KR101419139B1 - Substrate processing apparatus comprising pressure distribution measuring sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 압력 분포 측정 센서에 의해 균등 압력이 인가되고 있는지를 측정하고 이에 따라 로봇 아암을 제어하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus including a pressure distribution measuring sensor, and more particularly, to a substrate processing apparatus for measuring whether a uniform pressure is applied by a pressure distribution measuring sensor and controlling the robot arm accordingly.

Description

압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS COMPRISING PRESSURE DISTRIBUTION MEASURING SENSOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a substrate processing apparatus including a pressure distribution measuring sensor,

본 발명은 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 압력 분포 측정 센서에 의해 균등 압력이 인가되고 있는지를 측정하고 이에 따라 로봇 아암을 제어하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a substrate processing apparatus including a pressure distribution measuring sensor, and more particularly, to a substrate processing apparatus for measuring whether a uniform pressure is applied by a pressure distribution measuring sensor and controlling the robot arm accordingly.

반도체 또는 LCD 등의 기판 제조 공정에 있어서, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 특히 기판 전체에 압력을 인가하는 공정을 거칠 때(예를 들어 CMP 공정, IC본딩 등), 이러한 공정에 있어서 가공 압력의 압력 면내의 압력의 균등한 분포를 가하고 그 가압을 측정하는 것이 매우 중요하다.2. Description of the Related Art In an apparatus for processing a substrate in a substrate manufacturing process such as semiconductor or LCD, particularly when a process of applying pressure to the entire substrate (for example, CMP process, IC bonding, etc.) It is very important to apply an even distribution of the pressure within the pressure surface and to measure the pressure.

반도체 장치의 제조 공정 중 하나인 CMP 공정에 있어서 연마율의 면내 균일성이 중요하다. 연마율의 면내 균일성이 나쁘면 생산 수율이 현저하게 저하되기 때문이다. 또, 연마율은 반도체 기판에 실제로 가해지는 압력, 소위 CMP에 있어서의 가공 압력(이하, CMP 가공 압력이라고 함)에 의존하는 사실이 알려져 있다. 즉, CMP 가공 압력의 면내 균일성이 좋으면 우수한 연마율의 면내 균일성을 얻을 수 있다.In-plane uniformity of the polishing rate is important in the CMP process, which is one of semiconductor device manufacturing processes. If the in-plane uniformity of the polishing rate is poor, the production yield is remarkably lowered. It is known that the polishing rate depends on the pressure actually applied to the semiconductor substrate, that is, the so-called CMP processing pressure (hereinafter referred to as CMP processing pressure). That is, if the in-plane uniformity of the CMP processing pressure is good, the in-plane uniformity of the excellent polishing rate can be obtained.

또한, 상기 CMP 가공 압력은 보유 지지판이 반도체 기판을 연마 패드에 압박하는 힘과, 리테이너가 연마 패드를 압박하는 힘에 의해서 결정된다.Further, the CMP working pressure is determined by the force that the holding plate presses the semiconductor substrate against the polishing pad and the force that the retainer presses the polishing pad.

이러한 반도체 또는 LCD 기판 처리 장치에서 압력 분포가 압력 면 내에서 균등하게 분포되었는지를 확인하기 위해, 종래에는 장비에 실제로 감압지를 대놓고 장비를 실행시킨 이후 감압지 상에서 나타난 형태를 보고 장비에서 압력을 인가하는 압력 인가부를 조정하는 방식을 취하였다.In order to confirm whether the pressure distribution in the semiconductor or LCD substrate processing apparatus is evenly distributed in the pressure plane, conventionally, after the apparatus is actually put on the decompression apparatus, And a pressure application unit was adjusted.

즉, 도 1에서 보는 것처럼, 감압지 상에 찍힌 점들의 선명도를 통해 도 1의 경우 압력 인가부가 우측을 향해 기울어져 우측에 더 많은 압력이 인가됨을 확인하고, 압력 인가부가 기판 지지부의 평면과 평행하도록 조정하였다.That is, as shown in FIG. 1, through the sharpness of the points on the depressurized surface, it is confirmed that the pressure application portion is inclined to the right side and more pressure is applied to the right side in FIG. 1, Respectively.

이와 같이 압력 인가부의 조정을 위해 감압지를 이용할 경우, 자동화가 이루어질 수 없고, 또한 공정 중간 중간에 수시로 압력 인가부의 기울어짐을 확인해야 하므로 공정이 중단되어 수율이 떨어지는 문제점이 있었다.When a pressure sensitive paper is used for adjustment of the pressure applying unit, automation can not be performed and the inclination of the pressure applying unit must be checked at any time in the middle of the process.

또한, 반도체 및 LCD, PDP 본딩 공정이 대부분 고온(200℃이상)인 상태에서 제품의 생산이 이루어지고 있지만 감압지의 경우 온도를 상온으로 떨어뜨려 측정해야 함으로 생산수율이 현저하게 저하된다.
In addition, the semiconductor, LCD, and PDP bonding processes are mostly manufactured at a high temperature (200 ° C or higher). However, in the case of decompression paper, the temperature is lowered to room temperature and the production yield is significantly lowered.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 감압지를 이용하지 아니하고, 기판 처리 장치의 압력 인가부에 압력 분포 센서를 장착하였고, 또한 제어부를 통해 자동으로 압력 인가부의 기울어짐을 조정할 수 있도록 하였다.In order to solve the problems of the conventional art, a pressure distribution sensor is mounted on a pressure application unit of a substrate processing apparatus without using a pressure sensitive paper, and the inclination of the pressure application unit can be automatically adjusted through a control unit .

본 발명의 일 실시예에 따른 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치는, 기판 지지부; 상기 기판 지지부의 상부면으로부터 일정 간격 위로 이격되어 위치하는 압력 인가부; 상기 압력 인가부의 상부에 연결된 로봇 아암; 상기 압력 인가부의 상기 기판 지지부를 향한 면에 장착되어 있는 압력 분포 측정 센서; 및 제어부를 포함하고, 상기 기판 지지부 상에는 처리되어야 할 기판이 위치하며, 상기 기판 지지부 상에 기판이 위치할 경우 상기 압력 인가부가 상기 기판 지지부를 향해 내려와서 상기 기판에 압력을 인가하고 상기 인가된 압력은 상기 압력 분포 측정 센서에 의해 측정되며, 상기 압력 분포 측정 센서에 의해 측정된 압력이 균일하지 아니할 경우 상기 제어부에 의해 상기 로봇 아암의 기울어짐(tilting)을 조정되어 상기 압력 인가부의 하부 평면이 상기 기판 지지부의 상부 평면과 평행하게 되도록 조정되는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus including a pressure distribution measuring sensor according to an embodiment of the present invention includes a substrate supporting unit; A pressure applying unit spaced apart from the upper surface of the substrate supporting unit by a predetermined distance; A robot arm connected to an upper portion of the pressure applying unit; A pressure distribution measurement sensor mounted on a surface of the pressure application unit facing the substrate support; And a controller, wherein the substrate to be processed is located on the substrate support, and when the substrate is positioned on the substrate support, the pressure application unit is lowered toward the substrate support to apply pressure to the substrate, Wherein the tilting of the robot arm is adjusted by the control unit when the pressure measured by the pressure distribution measuring sensor is not uniform and the lower plane of the pressure applying unit is adjusted by the pressure distribution measuring sensor, And is adjusted to be parallel to the upper plane of the substrate support.

이 경우 상기 압력 분포 측정 센서는, 다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격으로 배열된 제 1 전극 세트; 다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격으로 배열된 제 2 전극 세트로서, 상기 제 2 전극 세트는 상기 제 1 전극 세트 위에 배열되며 상기 제 1 전극 세트와 상기 제 2 전극 세트의 배열 방향이 서로 직교되도록 배열된, 제 2 전극 세트; 및 상기 제 1 전극 세트와 상기 제 2 전극 세트의 교차 지점에 설치된 정전 용량 방식의 커패시터를 포함한다.In this case, the pressure distribution measuring sensor may include a first electrode set having a plurality of electrodes arranged in parallel at regular intervals; Wherein the second electrode set is arranged on the first electrode set and the arrangement direction of the first electrode set and the second electrode set are arranged orthogonally to each other A second electrode set; And a capacitor of a capacitance type provided at an intersection of the first electrode set and the second electrode set.

한편, 상기 로봇 아암은 상기 압력 인가부의 평면에 수직하게 배열되며, 상기 로봇 아암은 상기 압력 인가부를 향한 축 주위로 회전 가능하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
The robot arm is arranged perpendicular to a plane of the pressure applying unit, and the robot arm is rotatable about an axis toward the pressure applying unit.

도 1은 종래 기술에 따른 감압지를 통한 압력 분포의 측정 모습의 예시를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치의 사시도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치의 측면도를 도시한다.
도 4는 압력 인가부 및 기판 지지부를 확대하여 본 모습을 도시한다.
도 5는 압력 분포 측정 센서를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 6b는 실제로 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치를 이용해 압력 인가부의 기울어짐을 확인하고 조정한 모습을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 데이터를 수치화한 모습의 일 예이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 데이터를 분석한 모습의 일 예이다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다. Fig. 1 shows an example of a measuring aspect of a pressure distribution through a pressure-sensitive paper according to the prior art.
2 is a perspective view of a substrate processing apparatus including a pressure distribution measurement sensor according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view of a substrate processing apparatus including a pressure distribution measurement sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of the pressure applying unit and the substrate supporting unit.
5 is a view showing a pressure distribution measurement sensor.
FIGS. 6A and 6B illustrate a tilting of a pressure applying unit by using a substrate processing apparatus including a pressure distribution measuring sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an example of data obtained by digitizing data in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is an example of a data analysis result in the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used throughout the drawings to refer to like elements. For purposes of explanation, various descriptions are set forth herein to provide an understanding of the present invention. It is evident, however, that such embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to facilitate describing the embodiments.

하기 설명은 본 발명의 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 하나 이상의 실시예들의 간략화된 설명을 제공한다. 본 섹션은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 엘리먼트들 중 핵심 엘리먼트를 식별하거나, 모든 실시예의 범위를 커버하고자 할 의도도 아니다. 그 유일한 목적은 후에 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 개념을 제공하기 위함이다.The following description provides a simplified description of one or more embodiments in order to provide a basic understanding of embodiments of the invention. This section is not a comprehensive overview of all possible embodiments and is not intended to identify key elements or to cover the scope of all embodiments of all elements. Its sole purpose is to present the concept of one or more embodiments in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later.

종래 기술에 의하면, 도 1에서 보는 것처럼, 감압지 상에 찍힌 점들의 선명도를 통해 도 1의 경우 압력 인가부가 우측을 향해 기울어져 우측에 더 많은 압력이 인가됨을 확인하고, 압력 인가부가 기판 지지부의 평면과 평행하도록 조정하였다. 이 경우 감압지를 기판 지지대 위에 놓고 압력 인가부로 감압지에 압력을 인가하여 측정하는 것이다.As shown in FIG. 1, according to the prior art, as shown in FIG. 1, it is confirmed through the sharpness of the points on the depressurized ground that the pressure application portion is inclined toward the right side and more pressure is applied to the right side, Plane. In this case, the pressure sensitive paper is placed on the substrate support and the pressure is applied to the pressure sensitive paper with the pressure applying part.

이와 같이 압력 인가부의 조정을 위해 감압지를 이용할 경우, 자동화가 이루어질 수 없고, 또한 공정 중간 중간에 수시로 압력 인가부의 기울어짐을 확인해야 하므로 공정이 중단되어 수율이 떨어지는 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 아래와 같은 구성을 갖는 기판 처리 장치를 제공한다.When a pressure sensitive paper is used for adjustment of the pressure applying unit, automation can not be performed and the inclination of the pressure applying unit must be checked at any time in the middle of the process. In order to solve such a problem, the present invention provides a substrate processing apparatus having the following configuration.

본 발명의 일 실시예에 따른 압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치는, 기판 지지부(100); 압력 인가부(200); 로봇 아암(300); 압력 분포 측정 센서(210); 및 제어부(400)를 포함한다.A substrate processing apparatus including a pressure distribution measuring sensor according to an embodiment of the present invention includes a substrate supporting unit 100; A pressure application unit 200; A robot arm 300; A pressure distribution measurement sensor 210; And a control unit 400.

기판 지지부(100)는 그 상면에 기판(S)을 지지하도록 이루어져 있으며, 도 1에서 보는 것처럼 기판 지지대 상에 기판(S)이 놓여져 있음을 확인할 수 있다.The substrate support 100 is configured to support the substrate S on its upper surface, and it can be seen that the substrate S is placed on the substrate support as shown in FIG.

기판 지지부(100)는 기판을 고정시키는 기계적 또는 전자적 고정부를 가진다. 기판 지지부는 바람직하게는 유전분극현상으로 발생되는 정전기력을 제어하여 기판을 유전체 표면에 흡착 또는 이탈시키는 기능을 수행하는 정전 척(Electrostatic Chuck)으로 구성될 수 있다. 다만, 이와 동등하게 기능을 수행하는 기계적 클램프(Mechanical Clamp), 진공 척(Vacuum Chuck) 등도 사용되어 질 수 있다.The substrate support 100 has a mechanical or electronic fixture for securing the substrate. The substrate support may preferably be an electrostatic chuck that performs the function of adsorbing or desorbing the substrate to the dielectric surface by controlling the electrostatic force generated by the dielectric polarization phenomenon. However, a mechanical clamp, a vacuum chuck, or the like that performs the same function can also be used.

압력 인가부(200)는 기판 지지부(100)의 상부면으로부터 일정 간격 만큼 위로 이격되어 위치하고 있으며, 기판 지지부 상에 기판이 위치할 경우 압력 인가부(200)는 기판 지지부(100)를 향해 내려와서 기판(S)에 압력을 인가하게 된다. 도 3 및 도 4에서 화살표 방향을 따라 압력 인가부(200)는 기판 지지부(100)를 향해 내려와 압력을 인가한다.The pressure applying unit 200 is spaced apart from the upper surface of the substrate supporting unit 100 by a predetermined distance. When the substrate is positioned on the substrate supporting unit, the pressure applying unit 200 descends toward the substrate supporting unit 100 The pressure is applied to the substrate S. 3 and 4, the pressure applying part 200 is lowered toward the substrate supporting part 100 and applies pressure.

상기 압력 인가부(200)의 하부에는 도 2 내지 4에서 보는 것처럼 압력 분포 측정 센서(210)가 장착되어 있다. 이러한 압력 분포 측정 센서(210)에 의해 압력 인가부(200)가 기판 지지부(100)에 압력을 인가할 때 그 압력의 분포를 실시간으로 측정하게 된다.The pressure distribution measuring sensor 210 is mounted on the lower portion of the pressure applying unit 200 as shown in FIGS. The pressure distribution measuring sensor 210 measures the distribution of the pressure when the pressure applying unit 200 applies pressure to the substrate supporting unit 100 in real time.

압력이 기판 지지부(100) 상의 기판(S)에 균등하게 인가되기 위해서는, 압력 인가부(200)의 하부면이 기판 지지부(100)의 상부면과 평행을 이루는 것이 매우 중요하고, 이러한 평행 상태에서 기울어짐(tilting)이 생길 때 마다 다시 평행 상태를 유지시키기 위한 조정이 필요한 것이다. 이러한 조정에 대해서는 이후에 다시 설명하도록 하겠다.In order for the pressure to be evenly applied to the substrate S on the substrate supporting portion 100, it is very important that the lower surface of the pressure applying portion 200 is parallel to the upper surface of the substrate supporting portion 100, Every time tilting occurs, it is necessary to make adjustments to maintain parallelism again. These adjustments will be discussed later.

압력 인가부(200)는 기판 지지부(100)를 향한 반대쪽 면으로부터 수직으로 뻗어 나와 있는 연장부(220)를 포함할 수 있고, 이러한 연장부(220)는 로봇 아암(300)과 연결된다.The pressure application portion 200 may include an extension 220 extending vertically from the opposite side toward the substrate support 100 and the extension 220 is connected to the robot arm 300.

로봇 아암(300)은 압력 인가부(200)의 상부에 연결되며, 도면에서 도시된 것처럼 압력 인가부의 연장부(220)와 연결될 수도 있다.The robot arm 300 is connected to the upper part of the pressure applying part 200 and may be connected to the extension part 220 of the pressure applying part as shown in the figure.

이때 로봇 아암(300)이 압력 인가부(200)와 연결이 될 때 로봇 아암은 압력 인가부의 평면에 수직하게(압력 인가부의 연장부와 연결될 경우 연장부와 평행하게) 배열되며, 로봇 아암은 압력 인가부를 향한 축(압력 인가부의 평면에 수직인 축) 주위로 회전 가능하도록 이루어진다.At this time, when the robot arm 300 is connected to the pressure application unit 200, the robot arm is arranged perpendicular to the plane of the pressure application unit (parallel to the extension part when connected to the extension part of the pressure application unit) (An axis perpendicular to the plane of the pressure applying section) facing the applying section.

구체적으로 로봇 아암이 압력 인가부를 향한 축 주위로 회전 가능하게 이루어지도록 하기 위해, 도 2에서 도시된 것처럼 압력 인가부의 연장부(220)는 그 말단에 구형 연결부(230)를 가지며, 이러한 구형 연결부(230)는 로봇 아암(300)의 압력 인가부(200)를 향한 원형 개방부(330)를 포함하며, 이러한 원형 개방부(330)에 구형 연결부(230)가 삽입된 채로 빠지지 않게 고정된다. 압력 인가부의 기울어짐이 압력 분포 측정 센서(210)에 의해 감지될 경우, 이러한 원형 개방부와 구형 연결부의 연결에 의해 압력 인가부는 모든 방향으로 그 기울어짐의 조정이 가능하다(도 2에서 화살표로 표시된 것처럼).2, the extension part 220 of the pressure application part has a spherical connection part 230 at the end thereof, and the spherical connection part 230 (see FIG. 2) 230 includes a circular opening portion 330 toward the pressure applying portion 200 of the robot arm 300. The spherical connection portion 230 is inserted into the circular opening portion 330 so as not to be detached. When the tilting of the pressure applying part is sensed by the pressure distribution measuring sensor 210, the tilting of the pressure applying part in all directions can be adjusted by connecting the circular opening part and the spherical connection part As shown).

또한, 도시되지는 아니하였지만 로봇 아암의 종축과 압력 인가부의 연장부의 종축이 서로 평행하도록 로봇 아암과 압력 인가부의 연장부가 연결되고 그 종축 방향을 주위로 서로 상대적으로 회전 가능하며, 또한 압력 인가부의 연장부와 로봇 아암이 서로 힌지 방식으로 연결될 경우에도 모든 방향으로의 기울어짐의 조정이 가능하다.Although not shown, extension portions of the robot arm and the pressure application portion are connected so that the longitudinal axis of the robot arm and the longitudinal axis of the extension portion of the pressure application portion are parallel to each other, Even when the robot arm and the robot arm are hinged to each other, it is possible to adjust the inclination in all directions.

압력 분포 측정 센서(210)는 압력 인가부의 하단부에 기판 지지부를 향한 면에 장착되어 있다. 이러한 압력 분포 측정 센서는, 다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격으로 배열된 제 1 전극 세트(10); 다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격으로 배열된 제 2 전극 세트(20)로서; 및 제 1 전극 세트와 제 2 전극 세트의 교차 지점에 설치된 정전 용량 방식의 커패시터(30)를 포함한다.The pressure distribution measurement sensor 210 is mounted on the lower end of the pressure applying portion on the surface facing the substrate supporting portion. This pressure distribution measuring sensor includes a first electrode set 10 in which a plurality of electrodes are arranged at regular intervals in parallel; A second electrode set (20) in which a plurality of electrodes are arranged in parallel at regular intervals; And a capacitance type capacitor 30 provided at the intersection of the first electrode set and the second electrode set.

도 5에서 보는 것처럼, 다수 개의 전극들이 평행하게 일정 간격을 이루며 배열된 전극 세트가 제 1 전극 세트(10)이고, 그 위에 또 다른 다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격을 이루며 배열된 전극 세트가 제 2 전극 세트(20)이다. 이러한 제 2 전극 세트(20)는 제 1 전극 세트(10) 위에 배열되며, 이때 제 1 전극 세트(10)와 제 2 전극 세트(20)는 서로 배열 배열 방향이 직교되도록 배열된다. 따라서 교차점들(30)이 생기게 되고, 이러한 교차점들에 각각 커패시터가 설치되어, 압력 분포 측정 센서(210)가 제작된다.As shown in FIG. 5, the electrode set in which a plurality of electrodes are arranged at regular intervals in parallel is the first electrode set 10, and the electrode set in which another plurality of electrodes are arranged in parallel at regular intervals, Electrode set 20 shown in Fig. The second electrode set 20 is arranged on the first electrode set 10 so that the first electrode set 10 and the second electrode set 20 are arranged such that the arrangement direction thereof is orthogonal to each other. Thus, the intersection points 30 are formed, and the capacitors are provided at the intersections, and the pressure distribution measurement sensor 210 is manufactured.

압력 분포 측정 센서(210)는 제 1 전극 세트 및 제 2 전극 세트의 개수에 따라서 교차점의 개수가 달라질 수 있고, 최소 2x2로 4개의 교차점을 가지는 세트가 만들어질 수 있다. 필요에 따라(기판의 크기, 민감도의 정확도 등), 전극 세트의 크기나 개수를 조절하여 적절한 숫자의 커패시터를 포함한 압력 분포 측정 센서의 제작이 가능하다.The pressure distribution measuring sensor 210 may have a number of intersections depending on the number of the first electrode set and the second electrode set, and a set having four intersections with a minimum of 2x2. It is possible to manufacture a pressure distribution measurement sensor including an appropriate number of capacitors by adjusting the size and number of electrode sets as needed (substrate size, accuracy of sensitivity, etc.).

이러한 센서를 어레이 센서(array sensor)라고도 하며, 전극이 겹치는 곳에 각각 커패시터를 설치하고, 선별적으로 하나의 행과 열을 스캐닝하여 그 위치에서의 정전 용량, 즉 압력 및 압력 분포를 측정한다. 이때 각각의 엘리먼트로부터 최대 센서 응답을 얻기 위해 고속으로 어레이를 스캐닝한다.Such a sensor is also referred to as an array sensor. Capacitors are placed at the overlapping positions of the electrodes, and one row and column are selectively scanned to measure capacitance, that is, pressure and pressure distribution at that position. At this time, the array is scanned at high speed to obtain the maximum sensor response from each element.

한편, 제어부(400)는 도 3에서 도시되며, 이러한 제어부는 압력 분포 측정 센서에 의해 압력 인가부에 의해 인가된 압력의 분포 정보를 수신하였을 때, 그 정보를 기초로 압력이 현재 균등하게(균일하게) 분포되어 인가되는지를 확인하고, 만일 그렇지 아니하다면 로봇 아암의 기울어짐을 조정하여 균등한 압력 분포를 이루도록 조정한다. 즉, 압력 인가부의 하부 평면이 기판 지지부의 상부 평면과 평행하게 되도록 조정한다.3, when the pressure distribution measuring sensor receives the distribution information of the pressure applied by the pressure applying unit, the control unit 400 determines whether the pressure is currently uniform And if it is not, adjust the tilting of the robot arm to achieve an even pressure distribution. That is, the lower plane of the pressure applying portion is adjusted so as to be parallel to the upper plane of the substrate supporting portion.

이러한 제어부의 조정은 도 6a 및 도 6b에서의 사례에서 볼 수 있듯이, 도 6a에서 보면 압력 분포 측정 센서의 측정 값 분포를 보면 아래쪽 노랑/빨강 쪽이 압력이 더 많이 인가됨을 확인할 수 있고, 따라서 압력 인가부가 기판 지지부에 대해 아래쪽 부분이 상대적으로 더 가깝게 위치함을 알 수 있다. 제어부는 이러한 정보를 실시간으로 받고 실시간으로 조정 명령을 자동적으로 내리도록 설계되어 있다. 따라서, 제어부에 의해 압력 인가부의 아래쪽 부분이 기판 지지부와 더 멀어지도록 조정되고, 그 결과 도 6b에서 보는 것처럼, 전체적으로 균일하게 압력이 인가됨을 확인할 수 있다. 이러한 작업 과정을 계속 거침으로써 기판 처리 공정 과정에서 실시간으로 압력 인가부의 기울어짐의 조정이 가능하게 되고, 또한 감압지를 이용하지 아니하므로 별도로 기울어짐 테스트를 위해 공정을 중단시킬 필요도 없게 된다.As shown in FIGS. 6A and 6B, the adjustment of the control unit can be confirmed by observing the distribution of measured values of the pressure distribution measuring sensor as shown in FIG. 6A, wherein the lower yellow / It can be seen that the application portion is located relatively closer to the lower portion relative to the substrate support. The control unit is designed to receive this information in real time and to automatically issue an adjustment command in real time. Therefore, the lower part of the pressure applying part is adjusted by the control part so as to be further away from the substrate supporting part, and as a result, as shown in FIG. 6B, the pressure is uniformly applied as a whole. By continuing this work process, it is possible to adjust the tilting of the pressure applying part in real time during the substrate processing process, and since the pressure sensitive paper is not used, there is no need to stop the process for the tilting test separately.

한편, 압력 분포 측정 센서에서 커패시터는 다양한 방식의 커패시터(정전 용량 방식, 저항 방식, 피에조 방식)가 이용될 수 있지만, 본 발명에서는 특히 정전 용량 방식의 커패시터가 바람직하다.On the other hand, in the pressure distribution measurement sensor, various types of capacitors (capacitive type, resistance type, piezo type) can be used as the capacitors, but capacitors of the capacitive type are particularly preferable in the present invention.

왜냐하면 다른 센서와는 달리 정전 용량 방식의 센서는 압력이 인가되었을 때, 내부적인 변형량이 매우 작기 때문에 잦은 교정이 필요없고 반복성이 우수하기 때문이다. 아래의 표 1은 정전 용량 방식의 센서와 나머지 두가지 방식의 센서의 비교로서, 표에서 볼 수 있는 것처럼 정전 용량 방식의 센서가 매우 바람직함을 확인할 수 있다.
Unlike other sensors, capacitive sensor is very sensitive because it does not require frequent calibration and repeatability because internal deformation is very small when pressure is applied. Table 1 below shows a comparison between the capacitive sensor and the other two sensors. As shown in the table, it can be confirmed that the electrostatic capacitance type sensor is highly desirable.

사양 비교spec comparison 정전용량방식Capacitive method 저항방식Resistance method 피에조방식Piezo method 최대용량Maximum capacity 좋음good 좋음good 좋음good 민감도responsiveness 우수함Excellent 나쁨Poor 좋음good 최소 센서 사이즈Minimum sensor size 좋음good 우수함Excellent 나쁨Poor 반복성(repeatability)Repeatability 우수함Excellent 나쁨Poor 좋음good 온도에 대한 영향Influence on temperature 우수함Excellent 우수함Excellent 나쁨Poor 유연성flexibility 우수함Excellent 우수함Excellent 좋음good

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 데이터 처리부를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 데이터 처리부는 기판을 처리함에 있어서 측정 압력 및 압력 분포 데이터를 수치화하여 데이터할 수 있다. 이러한 모습의 일 예는 도 7에서 확인할 수 있다.Meanwhile, the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a data processing unit. The data processing unit may process the substrate by digitizing measured pressure and pressure distribution data. An example of this aspect can be seen in Fig.

또한, 이러한 데이터 처리부는 데이터를 엑셀로 저장할 수 있는 기능을 포함하고 있고, 이에 의해 데이터를 엑셀 형태로 저장하여 사용자가 손쉽게 데이터의 분석이 가능하다는 장점을 갖고 있다.In addition, the data processor includes a function of storing data in Excel, thereby storing the data in an Excel form, thereby allowing the user to easily analyze the data.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (4)

기판 지지부;
상기 기판 지지부의 상부면으로부터 일정 간격 위로 이격되어 위치하는 압력 인가부;
상기 압력 인가부의 상부에 연결된 로봇 아암;
상기 압력 인가부의 상기 기판 지지부를 향한 면에 장착되어 있는 압력 분포 측정 센서; 및
제어부를 포함하고,
상기 기판 지지부 상에는 처리되어야 할 기판이 위치하며,
상기 기판 지지부 상에 기판이 위치할 경우 상기 압력 인가부가 상기 기판 지지부를 향해 내려와서 상기 기판에 압력을 인가하고 상기 인가된 압력은 상기 압력 분포 측정 센서에 의해 측정되며,
상기 압력 분포 측정 센서에 의해 측정된 압력이 균일하지 아니할 경우 상기 제어부에 의해 상기 로봇 아암의 기울어짐(tilting)을 조정되어 상기 압력 인가부의 하부 평면이 상기 기판 지지부의 상부 평면과 평행하게 되도록 조정되고,
상기 압력 분포 측정 센서는,
다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격으로 배열된 제 1 전극 세트;
다수개의 전극들이 평행하게 일정 간격으로 배열된 제 2 전극 세트로서, 상기 제 2 전극 세트는 상기 제 1 전극 세트 위에 배열되며 상기 제 1 전극 세트와 상기 제 2 전극 세트의 배열 방향이 서로 직교되도록 배열된, 제 2 전극 세트; 및
상기 제 1 전극 세트와 상기 제 2 전극 세트의 교차 지점에 설치된 정전 용량 방식의 커패시터를 포함하는,
압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치.
A substrate support;
A pressure applying unit spaced apart from the upper surface of the substrate supporting unit by a predetermined distance;
A robot arm connected to an upper portion of the pressure applying unit;
A pressure distribution measurement sensor mounted on a surface of the pressure application unit facing the substrate support; And
And a control unit,
A substrate to be processed is positioned on the substrate support,
Wherein when the substrate is positioned on the substrate support, the pressure application unit is lowered toward the substrate support to apply pressure to the substrate, and the applied pressure is measured by the pressure distribution measurement sensor,
When the pressure measured by the pressure distribution measuring sensor is not uniform, the tilting of the robot arm is adjusted by the controller so that the lower plane of the pressure applying part is parallel to the upper plane of the substrate supporting part ,
The pressure distribution measuring sensor includes:
A first electrode set in which a plurality of electrodes are arranged in parallel at regular intervals;
Wherein the second electrode set is arranged on the first electrode set and the arrangement direction of the first electrode set and the second electrode set are arranged orthogonally to each other A second electrode set; And
And a capacitance type capacitor provided at an intersection of the first electrode set and the second electrode set.
A substrate processing apparatus including a pressure distribution measurement sensor.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 로봇 아암은 상기 압력 인가부의 평면에 수직하게 배열되며,
상기 로봇 아암은 상기 압력 인가부를 향한 축 주위로 회전 가능하도록 이루어진 것을 특징으로 하는,
압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the robot arm is arranged perpendicular to a plane of the pressure applying unit,
Wherein the robot arm is rotatable about an axis toward the pressure applying unit.
A substrate processing apparatus including a pressure distribution measurement sensor.
제 1 항에 있어서,
데이터 처리부를 추가로 포함하고,
상기 데이터 처리부는 측정된 압력 분포를 수치화하여 저장하는 것을 특징으로 하는,
압력 분포 측정 센서를 포함한 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a data processing unit,
Wherein the data processing unit digitizes and stores the measured pressure distribution,
A substrate processing apparatus including a pressure distribution measurement sensor.
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