KR20220041300A - 웨이퍼형 센서 유닛 및 웨이퍼형 센서 유닛을 이용한 데이터 취득 방법 - Google Patents

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KR20220041300A
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서용준
손상현
홍지수
이재명
안동옥
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세메스 주식회사
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Abstract

기판이 지지되는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 상기 지지 유닛에 지지되어 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 웨이퍼형 센서 유닛이 개시된다. 상기 유닛은, 웨이퍼 형상의 회로 기판과; 상기 회로 기판의 상부면과 소정거리 이격된 위치에 제공되는 열선 풍속 센서;를 포함할 수 있다.

Description

웨이퍼형 센서 유닛 및 웨이퍼형 센서 유닛을 이용한 데이터 취득 방법{WAFER TYPE SENSOR UNIT AND DATA ACQUISITION METHOD USING THE WAFER TYPE SENSOR UNIT}
본 발명은 웨이퍼형 센서 유닛 및 웨이퍼형 센서 유닛을 이용한 데이터 취득 방법에 관한 발명이다. 보다 상세하게는 Z축 방향으로 흐르는 기류를 측정 가능한 웨이퍼형 센서 유닛에 관한 발명이다.
반도체 공정에서 기류의 풍향 및 풍속은 파티클 및 온도 분포와 밀접한 관계를 가지고 있다. 웨이퍼에 미치는 기류 측정을 통해 기류의 풍향 및 풍속을 균일하게 제어하는 것이 중요한 과제 중 하나이다. 기존에는 웨이퍼의 표면에서 기류를 측정할 수 있는 상용 제품이 없어, 상용화된 풍속 센서를 설비 내의 특정위치에 지그(JIG)와 함께 설치하여 풍속을 측정 후 설비 내 기류를 추정하는 방식을 사용하였다. 그러나 이와 같이 상용 풍속계를 이용한 기류분석은 어려움이 있었다.
기존의 방식은 풍속계를 사람이 직접 설치함에 따라 발생하는 풍속계의 각도나 높이 등 휴먼 에러에 따라 계측결과의 오차가 발생할 확률이 높은 문제가 있었다. 또한 풍속 계측 시 설비의 구조에 따라 설비를 분해하고 보조 지그를 설치하는 것이 난해한 문제점이 있었으며, 종래의 특허 기술로는 Z축 방향의 풍속을 측정 불가한 문제점이 있었다. 또한, 풍속계의 구조 및 지그가 웨이퍼에 대해 발생하는 기류에 대해 장애물로 작용되어 기류에 영향을 줄 수 있으며, 웨이퍼와의 거리 차이에 따른 계측 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 반도체 공정에서의 기류 분석 방법을 개선하기 위한 웨이퍼형 센서 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 예시에 따르면, 기판이 지지되는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 상기 지지 유닛에 지지되어 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 웨이퍼형 센서 유닛이 개시된다.
상기 웨이퍼형 센서 유닛은, 웨이퍼 형상의 회로 기판과; 상기 회로 기판의 상부면과 소정거리 이격된 위치에 제공되는 열선 풍속 센서;를 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 열선 풍속 센서는 복수 개로 제공되며, 상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 중심에서 소정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 조합되어 상기 회로 기판의 중심점을 중심으로 한 동심원의 형상으로 배치될 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 상부면과 0.5mm 이상 이격된 위치에 제공될 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 상부면과 동일한 거리만큼 이격되어 제공될 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 회로 기판과 상기 열선 풍속 센서를 이격시키는 이격 부재;를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 이격 부재는 단열재로 제공될 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 웨이퍼형 센서 유닛은 상기 회로 기판의 하부에 설치되는 전자 소자를 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 전자 소자는 전원부; 및 상기 회로 기판의 신호를 처리하는 신호처리부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따라 기판이 지지되는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 상기 지지 유닛에 지지되어 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 웨이퍼형 센서 유닛이 개시된다.
상기 웨이퍼형 센서 유닛은, 웨이퍼 형상의 회로 기판과; 상기 회로 기판의 상부면에 설치되고, 상기 회로 기판의 상부면에 코팅되어 제공되며, 상기 코팅되어 제공되는 코팅 막의 높이는 상기 회로 기판과 동일한 일정 간격만큼 이격되어 제공되는 전자 소자; 및 상기 전자 소자의 코팅막의 상부면과 소정거리 이격된 위치에 제공되는 열선 풍속 센서;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센서 유닛을 이용하여 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 방법이 개시된다.
상기 방법은, 상기 열선 풍속 센서가 배치된 각각의 위치에서의 풍속을 측정하는 단계; 및 상기 열선 풍속 센서에서의 측정 값을 이용하여 풍속의 편향성을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 상기 열선 풍속 센서가 배치된 각각의 위치에서의 풍속을 측정하는 단계;는, 상기 열선 풍속 센서가 배치된 각각의 위치에서의 Z-방향 풍속을 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면 기존의 기류 분석 방법에 비해 계측 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면 유저의 편의성 및 PM 자동화의 측면에서 효율적일 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1A 내지 도 1B는 본 발명의 일 예시에 따른 웨이퍼형 센서 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2A 내지 도 2B는 본 발명의 다른 일 예시에 따른 웨이퍼형 센서 유닛을 나타내는 도면이다.
도 3A 내지 도 3B는 본 발명에 따른 웨이퍼형 센서 유닛의 열선 풍속 센서의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 수직평판에 대한 기류의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 5A 내지 도 5B는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센서 유닛의 열선 풍속 센서의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼형 센서 유닛을 이용하여 풍속을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
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.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
본 명세서 전체에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부'가 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.
일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함할 수 있다. 구성요소와 '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소 및 '~부'들에 의해 분리되어 수행될 수도 있고, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다.
본 발명의 일 예시에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)에 따르면, 기류를 측정하고자 하는 회로 기판(10)의 상부면과 일정 거리만큼 이격된 위치에 열선 풍속 센서(20)를 배치함으로써, 원하는 위치에서의 기류를 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한 회로 기판(10)의 상부면에는 최소한의 열선과 배선(50)만으로 열선 풍속 센서(20)를 설치하고, 신호처리부, 전원부 등과 같은 기타 전자 소자(40)들은 회로 기판(10)의 하부에 통합되어 상부 기류에 영향을 주는 요소를 최소화 할 수 있다.
도 1A 내지 도 1B는 본 발명의 일 예시에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 예시에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)은 회로 기판(10), 열선 풍속 센서(20) 및 전자 소자(40)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)은 기판이 지지되는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 상기 지지 유닛에 지지되어 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득할 수 있다.
일 예시에 따르면, 회로 기판(10)은 PCB 기판일 수 있다. 회로 기판(10)은 웨이퍼의 형상을 가질 수 있다. 회로 기판(10)은 웨이퍼에 대응하는 크기 및 형상으로 형성될 수 있다. 전자 소자(40)는 회로 기판(10)의 하부면에 배치될 수 있다. 웨이퍼형 센서 유닛(1)에 포함될 수 있는 전자 소자(40)는 전원부, 신호처리부, 센서부 등을 포함할 수 있다. 일 예시에 따르면, 웨이퍼형 센서 유닛(1)이 포함할 수 있는 전자 소자(40)는 전자 소자(40)끼리를 연결하는 배선(50), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU) 등을 더 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면, 전원부는 동작 전원을 제공하는 배터리를 포함할 수 있다. 일 예시에 따르면, 센서부는 다양한 일 조건을 센싱할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 일 예시에 따르면, 센서부는 온도 센서, 압력 센서 등을 포함할 수 있다. 신호 처리부는, 센서부로부터 전달받은 정보들에 대한 신호 처리를 수행할 수 있다. 신호 처리부는, 정보를 송신하는 통신 유닛 등을 포함할 수 있다.
일 예시에 따르면 회로 기판(10)의 하부면에 배치되는 전자 소자(40)들은 표면이 코팅되어 형성될 수 있다. 일 예시에 따르면 기판의 하부면에 배치되는 전자 소자(40)들은 필름으로 보호될 수 있으며, 커버로 덮일 수 있다.
웨이퍼형 센서 유닛(1)의 하부면의 코팅은, 외부 환경으로부터 전자 소자(40) 및 회로 기판(10)을 보호하기 위해 사용되는 커버 및 케이스일 수 있다. 이는 무게를 최소화 할 수 있도록 PI, 테프론 필름 또는 커버 등으로 사용될 수 있으며, 에폭시, PI, 아크릴 수지 등으로 코팅하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 예시에 따르면, 회로 기판(10)의 상부면에 배치되는 열선 풍속 센서(20)를 더 포함할 수 있다. 열선 풍속 센서(20)는 복수 개로 제공될 수 있다. 열선 풍속 센서(20)는 회로 기판(10)의 상부면과 일정 거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 열선 풍속 센서(20)는 회로 기판(10)의 상부면과 일정 거리만큼 이격되어 배치됨으로써, 수직 방향으로 흐르는 기류의 풍속을 측정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)의 형태는 직선, 타원, 코일 등 다양한 형태로 제공될 수 있다. 혹은 본 발명의 다른 일 예시에 따르면 열선만 제공되는 형태 또는 PCB나 필름에 통합된 형태로 제공될 수도 있다. 본 발명의 일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)는 열선의 온도 변화를 이용하여 풍속을 측정할 수 있다.
본 발명에서는 열선 풍속계를 이용함으로써 웨이퍼에 인접한 영역에서 기류를 측정 가능한 효과가 있다. 본 발명에 따른 열선 풍속 센서(20)를 이용하는 경우, 열선 풍속계는 마이크로 직경을 가지는 와이어를 사용하므로 구조물의 크기가 작아 효율적이며, 구조적으로 최적화 가능한 효과가 있다.
열선 풍속 센서(20)가 아닌 초음파 방식 또한 센서를 작게 하여 구조를 최소화 할 수는 있으나, 두 개의 초음파센서가 마주보며 설치되거나 또는 반사판이 필요하여, 기류가 크게 발생하는 엣지 부분의 측정에 어려움이 있으므로, 열선 풍속 센서(20)를 이용하여 기류를 측정하는 것이 바람직하다.
일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)를 이용하여 풍속을 측정하는 방식은 고온으로 가열된 열선이 풍속에 의해 냉각이 되는 정도에 따라 레퍼런스 값과의 차이로 전압을 출력하여 풍속을 측정할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 회로 기판(10)의 표면에서 Z축의 풍속을 측정하기 위해 열선 풍속 센서(20)가 이격되어 제공될 수 있다. 일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)의 배치 구조를 회로 기판(10)의 중심점을 기준으로 한 동심원 배치를 통해 풍량의 편향성을 확인할 수도 있다.
또한 도 1의 실시예에 따르면, 회로 기판(10)의 하부면에 전자 소자(40)들을 배치하고, 회로 기판(10)의 상부면에는 열선 풍속 센서(20) 및 열 전달 및 연결을 위한 배선(50)만이 노출되는 구조가 개시된다. 본 발명에 따르면 기판의 하부에 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 전자 소자(40)들을 배치하고, 기판의 상부면에 기류 측정을 위한 센서 및 배선(50)만이 배치되도록 하여 기류 측정에 필요한 외부 요인들을 최소화하여 보다 정확한 기류 측정 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 2A 내지 도 2B는 본 발명의 다른 일 예시에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)을 나타내는 도면이다.
도 2에 따르면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)이 개시된다. 도 1과 동일한 특징부에 대해서는 설명을 생략한다.
도 2의 실시예에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)이 도 1의 실시예와 다른 점은 다음과 같다.
도 2에 따르면, 전자 소자(40)들이 회로 기판(10)의 하부면이 아닌 상부면에 배치될 수 있다. 일 예시에 따른 전자 소자(40)들은 도 1의 실시예와 같이 신호 처리부 및 전원부, 센서부 등을 포함할 수 있다. 도 2의 일 예시에 따른 전자 소자(40)들은 신호 처리부 및 전원부를 포함하며, 상기 전자 소자(40)들은 표면이 코팅되어 제공될 수 있다. 일 예시에 따르면, 회로 기판(10)의 상부면에 설치되는 전자 소자(40)들은 코팅되어 제공될 수 있고, 코팅되어 제공되는 코팅 막의 높이는 회로 기판(10)과 일정 간격만큼 이격되어 제공될 수 있다. 회로 기판(10) 상에 설치된 전자 소자(40)들을 코팅하기 위해 제공되는 코팅 막의 높이는 회로 기판(10)의 전 면적에서 동일한 높이로 제공될 수 있다. 이는 도 2의 실시 예에서 전자 소자의 코팅 막의 상부에 열선 풍속 센서(20)가 배치되는 바, 모두 동일한 높이 상에서 열선 풍속 센서(20)가 배치되도록 하고자 함이다.
도 2에 따르면 열선 풍속 센서(20)는 전자 소자(40)의 코팅막의 상부면과 일정 거리만큼 이격되어 제공될 수 있다.
도 2와 같은 실시예를 통해 로봇 등으로 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 하부면을 지지하여 이송하도록 할 때 도 1의 실시예에 비해 하부면이 평평하게 제공되는 바, 용이하게 이송이 가능한 효과가 있다.
또한 전자 소자(40)의 코팅막의 상부면과 일정 간격만큼 이격되어 배치됨으로써 도 1의 실시 예와 같이 기류를 측정할 때 기판의 상부면의 다른 소자로 인한 외부 요인의 영향이 적으므로, 균일한 기류를 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 3A 내지 도 3B는 본 발명에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 열선 풍속 센서(20)의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3A의 일 실시예에 따르면, 열선 풍속 센서(20)는 열선의 형태나 면적이 동심원 기준으로 일정하도록 배치될 수 있다.
도 3A의 일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)는 기판의 중심점을 기준으로 만들어지는 동심원에 동일한 면적 또는 방향으로 되도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따르면 기판 내의 동심원을 기준으로 수직 또는 접선으로 배치될 수 있다. 도 3A의 일 예시에 따르면, 동심원을 기준으로 균일하게 배치된 센서간 차이를 통해 기류의 편향성을 알 수 있다.
도 3B의 다른 일 예시에 따르면, 복수 개의 열선 풍속 센서(20)는 서로 조합하여 기판의 중심점을 기준으로 하는 복수 개의 동심원을 형성하도록 배치될 수도 있다. 도 3B의 일 예시에 따르면, 기판의 중심 부분, 엣지 부분, 미들 부분에 한 개 또는 복수의 센서로 설치 되어 상부에서 회로 기판(10)의 표면으로 가해지는 풍속을 측정할 수도 있다. 이와 같은 실시 예를 통해 회로 기판(10)의 다양한 위치에서의 풍속을 측정할 수 있는 효과가 존재한다.
일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)가 복수 개 제공되는 경우, 각각의 위치에서의 풍속을 측정하고, 각 위치에서의 열선 풍속 센서(20)에서의 측정 값을 이용하여 풍속의 편향성을 판단할 수 있다. 각 위치에서의 열선 풍속 센서(20)에서 측정하는 것은 각 위치에서의 Z-방향 풍속을 측정하는 것일 수 있다.
각 위치에서의 열선 풍속 센서(20)의 값이 동일한 경우 모든 방향에서의 기류가 동일하게 흐르는 경우일 수 있다.
동심원의 형태로 배열된 열선 풍속 센서(20) 중 일부에서의 측정 값이 상이한 경우, 기류의 방향성을 확인할 수 있다.
도 4는 수직평판에 대한 기류의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서의 예시와 같이 기류가 수직으로 인가되는 경우에는, 기판의 표면 상에서 기류를 측정하는 경우 속도가 0으로 측정되는 문제점이 있었다.
보다 상세하게는, 열선 풍속 센서(20)가 기판과 이격되지 아니하고 기판 상에 부착되어 제공되는 경우에는 상부에서 기판의 수직 방향(z 방향)으로 흐르는 기류는 기판의 표면에서 0m/s 풍속으로 되어 측정 범위 밖이 되는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명에서는 기판의 수직 방향으로 흐르는 기류를 측정하기 위해 도 5의 실시예와 같이 회로 기판(10)의 표면에서 열선을 이격하여 미세 기류를 계측할 수 있다. 이는 도 5에서 보다 상세하게 설명된다.
도 5A 내지 도 5B는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 열선 풍속 센서(20)의 배치 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 따르면 열선 풍속 센서(20)는 기판의 상부면에 밀착되지 않고 일정한 높이로 이격되어 설치될 수 있다. 일정한 높이는 수mm 내지 수 cm일 수 있다.
이와 같이 열선 풍속 센서(20)가 일정 높이로 이격되어 설치되는 이유는 다음과 같다.
열선 풍속 센서(20)에서 열선을 통해 풍속을 계측하는 원리는 온도의 변화를 측정하는 것이 핵심인데, 회로 기판(10) 상에 열선이 밀착되면 열특성이 변화하기에 정확한 측정 결과를 얻기 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 열선 풍속 센서(20)는 기판의 상부면으로부터 이격되어 제공될 수 있다. 일 예시에 따르면, 열선 풍속 센서(20)가 기판의 상부 표면 또는 전자 소자(40)와 이격 되는 높이는 기류의 세기 또는 센서 감도에 따라 다른 높이로 설치될 수 있다. 열선 풍속 센서(20)가 기판의 상부 표면 또는 전자 소자(40)와 이격 되는 높이에 따라 측정 결과가 크게 달라지기에 기류 균일성 측정을 위해서는 모든 열선 풍속 센서(20)가 동일한 높이로 설치할 수 있다.
일 예시에 따르면 열선 풍속 센서(20)는 핀의 형태로 회로 기판(10)과 이격되어 고정되어 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 일 예시에 따르면, 이격되어 설치되는 열선 풍속 센서(20) 및 회로 기판(10) 사이에는 이격 부재(30)가 포함될 수 있다. 일 예시에 따르면 이격 부재(30)는 단열재로 이루어질 수 있다. 이격 부재(30)가 단열재로 이루어지도록 제공되는 것을 통해, 열선 풍속 센서(20)의 열 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼형 센서 유닛(1)을 이용하여 풍속을 측정한 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 팬 필터 유닛의 세기에 따른 풍속이 변화되어 제공되는 것을 나타내는 도면이다.
도 6에 따르면 팬 필터 유닛의 세기(0~200Pa)에 비례하여 풍속 출력이 증가되는 것을 확인할 수 있다. 도 6의 일 예시에 따르면, 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 에지 부분의 풍속 출력은 2.0 내지 2.8일 수 있다. 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 중심 부분의 풍속 출력은 0.2 내지 0.4일 수 있다.
도 7은 웨이퍼에 설치된 열선 풍속 센서(20)의 방향에 따라 풍속이 다르게 측정되는 것을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 초기 위치(0°¡Æ) 기준 180°¡Æ 방향에 설치된 열선 풍속 센서(20)에서 측정한 결과가 약 6% 감소하는 것을 확인할 수 있다. 도 7을 참조하면 열선 풍속 센서(20)가 설치되는 방향에 따라 풍속이 다르게 측정됨으로써, 기류의 방향을 가늠할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 센서의 위치에 따라 풍속이 상이하게 측정되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8을 참고하면, 엣지의 열선 풍속 센서(20)는 고정되고, 센터의 열선 풍속 센서(20)의 위치가 변경되는 경우를 나타낸다. 이에 따르면, 유사한 위치에 있으나 단열재 손실로 인해 센서의 높이 차이에 따른 풍속 세기가 차이 나는 것으로 추정된다. 또한, 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 표면에서 풍속 세기는 에지 부분이 가장 강하고 그 다음이 중심부분, 그리고 미들 부분인 것으로 측정된다.
도 9는 열선 풍속 센서(20)의 위치가 이격되어 제공됨에 따라 풍속 측정 결과가 상이하게 제공되는 것을 나타내는 도면이다.
도 9에 따르면, 동일한 풍속에서도 센서의 높이에 따라 출력이 변화되는 결과를 나타낸다. 도 9에 따르면, 열선 풍속 센서(20)가 회로 기판(10)과 0.5mm만큼 이격된 경우에도 풍속을 용이하게 측정할 수 있는 것을 확인할 수 있다. 이를 통해 열선 풍속 센서(20)와 회로 기판(10) 사이의 높이 조절을 통해 웨이퍼형 센서 유닛(1)의 풍속을 다양한 조건에서 측정할 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명에서 제공되는 도면은 본 발명의 최적의 실시예를 도시한 것에 불과하다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
1: 웨이퍼형 센서 유닛
10: 회로 기판
20: 열선 풍속 센서
30: 이격 부재
40: 전자 소자
50: 배선

Claims (18)

  1. 기판이 지지되는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 상기 지지 유닛에 지지되어 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 웨이퍼형 센서 유닛에 있어서,
    웨이퍼 형상의 회로 기판과;
    상기 회로 기판의 상부면과 소정거리 이격된 위치에 제공되는 열선 풍속 센서;를 포함하는 웨이퍼형 센서 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열선 풍속 센서는 복수 개로 제공되며,
    상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 중심에서 소정 거리 이격되어 배치되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 조합되어 상기 회로 기판의 중심점을 중심으로 한 동심원의 형상으로 배치되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 상부면과 0.5mm 이상 이격된 위치에 제공되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 상부면과 동일한 거리만큼 이격되어 제공되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로 기판과 상기 열선 풍속 센서를 이격시키는 이격 부재;를 더 포함하는 웨이퍼형 센서 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이격 부재는 단열재로 제공되는 것인 웨이퍼형 센서 유닛.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 웨이퍼형 센서 유닛은
    상기 회로 기판의 하부에 설치되는 전자 소자를 더 포함하는 웨이퍼형 센서 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전자 소자는
    전원부; 및
    상기 회로 기판의 신호를 처리하는 신호처리부;를 더 포함하는 웨이퍼형 센서 유닛.
  10. 기판이 지지되는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 상기 지지 유닛에 지지되어 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 웨이퍼형 센서 유닛에 있어서,
    웨이퍼 형상의 회로 기판과;
    상기 회로 기판의 상부면에 설치되고, 상기 회로 기판의 상부면에 코팅되어 제공되며, 상기 코팅되어 제공되는 코팅 막의 높이는 상기 회로 기판과 동일한 일정 간격만큼 이격되어 제공되는 전자 소자; 및
    상기 전자 소자의 코팅막의 상부면과 소정거리 이격된 위치에 제공되는 열선 풍속 센서;를 포함하는 웨이퍼형 센서 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 열선 풍속 센서는 복수 개로 제공되며,
    상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 상기 회로 기판의 중심에서 소정 거리 이격되어 배치되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 조합되어 상기 회로 기판의 중심점을 중심으로 한 동심원의 형상으로 배치되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 열선 풍속 센서는 상기 전자 소자의 코팅막의 상부면과 0.5mm 이상 이격된 위치에 제공되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 복수 개의 열선 풍속 센서는 상기 전자 소자의 코팅막의 상부면과 동일한 거리만큼 이격되어 제공되는 웨이퍼형 센서 유닛.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 소자의 코팅막의 상부면과 상기 열선 풍속 센서를 이격시키는 이격 부재;를 더 포함하는 웨이퍼형 센서 유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 이격 부재는 단열재로 제공되는 것인 웨이퍼형 센서 유닛.
  17. 제1항 또는 제10항에 따른 웨이퍼형 센서 유닛을 이용하여 공정 중 기류의 풍향 및 풍속 데이터를 취득하는 방법에 있어서,
    상기 열선 풍속 센서가 배치된 각각의 위치에서의 풍속을 측정하는 단계; 및
    상기 열선 풍속 센서에서의 측정 값을 이용하여 풍속의 편향성을 판단하는 단계;를 포함하는 데이터 취득 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 열선 풍속 센서가 배치된 각각의 위치에서의 풍속을 측정하는 단계;는,
    상기 열선 풍속 센서가 배치된 각각의 위치에서의 Z-방향 풍속을 측정하는 데이터 취득 방법.
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