KR102375623B1 - Unit for measuring flowrate, Apparatus for treating substrate with the unit, and method for measuring flowrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액의 유량을 측정하는 장치 및 방법을 제공한다. 유량 측정 유닛은 액 공급 라인에서 공급되는 처리액의 온도를 측정하는 온도 측정 부재, 처리액에 초음파를 제공하는 초음파 제공 부재, 그리고 상기 온도 측정 부재로부터 수신된 온도 측정 정보 및 상기 초음파 제공 부재로부터 수신된 초음파 측정 정보 각각을 근거로 처리액의 유량을 산출하는 제어기를 포함한다. 이로 인해 처리액의 온도 또는 밀도 변경될지라도 처리액의 유량을 정확하게 측정 가능하다.The present invention provides an apparatus and method for measuring the flow rate of a liquid. The flow rate measuring unit includes a temperature measuring member that measures a temperature of the processing liquid supplied from the liquid supply line, an ultrasonic wave providing member that provides ultrasonic waves to the processing liquid, and temperature measurement information received from the temperature measuring member and received from the ultrasonic wave providing member and a controller that calculates the flow rate of the treatment liquid based on each of the ultrasonic measurement information. Due to this, even if the temperature or density of the treatment liquid is changed, it is possible to accurately measure the flow rate of the treatment liquid.
Description
본 발명은 액의 유량을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for measuring the flow rate of a liquid.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 세정 공정은 기판 상에 잔류된 파티클을 제거하는 공정으로, 각각의 공정 전후 단계에서 진행된다.In order to manufacture a semiconductor device or a liquid crystal display, various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, thin film deposition, and cleaning are performed on a substrate. Among them, the cleaning process is a process of removing particles remaining on the substrate, and is performed before and after each process.
일반적으로 세정 공정은 기판 상에 처리액을 공급하여 파티클을 제거한다. 처리액은 정해진 시간동안 설정된 유량으로 공급되어야 한다. 이를 위해 처리액이 공급되는 액 공급 라인에는 처리액의 유량을 측정하는 유량 측정 부재가 제공된다. 세정 공정에 사용되는 처리액은 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 액으로서, 비접촉식 유량 측정 방법이 사용된다. 도 1은 일반적인 비접촉식 유량 측정 부재를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 유량 측정 부재는 초음파를 이용하여 처리액의 유량을 측정한다. 유량 측정 부재는 제1초음파 부재 및 제2초음파 부재를 포함한다. 제1초음파 부재는 처리액의 공급 방향에 대해 정방향으로 초음파를 발진하고, 제2초음파 부재는 처리액의 공급 방향에 대해 역방향으로 초음파를 발진한다. 이때 정방향으로 발진된 초음파와 역방향으로 발진된 초음파 간에는 시간차가 발생되며, 이 시간차에 대한 데이터 근거로 처리액의 유량이 측정된다.In general, a cleaning process removes particles by supplying a treatment solution onto a substrate. The treatment liquid should be supplied at a set flow rate for a set time. To this end, a flow rate measuring member for measuring the flow rate of the treatment liquid is provided in the liquid supply line to which the treatment liquid is supplied. The treatment liquid used in the cleaning process is a liquid having a property of a strong acid or a strong base, and a non-contact flow rate measurement method is used. 1 is a cross-sectional view showing a general non-contact flow rate measuring member. Referring to FIG. 1 , the flow rate measuring member measures the flow rate of a processing liquid using ultrasonic waves. The flow measurement member includes a first ultrasonic member and a second ultrasonic member. The first ultrasonic member oscillates ultrasonic waves in a forward direction with respect to the supply direction of the processing liquid, and the second ultrasonic wave member oscillates ultrasonic waves in a reverse direction with respect to the supply direction of the processing liquid. At this time, a time difference is generated between the ultrasonic waves oscillated in the forward direction and the ultrasonic waves oscillated in the reverse direction, and the flow rate of the processing liquid is measured based on the data for the time difference.
그러나 초음파를 이용한 시간차 데이터는 처리액의 온도 또는 이에 따른 밀도가 변화됨에 따라 그 값이 상이하게 변하며, 이는 부정확한 유량 데이터를 출력하게 된다.However, in the time difference data using ultrasound, the value changes differently as the temperature of the processing liquid or the density thereof changes, which results in inaccurate flow rate data.
본 발명은 처리액의 유량을 정확하게 측정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method capable of accurately measuring the flow rate of a treatment liquid.
또한 본 발명은 처리액의 온도 또는 밀도 변경에 대처 가능한 처리액의 유량 측정 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring the flow rate of a treatment liquid capable of coping with a change in temperature or density of the treatment liquid.
본 발명의 실시예는 액의 유량을 측정하는 장치 및 방법을 제공한다. 유량 측정 유닛은 액 공급 라인에서 공급되는 처리액의 온도를 측정하는 온도 측정 부재, 처리액에 초음파를 제공하는 초음파 제공 부재, 그리고 상기 온도 측정 부재로부터 수신된 온도 측정 정보 및 상기 초음파 제공 부재로부터 수신된 초음파 측정 정보 각각을 근거로 처리액의 유량을 산출하는 제어기를 포함한다. An embodiment of the present invention provides an apparatus and method for measuring a flow rate of a liquid. The flow rate measuring unit includes a temperature measuring member that measures a temperature of the processing liquid supplied from the liquid supply line, an ultrasonic wave providing member that provides ultrasonic waves to the processing liquid, and temperature measurement information received from the temperature measuring member and received from the ultrasonic wave providing member and a controller that calculates the flow rate of the treatment liquid based on each of the ultrasonic measurement information.
상기 제어기는 기입력된 복수의 상기 초음파 설정 정보 및 기입력된 복수의 온도 설정 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어기는 상기 온도 측정 정보 및 상기 초음파 측정 정보 각각에 대응되는 상기 초음파 설정 정보 및 상기 온도 설정 정보를 통해 처리액의 유량을 산출할 수 있다. 외부와 차단되도록 상기 액 공급 라인을 감싸는 하우징을 더 포함하되, 상기 온도 측정 부재는 상기 하우징 내에 위치될 수 있다. 상기 초음파 제공 부재는 상기 액 공급 라인의 일단에 대응되는 위치에서 처리액의 공급 방향에 대해 정방향으로 초음파를 발진하는 제1초음파 부재 및 상기 액 공급 라인의 타단에 대응되는 위치에서 처리액의 공급 방향에 대해 역방향으로 초음파를 발진하는 제2초음파 부재를 포함할 수 있다. The controller may include a plurality of inputted ultrasound setting information and a plurality of inputted temperature setting information. The controller may calculate a flow rate of the processing liquid based on the ultrasound setting information and the temperature setting information corresponding to each of the temperature measurement information and the ultrasound measurement information. Further comprising a housing surrounding the liquid supply line to be blocked from the outside, the temperature measuring member may be located in the housing. The ultrasonic supply member includes a first ultrasonic member oscillating ultrasonic waves in a positive direction with respect to the supply direction of the processing liquid at a position corresponding to one end of the liquid supply line and a supply direction of the processing liquid at a position corresponding to the other end of the liquid supply line It may include a second ultrasonic wave member that oscillates the ultrasonic wave in a direction opposite to the.
기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛 및 상기 기판 지지 유닛에 처리액을 공급하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 처리액을 공급하는 액 공급 라인 및 상기 액 공급 라인에서 공급되는 처리액의 유량을 측정하는 유량 측정 유닛을 포함하되, 상기 유량 측정 유닛은 처리액의 온도를 측정하는 온도 측정 부재, 처리액에 초음파를 제공하는 초음파 제공 부재, 그리고 상기 온도 측정 부재로부터 수신된 온도 측정 정보 및 상기 초음파 제공 부재로부터 수신된 초음파 측정 정보 각각을 근거로 처리액의 유량을 산출하는 제어기를 포함한다. A substrate processing apparatus includes a substrate support unit supporting a substrate and a liquid supply unit having a nozzle supplying a processing liquid to the substrate support unit, wherein the liquid supply unit includes a liquid supply line supplying the processing liquid and the liquid supply line a flow rate measuring unit measuring a flow rate of the processing liquid supplied from and a controller configured to calculate a flow rate of the processing liquid based on each of the received temperature measurement information and the ultrasonic measurement information received from the ultrasound providing member.
상기 제어기는 기입력된 복수의 상기 초음파 설정 정보 및 기입력된 복수의 에 온도 설정 정보를 포함할 수 있다. 상기 제어기는 상기 온도 측정 정보 및 상기 초음파 측정 정보 각각에 대응되는 상기 초음파 설정 정보 및 상기 온도 설정 정보를 통해 처리액의 유량을 산출할 수 있다. The controller may include a plurality of inputted ultrasound setting information and a plurality of entered temperature setting information. The controller may calculate a flow rate of the processing liquid based on the ultrasound setting information and the temperature setting information corresponding to each of the temperature measurement information and the ultrasound measurement information.
액 공급 라인으로 공급되는 처리액의 유량을 측정하는 방법으로는, 상기 처리액에 온도를 측정하여 얻어진 온도 측정 정보 및 상기 처리액에 초음파을 제공하여 얻어진 초음파 측정 정보를 근거로 상기 처리액의 유량을 산출하는 것을 포함한다. As a method of measuring the flow rate of the processing liquid supplied to the liquid supply line, the flow rate of the processing liquid is determined based on temperature measurement information obtained by measuring a temperature in the processing liquid and ultrasonic measurement information obtained by providing ultrasonic waves to the processing liquid. includes calculating.
기입력된 상기 초음파 설정 정보들 중 상기 초음파 측정 정보에 대응되는 초음파 설정 정보를 산출하고, 기입력된 상기 온도 설정 정보들 중 상기 온도 측정 정보에 대응되는 온도 설정 정보를 산출하여 상기 처리액의 유량을 산출할 수 있다. 상기 온도 설정 정보는 단일의 상기 초음파 설정 정보에 대해 복수 개로 제공될 수 있다. 복수의 상기 초음파 설정 정보들 중 상기 초음파 측정 정보에 대응되는 상기 초음파 설정 정보를 산출하고, 산출된 초음파 설정 정보에 해당되는 복수의 상기 온도 설정 정보들 중 상기 온도 측정 정보에 대응되는 상기 온도 설정 정보를 산출하여 상기 처리액의 유량을 측정할 수 있다. The flow rate of the processing liquid is calculated by calculating ultrasound setting information corresponding to the ultrasound measurement information from among the entered ultrasound setting information, and calculating temperature setting information corresponding to the temperature measurement information from among the entered temperature setting information. can be calculated. The temperature setting information may be provided in plurality with respect to the single ultrasound setting information. Calculate the ultrasound setting information corresponding to the ultrasound measurement information from among the plurality of ultrasound setting information, and the temperature setting information corresponding to the temperature measurement information from among the plurality of temperature setting information corresponding to the calculated ultrasound setting information can be calculated to measure the flow rate of the treatment liquid.
본 발명의 실시예에는 온도 측정 정보 및 초음파 측정 정보 각각을 근거로 처리액의 유량을 산출한다. 이로 인해 처리액의 온도 또는 밀도 변경될지라도 처리액의 유량을 정확하게 측정 가능하다.In an embodiment of the present invention, the flow rate of the processing liquid is calculated based on each of the temperature measurement information and the ultrasonic measurement information. Due to this, even if the temperature or density of the treatment liquid is changed, it is possible to accurately measure the flow rate of the treatment liquid.
도 1은 일반적인 비접촉식 유량 측정 부재를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 액 공급 유닛의 액 공급 부재를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5의 유량 측정 부재를 보여주는 단면도이다.
도 7은 온도 및 초음파의 시간차에 따른 처리액의 유량의 산출값을 보여주는 그래프이다.
도 8은 온도 및 초음파의 시간차에 따른 처리액의 유량의 산출값을 보여주는 데이터 시트이다.1 is a cross-sectional view showing a general non-contact flow rate measuring member.
2 is a plan view illustrating a substrate processing facility according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2 .
4 is a plan view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view illustrating a liquid supply member of the liquid supply unit of FIG. 3 .
6 is a cross-sectional view illustrating the flow rate measuring member of FIG. 5 .
7 is a graph showing a calculated value of a flow rate of a treatment solution according to a time difference between temperature and ultrasonic waves.
8 is a data sheet showing a calculated value of a flow rate of a treatment liquid according to a time difference between temperature and ultrasonic waves.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This example is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Accordingly, the shapes of the components in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.
본 실시예에는 처리액을 이용하여 기판을 세정 처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 그러나 본 실시예는 세정 공정에 한정되지 않고, 식각 공정, 애싱 공정, 현상 공정 등과 같이, 액을 이용한 기판 처리 공정에서 다양하게 적용 가능하다. In this embodiment, a process of cleaning a substrate using a treatment liquid will be described as an example. However, the present embodiment is not limited to the cleaning process, and may be variously applied to a substrate processing process using a liquid, such as an etching process, an ashing process, and a developing process.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8 .
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다. 2 is a plan view showing a substrate processing facility according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , the substrate processing equipment 1 includes an
로드 포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. The carrier 130 in which the substrate W is accommodated is seated on the
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정 챔버들(260)이 제공된다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다. The
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. The
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암들(244c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. The
공정 챔버(260)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치들(300)은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.The
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 그리고 액 공급 유닛(380)을 포함한다. 3 is a cross-sectional view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2 , and FIG. 4 is a plan view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 3 . 3 and 4 , the
처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수 라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액재생시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.The
기판 지지 유닛(340)은 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 구동부(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다.The
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. A plurality of support pins 344 are provided. The support pins 344 are disposed to be spaced apart from each other at predetermined intervals on the edge of the upper surface of the
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 기판(W)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.A plurality of chuck pins 346 are provided. The
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)과 기판 지지 유닛(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 놓이거나, 기판 지지 유닛(340)로부터 들어올려 질 때 기판 지지 유닛(340)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용ㄱ기20)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 기판 지지 유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The
액 공급 유닛(380,400)은 기판(W) 상으로 다양한 종류의 액들을 공급한다. 액 공급 유닛(380,400)은 처리액 토출 부재(380) 및 액 공급 부재(400)를 포함한다. 처리액 토출 부재(380)는 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 처리액 토출 부재(380)는 노즐 이동 부재(381) 및 노즐(399)을 포함한다. 노즐 이동 부재(381)는 노즐(399)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(399)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(399)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 노즐 이동 부재(381)는 회전축(386), 구동기(388), 그리고 지지 아암(382)을 포함한다. 회전축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 회전축(386)은 그 길이방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상을 가진다. 회전축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 가능하다. 회전축(386)은 구동기(388)로부터 제공되는 구동력에 의해 그 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 지지 아암(382)은 노즐(399)과 회전축(386)을 연결한다. 회전축(386)이 회전됨에 따라 지지 아암(382) 및 노즐(399)은 회전축(386)의 중심축을 중심으로 회전된다. The
지지 아암(382)은 그 길이방향이 제3방향과 수직한 수평 방향을 향하는 로드 형상으로 제공된다. 지지 아암(382)의 일단은 회전축(386)의 상단에 고정 결합된다. 지지 아암(382)은 타단이 회전축(386)과 결합된 일단을 중심으로 회전 가능하다. 일 예에 의하면, 상부에서 바라볼 때 지지 아암(382)의 타단이 이동되는 경로는 기판(W)의 중앙 영역을 지나도록 제공될 수 있다. 지지 아암(382)의 타단에는 노즐(399)이 결합된다. 따라서 노즐(399)은 회전축(386) 및 지지 아암(382)이 회전됨에 따라 공정 위치와 대기 위치로 이동 가능하다. 예컨대, 처리액은 케미칼 또는 린스액일 수 있다. 처리액은 불산(HF), 황산(H2SO4), 그리고 인산(H3PO4)과 같은 강산의 식각액일 수 있다. 린스액은 순수(H2O)일 수 있다.The
액 공급 부재(400)는 기설정된 유량의 처리액을 노즐(389)에 공급한다. 도 5는 도 3의 액 공급 부재를 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 액 공급 부재는 액 저장 탱크(410) 액 공급 라인(420), 그리고 유량 측정 유닛(430)을 포함한다. 액 공급 탱크(410)는 제1탱크(411), 제2탱크(412), 순환 라인(414), 그리고 히터(416)를 포함한다. 제1탱크(411) 및 제2탱크(412) 각각은 서로 동일한 형상을 가지도록 제공된다. 제1탱크(411) 및 제2탱크(412) 각각에는 내부에 처리액이 저장되는 저장 공간을 제공한다. 순환 라인(414)은 제1탱크(411) 및 제2탱크(412) 각각에 제공된 처리액을 순환시킨다. 일 예에 의하면, 제1탱크(411)에 제공된 처리액 및 제2탱크(412)에 제공된 처리액은 모두 동일한 종류의 액으로 제공될 수 있다. 제1탱크(411)에 제공된 처리액은 순환라인(414)을 통해 제1탱크(411) 또는 제2탱크(412)로 순환되고, 제2탱크(412)에 제공된 처리액은 순환라인(414)을 통해 제1탱크(411) 또는 제2탱크(412)로 순환될 수 있다. 순환 라인(414) 상에는 히터(416) 및 펌프(418)가 설치된다. 히터(416)는 순환 라인(414)을 통해 순환되는 처리액을 기설정 온도로 가열한다. 펌프(418)는 순환라인(414)에 제공된 처리액이 순환되도록 그 처리액을 펌핑한다. The
액 공급 라인(420)은 제1탱크(411) 및 제2탱크(412) 각각을 노즐(389)에 연결한다. 제1탱크(411) 또는 제2탱크(412)에 제공된 처리액은 액 공급 라인(420)을 통해 노즐(389)로 공급된다. 도 6은 도 5의 액 공급 라인 및 유량 측정 부재를 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 액 공급 라인(420)은 액 공급부(422) 및 액 측정부(424)를 포함한다. 액 공급부(422) 및 액 측정부(424) 각각은 액이 공급되는 하나의 라인으로 제공된다. 다만, 액 측정부(424)는 처리액의 유량이 측정되는 영역으로 제공된다. 따라서 액 공급부(422)는 제1탱크(411) 및 제2탱크(412) 각각에 연결되며, 액 측정부(424)의 일단은 액 공급부(422)로부터 연장된다. 액 공급부(422)는 다시 액 측정부(424)의 타단으로부터 연장되어 노즐(389)에 연결된다. 일 예에 의하면, 액 측정부(424)의 일단부는 액 공급부(422)로부터 수직하게 연장되고, 액 공급부(422)는 액 측정부(424)의 타단부로부터 수직하게 연장될 수 있다. 따라서 처리액은 액 측정부(424)의 일단에서 타단을 향하는 방향으로 공급된다. The
유량 측정 유닛(430)은 액 측정부(424)에 공급되는 처리액의 유량을 측정한다. 유량 측정 유닛(430)은 비접촉식 방법으로 처리액의 유량을 측정한다. 유량 측정 유닛(430)은 초음파 제공 부재(440), 온도 측정 부재(450), 단열 부재(460), 그리고 제어기(470)를 포함한다. 초음파 제공 부재(440)는 액 측정부(424)에 공급되는 처리액에 초음파를 제공한다. 초음파 제공 부재(440)는 제1초음파 부재(442) 및 제2초음파 부재(444)를 포함한다. 제1초음파 부재(442)는 처리액의 공급 방향에 대해 정방향으로 초음파를 발진한다. 제1초음파 부재(442)는 액 측정부(424)의 일단에 대향되게 위치된다. 제2초음파 부재(444)는 처리액의 공급 방향에 대해 역방향으로 초음파를 발진한다. 제2초음파 부재(444)는 액 측정부(424)의 타단에 대향되게 위치된다. 제2초음파 부재(444)는 제1초음파 부재(442)로부터 발진된 초음파를 수신하고, 제1초음파 부재(442)는 제2초음파 부재(444)로부터 발진된 초음파를 수신한다.The flow
온도 측정 부재(450)는 액 측정부(424)에 공급되는 처리액의 온도를 측정한다. 온도 측정 부재(450)는 액 측정부(424)를 감싸며, 액 측정부(424)의 외측면에 접촉되게 위치된다. 온도 측정 부재(450)는 처리액으로부터 액 측정부(424)에 전달되는 전도열을 통해 처리액의 온도를 측정한다.The
단열 부재(460)는 온도 측정 부재(450)를 액 측정부(424)의 외부로부터 단열시킨다. 단열 부재(460)는 액 측정부(424)의 외부 환경으로부터 온도 측정 부재(450)에 전달되는 열을 최소화한다. 단열 부재(460)는 하우징(460)을 포함한다. 하우징(460)은 액 측정부(424)를 감싸는 통 형상으로 제공된다. 일 예에 의하면, 하우징(460)은 액 측정부(424)의 전체 영역 및 액 측정 부재의 양단에 인접한 액 공급부(422)의 영역을 감싸도록 제공된다. The
제어기(470)는 온도 측정 부재(450)로부터 온도 측정 정보를 수신받고, 초음파 제공 부재(440)로부터 초음파 측정 정보를 수신받는다. 제어기(470)는 수신된 온도 측정 정보 및 초음파 측정 정보 각각을 근거로 액 측정부(424)에 공급된 처리액의 유량값을 산출한다. 제어기(470)에는 복수의 초음파 설정 정보 및 복수의 온도 설정 정보가 각각 기입력된다. 도 7은 온도 및 초음파의 시간차에 따른 처리액의 유량의 산출값을 보여주는 그래프이고, 도 8은 온도 및 초음파의 시간차에 따른 처리액의 유량의 산출값을 보여주는 데이터 시트이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 초음파 설정 정보는 제1초음파 부재(442)로부터 제2초음파 부재(444)에 제공된 초음파의 전달 시간과 제2초음파 부재(444)로부터 제1초음파 부재(442)에 제공된 초음파의 전달 시간 간에 시간차(△t)일 수 있다. 제어기(470)에는 다양한 시간차(△t)에 대한 데이터 베이스가 기입력된다. 또한 온도 설정 정보는 초음파 설정 정보에 대해 복수 개로 제공된다. 일 예에 의하면, 제어기(470)는 제1초음파 설정 정보(△t1)에 대한 복수의 온도 설정 정보들(k1-1,k1-2...)을 포함하며, 제2초음파 설정 정보(△t2)에 대한 복수의 온도 설정 정보들(k2-1,k2-2...)을 포함할 수 있다. The
다음은 상술한 유량 측정 부재를 이용하여 처리액의 유량을 측정하는 방법에 대해 설명한다. 액 저장 탱크(410)에 채워진 처리액은 액 공급 라인(420)을 통해 노즐(389)로 공급된다. 처리액은 액 공급부(422) 및 액 측정부(424)를 통과하며, 유량 측정 부재는 액 측정부(424)에 공급되는 처리액의 유량을 측정한다. 제1초음파 부재(442) 및 제2초음파 부재(444) 각각은 초음파를 발진 및 수신한다. 제어기(470)는 제1초음파 부재(442) 및 제2초음파 부재(444)로부터 초음파 측정 정보를 수신한다. 제어기(470)는 초음파 측정 정보에 대응되는 기입력된 초음파 설정 정보를 산출한다. 또한 제어기(470)는 온도 측정 부재(450)로부터 측정된 온도 측정 정보를 수신한다. 제어기(470)는 산출된 초음파 설정 정보에 포함되는 온도 설정 정보 중 수신된 온도 측정 정보에 대응되는 온도 설정 정보를 산출하여 처리액의 유량값을 산출한다.Next, a method of measuring the flow rate of the processing liquid using the above-described flow rate measuring member will be described. The processing liquid filled in the
상술한 실시예에는 초음파 측정 정보와 온도 측정 정보 각각을 근거로 하여 처리액의 유량값을 산출한다. 따라서 처리액의 온도에 따라 밀도가 상이하게 변경될지라도, 그 온도 변화값에 따라 초음파 측정 정보에 대한 유량 산출 보정이 가능하다.In the above-described embodiment, the flow rate value of the processing liquid is calculated based on each of the ultrasonic measurement information and the temperature measurement information. Therefore, even if the density is differently changed according to the temperature of the processing liquid, it is possible to calculate and correct the flow rate for the ultrasonic measurement information according to the temperature change value.
420: 액 공급 라인 430: 유량 측정 유닛
440: 초음파 제공 부재 442: 제1초음파 부재
444: 제2초음파 부재 450: 온도 측정 부재
460: 단열 부재 470: 제어기420: liquid supply line 430: flow measuring unit
440: ultrasonic wave providing member 442: first ultrasonic wave member
444: second ultrasonic member 450: temperature measuring member
460: thermal insulation member 470: controller
Claims (12)
처리액의 온도를 측정하는 온도 측정 부재와;
처리액에 초음파를 제공하는 초음파 제공 부재와;
상기 온도 측정 부재로부터 수신된 온도 측정 정보 및 상기 초음파 제공 부재로부터 수신된 초음파 측정 정보 각각을 근거로 처리액의 유량을 산출하는 제어기를 포함하는 유량 측정 유닛.In the device for measuring the flow rate of the processing liquid supplied from the liquid supply line,
a temperature measuring member for measuring the temperature of the processing liquid;
an ultrasonic wave providing member for providing ultrasonic waves to the processing liquid;
and a controller configured to calculate a flow rate of the processing liquid based on each of the temperature measurement information received from the temperature measurement member and the ultrasonic measurement information received from the ultrasound providing member.
상기 제어기는 기입력된 복수의 초음파 설정 정보 및 기입력된 복수의 온도 설정 정보를 포함하는 유량 측정 유닛.According to claim 1,
The controller is a flow rate measurement unit including a plurality of inputted ultrasonic setting information and a plurality of inputted temperature setting information.
상기 제어기는 상기 온도 측정 정보 및 상기 초음파 측정 정보 각각에 대응되는 상기 초음파 설정 정보 및 상기 온도 설정 정보를 통해 처리액의 유량을 산출하는 유량 측정 유닛.3. The method of claim 2,
The controller is a flow rate measurement unit configured to calculate a flow rate of the processing liquid through the ultrasonic setting information and the temperature setting information corresponding to each of the temperature measurement information and the ultrasonic measurement information.
외부와 차단되도록 상기 액 공급 라인을 감싸는 하우징을 더 포함하되,
상기 온도 측정 부재는 상기 하우징 내에 위치되는 유량 측정 유닛.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a housing surrounding the liquid supply line to be blocked from the outside,
The temperature measuring member is a flow rate measuring unit located in the housing.
상기 초음파 제공 부재는,
상기 액 공급 라인의 일단에 대응되는 위치에서 처리액의 공급 방향에 대해 정방향으로 초음파를 발진하는 제1초음파 부재와;
상기 액 공급 라인의 타단에 대응되는 위치에서 처리액의 공급 방향에 대해 역방향으로 초음파를 발진하는 제2초음파 부재를 포함하는 유량 측정 유닛.5. The method of claim 4,
The ultrasound providing member,
a first ultrasonic member oscillating an ultrasonic wave in a positive direction with respect to a supply direction of the processing liquid at a position corresponding to one end of the liquid supply line;
and a second ultrasonic member oscillating an ultrasonic wave in a direction opposite to a supply direction of the processing liquid at a position corresponding to the other end of the liquid supply line.
상기 기판 지지 유닛에 처리액을 공급하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛을 포함하되,
상기 액 공급 유닛은,
처리액을 공급하는 액 공급 라인과;
상기 액 공급 라인에서 공급되는 처리액의 유량을 측정하는 유량 측정 유닛을 포함하되,
상기 유량 측정 유닛은,
처리액의 온도를 측정하는 온도 측정 부재와;
처리액에 초음파를 제공하는 초음파 제공 부재와;
상기 온도 측정 부재로부터 수신된 온도 측정 정보 및 상기 초음파 제공 부재로부터 수신된 초음파 측정 정보 각각을 근거로 처리액의 유량을 산출하는 제어기를 포함하는 기판 처리 장치.a substrate support unit for supporting the substrate;
a liquid supply unit having a nozzle for supplying a processing liquid to the substrate support unit;
The liquid supply unit,
a liquid supply line for supplying a treatment liquid;
A flow rate measurement unit for measuring the flow rate of the processing liquid supplied from the liquid supply line,
The flow measurement unit,
a temperature measuring member for measuring the temperature of the processing liquid;
an ultrasonic wave providing member for providing ultrasonic waves to the processing liquid;
and a controller configured to calculate a flow rate of the processing liquid based on each of the temperature measurement information received from the temperature measurement member and the ultrasonic measurement information received from the ultrasound providing member.
상기 제어기는 기입력된 복수의 초음파 설정 정보 및 기입력된 복수의 온도 설정 정보를 포함하는 기판 처리 장치.7. The method of claim 6,
The controller includes a plurality of inputted ultrasonic setting information and a plurality of inputted temperature setting information.
상기 제어기는 상기 온도 측정 정보 및 상기 초음파 측정 정보 각각에 대응되는 상기 초음파 설정 정보 및 상기 온도 설정 정보를 통해 처리액의 유량을 산출하는 기판 처리 장치.8. The method of claim 7,
The controller is configured to calculate a flow rate of the processing liquid based on the ultrasonic setting information and the temperature setting information corresponding to each of the temperature measurement information and the ultrasonic measurement information.
상기 처리액에 온도를 측정하여 얻어진 온도 측정 정보 및 상기 처리액에 초음파을 제공하여 얻어진 초음파 측정 정보를 근거로 상기 처리액의 유량을 산출하는 유량 측정 방법.In the method of measuring the flow rate of the processing liquid supplied to the liquid supply line,
A flow rate measuring method for calculating a flow rate of the treatment liquid based on temperature measurement information obtained by measuring a temperature of the treatment liquid and ultrasonic measurement information obtained by providing ultrasonic waves to the treatment liquid.
기입력된 초음파 설정 정보들 중 상기 초음파 측정 정보에 대응되는 초음파 설정 정보를 산출하고,
기입력된 상기 온도 설정 정보들 중 상기 온도 측정 정보에 대응되는 온도 설정 정보를 산출하여 상기 처리액의 유량을 산출하는 유량 측정 방법.10. The method of claim 9,
Calculating ultrasound setting information corresponding to the ultrasound measurement information from among the entered ultrasound setting information,
A flow rate measurement method of calculating the flow rate of the processing liquid by calculating temperature setting information corresponding to the temperature measurement information among the inputted temperature setting information.
상기 온도 설정 정보는 단일의 상기 초음파 설정 정보에 대해 복수 개로 제공되는 유량 측정 방법.11. The method of claim 10,
The temperature setting information is a flow rate measuring method provided in plurality for the single ultrasonic setting information.
복수의 상기 초음파 설정 정보들 중 상기 초음파 측정 정보에 대응되는 상기 초음파 설정 정보를 산출하고,
산출된 초음파 설정 정보에 해당되는 복수의 상기 온도 설정 정보들 중 상기 온도 측정 정보에 대응되는 상기 온도 설정 정보를 산출하여 상기 처리액의 유량을 측정하는 유량 측정 방법.
12. The method of claim 11,
calculating the ultrasound setting information corresponding to the ultrasound measurement information from among the plurality of ultrasound setting information,
A flow rate measuring method of measuring the flow rate of the processing liquid by calculating the temperature setting information corresponding to the temperature measurement information among a plurality of the temperature setting information corresponding to the calculated ultrasonic setting information.
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