KR102532567B1 - 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법 - Google Patents

기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판형 센서를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판형 센서는, 기판의 형상을 갖는 기재와; 상기 기재에 제공되며 복수개의 압력 센서로 제공되는 압력 센서 패널과; 상기 압력 센서 패널로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부를 포함하는 중앙 모듈과; 상기 압력 센서 패널 및 상기 중앙 모듈에 전력을 제공하는 배터리를 포함한다.

Description

기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법{SUBSTRATE TYPE SENSOR AND METHOD OF MEASURING THE IMPACT POINT AND THE IMPACT FORCE OF CHEMICAL}
본 발명은 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판을 사진, 애싱, 식각, 이온 주입, 박막 증착, 그리고 세정하는 등 다양한 공정이 수행된다. 이중 세정 공정은 기판 상에 잔류되는 파티클을 제거하기 위한 공정으로, 각각의 공정 전후 단계에서 진행된다.
이러한 세정 공정은 기판의 표면 성질에 따라 상이하게 적용된다. 특히 기판의 표면을 소수화 처리하거나 소수화된 표면을 세정하는 경우에는 케미칼 처리 단계 및 웨팅 처리 단계가 진행된다. 기판은 회전되는 중에 케미칼이 공급되고, 이후에 웨팅액이 공급된다. 또한, 케미칼 웨팅액 등의 액체를 공급하여 기판을 처리하는 공정 전후에 건조 등을 위해 기판에 비활성 기체 등의 기체를 공급할 수 있다.
이러한 액체 및 기체 등의 유체를 공급하는 공정에서 유체가 공급되는 기판 상의 위치는 공정에 영향을 미친다. 따라서, 기판에 공급되는 유체가 기판 상의 정위치에 공급되도록 노즐을 정확하게 세팅하는 것이 요구된다.
또한, 기판 상에 유체가 공급되는 지점이 정위치를 벗어났는지 여부를 판단하는 것은 용이하지 않으며, 공급되는 기체 및 액체의 공급량 또는 공급 압력 등의 이상 여부를 판단하는 것 또한 용이하지 않다.
본 발명은 기판 상의 유체의 공급 지점의 정위치 여부를 용이하게 판단할 수 있는 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 기판의 전면과 후면에 공급되는 유체의 공급 지점의 정위치 여부를 용이하게 판단할 수 있는 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 유체를 토출하는 노즐의 위치를 용이하게 세팅할 수 있는 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 유체의 공급 상태의 이상 여부를 용이하게 판단할 수 있는 기판형 센서, 및 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판형 센서를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판형 센서는, 기판의 형상을 갖는 기재와; 상기 기재에 제공되며 복수개의 압력 센서로 제공되는 압력 센서 패널과; 상기 압력 센서 패널로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부를 포함하는 중앙 모듈과; 상기 압력 센서 패널 및 상기 중앙 모듈에 전력을 제공하는 배터리를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기재는 상기 기판의 치수와 실질적으로 동일한 물리적 치수를 가질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 수신부에 수신된 상기 데이터를 외부로 송출하는 송출부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 송출부는 무선통신모듈로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력 센서 패널은: 상기 기재의 전면에 제공되는 전면 압력 센서 패널과; 상기 기재의 후면에 제공되는 후면 압력 센서 패널을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 중앙 모듈과 상기 배터리는 상기 기재의 전면에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는 기판을 약액으로 액처리하는 장치에 제공되는 것이고, 상기 압력 센서 패널은, 상기 약액이 토출되는 위치 주위 또는 상기 기재의 전부에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력 센서는 복수개의 열과 복수개의 행으로 배열될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는 기판을 약액으로 액처리하는 액처리 장치에 제공되는 것이고, 상기 압력 센서로부터 약액의 타력 및 탄착점 중 어느 하나 이상을 측정할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 액처리 장치는: 상기 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 놓인 기판의 상면으로 제1 약액을 토출하는 노즐과; 상기 지지 유닛에 제공되어 상기 기판의 후면으로 제2 약액을 토출하는 백노즐을 포함하고, 상기 압력 센서 패널은: 상기 기재의 전면에 제공되는 전면 압력 센서 패널과; 상기 기재의 후면에 제공되는 후면 압력 센서 패널을 포함하며, 상기 전면 압력 센서 패널은 상기 노즐에 의한 상기 제1 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하고, 상기 후면 압력 센서 패널은 상기 백노즐에 의한 상기 제2 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정할 수 있다.
본 발명은 기판을 액처리하는 액처리 장치의 노즐로부터 토출되는 약액의 탄착점 및 타력을 측정하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법은, 상기 기판형 센서를 상기 액처리 장치에 위치시키는 단계; 상기 기판형 센서에 상기 약액을 토출하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 액처리 장치는: 상기 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 놓인 기판의 상면으로 제1 약액을 토출하는 노즐을 포함하고, 상기 기판형 센서에 상기 제1 약액을 토출하면서, 상기 압력 센서의 센싱값을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 액처리 장치는: 상기 지지 유닛에 제공되어 상기 기판의 후면으로 제2 약액을 토출하는 백노즐을 포함하고, 상기 압력 센서 패널은: 상기 기재의 전면에 제공되어 상기 노즐에 의한 상기 제1 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하는 전면 압력 센서 패널과; 상기 기재의 후면에 제공되어 상기 백노즐에 의한 상기 제2 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하는 후면 압력 센서 패널을 포함하며, 상기 기판형 센서에 상기 제1 약액 및 상기 제2 약액 중 어느 하나 이상을 토출하면서, 상기 압력 센서의 센싱값을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력 센서 패널은, 상기 제1 약액이 토출되는 위치 주위 또는 상기 기재의 전부에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 지지 유닛은 상기 기판을 회전 가능하도록 제공하고, 상기 기판형 센서에 대한 상기 제1 약액은 상기 기판형 센서가 정지된 상태에서 토출될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 지지 유닛은 상기 기판을 회전 가능하도록 제공하고, 상기 기판형 센서에 대한 상기 제2 약액은 상기 기판형 센서가 정지된 상태에서 토출될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력 센서의 센싱값을 수신받아 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하되, 상기 디스플레이는 상기 압력 센서 중 타격된 압력 센서의 위치를 좌표로 표시할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력 센서의 센싱값을 수신받아 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하되, 상기 디스플레이는 상기 압력 센서 중 타격된 압력 센서로부터 측정된 타력을 색의 명함으로 표시하는 탄착점 및 타력 측정 방법.
일 실시 예에 있어서, 상기 압력 센서의 센싱값을 수신받아 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하되, 상기 디스플레이는 상기 압력 센서 중 타격된 압력 센서의 위치를 좌표로 표시하고, 상기 타격된 압력 센서로부터 측정된 타력을 색의 명함으로 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 실시 예의 기판형 센서는, 기판의 형상을 갖고 상기 기판의 치수와 실질적으로 동일한 물리적 치수를 갖는 기재와; 상기 기재의 전면에 제공되며 복수개의 압력 센서로 제공되는 전면 압력 센서 패널과; 상기 기재의 후면에 제공되며 복수개의 압력 센서로 제공되는 후면 압력 센서 패널과; 상기 기재의 전면에 제공되며, 상기 압력 센서 패널로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부와 상기 수신부에 수신된 상기 데이터를 외부로 송출하는 무선통신모듈로 제공되는 송출부를 포함하는 중앙 모듈과; 상기 기재의 전면에 제공되며, 상기 압력 센서 패널 및 상기 중앙 모듈에 전력을 제공하는 배터리를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판 상의 유체의 공급 지점의 정위치 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판의 전면과 후면에 공급되는 유체의 공급 지점의 정위치 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 유체를 토출하는 노즐의 위치를 용이하게 세팅할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 유체의 공급 상태의 이상 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서를 하부에서 바라본 저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서에 따라 측정된 약액의 탄착점과 타력을 모니터링하는 화면의 예시이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 실시 예에는 기판을 세정 처리하는 공정에 제공되는 장치에 적용되는 것을 일 예로 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 액체 및 기체 등의 유체를 공급하여 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(10)은 로드 포트(30) 및 이송 프레임(40)을 가진다. 로드 포트(30), 이송 프레임(40), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(30), 이송 프레임(40), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(30)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(30)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(30)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭되도게 위치된다. 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)은2 X2 또는3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
선택적으로, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 또는 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(40)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(40) 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(40)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(40)은 로드 포트(30)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(40)에는 인덱스 레일(42)과 인덱스 로봇(44)이 제공된다. 인덱스 레일(42)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(44)은 인덱스 레일(42) 상에 설치되며, 인덱스 레일(42)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(44)은 베이스(44a), 몸체(44b), 그리고 인덱스암(44c)을 가진다. 베이스(44a)는 인덱스 레일(42)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(44b)는 베이스(44a)에 결합된다. 몸체(44b)는 베이스(44a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(44b)는 베이스(44a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(44c)은 몸체(44b)에 결합되고, 몸체(44b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(44c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암들(44c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암들(44c) 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(44)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.
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 가이드레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(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. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(도2 및 도 3의 300)가 제공된다. 각각의 공정 챔버에 제공되는 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 서로 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 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(300)는 기판을 세정 처리하는 공정을 수행한다. 도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도2 및 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강유닛(360), 유체 공급 유닛(380, 420)을 포함한다.
처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(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 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시키는 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 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 회전 가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 스핀 헤드(340)에는 백노즐(345)이 더 제공된다. 백노즐(345)은 기판(W)의 배면에 약액을 분사하기 위한 것이다. 백노즐(345)은 기판의 저면으로 순수 및 질소 가스등의 유체를 분사한다. 백노즐(345)은 스핀 헤드(340)의 중앙부에 위치된다.
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.
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 스핀 헤드(340)가 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 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(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 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 각각의 회수통(322, 326)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
유체 공급 유닛(380, 420)은 기판(W) 상으로 다양한 종류의 유체들을 공급한다. 일 예에 의하면, 유체 공급 유닛(380, 420)은 케미칼, 린스액, 유기 용제, 및 건조 가스 등을 공급할 수 있다. 유체 공급 유닛(380, 420)은 이동 노즐 유닛(380) 및 고정 노즐 유닛(420)을 포함한다.
이동 노즐 유닛(380)은 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(371), 치환 노즐(372), 그리고 복수 개의 노즐 이동 부재(381)를 포함한다. 제1이동 노즐(389)은 제1처리액을 토출하고, 제2이동 노즐(371)은 제2처리액을 토출하며, 치환 노즐(372)은 유기 용제를 토출한다. 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(371), 그리고 치환 노즐(372)은 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)의 처리 위치에 액을 공급한다. 여기서 처리 위치는 기판(W)의 중심을 포함하는 위치일 수 있다. 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(371), 그리고 치환 노즐(372) 각각은 노즐 이동 부재(381)에 의해 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 여기서 공정 위치는 각 노즐이 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 각 노즐들(389,371,372)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 각 노즐(389,371,372)이 기판(W)의 중심으로 액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 제1처리액 및 제2처리액은 서로 상이한 성질의 케미칼일 수 있다. 제1처리액은 희석된 불산(HF)를 포함하는 케미칼이고, 제2처리액은 암모니아(NH3)를 포함하는 케미칼일 수 있다. 유기 용제는 이소프로필알코올(IPA)을 포함하는 액일 수 있다.
노즐 이동 부재(381)는 지지축(386), 지지 아암(382), 그리고 구동 부재(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동 부재(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 지지 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 지지 아암(382)의 끝단에는 각 노즐이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 각 노즐(389,371,372)은 지지 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 각 노즐(389,371,372)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 각 노즐(389,371,372)은 공정 위치에서 토출구가 기판(W)의 중심과 일치되도록 위치될 수 있다.
선택적으로, 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 또한 지지 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다.
고정 노즐 유닛(420)은 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W) 상에 건조 가스 및 웨팅액 등의 유체를 토출하는 하나 또는 복수개의 고정 노즐을 포함한다. 예를 들면, 고정 노즐 유닛(420)은 제1 노즐(421), 제2 노즐(422) 및 제3 노즐(423)을 포함한다. 제1 노즐(421), 제2 노즐(422) 및 제3 노즐(423)은 지지 유닛(340)의 상부의 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)에 대향되는 영역을 벗어난 위치로부터 유체를 토출하는 고정 노즐로 제공될 수 있다.
제1 노즐(421)은 지지 유닛(340) 상에 놓인 기판(W) 상에 기체를 토출하고, 제2 노즐(422)은 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W) 상에 제1 액체를 토출하고, 제3 노즐(423)은 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W) 상에 제2 액체를 토출할 수 있다. 제1 액체 및 제2 액체는 서로 동일 또는 상이한 액체를 토출할 수 있다. 예를 들면, 제1 노즐(421)은 건조 가스를 토출하고, 제2 노즐(422) 및 제3 노즐(423)은 웨팅액을 토출한다. 예컨대, 웨팅액은 기판(W)의 표면을 젖음 상태로 유지시키는 웨팅액일 수 있다. 웨팅액은 순수일 수 있다.
유체 공급 유닛(380, 420)은 제어기(미도시)에 의해 제어될 수 있다. 제어기(미도시)는 공정의 각 단계에 따라 각 유체를 공급하도록 이동 노즐 유닛(380) 및 고정 노즐 유닛(420)을 제어한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서를 상부에서 바라본 평면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서를 하부에서 바라본 저면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(100)는 기재(110)를 포함한다. 기재(110)는 처리되는 기판의 치수들과 실질적으로 동일하거나 유사한 물리적 치수들을 갖도록 제공된다. 예컨대, 기판이 웨이퍼로 제공되는 경우 기재(110)는 웨이퍼의 치수와 실질적으로 동일하거나 유사한 물리적 치수들을 갖도록 제공된다. 실질적으로 동일하거나 유사하다는 것은 처리되는 기판의 치수들과 완전히 동일하지는 않더라도, 기판형 센서(100)가 기판과 동일한 환경에 주어졌을 때, 통상의 기술자가 기판형 센서(100)에 의해 형성되는 조건이 기판이 처리될 때의 조건과 동일하다고 볼 수 있을 정도를 의미한다.
기판형 센서(600)는 중앙 모듈(120), 배터리(130), 전면 압력 센서 패널(140) 및 후면 압력 센서 패널(150)을 포함한다.
중앙 모듈(120)은 전면 압력 센서 패널(140) 및 후면 압력 센서 패널(150)으로부터 데이터를 수신하는 통신부, 데이터를 저장하는 저장부, 데이터를 송출하는 송신부를 포함할 수 있다. 중앙 모듈(120)은 전면 압력 센서 패널(140), 후면 압력 센서 패널(150) 및 배터리(130)와 전기적으로 연결된다. 송신부는 무선통신모듈로 제공될 수 있다. 송신부에서 송출된 데이터를 통해 외부에 제공된 장치는 후술하는 디스플레이 화면을 제공할 수 있다. 전면 압력 센서 패널(140)과 중앙 모듈(120)은 전면 압력 센서 패널(140)이 취득한 데이터를 중앙 모듈(120)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 후면 압력 센서 패널(150)과 중앙 모듈(120)은 후면 압력 센서 패널(150)이 취득한 데이터를 중앙 모듈(120)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다.
배터리(130)는 중앙 모듈(120), 전면 압력 센서 패널(140), 후면 압력 센서 패널(150) 및 각 구성에 전력을 제공한다.
전면 압력 센서 패널(140)은 복수개의 압력 센서(141)로 구성된다. 복수개의 압력 센서(141)는 하나의 모듈화된 패널을 이루어 전면 압력 센서 패널(140)을 이룬다. 복수개의 압력 센서(141)는 복수개의 열과 복수개의 행을 이룬다. 후면 압력 센서 패널(150)은 복수개의 압력 센서(151)로 구성된다. 복수개의 압력 센서(151)는 하나의 모듈화된 패널을 이루어 후면 압력 센서 패널(150)을 이룬다. 복수개의 압력 센서(151)는 복수개의 열과 복수개의 행을 이룬다. 전면 압력 센서 패널(140)과 후면 압력 센서 패널(150)은 약액이 토출되는 위치 주위에 설치되거나 기판 전부에 설치될 수 있다.
기판형 센서(100)은 지지 유닛(340)의 기판(W)이 지지되는 위치에 지지되어 각 노즐(389,371,372,421,422,423)과 백노즐(345)으로부터 토출되는 약액의 탄착점 및 타력을 측정할 수 있다.
약액이 제1이동 노즐(389), 제2이동 노즐(371), 치환 노즐(372), 제1 노즐(421), 제2 노즐(422) 또는 제3 노즐(423)으로부터 기판형 센서(100)에 토출되면, 토출된 약액은 기판형 센서(100)의 전면 압력 센서 패널(140)에 제공된 어느 하나 이상의 압력 센서(141)에 부딪친다. 약액이 압력 센서(141)에 토출되면 닿는 곳에 타력이 표시되고 타력값이 올라가는 곳이 약액이 토출되는 위치가 된다.
약액이 백노즐(345)으로부터 기판형 센서(100)에 토출되면, 토출된 약액은 기판형 센서(100)의 후면 압력 센서 패널(150)에 제공된 어느 하나 이상의 압력 센서(151)에 부딪친다. 약액이 압력 센서(151)에 토출되면 닿는 곳에 타력이 표시되고 타력값이 올라가는 곳이 약액이 토출되는 위치가 된다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기판형 센서(600)의 전면과 후면에 토출하는 약액의 탄착점 및 타력을 측정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서에 따라 측정된 약액의 탄착점과 타력을 모니터링하는 화면의 예시이다. 도 6을 참조하면, 타격된 압력 센서(141, 151)의 위치의 좌표를 기반으로 탄착점을 판단한다. 타격된 압력 센서(141, 151)의 타력을 기반으로 각 위치별 좌표에 압력을 표시한다. 타력의 표시는 타력이 클수록 진한 색으로, 타력이 낮을수록 연한 색으로 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따른 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법에 있어서, 기판형 센서(100)에 약액이 토출될 때, 압력 센서(141,151)의 센싱값을 실시간으로 기판형 센서(100) 외부의 장치로 송출하면서, 약액의 탄착점 및 타력을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 노즐로부터 토출되는 유체의 토출 방향을 용이하게 판단할 수 있는 빛을 조사하는 구성을 제공함으로서, 기판 상의 유체의 공급 지점의 정위치 여부를 용이하게 판단할 수 있다. 따라서, 본 발명은 유체를 토출하는 노즐의 위치를 용이하게 세팅할 수 있다. 또한, 상기 세팅 방법에 의해 세팅이 완료된 상태에서 토출되는 액체의 탄착 지점이 변경되는 경우, 유량의 이상 및 토출 압력의 이상 등의 유체의 공급 상태의 이상 여부를 용이하게 판단할 수 있다.
제어기(미도시)는 기판 처리 장치를 제어할 수 있다. 제어기(미도시)는 상술하는 바와 같이 기판을 설정 공정에 따라 처리되도록 기판 처리 장치(300)의 구성 요소들을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(미도시)는 기판 처리 장치의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
300: 기판 처리 장치 340: 지지 유닛
421: 제1 노즐 422: 제2 노즐
423: 제3 노즐 100: 기판형 센서

Claims (20)

  1. 기판형 센서로서,
    웨이퍼의 형상을 갖는 기재와;
    상기 기재에 제공되며 복수개의 압력 센서로 제공되는 압력 센서 패널과;
    상기 압력 센서 패널로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부를 포함하는 중앙 모듈과;
    상기 압력 센서 패널 및 상기 중앙 모듈에 전력을 제공하는 배터리를 포함하고,
    상기 압력 센서는 상기 압력 센서 패널이 모듈화된 패널을 이루도록 복수개의 열과 복수개의 행으로 매트릭스 형태로 상기 기재에 설치되고,
    상기 압력 센서들 각각에는 위치 좌표가 설정되어 있는 기판형 센서
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기재는 웨이퍼의 치수와 실질적으로 동일한 물리적 치수를 갖는 기판형 센서.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 수신부에 수신된 상기 데이터를 외부로 송출하는 송출부를 더 포함하는 기판형 센서.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 송출부는 무선통신모듈로 제공되는 기판형 센서.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 센서 패널은:
    상기 기재의 전면에 제공되는 전면 압력 센서 패널과;
    상기 기재의 후면에 제공되는 후면 압력 센서 패널을 포함하는 기판형 센서.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 중앙 모듈과 상기 배터리는 상기 기재의 전면에 제공되는 기판형 센서.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는 웨이퍼를 약액으로 액처리하는 장치에 제공되는 것이고,
    상기 압력 센서 패널은,
    상기 약액이 토출되는 위치 주위 또는 상기 기재의 전부에 설치되는 기판형 센서.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는 웨이퍼를 약액으로 액처리하는 액처리 장치에 제공되는 것이고,
    상기 압력 센서로부터 약액의 타력 및 탄착점 중 어느 하나 이상을 측정하는 기판형 센서.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 액처리 장치는:
    웨이퍼를 지지하는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛에 놓인 웨이퍼의 상면으로 제1 약액을 토출하는 노즐과;
    상기 지지 유닛에 제공되어 웨이퍼의 후면으로 제2 약액을 토출하는 백노즐을 포함하고,
    상기 압력 센서 패널은:
    상기 기재의 전면에 제공되는 전면 압력 센서 패널과;
    상기 기재의 후면에 제공되는 후면 압력 센서 패널을 포함하며,
    상기 전면 압력 센서 패널은 상기 노즐에 의한 상기 제1 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하고,
    상기 후면 압력 센서 패널은 상기 백노즐에 의한 상기 제2 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하는 기판형 센서.
  11. 웨이퍼를 액처리하는 액처리 장치의 노즐로부터 토출되는 약액의 탄착점 및 타력을 측정하는 방법에 있어서,
    제1 항의 기판형 센서를 상기 액처리 장치에 위치시키는 단계;
    상기 기판형 센서에 상기 약액을 토출하는 단계를 포함하는 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 액처리 장치는:
    웨이퍼를 지지하는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛에 놓인 웨이퍼의 상면으로 제1 약액을 토출하는 노즐을 포함하고,
    상기 기판형 센서에 상기 제1 약액을 토출하면서, 상기 압력 센서의 센싱값을 실시간으로 모니터링하는 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 액처리 장치는:
    상기 지지 유닛에 제공되어 웨이퍼의 후면으로 제2 약액을 토출하는 백노즐을 포함하고,
    상기 압력 센서 패널은:
    상기 기재의 전면에 제공되어 상기 노즐에 의한 상기 제1 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하는 전면 압력 센서 패널과;
    상기 기재의 후면에 제공되어 상기 백노즐에 의한 상기 제2 약액의 탄착점 및 타력 중 하나 이상을 측정하는 후면 압력 센서 패널을 포함하며,
    상기 기판형 센서에 상기 제1 약액 및 상기 제2 약액 중 어느 하나 이상을 토출하면서, 상기 압력 센서의 센싱값을 실시간으로 모니터링하는 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 압력 센서 패널은,
    상기 제1 약액이 토출되는 위치 주위 또는 상기 기재의 전부에 설치되는 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은 웨이퍼를 회전 가능하도록 제공하고,
    상기 기판형 센서에 대한 상기 제1 약액은 상기 기판형 센서가 정지된 상태에서 토출되는 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은 웨이퍼를 회전 가능하도록 제공하고,
    상기 기판형 센서에 대한 상기 제2 약액은 상기 기판형 센서가 정지된 상태에서 토출되는 약액의 탄착점 및 타력 측정 방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 압력 센서의 센싱값을 수신받아 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 디스플레이는 상기 압력 센서 중 타격된 압력 센서의 위치를 좌표로 표시하는 탄착점 및 타력 측정 방법.
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 압력 센서의 센싱값을 수신받아 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 디스플레이는 상기 압력 센서 중 타격된 압력 센서로부터 측정된 타력을 색의 명함으로 표시하는 탄착점 및 타력 측정 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 압력 센서의 센싱값을 수신받아 디스플레이에 표시하는 단계를 포함하되,
    상기 디스플레이는 상기 압력 센서 중 타격된 압력 센서의 위치를 좌표로 표시하고, 상기 타격된 압력 센서로부터 측정된 타력을 색의 명함으로 표시하는 탄착점 및 타력 측정 방법.
  20. 기판형 센서로서,
    웨이퍼의 형상을 갖고 상기 웨이퍼의 치수와 실질적으로 동일한 물리적 치수를 갖는 기재와;
    상기 기재의 전면에 제공되며 복수개의 전면 압력 센서로 제공되는 전면 압력 센서 패널과;
    상기 기재의 후면에 제공되며 복수개의 후면 압력 센서로 제공되는 후면 압력 센서 패널과;
    상기 기재의 전면에 제공되며, 상기 압력 센서 패널로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부와 상기 수신부에 수신된 상기 데이터를 외부로 송출하는 무선통신모듈로 제공되는 송출부를 포함하는 중앙 모듈과;
    상기 기재의 전면에 제공되며, 상기 압력 센서 패널 및 상기 중앙 모듈에 전력을 제공하는 배터리를 포함하고,
    상기 전면 압력 센서들과 상기 후면 압력 센서들은, 상기 전면 압력 센서 패널과 상기 후면 압력 센서 패널이 각각 모듈화된 패널을 이루도록 복수개의 열과 복수개의 행으로 매트릭스 형태로 상기 기재에 설치되고,
    상기 전면 압력 센서들과 상기 후면 압력 센서들 각각에는 위치 좌표가 설정되어 있는 기판형 센서.
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