KR102584512B1 - 버퍼 유닛 및 온도 변화가 수반되는 기판 지지 부재의 수평 측정용 기판형 센서의 보관 방법 - Google Patents

버퍼 유닛 및 온도 변화가 수반되는 기판 지지 부재의 수평 측정용 기판형 센서의 보관 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 임시 저장하는 버퍼 유닛을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 버퍼 유닛은, 내부에 기판이 저장되는 공간을 제공하는 하우징과; 상기 하우징 내에 배치되어 상기 기판이 놓이는 하나 이상의 슬롯과; 상기 하우징의 하부에 배치되며 상면이 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공되며, 무선 충전 모듈이 내장되는 거치부를 포함하고, 상기 거치부에는 기판형 센서가 보관된다.

Description

버퍼 유닛 및 온도 변화가 수반되는 기판 지지 부재의 수평 측정용 기판형 센서의 보관 방법{BUFFER UNIT AND METHOD FOR STORAGING SUBSTRATE TYPE SENSEOR FOR MEASURING OF HORIZONTAL OF A SUBSTRATE SUPPORT MEMBER PROVIDED ON THE ATMOSPHERE IN WHICH TEMPERATURE CHANGES ARE ACCOMPANIED BY}
본 발명은 버퍼 유닛 및 온도 변화가 수반되는 분위기에 제공되는 기판 지지 부재의 수평 측정용 기판형 센서의 보관 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼와 같은 기판으로부터 제조한다. 구체적으로, 반도체 소자는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정 등을 수행하여 기판의 상부면에 미세한 회로 패턴을 형성하여 제조된다.
기판은 상기의 공정들을 수행하면서 상기 회로 패턴이 형성된 상부면에 각종 이물질이 오염될 수 있음에 따라, 이물질을 제거하기 위하여 세정 공정을 수행할 수 있다.
최근에는 기판을 세정하는 공정 또는 기판을 현상하는 공정에 초임계 유체가 사용된다. 일 예에 의하면, 세정 공정은 이소프로필알코올(isopropyl alcohol; 이하, IPA)을 통해 기판의 상부면을 세정한 다음, 이산화탄소(CO2)를 초임계 상태로 기판의 상부면에 공급하여 기판에 남아 있는 IPA를 제거하는 방식으로 진행될 수 있다.
초임계 유체를 사용하는 공정에는 공정 유체가 고온 및 고압의 초임계 상으로 유지될 수 있는 처리 공간을 제공하는 베셀이 이용된다. 베셀의 처리 공간은, 일 예로 이산화탄소(CO2)를 초임계 상태로 기판의 상부면에 공급할 경우에 이산화탄소의 임계 온도 및 임계 압력 이상으로 유지해야 한다. 처리 공간이 임계 온도 및 임계 압력 이상으로 유지되는 경우에 처리 공간에 제공된 웨이퍼를 지지하는 기판 지지 부재에 의한 웨이퍼의 수평 상태가 유지되지 않을 수 있으나, 현재 베셀 내부의 기판 지지 부재에 의한 웨이퍼의 수평 상태를 직접 측정할 수 있는 방법은 없는 것으로 본 발명자들은 파악한다.
본 발명은 초임계 유체를 이용하여 기판(예컨대, 웨이퍼)을 처리하기 위하여 고온 및 고압의 분위기를 제공하는 베셀의 내부에 위치되는 기판 지지 부재의 아이들 상태와 공정 진행 중 수평 상태를 측정할 수 있는 수평 측정용 기판형 센서의 보관 방법 및 이를 보관하는 버퍼 부재를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 초임계 유체를 이용하여 기판(예컨대, 웨이퍼)을 처리하기 위하여 고온 및 고압의 분위기를 제공하는 베셀의 내부에 위치되는 기판 지지 부재의 아이들 상태와 공정 진행 중 수평 상태를 측정함에 있어서, 0.1deg 이하의 단위로 수평 상태를 측정할 수 있는 수평 측정용 기판형 센서 보관 방법 및 이를 보관하는 버퍼 부재를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 임시 저장하는 버퍼 유닛을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 버퍼 유닛은, 내부에 기판이 저장되는 공간을 제공하는 하우징과; 상기 하우징 내에 배치되어 상기 기판이 놓이는 하나 이상의 슬롯과; 상기 하우징의 하부에 배치되며 상면이 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공되며, 무선 충전 모듈이 내장되는 거치부를 포함하고, 상기 거치부에는 기판형 센서가 보관된다.
일 실시 예에 있어서, 상기 거치부에는 상기 거치부의 상면 기울기를 측정하는 레벨 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 거치부에는 상기 거치부의 상면 기울기를 측정하는 레벨 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 버퍼 유닛은, 인덱스 모듈과 처리 모듈의 반송 장치 사이에 배치되며, 상기 처리 모듈은 기판을 상온 보다 고온의 분위기에 처리하는 장치를 포함하는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는: 상기 기판의 형상을 갖는 기재와; 상기 기재에 제공되는 레벨 측정 센서와; 상기 레벨 측정 센서로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부와; 상기 레벨 측정 센서 및 상기 수신부에 전력을 제공하는 전원부을 포함하고, 상기 전원부는 상기 무선 충전 모듈에 의해 충전될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는: 온도 변화가 수반되는 분위기에 제공되어 기판을 지지하는 지지 부재의 수평을 측정하기 위한 기판형 센서로서, 상기 레벨 측정 센서는: 상기 기재에 제공되며 3축 이상의 가속도 센서 또는 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)로 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는, 상기 거치부에 지지된 상태에서 영점 조정이 이루어질 수 있다.
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 센서는 복수개가 제공되며, 하나의 센서를 기준으로 다른 하나의 센서는 상기 기재의 중심을 기준으로 180도(deg) 대항되는 위치에 제공될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 센서는 노출되는 온도에 따라 변하는 고유의 오차를 발생시킬 수 있다.
본 발명은 기판형 센서를 이용하는 온도 변화가 수반되는 분위기에 제공되어 기판을 지지하는 지지 부재의 수평을 측정하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 수평 측정 방법은, 상기 기판형 센서는: 상기 기판의 형상을 갖는 기재와; 상기 기재에 제공되는 레벨 측정 센서와; 상기 레벨 측정 센서로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부와; 상기 레벨 측정 센서 및 상기 수신부에 전력을 제공하는 전원부을 포함하고, 상기 버퍼 유닛의 상기 거치부에 상기 기판형 센서가 거치된 상태에서 상기 기판형 센서의 영점 조정을 하는 제1 단계와; 상기 기판형 센서를 상기 지지 부재에 위치시키는 제2 단계를 포함하고, 상기 기판형 센서로부터 수집된 데이터를 수신하여 상기 지지 부재가 수평인지를 판단한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는: 온도 변화가 수반되는 분위기에 제공되어 기판을 지지하는 지지 부재의 수평을 측정하고, 상기 레벨 측정 센서는: 상기 기재에 제공되며 3축 이상의 가속도 센서 또는 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)로 구성되는 하나 이상의 센서를 포함하고, 상기 제2 단계는: 상기 기판형 센서를 제1 각도로 상기 지지 부재에 위치시키는 제2-1 단계와; 상기 제2-1 단계에서 상기 센서로부터 수집된 데이터를 제1 데이터로 수신하는 제2-2 단계와; 상기 기판형 센서를 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로 상기 지지 부재에 위치시키는 제2-3 단계와; 상기 제2-2 단계에서 상기 센서로부터 수집된 데이터를 제2 데이터로 수신하는 제2-4 단계를 포함하고,상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 지지 부재가 수평인지를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 센서는 상기 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)이고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 각각 Roll(Level X)과 Pitch(Level Y)의 요소를 포함하고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터의 비교는, 상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소의 동일성을 비교하는 것이며, 상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에 포함되면, 수평으로 판단하고, 상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에서 벗어나면, 기울어 진 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 센서는 상기 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)이고, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 각각 Roll(Level X)과 Pitch(Level Y)의 요소를 포함하되, 상기 제1 데이터는 (Level X1, Level Y1)의 요소를 포함하고, 상기 제2 데이터는 (Level X2, Level Y2)의 요소를 포함하며, 상기 센서는 노출되는 온도에 따라 변하는 고유의 오차를 발생시키며, 상기 기판형 센서에 의해 측정된 상기 지지 부재에 의한 기울기는 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 (Level Xa, Level Ya)를 포함하는 요소로 산출되되, 상기 제1 각도를 0도(deg)로 정의할 때, 상기 제2 각도는 180도(deg)인 경우에: 상기 Level Xa는 (Level X1-Level X2)/2이고, 상기 Level Ya는 (Level Y1-Level Y2)/2로 산출될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는, 상기 센서는 복수개가 제공되며, 하나의 센서를 기준으로 다른 하나의 센서는 상기 기재의 중심을 기준으로 180도(deg) 대항되는 위치에 제공되는 것이며, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 상기 하나의 센서와 상기 다른 하나의 센서로부터 각각 수신하며, 상기 하나의 센서로부터 수신된 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 지지 부재가 수평인지를 판단하고, 상기 다른 하나의 센서로부터 수신된 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 하나의 센서로부터 도출된 판단의 유효성을 검증할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 지지 부재는 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 고압 베셀에 제공되는 것이고, 상기 지지 부재는 상기 기판을 상기 지지 부재의 평면으로부터 소정 간격 이격시키는 복수개의 지지핀을 포함하고, 상기 제1 각도 및 상기 제2 각도에서 상기 센서가 상기 지지핀 중 어느 하나 이상에 대응되는 위치에 위치되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 데이터는 (X1, Y1, Z1)의 요소를 포함하고, 상기 제2 데이터는 (X2, Y2, Z2)의 요소를 포함하며, 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터의 비교는, 상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소의 동일성을 비교하는 것이며, 상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에 포함되면, 수평으로 판단하고, 상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에서 벗어나면, 기울어 진 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 데이터는 (X1, Y1, Z1) 중 X1 및 Y1 요소를 포함하고, 상기 제2 데이터는 (X2, Y2, Z2) 중 X2 및 Y2의 요소를 포함하고, 상기 센서는 노출되는 온도에 따라 변하는 고유의 오차를 발생시키되, 고유 오차는 (X3, Y3, Z3) 중 X3 및 Y3의 요소를 포함하며, 상기 기판형 센서에 의해 측정된 상기 지지 부재에 의한 기울기는 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 (x, y, z) 중 x 및 y를 포함하는 요소로 산출되되, 상기 제1 각도를 0도(deg)로 정의할 때, 상기 제2 각도는 180도(deg)인 경우에: 상기 x는 (X1-X2)/2이고, 상기 y는 (Y1-Y2)/2로 산출될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 데이터는 (X1, Y1, Z1)의 요소를 포함하고, 상기 제2 데이터는 (X2, Y2, Z2)의 요소를 포함하고, 상기 센서는 노출되는 온도에 따라 변하는 고유의 오차를 발생시키되, 고유 오차는 (X3, Y3, Z3)의 요소를 포함하며, 상기 기판형 센서에 의해 측정된 상기 지지 부재에 의한 기울기는 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 (x, y, z)로 산출되되, 상기 제1 각도를 0도(deg)로 정의할 때, 상기 제2 각도는 180도(deg)인 경우에: 상기 x는 (X1-X2)/2이고, 상기 y는 (Y1-Y2)/2이고, 상기 z는 로 산출될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판형 센서를 보관하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판형 센서의 보관 방법은, 기판을 임시 저장하는 버퍼 유닛의 하부에 상면이 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공되며, 무선 충전 모듈이 내장되는 거치부를 제공하고, 상기 거치부에 상기 기판형 센서를 보관할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는, 상기 거치부에 지지된 상태에서 영점 조정이 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기판형 센서는, 상기 기판형 센서의 각 구성에 전력을 제공하는 전원부를 포함하고, 상기 전원부는 상기 무선 충전 모듈에 의해 충전될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 거치부에는 상기 거치부의 상면 기울기를 측정하는 레벨 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하기 위하여 고온 및 고압의 분위기를 제공하는 베셀의 내부에 위치되는 기판 지지 부재의 아이들 상태와 공정 진행 중 수평 상태를 측정할 수 있는 기판형 센서를 효율적으로 보관할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하기 위하여 고온 및 고압의 분위기를 제공하는 베셀의 내부에 위치되는 기판 지지 부재의 아이들 상태와 공정 진행 중 수평 상태를 측정함에 있어서, 0.1 deg 이하의 단위로 수평 상태를 측정할 수 있는 기판형 센서를 효율적으로 보관할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 액 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 초임계 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 초임계 처리 장치에 제공되는 기판 지지 부재의 일 실시 예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서의 평면도이다.
도 6은 도 5의 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서의 사시도이다.
도 7은 IMU가 온도에 따라 측정값이 변화하는 예시적인 도면을 나타낸 것으로 (a)그래프는 제1 IMU의 온도 변화에 따른 측정값 변화의 예시이고 (b)그래프는 제2 IMU의 온도 변화에 따른 측정값 변화의 예시이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때를 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 없는 상태의 일 예로, 지지 부재에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판형 센서의 평면도이다.
도 11은 도 10의 실시 예에 따른 기판형 센서의 사시도이다.
도 12는 도 10의 실시 예에 따른 기판형 센서를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때를 설명한다.
도 13은 도 10의 실시 예에 따른 기판형 센서을 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 없는 상태의 일 예로, 지지 부재에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 개념을 설명하기 위한 좌표축이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 개념을 설명하기 위한 좌표축이다.
도 16는 도 1의 버퍼 유닛의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 17은 도 1의 초임계 처리 장치의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면으로서, 베셀이 열린 상태를 나타내는 단면도이다.
도 18은 도 17의 실시 예에 따른 초임계 처리 장치의 베셀이 닫힌 상태를 나타내는 단면도이다.
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 실시 예를 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 '포함한다'는 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 명세서상에 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.
용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 시스템은 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 제어기(30)를 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)은 일방향을 따라 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)이 배치된 방향을 제1방향(92)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(92)과 수직한 방향을 제2방향(94)이라 하고, 제1방향(92) 및 제2방향(94)에 모두 수직한 방향을 제3방향(96)이라 한다.
인덱스 모듈(10)은 웨이퍼(W)가 수납된 용기(80)로부터 웨이퍼(W)를 처리 모듈(20)로 반송하고, 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 웨이퍼(W)를 용기(80)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(94)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드포트(12, loadport)와 인덱스 프레임(14)을 가진다. 인덱스 프레임(14)을 기준으로 로드포트(12)는 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치된다. 웨이퍼(W)들이 수납된 용기(80)는 로드포트(12)에 놓인다. 로드포트(12)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(12)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다.
용기(80)로는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 용기(80)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(12)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(14)에는 인덱스 로봇(120)이 제공된다. 인덱스 프레임(14) 내에는 길이 방향이 제2방향(94)으로 제공된 가이드 레일(140)이 제공되고, 인덱스 로봇(120)은 가이드 레일(140) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(120)은 웨이퍼(W)가 놓이는 핸드(122)를 포함하며, 핸드(122)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(96)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(96)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(122)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(122)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진이동할 수 있다.
처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(200), 반송 장치(300), 액 처리 장치(400), 그리고 초임계 처리 장치(500)를 포함한다. 버퍼 유닛(200)은 처리 모듈(20)로 반입되는 웨이퍼(W)와 처리 모듈(20)로부터 반출되는 웨이퍼(W)가 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 액 처리 장치(400)는 웨이퍼(W) 상에 액을 공급하여 웨이퍼(W)를 액 처리하는 액 처리 공정을 수행한다. 초임계 처리 장치(500)는 웨이퍼(W) 상에 잔류하는 액을 제거하는 건조 공정을 수행한다. 반송 장치(300)는 버퍼 유닛(200), 액 처리 장치(400), 그리고 초임계 처리 장치(500) 간에 웨이퍼(W)를 반송한다.
반송 장치(300)는 그 길이 방향이 제1방향(92)으로 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 인덱스 모듈(10)과 반송 장치(300) 사이에 배치될 수 있다. 액 처리 장치(400)와 초임계 처리 장치(500)는 반송 장치(300)의 측부에 배치될 수 있다. 액 처리 장치(400)와 반송 장치(300)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다. 초임계 처리 장치(500)와 반송 장치(300)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 반송 장치(300)의 일단에 위치될 수 있다.
일 예에 의하면, 액 처리 장치(400)들은 반송 장치(300)의 양측에 배치되고, 초임계 처리 장치(500)들은 반송 장치(300)의 양측에 배치되며, 액 처리 장치(400)들은 초임계 처리 장치(500)들보다 버퍼 유닛(200)에 더 가까운 위치에 배치될 수 있다. 반송 장치(300)의 일측에서 액 처리 장치(400)들은 제1방향(92) 및 제3방향(96)을 따라 각각 A X B(A, B는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수) 배열로 제공될 수 있다. 또한, 반송 장치(300)의 일측에서 초임계 처리 장치(500)들은 제1방향(92) 및 제3방향(96)을 따라 각각 C X D(C, D는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수)개가 제공될 수 있다. 상술한 바와 달리, 반송 장치(300)의 일측에는 액 처리 장치(400)들만 제공되고, 그 타측에는 초임계 처리 장치(500)들만 제공될 수 있다.
반송 장치(300)는 반송 로봇(320)을 가진다. 반송 장치(300) 내에는 길이 방향이 제1방향(92)으로 제공된 가이드 레일(340)이 제공되고, 반송 로봇(320)은 가이드 레일(340) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 로봇(320)은 웨이퍼(W)가 놓이는 핸드(322)를 포함하며, 핸드(322)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(96)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(96)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(322)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(322)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.
버퍼 유닛(200)은 웨이퍼(W)가 놓이는 슬롯(224)을 복수 개 구비한다. 버퍼(220)들은 제3방향(96)을 따라 서로 간에 이격되도록 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 전면(front face)과 후면(rear face)이 개방된다. 전면은 인덱스 모듈(10)과 마주보는 면이고, 후면은 반송 장치(300)와 마주보는 면이다. 인덱스 로봇(120)은 전면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근하고, 반송 로봇(320)은 후면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근할 수 있다.
도 2는 도 1의 액 처리 장치(400)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 액 처리 장치(400)는 하우징(410), 컵(420), 지지 유닛(440), 액 공급 유닛(460), 그리고 승강 유닛(480)을 가진다. 하우징(410)은 대체로 직육면체 형상으로 제공된다. 컵(420), 지지 유닛(440), 그리고 액 공급 유닛(460)은 하우징(410) 내에 배치된다.
컵(420)은 상부가 개방된 처리 공간을 가지고, 웨이퍼(W)는 처리 공간 내에서 액 처리된다. 지지 유닛(440)은 처리 공간 내에서 웨이퍼(W)를 지지한다. 액 공급 유닛(460)은 지지 유닛(440)에 지지된 웨이퍼(W) 상으로 액을 공급한다. 액은 복수 종류로 제공되고, 웨이퍼(W) 상으로 순차적으로 공급될 수 있다. 승강 유닛(480)은 컵(420)과 지지 유닛(440) 간의 상대 높이를 조절한다.
일 예에 의하면, 컵(420)은 복수의 회수통(422, 424, 426)을 가진다. 회수통들(422, 424, 426)은 각각 기판 처리에 사용된 액을 회수하는 회수 공간을 가진다. 각각의 회수통들(422, 424, 426)은 지지 유닛(440)을 감싸는 링 형상으로 제공된다. 액 처리 공정이 진행시 웨이퍼(W)의 회전에 의해 비산되는 전 처리액은 각 회수통(422, 424, 426)의 유입구(422a, 424a, 426a)를 통해 회수 공간으로 유입된다. 일 예에 의하면, 컵(420)은 제1회수통(422), 제2회수통(424), 그리고 제3회수통(426)을 가진다. 제1회수통(422)은 지지 유닛(440)을 감싸도록 배치되고, 제2회수통(424)은 제1회수통(422)을 감싸도록 배치되고, 제3회수통(426)은 제2회수통(424)을 감싸도록 배치된다. 제2회수통(424)으로 액을 유입하는 제2유입구(424a)는 제1회수통(422)으로 액을 유입하는 제1유입구(422a)보다 상부에 위치되고, 제3회수통(426)으로 액을 유입하는 제3유입구(426a)는 제2유입구(424a)보다 상부에 위치될 수 있다.
지지 유닛(440)은 지지판(442)과 구동축(444)을 가진다. 지지판(442)의 상면은 대체로 원형으로 제공되고 웨이퍼(W)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지판(442)의 중앙부에는 웨이퍼(W)의 후면을 지지하는 지지핀(442a)이 제공되고, 지지핀(442a)은 웨이퍼(W)가 지지판(442)으로부터 일정 거리 이격되도록 그 상단이 지지판(442)으로부터 돌출되게 제공된다. 지지판(442)의 가장자리부에는 척핀(442b)이 제공된다. 척핀(442b)은 지지판(442)으로부터 상부로 돌출되게 제공되며, 웨이퍼(W)가 회전될 때 웨이퍼(W)가 지지 유닛(440)으로부터 이탈되지 않도록 웨이퍼(W)의 측부를 지지한다. 구동축(444)은 구동기(446)에 의해 구동되며, 웨이퍼(W)의 저면 중앙과 연결되며, 지지판(442)을 그 중심축을 기준으로 회전시킨다.
일 예에 의하면, 액 공급 유닛(460)은 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)을 가진다. 제1노즐(462)은 제1액을 웨이퍼(W) 상으로 공급한다. 제1액은 웨이퍼(W) 상에 잔존하는 막이나 이물을 제거하는 액일 수 있다. 제2노즐(464)은 제2액을 웨이퍼(W) 상으로 공급한다. 제2액은 제3액에 잘 용해되는 액일 수 있다. 예컨대, 제2액은 제1액에 비해 제3액에 더 잘 용해되는 액일 수 있다. 제2액은 웨이퍼(W) 상에 공급된 제1액을 중화시키는 액일 수 있다. 또한, 제2액은 제1액을 중화시키고 동시에 제1액에 비해 제3액에 잘 용해되는 액일 수 있다. 일 예에 의하면, 제2액은 물일 수 있다. 제3노즐(466)은 제3액을 웨이퍼(W) 상으로 공급한다. 제3액은 초임계 처리 장치(500)에서 사용되는 초임계 유체에 잘 용해되는 액일 수 있다. 예컨대, 제3액은 제2액에 비해 초임계 처리 장치(500)에서 사용되는 초임계 유체에 잘 용해되는 액일 수 있다. 일 예에 의하면, 제3액은 유기용제일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다. 일 예에 의하면, 초임계 유체는 이산화탄소일 수 있다. 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)은 서로 상이한 아암(461)에 지지되고, 이들 아암(461)들은 독립적으로 이동될 수 있다. 선택적으로 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)은 동일한 아암에 장착되어 동시에 이동될 수 있다.
승강 유닛(480)은 컵(420)을 상하 방향으로 이동시킨다. 컵(420)의 상하 이동에 의해 컵(420)과 웨이퍼(W) 간의 상대 높이가 변경된다. 이에 의해 웨이퍼(W)에 공급되는 액의 종류에 따라 전 처리액을 회수하는 회수통(422, 424, 426)이 변경되므로, 액들을 분리 회수할 수 있다. 상술한 바와 달리, 컵(420)은 고정 설치되고, 승강 유닛(480)은 지지 유닛(440)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 초임계 처리 장치(500)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 일 실시예에 의하면, 초임계 처리 장치(500)는 초임계 유체를 이용하여 웨이퍼(W) 상의 액을 제거한다. 초임계 처리 장치(500)는 베셀(520), 지지 부재(540), 유체 공급 유닛(560), 그리고 차단 플레이트(580)를 포함한다.
베셀(520)은 초임계 공정이 수행되는 처리 공간(502)을 제공한다. 베셀(520)은 상부 베셀(522, upper body)과 하부 베셀(524, lower body)를 가지며, 상부 베셀(522)과 하부 베셀(524)은 서로 조합되어 상술한 처리 공간(502)을 제공한다. 상부 베셀(522)은 하부 베셀(524)의 상부에 제공된다. 상부 베셀(522)은 그 위치가 고정되고, 하부 베셀(524)은 실린더와 같은 구동 부재(590)에 의해 승하강될 수 있다. 하부 베셀(524)이 상부 베셀(522)로부터 이격되면 처리 공간(502)이 개방되고, 이 때 웨이퍼(W)가 반입 또는 반출된다. 공정 진행시에는 하부 베셀(524)이 상부 베셀(522)에 밀착되어 처리 공간(502)이 외부로부터 밀폐된다. 초임계 처리 장치(500)는 히터(570)를 가진다. 일 예에 의하면, 히터(570)는 베셀(520)의 벽 내부에 위치된다. 일 실시 예에 있어서, 히터(570)는 베셀(520)을 이루는 상부 베셀(522) 및 하부 베셀(524) 중 어느 하나 이상에 제공될 수 있다. 히터(570)는 베셀(520)의 처리 공간(502) 내로 공급된 유체가 초임계 상태를 유지하도록 베셀(520)의 처리 공간(502)을 가열한다. 처리 공간(502)은 초임계 유체에 의한 분위기가 형성된다.
지지 부재(540)는 베셀(520)의 처리 공간(502) 내에서 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 부재(540)는 고정 로드(542)와 거치대(544)를 포함한다. 고정 로드(542)는 상부 베셀(522)의 저면으로부터 아래로 돌출되도록 상부 베셀(522)에 고정 설치될 수 있다. 고정 로드(542)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공될 수 있다. 고정 로드(542)는 복수 개 제공되며 서로 이격되게 위치될 수 있다. 고정 로드(542)들은 이들에 의해 둘러싸인 공간으로 웨이퍼(W)가 반입 또는 반출될 때, 웨이퍼(W)가 고정 로드(542)들과 간섭하지 않도록 배치된다. 각각의 고정 로드(542)에는 거치대(544)가 결합된다. 거치대(544)는 고정 로드(542)의 하단으로부터 지면에 대하여 수평한 방향으로 연장된다. 일 실시 예에 있어서, 거치대(544)는 지지될 웨이퍼(W)의 하면을 지지하도록 웨이퍼(W)의 하단 둘레를 지지 가능한 형상으로 연장된다.
유체 공급 유닛(560)은 베셀(520)의 처리 공간(502)으로 공정 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 공정 유체는 초임계 상태로 처리 공간(502)으로 공급될 수 있다. 이와 달리 공정 유체는 가스 상태로 처리 공간(502)으로 공급되고, 처리 공간(502) 내에서 초임계 상태로 상변화될 수 있다. 일 예에 의하면, 유체 공급 유닛(560)은 메인 공급 라인(562), 상부 분기 라인(564), 그리고 하부 분기 라인(566)을 가진다. 상부 분기 라인(564)과 하부 분기 라인(566)은 메인 공급 라인(562)으로부터 분기된다. 상부 분기 라인(564)은 상부 베셀(522)에 결합되어 지지 부재(540)에 놓인 웨이퍼(W)의 상부에서 세정 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 상부 분기 라인(564)은 상부 베셀(522)의 중앙에 결합된다. 하부 분기 라인(566)은 하부 베셀(524)에 결합되어 지지 부재(540)에 놓인 웨이퍼(W)의 하부에서 세정 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 하부 분기 라인(566)은 하부 베셀(524)의 중앙에 결합된다. 하부 베셀(524)에는 배기 유닛(550)이 결합된다. 베셀(520)의 처리 공간(502) 내의 초임계 유체는 배기 유닛(550)을 통해서 베셀(520)의 외부로 배기된다.
베셀(520)의 처리 공간(502) 내에는 차단 플레이트(580)(blocking plate)가 배치될 수 있다. 차단 플레이트(580)는 원판 형상으로 제공될 수 있다. 차단 플레이트(580)는 베셀(520)의 저면으로부터 상부로 이격되도록 지지대(582)에 의해 지지된다. 지지대(582)는 로드 형상으로 제공되고, 서로 간에 일정 거리 이격되도록 복수 개가 배치된다. 상부에서 바라볼 때 차단 플레이트(580)는 하부 분기 라인(566)의 토출구 및 배기 유닛(550)의 유입구와 중첩되도록 제공될 수 있다. 차단 플레이트(580)는 하부 분기 라인(566)을 통해서 공급된 세정 유체가 웨이퍼(W)를 향해 직접 토출되어 웨이퍼(W)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 도 3의 초임계 처리 장치에 제공되는 지지 부재(540)의 일 실시 예를 나타내는 사시도이다. 도 4를 참조하여 일 실시 예에 따른 지지 부재(540)에 대해 보다 상세히 설명한다.
지지 부재(540)는 고정 로드(542)와 거치대(544)를 포함한다. 고정 로드(542)는 상부 베셀(522)의 저면으로부터 아래로 돌출되도록 상부 베셀(522)에 고정 설치될 수 있다. 고정 로드(542)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 고정 로드(542)는 복수 개 제공되며 서로 이격되게 위치될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 고정 로드(542)는 제1 고정 로드(542a), 제2 고정 로드(542b), 제3 고정 로드(542c), 제4 고정 로드(542d)를 포함한다. 거치대(544)는 복수 개 제공되며 서로 이격되게 위치될 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 거치대(544)는 제1 거치대(544a), 제2 거치대(544b)를 포함한다. 제1 고정 로드(542a)와 제2 고정 로드(542b)는 제1 거치대(544a)와 결합된다. 제3 고정 로드(542c)와 제4 고정 로드(542d)는 제2 거치대(544b)와 결합된다. 제1 고정 로드(542a)와 제2 고정 로드(542b)는 상호 인접하게 위치되고, 제3 고정 로드(542c)와 제4 고정 로드(542d)는 상호 인접하게 위치된다. 제1 고정 로드(542a)와 제3 고정 로드(542c)의 사이는 웨이퍼(W)가 통과될 수 있는 너비로 형성된다.
제1 거치대(544a)는 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 제공될 수 있다. 제1 거치대(544a)의 상면에는 제1 지지핀(546a)과 제2 지지핀(546b)이 소정 간격 이격되어 제공된다. 제1 지지핀(546a)과 제2 지지핀(546b)은 제1 거치대(544a)의 상면에서 소정높이 돌출되어 형성된다. 제1 지지핀(546a)과 제2 지지핀(546b)의 이격거리는 길게 제공될수록 웨이퍼(W)의 지지가 안정적으로 이루어질 수 있으나, 이는 설계에 따라 달리 설정될 수 있다.
제2 거치대(544b)는 소정의 중심각을 갖는 원호 형상으로 제공될 수 있다. 제2 거치대(544b)의 상면에는 제3 지지핀(546c)과 제4 지지핀(546d)이 소정 간격 이격되어 제공된다. 제3 지지핀(546c)과 제4 지지핀(546d)은 제2 거치대(544b)의 상면에서 소정높이 돌출되어 형성된다. 제3 지지핀(546c)과 제4 지지핀(546d)의 이격거리는 길게 제공될수록 웨이퍼(W)의 지지가 안정적으로 이루어질 수 있으나, 이는 설계에 따라 달리 설정될 수 있다.
제1 지지핀(546a), 제2 지지핀(546b), 제3 지지핀(546c) 그리고 제4 지지핀(546d)은 웨이퍼(W)를 거치대(544)가 이루는 평면으로부터 소정 간격 이격시킨다. 지지핀(546)들은 웨이퍼(W)와 거치대(544)가 접촉하는 면적을 줄임으로써, 웨이퍼(W)와 거치대(544)의 접촉에 의한 웨이퍼(W)의 오염을 줄인다. 일 실시 예에 의하여, 지지핀(546)은 제1 지지핀(546a), 제2 지지핀(546b), 제3 지지핀(546c), 제4 지지핀(546d)으로 4개가 제공되는 것을 설명하였으나, 지지핀(546)은 웨이퍼(W)를 거치대(544)가 이루는 평면으로부터 소정 간격 이격시킬 수 있다면, 본 설명에서 예시하는 것과 상이한 개수로 제공될 수도 있다. 지지핀(546)들은 고온 및 고압의 환경에서 변형 없이 유지되어야 한다. 일 실시 예에 있어서, 지지핀(546)들은 거치대(544)와 동일한 소재로 제공될 수 있다.
상술한 구조로 인해, 베셀(520)의 처리 공간(502)으로 반입된 웨이퍼(W)는 그 가장자리 영역이 거치대(544)의 지지핀(546)들의 위에 놓이고, 웨이퍼(W)의 상면 전체 영역, 웨이퍼(W)의 저면 중 중앙 영역, 그리고 웨이퍼(W)의 저면 중 가장자리 영역의 일부는 처리 공간(502)으로 공급된 공정 유체에 노출된다.
웨이퍼(W)를 지지하는 지지핀(546)들은 단부의 높이가 일정해야 한다. 지지핀(546)들 각각의 높이는 거치대(544)의 수평 여부, 고정 로드(542)와 상부 베셀(522)의 결합 정도에 따라서 달라질 수 있다. 또한, 베셀(520)의 개방 과정에서 하부 베셀(524)의 승하강 운동에 의하여 지지핀(546)들의 최상단의 높이가 상이해질 수 있다. 상술한 이유들 외 다양한 이유로 인해 지지핀(546)들의 최상단의 높이가 상이해질 수 있다. 그러나, 지지핀(546)들의 최상단의 높이가 동일하도록 설정해야 지지핀(546)들의 상단에 지지되는 웨이퍼(W)가 수평으로 유지될 수 있다. 지지핀(546)들의 최상단 높이가 동일한지 여부는 물방울 게이지를 통해 측정할 수 있으나, 이는 오차 범위가 심할 뿐만 아니라, 공정이 진행되는 중에 지지핀(546)들의 최상단 높이가 동일한지 확인하지 못한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)의 평면도이다. 도 6은 도 5의 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서의 사시도이다. 도 5 및 도 6을 참조하여, 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 설명한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 사용하는 경우 웨이퍼(W)가 지지 부재(540)에 의해 수평으로 지지될 수 있는지 측정할 수 있다. 예컨대, 기판형 센서(600)는 지지핀(546)들의 최상단 높이 차이를 0.1deg 이하의 단위로 측정할 수 있으며, 공정이 진행되는 중에 지지핀(546)들의 최상단 높이가 동일한지 확인할 수 있다.
기판형 센서(600)는 기재(610)를 포함한다. 기재(610)는 처리되는 기판의 치수들과 실질적으로 동일하거나 유사한 물리적 치수들을 갖도록 제공된다. 실질적으로 동일하거나 유사하다는 것은 처리되는 기판의 치수들과 완전히 동일하지는 않더라도, 기판형 센서(600)가 기판과 동일한 환경에 주어졌을 때, 통상의 기술자가 기판형 센서(600)에 의해 형성되는 조건이 기판이 처리될 때의 조건과 동일하다고 볼 수 있을 정도를 의미한다.
기판형 센서(600)는 하나 이상의 센서를 포함한다. 센서는 3축 이상의 가속도 센서 또는 6축 이상의 IMU(Inertia Measurement Unit; 관성 측정 유닛)로 제공된다.
가속도 센서는 공지의 기술으로서, 지구의 중력가속도를 기준으로 사물이 얼마만큼의 힘을 받고 있는지를 측정하는 센서이다. 가속도 센서는 중력가속도를 X, Y, Z축으로 성분 분해하여 각 축의 크기를 표시한다. 가속도 센서는 X, Y, Z값의 벡터합으로 중력가속도를 나타낼 수 있다. 가속도 센서의 값은 정지된 상태에서도 특정한 값을 갖기 때문에 기울어진 정도를 파악할 수 있다. 가속도 센서를 이용하여 기울기를 측정함에 있어서, x축에 대한 기울기는 arctan(x/z)로 표현될 수 있고, y축에 대한 기울기는 arctan(y/z)로 표현될 수 있다.
6축 이상의 IMU(이하에서는, 'IMU'라고 한다)는 공지기술로서, 3축 가속도 센서에 더하여 3축 자이로 센서를 포함하는 것이다. 3축 자이로 센서는 각속도를 측정한다. 6축 이상의 IMU는 도 14로부터 참조되는 바와 같이, 롤(Roll, 이하에서는 Level X), 피치(Pitch; 이하에서는 Level Y) 및 요우(Yaw)를 계산한다. 공지된 IMU에 있어서, 자이로 센서의 최종값이 드리프트 되는 현상을 보정하기 위하여 3축 지자기 센서가 적용될 수 있다.
IMU와 같은 센서는 온도 변화에 민감하게 반응하여 측정값이 변화하여 오차가 발생한다. 일 예로, IMU는 온도가 상승하면 측정값이 같이 상승한다. 일 예로, IMU는 온도가 상승하면 측정값이 같이 감소한다. 도 7은 IMU가 온도에 따라 측정값이 변화하는 예시적인 도면을 나타낸 것으로 (a)그래프는 제1 IMU의 온도 변화에 따른 측정값 변화의 예시이고 (b)그래프는 제2 IMU의 온도 변화에 따른 측정값 변화의 예시이다. 도 7의 (a)그래프 및 (b)그래프를 참조하면, 제1 IMU가 제2 IMU에 비해서 온도에 대한 측정값 변화량이 크다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 이러한 온도 상승에 따른 측정 오차에도 불구하고, 웨이퍼(W)가 지지 부재(540)에 의해 수평으로 지지될 수 있는지 측정할 수 있다.
기판형 센서(600)에 제공되는 센서는 제1 센서(621)를 포함한다. 나아가, 제2 센서(622)를 더 포함할 수 있다. 제1 센서(621) 및 제2 센서(622)는 6축 이상의 IMU이다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 서로 기판형 센서(600)의 센터(C)를 기준으로 대향되는 위치에 위치될 수 있다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 기판형 센서(600)의 가장자리에 위치될 수 있다. 일 실시 예에 있어서 제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 각각 지지핀(546)의 상부에 위치되도록 배치될 수 있다. 보다 상세하게 제1 센서(621)는 제1 지지핀(546a)의 상부에 위치되고, 제2 센서(622)는 제4 지지핀(546d)의 상부에 위치될 수 있다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)가 기판형 센서(600)의 센터(C)를 기준으로 이루는 각도는 180도(deg)일 수 있다.
기판형 센서(600)는 중앙 모듈(630)을 포함한다. 중앙 모듈(630)은 제1 센서(621) 및/또는 제2 센서(622)으로부터 데이터를 수신하는 통신부, 데이터를 저장하는 저장부, 데이터를 송출하는 송신부, 각 구성에 전력을 제공하는 전원부를 포함할 수 있다. 제1 센서(621)와 중앙 모듈(630)은 제1 센서(621)가 취득한 데이터를 중앙 모듈(630)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 제2 센서(622)와 중앙 모듈(630)은 제2 센서(622)가 취득한 데이터를 중앙 모듈(630)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 송신부는 무선통신모듈로 제공될 수 있다. 송신부에서 송출된 데이터를 통해 외부에 제공된 장치에서 후술하는 연산이 이루어질 수 있다. 또는 중앙 모듈(630)에 연산부가 제공되고 연산부에서 후술하는 연산이 수행되어 송신부를 통해 지지 부재(540)에 의해 발생하는 기울기를 외부의 장치로 송출할 수 있다. 전원부는 무선 충전 가능한 배터리로 제공된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 이용하여 지지 부재(540)가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때를 설명한다. 도 9은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 없는 상태의 일 예로, 지지 부재에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 도 8과 도 9을 참조하여 기판형 센서(600)를 이용한 지지 부재의 수평 측정 방법을 설명한다.
일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(600)는 제1 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제1 단계와, 제2 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제2 단계를 포함한다. 제2 각도는 제1 각도로부터 180도(deg) 회전된 상태이다. 도 8의 (a)와 도 9의 (a)는 제1 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시하고, 도 8의 (b)와 도 9의 (b)는 제2 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시한다. 기판형 센서(600)가 제1 각도에서 제2 각도로 회전되는 것은 초임계 처리 장치(500)의 외부에 제공되는 얼라이너를 통해 이루어질 수 있다. 예컨대, 버퍼 유닛(200)에 기판을 정렬하는 얼라이너를 포함하여 기판형 센서(600)를 회전할 수 있다. 회전된 기판형 센서(600)는 반송 로봇(320)이 이송하여 지지 부재(540)에 위치시킬 수 있다.
제1 단계에 따라 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제1 지지핀(546a)의 상부에, 제2 센서(622)는 제4 지지핀(546d)의 상부에 위치될 수 있다. 제2 단계에 따라 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제4 지지핀(546d)의 상부에, 제2 센서(622)는 제1 지지핀(546a)의 상부에 위치될 수 있다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)의 위치는, 일 예일뿐, 상술한 위치에 한정하고자 하는 것은 아니다. 다만, 센서들이 지지핀(546)의 상부에 위치될 때 지지 부재(540)에 의한 수평 상태가 가장 정확하게 도출될 수 있는 것으로 본 발명자들은 파악한다. 그러나, 복수개의 지지핀(546)들은 설계에 따라 본 발명의 실시 예와는 상이한 위치에 제공될 수 있으므로, 제1 각도에 따른 센서의 위치는 통상의 기술상식을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다.
제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 온도에 따라 측정값이 변화될 수 있다. 상술하여 설명한 바와 같이 이는 IMU의 본질적인 특징이다. 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정하고, 제2 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정함으로써 온도에 따른 측정값 변화에도 불구하고, 수평 상태를 측정할 수 있다.
일 예로, 제1 온도(상온보다 고온으로서, 예컨대, 70°C내외의 온도 분위기를 가정한다. 만약, 70°C내외의 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (Level X, Level Y)좌표로 (0.64°, 0.42°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.61°, 0.43°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.
수평 상태에서 Zero-calibration된 IMU의 값은 (0.00°, 0.00°)일 때, 도 8에서 도시되는 바와 같이 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는, 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (0.64°, 0.42°) 이고, 제2 센서(622)가 (0.61°, 0.43°) 이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (0.64°, 0.42°) 이고, 제2 센서(622)가 (0.61°, 0.43°)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값은 각 센서의 고유 오차만이 존재할 뿐이어서, V1-V2가 (0.00°, 0.00°)으로 도출되는 결과 이는 수평 상태로 판단된다. 다만, 본 발명의 실시 예에서는 (0.00°, 0.00°)이라는 수학적인 값으로 표현하였으나, 실질적으로 (0.00°, 0.00°)으로 볼 수 있는 상태이면 수평 상태로 판단된다. 예컨대, (±0.05°, ±0.05°)의 범위는 수평으로 보는 것으로 평가한다면, 수학적으로 (0.00°, 0.00°)이 아니어도 수평 상태로 판단한다.
표로 비교하면 아래의 표 1과 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 8의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (0.64°, 0.42°) (0.64°, 0.42°) (0.64°, 0.42°) (0.00°, 0.00°) 수평
제2 센서(622) (0.61°, 0.43°) (0.61°, 0.43°) (0.61°, 0.43°) (0.00°, 0.00°) 수평
도 9에서 도시되는 바와 같이 지지 부재(540)에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 70°C내외의 제1 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.64°, 0.42°)만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.61°, 0.43°)만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표는 (0.07°, -0.05°)이라고 가정한다. 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (0.71°, 0.37°)이고, 제2 센서(622)가 (0.68°, 0.38°)이다. 그리고, 제2 단계에 따라, 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (0.54°, 0.48°)이고, 제2 센서(622)가 (0.57°, 0.47°)이다. 측정값은 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값이 존재하고, 더불어서 각 센서간의 고유 오차가 벡터합으로 더해져 측정된다. 따라서, 제1 센서(621)의 경우 V1-V2가 (0.00°, 0.00°)이 아닌 것으로 도출되는 결과 이는 수평 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있다.
표로 비교하면 아래의 표 2와 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 9의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (0.64°, 0.42°) (0.71°, 0.37°) (0.57°, 0.47°) (0.14°, -0.1°) 기울어짐
제2 센서(622) (0.61°, 0.43°) (0.68°, 0.38°) (0.54°, 0.48°) (0.14°, -0.1°) 기울어짐
제1 단계의 제1 각도의 제1 센서(621)의 위치는, 제2 단계에서 기판형 센서(600)를 180°회전한 제2 각도에서는 제2 센서(622)의 위치가 된다. 그리고 제1 단계의 제1 각도의 제2 센서(622)의 위치는, 제2 단계에서 기판형 센서(600)를 180°회전한 제2 각도에서는 제1 센서(621)의 위치가 된다. 그리고 제2 각도에서의 제1 센서(621)와 제2 센서(622)의 측정값은 센서의 방향이 반대로 됨에 따라, 경사값 θ가 (-0.07, 0.05)로 측정되어 측정값의 일부를 구성한다. 즉, V1=(Level X 고유 오차, Level Y 고유 오차)+(0.07°, -0.05°)이고, V2=(Level X 고유 오차, Level Y 고유 오차)+(-0.07°, +0.05°)이므로, (V1-V2)/2의 산식으로부터 경사값 θ가 구해질 수 있다. 실시 예에 따르면, θ = (V1-V2)/2 = (0.07°, -0.05°)이다.
다른 관점에서 바라보면, 측정되는 위치를 기준으로 경사값을 측정할 수 있다.
제1 온도 분위기에서의 도 9의 상태일 때의 측정값과 다른 관점에 따른 경사값 산출
1번 위치
(제1 지지핀(546a)의 상부)		 2번 위치
(제4 지지핀(546d)의 상부)
Level X Level Y Level X Level Y
제1 각도 ⓐ1X=0.71°
(제1 센서)		 ⓐ1Y=0.37°
(제1 센서)		 ⓑ1X=0.68°
(제2 센서)		 ⓑ1Y=0.38°
(제2 센서)
제2 각도 ⓑ2X=0.54°
(제2 센서)		 ⓑ2Y=0.48°
(제2 센서)		 ⓐ2X=0.57°
(제1 센서)		 ⓐ2Y=0.47°
(제1 센서)
경사값 {(ⓐ1X-ⓐ2X)+(ⓑ1X-ⓑ2X)}/4=0.07° {(ⓐ1Y-ⓐ2Y)+(ⓑ1Y-ⓑ2Y)}/4=-0.05° {(ⓑ1X-ⓑ2X) +(ⓐ1X-ⓐ2X)}/4=
0.07°		 {(ⓑ1Y-ⓑ2Y)+(ⓐ1Y-ⓐ2Y)}/4=-0.05°
본 발명의 다른 관점에 따르면, 경사값은 {(ⓐ1-ⓐ2)+(ⓑ1-ⓑ2)}/4를 통해 산출될 수 있다.도 5 내지 도 9에서 설명하는 기판형 센서(600)의 센서는 제1 센서(621)만으로도 동일한 결과를 얻을 수 있으나, 제2 센서(622)가 제공됨으로써 유효성 검증이 가능하다. 또한, 제1 센서(621)와 제2 센서(622)를 이용하여 도출된 경사값의 평균을 통해 보다 높은 정확도의 경사값을 산출할 수 있다.도 10는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판형 센서(1600)의 평면도이다. 도 11은 도 10의 실시 예에 따른 기판형 센서(1600)의 사시도이다. 도 10 및 도 11을 참조하여, 다른 실시 예에 따른 기판형 센서(1600)를 설명한다. 기판형 센서(1600)를 사용하는 경우 웨이퍼(W)가 지지 부재(540)에 의해 수평으로 지지될 수 있는지 측정할 수 있다. 예컨대, 기판형 센서(1600)는 지지핀(546)들의 최상단 높이 차이를 0.1deg 이하의 단위로 측정할 수 있으며, 공정이 진행되는 중에 지지핀(546)들의 최상단 높이가 동일한지 확인할 수 있다.
기판형 센서(1600)는 하나 이상의 센서를 포함한다. 센서는 IMU로 제공된다. 기판형 센서(600)에 제공되는 센서는 제1 센서(621)와 제2 센서(622)를 포함한다. 나아가, 제3 센서(623)와 제4 센서(624)를 더 포함할 수 있다. 제1 센서(621). 제2 센서(622), 제3 센서(623) 및 제4 센서(624)는 IMU이다.
제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 서로 기판형 센서(600)의 센터(C)를 기준으로 대향되는 위치에 위치될 수 있다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 기판형 센서(600)의 가장자리에 위치될 수 있다. 일 실시 예에 있어서 제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 각각 지지핀(546)의 상부에 위치되도록 배치될 수 있다. 보다 상세하게 제1 센서(621)는 제1 지지핀(546a)의 상부에 위치되고, 제2 센서(622)는 제4 지지핀(546d)의 상부에 위치될 수 있다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)가 기판형 센서(600)의 센터(C)를 기준으로 이루는 각도는 180도(deg)일 수 있다.
제3 센서(623)와 제4 센서(624)는 서로 기판형 센서(600)의 센터(C)를 기준으로 대향되는 위치에 위치될 수 있다. 제3 센서(623)와 제4 센서(624)는 기판형 센서(600)의 가장자리에 위치될 수 있다. 일 실시 예에 있어서 제3 센서(623)와 제4 센서(624)는 각각 지지핀(546)의 상부에 위치되도록 배치될 수 있다. 보다 상세하게 제3 센서(623)는 제2 지지핀(546b)의 상부에 위치되고, 제4 센서(624)는 제3 지지핀(546c)의 상부에 위치될 수 있다. 제3 센서(623)와 제4 센서(624)가 기판형 센서(600)의 센터(C)를 기준으로 이루는 각도는 180도(deg)일 수 있다.
기판형 센서(1600)는 중앙 모듈(630)을 포함한다. 중앙 모듈(630)은 제1 센서(621). 제2 센서(622), 제3 센서(623) 및/또는 제4 센서(624)으로부터 데이터를 수신하는 통신부, 데이터를 저장하는 저장부, 데이터를 송출하는 송신부, 각 구성에 전력을 제공하는 전원부를 포함할 수 있다. 제1 센서(621)와 중앙 모듈(630)은 제1 센서(621)가 취득한 데이터를 중앙 모듈(630)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 제2 센서(622)와 중앙 모듈(630)은 제2 센서(622)가 취득한 데이터를 중앙 모듈(630)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 제3 센서(623)와 중앙 모듈(630)은 제3 센서(623)가 취득한 데이터를 중앙 모듈(630)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 제4 센서(624)와 중앙 모듈(630)은 제4 센서(624)가 취득한 데이터를 중앙 모듈(630)이 수신이 가능하게 연결될 수 있다. 송신부는 무선통신모듈로 제공될 수 있다. 송신부에서 송출된 데이터를 통해 외부에 제공된 장치에서 후술하는 연산이 이루어질 수 있다. 또는 중앙 모듈(630)에 연산부가 제공되고 연산부에서 후술하는 연산이 수행되어 송신부를 통해 지지 부재(540)에 의해 발생하는 기울기를 외부의 장치로 송출할 수 있다.
도 12은 도 10의 실시 예에 따른 기판형 센서(1600)를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때를 설명한다. 도 13는 도 10의 실시 예에 따른 기판형 센서(1600)를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 없는 상태의 일 예로, 지지 부재에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 도 12과 도 13를 참조하여 기판형 센서(1600)를 이용한 지지 부재(540)의 수평 측정 방법을 설명한다.
일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(1600)는 제1 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제1 단계와, 제2 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제2 단계를 포함한다. 제2 각도는 제1 각도로부터 180도(deg) 회전된 상태이다. 도 12의 (a)와 도 13의 (a)는 제1 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시하고, 도 12의 (b)와 도 13의 (b)는 제2 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시한다. 기판형 센서(1600)가 제1 각도에서 제2 각도로 회전되는 것은 초임계 처리 장치(500)의 외부에 제공되는 얼라이너를 통해 이루어질 수 있다. 예컨대, 버퍼 유닛(200)에 기판을 정렬하는 얼라이너를 포함하여 기판형 센서(1600)를 회전할 수 있다. 회전된 기판형 센서(1600)는 반송 로봇(320)이 이송하여 지지 부재(540)에 위치시킬 수 있다.
제1 단계에 따라 기판형 센서(1600)가 제1 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제1 지지핀(546a)의 상부에, 제2 센서(622)는 제4 지지핀(546d)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고 제3 센서(623)는 제2 지지핀(546b)의 상부에, 제4 센서(624)는 제3 지지핀(546c)의 상부에 위치될 수 있다.
제2 단계에 따라 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제4 지지핀(546d)의 상부에, 제2 센서(622)는 제1 지지핀(546a)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고 제3 센서(623)는 제3 지지핀(546c)의 상부에, 제4 센서(624)는 제2 지지핀(546b)의 상부에 위치될 수 있다.
제1 센서(621), 제2 센서(622), 제3 센서(623) 및 제4 센서(624)의 위치는, 일 예일뿐, 상술한 위치에 한정하고자 하는 것은 아니다. 다만, 센서들이 지지핀(546)의 상부에 위치될 때 지지 부재(540)에 의한 수평 상태가 가장 정확하게 도출될 수 있는 것으로 본 발명자들은 파악한다. 그러나, 복수개의 지지핀(546)들은 설계에 따라 본 발명의 실시 예와는 상이한 위치에 제공될 수 있으므로, 제1 각도에 따른 센서의 위치는 통상의 기술상식을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다.
제1 센서(621), 제2 센서(622), 제3 센서(623) 및 제4 센서(624)는 온도에 따라 측정값이 변화될 수 있다. 상술하여 설명한 바와 같이 이는 IMU의 본질적인 특징이다. 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(1600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정하고, 제2 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정함으로써 온도에 따른 측정값 변화에도 불구하고, 수평 상태를 측정할 수 있다.
일 예로, 제1 온도(상온보다 고온으로서, 예컨대, 70°C내외의 온도 분위기를 가정한다. 만약, 70°C내외의 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.64°, 0.42°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.61°, 0.43°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.
제3 센서(623)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.62°, 0.43°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제4 센서(624)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.65°, 0.42°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.
수평 상태에서 IMU의 값은 (0.00°, 0.00°)일 때, 도 12에서 도시되는 바와 같이 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는, 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (0.64°, 0.42°) 이고, 제2 센서(622)가 (0.61°, 0.43°)이고, 제3 센서(623)가 (0.62°, 0.43°) 이고, 제4 센서(624)가 (0.65°, 0.42°) 이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (0.64°, 0.42°) 이고, 제2 센서(622)가 (0.61°, 0.43°)이고, 제3 센서(623)가 (0.62°, 0.43°)이고, 제4 센서(624)가 (0.65°, 0.42°)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값은 각 센서의 고유 오차만이 존재할 뿐이어서, V1-V2가 모두 (0.00°, 0.00°)으로 도출되는 결과 이는 수평 상태로 판단된다. 다만, 본 발명의 실시 예에서는 (0.00°, 0.00°)이라는 수학적인 값으로 표현하였으나, 실질적으로 (0.00°, 0.00°)으로 볼 수 있는 상태이면 수평 상태로 판단된다. 예컨대, (±0.05°, ±0.05°)의 범위는 수평으로 보는 것으로 평가한다면, 수학적으로 (0.00°, 0.00°)이 아니어도 수평 상태로 판단한다.
표로 비교하면 아래의 표 4와 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 12의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (0.64°, 0.42°) (0.64°, 0.42°) (0.64°, 0.42°) (0.00°, 0.00°) 수평
제2 센서(622) (0.61°, 0.43°) (0.61°, 0.43°) (0.61°, 0.43°) (0.00°, 0.00°) 수평
제3 센서(623) (0.62°, 0.43°) (0.62°, 0.43°) (0.62°, 0.43°) (0.00°, 0.00°) 수평
제4 센서(624) (0.65°, 0.42°) (0.65°, 0.42°) (0.65°, 0.42°) (0.00°, 0.00°) 수평
도 13에서 도시되는 바와 같이 지지 부재(540)에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 70°C내외의 제1 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.64°, 0.42°)만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.61°, 0.43°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 제3 센서(623)가 70°C내외의 온도 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.62°, 0.43°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제4 센서(624)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (Level X, Level Y) 좌표로 (0.65°, 0.42°) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.기판형 센서(1600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표는 (0.07°, -0.05°)이라고 가정한다. 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (0.71°, 0.37°)이고, 제2 센서(622)가 (0.68°, 0.38°)이고, 제3 센서(623)가 (0.69°, 0.38°)이고, 제4 센서(624)가 (0.72°, 0.37°)이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (0.57°, 0.47°)이고, 제2 센서(622)가 (0.54°, 0.48°)이고. 제3 센서(623)가 (0.55°, 0.48°)이고, 제4 센서(624)가 (0.58°, 0.47°)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값이 존재하고, 더불어서 각 센서간의 고유 오차가 벡터합으로 더해진다. 따라서, 제1 센서(621), 제2 센서(622), 제3 센서(623), 및/또는 제4 센서(624)의 V1-V2가(0.00°, 0.00°)이 아닌 것으로 도출되는 결과 이는 수평 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있다.
표로 비교하면 아래의 표 5와 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 13의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (0.64°, 0.42°) (0.71°, 0.37°) (0.57°, 0.47°) (0.14, -0.1) 기울어짐
제2 센서(622) (0.61°, 0.43°) (0.68°, 0.38°) (0.54°, 0.48°) (0.14, -0.1) 기울어짐
제3 센서(623) (0.62°, 0.43°) (0.69°, 0.38°) (0.55°, 0.48°) (0.14, -0.1) 기울어짐
제4 센서(624) (0.65°, 0.42°) (0.72°, 0.37°) (0.58°, 0.47°) (0.14, -0.1) 기울어짐
제1 단계의 제1 각도의 제1 센서(621)의 위치는, 제2 단계에서 기판형 센서(600)를 180°회전한 제2 각도에서는 제2 센서(622)의 위치가 된다. 그리고 제1 단계의 제1 각도의 제2 센서(622)의 위치는, 제2 단계에서 기판형 센서(600)를 180°회전한 제2 각도에서는 제1 센서(621)의 위치가 된다. 그리고 제1 단계의 제1 각도의 제3 센서(623)의 위치는, 제2 단계에서 기판형 센서(600)를 180°회전한 제2 각도에서는 제4 센서(624)의 위치가 된다. 그리고 제1 단계의 제1 각도의 제4 센서(624)의 위치는, 제2 단계에서 기판형 센서(600)를 180°회전한 제2 각도에서는 제3 센서(623)의 위치가 된다. 그리고 제2 각도에서의 제1 센서(621)와 제2 센서(622)의 측정값은 센서의 방향이 반대로 됨에 따라, 경사값 θ가 (-0.07, 0.05)로 측정되어 측정값의 일부를 구성한다. 즉, V1=(Level X 고유 오차, Level Y 고유 오차)+(0.07°, -0.05°)이고, V2=(Level X 고유 오차, Level Y 고유 오차)+(-0.07°, +0.05°)이므로, (V1-V2)/2의 산식으로부터 경사값 θ가 구해질 수 있다. 실시 예에 따르면, θ = (V1-V2)/2 = (0.07°, -0.05°)이다.다른 관점에서 바라보면, 측정되는 위치를 기준으로 경사값을 측정할 수 있다.
제1 온도 분위기에서의 도 9의 상태일 때의 측정값과 다른 관점에 따른 경사값 산출
1번 위치
(제1 지지핀(546a)의 상부)		 2번 위치
(제4 지지핀(546d)의 상부)
Level X Level Y Level X Level Y
제1 각도 ⓐ1X=0.71°
(제1 센서)		 ⓐ1Y=0.37°
(제1 센서)		 ⓑ1X=0.68°
(제2 센서)		 ⓑ1Y=0.38°
(제2 센서)
제2 각도 ⓑ2X=0.54°
(제2 센서)		 ⓑ2Y=0.48°
(제2 센서)		 ⓐ2X=0.57°
(제1 센서)		 ⓐ2Y=0.47°
(제1 센서)
경사값 {(ⓐ1X-ⓐ2X)+(ⓑ1X-ⓑ2X)}/4=0.07° {(ⓐ1Y-ⓐ2Y)+(ⓑ1Y-ⓑ2Y)}/4=-0.05° {(ⓑ1X-ⓑ2X) +(ⓐ1X-ⓐ2X)}/4=
0.07°		 {(ⓑ1Y-ⓑ2Y)+(ⓐ1Y-ⓐ2Y)}/4=-0.05°
3번 위치
(제2 지지핀(546b)의 상부)		 4번 위치
(제3 지지핀(546c)의 상부)
Level X Level Y Level X Level Y
제1 각도 ⓒ1X=0.69°
(제3 센서)		 ⓒ1Y=0.38°
(제3 센서)		 ⓒ1X=0.72°
(제4 센서)		 ⓒ1Y=0.37°
(제4 센서)
제2 각도 ⓓ2X=0.55°
(제4 센서)		 ⓓ2Y=0.48°
(제4 센서)		 ⓓ2X=0.58°
(제3 센서)		 ⓓ2Y=0.47°
(제3 센서)
경사값 {(ⓒ1X-ⓒ2X)+(ⓓ1X-ⓓ2X)}/4=0.07° {(ⓒ1Y-ⓒ2Y)+(ⓓ1Y-ⓓ2Y)}/4=-0.05° {(ⓓ1X-ⓓ2X) +(ⓒ1X-ⓒ2X)}/4=
0.07°		 {(ⓓ1Y-ⓓ2Y)+ (ⓒ1Y-ⓒ2Y)}/4=-0.05°
본 발명의 다른 관점에 따르면, 경사값은 {(ⓐ1-ⓐ2)+(ⓑ1-ⓑ2)}/4 및 {(ⓒ1X-ⓒ2X)+(ⓓ1X-ⓓ2X)}/4를 통해 산출될 수 있다. 또한, 제1 센서(621)와 제2 센서(622)와 제3 센서(623)와 제4 센서(624)를 이용하여 도출된 경사값의 평균을 통해 보다 높은 정확도의 경사값을 산출할 수 있다.아래에서는 또 다른 실시 예에 따른 경사값 산출 방법을 설명한다.다른 실시 예에 의하면, 기판형 센서(600)에 제공되는 센서는 3축 가속도 센서이다. 다시 도 8 내지 도 12을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 경사값 산출 방법을 설명한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 이용하여 지지 부재(540)가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때를 설명한다. 도 9은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판형 센서(600)를 이용하여 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는지 측정하는 방법을 설명하는 것으로서, 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 없는 상태의 일 예로, 지지 부재에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 도 8과 도 9을 참조하여 기판형 센서(600)를 이용한 지지 부재의 수평 측정 방법을 설명한다.
일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(600)는 제1 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제1 단계와, 제2 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제2 단계를 포함한다. 제2 각도는 제1 각도로부터 180도(deg) 회전된 상태이다. 도 8의 (a)와 도 9의 (a)는 제1 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시하고, 도 8의 (b)와 도 9의 (b)는 제2 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시한다. 기판형 센서(600)가 제1 각도에서 제2 각도로 회전되는 것은 초임계 처리 장치(500)의 외부에 제공되는 얼라이너를 통해 이루어질 수 있다. 예컨대, 버퍼 유닛(200)에 제공되어 기판을 정렬하는 얼라이너를 이용하여 기판형 센서(600)를 회전할 수 있다. 회전된 기판형 센서(600)는 반송 로봇(320)이 이송하여 지지 부재(540)에 위치시킬 수 있다.
제1 단계에 따라 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제1 지지핀(546a)의 상부에, 제2 센서(622)는 제4 지지핀(546d)의 상부에 위치될 수 있다. 제2 단계에 따라 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제4 지지핀(546d)의 상부에, 제2 센서(622)는 제1 지지핀(546a)의 상부에 위치될 수 있다. 제1 센서(621)와 제2 센서(622)의 위치는, 일 예일뿐, 상술한 위치에 한정하고자 하는 것은 아니다. 다만, 센서들이 지지핀(546)의 상부에 위치될 때 지지 부재(540)에 의한 수평 상태가 가장 정확하게 도출될 수 있는 것으로 본 발명자들은 파악한다. 그러나, 복수개의 지지핀(546)들은 설계에 따라 본 발명의 실시 예와는 상이한 위치에 제공될 수 있으므로, 제1 각도에 따른 센서의 위치는 통상의 기술상식을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다.
제1 센서(621)와 제2 센서(622)는 온도에 따라 측정값이 변화될 수 있다. 상술하여 설명한 바와 같이 이는 가속도 센서의 본질적인 특징이다. 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정하고, 제2 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정함으로써 온도에 따른 측정값 변화에도 불구하고, 수평 상태를 측정할 수 있다.
일 예로, 제1 온도(상온보다 고온으로서, 예컨대, 70°C내외의 온도 분위기를 가정한다. 만약, 70°C내외의 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (1, 1, -1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.8, 0.7, -1.1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.
수평 상태에서 가속도 센서의 값은 (0, 0, -9.8)일 때, 도 8에서 도시되는 바와 같이 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는, 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (1, 1, -10.8)이고, 제2 센서(622)가 (0.8, 0.7, -10.9)이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (1, 1, -10.8)이고, 제2 센서(622)가 (0.8, 0.7, -10.9)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값은 Z값에 해당하는 값과, 각 센서의 고유 오차만이 존재할 뿐이어서, V1-V2가 모두 (0, 0, 0)으로 도출되는 결과 이는 수평 상태로 판단된다. 다만, 본 발명의 실시 예에서는 (0, 0, 0)이라는 수학적인 값으로 표현하였으나, 실질적으로 (0, 0, 0)으로 볼 수 있는 상태이면 수평 상태로 판단된다. 예컨대, (±0.05, ±0.05, ±0.05)의 범위는 수평으로 보는 것으로 평가한다면, 수학적으로 (0, 0, 0)이 아니어도 수평 상태로 판단한다.
표로 비교하면 아래의 표 7과 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 8의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (1, 1, -1) (1, 1, -10.8) (1, 1, -10.8) (0, 0, 0) 수평
제2 센서(622) (0.8, 0.7, -1.1) (0.8, 0.7, -10.9) (0.8, 0.7, -10.9) (0, 0, 0) 수평
도 9에서 도시되는 바와 같이 지지 부재(540)에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 70°C내외의 제1 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (1, 1, -1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.8, 0.7, -1.1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표는 (2, 0.5, -9.56)이라고 가정한다. 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (3, 1.5, -10.3)이고, 제2 센서(622)가 (2.8, 1.2, -10.4)이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (-1, 0.5, -10.3)이고, 제2 센서(622)가 (-1.2, 0.2, -10.4)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값이 존재하고, 더불어서 각 센서간의 고유 오차가 벡터합으로 더해진다. 따라서, 제1 센서(621)의 경우 V1-V2가 (2.8, 1.2, 0)이고, 제2 센서(622)의 경우 V1-V2가 (2.8, 1, 0)으로 도출되는 결과 이는 수평 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있다.
표로 비교하면 아래의 표 8와 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 9의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (1, 1, -1) (3, 1.5, -10.3) (-1, 0.5, -10.3) (4, 1, 0) 기울어짐
제2 센서(622) (0.8, 0.7, -1.1) (2.8, 1.2, -10.4) (-1.2, 0.2, -10.4) (4, 1, 0) 기울어짐
(V1-V2)/2를 통해 제1 각도로 제공된 상태에서의 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표의 X값과 Y값을 알 수 있다. (V1-V2)/2=(x, y, 0)이다. 이로서, 지지 부재가 수평 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 수식을 통해 기울어진 방향을 판단할 수 있다. 본 실시 예에서, (V1-V2)/2=(x, y, 0)=(2, 0.5, 0)이다. 여기서 가속도 센서에서 이용하는 가속도의 g값은 지구의 중력가속도인 점을 고려할 때, 극좌표계를 이용하여 계산하면, 평면에 대한 기울기 θ의 z값은, 도 15를 통해 참조되듯이 x값과 y값을 알고 있으므로, g*sin(a)의 값으로 구할 수 있다. 다른 방법으로는 피타고라스의 정리를 이용하여, 를 통해 구할 수 있다. 중력 방향을 고려하면 z값은 로 구해진다. 이로서, 가속도 센서를 이용하여 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표가 로서 구해질 수 있다. 또한, (V1+V2)/2를 통해 (X값의 고유 오차, Y값의 고유 오차, V1(또는 V2)의 Z값)이 도출될 수 있다. 예컨대, 본 예에 있어서, 제1 센서(621)의 경우에, (V1+V2)/2=(1, 1, -10.3)이고, 제2 센서(622의 경우에, (V1+V2)/2=(0.8, 0.7, -10.4)이다.더불어서, Z값의 고유 오차는, V1(Z) 또는 V2(Z)와 기울어진 값의 z값인 의 차를 통해 계산할 수 있다.
도 5 내지 도 9에서 설명하는 기판형 센서(600)의 센서는 제1 센서(621)만으로도 동일한 결과를 얻을 수 있으나, 제2 센서(622)가 제공됨으로써 유효성 검증이 가능하다.
이어서, 도 10을 통해 참조되는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판형 센서(1600)에 의하여 경사값을 측정하는 다른 실시 예에 따른 방법을 도 12과 도 13를 참조하여 설명한다. 기판형 센서(1600)는 하나 이상의 센서를 포함한다. 센서는 3축 이상의 가속도 센서로 제공된다.
일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(1600)는 제1 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제1 단계와, 제2 각도로 제공된 상태에서 지지 부재(540)의 기울기를 측정하는 제2 단계를 포함한다. 제2 각도는 제1 각도로부터 180도(deg) 회전된 상태이다. 도 12의 (a)와 도 13의 (a)는 제1 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시하고, 도 12의 (b)와 도 13의 (b)는 제2 단계에 따른 기울기 측정 상태를 도시한다. 기판형 센서(1600)가 제1 각도에서 제2 각도로 회전되는 것은 초임계 처리 장치(500)의 외부에 제공되는 얼라이너를 통해 이루어질 수 있다. 예컨대, 버퍼 유닛(200)에 제공되어 기판을 정렬하는 얼라이너를 이용하여 기판형 센서(1600)를 회전할 수 있다. 회전된 기판형 센서(1600)는 반송 로봇(320)이 이송하여 지지 부재(540)에 위치시킬 수 있다.
제1 단계에 따라 기판형 센서(1600)가 제1 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제1 지지핀(546a)의 상부에, 제2 센서(622)는 제4 지지핀(546d)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고 제3 센서(623)는 제2 지지핀(546b)의 상부에, 제4 센서(624)는 제3 지지핀(546c)의 상부에 위치될 수 있다.
제2 단계에 따라 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에 의하면, 제1 센서(621)는 제4 지지핀(546d)의 상부에, 제2 센서(622)는 제1 지지핀(546a)의 상부에 위치될 수 있다. 그리고 제3 센서(623)는 제3 지지핀(546c)의 상부에, 제4 센서(624)는 제2 지지핀(546b)의 상부에 위치될 수 있다.
제1 센서(621), 제2 센서(622), 제3 센서(623) 및 제4 센서(624)의 위치는, 일 예일 뿐, 상술한 위치에 한정하고자 하는 것은 아니다. 다만, 센서들이 지지핀(546)의 상부에 위치될 때 지지 부재(540)에 의한 수평 상태가 가장 정확하게 도출될 수 있는 것으로 본 발명자들은 파악한다. 그러나, 복수개의 지지핀(546)들은 설계에 따라 본 발명의 실시 예와는 상이한 위치에 제공될 수 있으므로, 제1 각도에 따른 센서의 위치는 통상의 기술상식을 고려하여 적절하게 변형될 수 있다.
제1 센서(621), 제2 센서(622), 제3 센서(623) 및 제4 센서(624)는 온도에 따라 측정값이 변화될 수 있다. 상술하여 설명한 바와 같이 이는 가속도 센서의 본질적인 특징이다. 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판형 센서(1600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정하고, 제2 각도로 제공된 상태에서 기울기를 측정함으로써 온도에 따른 측정값 변화에도 불구하고, 수평 상태를 측정할 수 있다.
일 예로, 제1 온도(상온보다 고온으로서, 예컨대, 70°C내외의 온도 분위기를 가정한다. 만약, 70°C내외의 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (1, 1, -1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.8, 0.7, -1.1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 제3 센서(623)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.6, 0.7, -1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제4 센서(624)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.5, 0.8, -1.2) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.
수평 상태에서 가속도 센서의 값은 (0, 0, -9.8)일 때, 도 12에서 도시되는 바와 같이 지지 부재가 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는, 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (1, 1, -10.8)이고, 제2 센서(622)가 (0.8, 0.7, -10.9)이고, 제3 센서(623)가 (0.6, 0.7, -10.8)이고, 제4 센서(624)가 (0.5, 0.8, -11)이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (1, 1, -10.8)이고, 제2 센서(622)가 (0.8, 0.7, -10.9)이고, 제3 센서(623)가 (0.6, 0.7, -10.8)이고, 제4 센서(624)가 (0.5, 0.8, -11)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값은 Z값에 해당하는 값과, 각 센서의 고유 오차만이 존재할 뿐이어서, V1-V2가 모두 (0, 0, 0)으로 도출되는 결과 이는 수평 상태로 판단된다. 다만, 본 발명의 실시 예에서는 (0, 0, 0)이라는 수학적인 값으로 표현하였으나, 실질적으로 (0, 0, 0)으로 볼 수 있는 상태이면 수평 상태로 판단된다. 예컨대, (±0.05, ±0.05, ±0.05)의 범위는 수평으로 보는 것으로 평가한다면, 수학적으로 (0, 0, 0)이 아니어도 수평 상태로 판단한다.
표로 비교하면 아래의 표 9와 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 12의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (1, 1, -1) (1, 1, -10.8) (1, 1, -10.8) (0, 0, 0) 수평
제2 센서(622) (0.8, 0.7, -1.1) (0.8, 0.7, -10.9) (0.8, 0.7, -10.9) (0, 0, 0) 수평
제3 센서(623) (0.6, 0.7, -1) (0.6, 0.7, -10.8) (0.6, 0.7, -10.8) (0, 0, 0) 수평
제4 센서(624) (0.5, 0.8, -1.2) (0.5, 0.8, -11) (0.5, 0.8, -11) (0, 0, 0) 수평
도 13에서 도시되는 바와 같이 지지 부재(540)에 웨이퍼가 지지될 경우 θ만큼 기울어질 때를 설명한다. 70°C내외의 제1 온도 분위기에서 제1 센서(621)가 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (1, 1, -1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 제2 센서(622)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.8, 0.7, -1.1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 제3 센서(623)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.6, 0.7, -1) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다. 그리고 제4 센서(624)가 70°C내외의 온도 분위기에서 (X, Y, Z) 벡터 좌표로 (0.5, 0.8, -1.2) 만큼의 고유 오차가 발생한다고 가정한다.기판형 센서(1600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표는 (2, 0.5, -9.3)이라고 가정한다. 제1 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V1)은, 제1 센서(621)가 (3, 1.5, -10.3)이고, 제2 센서(622)가 (2.8, 1.2, -10.4)이고, 제3 센서(623)가 (-2.6, 4, -10,3)이고, 제4 센서(624)가 (-2.7, 4.1, -10.5)이다. 그리고, 제2 단계에 따른 기판형 센서(600)가 제2 각도로 제공된 상태에서 측정된 측정값(V2)은, 제1 센서(621)가 (-1, 0.5, -10.3)이고, 제2 센서(622)가 (-1.2, 0.2, -10.4)이고. 제3 센서(623)가 (3.8, -2.6, -10.3)이고, 제4 센서(624)가 (3.7, -2.5, -10.5)이다. 웨이퍼를 수평으로 지지할 수 있는 상태로 제공될 때에는 실질적으로 측정되는 값이 존재하고, 더불어서 각 센서간의 고유 오차가 벡터합으로 더해진다. 따라서, 제1 센서(621)의 경우 V1-V2가 (2.8, 1.2, 0)이고, 제2 센서(622)의 경우 V1-V2가 (2.8, 1, 0)이고, 제3 센서(623)의 경우 V1-V2가 (-6.4. -6.6, 0)이고, 제4 센서(624)의 경우 V1-V2가 (-6.4. -6.6, 0)으로 도출되는 결과 이는 수평 상태가 아닌 것으로 판단될 수 있다.
표로 비교하면 아래의 표 10과 같다.
제1 온도 분위기에서의 도 13의 상태일 때의 측정값
제1 온도 분위기에서 고유 오차 제1 각도에서 측정값(V1) 제2 각도에서 측정값(V2) V1-V2 판단
제1 센서(621) (1, 1, -1) (3, 1.5, -10.3) (-1, 0.5, -10.3) (4, 1, 0) 기울어짐
제2 센서(622) (0.8, 0.7, -1.1) (2.8, 1.2, -10.4) (-1.2, 0.2, -10.4) (4, 1, 0) 기울어짐
제3 센서(623) (0.6, 0.7, -1) (-2.6, 4, -10,3) (3.8, -2.6, -10.3) (-6.4. -6.6, 0) 기울어짐
제4 센서(624) (0.5, 0.8, -1.2) (-2.7, 4.1, -10.5) (3.7, -2.5, -10.5) (-6.4. -6.6, 0) 기울어짐
(V1-V2)/2를 통해 제1 각도로 제공된 상태에서의 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표의 X값과 Y값을 알 수 있다. (V1-V2)/2=(x, y, 0)이다. 이로서, 지지 부재가 수평 상태가 아닌 것으로 판단되는 경우, 수식을 통해 기울어진 방향을 판단할 수 있다. 본 실시 예에서, 제1 센서(621)와 제2 센서(622)를 통해 도출되는 (V1-V2)/2=(x, y, 0)=(2, 0.5, 0)이다. 그리고 제3 센서(623)와 제4 센서(624)에 의해 도출되는 (V1-V2)/2=(x, y, 0)=(-3.2, 3.3, 0)이다. 수치는 상이하더라도 이는 좌표계의 회전에 따른 차이이다.여기서 가속도 센서에서 이용하는 가속도의 g값은 지구의 중력가속도인 점을 고려할 때, 극좌표계를 이용하여 계산하면, 평면에 대한 기울기 θ의 z값은, 도 15를 통해 참조되듯이 x값과 y값을 알고 있으므로, g*sin(a)의 값으로 구할 수 있다. 다른 방법으로는 피타고라스의 정리를 이용하여, 를 통해 구할 수 있다. 중력 방향을 고려하면 z값은 로 구해진다. 이로서, 가속도 센서를 이용하여 기판형 센서(600)가 제1 각도로 제공된 상태에서 θ만큼 기울어진 것에 따른 벡터 좌표가 로서 구해질 수 있다. 또한, (V1+V2)/2를 통해 (X값의 고유 오차, Y값의 고유 오차, V1(또는 V2)의 Z값)이 도출될 수 있다. 예컨대, 본 예에 있어서, 제1 센서(621)의 경우에, (V1+V2)/2=(1, 1, -10.3)이고, 제2 센서(622의 경우에, (V1+V2)/2=(0.8, 0.7, -10.4)이다. 그리고, 제3 센서(623)의 경우에, (V1+V2)/2=(0.6, 0.7, -10.3)이고, 제4 센서(624)의 경우에 (V1-V2)/2=(x, y, 0)=(0.5, 0.8, -10.5)이다. 더불어서, Z값의 고유 오차는, V1(Z) 또는 V2(Z)와 기울어진 값의 z값인 의 차를 통해 계산할 수 있다.
상술한 실시 예 및 수식들은 본 발명의 일 실시 예에 해당하는 것이다. 통상의 기술자라면 본 명세서에 기재된 발명의 사상을 토대로, 개시되지 않은 다양한 수식 및 실시예를 도출할 수 있을 것이다.
도 16는 도 1의 버퍼 유닛의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 유닛(200)을 설명한다.
버퍼 유닛(200)은 기판을 임시 저장하는 구성이다. 버퍼 유닛(200)은 내부에 기판(W)이 저장되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되어 기판(W)이 놓이는 슬롯(224)을 포함한다. 슬롯(224)들은 서로 간에 제3방향(96)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 복수개의 슬롯(224)은 기판 보관부(222)를 구성한다. 슬롯(224)들은 복수의 웨이퍼(W)를 다단으로 쌓는다.
버퍼 유닛(200)의 하부에는 기판형 센서(600, 1600)를 거치하는 거치부(230)가 제공된다. 거치부(230)의 상면은 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공된다. 기판형 센서(600, 1600)는 거치부(230)에 거치되어 센서의 영점을 맞출 수 있다. 거치부(230)에도 레벨 센서를 제공하여 거치부(230)로 기판형 센서(600, 1600)를 캘리브레이션(Calibration)할 수 있도록 주기적으로 모니터링 할 수 있다.
거치부(230)에는 무선 충전 모듈(235)이 내장될 수 있다. 무선 충전 모듈(235)을 내장함으로 기판형 센서(600, 1600)를 버퍼 유닛(200)에 보관하면서 전원부를 충전할 수 있다.
버퍼 유닛(200)에 무선 충전 모듈(235)과 영점 조정이 가능한 거치부(230)를 제공함으로써, 기판형 센서(600, 1600)를 설비 밖으로 꺼내지 않고 설비 내에서 언제든지 사용 가능하다.
실시 예에 있어서, 무선 충전 모듈(235)은 자기 유도 방식(근거리 5 cm미만) 또는 자기공명방식 (1m 이내)를 사용하여 필요시에 기판형 센서(600, 1600)를 충전할 수 있으며, 기판형 센서(600, 1600)의 송신부를 통해 기판형 센서(600, 1600)가 측정한 데이터를 설비 UI에서 관측하거나 전송할 수 있다.
도 17은 도 1의 초임계 처리 장치의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면으로서, 베셀이 열린 상태를 나타내는 단면도이다. 도 18은 도 17의 실시 예에 따른 초임계 처리 장치의 베셀이 닫힌 상태를 나타내는 단면도이다. 도 17 및 도 18을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명한다.
기판 처리 장치(500a)는 베셀(520), 제1 기판 지지부(540), 제2 기판 지지부(583), 제1 공급 포트(531), 제2 공급 포트(533) 및 배기 포트(532)를 포함할 수 있다.
베셀(520)은 기판을 건조하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 상기 공간은 공정 영역(502) 및 버퍼 영역(504)을 포함할 수 있다. 공정 영역(502)은 기판(W)의 상면에 대응되는 영역이고, 버퍼 영역(504)은 기판(W) 하부에 있는 영역일 수 있다. 베셀(520)은 상부 베셀(522) 및 하부 베셀(524)을 포함할 수 있다. 상부 베셀(522)은 상부벽 및 제1 측벽을 포함할 수 있다. 상부 베셀(522)의 상부벽은 베셀(520)의 상부벽으로 제공될 수 있다. 상부 베셀(522)의 제1 측벽은 베셀(520)의 측벽 일부로 제공될 수 있다. 하부 베셀(524)은 하부벽 및 제2 측벽을 포함할 수 있다. 하부 베셀(524)의 하부벽은 베셀(520)의 하부벽으로 제공될 수 있다. 하부 베셀(524)의 상기 제2 측벽은 상기 챔버의 측벽 일부로 제공될 수 있다.
상부 베셀(522) 및 하부 베셀(524)은 구동 메커니즘(미도시)에 의해 상대적으로 이동함으로써, 베셀(520)을 밀폐시키는 폐쇄 위치(도 15의 도시)와 챔버를 개방시키는 개방 위치(도 14의 도시) 사이를 전환 가능하도록 서로 맞물려 결합할 수 있다. 예를 들면, 상부 베셀(522) 및 하부 베셀(524) 중에서 적어도 어느 하나는 승강 로드(미도시)를 따라 상하 이동하여 서로 결합되거나 분리될 수 있다. 베셀(520)의 개방 위치에서, 기판(W)이 베셀(520)의 내부로/로부터 로딩/언로딩될 수 있다. 베셀(520)의 폐쇄 위치에서, 기판(W)의　초임계　건조 공정이 수행될 수 있다.
제1 기판 지지부(540)는 베셀(520) 내에 배치되며 기판(W)이 상기 챔버 내로 로딩될 때 기판(W)을 지지할 수 있다. 제1 기판 지지부(540)는 도 14에 도시된 바와 같이, 베셀(520)의 개방 위치에서 기판(W)이 상기 챔버 내로 로딩/언로딩될 때 기판(W)을 지지할 수 있다. 제2 기판 지지부(583)는 베셀(520) 내에 배치되며 기판(W)이 베셀(520) 내에서 처리될 때 기판(W)을 지지할 수 있다. 제2 기판 지지부(583)는 도 15에 도시된 바와 같이, 베셀(520)의 폐쇄 위치에서 기판(W) 상에　초임계　유체 공정을 수행할 때 기판(W)을 지지할 수 있다.
제1 기판 지지부(540)는 상부 베셀(522)의 상기 상부벽으로부터 연장하여 상기 상부벽으로부터 제1 거리만큼 이격된 위치에서 기판(W)을 지지하기 위한 제1 지지 부재를 포함할 수 있다. 제1 기판 지지부(540)는 베셀(520)의 밀폐 위치에서 하부 베셀(524)의 상기 하부벽으로부터 제1 높이에서 기판(W)을 지지할 수 있다.
베셀(520)의 개방 위치에서 상기 챔버내로/로부터 로딩/언로딩되는 기판(W)은 제1 기판 지지부(540)에 의해 일시적으로 지지될 수 있다. 제1 기판 지지부(540)에 의해 지지되는 기판(W)은, 기판(W)의 상부면이 상부 베셀(522)의 상기 상부벽을 향하고 기판(W)의 하부면은 하부 베셀(524)의 하부면을 향하도록 지지될 수 있다.
기판 처리 장치(500a)는 하부 베셀(524)의 하부벽 및 제1 기판 지지부(540) 사이에 배치되는 차단 플레이트(580)를 포함할 수 있다. 차단 플레이트(580)는 하부 베셀(524)의 상기 하부벽으로부터 기 설정된 거리만큼 이격되도록 설치될 수 있다. 차단 플레이트(580)는 지지 로드(582)에 의해 하부 베셀(524)의 상기 하부벽 상에 고정될 수 있다. 차단 플레이트(580)는 버퍼 영역(504) 내에서 소정의 공간을 차지하는 소정 두께의 플레이트를 포함할 수 있다. 차단 플레이트(580)는 제1 공급 포트(531)로부터의 상기　초임계　유체가 기판(W)의 후면에 직접 분사되는 것을 차단할 수 있다. 버퍼 영역(504)의 부피는 차단 플레이트(580)에 의해 감소될 수 있다. 버퍼 영역(504)의 부피는 공정 영역(502)의 부피보다 더 작을 수 있다. 따라서, 상대적으로 기판(W) 하부의 버퍼 영역(504)에 존재하는　초임계　유체의 양은 기판(W) 상부의 공정 영역(502)에 존재하는　초임계　유체의 양보다 더 적을 수 있다. 차단 플레이트(580)는 건조 공정에 사용되는　초임계　유체의 양을 감소시키면서도 공정 성능을 유지하기 위해 기판(W) 하부의 버퍼 공간 내에 구조물을 배치함으로써 상기 버퍼 공간을 감소시킴으로써 공정 시간을 감소시킬 수 있다.
제2 기판 지지부(583)는 상부 베셀(522)의 상부벽으로부터 제2 거리만큼 이격된 위치에서 기판(W)을 지지한다. 제2 지지 부재는 상기 챔버의 밀폐 위치에서 하부 베셀(524)의 상기 하부벽으로부터 제1 높이보다 더 큰 제2 높이에서 기판(W)을 지지할 수 있다.
제2 기판 지지부(583)는 차단 플레이트(580) 상에 배치되며 기판(W)을 지지할 수 있다. 제2 기판 지지부(583)는 차단 플레이트(580)의 상면으로부터 상부로 연장하는 복수 개의 재2 지지 돌출부들(152)을 포함할 수 있다. 상기 제2 지지 돌출부들은 차단 플레이트(580) 상에서 상부로 연장하며 기판(W)의 중심 영역과 접촉 지지할 수 있다.
제2 기판 지지부(583)는 차단 플레이트(580) 상에 배치되었지만, 이에 제한되지 않고, 제2 기판 지지부(583)는 하부 베셀(524)의 상기 하부벽으로부터 기 설정된 높이를 갖도록 설치될 수 있다.
베셀(520)이 개방될 때, 제2 기판 지지부(583)를 이루는 제2 지지 돌출부들은 하부 베셀(524)과 함께 이동할 수 있다. 이어서, 기판(W)은 베셀(520) 내부로 로딩되어 제1 기판 지지부(540)의 제1 지지 돌출부들 상에 안착될 수 있다. 베셀(520) 가 폐쇄될 때, 제2 기판 지지부(583)를 이루는 제2 지지 돌출부들은 하부 베셀(524)과 함께 상승할 수 있다. 베셀(520)의 폐쇄 위치에서 제2 기판 지지부(583)를 이루는 제2 지지 돌출부들은 제1 기판 지지부(540)의 제1 지지 돌출부들보다 더 큰 높이를 가지므로, 기판(W)은 상승하는 제2 기판 지지부(583)를 이루는 제2 지지 돌출부들 상에 안착될 수 있다. 이어서, 제2 기판 지지부(583)에 의해 지지된 기판(W) 상에　초임계　건조 공정을 수행할 수 있다.
도 17 및 도 18에서 참조되는 다른 실시 예에 따른 초임계 처리 장치에 본 발명의 실시 예에 따른 기판형 센서(600, 1600)가 제공되어 제2 기판 지지부(583)의 경사도를 측정할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서 본 발명의 일 실시 예로, 초임계 처리 장치에 제공되어 지지 부재의 수평을 측정하는 사항을 설명하였으나, 고온의 환경에서 고정밀도를 요구하는 수평 측정에 응용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 특정한 환경 조건에서 측정을 수행하는 것이므로, 가속도 센서가 온도에 민감한 사항을 보정하기 위해 보정계수를 사용하는 방법과 비교하여 구체적인 상황에 있어서 보다 측정 정밀도가 높다.
상술하여, 고온 환경에서 고유 오차가 큰 경우를 설명하였으나, 상온에서도 수평 측정이 가능하다.
상술하여 설명한 기판형 센서(600, 1600)에 의해 측정된 지지 부재(540)에 의한 기울기는 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 산출될 수 있다.

Claims (21)

  1. 기판을 임시 저장하는 버퍼 유닛에 있어서,
    내부에 기판이 저장되는 공간을 제공하는 하우징과;
    상기 하우징 내에 배치되어 상기 기판이 놓이는 하나 이상의 슬롯과;
    상기 하우징의 하부에 배치되며 상면이 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공되며, 무선 충전 모듈이 내장되는 거치부를 포함하고,
    상기 거치부에는 기판형 센서가 보관되는 버퍼 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 거치부에는 상기 거치부의 상면 기울기를 측정하는 레벨 센서를 더 포함하는 버퍼 유닛.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 버퍼 유닛은,
    인덱스 모듈과 처리 모듈의 반송 장치 사이에 배치되며,
    상기 처리 모듈은 기판을 상온 보다 고온의 분위기에 처리하는 장치를 포함하는 것인 버퍼 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는:
    상기 기판의 형상을 갖는 기재와;
    상기 기재에 제공되는 레벨 측정 센서와;
    상기 레벨 측정 센서로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부와;
    상기 레벨 측정 센서 및 상기 수신부에 전력을 제공하는 전원부을 포함하고,
    상기 전원부는 상기 무선 충전 모듈에 의해 충전되는 버퍼 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는:
    온도 변화가 수반되는 분위기에 제공되어 기판을 지지하는 지지 부재의 수평을 측정하기 위한 기판형 센서로서,
    상기 레벨 측정 센서는:
    상기 기재에 제공되며 3축 이상의 가속도 센서 또는 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)로 구성되는 하나 이상의 센서를 포함하는 버퍼 유닛.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는,
    상기 거치부에 지지된 상태에서 영점 조정이 이루어지는 버퍼 유닛.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 기재는 상기 기판의 치수와 동일한 물리적 치수를 갖는 버퍼 유닛.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 수신부에 수신된 상기 데이터를 외부로 송출하는 송출부를 더 포함하는 버퍼 유닛.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 센서는 복수개가 제공되며, 하나의 센서를 기준으로 다른 하나의 센서는 상기 기재의 중심을 기준으로 180도(deg) 대항되는 위치에 제공되는 버퍼 유닛.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 센서는 노출되는 온도에 따라 변하는 고유의 오차를 발생시키는 버퍼 유닛.
  11. 기판형 센서를 이용하는 기판을 지지하는 지지 부재의 수평을 측정하는 방법으로서,
    상기 기판형 센서는:
    상기 기판의 형상을 갖는 기재와;
    상기 기재에 제공되는 레벨 측정 센서와;
    상기 레벨 측정 센서로부터 수집된 데이터를 수신하는 수신부와;
    상기 레벨 측정 센서 및 상기 수신부에 전력을 제공하는 전원부을 포함하고,
    제1 항의 버퍼 유닛의 상기 거치부에 상기 기판형 센서가 거치된 상태에서 상기 기판형 센서의 영점 조정을 하는 제1 단계와;
    상기 기판형 센서를 상기 지지 부재에 위치시키는 제2 단계를 포함하고,
    상기 기판형 센서로부터 수집된 데이터를 수신하여 상기 지지 부재가 수평인지를 판단하는 수평 측정 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는:
    온도 변화가 수반되는 분위기에 제공되어 기판을 지지하는 지지 부재의 수평을 측정하고,
    상기 레벨 측정 센서는:
    상기 기재에 제공되며 3축 이상의 가속도 센서 또는 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)로 구성되는 하나 이상의 센서를 포함하고,
    상기 제2 단계는:
    상기 기판형 센서를 제1 각도로 상기 지지 부재에 위치시키는 제2-1 단계와;
    상기 제2-1 단계에서 상기 센서로부터 수집된 데이터를 제1 데이터로 수신하는 제2-2 단계와;
    상기 기판형 센서를 상기 제1 각도와 상이한 제2 각도로 상기 지지 부재에 위치시키는 제2-3 단계와;
    상기 제2-2 단계에서 상기 센서로부터 수집된 데이터를 제2 데이터로 수신하는 제2-4 단계를 포함하고,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 지지 부재가 수평인지를 판단하는 수평 측정 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)이고,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 각각 Roll(Level X)과 Pitch(Level Y)의 요소를 포함하고,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터의 비교는,
    상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소의 동일성을 비교하는 것이며,
    상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에 포함되면, 수평으로 판단하고,
    상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에서 벗어나면, 기울어 진 것으로 판단하는 수평 측정 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 6축 이상의 관성 측정 유닛(IMU)이고,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 각각 Roll(Level X)과 Pitch(Level Y)의 요소를 포함하되,
    상기 제1 데이터는 (Level X1, Level Y1)의 요소를 포함하고,
    상기 제2 데이터는 (Level X2, Level Y2)의 요소를 포함하며,
    상기 센서는 노출되는 온도에 따라 변하는 고유의 오차를 발생시키며,
    상기 기판형 센서에 의해 측정된 상기 지지 부재에 의한 기울기는 프로세서에 의해 실행 가능한 프로그램 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 의해 (Level Xa, Level Ya)를 포함하는 요소로 산출되되,
    상기 제1 각도를 0도(deg)로 정의할 때, 상기 제2 각도는 180도(deg)인 경우에:
    상기 Level Xa는 (Level X1-Level X2)/2이고,
    상기 Level Ya는 (Level Y1-Level Y2)/2로 산출될 수 있는 수평 측정 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는,
    상기 센서는 복수개가 제공되며, 하나의 센서를 기준으로 다른 하나의 센서는 상기 기재의 중심을 기준으로 180도(deg) 대항되는 위치에 제공되는 것이며,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터는 상기 하나의 센서와 상기 다른 하나의 센서로부터 각각 수신하며,
    상기 하나의 센서로부터 수신된 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 지지 부재가 수평인지를 판단하고,
    상기 다른 하나의 센서로부터 수신된 상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 비교하여 상기 하나의 센서로부터 도출된 판단의 유효성을 검증하는 수평 측정 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 초임계 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 고압 베셀에 제공되는 것이고,
    상기 지지 부재는 상기 기판을 상기 지지 부재의 평면으로부터 소정 간격 이격시키는 복수개의 지지핀을 포함하고,
    상기 제1 각도 및 상기 제2 각도에서 상기 센서가 상기 지지핀 중 어느 하나 이상에 대응되는 위치에 위치되도록 하는 수평 측정 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 데이터는 (X1, Y1, Z1)의 요소를 포함하고,
    상기 제2 데이터는 (X2, Y2, Z2)의 요소를 포함하며,
    상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터의 비교는,
    상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소의 동일성을 비교하는 것이며,
    상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에 포함되면, 수평으로 판단하고,
    상기 제1 데이터의 요소와 상기 제2 데이터의 요소가 동일 범주에서 벗어나면, 기울어 진 것으로 판단하는 수평 측정 방법.
  18. 기판형 센서를 보관하는 방법에 있어서,
    기판을 임시 저장하는 버퍼 유닛의 하부에 상면이 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공되며, 무선 충전 모듈이 내장되는 거치부를 제공하고,
    상기 거치부에 상기 기판형 센서를 보관하고,
    상기 기판형 센서는,
    상기 거치부에 지지된 상태에서 영점 조정이 이루어지는 기판형 센서의 보관 방법.
  19. 삭제
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 기판형 센서는, 상기 기판형 센서의 각 구성에 전력을 제공하는 전원부를 포함하고,
    상기 전원부는 상기 무선 충전 모듈에 의해 충전되는 기판형 센서의 보관 방법.
  21. 기판형 센서를 보관하는 방법에 있어서,
    기판을 임시 저장하는 버퍼 유닛의 하부에 상면이 기울기가 없이 평평한 평면으로 제공되며, 무선 충전 모듈이 내장되는 거치부를 제공하고,
    상기 거치부에 상기 기판형 센서를 보관하고,
    상기 거치부에는 상기 거치부의 상면 기울기를 측정하는 레벨 센서를 더 포함하는 기판형 센서의 보관 방법.
KR1020200189441A 2020-12-31 2020-12-31 버퍼 유닛 및 온도 변화가 수반되는 기판 지지 부재의 수평 측정용 기판형 센서의 보관 방법 KR102584512B1 (ko)

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