KR100474556B1 - 슬러리 필터 및 그를 이용한 슬러리 필터링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탱크로부터 배관을 통해 유입되는 슬러리를 필터링하는 슬러리 필터의 내부 구조를 개선하여, 슬러리 필터가 사용되지 않는 경우에는 슬러리가 슬러리 필터의 내부로 유입되었다가 다시 유출되도록 슬러리의 순환 경로를 개선한 슬러리 필터 및 이를 이용한 슬러리 필터링 장치를 개시한다.
본 발명의 슬러리 필터는 원통형 케이스의 하부에 제 1 및 제 2 포트가 형성되고 상부에 제 3 포트가 형성되며, 상기 케이스 내부의 중간에 슬러리를 필터링하는 필터 미디어가 구성된다.
따라서, 슬리리가 지속적으로 순환되어 슬러리 침전이 발생되지 않으므로, CMP 공정을 위한 슬러리의 공급이 원활해지는 효과가 있다.

Description

슬러리 필터 및 그를 이용한 슬러리 필터링 장치{Slurry filter and slurry filtering apparatus using the same}
본 발명은 슬러리 필터와 그를 이용한 슬러리 필터링 장치에 관한 것으로서, 특히 탱크로부터 배관을 통해 유입되는 슬러리를 필터링하는 슬러리 필터의 내부 구조를 개선하여, 슬러리 필터가 사용되지 않는 경우에는 슬러리가 슬러리 필터의 내부로 유입되었다가 다시 유출되도록 슬러리의 순환 경로를 개선한 것이다.
통상, 케미컬-메카니컬 폴리싱(CMP) 공정은 반도체 디바이스 제조 공정에서 웨이퍼의 평탄화 등의 목적으로 이용되며, 이 공정을 수행하기 위해서는 CMP 공정 설비에 슬러리가 공급된다.
슬러리는 도 1과 같은 구조에 의하여 필터링되어 공급된다. 슬러리 내부에는 평균 사이즈보다 훨씬 큰 사이즈의 파티클이 포함되는 경우가 있으며, 이 파티클이 그대로 공급되어 웨이퍼 가공 공정에 이용되는 경우 웨이퍼의 손상이 유발될 수 있다. 그러므로 도 1과 같은 구조에 의하여 필터링된 상태의 슬러리가 CMP 공정 설비로 공급된다.
즉, 슬러리 탱크(10)에 저장된 슬러리는 경로 A와 같이 순환 배관(12)을 통하여 순환된다. 슬러리는 순환 배관(12)에서 순환되는 도중 브랜치로 연결된 배관(14)을 통하여 카트리지(16)로 공급되며, 카트리지(16)로 유입되는 슬러리는 필터링된 후 CMP 공정 설비(도시되지 않음)로 공급된다.
그러나, 상기한 구조에서 슬러리를 사용하지 않는 경우에는 경로 A를 통하여 슬러리가 순환 배관(12)과 슬러리 탱크(10)를 순환하여 유동되지만 배관(14)과 카트리지(16)에는 유동되지 않는다.
그러므로, 도 1의 영역 B에서는 슬러리가 흐르지 않음에 따라서 고체 성분의 침전이 발생된다.
상기한 슬러리의 침전은 원활한 슬러리의 공급을 방해하고, 필터인 카트리지의 잦은 교체를 유발시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 슬러리 필터와 슬러리 순환 구조를 개선시켜서 슬러리의 침전을 방지함에 있다.
본 발명에 따른 슬러리 필터는 원통형 케이스의 하부에 제 1 포트 및 제 2 포트가 형성되고 상부에 제 3 포트가 형성되며, 상기 케이스 내부의 중간에 슬러리를 필터링하는 필터 미디어가 구성된다. 따라서, 상기 필터 미디어의 하부 공간의 상기 슬러리가 상기 필터 미디어를 통하여 필터링되어서 상기 제 3 포트로 공급되며, 상기 제 1 포트로 유입된 슬러리가 상기 필터 미디어의 하부 공간에서 순환되어 상기 제 2 포트로 배출되는 상태가 지속된다.
그리고, 본 발명에 따른 슬러리 필터링 장치는 원통형 케이스의 하부에 포트 제 1 및 제 2 포트가 형성되고 상부에 제 3 포트가 형성되며, 상기 케이스 내부의 중간에 슬러리를 필터링하는 필터 미디어가 구성되는 슬러리 필터; 상기 슬러리를 수용하면서 펌핑하는 슬러리 탱크; 및 상기 제 1 및 제 2 포트와 상기 슬러리 탱크의 해당 포트를 연결하는 제 1 및 제 2 배관을 구비한다. 그러므로, 상기 슬러리 탱크에서 배출된 슬러리가 상기 제 1 배관, 상기 슬러리 필터의 필터 미디어 하부 공간 및 상기 제 2 배관을 경유하여 순환된다.
이하, 본 발명에 따른 슬러리 필터 및 그를 이용한 슬러리 필터링 장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 슬러리 필터(20)는 원통형의 케이스의 하부에 포트(22, 24)가 형성되고 상부에 CMP 공정 설비(도시되지 않음)와 연결된 포트(26)가 형성된다. 이때 포트(22)보다 포트(24)의 직경이 같거나 작게 형성될 수 있으며, 포트(22)에 비하여 그 직경이 20％ 내지 100％ 수준으로 결정됨이 바람직하다.
그리고, 슬러리 필터(20)의 중간에는 일정한 두께로 가로 막을 형성하는 필터 미디어(Filter Media)(28)가 구성되며, 필터 미디어(28)는 관통하는 슬러리에 포함되는 큰 사이즈의 파티클을 걸러주는 역할을 수행한다.
필터 미디어(28)를 중심으로 슬러리 필터(20) 내부의 하부 공간(30)은 포트(22)로 유입되는 슬러리가 포트(24)로 배출되면서 순환되는 공간(Input)이고, 슬러리 필터(20) 내부의 상부 공간(32)은 포트(26)를 통하여 슬러리가 CMP 공정 챔버로 공급되는 공간(Output)이다.
그리고, 슬러리 필터(20)의 내벽과 필터 미디어와 연결되는 각 모서리 부분은 라운딩 처리하여 슬러리의 흐름이 원활하도록 한다.
따라서, 슬러리가 CMP 공정 설비로 투입되지 않는 모드이면, 슬러리는 포트(22)와 하부 공간(30) 및 포트(24)를 경유하여 순환된다. 이때는 CMP 장비쪽에서 슬러리를 흡임하는 펌프 등의 동작이 없으므로 슬러리가 필터 미디어(28)를 통하여 하부 공간(30)에서 상부 공간(32)으로 공급디지 않는다.
한편, 슬러리가 CMP 공정 설비로 투입되는 모드이면, 슬러리는 포트(22)와 하부 공간(30) 및 포트(24)를 경유하여 순환되며, CMP 장비쪽에서 슬러리를 흡입하는 펌프 등의 동작으로 순환되는 일부의 슬러리가 필터 미디어(28)를 통하여 하부 공간(30)에서 상부 공간(32)으로 공급되고, 상부 공간(32)에 공급된 슬러리는 포트(26)를 통하여 CMP 공정 설비로 공급된다.
상기한 도 2와 같은 구조를 갖는 슬러리 필터를 이용하여 슬러리 필터링 장치가 도 3과 같이 구성될 수 있다.
즉, 슬러리 필터(20)의 두 포트(22, 24)가 슬러리 탱크(40)의 슬러리를 배출하거나 유입하도록 구성되는 별도의 포트에 배관(42, 44)으로 연결되며, 슬러리 필터(20)의 포트(26)는 CMP 공정 설비와 연결된다.
슬러리 탱크(40)는 슬러리를 수용하면서 펌핑하는 기능을 수행한다.
이로써, 슬러리 탱크(40)에 수용된 슬러리는 배관(42, 44)을 통하여 경로 C와 같이 순환시키고, 이 순환 경로에 상기한 바와 같이 슬러리 필터(20)의 하부 공간(30)이 포함된다.
결국, 슬러리 필터(20)의 하부 공간에는 슬러리의 흐름이 지속되며, 슬러리가 정체되는 구간이 형성되지 않음에 따라서 특정 영역에서 슬러리가 침전되는 현상이 방지된다.
따라서, 본 발명에 의하면 슬러리 필터와 슬러리 탱크 간의 슬러리 순환이 유도되므로, 슬러리 침전 현상이 방지된다. 그러므로 CMP 공정을 위한 슬러리 공급이 원활해지는 효과가 있다.
또한, 슬러리 침전 현상이 방지되므로 슬러리 필터나 해당 배관의 교체 주기가 길어지는 효과가 있다.
도 1은 종래의 슬러리 필터링 장치를 나타내는 도면
도 2는 본 발명에 따른 슬러리 필터의 바람직한 실시예를 나타내는 도면
도 3은 본 발명에 따른 슬러리 필터링 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 도면

Claims (4)

  1. 원통형 케이스의 하부에 제 1 포트 및 제 2 포트가 형성되고 상부에 제 3 포트가 형성되며, 상기 케이스 내부의 중간에 슬러리를 필터링하는 필터 미디어가 구성됨으로써 상기 필터 미디어의 하부 공간의 상기 슬러리가 상기 필터 미디어를 통하여 필터링되어서 상기 제 3 포트로 공급되며, 상기 제 1 포트로 유입된 슬러리가 상기 필터 미디어의 하부 공간에서 순환되어 상기 제 2 포트로 배출되는 상태가 지속됨을 특징으로 하는 슬러리 필터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 내부 모서리와 상기 케이스의 내벽과 상기 필터 미디어가 접하는 모서리가 라운딩 처리됨을 특징으로 하는 슬러리 필터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 중 어느 하나가 다른 것에 비하여 직경이 20％ 내지 100％임을 특징으로 하는 슬러리 필터.
  4. 원통형 케이스의 하부에 포트 제 1 및 제 2 포트가 형성되고 상부에 제 3 포트가 형성되며, 상기 케이스 내부의 중간에 슬러리를 필터링하는 필터 미디어가 구성되는 슬러리 필터;
    상기 슬러리를 수용하면서 펌핑하는 슬러리 탱크; 및
    상기 제 1 및 제 2 포트와 상기 슬러리 탱크의 해당 포트를 연결하는 제 1 및 제 2 배관을 구비함으로써,
    상기 슬러리 탱크에서 배출된 슬러리가 상기 제 1 배관, 상기 슬러리 필터의 필터 미디어 하부 공간 및 상기 제 2 배관을 경유하여 순환됨을 특징으로 하는 슬러리 필터링 장치.
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