KR20240071928A - 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 약액의 수위를 일정하게 하여, 안정적인 약액 공급을 할 수 있도록 하는 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법에 관한 것으로써, 약액을 수용할 수 있는 제 1 수용 공간이 형성되는 제 1 약액 탱크; 상기 제 1 약액 탱크와 전달 라인에 의해 연결되어, 상기 전달 라인을 통해 상기 제 1 약액 탱크로부터 공급받은 상기 약액을 수용할 수 있는 제 2 수용 공간이 형성되고, 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액을 메인 라인을 통해 기판 처리 장치로 공급하는 제 2 약액 탱크; 및 상기 제 2 약액 탱크의 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 소정의 기준 수위를 상시 유지할 수 있도록, 상기 제 2 약액 탱크의 상기 약액의 수위를 측정하고, 측정된 상기 약액의 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 제 2 약액 탱크로 상기 약액을 공급시키는 조절부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 약액의 공급을 안정화할 수 있도록 하는 약액 공급 장치 및 이를 이용한 약액 공급 방법에 관한 것이다.
반도체는 확산 공정, 포토 공정, 식각 공정, 증착 공정 등 여러 단계의 공정을 거쳐 제작되며, 확산 공정, 식각 공정, 연마 공정 등 각 공정과 공정 사이에 세정 공정을 거치게 된다.
이러한 공정들 중 포토 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등은 기판을 향하여 약액을 토출함으로써 기판을 처리하도록 수행될 수 있다. 특히, 기판의 패턴이 미세화되는 등 기술이 고도화되어가는 최근에는 약액을 토출하는 다양한 공정의 중요성이 증대되고 있다.
이때, 약액은 약액 공급 장치에 구비된 두 대의 약액 탱크로부터 교대로 분사되며, 이 중 하나의 약액 탱크가 주공급을 실행하게 된다. 주공급 약액 탱크의 약액이 소진될 경우에는 다른 약액 탱크로 전환하여 약액의 공급이 실행된다.
그러나, 이러한 방식은 약액의 소진 시, 약액 탱크의 약액 수위가 낮아짐에 따라 약액의 무게가 감소하여 압력이 저하된다. 이로 인하여 약액의 공급 과정에서 유동이 발생하므로, 기판 위에 토출되는 유량의 변화폭이 커지게 된다. 따라서, 반도체의 수율이 저하된다는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 주공급 약액 탱크의 약액이 소진되어 약액 탱크를 전환하여 사용할 경우, 약액 탱크 각각의 수위가 달라 압력 변화가 발생하고, 이 과정에서 기포가 생성되는 문제점 또한 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 약액 탱크가 주공급을 하도록 설정하고, 주공급을 실행하는 약액 탱크의 약액 수위를 일정하게 유지함으로써, 안정적으로 약액을 공급할 수 있도록 하는 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 약액 공급 장치가 제공된다. 상기 약액 공급 장치는, 약액을 수용할 수 있는 제 1 수용 공간이 형성되는 제 1 약액 탱크; 상기 제 1 약액 탱크와 전달 라인에 의해 연결되어, 상기 전달 라인을 통해 상기 제 1 약액 탱크로부터 공급받은 상기 약액을 수용할 수 있는 제 2 수용 공간이 형성되고, 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액을 메인 라인을 통해 기판 처리 장치로 공급하는 제 2 약액 탱크; 및 상기 제 2 약액 탱크의 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 소정의 기준 수위를 상시 유지할 수 있도록, 상기 제 2 약액 탱크의 상기 약액의 수위를 측정하고, 측정된 상기 약액의 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 제 2 약액 탱크로 상기 약액을 공급시키는 조절부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조절부는, 상기 제 2 약액 탱크 내의 상기 약액의 수위를 측정할 수 있도록, 상기 제 2 수용 공간의 일측에 설치되는 센서부; 및 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부로부터 수위 정보를 인가받고, 상기 수위 정보로부터 취득한 상기 약액 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 2 약액 탱크가 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 약액을 공급받을 수 있도록, 상기 전달 라인의 개폐 밸브에 제어신호를 인가하는 제어부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 센서부는, 상기 제 2 약액 탱크의 측면에 설치되어, 상기 약액을 접촉식으로 감지하여 상기 약액의 수위를 측정하는 레벨 센서;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 센서부는, 상기 제 2 약액 탱크의 상측에 설치되어, 상기 약액을 비접촉식으로 감지하여 상기 약액의 수위를 측정하는 비접촉 센서;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 약액 탱크는, 상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달할 수 있도록, 상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액을 순환시키는 순환 라인;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 약액 탱크는, 상기 순환 라인을 순환하는 상기 약액의 적어도 일부를 공급받아 상기 제 2 약액 탱크로 전달할 수 있도록, 상기 순환 라인과 상기 제 2 약액 탱크 사이를 연결하는 상기 전달 라인;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 약액 탱크는, 상기 기판 처리 장치로부터 회수된 상기 약액을 상기 제 2 약액 탱크로 재공급하여, 기판 처리 공정에 사용된 상기 약액을 재사용할 수 있도록, 상기 기판 처리 장치와 상기 제 2 약액 탱크 사이를 연결하는 회수 라인;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 약액 공급 방법이 제공된다. 상기 약액 공급 방법은, 제 1 약액 탱크의 제 1 수용 공간으로 약액을 공급하는 약액 공급 단계; 조절부를 통하여 제 2 약액 탱크의 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액의 수위를 측정하는 수위 측정 단계; 및 상기 약액의 수위 및 기준 수위를 비교하고, 상기 약액의 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 2 약액 탱크가 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 약액을 공급받을 수 있도록, 전달 라인에 공급 제어신호를 인가하는 약액 제어 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 약액 공급 단계 이전에는, 상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달할 수 있도록, 순환 라인을 통하여 상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액을 순환시키는 약액 순환 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 약액 제어 단계 이후에는, 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액의 수위를 측정하고, 상기 수위 정보가 상기 기준 수위일 경우, 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 약액의 공급을 중단할 수 있도록, 상기 조절부를 통하여 상기 전달 라인에 중단 제어신호를 인가하는 전달 중단 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 약액 탱크가 약액을 주공급하도록 설정하고, 주공급을 실행하는 약액 탱크의 수위를 측정함에 따라, 약액 탱크의 수위를 일정하게 유지할 수 있다. 이로 인하여, 연속적으로 안정적인 약액 공급을 실행할 수 있다.
또한, 주공급을 하는 약액 탱크 및 주공급을 실행하는 약액 탱크로 약액을 보충하는 약액 탱크로 구분하여, 약액 탱크를 교대로 전환함으로써 발생하는 기포를 억제할 수 있는 약액 공급 장치 및 약액 처리 장치를 구현할 수 있다.
따라서, 기판에 약액을 토출하여 진행하는 다양한 공정의 처리 효율 및 품질을 증가시켜, 반도체 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치(110)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치(120)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)에서 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위가 기준 수위 미만일 경우, 약액 이동 흐름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)에서 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위가 기준 수위일 경우, 약액 이동 흐름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치(110)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치(120)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)에서 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위가 기준 수위 미만일 경우, 약액 이동 흐름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)에서 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위가 기준 수위일 경우, 약액 이동 흐름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 방법을 개략적으로 나타낸 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.
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 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치(110)를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치(120)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)는, 제 1 약액 탱크(10), 제 2 약액 탱크(20) 및 조절부(30)를 포함할 수 있다.
제 1 약액 탱크(10)는, 약액을 수용할 수 있는 제 1 수용 공간(A)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 1 약액 탱크(10)는, 약액을 수용할 수 있도록, 원형의 통 형상이나, 다각형의 통 형상을 포함한 다양한 형상으로 제 1 수용 공간(A)이 형성될 수 있다.
보다 더 구체적으로, 제 1 약액 탱크(10)는, 제 1 수용 공간(A)에 적어도 하나 이상의 약액을 수용하여, 이들을 혼합하여 사용할 수 있도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 공정에 따라 다양한 약액을 사용할 수 있다.
제 1 약액 탱크(10)는, 약액 공급원(12)으로부터 적어도 하나 이상의 약액을 공급받을 수 있도록, 약액 공급 라인(11)을 통하여 약액 공급원(12)과 연결되어 형성될 수 있다.
예컨대, 약액 공급원(12)으로부터 공급되는 약액은 이소프로필 알코올 약액(Isopropyl alcohol chemical, IPA)일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니라 기판(W)의 처리를 실시할 수 있는 다양한 종류를 포함할 수 있다.
약액 공급 라인(11)은, 적어도 하나 이상으로 형성되고, 어느 한 쪽이 약액 공급원(12)의 일면에 연결되고, 다른 한 쪽이 제 1 약액 탱크(10)의 일면에 연결되어 형성될 수 있다.
구체적으로, 약액 공급 라인(11)은 제 1 약액 탱크(10)의 측면에 형성되고, 밸브(미도시) 및 펌프(미도시)가 설치되어, 약액 공급을 효율적으로 제어할 수 있다. 다만, 약액 공급 라인(11)이 설치되는 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.
제 1 약액 탱크(10)는, 제 1 수용 공간(A)에 수용된 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달할 수 있도록, 제 1 수용 공간(A)에 수용된 약액을 순환시키는 순환 라인(13)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 순환 라인(13)은 제 1 펌프(14) 및 제 1 히터(15)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 순환 라인(13) 내에서 유동할 수 있으며, 제 1 히터(15)를 가동함으로써 순환 라인(13) 내 순환되는 약액의 온도를 조절할 수 있다.
보다 더 구체적으로, 순환 라인(13)은 밸브를 포함할 수 있다. 이에 따라, 밸브를 여닫음으로써, 순환 라인(13) 내에서 순환되는 약액의 제 1 수용 공간(A)으로의 공급 여부 및 공급량을 조절할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 약액 탱크(20)는, 공급받은 약액을 수용할 수 있는 제 2 수용 공간(B)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 2 약액 탱크(20)는, 약액을 수용할 수 있도록, 원형의 통 형상이나, 다각형의 통 형상을 포함한 다양한 형상으로 제 2 수용 공간(B)이 형성될 수 있다.
이때, 제 2 약액 탱크(20)는, 전달 라인(22)에 의해 연결되어, 전달 라인(22)을 통해 제 1 약액 탱크(10)로부터 약액을 공급받을 수 있다.
예를 들어, 제 2 약액 탱크(20)는, 어느 한 쪽이 제 1 약액 탱크(10)의 일면에 연결되고, 다른 한 쪽이 제 2 약액 탱크(20)의 일면에 연결되는 전달 라인(22)을 포함할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 1을 참고하면, 제 2 약액 탱크(20)는, 순환 라인(13)을 순환하는 약액의 적어도 일부를 공급받아 제 2 약액 탱크(20)로 전달할 수 있도록, 순환 라인(13)과 제 2 약액 탱크(20) 사이를 연결하는 전달 라인(22)을 포함할 수 있다.
이에 따라, 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달한 약액을 제 2 약액 탱크(20)로 공급하여, 제 2 약액 탱크(20)에서 배출되는 약액의 온도 및 농도를 조절하기 위한 과정을 줄일 수 있다.
제 2 약액 탱크(20)는, 제 2 수용 공간(B)에 수용된 약액을 메인 라인(21)을 통해 기판 처리 장치(200)로 공급할 수 있다.
구체적으로, 메인 라인(21)은 제 2 펌프(23) 및 제 2 히터(24)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 기판 처리 장치(200)를 향하여 유동할 수 있으며, 제 2 히터(24)를 가동함으로써 메인 라인(21) 내 유동하는 약액의 온도를 조절할 수 있다.
보다 더 구체적으로, 메인 라인(21)은 밸브를 포함할 수 있다. 이에 따라, 밸브를 여닫음으로써, 메인 라인(21) 내에서 유동하는 약액의 기판 처리 장치(200)로의 공급 여부 및 공급량을 조절할 수 있다.
제 2 약액 탱크(20)는, 도 3을 참고하면, 기판 처리 장치(200)로부터 회수된 약액을 제 2 약액 탱크(20)로 재공급하여, 기판 처리 공정에 사용된 약액을 재사용할 수 있도록, 기판 처리 장치(200)와 제 2 약액 탱크(20) 사이를 연결하는 회수 라인(25)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 회수 라인(25)은 제 3 펌프(26), 제 3 히터(27) 및 필터(28)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제 3 펌프(26)를 이용하여 기판 처리 장치(200)에서 회수된 약액이 제 2 약액 탱크(20)로 유동할 수 있으며, 제 3 히터(27) 및 필터(28)를 이용하여 회수 라인(25) 내 유동하는 약액의 온도를 조절하고 불순물을 제거할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 조절부(30)는, 제 2 약액 탱크(20)의 제 2 수용 공간(B)에 수용된 약액이 사전에 설정된 소정의 기준 수위를 상시 유지할 수 있도록, 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위를 측정하고, 측정된 약액의 수위가 기준 수위 미만일 경우, 제 1 약액 탱크(10)로부터 제 2 약액 탱크(20)로 약액을 공급시킬 수 있다.
이에 따라, 제 2 약액 탱크(20)를 기판 처리 장치(200)에 단독으로 약액을 공급할 수 있도록 설정하고, 이러한 제 2 약액 탱크(20)의 수위를 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 약액 탱크를 교대로 사용하여 전환 과정에서 기포가 발생하였던 종래의 문제점을 해결할 수 있으며, 약액을 안정적으로 공급할 수 있다.
구체적으로, 조절부(30)는, 센서부(31) 및 제어부(34)를 포함할 수 있다.
센서부(31)는 제 2 약액 탱크(20) 내의 약액의 수위를 측정할 수 있도록, 제 2 수용 공간(B)의 일측에 설치될 수 있다.
예를 들어, 도 1을 참고하면, 센서부(31)는, 제 2 약액 탱크(20)의 측면에 설치되어, 약액을 접촉식으로 감지하여 약액의 수위를 측정하는 레벨 센서(32,32')를 포함할 수 있다.
레벨 센서(32,32')는, 접촉식으로 수위를 측정할 수 있는 부력식 레벨 센서, 압력 측정 레벨 센서, 기포식 레벨 센서, 전기 용량 레벨 센서, 열 센서, 진동 센서, 전기 전도도 센서 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 레벨 센서(32,32')는, 제 2 약액 탱크(20)의 측면에 제 2 약액 탱크(20)의 높이 방향을 기준으로 복수 개가 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 이에 따라, 사전에 설정된 소정의 기준 수위를 벗어날 경우, 후술될 제어부(34)에 신호를 인가할 수 있다.
보다 더 구체적으로, 레벨 센서(32,32')는 제 2 약액 탱크(20)의 양쪽 측면에 약액의 높이 방향을 기준으로 복수 개가 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다.
이에 따라, 양측의 레벨 센서(32,32')로 약액 수위를 측정하고, 약액 수위의 평균을 계산하여, 정밀한 측정을 진행할 수 있다.
또한, 어느 한 측의 레벨 센서(32,32')가 파손되었을 경우, 다른 한 측의 레벨 센서(32,32')로만 약액의 수위를 측정하여, 파손이 발생하여도 정확한 측정을 진행하며, 레벨 센서(32,32')의 교체 작업 시간으로 인한 시간을 절약할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 2를 참고하면, 센서부(31)는, 제 2 약액 탱크(20)의 상측에 설치되어, 약액을 비접촉식으로 감지하여 약액의 수위를 측정하는 비접촉 센서(33)를 포함할 수 있다.
비접촉 센서(33)는, 비접촉식으로 수위를 측정할 수 있는 초음파 레벨 센서, 레이더 레벨 센서, 방사선 레벨 센서, 광학 센서 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 비접촉 센서(33)는, 제 2 약액 탱크(20)의 상측에 제 2 약액 탱크(20)의 너비 방향을 기준으로 복수 개가 소정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 이에 따라, 사전에 설정된 소정의 기준 수위를 벗어날 경우, 후술될 제어부(34)에 신호를 인가할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 센서부(31)는, 제 2 약액 탱크(20)의 외측 또는 내측에 설치되어, 제 2 약액 탱크(20)의 내부 압력 또는 토출 압력을 측정하는 압력 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제 2 약액 탱크(20)의 약액 수위를 일정하게 유지하는 것뿐만 아니라, 내부 압력 또는 토출 압력을 기준으로 하여, 동시에 항압 효과를 얻을 수 있다는 효과가 있다.
제어부(34)는, 센서부(31)와 전기적으로 연결되어 센서부(31)로부터 수위 정보를 인가받고, 수위 정보로부터 취득한 약액 수위가 기준 수위 미만일 경우, 제 2 약액 탱크(20)가 제 1 약액 탱크(10)로부터 약액을 공급받을 수 있도록, 전달 라인(22)의 개폐 밸브에 제어신호를 인가할 수 있다.
예를 들어, 제어부(34)는, 수위 정보로부터 취득한 약액 수위가 기준 수위 미만일 경우, 전달 라인(22)의 개폐 밸브가 열리도록 공급 제어신호를 인가하고, 제 1 약액 탱크(10)로부터 공급받은 약액으로 인하여, 제 2 약액 탱크(20)의 약액 수위가 기준 수위가 되었을 경우, 전달 라인(22)의 개폐 밸브가 닫히도록 중단 제어신호를 인가할 수 있다.
다른 예를 들어, 도 3을 참고하면, 제어부(34)는, 수위 정보로부터 취득한 약액 수위가 기준 수위 미만이고, 제 1 약액 탱크(10)의 제 1 수용 공간(A)에 수용된 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달하지 못 하였을 경우, 회수 라인(25)의 밸브(미도시)에 제어신호를 인가할 수 있다.
이에 따라, 제 2 약액 탱크(20) 내로 제 3 히터(27) 및 필터(28)를 거친 약액이 공급되어, 제 1 약액 공급 탱크(10)의 약액이 공급되지 못하더라도, 제 2 약액 탱크(20)의 약액 수위를 일정하게 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)에서 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위가 기준 수위 미만일 경우, 약액 이동 흐름을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치(100)에서 제 2 약액 탱크(20)의 약액의 수위가 기준 수위일 경우, 약액 이동 흐름을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 약액 탱크(20)의 제 2 수용 공간(B)에 수용된 약액의 수위가 기준 수위 미만일 경우, 센서부(31)가 측정하여 수위 정보를 제어부(34)로 인가할 수 있다. 제어부(34)는, 인가받은 수위 정보를 바탕으로 전달 라인(22)의 개폐 밸브에 공급 제어신호를 인가하여, 제 1 약액 탱크(10)로부터 제 2 약액 탱크(20)로 약액이 이동할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 약액 탱크(20)의 제 2 수용 공간(B)에 수용된 약액의 수위가 기준 수위일 경우, 센서부(31)가 측정하여 수위 정보를 제어부(34)로 인가할 수 있다. 제어부(34)는, 인가받은 수위 정보를 바탕으로 전달 라인(22)의 개폐 밸브에 중단 제어신호를 인가하여, 제 1 약액 탱크(10)로부터 제 2 약액 탱크(20)로 약액이 이동하지 않도록 조절될 수 있다.
이에 따라, 두 약액 탱크를 교대로 사용하였을 경우, 약액 수위차에 의하여 기포가 발생하는 현상을 차단할 수 있으며, 약액의 안정화를 통하여 약액의 연속 공급 및 반도체의 수율을 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 상술한 약액 공급 장치(100)를 이용하는 약액 공급 방법(S90~S310)에 대해 구체적으로 상술하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 방법은, 상술한 약액 공급 장치(100)를 이용할 수 있으며, 제 1 약액 탱크(10)의 제 1 수용 공간(A)으로 약액을 공급하는 약액 공급 단계(S100), 조절부(30)를 통하여 제 2 약액 탱크(20)의 제 2 수용 공간(B)에 수용된 약액의 수위를 측정하는 수위 측정 단계(S200) 및 약액의 수위 및 기준 수위를 비교하고, 약액의 수위가 기준 수위 미만일 경우, 제 2 약액 탱크(20)가 제 1 약액 탱크(10)로부터 약액을 공급받을 수 있도록, 전달 라인(22)에 공급 제어 신호를 인가하는 약액 제어 단계(S300)를 포함할 수 있다.
예컨대, 약액 공급 단계(S100) 이전에는, 제 1 수용 공간(A)에 수용된 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달할 수 있도록, 순환 라인(13)을 통하여 제 1 수용 공간(A)에 수용된 약액을 순환시키는 약액 순환 단계(S90)를 더 포함할 수 있다.
약액 제어 단계(S300) 이후에는, 제 2 수용 공간(B)에 수용된 약액의 수위를 측정하고, 수위 정보가 기준 수위일 경우, 제 1 약액 탱크(10)로부터 약액의 공급을 중단할 수 있도록, 조절부를 통하여 전달 라인(22)에 중단 제어 신호를 인가하는 전달 중단 단계(S310)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 여러 실시예에 따른 약액 공급 장치(100~120) 및 이를 이용하는 약액 공급 방법(S90~S310)에 따르면, 제 1 약액 탱크(10)를 제 2 약액 탱크(20)로 약액을 공급할 수 있는 보충 탱크의 역할을 하도록 설정하고, 제 2 약액 탱크(20)를 기판 처리 장치(200)에 약액을 토출할 수 있는 주공급 탱크의 역할을 하도록 설정할 수 있다.
이로 인하여, 약액의 무게가 줄어들면서 압력이 저하되어, 약액 공급 시 유동이 발생하거나 유량의 변화폭이 커지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 두 개의 약액 탱크를 교대로 전환하였을 경우, 압력차 때문에 발생하였던 기포의 생성 또한 차단할 수 있다.
이에 따라, 종래의 문제점들을 해결하고, 약액을 안정적으로 연속 공급할 수 있으며, 기판(W) 처리 과정의 생산성 및 정밀도를 향상시켜 반도체의 수율 또한 증가될 수 있는 효과가 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.
100,110,120: 약액 공급 장치
200: 기판 처리 장치
10: 제 1 약액 탱크
11: 약액 공급 라인
12: 약액 공급원
13: 순환 라인
14: 제 1 펌프
15: 제 1 히터
20: 제 2 약액 탱크
21: 메인 라인
22: 전달 라인
23: 제 2 펌프
24: 제 2 히터
25: 회수 라인
26: 제 3 펌프
27: 제 3 히터
28: 필터
30: 조절부
31: 센서부
32,32': 레벨 센서
33: 비접촉 센서
34: 제어부
A: 제 1 수용 공간
B: 제 2 수용 공간
W: 기판
200: 기판 처리 장치
10: 제 1 약액 탱크
11: 약액 공급 라인
12: 약액 공급원
13: 순환 라인
14: 제 1 펌프
15: 제 1 히터
20: 제 2 약액 탱크
21: 메인 라인
22: 전달 라인
23: 제 2 펌프
24: 제 2 히터
25: 회수 라인
26: 제 3 펌프
27: 제 3 히터
28: 필터
30: 조절부
31: 센서부
32,32': 레벨 센서
33: 비접촉 센서
34: 제어부
A: 제 1 수용 공간
B: 제 2 수용 공간
W: 기판
Claims (10)
- 약액을 수용할 수 있는 제 1 수용 공간이 형성되는 제 1 약액 탱크;
상기 제 1 약액 탱크와 전달 라인에 의해 연결되어, 상기 전달 라인을 통해 상기 제 1 약액 탱크로부터 공급받은 상기 약액을 수용할 수 있는 제 2 수용 공간이 형성되고, 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액을 메인 라인을 통해 기판 처리 장치로 공급하는 제 2 약액 탱크; 및
상기 제 2 약액 탱크의 상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 소정의 기준 수위를 상시 유지할 수 있도록, 상기 제 2 약액 탱크의 상기 약액의 수위를 측정하고, 측정된 상기 약액의 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 제 2 약액 탱크로 상기 약액을 공급시키는 조절부;
를 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 조절부는,
상기 제 2 약액 탱크 내의 상기 약액의 수위를 측정할 수 있도록, 상기 제 2 수용 공간의 일측에 설치되는 센서부; 및
상기 센서부와 전기적으로 연결되어 상기 센서부로부터 수위 정보를 인가받고, 상기 수위 정보로부터 취득한 상기 약액 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 2 약액 탱크가 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 약액을 공급받을 수 있도록, 상기 전달 라인의 개폐 밸브에 제어신호를 인가하는 제어부;
를 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 제 2 약액 탱크의 측면에 설치되어, 상기 약액을 접촉식으로 감지하여 상기 약액의 수위를 측정하는 레벨 센서;
를 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 제 2 약액 탱크의 상측에 설치되어, 상기 약액을 비접촉식으로 감지하여 상기 약액의 수위를 측정하는 비접촉 센서;
를 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 약액 탱크는,
상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달할 수 있도록, 상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액을 순환시키는 순환 라인;
을 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 약액 탱크는,
상기 순환 라인을 순환하는 상기 약액의 적어도 일부를 공급받아 상기 제 2 약액 탱크로 전달할 수 있도록, 상기 순환 라인과 상기 제 2 약액 탱크 사이를 연결하는 상기 전달 라인;
을 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 약액 탱크는,
상기 기판 처리 장치로부터 회수된 상기 약액을 상기 제 2 약액 탱크로 재공급하여, 기판 처리 공정에 사용된 상기 약액을 재사용할 수 있도록, 상기 기판 처리 장치와 상기 제 2 약액 탱크 사이를 연결하는 회수 라인;
을 포함하는, 약액 공급 장치. - 제 1 약액 탱크의 제 1 수용 공간으로 약액을 공급하는 약액 공급 단계;
조절부를 통하여 제 2 약액 탱크의 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액의 수위를 측정하는 수위 측정 단계; 및
상기 약액의 수위 및 기준 수위를 비교하고, 상기 약액의 수위가 상기 기준 수위 미만일 경우, 상기 제 2 약액 탱크가 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 약액을 공급받을 수 있도록, 전달 라인에 공급 제어신호를 인가하는 약액 제어 단계;
를 포함하는, 약액 공급 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 약액 공급 단계 이전에는,
상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액이 사전에 설정된 기준 온도 및 기준 농도에 도달할 수 있도록, 순환 라인을 통하여 상기 제 1 수용 공간에 수용된 상기 약액을 순환시키는 약액 순환 단계;
를 더 포함하는, 약액 공급 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 약액 제어 단계 이후에는,
상기 제 2 수용 공간에 수용된 상기 약액의 수위를 측정하고, 상기 수위 정보가 상기 기준 수위일 경우, 상기 제 1 약액 탱크로부터 상기 약액의 공급을 중단할 수 있도록, 상기 조절부를 통하여 상기 전달 라인에 중단 제어신호를 인가하는 전달 중단 단계;
를 더 포함하는, 약액 공급 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020220154024A KR20240071928A (ko) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법 |
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| KR1020220154024A KR20240071928A (ko) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법 |
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