KR20100008829A - 기압측정모듈, 기압측정장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재; 상기 연결부재의 일단에 연결된 제1기압측정센서; 및 상기 연결부재의 타단에 연결된 제2기압측정센서를 포함하되, 상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제공된 기압측정모듈, 기압측정장치 및 방법이 제공된다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 대기압 센서의 오작동의 문제를 해결하여 오작동의 방지를 위해 사용되었던 불필요한 장비와 오작동에 대응하는데 걸렸던 시간 및 인력의 낭비를 줄일 수 있다.
챔버, 내부기압, 외부기압

Description

기압측정모듈, 기압측정장치 및 방법{Module, apparatus for and method of measuring atmospheric pressure}
본 발명은 기압을 측정하는 모듈, 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 처리하는 챔버의 내외부 기압을 측정하는 모듈, 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판의 처리 공정이 수행되는 챔버에는 기판이 챔버 내부로 출입하는 개구와, 개구를 개폐하는 도어가 마련되어 있다. 챔버 내부에서 처리 공정이 완료된 기판은 개구의 개방을 통해 챔버 밖으로 이동하게 된다. 기판 처리시 챔버 내부는 공정별로 챔버 외부의 압력과 다른 조건하에 진행되므로, 개구의 개방전 챔버 내부의 기압이 기설정된 대기압과 동일한 것을 확인한 후에 개구를 개방하여 기판을 챔버 밖으로 이동시키게 된다.
도 1은 챔버에 구비된 대기압 센서를 나타낸 사시도 및 부분확대도이다.
도 1에 도시된 것처럼, 기판처리장치에는 챔버(10)와 챔버(10)의 일측에 기압 측정장치가 구비된다. 기압 측정장치는 챔버(10) 내부의 기압을 측정하는 기압센서(ATM Sensor; 51) 1개와 대기압 릴레이(ATM Relay; 50)로 이루어지고, 기압센 서(51)에서 측정한 값이 기설정된 값과 동일한 경우에 도어를 개방하게 된다.
이러한 기압 측정장치가 챔버 내부의 상태를 대기압과 동일한 것으로 인식하는 기준은 다음과 같다.
1) 기압센서(51)에 의해 측정된 값은 모니터링이 가능한 소프트웨어에 나타나게 된다. 이때, 기압센서(51)에서 측정된 기압의 값이 기설정된 750Torr 이상일 경우에는 챔버(10) 내부를 대기압으로 인식한다.
2) 도 1에 도시된 기압 측정장치의 대기압 릴레이(50)에는 A접점 발광다이오드(52a)와 B접점 발광다이오드(52b) 등이 구비된다. 공정 진행중에는 챔버(10) 내부의 기압과 챔버(10) 외부의 기압이 다른 것을 표시하는 A접점 발광다이오드(52a)만 발광을 하지만, 챔버 내부가 대기압과 동일한 경우라고 인식하면 B접점 발광다이오드(52b)만 발광하게 된다. 참고로, 대기압 릴레이(50)는 기압 0 내지 1000Torr를 전압 0 내지 10V로 제어하되, 기설정 값을 대기압 수준인 7.5V로 설정해 놓은 것이다.
이러한 위 2가지 조건 중 한가지라도 설정치를 만족하지 않을 경우 기압 측정장치의 오작동 경고음(Alarm)이 발생한다. 특히, 장마철이나 태풍의 영향으로 대기압이 낮아지는 경우에는 기압 측정장치의 오작동 경고가 자주 발생하게 된다.
예를 들면, 태풍이 발생하면 태풍의 중심에 가까워질수록 기압이 낮아지는데, 반도체 제조공장(FAB)이 태풍의 영향권에 있는 경우, 기압이 약 30Torr 정도가 낮아진다.
이때, 도어의 개방은 문제가 없으므로 도어는 개방되지만, 도어가 개방되면 챔버(10) 외부(즉, 반도체 제조공장 내부)의 기압에 의해 챔버(10) 내부의 기압이 낮아지므로 오작동 경고음이 발생한다. 즉, 기설정 값보다 낮은 기압에서 도어가 개방된 것으로 보아 오작동으로 보게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 기압센서(51)의 이득(Gain) 값을 인위적으로 늘려줘야 한다.
하지만, 이러한 방법을 따르면 태풍이 지나간 후에 기압센서(51)의 오작동 경고음은 발생하지 않을지라도, 태풍이 지나간 후에는 다시 대기압이 높아지므로 대기압 상태에서 기압센서(51)가 나타내는 값은 750Torr가 아닌 약 790 ~ 800Torr 정도가 되어 실제 대기압과 불일치하게 된다.
본 발명은 불안정한 대기압에 의해 기판처리장치에 사용되는 대기압 센서의 오작동의 발생을 방지할 수 있는 기압측정모듈, 기압측정장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 기압측정모듈은 측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재; 상기 연결부재의 일단에 연결된 제1기압측정센서; 및 상기 연결부재의 타단에 연결된 제2기압측정센서를 포함하되, 상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제 공된다.
여기서, 상기 연결부재는, 로드(rod) 형상일 수 있다.
아울러, 상기 제1유입부는, 상기 연결부재로부터 수직 분기된 보조관을 포함할 수 있다.
게다가, 상기 제2유입부는, 상기 연결부재에 형성된 홀로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리장치는 측면에 기판의 출입을 위한 개구가 형성되고, 상기 개구를 개폐하는 도어가 구비된 공정챔버; 상기 도어를 구동시키는 구동기; 상기 공정챔버의 외부 기압을 측정하는 제1기압측정센서; 상기 공정챔버의 내부 기압을 측정하는 제2기압측정센서; 및 상기 제1기압측정센서에서 측정된 제1측정값과 상기 제2기압측정센서에서 측정된 제2측정값을 비교하고, 비교한 결과에 근거하여 상기 구동기를 제어하는 제어수단을 포함한다.
여기서, 상기 제1기압측정센서와 상기 제2기압측정센서는, 측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재의 양단에 각각 연결되고, 상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제공될 수 있다.
아울러, 상기 연결부재는, 로드(rod) 형상일 수 있다.
게다가, 상기 제1유입부는 상기 공정챔버의 내부와 연통되도록 보조관을 구비할 수 있다.
더욱이, 상기 제2유입부는, 상기 연결부재에 형성된 홀로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은 기판의 출입을 위한 개구와 상기 개구를 개폐하는 도어가 구비되고, 기판에 대한 공정이 수행되는 공간을 내부에 제공하는 공정챔버에 의해 기판을 처리하는 것으로서, 상기 개구를 통해 상기 공정챔버 내부로 기판을 반입하는 단계; 상기 개구를 상기 도어에 의해 폐쇄하는 단계; 상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계; 상기 공정챔버의 외부 기압과 내부 기압을 측정하는 단계; 상기 측정된 외부 기압과 상기 측정된 내부 기압을 비교하는 단계; 상기 측정된 내부 기압이 상기 측정된 외부 기압에 대해 기설정된 오차범위 이내가 되면 상기 개구를 상기 도어에 의해 개방하는 단계; 및 상기 개구를 통해 상기 기판을 반출하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계는, 상기 공정챔버 내부가 진공상태에서 수행될 수 있다.
아울러, 상기 공정챔버의 외부 기압과 내부 기압을 측정하는 단계는, 측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재; 상기 연결부재의 일단에 연결된 제1기압측정센서; 및 상기 연결부재의 타단에 연결된 제2기압측정센서를 포함하되, 상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제공된 기압측정모듈에 의할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 불안정한 대기압에 의해 기판처리장치에 사용되는 대기압 센서의 오작동 경고음의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 대기압 센서의 오작동의 문제를 해결하여 오작동의 방지를 위해 사용되었던 불필요한 장비와 오작동에 대응하는데 걸렸던 시간 및 인력의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 기압측정모듈에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 기압측정모듈을 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 기압측정모듈(150)은 연결부재(151), 제1기압측정센서(152) 및 제2기압측정센서(153)를 포함한다.
연결부재(151)는 로드(rod) 형상이며, 그 측면에 제1유입부(151a)와 제2유입부(151b)가 마련된다. 제1기압측정센서(152)는 연결부재(151)의 일단에 연결되고, 제2기압측정센서(153)는 연결부재의 타단에 연결된다.
또한, 연결부재(151)에는 제1유입부(151a)와 제1기압측정센서(152)를 연결하는 제1통로(151c)와, 제2유입부(151b)와 제2기압측정센서(153)를 연결하는 제2통로(151d)가 형성된다. 따라서, 제1기압측정센서(152)는 제1유입부(151a) 쪽의 기압을 측정하고, 제2기압측정센서(153)는 제2유입부(151b) 쪽의 기압을 측정하도록 제공된다. 또한, 제1기압측정센서(152)와 제2기압측정센서(153)가 서로 다른 기압을 측정할 수 있도록 제1통로(151c)와 제2통로(151d)는 분리된다.
그리고, 제1유입부(151a)는 연결부재(151)로부터 수직 분기된 보조관(154)을 포함하여 보조관(154)을 통해 챔버와 연결된다. 제2유입부(151b) 역시 보조관을 구비할 수도 있으나, 본 실시예에서는 외부의 기압을 측정하기 위해 연결부재(151)에 홀(hole)로 제공된다.
이하, 본 발명에 따른 기판처리장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치를 나타낸 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 기판처리장치(100)는, 공정챔버(110), 구동기(113), 제1기압측정센서(152), 제2기압측정센서(153) 및 제어수단(160)을 포함한다.
공정챔버(110)는 측면에 기판의 출입을 위한 개구(111)가 형성되어 있고, 개구(111)를 개폐하는 도어(112)가 구비된다. 구동기(113)는 도어를 구동하여 개구(111)를 개폐한다.
제1기압측정센서(152)는 공정챔버(110)의 내부 기압을 측정하고, 제2기압측정센서(153)는 공정챔버(110)의 외부 기압을 측정하도록 마련된다.
제어수단(160)은 제1기압측정센서(152)에서 측정된 제1측정값과 제2기압측정센서(153)에서 측정된 제2측정값을 비교하고, 비교한 결과에 근거하여 구동기(153)를 제어한다.
이러한 제1기압측정센서(152), 제2기압측정센서(153) 및 제어수단(160)는 하나의 기판에 일체로 구비되어 공정챔버(100)로의 설치가 용이하도록 할 수도 있다.
참고로, 본 실시예에서는 2개의 기판을 동시에 처리할 수 있도록 2개의 공정수행공간을 가진 기판처리장치를 예로 들었지만 단일의 공정수행공간을 가진 기판처리장치에도 사용될 수 있음은 물론이다.
기판처리장치(100)는 상술한 구성 이외에도 제1,2가스분배플레이트(121,122)를 갖는 가스공급부재(120), 제1,2플라즈마 생성부재(131, 132)를 포함하는 플라즈마 생성부재(130), 배기부재(140)를 포함한다.
공정챔버(100)는 내부에 공정(process)이 수행되는 공정공간을 제공한다. 공정챔버(100)는 두 개의 공정공간을 제공함으로써 두 개의 기판을 동시에 처리할 수 있는 구조를 갖는다. 각각의 공정공간은 공정시 수용된 낱장의 기판상에 공정이 수행되는 공간이다.
여기서, 상기 제1기압측정센서(152)와 상기 제2기압측정센서(153)는, 앞서 설명한 압력측정모듈(150) 전체를 구비할 수 있다.
즉, 연결부재(151)는 로드(rod) 형상이며, 그 측면에 제1유입부(151a)와 제2유입부(151b)가 마련된다. 제1기압측정센서(152)는 연결부재(151)의 일단에 연결되고, 제2기압측정센서(153)는 연결부재의 타단에 연결된다.
또한, 연결부재(151)에는 제1유입부(151a)와 제1기압측정센서(152)를 연결하는 제1통로(151c)와, 제2유입부(151b)와 제2기압측정센서(153)를 연결하는 제2통로(151d)가 형성된다. 따라서, 제1기압측정센서(152)는 제1유입부(151a) 쪽의 기압을 측정하고, 제2기압측정센서(153)는 제2유입부(151b) 쪽의 기압을 측정하도록 제공된다. 또한, 제1기압측정센서(152)와 제2기압측정센서(153)가 서로 다른 기압을 측정할 수 있도록 제1통로(151c)와 제2통로(151d)는 분리된다.
그리고, 제1유입부(151a)는 연결부재(151)로부터 수직 분기된 보조관(154)을 포함하여 보조관(154)을 통해 챔버와 연결된다. 제2유입부(151b) 역시 보조관을 구비할 수도 있으나, 본 실시예에서는 외부의 기압을 측정하기 위해 연결부재(151)에 홀(hole)로 제공된다.
본 실시예에서 제1기압측정센서(152)는 내부기압측정센서에 해당되고, 제2기압측정센서(153)는 외부기압측정센서에 해당한다.
즉, 제1기압측정센서는 공정챔버(110)의 외부에 위치하여 보조관(154)을 통해 공정챔버(110)의 내부 기압을 측정한다.
또한, 제1기압측정센서(152)는 기판 처리 공정에 사용되는 공정챔버(110)의 외측에 위치하여 공정챔버(110)의 내부 기압을 측정한다. 정확하게는 반도체 제조공장(FAB) 내부의 기압, 반도체 제조공장 밖의 기압, 공정챔버(110) 내부의 기압이 다를 수 있고, 제2기압측정센서(153)는 반도체 제조공장 내부의 기압을 측정하는 것이다.
도시되지는 않았지만, 본 실시예에는 내부기압조절부재를 더 구비하여 외부기압에 맞춰 공정챔버(110)의 내부 기압을 조절할 수도 있다. 또한, 제어수단(160)은 제1기압측정센서(152)에서 측정된 제1측정값과 제2기압측정센서(153)에서 측정된 제2측정값을 비교하고, 비교한 결과에 근거하여 구동기(153)를 제어한다. 즉, 제어수단(160)은 제2측정값이 제1측정값과 동일해지면, 공정챔버(110)에 구비된 도어를 개방하도록 구동기(153)에 제어신호를 보낼 수 있다.
이렇게 본 발명은 공정챔버(110)의 외부 기압을 실제로 측정하여, 이것을 대기압의 기준으로 정하게 된다. 따라서, 대기압의 불안정 여부와 무관하게 외부 기압과 내부 기압의 상대적인 동일성의 확인이 가능하므로, 기압측정장치의 오작동을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 기압측정방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 기압측정방법의 흐름도이다. 도 4에 도시된 것처럼 기판처리방법은 기판의 출입을 위한 개구와 상기 개구를 개폐하는 도어가 구비되고, 기판에 대한 공정이 수행되는 공간을 내부에 제공하는 공정챔버에 의해 기판을 처리하는 것이다.
먼저, 단계 S10에서 개구를 통해 상기 공정챔버 내부로 기판을 반입한다. 그리고, 단계 S20에서 개구를 도어에 의해 폐쇄하고, 단계 S30에서 기판에 대한 공정을 수행한다. 이때, 단계 S30은 공정챔버 내부가 진공상태에서 수행될 수 있다.
단계 S40에서는 공정챔버의 외부 기압과 내부 기압을 측정하고, 단계 S50에서는 측정된 외부 기압과 측정된 내부 기압을 비교한다. 단계 S40에서는 앞서 설명한 기압측정모듈에 의해 공정챔버의 외부 기압과 내부 기압을 측정한다.
그러고 나서, 단계 S60에서 측정된 내부 기압이 측정된 외부 기압에 대해 기설정된 오차범위 이내가 되면 개구를 도어에 의해 개방하고, 단계 S70에서 개구를 통해 기판을 반출하게 된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 챔버에 구비된 대기압 센서를 나타낸 사시도 및 부분확대도,
도 2는 본 발명에 따른 기압측정모듈을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기판처리장치를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 기판처리방법의 흐름도이다.
<도면의 간단한 설명>
100...기판처리장치 110...챔버
120...가스공급부재 130...플라즈마 생성부재
140...배기부재 150...기압측정모듈

Claims (12)

  1. 측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재;
    상기 연결부재의 일단에 연결된 제1기압측정센서; 및
    상기 연결부재의 타단에 연결된 제2기압측정센서를 포함하되,
    상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제공된 것을 특징으로 하는 기압측정모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부재는, 로드(rod) 형상인 것을 특징으로 하는 기압측정모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1유입부는, 상기 연결부재로부터 수직 분기된 보조관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기압측정모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제2유입부는, 상기 연결부재에 형성된 홀로 제공되는 것을 특징으로 하는 기압측정모듈.
  5. 측면에 기판의 출입을 위한 개구가 형성되고, 상기 개구를 개폐하는 도어가 구비된 공정챔버;
    상기 도어를 구동시키는 구동기;
    상기 공정챔버의 외부 기압을 측정하는 제1기압측정센서;
    상기 공정챔버의 내부 기압을 측정하는 제2기압측정센서; 및
    상기 제1기압측정센서에서 측정된 제1측정값과 상기 제2기압측정센서에서 측정된 제2측정값을 비교하고, 비교한 결과에 근거하여 상기 구동기를 제어하는 제어수단을 포함하는 기판처리장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1기압측정센서와 상기 제2기압측정센서는,
    측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재의 양단에 각각 연결되고,
    상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제공되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    제 1항에 있어서,
    상기 연결부재는, 로드(rod) 형상인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제1유입부는 상기 공정챔버의 내부와 연통되도록 보조관을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 제2유입부는, 상기 연결부재에 형성된 홀로 제공되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 기판의 출입을 위한 개구와 상기 개구를 개폐하는 도어가 구비되고, 기판에 대한 공정이 수행되는 공간을 내부에 제공하는 공정챔버에 의해 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서,
    상기 개구를 통해 상기 공정챔버 내부로 기판을 반입하는 단계;
    상기 개구를 상기 도어에 의해 폐쇄하는 단계;
    상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계;
    상기 공정챔버의 외부 기압과 내부 기압을 측정하는 단계;
    상기 측정된 외부 기압과 상기 측정된 내부 기압을 비교하는 단계;
    상기 측정된 내부 기압이 상기 측정된 외부 기압에 대해 기설정된 오차범위 이내가 되면 상기 개구를 상기 도어에 의해 개방하는 단계; 및
    상기 개구를 통해 상기 기판을 반출하는 단계를 포함하는 기판처리방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기판에 대한 공정을 수행하는 단계는, 상기 공정챔버 내부가 진공상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 공정챔버의 외부 기압과 내부 기압을 측정하는 단계는,
    측면에 제1유입부와 제2유입부가 마련된 연결부재; 상기 연결부재의 일단에 연결된 제1기압측정센서; 및 상기 연결부재의 타단에 연결된 제2기압측정센서를 포함하되, 상기 연결부재에는 상기 제1유입부와 상기 제1기압측정센서를 연결하는 제1통로와, 상기 제2유입부와 상기 제2기압측정센서를 연결하는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로와 상기 제2통로는 분리되도록 제공된 기압측정모듈에 의한 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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