KR100940486B1 - 약액 디스펜싱 상태 감시방법 - Google Patents

약액 디스펜싱 상태 감시방법 Download PDF

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Abstract

약액 디스펜싱 상태 감시방법을 제공한다.
본 발명은 분사부를 아암의 단부에 구비되는 홀더에 장착하는 단계 ; 상기 노즐팁의 좌우양측에 발광센서와 수광센서가 서로 마주하여 배치하도록 상기 센서부를 하강시키는 단계 ; 상기 센서부가 하강배치된 분사부를 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼 중심으로 수평이동시키는 단계; 상기 분사부를 웨이퍼상으로 하강시키고 상기 노즐팁으로부터 웨이퍼상으로 일정량의 약액을 분사하는 단계; 및 상기 약액을 분사한 분사부를 상승시키고 상기 웨이퍼의 중심으로부터 상기 웨이퍼의 가장자리로 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계 ;를 포함하고, 상기 분사부를 수평이동시키는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 노즐팁으로부터 약액의 낙하여부를 판단하고, 상기 약액을 분사하는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 약액의 분사상태 및 노즐 팁의 설치상태를 판단하고, 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 후방흡입불량 및 약액 낙하불량을 판단한다.
Figure R1020090079106
웨이퍼, 약액, 발광센서, 수광센서, 실린더, 노즐팁, 후방흡입

Description

약액 디스펜싱 상태 감시방법{Method for Watching the Chemical Liquid Despensing State}
본 발명은 약액의 디스펜싱 상태를 감시하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 노즐 팁의 후방흡입 상태를 간편하게 검지하여 약액이 웨이퍼상으로 낙하되거나 흘러내리는 것을 사전에 예방하고, 노즐 팁으로부터의 약액 분사유무 및 적정한 약액분사상태를 감시하면서 확인할 수 있어 도포불량의 웨이퍼가 후속공정으로 투입되는 것을 방지할 수 있는 약액 디스펜싱 상태 감시방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조용 웨이퍼 상에 집적회로를 형성하기 위해서, 집적회로의 회로요소에 대응하는 패턴은 사진식각 공정에 의해 이루어진다. 이러한 사진식각 공정은 웨이퍼 상에 포토레지스트 층을 형성하도록 포토레지스트를 도포하는 도포공정, 상기 웨이퍼에 포토레지스트가 도포된 포토레지스트 층에 회로패턴이 형성된 마스크를 통하여 노광하고 현상하는 사진공정 및 포토레지스트 패턴을 건식 또는 습식방법으로 식각함으로써 원하는 패턴을 반도체 웨이퍼상에 형성하는 식각 공정으로 이루어진다.
그리고, 반도체 제조용 웨이퍼 상에 감광액이나 현상액을 도포하는 장치로 다양한 설비들이 있으나, 원심력을 이용하여 웨이퍼의 전면에 고르게 감광액 또는 현상액과 같은 약액을 도포하는 도포 장치가 일반적으로 사용된다.
즉 이러한 도포장치는 웨이퍼 상에 일정량의 약액을 낙하시킴과 동시에 상기 웨이퍼가 올려진 척을 고속으로 회전시키면, 원심력으로 인해 상기 약액이 웨이퍼의 상면에 일정두께로 고르게 도포되는 것이다.
이러한 회전도포방식에 의한 도포장치를 스핀 코터(Spin Coater) 또는 스피너(Spinner)이라고도 하며, 이러한 도포장치는 웨이퍼가 올려지는 척과, 상기 웨이퍼의 상부에 감광액 또는 현상액과 같은 약액을 분사하는 노즐 어셈블리를 구비하고 있다.
도 8은 일반적인 약액도포공정을 도시한 개략도로서, 웨이퍼(W)에 감광액과 같은 약액을 도포하여 코팅막을 형성하는 약액도포공정은 작업대상물인 웨이퍼(W)가 척(10) 상부에 올려져 고정되면 홈위치인 노즐베스(nozzle bath)(22)에 위치되어 있던 분사부(20)는 노즐 팁(21)과 더불어 일정높이 수직상승된 다음 웨이퍼(W)의 가장자리에서 중심으로 수평이동된다.
상기 분사부(20)의 노즐 팁(21)이 웨이퍼의 중심에 위치하여 수직하강되면 상기 분사부에 연결된 약액공급용 펌프(미도시)가 작동하면서 상기 분사부내부에 포함된 약액이송관을 통해 노즐 팁(21)으로 부터 약액이 일정량 분사되고, 상기 웨이퍼(W)는 척에 의해 일방향으로 회전하게 되므로 분사된 약액은 웨이퍼의 상부면 중심으로부터 가장자리로 균일하게 퍼져 코팅된다.
그리고, 상기 웨이퍼상에 코팅막을 형성하기에 적정한 양의 약액이 분사된 이후에는, 상기 펌프의 작동이 중지되어 노즐팁을 통한 약액의 분사가 중단됨과 아울러 분사부(20)는 상기와 반대로 웨이퍼의 가장자리로 이동하여 홈위치에 복귀함과 동시에 상기 분사부의 노즐 팁 내측에 설치된 후방흡입밸브(미도시)의 작동에 의해서 노즐 팁(21)내에 구비된 약액이송관에는 음압이 발생하여 약액이 노즐팁 내측으로 약간 흡입되어진다.
이에 따라, 상기 후방흡입밸브가 양호한 경우에는 노즐 팁 단부의 약액은 노즐팁 내부로 1mm 정도 음압에 의해서 흡입되어 오목하게 들어가 있는 형상을 갖게 되지만 후방흡입밸브가 불량하여 후방흡입이 제대로 이루어지는 않는 경우, 약액은 노즐팁 단부에서 외부로 볼록하게 튀어나오거나 흘러내리게 된다.
이러한 경우, 분사부(20)의 이동 중 불필요한 약액이 노즐 팁으로부터 낙하되어 웨이퍼상에 도포되면서 코팅막의 두께를 불균일하게 하고, 이러한 상태로 노광공정이 이루어진 웨이퍼는 패턴에 있어서 선폭의 변동이 심화되고, 이로 부터 제조된 반도체소자가 정상적으로 작동하지 않게 되는 문제점이 있었다.
또한, 노즐팁을 통한 약액의 분사유무를 확인하거나 노즐팁을 통하여 정상적인 약액분사가 이루어지는 것을 확인하기 위한 별도의 장치가 구비되어 있지 않기 때문에 약액이 분사되지 않아 코팅막이 형성되지 않은 웨이퍼 또는 적정하지 않은 약액이 분사된 웨이퍼가 후공정으로 투입되고, 약액도포가 불량한 웨이퍼가 별도의 육안검사 또는 패턴회로검사에 의한 불량확인시까지 연속하여 제조하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 노즐 팁의 후방흡입 상태를 간편하게 검지하여 약액이 웨이퍼상으로 낙하되거나 흘러내리지 것을 사전에 예방하고, 노즐 팁으로부터의 약액 분사유무 및 적정한 약액분사상태를 감시하면서 확인할 수 있어 도포불량의 웨이퍼가 후속공정으로 투입되는 것을 방지할 수 있는 약액 디스펜싱 상태 감시방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로써, 본 발명은 약액을 분사하는 노즐 팁의 하부단을 통과하도록 빛을 발생시키는 발광센서와 상기 발광센서에서 발생된 빛을 수광하는 수광센서를 구비하여 상기 노즐팁의 단부상태를 검지하는 센서부를 갖추어 웨이퍼의 표면으로 분사되는 약액의 디스펜싱 상태를 감시하는 방법에 있어서, 상기 노즐 팁을 갖는 분사부를 아암의 단부에 구비되는 홀더에 장착하는 단계 ; 상기 노즐팁의 좌우양측에 발광센서와 수광센서가 서로 마주하여 배치하도록 상기 센서부를 하강시키는 단계 ; 상기 센서부가 하강배치된 분사부를 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼 중심으로 수평이동시키는 단계; 상기 분사부를 웨이퍼상으로 하강시키고 상기 노즐팁으로부터 웨이퍼상으로 일정량의 약액을 분사하는 단계; 및 상기 약액을 분사한 분사부를 상승시키고 상기 웨이퍼 중심으로부터 상기 웨이퍼의 가장자리로 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계 ;를 포함하고, 상기 분사부를 수평이동시키는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 노즐팁으로부터 약액의 낙하여부를 판단하고, 상기 약액을 분사하는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 약액의 분사상태 및 노즐 팁의 설치상태를 판단하고, 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 후방흡입불량 및 약액 낙하불량을 판단함을 특징으로 하는 약액 디스펜싱 상태 감시방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 분사부를 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼의 중심까지 수평이동시키는 이동구간에서 약액낙하불량을 판단하는 시기는 상기 분사부가 홀더에 안정적으로 장착된 상태를 확인하는 노즐 인 안정시점과 상기 노즐팁을 통한 약액의 분사를 시작하는 신호를 발생하는 분사시작시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량을 상한기준값과 비교하여 약액의 낙하여부를 판단한다.
바람직하게 상기 웨이퍼에 약액을 분사하는 분사구간에서 버블링 포함여부를 판단하는 시기는 상기 노즐 팁을 통한 약액분사가 이루어지는 분사시점과, 상기 노즐팁을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량변화가 상기 분사구간에서 톱니파형임을 확인하여 버블의 포함여부를 판단한다.
바람직하게, 상기 분사부에 흡입력을 제공하는 후방흡입구간에서 약액이 낙하되는 후방흡입불량여부를 판단하는 시기는 상기 노즐 팁을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점과 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량이 상기 후방흡입구간에서 일시적으로 증가함으로 확인하여 후방흡입불량여부를 판단한다.
바람직하게, 상기 분사부를 복귀이동시키는 복귀구간에서 상기 노즐팁의 단부로부터 약액의 낙하여부를 판단하는 시기는 상기 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점과 상기 분사부가 웨이퍼의 가장자리에 위치할 때 상기 약액의 낙하감지를 종료하는 체크종료시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량이 상기 복귀구간에서 일시적으로 감소함을 확인하여 복귀구간에서의 약액낙하여부를 판단한다.
본 발명에 의하면, 노즐팁을 갖는 분사부와 더불어 이동되는 아암에 실린더부재에 의해서 승하강되고, 노즐팁의 하부단에 발광센서에서 발생한 빛을 수광하는 수광센서를 구비하고, 수광되는 광량변화에 의한 검출파형을 근거로 하여 노즐 팁의 디스펜싱 상태를 판단함으로써, 웨이퍼의 약액 도포공정시 노즐 팁으로부터 약액이 정상적으로 사전에 설정된 값으로 디스펜싱되는 상태를 감시하고, 노즐 팁으로부터 약액 도포유무를 감시할 수 있는 한편, 후방흡입불량에 의하여 분사부의 복귀이동 중 약액이 웨이퍼상으로 낙하되거나 흘러내리지 것을 방지할 수 있기 때문에 도포불량의 웨이퍼가 후속공정으로 투입되는 것을 방지하여 생산성 및 양품율을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법은 약액을 분사하는 노즐 팁의 하부단을 통과하도록 빛을 발생시키는 발광센서와, 상기 발광센서에서 발생된 빛을 수광하는 수광센서를 구비하여 상기 노즐팁의 단부상태를 검지하는 센서부를 갖추어 웨이퍼의 표면으로 분사되는 약액의 디스펜싱 상태를 검사하는 것이다.
이러한 방법은 분사부를 장착하는 단계, 센서부를 하강시키는 단계, 분사부를 수평이동시키는 단계, 약액을 분사하는 단계 및 분사부를 복귀이동시키는 단계를 포함하며, 상기 센서부를 하강시키는 단계에서 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계 동안 수광센서에 측정되는 광량변화를 근거로 하여 약액 도포공정에서 발생하는 다양한 불량을 검출하는 것이다.
상기 분사부(20)를 장착하는 단계는 약액을 일정량 분사하는 노즐팁(21)을 갖는 분사부(20)를 아암(30)의 단부에 구비되는 홀더(35)에 장착하여 위치고정하는 것이다.
여기서, 상기 아암(30)은 도 2와 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 상기 분사부(20)를 웨이퍼 중심으로 이동시킨 다음 약액분사 후 상기 웨이퍼 가장자리로 복귀되도록 상기 웨이퍼 중심과 가장자리사이를 왕복하는 이동 구조물이며, 상기 홀더(35)는 상기 아암(30)의 단부에 고정설치되어 상기 분사부(30)를 클램핑하여 위치 고정하는 고정 구조물이다.
그리고, 상기 아암(30)의 단부에는 약액을 분사하는 노즐 팁(21)의 하부단을 통과하도록 빛을 발생시키는 발광센서(131)에서 발생된 빛을 수광하는 수광센서(132)를 구비하여 상기 노즐팁(21)의 단부상태를 검지하는 센서부(130)를 상승 또는 하강시키는 승하강장치(100)를 구비하는바, 이러한 승하강장치(100)는 도 2와 도 3(a)(b)(c)에 도시한 바와 같이, 실린더부재(110), 제1,2센서브라켓(133,134)을 포함한다.
상기 실린더부재(110)는 상기 아암(30)의 일측단부에 고정설치되는 복동식 에어실린더로 구비되며, 상기 실린더부재의 로드선단에는 승하강작동시 일정높이 상승 및 하강복귀하는 베이스브라켓(111)을 구비하며, 상기 베이스브라켓(111)상에는 교체가능하도록 로드홀더 브라켓(113)을 구비하고, 상기 로드홀더브라켓(113)의 좌우양단에는 일정길이의 제1,2로드(115a,115b)를 포함한다.
상기 제1로드(115a)의 하부단에는 전원인가시 빛을 발생시키고, 발생된 빛을 수광센서측으로 조사하는 발광센서(131)가 설치되는 제1센서브라켓(133)을 구비하고, 상기 제2로드(115a)의 하부단에는 상기 발광센서(131)에서 조사된 빛을 수광하는 수광센서(132)가 설치되는 제2센서브라켓(134)을 구비한다.
상기 센서부(130)를 하강시키는 단계는 약액이 분사되는 노즐팁(21)의 좌우양측에 발광센서(131)와 수광센서(132)가 서로 마주하여 배치하도록 상기 실린더부재(111)를 하강작동시켜 상기 센서부를 노즐 팁(21)근방에 위치되도록 하는 것이다.
이에 따라, 상기 실린더부재(111)의 하강작동에 의해서 상승대기상태에 있던 제1,2센서브라켓(133,134)은 제1,2로드와 더불어 하강되고, 상기 제1,2센서브라 켓(133,134)은 분사부(20)에 간섭되지 않도록 상기 분사부(20)의 근방에 위치되면서 상기 제1센서브라켓(133)에 장착된 발광센서(131)와 상기 제2센서브라켓(134)에 장착된 수광센서(132)는 상기 발광센서에서 발생한 빛이 노즐팁 단부의 하부로 빛이 통과하여 상기 수광센서에 수광되도록 서로 마주하여 배치된다.
연속하여, 상기 분사부(20)를 수평이동시키는 단계는 상기 센서부(130)가 하강배치된 분사부(20)를 약액 도포대상물인 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼 중심까지 수평이동시키는 것이다.
이때, 상기 분사부(20)를 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼의 중심까지 수평이동시키는 이동구간(A)에서 상기 노즐팁(21)의 단부로부터 약액의 낙하여부를 감지하기 위해서 상기 수광센서에서 측정되는 광량은 제어부로 송신되고, 상기 제어부에서 수신된 광량은 사전에 설정된 기준값과 비교할 수 있도록 도 3에 도시한 바와 같이, 아날로그 검출파형으로 그래프로서 표시된다.
상기 이동구간(A)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 분사부(20)가 홀더(35)에 장착됨을 확인하는 노즐 인(nozzle in)시점(A1)과, 상기 분사부가 홀더에 안정적으로 장착된 상태를 확인하는 노즐 인 안정시점(A2) 및 약액을 분사하는 시작신호를 발생하는 분사시작시점(A3)를 포함한다.
여기서, 상기 이동구간(A)에서 약액낙하불량을 판단하는 시기는 상기 분사부가 홀더에 안정적으로 장착된 상태를 확인하는 노즐 인 안정시점(A2)과 상기 노즐팁을 통한 약액의 분사를 시작하는 신호를 발생하는 분사시작시점(A3)사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량 을 상한기준값(T1)과 비교하여 약액의 낙하여부를 판단하게 된다.
그리고, 상기 이동구간에서 약액의 낙하가 감지되면 제어부는 시스템 감지 플로우 제어를 실시하여 웨이퍼를 회전구동시키는 약액도포장치의 스핀척 구동을 정지시키는 인터록기능을 수행함과 동시에 제어부를 통하여 디스플레이부에 약액낙하발생을 표시하거나 알람함으로써 작업자에게 공정불량형태를 인지하도록 한다.
또한, 상기 분사부의 노즐팁을 통하여 약액을 분사하기 전에 이루어지는 약액주입공정은 상기 노즐팁(21)을 통한 약액의 분사를 시작하는 신호를 발생하는 분사시작시점(A3)과 상기 노즐 팁을 통한 약액분사가 실질적으로 이루어지는 분사시점(B1)사이에 형성되는 주입구간(B)에서 이루어지며, 이러한 주입구간에서는 약액의 낙하여부를 판단하지는 않는다.
연속하여, 상기 약액을 분사하는 단계는 상기 아암의 하강작동에 의해서 분사부를 웨이퍼상으로 하강시키고 상기 노즐팁으로부터 상기 웨이퍼상으로 일정량의 약액을 분사하는 것이다.
이때, 상기 분사부(20)의 노즐 팁을 통하여 약액을 분사하는 분사구간(C)에서 약액에 버블이 포함되거나 상기 노즐팁(21)을 통한 약액분사의 불균일과 노즐 팁이 삐뚤어지게 배치되는 설치불량을 감지하기 위해서 상기 수광센서(132)에서 측정되는 광량은 제어부로 송신되고, 상기 제어부에서 수신된 광량은 사전에 설정된 기준값과 비교할 수 있도록 도 3에 도시한 바와 같이, 아날로그 검출파형으로 그래프로서 표시된다.
상기 분사구간(C)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 노즐 팁을 통한 약액분 사가 실질적으로 이루어지는 분사시점(B1)과, 상기 노즐팁을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점(C1)을 포함한다.
여기서, 상기 분사구간(C)에서 약액에 버블이 포함됨을 판단하는 시기는 상기 노즐 팁을 통한 약액분사가 실질적으로 이루어지는 분사시점(B1)과, 상기 노즐팁을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점(C1)사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량을 하한기준값(T2)과 비교하여 버블의 포함여부를 판단하게 된다.
즉, 상기 노즐 팁을 통하여 분사되는 약액에 미소량의 버블이 포함되는 경우, 상기 노즐팁의 하부단에 설치된 발광센서에서 발생한 빛은 분사되는 약액에 차단되어 하한기준값 상에서 일정하게 검출되다가 약액에 포함된 버블을 통과하면서 수광센서에 수광되는 광량을 일시적으로 증대시키게 됨에 따라 도 4(a)에 도시한 바와 같이 상기 분사구간의 특정대역에서 하한기준값(T2)을 일시적으로 넘는 피크값을 형성하는 검출파형을 형성하게 된다.
또한, 상기 노즐 팁을 통하여 분사되는 약액에 다량의 버블이 포함되는 경우, 상기 노즐팁의 하부단에 설치된 발광센서에서 발생한 빛은 약액에 포함된 다량의 버블을 통과하면서 수광센서에 수광되는 광량의 검출파형 변화가 급격해짐에 따라 도 4(b)에 도시한 바와 같이 상기 분사구간의 전대역에서 하한기준값(T2)과 상한기준값(T2)사이에 톱니파의 검출파형을 형성하게 된다.
그리고, 상기 분사구간에서 버블이 감지되면 제어부는 시스템 감지 플로우 제어를 실시하여 웨이퍼를 회전구동시키는 약액도포장치의 스핀척 구동을 정지시키 는 인터록기능을 수행함과 동시에 제어부를 통하여 디스플레이부에 약액의 버블발생을 표시하거나 알람함으로써 작업자에게 공정불량형태를 인지하도록 한다.
한편, 상기 분사구간에서 검출되는 광량의 검출파형이 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 상하변화폭이 일정하지 않으면 노즐팁을 통한 약액 분사량이 일정하지 않거나 분사부에 설치된 노즐 팁의 설치상태가 불량한 것으로 판단하고, 제어부는 상기와 마찬가지로 시스템 감지 플로우 제어를 실시하고, 작업자에게 공정불량형태를 인지하도록 디스플레이부에 표시하거나 알람하게 된다.
또한, 상기 분사부(20)를 통한 약액 분사가 종료된 후 노즐 팁의 단부로부터 약액의 낙하를 방지하도록 상기 분사부에 흡입력을 제공하는 후방흡입구간(D)에서 약액이 낙하되는 후방흡입불량을 감지하기 위해서 상기 수광센서(132)에서 측정되는 광량은 제어부로 송신되고, 상기 제어부에서 수신된 광량은 사전에 설정된 기준값과 비교할 수 있도록 도 3에 도시한 바와 같이, 아날로그 검출파형으로 그래프로서 표시된다.
상기 후방흡입구간(D)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 노즐 팁(21)을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점(C1)과 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점(D1)을 포함한다.
여기서, 상기 흡방흡입구간(D)에서 약액이 낙하되는 후방흡입불량여부를 판단하는 시기는 상기 노즐 팁(21)을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점(C1)과 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점(D1)사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량변화를 하한기준값(T2) 과 비교하여 후방흡입구간에서의 약액낙하여부를 판단하게 된다.
즉, 상기 노즐 팁의 단부에서 후방흡입되어 있던 약액이 자중에 의해서 낙하되는 경우, 상기 노즐팁의 하부단에 설치된 발광센서에서 발생한 빛은 노즐 팁의 단부에 형성된 약액에 간섭되지 않고 그대로 통과하면서 수광센서에 수광 되는 광량을 일시적으로 증대시키게 됨에 따라 도 5에 도시한 바와 같이 상기 후방흡입구간에서 상한기준값(T1)에 이르는 일시적인 피크값을 형성하는 검출파형을 형성하게 된다.
그리고, 상기 후방흡입구간(D)에서 약액낙하가 감지되면 제어부는 시스템 감지 플로우 제어를 실시하여 웨이퍼를 회전구동시키는 약액도포장치의 스핀척 구동을 정지시키는 인터록기능을 수행함과 동시에 제어부를 통하여 디스플레이부에 후방흡입불량발생을 표시하거나 알람함으로써 작업자에게 공정불량형태를 인지하도록 한다.
상기 분사부(20)를 홈위치로 복귀이동시키는 단계는 상기 아암의 상승작동에 의해서 웨이퍼상에 약액을 분사한 분사부(20)를 센서부(130)와 더불어 상승시키고 상기 웨이퍼 중심으로부터 상기 웨이퍼의 가장자리로 상기 분사부를 복귀이동시키는 것이다.
이때, 상기 분사부(20)를 웨이퍼의 중심으로부터 웨이퍼의 가장자리까지 수평이동시키는 복귀구간(E)에서 상기 노즐팁(21)의 단부로부터 약액의 낙하여부를 감지하기 위해서 상기 수광센서에서 측정되는 광량은 제어부로 송신되고, 상기 제어부에서 수신된 광량은 사전에 설정된 상한기준값(T1)과 비교할 수 있도록 도 3에 도시한 바와 같이, 아날로그 검출파형으로 그래프로서 표시되는바, 측정되는 광량변화가 상한기준값의 하부에서 일정하게 검출되면 상기 분사부가 복귀하는 동안 약액의 낙하가 발생되지 않는 정상적인 공정으로 확인된다.
여기서, 상기 복귀구간(E)은 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점(D1)과 상기 분사부가 웨이퍼의 가장자리에 위치하는 체크종료시점(E1)을 포함한다.
여기서, 상기 복귀구간(E)에서 약액이 낙하되는 낙하불량여부를 판단하는 시기는 상기 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점(D1)과 상기 분사부가 웨이퍼의 가장자리에 위치하도록 초기상태로 복귀한 후 상기 약액의 낙하감지를 종료하는 체크종료시점(E1)사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량변화를 상한기준값(T1)과 비교하여 복귀구간에서의 약액낙하여부를 판단하게 된다.
즉, 상기 노즐 팁의 단부에서 후방흡입되어 있던 약액이 자중에 의해서 낙하되는 경우, 상기 노즐팁의 하부단에 설치된 발광센서에서 발생한 빛은 노즐 팁의 단부에서 낙하되는 약액에 간섭되면서 수광센서에 수광되는 광량을 일시적으로 축소시키거나 반복적으로 축소시킴에 따라 도 6(a)(b)에 도시한 바와 같이 상기 복귀에서 하한기준값(T2)에 이르는 일시적인 피크값을 형성하는 검출파형을 형성하게 된다.
그리고, 상기 복귀구간에서 약액이 낙하되는 낙하불량이 감지되면 제어부는 시스템 감지 플로우 제어를 실시하여 웨이퍼를 회전구동시키는 약액도포장치의 스핀척 구동을 정지시키는 인터록기능을 수행함과 동시에 제어부를 통하여 디스플레 이부에 약액낙하발생을 표시하거나 알람함으로써 작업자에게 공정불량형태를 인지하도록 한다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
도 1는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에 채용되는 센서부 승하강장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2(a)(b)(c)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에 채용되는 센서부 승하강장치를 도시한 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에서 정상적인 약액도포공정을 도시한 그래프이다.
도 4(a)(b)(c)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에서 분사구간에서의 불량발생상태를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에서 후방흡입구간에서의 불량발생상태를 도시한 그래프이다.
도 6(a)(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에서 복귀구간에서의 불량발생상태를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 약액 디스펜싱 상태 감시방법에서 광량측정공정을 도시한 구성도이다.
도 8은 일반적인 약액도포공정을 도시한 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 척 20 : 분사부
21 : 노즐 팁 30 : 아암
110 : 실린더부재 120 :
130 : 센서부 131 : 발광센서
132 : 수광센서 133,134 : 제1,2센서브라켓

Claims (5)

  1. 약액을 분사하는 노즐 팁의 하부단을 통과하도록 빛을 발생시키는 발광센서와 상기 발광센서에서 발생된 빛을 수광하는 수광센서를 구비하여 상기 노즐팁의 단부상태를 검지하는 센서부를 갖추어 웨이퍼의 표면으로 분사되는 약액의 디스펜싱 상태를 감시하는 방법에 있어서,
    상기 노즐팁을 갖는 분사부를 아암의 단부에 구비되는 홀더에 장착하는 단계 ;
    상기 노즐팁의 좌우양측에 발광센서와 수광센서가 서로 마주하여 배치하도록 상기 센서부를 하강시키는 단계 ;
    상기 센서부가 하강배치된 분사부를 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼 중심으로 수평이동시키는 단계;
    상기 분사부를 웨이퍼상으로 하강시키고 상기 노즐팁으로부터 웨이퍼상으로 일정량의 약액을 분사하는 단계; 및
    상기 약액을 분사한 분사부를 상승시키고 상기 웨이퍼의 중심으로부터 상기 웨이퍼의 가장자리로 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계 ;를 포함하고,
    상기 분사부를 수평이동시키는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 노즐팁으로부터 약액의 낙하여부를 판단하고, 상기 약액을 분사하는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 약액의 분사상태 및 노즐 팁의 설치상태를 판단하고, 상기 분사부를 복귀이동시키는 단계에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 수신하고, 수신된 광량변화를 근거로 하여 후방흡입불량 및 약액 낙하불량을 판단함을 특징으로 하는 약액 디스펜싱 상태 감시방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사부를 웨이퍼의 가장자리로부터 웨이퍼의 중심까지 수평이동시키는 이동구간에서 약액낙하불량을 판단하는 시기는 상기 분사부가 홀더에 안정적으로 장착된 상태를 확인하는 노즐 인 안정시점과 상기 노즐팁을 통한 약액의 분사를 시작하는 신호를 발생하는 분사시작시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량을 상한기준값과 비교하여 약액의 낙하여부를 판단함을 특징으로 하는 약액 디스펜싱 상태 감시방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨이퍼에 약액을 분사하는 분사구간에서 버블링 포함여부를 판단하는 시기는 상기 노즐 팁을 통한 약액분사가 이루어지는 분사시점과, 상기 노즐팁을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량변화가 상기 분사구간에서 톱니파형임을 확인하여 버블의 포함여부를 판단함을 특징으로 하는 약액 디스펜싱 상태 감시방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분사부에 흡입력을 제공하는 후방흡입구간에서 약액이 낙하되는 후방흡입불량여부를 판단하는 시기는 상기 노즐 팁을 통한 약액분사를 중단하는 분사종료시점과 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량이 상기 후방흡입구간에서 일시적으로 증가함으로 확인하여 후방흡입불량여부를 판단함을 특징으로 하는 약액 디스펜싱 상태 감시방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분사부를 복귀이동시키는 복귀구간에서 상기 노즐팁의 단부로부터 약액의 낙하여부를 판단하는 시기는 상기 약액의 낙하감지를 시작하는 낙하체크시점과 상기 분사부가 웨이퍼의 가장자리에 위치할 때 상기 약액의 낙하감지를 종료하는 체크종료시점사이에서 측정되는 수광센서의 광량변화를 제어부에서 수신하고, 상기 제어부에서 수신된 광량이 상기 복귀구간에서 일시적으로 감소함을 확인하여 복귀구간에서의 약액낙하여부를 판단함을 특징으로 하는 약액 디스펜싱 상태 감시방법.
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