KR20230029196A - 웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 Download PDF

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이대희
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Abstract

감지 범위를 확장할 수 있는 웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 웨이퍼형 센싱 장치는, 제1 하우징; 제1 하우징 내에 설치되며, 반도체 제조 설비에 구비되는 부품 검사와 관련된 정보를 측정하는 계측 모듈; 계측 모듈을 위치 이동시키는 액추에이팅 모듈; 및 측정된 정보를 외부로 송출하는 통신 모듈을 포함하며, 계측 모듈은 제1 하우징의 내부 및 외부를 이동한다.

Description

웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 {Wafer type sensing apparatus and substrate treating apparatus including the same}
본 발명은 웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 제조 설비 내 각종 부품을 모니터링하는 데에 이용되는 웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하는 데에 이용되는 챔버 내 부품들의 상태를 모니터링하기 위해, 웨이퍼형 센서가 이용될 수 있다. 이러한 웨이퍼형 센서는 플레이트의 상부에 비전(Vision), 온도, 레벨, 정전기 등 각각의 목적에 부합하는 감지 센서를 포함할 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는, 감지 범위를 확장할 수 있는 웨이퍼형 센싱 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼형 센싱 장치의 일 면(Aspect)은, 제1 하우징; 제1 하우징 내에 설치되며, 반도체 제조 설비에 구비되는 부품 검사와 관련된 정보를 측정하는 계측 모듈; 계측 모듈을 위치 이동시키는 액추에이팅 모듈; 및 측정된 정보를 외부로 송출하는 통신 모듈을 포함하며, 계측 모듈은 제1 하우징의 내부 및 외부를 이동한다.
또한, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 기판 처리 장치의 일 면은, 제2 하우징; 제2 하우징의 내부에 설치되는 정전 척; 정전 척 상에 배치되는 기판; 정전 척의 측면 둘레에 설치되는 에지 링; 및 기판과 에지 링 간 오프셋을 측정하는 웨이퍼형 센싱 장치를 포함하며, 웨이퍼형 센싱 장치는, 제1 하우징; 제1 하우징 내에 설치되며, 오프셋을 측정하는 계측 모듈; 계측 모듈을 위치 이동시키는 액추에이팅 모듈; 및 측정된 정보를 외부로 송출하는 통신 모듈을 포함하며, 계측 모듈은 제1 하우징의 내부 및 외부를 이동한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 역할이 주는 효과를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 역할이 주는 효과를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제4 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제5 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제6 예시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 발명은 계측 범위를 확장할 수 있는 웨이퍼형 센싱 장치에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 계측 모듈(110), 액추에이팅 모듈(120), 통신 모듈(130), 저장 모듈(140), 전원 모듈(150) 및 제어 모듈(160)을 포함하여 구성될 수 있다.
웨이퍼형 센싱 장치(100)는 반도체 소자를 제조하는 데에 이용되는 반도체 제조 설비 및 그 부품을 검사하는 데에 적용될 수 있다. 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 예를 들어, 반도체 제조 설비 및 그 부품에 대해 오토 티칭(Auto Teaching)을 수행하는 데에 적용될 수 있으며, 진동, 토크, 엔코더(Encoder), 기울기, 위치 등 반도체 제조 설비 내에서 기판을 반송하는 데에 사용되는 반송 로봇을 모니터링하는 데에 적용될 수 있다. 또한, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 반도체 제조 설비 내에서 온도나 압력 등을 측정하는 데에 적용될 수도 있다.
계측 모듈(110)은 반도체 제조 설비 및 그 부품을 검사하는 데에 필요한 각종 정보를 검출할 수 있다. 계측 모듈(110)은 영상 신호 검출기 즉, 카메라가 탑재된 이미지 디텍터(Image Detector)를 포함하여 마련될 수 있다. 계측 모듈(110)은 예를 들어, 카메라 모듈(Camera Module)이 내장되어 있는 기판인 웨이퍼형 비전 센서(Wafer Type Vision Sensor)로 마련될 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 계측 모듈(110)은 광 신호 검출기(Beam Detector), 가속도 정보 검출기(Accelerometer), 경사 정보 검출기(Inclinometer), 방향 정보 탐지기(Directional Compass), 자계 방향 검출기(Magnetic Field Directional Detector), 자기장 세기 검출기(Magnetic Field Strength Detector), 온도 정보 검출기(Thermometer), 압력 정보 검출기(Pressure Detector), 습도 검출기(Humidity Detector), 음파 검출기(Acoustic Detector), 산도 검출기(Acidity Detector) 및 화학적 성분 활성화 검출기(Chemical Moiety Activity Detector) 중에서 선택되는 어느 하나의 검출기를 포함하여 마련되는 것도 가능하다.
한편, 계측 모듈(110)은 상기의 검출기들 중에서 복수 개의 검출기를 포함하여 마련되는 것도 가능하다.
액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 이동시킬 수 있다. 이때, 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210) 내에서 이동시킬 수 있으며, 하우징(210) 외로 이동시키는 것도 가능하다. 액추에이팅 모듈(120)의 기능과 관련한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다.
통신 모듈(130)은 계측 모듈(110)에 의해 검출된 정보를 외부로부터 수신하거나 외부로 송신할 수 있다. 통신 모듈(130)은 예를 들어, 반도체 제조 설비를 제어하는 제어 장치(미도시)로 검출 정보를 송신 및 수신할 수 있다.
통신 모듈(130)은 검출 정보를 무선 방식으로 송수신할 수 있다. 이 경우, 통신 모듈(130)은 예를 들어, 와이파이(WIFI)를 무선 방식으로 이용할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예에서는 데이터를 무선으로 송수신하는 것이 가능한 방식이라면 그 어떠한 방식도 채택하여 적용할 수 있다. 한편, 통신 모듈(130)은 검출 정보를 유선 방식으로 송수신하는 것도 가능하다.
저장 모듈(140)은 계측 모듈(110)에 의해 검출된 정보, 통신 모듈(130)에 의해 외부로부터 수신된 정보 등을 저장할 수 있다. 저장 모듈(140)은 하나 이상의 메모리 칩을 포함하여 구성될 수 있다.
전원 모듈(150)은 웨이퍼형 센싱 장치(100)를 구성하는 각각의 구성요소 즉, 계측 모듈(110), 액추에이팅 모듈(120), 통신 모듈(130), 저장 모듈(140), 제어 모듈(160) 등이 원활하게 작동할 수 있도록 전원을 공급할 수 있다. 전원 모듈(150)은 충전 가능한 배터리를 포함하여 구성될 수 있으며, 전원 케이블 및 전원 플러그를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
제어 모듈(160)은 웨이퍼형 센싱 장치(100)를 구성하는 각각의 구성요소 즉, 계측 모듈(110), 액추에이팅 모듈(120), 통신 모듈(130), 저장 모듈(140), 전원 모듈(150) 등의 전체 작동을 제어할 수 있다. 제어 모듈(160)은 주 처리 장치(MPU; Main Processing Unit)로서, CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processing Unit) 등의 프로세서로 마련될 수 있으며, DSP(Digital Signal Processor) 등을 포함하여 마련될 수도 있다.
웨이퍼형 센싱 장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 구성 이외에 A/D 컨버터(Analog to Digital Converter), 전원 ON/OFF 스위치, 복수의 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 구비한 조명 모듈 등을 더 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
다음으로, 액추에이팅 모듈(120)의 기능에 대하여 자세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 역할이 주는 효과를 설명하기 위한 제1 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 역할이 주는 효과를 설명하기 위한 제2 예시도이다. 이하 설명은 도 2 및 도 3을 참조한다.
웨이퍼형 센싱 장치(100)가 웨이퍼형 비전 센서로 마련되는 경우, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 그 가장자리에 광학 센서를 등간격으로 세개 이상 위치시키고, 웨이퍼의 외경과 부품의 내경 간 간격을 계측 및 분석함으로써, 식각 설비(Etcher) 내 웨이퍼와 관련 부품(예를 들어, Edge Ring)의 상호 간 중심에 대한 오프셋(Offset)을 계측할 수 있다. 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 기판 처리 장치 내에서 정전 척(ESC; Electro-Static Chuck)(220)과 에지 링(Edge Ring; 230) 사이의 간격(Gap)을 측정할 수 있다.
그런데, 하우징(210) 내에 계측 모듈(110)이 고정되어 있으면, 도 2에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)이 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 영역(240) 상부에 위치하지 않는 경우, 계측 대상이 광학 모듈의 FOV(Field Of View)를 벗어나게 되며, 이에 따라 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 간격을 측정할 수 없다.
본 실시예에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이 액추에이팅 모듈(120)이 계측 모듈(110)의 위치를 기준 위치로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 간격을 측정하는 것이 가능해진다. 즉, 본 실시예에서는 계측 모듈(110)이 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 영역(240) 상부에 위치하고 있지 않더라도, 액추에이팅 모듈(120)의 제어에 따라 계측 모듈(110)이 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 영역(240) 상부로 이동할 수 있으며, 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 간격을 측정할 수 있다.
계측 모듈(110)의 감지 범위를 넓히는 방법은 비전 센서의 경우, 카메라 렌즈를 신규 개발하여 FOV를 확장하는 방법으로 개선할 수도 있다. 그러나, 대상의 재질과 형상의 다양함을 고려할 때 단순히 광학계의 스펙(Specification)을 개선하는 방안으로는 일부 설비에만 계측 대응이 가능할 뿐, 모든 사양의 설비에 대해 적용할 수 없음을 확인할 수 있다.
예를 들어, 정전 척(220)과 에지 링(230) 사이의 간격을 계측함에 있어서, 상기 간격 정보는 정전 척(220)에 맺힌 레이저의 끝 부분과 에지 링(230)을 투과하여 바닥에 맺히는 레이저를 검출하여 계측할 수 있는데, 이때 정전 척(220)과 에지 링(230)의 바닥 단차로 인한 가려짐을 방지하기 위해, 광학 모듈은 상기 간격의 수직 상부에 위치해야 한다. 그러나, 도 2를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이 광학 모듈의 위치가 고정되면, 광학 모듈의 시야각 특성에 의해 에지 링(230)의 내경이 정전 척(220)에 간격 계측이 불가능하다. 따라서 이를 효과적으로 계측하기 위해서는 광학 모듈의 위치 이동이 필수적이다.
본 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 계측 모듈(110)에 액추에이터(Actuator)를 적용하여 계측 모듈(110)의 계측 범위를 확장하는 것을 목표로 한다. 이러한 계측 모듈(110)의 이동은 기존에 볼 수 없었던 에지 링(230)의 바깥쪽(Outer) 부분까지 볼 수 있도록 설계가 가능하여, 새로운 계측 데이터를 획득하는 수단이 될 수 있다.
한편, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 계측 대상이 계측 모듈(110)의 계측 가능 범위를 벗어나는 경우, 기판 반송 중에는 계측 모듈(110)을 이동시키지 않고, 기판을 반송한 후에 액추에이터 모듈(120)을 동작시켜 계측 모듈(110)을 원하는 계측 위치에 위치시킴으로써, 기판 반송 중에 물리적 간섭을 회피할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 웨이퍼형 센싱 장치(100)에서 계측 모듈(110)은 액추에이팅 모듈(120)에 의해 위치 이동될 수 있다. 계측 모듈(110)은 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(210) 내에서 위치 이동될 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210) 내의 제1 영역(점선 표시 부분)에서 제2 영역(실선 표시 부분)으로 위치 이동시킬 수 있다. 이 경우, 계측 모듈(110)은 하우징(210) 내의 내측(안쪽) 영역에서 외측(바깥쪽) 영역으로 위치 이동할 수 있으며, 하우징(210) 내의 외측 영역에서 내측 영역으로 위치 이동할 수도 있다. 또는, 계측 모듈(110)은 하우징(210) 내의 내측 영역에서 다른 내측 영역으로 위치 이동할 수 있으며, 하우징(210) 내의 외측 영역에서 다른 외측 영역으로 위치 이동할 수도 있다.
액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210) 내에서 선형 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 계측 모듈(110)은 하우징(210) 내의 제1 영역에서 제2 영역으로 위치 이동하는 경우, 평면 상에서 직선으로 이동할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 계측 모듈(110)은 하우징(210) 내의 제1 영역에서 제2 영역으로 위치 이동하는 경우, 평면 상에서 곡선으로 이동하는 것도 가능하다.
액추에이팅 모듈(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동시킬 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
하우징(210)은 계측 모듈(110)의 내부/외부 출입이 가능하도록 적어도 하나의 도어(Door; 미도시)를 포함할 수 있다. 계측 모듈(110)은 하우징(210)에 설치된 이 도어를 통해 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 하우징(210)은 그 표면에 복수 개의 홀(Hole)을 포함하며, 계측 모듈(110)은 이 홀을 통해 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동할 수 있다.
상기에서, 계측 모듈(110)의 내부/외부 출입이 가능하도록 하우징(210)의 표면에 형성되는 홈은 계측 모듈(110)의 크기(예를 들어, 폭)보다 더 큰 크기를 가질 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 하우징(210)의 표면에 형성되는 홈은 계측 모듈(110)의 크기와 동일한 크기를 가지는 것도 가능하다.
한편, 계측 모듈(110)은 하우징(210)의 내부에 삽입되지 않고, 하우징(210)의 표면에 부착되는 것도 가능하다. 이 경우, 하우징(210)은 계측 모듈(110)의 내부/외부 출입을 위한 도어나 홀 등을 구비하지 않아도 무방하다.
한편, 도 5에는 도시되어 있지 않지만, 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 외부에서 하우징(210)의 내부로 이동시킬 수도 있으며, 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 외부 일측에서 외부 타측으로 이동시키는 것도 가능하다.
계측 모듈(110)이 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동하는 경우, 액추에이팅 모듈(120)은 도 6에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)을 동일 레벨로 이동시킬 수 있다. 여기서, 동일 레벨이라 함은 지면으로부터의 높이가 동일하다는 것을 의미한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제3 예시도이다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액추에이팅 모듈(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)을 상이(相異) 레벨로 이동시키는 것도 가능하다. 여기서, 상이 레벨이라 함은 지면으로부터의 높이가 서로 다르다는 것을 의미한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제4 예시도이다.
한편, 계측 모듈(110)이 동일 레벨로 이동하거나 상이 레벨로 이동하는 것은 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동하는 경우에 한정되어 적용되는 것은 아니며, 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 외부에서 하우징(210)의 내부로 이동하는 경우, 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 내부 일측에서 하우징(210)의 내부 타측으로 이동하는 경우, 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 외부 일측에서 하우징(210)의 외부 타측으로 이동하는 경우 등에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 계측 모듈(110)이 상이 레벨로 이동하는 경우, 액추에이팅 모듈(120)은 도 7에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)을 대각선 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 대각선 방향으로 이동한다는 것은 하우징(210)의 길이 방향(제1 방향(10))에 대해 하우징(210)의 높이 방향(제3 방향(30))으로 소정 각도 틸트된 방향으로 이동한다는 것을 의미한다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액추에이팅 모듈(120)은 도 8에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)을 수평 방향(제1 방향(10))으로 이동시킨 후, 이어서 수직 방향(제3 방향(30))으로 이동시켜, 계측 모듈(110)을 상이 레벨로 이동시키는 것도 가능하다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제5 예시도이다.
또는, 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 수직 방향(제3 방향(30))으로 이동시킨 후, 수평 방향(제1 방향(10))으로 이동시켜, 계측 모듈(110)을 상이 레벨로 이동시키는 것도 가능하다.
한편, 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동하거나 하우징(210)의 외부에서 하우징(210)의 내부로 이동하는 경우, 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 직선 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 곡선 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.
한편, 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동하는 경우, 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 위쪽 방향으로 이동시킬 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 아래쪽 방향으로 이동시키는 것도 가능하다.
한편, 계측 모듈(110)이 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동하는 경우, 액추에이팅 모듈(120)은 도 9에 도시된 바와 같이 계측 모듈(110)을 축 방향으로 기준으로 회전시켜, 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 위쪽 방향으로 이동시킬 수도 있다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼형 센싱 장치를 구성하는 액추에이팅 모듈의 기능을 설명하기 위한 제6 예시도이다.
액추에이팅 모듈(120)의 계측 모듈(110) 회전 기능은 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 이동시키는 경우, 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 위쪽 방향으로 이동시키는 경우 등에 한정되지 않으며, 하우징(210)의 외부에서 하우징(210)의 내부로 이동시키는 경우, 하우징(210)의 내부 일측에서 하우징(210)의 내부 타측으로 이동시키는 경우, 하우징(210)의 외부 일측에서 하우징(210)의 외부 타측으로 이동시키는 경우, 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 아래쪽 방향으로 이동시키는 경우 등에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 그 내부에 복수 개의 계측 모듈(110)을 구비할 수 있다. 이 경우, 복수 개의 게측 모듈(110)은 동일한 기능(예를 들어, 비전(Vision))을 수행할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 서로 다른 기능(예를 들어, 온도, 압력, 진동, 토크 등)을 수행하는 것도 가능하다.
웨이퍼형 센싱 장치(100)가 그 내부에 복수 개의 계측 모듈(110)을 포함하는 경우, 액추에이팅 모듈(120)은 복수 개의 계측 모듈(110)을 동일한 방식으로 위치 이동하도록 제어할 수 있다. 액추에이팅 모듈(120)은 예를 들어, 복수 개의 계측 모듈(110)을 하우징(210) 내 제1 영역에서 하우징(210) 내 제2 영역으로 위치 이동시킬 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 액추에이팅 모듈(120)은 복수 개의 계측 모듈(110) 중 몇몇의 계측 모듈(110)을 동일한 방식으로 위치 이동하도록 제어하고 다른 몇몇의 계측 모듈(110)을 다른 방식으로 위치 이동하도록 제어하는 것도 가능하다. 액추에이팅 모듈(120)은 예를 들어, 몇몇의 계측 모듈(110)을 하우징(210) 내 제1 영역에서 하우징(210) 내 제2 영역으로 위치 이동시키고, 다른 몇몇의 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 내부에서 하우징(210)의 외부로 위치 이동시킬 수 있다.
한편, 액추에이팅 모듈(120)은 복수 개의 계측 모듈(110) 모두 서로 다른 방식으로 위치 이동하도록 제어하는 것도 가능하다.
이상 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 형태에 따른 웨이퍼형 센싱 장치(100)에 대하여 설명하였다. 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 액추에이팅 모듈(120)을 이용하여 계측 모듈(110)을 위치 이동시킴으로써, 계측 모듈(110)의 계측 범위를 확장할 수 있다. 즉, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 웨이퍼형 센서 내 감지 센서 모듈인 계측 모듈(110)에 액추에이팅 시스템(Actuating System)(예를 들어, 모션 스테이지(Motion Stage))을 적용하여 센서 내/외로 감지 범위를 확장할 수 있다.
계측 모듈(110)의 종류는 센서의 목적에 따라 다양하므로, 본 실시예에서는 각각의 계측 모듈(110)을 모듈화하여 액추에이팅 시스템을 적용할 수 있다. 액추에이팅 모듈(120)은 계측 모듈(110)을 하우징(210)의 내부/외부로 이동 가능하게 함으로써, 웨이퍼형 센싱 장치(100)의 데이터 획득 범위를 넓힐 수 있다.
웨이퍼형 센싱 장치(100)는 계측하는 데에 어려움이 있는 반도체 제조 설비 내 부품들의 상태를 점검하는 데에 적용될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼형 센싱 장치(100)는 웨이퍼와 주변 부품 간 중심 위치에 대한 오차(Offset)을 확보하는 데에 적용될 수 있다.
오프셋의 확보는 트랜스퍼 모듈(TM; Transfer Module)이 웨이퍼를 반송하는 경우, 정전 척이나 주변 부품(예를 들어, 에지 링)에 대해서 중심이 맞도록 반송할 수 있는 위치를 잡아주는 역할을 할 수 있다. 웨이퍼와 설비 내 부품의 정렬(Align)은 웨이퍼 경계(Wafer Boundary) 영역의 수율 향상에 기여할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 웨이퍼형 센싱 장치 110: 계측 모듈
120: 액추에이팅 모듈 130: 통신 모듈
140: 저장 모듈 150: 전원 모듈
160: 제어 모듈 210: 하우징
220: 정전 척 230: 에지 링
240: 정전 척과 에지 링 사이 영역

Claims (10)

  1. 제1 하우징;
    상기 제1 하우징 내에 설치되며, 반도체 제조 설비에 구비되는 부품 검사와 관련된 정보를 측정하는 계측 모듈;
    상기 계측 모듈을 위치 이동시키는 액추에이팅 모듈; 및
    측정된 정보를 외부로 송출하는 통신 모듈을 포함하며,
    상기 계측 모듈은 상기 제1 하우징의 내부 및 외부를 이동하는 웨이퍼형 센싱 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이팅 모듈은 상기 계측 모듈의 계측 가능 범위를 확장시키는 웨이퍼형 센싱 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼형 센싱 장치는 기판을 반송하는 반송 로봇을 모니터링하며,
    상기 액추에이팅 모듈은 상기 반송 로봇이 기판을 반송하고 있는 경우 상기 계측 모듈을 위치 이동시키지 않는 웨이퍼형 센싱 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 모듈은 상기 제1 하우징의 내부에서 상기 제1 하우징의 외부로 이동하는 경우, 지면으로부터의 높낮이가 다른 상이 레벨로 이동하는 웨이퍼형 센싱 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 계측 모듈은 상기 제1 하우징의 길이 방향에 대해 수평 방향 및 수직 방향 중 어느 하나의 방향으로 이동한 후 다른 하나의 방향으로 이동하여 상기 상이 레벨로 이동하거나, 또는 상기 제1 하우징의 길이 방향에 대해 기울기가 있는 방향으로 이동하여 상기 상이 레벨로 이동하는 웨이퍼형 센싱 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 모듈은 상기 제1 하우징의 내부에서 직선 이동하거나 곡선 이동하는 웨이퍼형 센싱 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 모듈은 회전 이동하는 웨이퍼형 센싱 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 계측 모듈은 복수 개이며,
    복수 개의 계측 모듈은 각각 모듈화되어 액추에이터가 적용된 웨이퍼형 센싱 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 하우징의 표면에는 상기 계측 모듈의 출입을 위한 도어 또는 홀이 형성된 웨이퍼형 센싱 장치.
  10. 제2 하우징;
    상기 제2 하우징의 내부에 설치되는 정전 척;
    상기 정전 척 상에 배치되는 기판;
    상기 정전 척의 측면 둘레에 설치되는 에지 링; 및
    상기 기판과 상기 에지 링 간 오프셋을 측정하는 웨이퍼형 센싱 장치를 포함하며,
    상기 웨이퍼형 센싱 장치는,
    제1 하우징;
    상기 제1 하우징 내에 설치되며, 상기 오프셋을 측정하는 계측 모듈;
    상기 계측 모듈을 위치 이동시키는 액추에이팅 모듈; 및
    측정된 정보를 외부로 송출하는 통신 모듈을 포함하며,
    상기 계측 모듈은 상기 제1 하우징의 내부 및 외부를 이동하는 기판 처리 장치.
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