KR20050120496A - 웨이퍼의 온도측정 센서장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼의 보다 정밀한 온도 측정을 가능하게 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 히팅(쿨링) 플레이트 상에 안착된 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 구성함에 있어서, 웨이퍼와 근접되도록 상기 플레이트의 상면에 돌출되어 위치하고, 온도를 측정하여 온도신호를 인가하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 온도신호를 인가받는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에 실제 웨이퍼 가공시 실시간으로 웨이퍼의 온도를 측정할 수 있어서 가공시 장비의 가공조건을 결정할 수 있는 매우 정밀한 실제 데이터를 얻을 수 있고, 그때 그때마다 서로 다른 외부 요인 및 내부 요인에 따른 웨이퍼의 히팅 또는 쿨링 상태를 작업자가 직접적으로 정확하게 판단하여 필요한 조치를 취할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

웨이퍼의 온도측정 센서장치{Temperature sensor apparatus of wafer}
본 발명은 웨이퍼의 온도측정 센서장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼의 보다 정밀한 온도 측정을 가능하게 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치에 관한 것이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1) 히팅(쿨링) 플레이트(2) 상의 지지돌기(3) 상에 안착된 웨이퍼(1)의 온도측정 센서장치는, 플레이트(2) 하면에 위치하고, 플레이트(2)의 온도를 측정하여 온도신호를 인가하는 센서부(4) 및 상기 센서부(4)로부터 온도신호를 인가받는 제어부(5)를 포함하여 이루어지는 구성이였다.
이러한 종래의 웨이퍼의 온도측정 센서장치는, 상기 센서부(4)가 플레이트(2)의 온도를 측정하는 것으로서, 웨이퍼(1)의 온도를 직접 측정할 수 없기 때문에 대신 플레이트(2)의 온도를 측정하여 웨이퍼(1) 온도를 역으로 산출하는 방식이었다.
또한, 보다 정밀한 웨이퍼(1) 온도를 측정하기 위해서는, 도시하진 않았지만 실제 웨이퍼(1) 가공을 수행하기 전에, 웨이퍼(1)와 동일한 규격의 판에 다수개의 온도센서가 장착된 테스트 웨이퍼(도시하지 않음)를 사용하였다.
그러나, 이러한 종래의 플레이트 온도를 측정하는 온도센서나, 장비를 셋팅하기 위해 테스트 웨이퍼를 이용하여 실제 웨이퍼 가공을 수행하기 전에 온도치를 추정해 보는 종래의 방식들은, 실제 웨이퍼가 가공되는 동안 실시간으로 웨이퍼의 온도를 측정하는 것이 불가능했다.
즉, 종래의 웨이퍼의 온도측정 센서장치는, 플레이트의 온도치나 테스트 웨이퍼의 온도치를 이용하여 실제 웨이퍼의 온도를 역으로 산출하는 방식으로 작업이 이루어져서 산출오차나 이론오차로 인하여 매번 그때 그때마다 서로 다른 외부 요인 및 내부 요인에 따른 웨이퍼의 히팅 또는 쿨링 상태를 작업자가 직접적으로 정확하게 판단할 수 없었던 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 실제 웨이퍼 가공시 실시간으로 웨이퍼의 온도를 측정할 수 있어서 가공시 장비의 가공조건을 결정할 수 있는 매우 정밀한 실제 데이터를 얻을 수 있게 하고, 그때 그때마다 서로 다른 외부 요인 및 내부 요인에 따른 웨이퍼의 히팅 또는 쿨링 상태를 작업자가 직접적으로 정확하게 판단하여 필요한 조치를 취할 수 있게 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼의 온도측정 센서장치는, 웨이퍼 히팅(쿨링) 플레이트 상에 안착된 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 구성함에 있어서, 웨이퍼와 근접되도록 상기 플레이트의 상면에 돌출되어 위치하고, 온도를 측정하여 온도신호를 인가하는 센서부; 및 상기 센서부로부터 온도신호를 인가받는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서부는, 웨이퍼와 직접 접촉되도록 웨이퍼가 안착되는 플레이트의 지지돌기에 설치되거나, 웨이퍼와 근접되도록 웨이퍼가 안착되는 플레이트에 상기 지지돌기 이하의 소정 높이로 돌출되어 설치되거나, 웨이퍼와 직접 접촉되도록 웨이퍼가 안착되는 플레이트에 상기 지지돌기와 동일한 높이로 돌출되어 설치되는 것이 가능하다.
한편, 상기 센서부는, 웨이퍼와 직접 접촉되도록 상기 플레이트에 형성되는 가이드홀을 따라 웨이퍼 방향으로 승하강이 가능한 몸체의 상단에 설치되고, 웨이퍼가 안착되는 플레이트에 설치되며, 웨이퍼 미안착시 적어도 상기 지지돌기 이상의 높이로 돌출되고, 웨이퍼 안착시 웨이퍼 자중에 의해 상기 센서부 및 몸체가 상기 탄성스프링의 복원력을 이기고 하강할 수 있도록 상기 몸체와 플레이트 사이에 상기 웨이퍼 방향으로 복원력이 작용하는 탄성스프링이 설치될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 여러 실시예에 따른 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼의 온도측정 센서장치는, 웨이퍼 히팅(쿨링) 플레이트(20) 상의 지지돌기(30)에 안착된 웨이퍼(1)의 온도를 측정하는 장치로서, 웨이퍼(1)와 근접되도록 상기 플레이트(20)의 상면에 돌출되어 위치하고, 온도를 측정하여 온도신호를 인가하는 센서부(40) 및 상기 센서부(40)로부터 온도신호를 인가받는 제어부(50)를 포함하여 이루어지는 구성이다.
즉, 상기 센서부(40)는, 웨이퍼(1)와 직접 접촉되도록 웨이퍼(1)가 안착되는 플레이트(20)의 지지돌기(30)에 설치되거나 또는 지지돌기(30)의 웨이퍼 접촉부위 등에 내설되는 것으로서, 상기 센서부(40)가 지지돌기(30)의 역할을 대신할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 센서부(40)는 상기 웨이퍼(1)와 직접 접촉되어 웨이퍼(1)의 온도를 매우 정밀하게 실시간 측정할 수 있는 것은 물론, 지지돌기(30)의 역할까지 대신함으로써 장비를 효율적으로 운영하는 것은 물론, 별도의 지지돌기(30)를 제작할 필요가 없어서 장비의 생산비용도 절감할 수 있는 것이다.
이외에도, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 센서부(40)는 반드시 웨이퍼(1)와 접촉되지 않더라도 웨이퍼(1)와 근접되도록 웨이퍼(1)가 안착되는 플레이트(20)에 상기 지지돌기(30) 이하의 소정 높이로 돌출되어 근접식으로 설치되거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)와 직접 접촉되도록 웨이퍼(1)가 안착되는 플레이트(20)에 상기 지지돌기(30)와 동일한 높이로 돌출되어 접촉식으로 설치될 수 있는 것이다.
이때, 상기 지지돌기(30)는 상기 센서부(40)와는 별도로 설치되는 것으로서, 종래의 플레이트를 그대로 이용하면서, 본 발명의 센서부(40)를 종래의 플레이트(20)에 추가로 설치하는 것이 가능하다.
또한, 바람직하기로는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(40)는, 열팽창으로 인하여 웨이퍼(1)가 미세하게 휘어지거나 비틀어지더라도 웨이퍼(1)와 항상 직접 접촉되도록 상기 플레이트(20)에 형성되는 가이드홀(22)을 따라 웨이퍼(1) 방향으로 승하강이 가능한 센서부 몸체(24)의 상단에 설치되고, 웨이퍼(1)가 안착되는 플레이트(20)에 설치되며, 웨이퍼(1) 미안착시 적어도 상기 지지돌기(30) 이상의 높이로 돌출되고, 웨이퍼 안착시 웨이퍼(1) 자중에 의해 상기 센서부(40) 및 몸체(24)가 복원력을 이기고 하강할 수 있도록 상기 몸체(24)와 플레이트(20) 사이에 상기 웨이퍼(1) 방향으로 복원력이 작용하는 탄성스프링(26)이 설치되는 것이 가능하다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)가 미세하게 비틀어지거나 휘어져서 상하로 그 위치가 이동되더라도 상기 센서부(40)는 상기 탄성스프링(26)에 의하여 항상 웨이퍼(1)방향으로 밀착될 수 있기 때문에 웨이퍼(1)의 정확한 온도를 측정하는 것이 가능해지는 것이다.
또한, 이러한 상기 지지돌기(30)를 모두 제거하고, 오로지 상기 센서부(40)가 상기 웨이퍼(1)와 직접 접촉되어 상기 웨이퍼(1)를 중력지지할 수 있는 것으로서, 이러한 지지돌기(30)와 센서부(40)에 대한 기술은 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변경이 가능한 것이다.
즉, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
예컨대, 본 발명에서는 히터를 구비한 반도체 히팅 공정은 물론, 쿨러를 구비한 반도체 쿨링 공정에도 적용될 수 있고, 상기 센서부의 위치 역시 열측정이 필요한 모든 장소에 광범위하게 적용될 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
이상에서와 같이 본 발명의 웨이퍼의 온도측정 센서장치에 의하면, 실제 웨이퍼 가공시 실시간으로 웨이퍼의 온도를 측정할 수 있어서 가공시 장비의 가공조건을 결정할 수 있는 매우 정밀한 실제 데이터를 얻을 수 있고, 그때 그때마다 서로 다른 외부 요인 및 내부 요인에 따른 웨이퍼의 히팅 또는 쿨링 상태를 작업자가 직접적으로 정확하게 판단하여 필요한 조치를 취할 수 있는 효과를 갖는 것이다.
도 1은 종래의 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 나타내는 개념도이다.
도 6은 도 5의 센서부를 확대하여 나타내는 확대도이다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼 히팅(쿨링) 플레이트 상에 안착된 웨이퍼의 온도측정 센서장치를 구성함에 있어서,
    웨이퍼와 근접되도록 상기 플레이트의 상면에 돌출되어 위치하고, 온도를 측정하여 온도신호를 인가하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터 온도신호를 인가받는 제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는, 웨이퍼와 직접 접촉되도록 웨이퍼가 안착되는 플레이트의 지지돌기에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는, 웨이퍼와 근접되도록 웨이퍼가 안착되는 플레이트에 상기 지지돌기 이하의 소정 높이로 돌출되어 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는, 웨이퍼와 직접 접촉되도록 웨이퍼가 안착되는 플레이트에 상기 지지돌기와 동일한 높이로 돌출되어 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는, 웨이퍼와 직접 접촉되도록 상기 플레이트에 형성되는 가이드홀을 따라 웨이퍼 방향으로 승하강이 가능한 몸체의 상단에 설치되고,
    웨이퍼 미안착시 상기 플레이트 상방으로 소정 높이로 돌출되고, 웨이퍼 안착시 웨이퍼 자중에 의해 상기 센서부 및 몸체가 상기 탄성스프링의 복원력을 이기고 하강할 수 있도록 상기 몸체와 플레이트 사이에 상기 웨이퍼 방향으로 복원력이 작용하는 탄성스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 온도측정 센서장치.
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