KR100481178B1

KR100481178B1 - 기판유무검사장치

Info

Publication number: KR100481178B1
Application number: KR10-2002-0052861A
Authority: KR
Inventors: 임문택; 정은삼; 최기룡
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2005-04-07
Also published as: JP2004096114A; KR20040021263A; US20040040587A1; US7219676B2

Abstract

본 발명은 기판유무검사장치에 관한 것으로서, 소정의 처리공간을 형성하는 처리챔버와; 상기 처리챔버의 바닥부에 기판가이드를 매개로 상기 바닥부와 직립된 상태로 배치되는 적어도 하나의 기판과; 상기 처리챔버의 양측에 설치되어 그 조사광축이 상기 직립된 기판과 직교되어 조사되는 제1발광부 및 그 조사광을 수광하는 제1수광부로 구성된 제1기판유무감지수단 및; 상기 처리챔버의 바닥에 설치된 광반사수단과; 상기 처리챔버의 일측에 설치되어 조사광을 상기 광반사수단측으로 소정각도로 출사하는 제2발광부 및 상기 광반사수단을 통해 반사된 광을 수광하는 제2수광부로 구성된 적어도 하나의 제2기판유무감지수단을 포함한다.

상술한 바와 같은 구성에 의해 기판의 입·출상태를 감지함과 아울러 그 바닥면에 잔류된 기판 또는 파손 조각 등의 존재 유무 상태를 감지하여 기판의 추가적인 파손을 방지하고 공정처리 불량률을 줄이는 이점이 있다.

Description

기판유무검사장치{SUBSTRATE EXISTENCE INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 반도체 웨이퍼 또는 액정글라스기판 등의 박형의 기판의 유무를 감지하기 위한 기판유무검사장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨트 스테이션(WET STATION)은 세척수(DEIONIZED WATER) 또는 화공약품(CHEMICAL)이 담겨지는 배스(BATH)의 내부에 복수매의 기판을 일괄적으로 적치하는 기판가이드가 설치되어 구성된다.

또한, 상술한 바와 같은 배스가 복수 개가 설치되어 세정 처리될 기판들을 반송암에 의해 각 배스를 순차적으로 이동하면서 소정의 세정공정을 수행하게 된다.

이때, 상기 배스의 양측에는 발광소자 및 수광소자로 이루어진 광센싱수단이 설치되어 상기 배스의 내부로의 기판입출 상태를 감지하도록 구성되어 있다.

그러한 예로 대한민국 공개실용신안공보(공개번호 : 실 1999-0038610호, 공개일자 : 1999년 10월 25일, 고안의 명칭 : 반도체 웨트스테이션의 웨이퍼 감지장치)에 공개된 바 있다.

그 구성을 살펴보면 수 개의 케미컬용 배수 및 순수용 배스로 이루어져 이물질을 세정하는 반도체 웨트스테이션에 있어서, 상기 각각의 케미컬용 배스 및 순수용 베스에 웨이퍼의 입·출상태를 점검할 수 있는 웨이퍼 감지수단이 설치되고, 상기 웨이퍼 감지수단은 웨이퍼의 하반부를 감지하도록 각 배스의 하반부에 설치된 것을 특징으로 하는 것이다.

그러나, 상술한 구성에서는 비록 배스의 하반부에 웨이퍼감지수단을 설치하였더라도, 웨이퍼가 세워진 상태에서만 그 웨이퍼의 존재 유무를 감지하는 구조이기 때문에 배스의 바닥상태에 대해서는 전혀 감지할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 배스의 바닥부에 쓰러져 있을 경우에는 그 상태를 감지가 불가능할 뿐 만 아니라 배스에 조각이나 이물질이 잔류하더라도 그 이상 상태 감지가 불가능하다는 문제점이 있다.

또 다른 예로 일본공개특허공보 (공개번호 :특개평2000-124293호, 공개일 : 2000.4.28, 발명의 명칭 : 웨이퍼세정처리조의 웨이퍼검지장치)에 공개된 바 있다.

그 구성을 살펴보면, 투과재료로 형성된 웨이퍼 세정처리조의 측벽 외측에 광센서를 설치하고, 그 광센서에 의해서 웨이퍼처리조의 웨이퍼 존재를 감지하도록 된 것을 특징으로 하는 것이다.

그러나, 상술한 구성 또한, 배스의 바닥상태를 감지할 수 없는 구조로 되어 역시 상기 국내공개실용신안공보(공개번호 : 실 1999-0038610호)와 동일한 문제점을 가지게 된다.

상술한 바와 같이 배스의 바닥부 상태를 정확하게 감지하지 못하게 될 경우 일련의 단계에 의해 순차적으로 공급되는 웨이퍼들이 연속적으로 파손되는 문제점을 유발하게 된다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 수용되는 처리챔버(예컨대, 웨트스테이션을 구성하는 배스)의 바닥부 상태를 감지가 가능토록 하여 기판 파손율을 줄이도록 하는 기판유무검사장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정의 처리공간을 형성하는 처리챔버와; 상기 처리챔버의 바닥부에 기판가이드를 매개로 상기 바닥부와 직립된 상태로 배치되는 적어도 하나의 기판과; 상기 처리챔버의 양측에 설치되어 그 조사광축이 상기 직립상태로 배치된 기판과 직교되어 조사되는 제1발광부 및 그 조사광을 수광하는 제1수광부로 구성된 제1기판유무감지수단 및; 상기 처리챔버의 바닥에 설치된 광반사수단과; 상기 처리챔버의 일측에 설치되어 조사광을 상기 광반사수단측으로 소정각도로 출사하는 제2발광부 및 상기 광반사수단을 통해 반사된 광을 수광하는 제2수광부로 구성된 적어도 하나의 제2기판유무감지수단을 포함하는 기판유무검사장치를 구성한다.

상기 웨이퍼가이드는 광투과재질 예컨대 석영으로 제작한다.

상기 처리챔버는 광투과재질 예컨대 석영으로 제작되고 상기 제1,2기판 유무감지수단 및 상기 광반사수단은 상기 처리챔버의 외측에 설치된다.

상기 광반사수단은 반사경으로 제작된다.

상기 처리챔버는 그 내부에 케미컬 또는 세정수를 수용하는 기판세정조이다.

이하 첨부된 도면 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 기판 유무 검사장치의 구성에 대해서 좀더 상세히 설명한다.

도면에 도시된 바와 같이 소정의 처리공간을 형성하는 처리챔버(10)가 있고, 상기 처리챔버(10)의 내부에는 처리될 기판(S : 예컨대, 반도체 웨이퍼 또는 액정표시장치의 글라스기판 등)들이 이 기판가이드(21)를 통해 직립된 상태로 적치된다.

상기 처리챔버(10)의 제1측부(11)에는 상기 기판(S)의 직립면에 대하여 직교된 방향으로 조사광을 출사하는 제1발광부(31) 및 상기 제1발광부(31)의 조사광을 수광하도록 제2측부(13)에 설치된 제1수광부(33)로 구성되는 제1기판유무감지수단(30)이 마련된다.

또한, 상기 처리챔버(10)의 바닥부(15)에는 예컨대, 반사경으로 제작된 광반사수단(40)이 설치되고, 상기 처리챔버(10)의 제1,2측부(11,13)에는 제2기판유무감지수단(50)이 설치된다.

상기 제2기판유무감지수단(50)은 상기 처리챔버(10)의 제1측부(11)에 설치되어 상기 광반사수단(40)측으로 광을 소정각도로 조사하는 제2발광부(51)와, 상기 광반사수단(40)을 통해 반사된 광을 수광하는 제2수광부(53)로 구성되며, 상기 제2기판유무감지수단(50)은 도시된 바와 같이 복수개로 설치하여 처리챔버(10)의 바닥부(15)의 사각지역이 발생하지 않도록 함이 바람직 할 것이다.

상기 기판가이드(21)는 광을 투과시키는 투과재질 예컨대 석영으로 제작함이 바람직하다.

또한, 바람직하게는 상기 처리챔버(10)를 광을 투과시키는 광투과 재질 역시, 석영재질로 제작하여 상기 제1,2기판유무감지수단(30,50) 및 광반사수단(40)을 처리챔버(10)의 외측에 설치 가능토록 한다.

이와 같이 제1,2기판유무감지수단(30,50) 및 광반사수단(40)을 처리챔버(10)의 외측에 설치하게 되면, 상기 처리챔버(10) 내부의 환경적 요인(예컨대, 공정가스, 공정워터 등)에 의해 상기 제1,2기판 유무감지수단(30,50) 및 광반사수단(40)에 영향이 미치게 되는 것을 간단히 해소시킬 수 있게 된다.

도 2는 상기 도 1의 구성이 적용된 반도체 웨이퍼 세정장치의 구성을 도시한 도면이다.

상기 도면에서 도 1의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 명기하며, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이 상기 처리챔버(10)의 내부에는 상기 도 1의 기판(S)에 해당하는 웨이퍼(“W”로 표시함)를 세정처리하기 위한 케미컬 또는 세정수(이하 처리액“L”이라 칭함)가 수용되고, 상기 처리챔버(10)의 일측에는 구동수단(60)에 의해 업다운 동작을 실시함과 아울러 수평이동을 실시하여 상기 처리챔버(10)의 내부에 마련된 기판가이드(21)에 웨이퍼(W)를 반송하는 반송암(63)이 설치된다.

상기 구동수단(60)은 제어수단(70)에 연결되어 상기 제어수단(70)의 명령에 따라 구동동작을 실시한다.

상기 제어수단(70)은 제1,2기판유무감지수단(30,50)인 제1,2수광부(33,53)의 신호를 전달받아 그 이상상태를 판단하는 것으로서, 이상상태 발생 시 상기 구동수단(60)에 구동정지신호를 출력함과 아울러 표시수단(80)을 통해 작업자로 하여금 그 이상상태를 알리도록 구성된다.

상술한 바와 같이 구성된 웨이퍼 세정장치는 구동수단(60)의 구동신호에 따라 반송암(63)이 업·다운 동작을 실시하여 복수 매의 웨이퍼(W)가 기판가이드(21)에 로딩·언로딩된다.

이때, 상기 제1기판유무감지수단(30)에 의해 웨이퍼(W)의 입·출상태를 감지한다.

즉, 복수의 웨이퍼(W)들이 기판가이드(21)에 직립된 상태가 되어 제1발광부(31)로부터 출사되는 조사광이 차단되어 웨이퍼(W)가 처리챔버(10)의 내부에 유입되었음을 인식하고, 웨이퍼(W)가 처리챔버(10)를 나갈 때는 상기 제1수광부(33)에 조사광이 전달되어 웨이퍼(W)가 모두 인출되었음을 인식하여 세정작업을 계속 진행한다.

그러나, 웨이퍼(W)가 파손되거나 또는 제대로 인출되지 못하여 처리챔버(10)의 바닥(15) 또는 기판가이드(21)에 잔류하게 될 경우에는 상기 제1기판유무감지수단(30)은 이를 감지하지 못하고 정상상태로 판별하여 일련의 세정작업을 계속 진행하게 된다.

그와 같은 경우 연속되어 로딩되는 웨이퍼(W)에 충격을 가해 웨이퍼(W)를 지속적으로 파손시키고 또한, 잔류물질 등에 의한 오염이 발생되어 처리 불량률을 높이게 되는 문제점으로 작용하게 된다.

그러나 이러한 문제점은 제2기판유무감지수단(50)에 의해서 해결이 가능하게 된다.

즉, 상기 제2기판유무감지수단(50)의 제2발광부(51)에서 소정각도로 조사광을 광반사수단(40)측으로 출사하면, 상기 광반사수단(40)을 통해 반사된 광은 제2수광부(53)로 입사된다.

이때, 상기 기판가이드(21) 또는 처리챔버(10)의 바닥면(15)에 웨이퍼(W)가 누워 있거나 이상 잔류물질이 존재할 경우의 수광 상태와 정상적인 상태에서의 수광 상태는 다르게 나타날 것이다.

그러한 상태에 대한 신호를 제어수단(70)이 전달받아 이상상태 유무를 판단하고 이상상태 발생 시 상기 제어수단(70)은 구동수단(60)으로 구동정지신호를 출력하여 반송암(63)의 동작을 구속함과 아울러 표시수단(80)을 통해 그 이상상태를 알림으로써 작업자로 하여금 조속한 조치를 취하도록 하여 연속적으로 웨이퍼(W)가 파손되는 문제점을 해소시키게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기판의 입·출상태를 감지함과 아울러 그 바닥면에 잔류된 기판 또는 파손 조각 등의 존재 유무 상태를 감지하여 기판의 추가적인 파손을 방지함과 아울러 공정처리 불량률을 줄이는 이점이 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 기판유무검사장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 상기 도 1의 기판유무검사장치가 웨이퍼 세정장치에 적용된 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 처리챔버 11,13 : 제1,2측부

15 : 바닥부 S(W) : 기판(웨이퍼)

21 : 기판가이드 30 : 제1기판유무감지수단

31 : 제1발광부 33 : 제1수광부

40 : 광반사수단 50 : 제2기판유무감지수단

51 : 제2발광부 53 : 제2수광부

60 : 구동수단 63 : 반송암

70 : 제어수단 80 : 표시수단

Claims

소정의 처리공간을 형성하는 처리챔버;

상기 처리챔버의 바닥부에 기판가이드를 매개로 상기 바닥부와 직립된 상태로 배치되는 적어도 하나의 기판;

상기 처리챔버의 양측에 설치되어 그 조사광축이 상기 직립된 기판과 직교되어 조사되는 제1발광부 및 그 조사광을 수광하는 제1수광부로 구성된 제1기판유무감지수단;

상기 처리챔버의 바닥에 설치된 광반사수단; 및

상기 처리챔버의 일측에 설치되어 조사광을 상기 광반사수단측으로 소정각도로 경사지게 출사하는 제2발광부 및 상기 광반사수단을 통해 경사지게 반사된 광을 수광하는 제2수광부로 구성된 적어도 하나의 제2기판유무감지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.
제1항에 있어서,

상기 기판가이드는 광투과재질로 된 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.
제2항에 있어서,

상기 광투과재질은 석영인 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.
제1항에 있어서,

상기 처리챔버는 투과재질로 형성되고;

상기 제1,2기판유무감지수단 및 상기 광반사수단은 상기 처리챔버의 외측에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.
제4항에 있어서,

상기 처리챔버는 석영재질로 구성된 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.
제1항에 있어서,

상기 광반사수단은 반사경으로 제작된 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.
제1항에 있어서,

상기 처리챔버는 그 내부에 케미컬 또는 세정수를 수용하는 기판세정조인 것을 특징으로 하는 기판유무검사장치.