될 수 있도록 상기 배출부로부터 제 1 높이만큼 높게 형성되는, 액체 트랩 탱크.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220039652A KR102681071B1 (ko) | 2022-03-30 | 액체 트랩 탱크 및 액체 트래핑 방법 | |
| US18/152,485 US20230311026A1 (en) | 2022-03-30 | 2023-01-10 | Liquid trap tank and method for trapping liquid |
| CN202310043502.1A CN116889746A (zh) | 2022-03-30 | 2023-01-29 | 液体捕集罐和用于捕集液体的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220039652A KR102681071B1 (ko) | 2022-03-30 | 액체 트랩 탱크 및 액체 트래핑 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| KR102681071B1 KR102681071B1 (ko) | 2024-07-04 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116889746A (zh) | 2023-10-17 |
| US20230311026A1 (en) | 2023-10-05 |
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