特開 2023-152819 チューブ、それを含むポンプ、及び薬液供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152819

(43)【公開日】2023-10-17

(54)【発明の名称】チューブ、それを含むポンプ、及び薬液供給装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20231005BHJP

   B32B 1/08 20060101ALI20231005BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20231005BHJP

   F16L 11/127 20060101ALI20231005BHJP

   F04B 43/12 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B05C11/10

B32B1/08 B

B05C11/00

F16L11/127

F04B43/12 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023040482

(22)【出願日】2023-03-15

(31)【優先権主張番号】10-2022-0041223

(32)【優先日】2022-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】ヨンジュン，ソン

(72)【発明者】

【氏名】ソンフン，オム

【テーマコード（参考）】

3H077

3H111

4F042

4F100

【Ｆターム（参考）】

3H077AA08

3H077CC04

3H077DD14

3H077EE05

3H077FF03

3H077FF08

3H077FF55

3H111BA15

3H111CB04

3H111DA05

3H111DB10

3H111DB22

4F042AA07

4F042AB00

4F042BA06

4F042BA12

4F042BA19

4F042BA21

4F042CA01

4F042CB02

4F042CB19

4F042CB25

4F042CB26

4F042DH09

4F100AB24C

4F100AB25C

4F100AD11C

4F100AK17A

4F100AK17B

4F100AK18A

4F100AK18B

4F100AR00A

4F100AR00B

4F100BA03

4F100BA07

4F100BA10A

4F100BA10B

4F100CA21C

4F100DA11

4F100GB41

4F100JB01B

4F100JK17A

4F100JK17B

(57)【要約】      （修正有）

【課題】チューブ状態の変形程度を把握し、ウェーハに供給される薬液の量を一定に保持するチューブ、それを含むポンプ、及び薬液供給装置を提供する。
【解決手段】チューブ３１０は、可撓性を有する第１物質を含む外層３１１；可撓性及び耐薬品性を有する第２物質を含む内層３１５；及び前記外層３１１と前記内層３１５との間に介在され、導電性物質を含む中間層３１３からなる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可撓性を有する第１物質を含む外層と、
可撓性及び耐薬品性を有する第２物質を含む内層と、
前記外層と前記内層との間に介在され、導電性物質を含む中間層と、を含む、チューブ。

【請求項2】

前記第１物質及び前記第２物質は、それぞれパーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうちから選択される少なくとも１つである、請求項１に記載のチューブ。

【請求項3】

前記第１物質と前記第２物質は、互いに同じ物質である、請求項１に記載のチューブ。

【請求項4】

前記中間層は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項１に記載のチューブ。

【請求項5】

前記炭素系導電性物質は、グラフェン、グラフェンオキシド、及び炭素ナノチューブのうち、選択される少なくとも１つの物質である、請求項４に記載のチューブ。

【請求項6】

前記金属ナノ構造体は、金、銀、白金のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む金属性ナノワイヤである、請求項４に記載のチューブ。

【請求項7】

前記中間層は、複数層からなり、前記複数層それぞれは、導電性物質を含む、請求項１に記載のチューブ。

【請求項8】

ｎ型半導体、ｐ型半導体、及び第１伝導性層をさらに含み、前記ｎ型半導体及び前記ｐ型半導体は、互いに離隔されて前記中間層上に配置され、前記第１伝導性層は、前記ｎ型半導体及び前記ｐ型半導体上に配置される、請求項１に記載のチューブ。

【請求項9】

前記第１伝導性層は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項８に記載のチューブ。

【請求項10】

前記第１伝導性層は、前記中間層と同じ物質を含む、請求項８に記載のチューブ。

【請求項11】

チューブと、
前記チューブを収容し、前記チューブの外側に気体室を有するポンプケースと、
前記気体室に空気を供給するか、排出するように構成された供給排出部と、を含み、
前記チューブは、外層、内層、及び前記外層と前記内層との間に介在され、導電性物質を含む中間層を含み、
前記外層と前記内層は、それぞれパーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうちから選択される少なくとも１つの物質を含む、ポンプ。

【請求項12】

前記中間層は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項１１に記載のポンプ。

【請求項13】

前記中間層は、複数層からなり、前記複数層それぞれは、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項１１に記載のポンプ。

【請求項14】

前記チューブは、ｎ型半導体、ｐ型半導体、及び第１伝導性層をさらに含み、前記ｎ型半導体及び前記ｐ型半導体は、互いに離隔されて前記中間層上に配置され、前記第１伝導性層は、前記ｎ型半導体及び前記ｐ型半導体上に配置される、請求項１１に記載のポンプ。

【請求項15】

前記中間層に流れる電流を測定する電流計をさらに含む、請求項１１に記載のポンプ。

【請求項16】

前記中間層と連結される接地電極をさらに含む、請求項１１に記載のポンプ。

【請求項17】

前記中間層に電源を印加するように構成される電源をさらに含む、請求項１１に記載のポンプ。

【請求項18】

薬液供給部と、
前記薬液供給部から薬液を供給されて薬液を吐出するように構成されるポンプと、
前記薬液供給部から前記ポンプで薬液を移送するように構成された移送ラインと、
前記ポンプから薬液が吐出されるように構成された吐出ラインと、を含み、
前記ポンプは、チューブと、前記チューブを収容し、前記チューブの外側に気体室を有するポンプケースと、電流計と、前記気体室に空気を供給するか、排出するように構成された供給排出部と、を含み、
前記チューブは、外層、内層、及び前記外層と前記内層との間に介在され、導電性物質を含む中間層を含み、
前記外層と前記内層は、それぞれパーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうちから選択される少なくとも１つの物質を含む、薬液供給装置。

【請求項19】

前記中間層は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む、請求項１８に記載の薬液供給装置。

【請求項20】

前記中間層と連結される接地電極及び前記中間層に電源を供給するように構成された電源をさらに含む、請求項１８に記載の薬液供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チューブ、それを含むポンプ、及び薬液供給装置に係り、さらに具体的には、状態変形による電流変化を測定して状態変形を把握することができるチューブ、それを含むポンプ、及び薬液供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造工程において、ウェーハなどにフォトレジスト組成物などの薬液を供給するために薬液供給装置が用いられる。この際、薬液供給装置には、多様な種類のポンプが薬液をウェーハなどに吐出させるために用いられる。多種のポンプのうちでも、チューブポンプは、加圧手段によって可撓性及び弾性を有するチューブを反復的に収縮及び膨脹させながら、薬液を吐出させる。一方、チューブを反復的に収縮及び膨脹させる過程でチューブの状態が変形され、チューブポンプを介した薬液の吐出量が一定していない場合が発生する。これにより、ウェーハなどに供給される薬液の量が一定にならなければ、薬液を用いて製造される半導体の機能的信頼性が低下してしまう問題が発生する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明が解決しようとする課題は、チューブに含まれた中間層の電流変化を測定し、それを介してチューブ状態の変形程度を把握し、チューブからウェーハに供給される薬液の量を一定に保持し、供給された薬液を用いて製造される半導体の機能的信頼性を確保することである。

【0004】

本発明が解決しようとする他の課題は、チューブに含まれた中間層を介してチューブ外部から薬液に流入されるパーティクルなどの異物を遮断し、薬液の品質を改善し、それを用いて製造される半導体の機能的信頼性を確保することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するための本発明の技術的思想は、可撓性を有する第１物質を含む外層；可撓性及び耐薬品性を有する第２物質を含む内層；及び前記外層と前記内層との間に介在され、導電性物質を含む中間層；を含むチューブを提供する。

【0006】

例示的な一実施例において、前記第１物質及び前記第２物質は、それぞれパーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうち、選択される少なくとも１つであることを特徴とする。

【0007】

例示的な一実施例において、前記第１物質と前記第２物質は、互いに同じ物質であることを特徴とする。

【0008】

例示的な一実施例において、前記中間層は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする。

【0009】

例示的な一実施例において、前記炭素系導電性物質は、グラフェン、グラフェンオキシド、及び炭素ナノチューブのうち、選択される少なくとも１つの物質であることを特徴とする。

【0010】

例示的な一実施例において、金属ナノ構造体は、金、銀、白金のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む金属性ナノワイヤであることを特徴とする。

【0011】

例示的な実施例において、中間層は、複数層からなり、前記複数層それぞれは、導電性物質を含むことを特徴とする。

【0012】

例示的な実施例において、ｎ型半導体、ｐ型半導体、及び第１伝導性層をさらに含み、前記ｎ型半導体及び前記ｐ型半導体は、互いに離隔されて前記中間層上に配置され、前記第１伝導性層は、前記ｎ型半導体及び前記ｐ型半導体上に配置されることを特徴とする。

【0013】

例示的な実施例において、前記第１伝導性層は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質を含むことを特徴とする。

【0014】

例示的な実施例において、前記第１伝導性層は、前記中間層と同じ物質を含むことを特徴とする。

【0015】

上述した課題を解決するためで本発明の技術的思想は、チューブ；前記チューブを収容し、前記チューブの外側に気体室を有するポンプケース；及び前記気体室に空気を供給するか、排出するように構成された供給排出部；を含み、前記チューブは、外層、内層、及び前記外層と前記内層との間に介在され、導電性物質を含む中間層を含み、前記外層と前記内層は、それぞれパーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうちから選択される少なくとも１つの物質を含むポンプを提供する。

【0016】

例示的な実施例において、前記中間層に流れる電流を測定する電流計をさらに含むことを特徴とする。

【0017】

例示的な実施例において、前記中間層と連結される接地電極をさらに含むことを特徴とする。

【0018】

例示的な実施例において、前記中間層に電源を印加するように構成される電源をさらに含むことを特徴とする。

【0019】

上述した課題を解決するための本発明の技術的思想は、薬液供給部；前記薬液供給部から薬液を供給されて薬液を吐出するように構成されるポンプ；前記薬液供給部から前記ポンプに薬液を移送するように構成された移送ライン；及び前記ポンプから薬液が吐出されるように構成された吐出ライン；を含み、前記ポンプは、チューブ；前記チューブを収容し、前記チューブの外側に気体室を有するポンプケース；電流計；前記気体室に空気を供給するか、排出するように構成された供給排出部；を含み、前記チューブは、外層、内層、及び前記外層と前記内層との間に介在され、導電性物質を含む中間層を含み、前記外層と前記内層は、それぞれパーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうちから選択される少なくとも１つの物質を含む薬液供給装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の例示的な実施例による薬液供給装置を示すブロック図である。

【図2A】本発明の例示的な実施例によるポンプを示す断面図である。

【図2B】本発明の一実施例によるポンプを示す断面図である。

【図3】本発明の例示的な実施例によるチューブを示す断面図である。

【図4】本発明の一実施例によるチューブを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。図面上の同じ構成要素については、同じ参照符号を使用し、それらについての重複説明は省略する。

【0022】

図１は、本発明の例示的な実施例による薬液供給装置１０００を示すブロック図である。

【0023】

図１を参照すれば、薬液供給装置１０００は、薬液供給部１００、フィルタ２００、ポンプ３００、制御部４００、及びノズル５００を含む。

【0024】

薬液供給部１００は、薬液を収容する。薬液供給部１００は、例えば、密閉型でもあるが、それに限定されるものではない。例示的な実施例において、薬液供給部１００は、チューブ構造を有することができる。すなわち、薬液供給部１００は、一側から供給された薬液を他側に排出させるように、薬液を一側から他側に流すチューブ構造を有することができる。

【0025】

図１には図示されていないが、薬液供給部１００は、窒素ガスなどの不活性ガスを薬液供給部１００内に供給するガス供給源（図示せず）と連結されうる。前記ガス供給源は、薬液供給部１００内に前記不活性ガスを供給することができる。前記ガス供給源の不活性ガス供給が調節されながら、薬液供給部１００からの薬液吐出も調節されうる。例えば、前記不活性ガスが薬液供給部１００内に供給されて薬液を加圧すれば、前記薬液は、移送ラインＰ１を介して薬液供給部１００からポンプ３００に吐出されうる。前記ガス供給源と薬液供給部１００との間には弁（図示せず）が配置されうる。前記弁は、電気的信号または空圧によって開閉されうる。前記弁の開閉によって薬液供給部１００への不活性ガスの供給が調節されうる。例示的な実施例において、前記薬液の種類によって空気による薬液の酸化が発生しない場合、前記ガス供給源は、薬液供給部１００内に圧縮空気を供給することもできる。

【0026】

例示的な実施例において、薬液供給部１００は、多数のホールが形成されている構造物（図示せず）をさらに含みうる。この際、前記構造物は、プレート構造でもあるが、それに限定されるものではない。前記多数のホールは、前記構造物の全体領域に分布されうる。例えば、前記多数のホールは、互いに一定間隔で離隔されて前記構造物の全体領域に分布されうる。前記構造物が多数のホールを含んでおり、薬液は、前記多数のホールを通過するが、多数のホールサイズよりもさらに大きいサイズを有するバブルは、それを通過することができない。これにより、薬液内に含まれたバブルを除去し、前記薬液を用いて製造された半導体の機能的信頼性を改善しうる。

【0027】

例示的な実施例において、薬液供給部１００は、前記構造物に電圧を印加する電源（図示せず）をさらに含みうる。その場合、前記構造物は、導電性物質を含みうる。前記電源が前記構造物に電圧を印加し、前記多数のホールを通過したバブルを捕集することができる。これにより、前記薬液を用いて製造された半導体の機能的信頼性を改善させうる。

【0028】

例示的な実施例において、前記構造物は、複数個でもある。例えば、薬液供給部１００は、第１構造物（図示せず）、及び第２構造物（図示せず）を含み、前記第１構造物及び前記第２構造物には、それぞれ多数のホールが形成されうる。その場合、薬液供給部１００は、前記第１構造物に電圧を印加する第１電源（図示せず）、及び前記第２構造物に電圧を印加する第２電源（図示せず）をさらに含みうる。前記第１電源は、前記第１構造物に第１極性を有する電圧を印加し、前記第２電源は、前記第２構造物に第２極性を有する電圧を印加し、第１極性を有するバブル及び第２極性を有するバブルがいずれも捕集されうる。これにより、前記薬液を用いて製造された半導体の機能的信頼性を改善させうる。前記第１極性は、例えば、正極であり、前記第２極性は、例えば、負極でもあるが、それに限定されるものではない。

【0029】

前記薬液は、半導体素子の製造工程に使用される薬液でもある。前記薬液は、例えば、フォトレジスト組成物でもあるが、それに限定されるものではない。

【0030】

フィルタ２００は、移送ラインＰ１上に配置され、薬液供給部１００とポンプ３００との間に位置しうる。フィルタ２００は、移送ラインＰ１を介してポンプ３００に供給される薬液に含まれたパーティクルなどの異物を除去しうる。これにより、薬液の品質を改善させうる。フィルタ２００によって処理された薬液は、移送ラインＰ１を介してポンプ３００に供給されうる。

【0031】

移送ラインＰ１は、例えば、チューブ構造を有する。その場合、移送ラインＰ１の一側は、薬液供給部１００が有するチューブ構造と連結されうる。また、移送ラインＰ１の他側は、ポンプ３００が有するチューブ構造と連結されうる。

【0032】

図１には図示されていないが、移送ラインＰ１上には、弁（図示せず）が配置されうる。前記弁は、電気的信号または空圧によって開閉されうるが、それに限定されるものではない。前記弁は、複数個でもある。例えば、前記弁は、２個であり、１つの弁は、薬液供給部１００とフィルタ２００との間に位置し、他の１つの弁は、フィルタ２００とポンプ３００との間に位置しうる。その場合、前記１つの弁は、電気的信号によって開閉され、前記他の１つの弁は、空圧によって開閉されうるが、それに限定されるものではない。前記弁の開閉によって移送ラインＰ１を介した薬液の供給が調節されうる。前記弁の動作は、制御部４００によって制御されうる。その場合、前記弁は、制御部４００と電気的信号を送受信可能なように構成されうる。

【0033】

図２Ａは、本発明の例示的な実施例によるポンプ３００を示す断面図である。図２Ｂは、本発明の一実施例によるポンプ３００を示す断面図である。

【0034】

図１及び図２Ａを参照すれば、ポンプ３００は、チューブ３１０、ポンプケース３２０、及び供給排出部３３０を含みうる。

【0035】

薬液は、移送ラインＰ１を介してチューブ３１０に供給されうる。チューブ３１０は、内部の空き空間であるポンプ室Ｄ（図３を参照）を有し、ポンプ室Ｄは、所定時間、薬液を収容する。後述するように、チューブ３１０が収縮及び膨脹を繰り返し、ポンプ室Ｄに収容された薬液が吐出ラインＰ２に吐出されるか、ポンプ室Ｄに薬液が移送ラインＰ１を介して供給されうる。チューブ３１０は、ポンプケース３２０に組み込まれて固定されうる。チューブ３１０は、円筒状の形状を有することができる。チューブ３１０の構成に係わる具体的な説明は、図３及び図４を参照して後述する。

【0036】

ポンプケース３２０は、チューブ３１０の少なくとも一部を収容することができる。ポンプケース３２０は、ポンプケース３２０の内表面と、ポンプケース３２０の内部に収容されたチューブ３１０との間の空き空間である気体室Ｖを有しうる。後述するように気体室Ｖには、供給排出部３３０によって空気が供給されるか、排出されうる。ポンプケース３２０は、ポンプケース３２０の外部からポンプケース３２０の内部に外部物質が流入され得ない密閉型構造でもある。ポンプケース３２０は、例えば、金属で構成されうるが、それに限定されるものではない。

【0037】

供給排出部３３０は、供給排出ラインＰ３を介して気体室Ｖと連結されうる。供給排出部３３０は、気体室Ｖに空気を供給するか、気体室Ｖから空気を排出させうる。気体室Ｖに供給または排出される空気によって、気体室Ｖ内の圧力は、増加するか、減少しうる。これにより、チューブ３１０は、収縮するか、膨脹してチューブ３１０内の薬液が吐出されるか、チューブ３１０内に薬液が供給されうる。具体的に、供給排出部３３０から気体室Ｖに空気が供給されれば、気体室Ｖの圧力が増加する。これにより、チューブ３１０が収縮してチューブ３１０内のポンプ室Ｄに収容された薬液が吐出ラインＰ２に吐出されうる。一方、気体室Ｖから供給排出部３３０に空気が排出されれば、気体室Ｖの圧力が減少する。これにより、チューブ３１０が膨脹して移送ラインＰ１を介してチューブ３１０内のポンプ室Ｄに薬液が供給されうる。

【0038】

例示的な実施例において、供給排出部３３０は、気体室Ｖを真空状態にすることもできる。これを通じて、中間層３１３（図３参照）に吸着された気体分子などを脱着させ、脱着された気体分子などを除去しうる。

【0039】

供給排出部３３０の動作は、制御部４００によって制御されうる。例えば、供給排出部３３０は、制御部４００によって制御されて気体室Ｖに空気を供給するか、気体室Ｖから空気を排出しうる。その場合、供給排出部３３０は、制御部４００と電気的信号を送受信するように構成されうる。

【0040】

図２Ｂを参照すれば、例示的な実施例において、ポンプ３００は、電流計３４１をさらに含みうる。電流計３４１は、チューブ３１０に含まれた中間層３１３と電気回路を介して連結され、導電性物質を含む中間層３１３に流れる電流を測定することができる。

【0041】

チューブ３１０が収縮及び膨脹を繰り返して薬液を供給する過程で、チューブ３１０の状態変形が発生しうる。具体的に、気体室Ｖに空気が供給されてチューブ３１０が収縮した状態でチューブ３１０の状態変形が発生した場合、気体室Ｖから空気が排出されても、チューブ３１０は、元の状態に完全に復元されなくなる。その場合、チューブ３１０が内部に収容する薬液量が減少するので、その次の収縮過程において、ノズル５００に供給される薬液量が減少する。これにより、ノズル５００を介してウェーハＷに供給される薬液量が一定しておらず、薬液を用いて製造された半導体の機能的信頼性が確保され得ない。

【0042】

そのようなチューブ３１０の状態変形が発生する場合、中間層３１３の抵抗が変化して中間層３１３を流れる電流も変化する。例えば、歪みのようなチューブ３１０の状態変形が発生する場合、これにより、中間層３１３の抵抗が増加し、その結果、中間層３１３に流れる電流が減少する。電流計３４１は、そのような電流の変化を測定し、チューブ３１０の状態変形を把握することができる。チューブ３１０の状態変形を把握して対処することで、ウェーハＷに供給される薬液量を一定に保持し、薬液を用いて製造される半導体の機能的信頼性を改善することができる。

【0043】

例示的な実施例において、ポンプ３００は、電源３４３をさらに含みうる。電源３４３は、中間層３１３と電気回路を介して連結され、中間層３１３に電源を印加することができる。電源３４３によって中間層３１３に電源が印加されることで、中間層３１３が加熱され、それを通じて、外部から中間層３１３を加熱し、中間層３１３に吸着された気体分子などを脱着させ、それを除去することができる。

【0044】

例示的な実施例において、ポンプ３００は、接地電極３４５をさらに含む。接地電極３４５は、中間層３１３と連結されうる。これにより、チューブ３１０の帯電現象が防止されることにより、チューブ３１０内のポンプ室Ｄに収容された薬液が帯電されることを防止しうる。

【0045】

例示的な実施例において、ポンプ３００は、内部フィルタ（図示せず）をさらに含みうる。前記内部フィルタは、ポンプ３００に供給された薬液に含まれたパーティクルなどの異物を除去しうる。これを通じて、薬液の品質を改善しうる。

【0046】

再び図１を参照すれば、制御部４００は、供給排出部３３０の動作を制御しうる。例えば、制御部４００は、供給排出部３３０と電気的信号を送受信するように構成され、それを通じて、供給排出部３３０の動作を制御することができる。

【0047】

制御部４００は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの任意の組合わせによって具現されうる。例えば、制御部４００は、ワークステーションコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどのコンピューティング装置でもある。例えば、制御部４００は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）， ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリ装置や、所定の演算及びアルゴリズムを遂行するように構成されたプロセッサ、例えば、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）， ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などを含む。また、制御部４００は、電気的信号を受信及び送信するための受信機及び伝送機を含む。

【0048】

薬液は、ポンプ３００から吐出ラインＰ２を介してノズル５００に供給されうる。供給された薬液は、ノズル５００を介してウェーハＷ上に供給されうる。ノズル５００は、ウェーハＷ上に位置し、ウェーハＷ上に薬液を供給するための吐出口（図示せず）を有しうる。前記吐出口は、例えば、スリット状を有する吐出口、一定間隔で互いに離隔されて配置される複数の吐出口、または単一吐出口など多様な形態を有することができる。

【0049】

図１には図示されていないが、吐出ラインＰ２上には、弁（図示せず）が配置されうる。前記弁は、電気的信号または空圧によって開閉されうるが、それらに限定されるものではない。前記弁は、複数個でもある。例えば、前記弁は、２個でもある。前記弁の開閉によって吐出ラインＰ２を介した薬液の供給が調節されうる。前記弁の動作は、制御部４００によって制御されうる。その場合、前記弁は、制御部４００と電気的信号を送受信するように構成されうる。

【0050】

図３は、本発明の例示的な実施例によるチューブ３１０を示す断面図である。

【0051】

図３を参照すれば、チューブ３１０は、外層３１１、内層３１５、及び外層３１１と内層３１５との間に介在される中間層３１３を含む。
外層３１１は、可撓性及び弾性を有する第１物質を含む。例示的な実施例において、前記第１物質は、パーフルオロアルコキシアルカン（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ Ａｌｋａｎｅｓ， ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ， ＦＥＰ）、及びエチレンテトラフルオロエチレン（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｔｒａ Ｆｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ， ＥＴＦＥ）のうちから選択される少なくとも１つの物質でもある。外層３１１の一面は、中間層３１３の一面と接し、外層３１１の他面は、気体室Ｖ（図２Ａ参照）と接することができる。

【0052】

内層３１５は、可撓性、弾性、及び耐薬品性を有する第２物質を含む。例示的な実施例において、第２物質は、パーフルオロアルコキシアルカン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンプロピレン、及びエチレンテトラフルオロエチレンのうち、選択される少なくとも１つの物質でもある。内層３１５の一面は、中間層３１３の他面と接し、内層３１５の他面は、ポンプ室Ｄと接することができる。

【0053】

外層３１１に含まれた第１物質及び内層３１５に含まれた第２物質が可撓性及び弾性を有し、それを含むチューブ３１０は、気体室Ｖ（図２Ａ参照）の圧力変化によって収縮または膨脹しうる。これにより、ポンプ室Ｄ内の収容された薬液が吐出されるか、ポンプ室Ｄ内に薬液が供給されうる。また前記第２物質は、耐薬品性を有し、ポンプ室Ｄ内に所定時間薬液が収容される場合にも、内層３１５が腐食されることが防止されうる。

【0054】

例示的な実施例において、前記第１物質と前記第２物質は、同一物質でもある。例えば、前記第１物質と前記第２物質は、いずれもパーフルオロアルコキシアルカンでもある。

【0055】

中間層３１３は、導電性物質を含む。例示的な実施例において、前記導電性物質は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質でもある。前記炭素系導電性物質は、例えば、グラフェン、グラフェンオキシド、炭素ナノチューブなどでもあるが、それらに限定されるものではない。前記金属ナノ構造体は、例えば、金、銀、白金のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む金属性ナノワイヤでもあるが、それに限定されるものではない。

【0056】

中間層３１３が導電性物質を含み、それを含むチューブ３１０の状態変形が発生する場合、中間層３１３の電流変化を測定することで、チューブ３１０の状態変形を把握することができる。これを通じて、チューブ３１０の状態変形に対して対処し、チューブ３１０によって吐出される薬液量が一定に保持されうる。また、中間層３１３が外層３１１と内層３１５との間に介在され、チューブ３１０の外部から流入される気体分子などが中間層３１３に吸着されうる。これにより、前記気体分子などの薬液の流入が防止され、薬液の品質低下を防止しうる。さらに、中間層３１３は、前記気体分子などに対するセンサーとしても作用する。具体的に、前記気体分子などが中間層３１３に吸着される場合、中間層３１３の抵抗が変化し、これにより、中間層３１３に流れる電流も変化する。そのような電流変化を測定することで、外部から流入される気体分子の存在を確認しうる。

【0057】

例示的な実施例において、中間層３１３は、複数層からなり、前記複数層それぞれは、導電性物質を含みうる。例示的な実施例において、前記複数層それぞれに含まれた導電性物質は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質でもある。前記炭素系導電性物質は、例えば、グラフェン、グラフェンオキシド、炭素ナノチューブなどでもあるが、それらに限定されるものではない。前記金属ナノ構造体は、例えば、金、銀、白金のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む金属性ナノワイヤでもあるが、それに限定されるものではない。

【0058】

例示的な実施例において、前記複数層それぞれに含まれた導電性物質は、互いに異なってもいる。例えば、前記複数層は、２層であり、１層に含まれた導電性物質は、グラフェンであり、残り１層に含まれた導電性物質は、グラフェンオキシドでもある。

【0059】

図４は、本発明の一実施例によるチューブ３１０を示す断面図である。図４に図示された外層３１１、内層３１５、及び中間層３１３それぞれは、図３を参照して説明した外層３１１、内層３１５、及び中間層３１３と類似していないので、以下では、相違点を中心に説明する。

【0060】

図４を参照すれば、例示的な実施例において、チューブ３１０は、ｎ型半導体３１９ａ、ｐ型半導体３１９ｂ、及び第１伝導性層３１７をさらに含みうる。

【0061】

ｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂは、中間層３１３上に互いに離隔されるように配置され、ｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂの下面は、中間層３１３の上面のうち、一部と接しうる。ｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂの両側面は、外層３１１によってカバーされうる。ｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂは、例えば、ビスマステルライド（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）、またはテルル化鉛（ＰｂＴｅ）を含みうる。しかし、本発明がそれらに限定されるものではない。

【0062】

例示的な実施例において、ｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂは、それぞれ複数個であり、複数個のｎ型半導体３１９ａ及び複数個のｐ型半導体３１９ｂは、それぞれ互いに一定の間隔を有するように離隔されて中間層３１３上に配置されうる。

【0063】

第１伝導性層３１７は、ｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂ上に配置されうる。第１伝導性層３１７の上面は、気体室Ｖ（図２参照）に露出されうる。第１伝導性層３１７の両側面は、外層３１１によってカバーされうる。第１伝導性層３１７の下面のうち、一部領域は、ｎ型半導体３１９ａの上面及びｐ型半導体３１９ｂの上面と接し、第１伝導性層３１７の下面のうち、残り領域は、外層３１１によってカバーされうる。

【0064】

例示的な実施例において、第１伝導性層３１７は、炭素系導電性物質及び金属ナノ構造体のうち、選択される少なくとも１つの物質からなる。前記炭素系導電性物質は、例えば、グラフェン、グラフェンオキシド、炭素ナノチューブなどでもあるが、それらに限定されるものではない。前記金属ナノ構造体は、例えば、金、銀、白金のうち、選択される少なくとも１つの物質を含む金属性ナノワイヤでもあるが、それに限定されるものではない。

【0065】

例示的な実施例において、第１伝導性層３１７は、中間層３１３と同じ物質を含む。例えば、第１伝導性層３１７と中間層３１３は、いずれもグラフェンを含む。

【0066】

中間層３１３は、離隔部Ｏによって第１中間層３１３ａと第２中間層３１３ｂとに分離されうる。例えば、中間層３１３は、ｎ型半導体３１９ａが配置された領域及びｐ型半導体３１９ｂが配置された領域の間で、ｎ型半導体３１９ａとｐ型半導体３１９ｂのＸ方向離隔距離ｄ２よりさらに短いＸ方向長さｄ１を有する離隔部Ｏによって第１中間層３１３ａと第２中間層３１３ｂとに分離されうる。この際、離隔部ＯのＺ方向寸法は、中間層３１３のＺ方向寸法と同一である。その場合、第１中間層３１３ａ上には、ｎ型半導体３１９ａが配置され、第２中間層３１３ｂ上には、ｐ型半導体が配置されうる。

【0067】

図４には図示されていないが、第１中間層３１３ａ及び第２中間層３１３ｂそれぞれには、電源を印加する電源（図示せず）が連結されうる。

【0068】

前記電源が直流電流を流せば、中間層３１３、ｎ型半導体３１９ａ、ｐ型半導体３１９ｂ、及び第１伝導性層３１７の全体が１つのペルチェ素子として機能しうる。

【0069】

ペルチェ素子は、熱の移動を誘発するペルチェ効果を用いた熱電素子の一種であり、ペルチェ効果とは、２つの異なる物質に電流を供給すれば、一側に熱が移動し、他側には熱が抜け出る現象を言う。

【0070】

また図４を参照すれば、前記電源によってｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂにｐ型半導体３１９ｂからｎ型半導体３１９ａに向かう方向に電流が供給されれば、ｎ型半導体３１９ａでは、電子が内層３１５及びポンプ室Ｄの熱を中間層３１３を経て外層３１１に移動させ、ｐ型半導体３１９ｂでは、正孔が内層３１５及びポンプ室Ｄの熱を中間層３１３を経て外層３１１に移動させうる。すなわち、内層３１５及びポンプ室Ｄの熱が中間層３１３を介して吸収され、吸収された熱は、外層３１１に放出され、内層３１５及びポンプ室Ｄの温度が低くもなる。逆に、前記電源によってｎ型半導体３１９ａ及びｐ型半導体３１９ｂにｎ型半導体３１９ａからｐ型半導体３１９ｂに向かう方向に電流が供給されれば、ｎ型半導体３１９ａでは、電子が外層３１１の熱を中間層３１３に移動させ、ｐ型半導体３１９ｂでは、正孔が外層３１１の熱を中間層３１３に移動させうる。すなわち、外層３１１の熱が中間層３１３を介して放出されて内層３１５及びポンプ室Ｄの温度が高くなりうる。

【0071】

チューブ３１０が薬液を供給する過程でチューブ３１０の反復的な収縮及び膨脹によって熱が発生しうる。その場合、ｐ型半導体３１９ｂからｎ型半導体３１９ａに向かう方向に電流を供給することで、前記熱を外層３１１を介して放出し、チューブ３１０の温度を低めることができる。
また、薬液の種類によって温度調節が必要である場合、ｐ型半導体３１９ｂからｎ型半導体３１９ａに向かう方向に電流を供給するか、ｎ型半導体３１９ａからｐ型半導体３１９ｂに向かう方向に電流が供給されることで、チューブ３１０の温度を薬液に適当な温度に調節しうる。これにより、チューブ３１０を介して供給される薬液の品質が改善されうる。

【0072】

以上、図面と明細書において例示的な実施例が開示された。本明細書で特定の用語を使用して実施例を説明されたが、これは、単に本開示の技術的思想を説明するための目的で使用されたものであって、意味限定や請求範囲に記載の本開示の範囲を制限するために使用されたものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、それにより、多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点を理解するであろう。したがって、本開示の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。

【符号の説明】

【0073】

１００ 薬液供給部、
２００ フィルタ、
３００ ポンプ、
３１０ チューブ、
３１１ 外層、
３１３ 中間層、
３１５ 内層、
３２０ ポンプケース、
３３０ 供給排出部、
３４１ 電流計、
３４３ 電源、
３４５ 接地電極、
４００ 制御部、
５００ ノズル、
１０００ 薬液供給装置、
Ｐ１ 移送ライン、
Ｐ２ 吐出ライン、
Ｄ ポンプ室、
Ｖ 気体室、
Ｗ ウェーハ。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】