[go: up one dir, main page]

KR102828916B1 - 기판처리장치 및 기판모니터링방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판모니터링방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102828916B1
KR102828916B1 KR1020220168229A KR20220168229A KR102828916B1 KR 102828916 B1 KR102828916 B1 KR 102828916B1 KR 1020220168229 A KR1020220168229 A KR 1020220168229A KR 20220168229 A KR20220168229 A KR 20220168229A KR 102828916 B1 KR102828916 B1 KR 102828916B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
chamber
organic solvent
tray
resistance value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020220168229A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20240083761A (ko
Inventor
이종석
오승민
정인일
Original Assignee
주식회사 테스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 테스 filed Critical 주식회사 테스
Priority to KR1020220168229A priority Critical patent/KR102828916B1/ko
Priority to US18/525,785 priority patent/US12500102B2/en
Priority to CN202311636348.5A priority patent/CN118156164A/zh
Publication of KR20240083761A publication Critical patent/KR20240083761A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102828916B1 publication Critical patent/KR102828916B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H10P72/0604—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps
    • H01L22/26—Acting in response to an ongoing measurement without interruption of processing, e.g. endpoint detection, in-situ thickness measurement
    • H10P74/238—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/14—Measuring as part of the manufacturing process for electrical parameters, e.g. resistance, deep-levels, CV, diffusions by electrical means
    • H10P72/0402—
    • H10P72/0408—
    • H10P72/0441—
    • H10P72/0602—
    • H10P72/3302—
    • H10P72/3306—
    • H10P72/7612—
    • H10P72/7614—
    • H10P72/7624—
    • H10P74/207—
    • H10P74/23—
    • H10P70/80—
    • H10P72/0411—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 기판모니터링방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우에 기판에 대한 처리공정의 진행정도 및 기판 상의 유기용매의 양 중에 적어도 하나를 감지할 수 있는 기판처리장치 및 기판모니터링방법에 대한 것이다.

Description

기판처리장치 및 기판모니터링방법 {Substrate processing apparatus and substrate monitoring method}
본 발명은 기판처리장치 및 기판모니터링방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우에 기판에 대한 처리공정의 진행정도 및 기판 상의 유기용매의 양 중에 적어도 하나를 감지할 수 있는 기판처리장치 및 기판모니터링방법에 대한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼의 표면에 LSI(Large scale integration)와 같이 대규모/고밀도 반도체 디바이스를 제작하는 경우 웨이퍼 표면에 극미세 패턴을 형성할 필요가 있다.
이러한 극미세 패턴은 레지스트를 도포한 웨이퍼를 노광, 현상, 세정하는 각종 공정을 거치고, 레지스트를 패터닝하고, 이어서 상기 웨이퍼를 에칭함으로써 웨이퍼에 레지스트 패턴을 전사하여 형성될 수 있다.
그리고 이러한 에칭 후에는 웨이퍼 표면의 먼지나 자연 산화막을 제거하기 위해 웨이퍼를 세정하는 처리가 행해진다. 세정처리는 표면에 패턴이 형성된 웨이퍼를 약액이나 린스액 등의 처리액 내에 침지하거나, 웨이퍼 표면에 처리액을 공급함으로써 실행된다.
그런데, 반도체 디바이스의 고집적화에 따라 세정처리를 행한 후 처리액을 건조시킬 때, 레지스트나 웨이퍼 표면의 패턴이 붕괴되는 패턴 붕괴가 발생하고 있다.
이러한 패턴 붕괴는, 도 11에 도시된 바와 같이 세정 처리를 끝내고 기판(S) 표면에 남은 처리액 또는 유기용매(10)(이하, 유기용매라 함)를 건조시킬 때, 패턴(11, 12, 13) 좌우의 유기용매가 불균일하게 건조되면, 패턴(11, 12, 13)을 좌우로 인장하는 모세관력의 균형이 맞지 않아 유기용매가 많이 남아 있는 방향으로 패턴(11, 12, 13)이 붕괴되는 현상에 해당한다.
도 11의 경우, 기판(S)의 상면에서 패턴이 형성되지 않은 좌우 외측 영역의 유기용매의 건조가 완료되는 한편, 패턴(11, 12, 13)의 간극에는 유기용매(10)가 잔존하고 있는 상태를 나타내고 있다. 그 결과, 패턴(11, 12, 13) 사이에 잔존하는 유기용매(10)로부터 받는 모세관력에 의해, 좌우 양측의 패턴(11, 13)이 내측을 향해 붕괴된다.
전술한 패턴 붕괴를 일으키는 모세관력은 세정처리 후의 기판(S)을 둘러싸는 대기 분위기와 패턴 사이에 잔존하는 유기용매와의 사이에 놓인 액체/기체 계면에서 작용하는 처리액의 표면장력에 기인한다.
따라서, 최근에는 기체나 액체와의 사이에서 계면을 형성하지 않는 초임계 상태의 유체(이하, '초임계유체'라 함)를 이용하여 유기용매를 건조시키는 처리 방법이 주목받고 있다.
도 12의 압력과 온도의 상태도에서 온도 조절만을 이용하는 종래기술의 건조방법에서는 반드시 기액 평형선을 통과하므로, 이때에 기액 계면에서 모세관력이 발생하게 된다.
이에 반해, 유체의 온도와 압력 조절을 모두 이용하여 초임계상태를 경유하여 건조하는 경우에는 기액 평형선을 통과하지 않게 되어, 본질적으로 모세관력 프리의 상태로 기판을 건조시키는 것이 가능해진다.
도 12를 참조하여 초임계유체를 이용한 건조를 살펴보면, 액체의 압력을 A에서 B로 상승시키고, 이어서 온도를 B에서 C로 상승시키게 되면 기액 평형선을 통과하지 않고 초임계상태 C로 전환된다. 또한, 건조공정이 종료된 경우에는 초임계유체의 압력을 낮추어 기액 평형선을 통과하지 않고 기체 D로 전환시키게 된다.
한편, 전술한 바와 같이 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우 챔버 내부에서 대략 10MPa 이상의 고압의 유체를 사용하여 가압 및 감압을 반복하게 되므로 공정의 진행정도 또는 공정의 종료시점을 정확히 감지하기는 쉽지 않다. 챔버 내부에 위치한 기판 상의 IPA(Isopropyl alcohol) 등과 같은 유기용매의 잔존량을 정확히 측정하기 어렵기 때문이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우 공정의 진행정도를 실시간으로 모니터링하고, 나아가 기판 상의 유기용매의 양을 정확하게 감지할 수 있는 기판처리장치 및 기판모니터링방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 초임계상태의 유체를 이용하여 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 챔버, 상기 기판을 지지하며 상기 챔버의 개구부를 통해 상기 챔버의 내부로 인입 및 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이유닛 및 상기 기판의 저항을 측정하는 감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 감지부는 상기 기판에 대한 공정 진행정도 및 상기 기판 상의 상기 유기용매의 양 중에 적어도 하나를 감지할 수 있다.
나아가, 상기 감지부는 상기 트레이유닛을 통해 상기 기판의 저항을 측정할 수 있다.
이 경우, 상기 트레이유닛은 상기 기판을 지지하는 트레이와, 상기 트레이의 말단부에 구비되어 상기 개구부를 밀폐하는 커버를 더 구비하고, 상기 감지부는 상기 커버에 연결될 수 있다.
또한, 상기 트레이유닛은 상기 기판을 지지하는 트레이와, 상기 트레이의 상면에 돌출 형성되어 상기 감지부와 연결되며 상기 기판이 안착되는 복수개의 돌출단자를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 트레이유닛에 상기 기판을 로딩하거나 또는 상기 트레이유닛에서 상기 기판을 언로딩하는 리프트핀을 더 구비하고, 상기 감지부는 상기 리프트핀에 연결될 수 있다.
나아가, 상기 감지부는 대상물의 전류를 측정하는 전류계와 전압을 측정하는 전압계를 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 초임계상태의 유체를 이용하여 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 챔버를 구비한 기판처리장치의 기판모니터링방법에 있어서, 상기 기판의 저항을 측정하는 단계 및 상기 측정된 저항값에 의해 상기 기판에 대한 공정 진행정도 및 상기 기판 상의 상기 유기용매의 양 중에 적어도 하나를 감지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 기판에 대한 공정 진행 전에 상기 기판의 저항값을 측정하여, 상기 측정된 저항값과 미리 결정된 제1 임계값을 비교하여 상기 기판에 도포된 유기용매의 양이 필요량에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 임계값은 필요량의 유기용매가 도포된 상기 기판의 저항값에 미리 결정된 여유값을 더하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 기판에 대한 공정 진행 중에 상기 기판의 저항값을 측정하여, 상기 측정된 저항값이 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우 상기 기판에 대한 공정이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
나아가, 상기 기판에 대한 공정 종료 후에 상기 기판의 저항을 측정하여, 상기 측정된 저항값과 미리 결정된 제2 임계값을 비교하여 상기 기판에 대한 공정의 정상 종료 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제2 임계값은 상기 유기용매가 제거된 상기 기판의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정될 수 있다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 기판 상에 도포된 유기용매의 양에 따라 변화하는 저항값 또는 비저항값을 측정하여 공정의 진행정도를 실시간으로 파악함으로써 공정이 원활하게 진행되는지를 확인할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따르면, 기판에 대한 공정의 종료시점을 정확히 감지하여 기판에 대한 처리공정이 끝난 경우 신속히 후속공정을 진행하여 기판에 대한 공정 소요시간을 줄이고 처리효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 구성을 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부의 구성을 도시한 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부를 이용하여 기판에 대한 공정을 진행하는 순서를 도시한 도면,
도 5는 기판처리공정의 공정에 따른 감지부에서 측정된 저항값의 변화를 도시한 그래프,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부의 구성을 도시한 트레이유닛의 측면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부에서 돌출단자의 배치를 도시한 트레이의 평면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부를 이용하여 기판에 대한 공정을 진행하는 순서를 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 감지부의 구성을 도시한 챔버의 측면도,
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 감지부를 이용하여 기판에 대한 공정을 진행하는 순서를 도시한 도면,
도 11은 종래기술에 따라 기판 상부의 패턴을 건조시키는 경우에 패턴이 붕괴되는 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 12는 초임계유체를 이용한 처리공정에서 유체의 압력 및 온도 변화를 도시한 상태도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 구조에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 챔버(400)의 구성을 도시한 측단면도이다.
본 발명에 따른 기판처리장치(1000)는 초임계상태의 유체를 이용하여 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하게 된다. 여기서, 초임계상태의 유체란 물질이 임계상태, 즉 임계온도와 임계압력을 초과한 상태에 도달하면 형성되는 상을 가진 유체에 해당한다. 이러한 초임계상태의 유체는 분자밀도는 액체에 가까우면서도 점성도는 기체에 가까운 성질을 가지게 된다. 따라서, 초임계상태의 유체는 확산력, 침투력, 용해력이 매우 뛰어나 화학반응에 유리하며, 표면장력이 거의 없어 미세구조에 표면장력을 가하지 아니하므로, 반도체소자의 건조공정 시 건조효율이 우수할 뿐 아니라 패턴 붕괴현상을 회피할 수 있어 매우 유용하게 이용될 수 있다.
본 발명에서 초임계유체로는 이산화탄소(CO2)가 사용될 수 있다. 이산화탄소는 임계온도가 대략 31.1℃이고, 임계압력이 7.38Mpa로 비교적 낮아 초임계상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 그 상태를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다.
또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니게 된다. 나아가, 초임계상태의 이산화탄소는 물이나 기타 유기용매와 비교하여 대략 10배 내지 100배 정도 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투성이 매우 우수하여 유기용매의 치환이 빠르고, 표면장력이 거의 없어 건조공정에 사용하기 유리한 물성을 가진다. 뿐만 아니라, 건조공정에 사용된 이산화탄소를 기체상태로 전환시켜 유기용매를 분리해 재사용하는 것이 가능하여 환경오염의 측면에서도 부담이 적다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 초임계상태의 유체를 이용하여 처리액 또는 유기용매(10)(이하, '유기용매'라 함)가 도포된 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간(412)을 제공하는 챔버(400)와, 상기 챔버(400) 내부로 유체를 공급하는 유체공급부(600)를 구비할 수 있다.
상기 유체공급부(600)는 유체의 온도 및 압력 중에 적어도 하나를 조절하여 유체공급포트(140)를 통해 상기 챔버(400)로 유체를 공급할 수 있다.
예를 들어, 상기 유체공급부(600)는 상기 유체를 저장하는 유체저장부(100)와, 상기 유체저장부(100)와 상기 유체공급포트(140)를 연결하는 메인공급유로(120)를 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 메인공급유로(120)를 따라 압력조절부(200)와 온도조절부(300)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 압력조절부(200)는 예를 들어 압력펌프 등으로 구성될 수 있으며, 상기 온도조절부(300)는 상기 유체를 가열하는 히터 또는 열교환기 등으로 구성될 수 있다.
나아가, 상기 메인공급유로(120)에는 상기 유체의 압력 및 온도 중에 적어도 하나를 감지하는 감지부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 감지부에서 감지된 압력 및 온도에 따라 상기 메인공급유로(120)를 따라 유동하는 유체의 압력 및 온도가 조절될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 상기 압력조절부(200)와 온도조절부(300)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 감지부에서 감지한 압력 및 온도를 기초로 상기 압력조절부(200)와 온도조절부(300)를 제어할 수 있다.
한편, 상기 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하는 경우, 상기 챔버(400)의 처리공간(412)의 내부 환경, 즉 상기 처리공간(412)의 온도 및 압력은 상기 챔버(400) 내부로 공급된 유체를 초임계상태로 전환시킬 수 있는 임계온도 및 임계압력 이상의 환경을 조성하고 공정동안 유지할 수 있어야 한다.
이를 위하여, 상기 메인공급유로(120)를 따라 상기 유체가 이동하는 중에 상기 압력조절부(200)에 의해 상기 유체를 임계압력 또는 그 이상의 압력으로 가압할 수 있으며, 또한 상기 온도조절부(300)에 의해 상기 유체를 임계온도 또는 그 이상의 온도로 가열할 수 있다.
한편, 상기 유체공급포트(140)는 상기 챔버(400)의 상부에 연결되는 상부공급포트(142)와, 상기 챔버(400)의 하부로 연결되는 하부공급포트(144)로 구성될 수 있다.
예를 들어, 전술한 메인공급유로(120)가 분기되어 각각 상부공급포트(142)와 하부공급포트(144)로 연결될 수 있다. 이 경우, 도면에 도시되지 않지만, 상기 상부공급포트(142)와 하부공급포트(144)의 전단에는 각각 밸브가 구비되어 유체의 공급을 조절할 수 있다.
만약, 상기 챔버(400)의 상부를 통해 공정초기부터 유체를 공급하게 되면, 고압의 유체가 상기 챔버(400)의 상부에서 기판(S)을 향해 공급될 수 있다. 이 경우, 상기 기판(S)의 상부에 형성된 패턴(미도시)이 고압의 유체에 의해 손상을 받을 수 있다. 따라서, 공정 초기에는 상기 하부공급포트(144)를 통해 상기 챔버(400)의 하부에서 유체를 공급하여 상기 기판(S) 상의 패턴의 손상을 방지하게 된다. 상기 챔버(400)의 내측에 유체가 수용되어 예를 들어 상기 기판(S)이 유체에 의해 잠기게 되면 이후에는 상기 상부공급포트(142)를 통해 상기 챔버(400)의 상부에서 유체를 공급할 수 있다.
한편, 상기 챔버(400)에는 처리공간(412)의 유체를 외부로 배출할 수 있는 적어도 한 개의 배출포트(146)가 구비될 수 있다. 상기 기판(S)에 대한 처리공정 중에 또는 처리공정이 종료된 경우 상기 챔버(400)의 내부에서 외부로 상기 배출포트(146)를 통해 유체를 배출할 수 있다.
한편, 상기 챔버(400)는 초임계상태의 유체를 이용하여 상기 기판(S)에 대한 건조공정 등과 같은 처리공정을 수행하는 처리공간(412)을 제공할 수 있다.
상기 챔버(400)는 일측에 개구부(미도시)가 형성될 수 있으며, 내측에서 상기 기판(S)에 대한 고압 공정을 처리하기에 적합한 재질로 제작될 수 있다.
상기 챔버(400)의 처리공간(412)은 밀폐상태를 유지하여, 상기 처리공간(412)으로 공급된 유체의 압력을 임계압력 이상으로 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 챔버(400)에는 상기 처리공간(412)의 온도를 소정온도 이상으로 유지할 수 있도록 가열부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 가열부에 의해 상기 기판(S)에 대한 공정 중에 상기 처리공간(412)의 온도, 또는 상기 처리공간(412)에 수용된 유체의 온도를 임계온도 이상으로 유지할 수 있다.
한편, 상기 챔버(400)에는 상기 기판(S)을 지지하며 상기 개구부(414)를 통해 상기 챔버(400)의 내부로 인입 및 상기 챔버(400)의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이유닛(450)을 구비할 수 있다.
상기 트레이유닛(450)은 상기 개구부(414)를 통해 상기 챔버(400)의 처리공간(412)으로 인입되거나, 또는 상기 처리공간(412)에서 상기 개구부(414)를 통해 상기 챔버(400)의 외부로 인출될 수 있다.
예를 들어, 상기 트레이유닛(450)은 상기 기판(S)을 지지하는 트레이(456)와, 상기 트레이(456)의 말단부에 구비되어 상기 개구부(414)를 밀폐하는 커버(452)로 구성될 수 있다.
상기 트레이(456)는 그 상면에 상기 기판(S)이 안착되어 지지될 수 있다. 상기 트레이(456)의 단부에 상기 커버(452)가 연결될 수 있다.
상기 트레이(456)가 상기 개구부(414)를 통해 상기 처리공간(412)으로 삽입되는 경우 상기 커버(452)가 상기 개구부(414)를 밀폐하게 된다. 이 경우, 상기 커버(452)와 상기 챔버(400) 사이의 실링을 위하여 실링부재(458)를 구비할 수 있다.
한편, 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우 챔버 내부에서 대략 10MPa 이상의 고압의 유체를 사용하여 가압 및 감압을 반복하게 되므로 공정의 진행정도 또는 공정의 종료시점을 정확히 감지하기가 쉽지 않다. 상기 챔버(400) 내부에 위치한 기판 상의 IPA(Isopropyl alcohol) 등과 같은 유기용매의 잔존량을 정확히 측정하기 어렵기 때문이다.
본 발명에서는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 상기 기판(S)의 저항을 측정하여 상기 기판(S)에 대한 공정 진행정도 및 상기 기판(S) 상의 상기 유기용매(10)의 양 중에 적어도 하나를 감지하는 감지부(700)를 구비할 수 있다.
즉, 상기 감지부(700)는 상기 트레이유닛(450) 또는 상기 기판(S)의 저항을 측정하여 상기 기판(S)에 대한 공정진행정도 및 상기 기판(S) 상의 상기 유기용매(10)의 양 중에 적어도 하나를 감지하게 된다.
일반적으로 저항(R)은 일정한 전압을 인가했을 때 전류 흐름을 방해하는 정도를 나타내며, 아래 [수학식 1]로 표현된다.
[수학식 1]
R=ρL/A
여기서, 'ρ'는 전류가 통과하는 대상물의 고유한 물성치인 비저항에 해당하며, 'L'은 대상물의 길이를 나타내며, 'A'는 대상물의 단면적을 나타낸다. 따라서, 저항(R)은 전류의 방향을 따라 길이(L)가 길어지면 증가하며, 전류에 수직인 단면적(A)이 커지면 저항은 감소하게 된다. 즉, 저항(R)은 대상물의 길이 (L)와 고유한 비저항(ρ)에 비례하고 단면적(A)에 반비례하게 된다.
상기와 같은 내용에서 상기 기판(S) 자체의 저항과 상기 기판(S)에 유기용매(10)가 도포된 상태의 저항이 서로 다르며, 특히 상기 기판(S)에 도포된 유기용매(10)의 양이 변화하는 경우에 상기 기판(S)의 저항이 변화하게 된다. 따라서, 상기 기판(S)의 저항을 측정할 수 있게 되면 상기 기판(S)에 대한 공정 진행정도 및 상기 유기용매(10)의 양을 측정할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(700)의 구성을 도시한 정면도이다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 전술한 커버(452)만을 도시한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 감지부(700)는 상기 트레이유닛(450)을 통해 상기 기판(S)의 저항을 측정하게 된다.
예를 들어, 상기 감지부(700)는 상기 트레이유닛(450)의 커버(452)에 연결될 수 있다. 상기 감지부(700)는 대상물의 전류를 측정하는 전류계(710)와 전압을 측정하는 전압계(730)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 감지부(700)는 상기 커버(452)에 연결되어 상기 트레이유닛(450)의 전류를 측정하는 전류계(710)와 상기 커버(452)에 연결되어 상기 트레이유닛(450)의 전압을 측정하는 전압계(730)로 구성될 수 있다.
상기 감지부(700)는 상기 전류계(710)와 상기 전압계(730)에 의해 상기 트레이유닛(450)의 전압 및 전류를 측정함으로써 상기 트레이유닛(450)의 저항을 계산할 수 있게 된다.
이 경우, 상기 커버(452)를 통해 상기 트레이유닛(450)의 저항을 측정함으로써 상기 트레이(456)에 상기 기판(S)이 로딩되는 경우에 상기 기판(S)의 저항을 측정할 수 있게 된다.
즉, 상기 트레이(456)에 상기 기판(S)이 로딩되지 않은 경우에 상기 트레이유닛(450)의 저항값을 미리 알고 있다면 상기 트레이(456)에 상기 기판(S)이 로딩된 후의 저항을 측정하여 상기 기판(S)의 저항을 측정할 수 있게 된다.
본 발명자의 실험에 따르면 상기 트레이(456)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩된 경우 상기 트레이(456)와 기판(S)이 전기적으로 병렬로 연결된 상태에 해당하여 저항이 감소하며, 상기 기판(S)에 대한 공정이 진행되어 상기 유기용매(10)의 양이 감소함에 따라 상기 저항값이 증가하게 된다. 이와 같은 상기 기판(S)에 대한 공정 중에 저항값의 변화에 대해서는 이후에 상술한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(700)를 구비하여 상기 기판(S)에 대한 공정을 진행하는 순서를 도시한 도면이며, 도 5는 상기 기판(S)에 대한 공정에 따른 상기 감지부(700)에서 측정된 저항값의 변화를 도시한 그래프이다.
도 5에서는 측정된 저항값이 직선형 또는 선형적으로 도시되는데 이는 상기 기판(S)에 대한 공정 중에 저항값의 변화패턴을 보여주긴 위한 일예에 따른 그래프이며, 실제로 측정하게 되면 곡선형 또는 비선형적인 측정값을 보일 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 기판모니터링방법은 상기 기판(S)의 저항을 측정하는 단계와, 상기 측정된 저항값에 의해 상기 기판(S)에 대한 공정 진행정도 및 상기 기판(S) 상의 상기 유기용매(10)의 양 중에 적어도 하나를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
먼저 도 4의 (A)를 참조하면, 상기 기판(S)에 대한 공정 진행 전에 준비단계(P1 : T0 ~ T1)에서 상기 트레이유닛(450)은 상기 챔버(400)에서 언도킹(undocking) 또는 분리되어 있다. 이 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 트레이유닛(450)에 상기 기판(S)이 로딩될 때까지 상기 감지부(700)에 의해 측정되는 제1 저항값(R1)은 상기 트레이유닛(450) 자체의 저항값에 해당하며, 상기 기판(S)의 저항값은 반영되지 않은 상태에 해당한다. 이러한 상기 트레이유닛(450) 자체의 저항값은 미리 측정되어 제어부(미도시)나 감지부(700)에 미리 저장될 수 있다.
이어서, 도 4의 (B)와 같이 상기 트레이(456)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩된다. 이 경우, 상기 감지부(700)에 의해 저항값을 측정하는 경우에 상기 트레이(456)와 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)은 전기적으로 서로 병렬로 연결된 형태에 해당한다. 따라서, 상기 감지부(700)에 의해 측정되는 제2 저항값(R2)은 이전 단계(P1)에서 측정된 제1 저항값(R1)에서 감소될 수 있다.
상기 트레이(456)에 상기 기판(S)이 로딩된 후에 도 4의 (C)와 같이 상기 트레이유닛(450)이 상기 챔버(400)에 도킹(docking) 또는 결합된다. 도 5에서 'T1 ~ T2'의 단계(P2)는 전술한 도 4의 (B)와 도 4의 (C)의 공정에 해당한다. 이 경우, 상기 감지부(700)에 의해 측정되는 저항값은 전술한 제2 저항값(R2)에 해당한다.
한편, 상기 감지부(700)는 상기 트레이유닛(450)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩된 경우 측정된 저항값(R2)과 미리 결정된 제1 임계값(V1)을 비교하여 상기 기판(S)에 필요량에 대응하는 유기용매(10)가 도포되었는지 판단하게 된다.
즉, 상기 기판(S)에 대한 건조공정을 진행하기 위해서는 상기 기판(S)의 상면에 필요량에 대응하는 유기용매(10)가 도포되어야 한다. 그런데, 공정상의 여러가지 요인으로 인해 상기 기판(S) 상에 필요량보다 적은 유기용매(10)가 도포될 수 있다. 이러한 경우에는 상기 기판(S)에 대한 공정이 원활하게 진행되지 않으며 상기 기판(S)에 패턴 붕괴 등의 손상 등이 발생할 수도 있다. 또한, 반대로 상기 기판(S) 상에 필요량보다 많은 유기용매(10)가 도포되면 건조공정 후에 잔류물이 발생할 수 있다.
이러한 제1 임계값(V1)은 필요량의 유기용매(10)가 도포된 기판(S)의 저항값에 미리 결정된 여유값(margin)을 더해서 결정될 수 있다.
이 경우, 전술한 여유값을 조절하여 사용자가 임의로 오프셋(offset)을 조절할 수 있다. 예를 들어, 임계값을 너무 엄격히 적용하게 되면 공정이 오히려 원활히 진행되지 않을 수 있으므로 임계값에 여유값을 더하여 공정을 보다 수월하게 진행시킬 수 있다. 이러한 여유값은 양수값, 음수값을 가리지 않으며 나아가 숫자 범위(range)로 제시될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치를 오랜시간동안 사용하게 되면 측정되는 저항값이 변할 수 있으므로 여유값 조절에 의해 장비 노후화로 인한 오작동을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1 임계값(V1)은 미리 측정되어 상기 감지부(700) 또는 제어부(미도시) 등에 저장될 수 있다.
따라서, 상기 감지부(700)는 상기 트레이유닛(450)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩되는 경우 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1)보다 큰 경우 표시부(미도시) 등을 통해 작업자에게 상기 기판(S)에 도포된 유기용매(10)의 양이 필요량에 비해 적은 것을 알릴 수 있다.
또한, 상기 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1)보다 작은 경우에는 후술하는 바와 같이 기판(S)에 대한 공정을 더 진행하여 유기용매(10)를 제거하여 잔류물이 생기지 않게 한다.
한편, 상기 트레이유닛(450)에 상기 기판(S)이 로딩된 경우 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1) 이하인 경우 상기 기판(S)에 대한 건조공정이 진행된다(P3 : T2 ~ T3).
상기 기판(S)에 대한 건조공정이 진행되는 경우 상기 기판(S)에 도포된 유기용매(10)의 양이 줄어들게 되며 상기 감지부(700)에 의해 측정되는 저항값은 도 5의 'P3' 단계에 도시된 바와 같이 증가하게 된다.
상기 감지부(700)는 상기 기판(S)에 대한 공정 진행 중에 측정된 제3 저항값(R3)이 미리 결정된 제2 임계값(V2) 이상인 경우 상기 기판(S)에 대한 공정이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 임계값(V2)은 유기용매(10)가 제거된 기판(S)의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정될 수 있다.
따라서, 상기 감지부(700)에 의해 측정된 저항값(R3)이 미리 결정된 제2 임계값(V2) 이상에 해당하는 경우 상기 기판(S) 상에 도포된 유기용매(10)가 제거되어 상기 기판(S)에 대한 공정이 종료된 것으로 상기 감지부(700)는 판단하게 된다.
이 경우, 도 4의 (D)에 도시된 바와 같이 상기 트레이유닛(450)이 상기 챔버(400)에서 분리되며, 도 5에 도시된 바와 같이(P4 : T3 ~ T4) 상기 트레이유닛(450)을 통해 측정되는 저항값(R3)은 대략 일정하게 유지된다.
이어서, 상기 기판(S)이 상기 트레이(456)에서 언로딩되면(P5 : T4 ~ ), 상기 감지부(700)를 통해 측정되는 저항값은 이전 준비단계(P1)의 제1 저항값(R1)으로 증가하게 된다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부(1700)의 구성을 도시한 트레이유닛(450)의 측면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 감지부(1700)는 상기 트레이유닛(450)을 통해 상기 기판(S)의 저항을 직접 측정하게 된다.
예를 들어, 상기 감지부(1700)는 상기 트레이(456)의 상면에서 돌출하는 복수개의 돌출단자(1710)를 구비할 수 있다. 상기 기판(S)이 상기 트레이(456)에 로딩되는 경우에 상기 기판(S)이 상기 돌출단자(1710)의 상단부에 안착되어, 상기 돌출단자(1710)를 통해 상기 기판(S)의 저항을 직접 측정할 수 있게 된다. 전술한 돌출단자(1710)의 설치위치는 적절하게 변형될 수 있다.
도 7은 전술한 감지부(1700)에서 상기 돌출단자(1710)의 배치를 도시한 상기 트레이유닛(450)의 평면도이다.
도 7을 참조하면, 상기 돌출단자(1710)는 도 7의 (A)와 같이 상기 기판(S)이 안착되는 안착부(457)의 중앙부를 따라 등간격으로 배치되거나, 또는 도 7의 (B)와 같이 상기 안착부(457)의 중앙부에서 양측으로 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 돌출단자(1710)는 도 7의 (C) 및 (D)와 같이 상기 안착부(457)의 중앙부에서 일측으로 집중되어 배치될 수도 있다.
전술한 돌출단자(1710)의 설치위치는 다양하게 변형될 수 있으며, 예를 들어 상기 챔버(400)에서의 공정조건 또는 챔버(400)의 테스트공정 등을 통해 상기 돌출단자(1710)의 위치를 결정할 수 있다.
여기서, 도면에 도시되지는 않지만, 상기 돌출단자(1710)의 배열에서 어긋난 위치에 상기 돌출단자(1710) 외에 부도체로 이루어진 돌기가 더 구비될 수 있다. 상기 돌기에 의해 일렬로 배열된 상기 돌출단자(1710)에 접촉된 기판(S)이 기울어지는 것이 방지될 수 있다.
도 8은 전술한 실시예에 따른 감지부(1700)를 이용하여 상기 기판(S)에 대한 공정을 진행하는 순서를 도시한 도면이다. 도 5 및 도 8을 참조하여 살펴본다.
도 8의 (A)를 참조하면, 상기 기판(S)에 대한 공정 진행 전에 상기 트레이유닛(450)은 상기 챔버(400)에서 언도킹(undocking) 또는 분리되어 있다(P1 : T0 ~ T1). 이 경우 도 5를 참조하면, 상기 감지부(1700)의 돌출단자(1710)에 기판(S)이 로딩되지 않았으므로 상기 감지부(1700)에 의해 제1 저항값(R1)이 측정된다.
이어서, 도 8의 (B)와 같이 상기 트레이(456)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩된다. 상기 감지부(700)에 의해 측정되는 제2 저항값(R2)은 이전 단계(P1)에서 측정된 제1 저항값(R1)에서 감소될 수 있다.
상기 트레이(456)에 상기 기판(S)이 로딩된 후에 도 8의 (C)와 같이 상기 트레이유닛(450)이 상기 챔버(400)에 도킹된다. 도 5에서 'T1 ~ T2'의 단계(P2)는 전술한 도 8의 (B)와 도 8의 (C)의 공정에 해당한다. 이 경우, 상기 돌출단자(1710)를 통해 상기 감지부(1700)에 의해 측정되는 저항값은 전술한 제2 저항값(R2)에 해당한다.
한편, 상기 감지부(1700)는 상기 트레이유닛(450)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩된 경우 측정된 저항값(R2)과 미리 결정된 제1 임계값(V1)을 비교하여 상기 기판(S)에 필요량에 해당하는 유기용매(10)가 도포되었는지 판단하게 된다.
이러한 제1 임계값(V1)은 상기 기판(S)에 필요한 양의 유기용매(10)가 도포된 상태의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정될 수 있다. 상기 제1 임계값(V1)은 미리 측정되어 상기 감지부(1700) 또는 제어부(미도시) 등에 저장될 수 있다.
따라서, 상기 감지부(1700)는 상기 트레이유닛(450)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 로딩된 경우 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1)보다 큰 경우 표시부(미도시) 등을 통해 작업자에게 상기 기판(S)에 도포된 유기용매(10)의 양이 필요량에 비해 적은 것을 알릴 수 있다.
또한, 상기 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1)보다 작은 경우에는 후술하는 바와 같이 기판(S)에 대한 공정을 더 진행하여 유기용매(10)를 제거하여 잔류물이 생기지 않는다.
상기 트레이유닛(450)에 상기 기판(S)이 로딩된 경우 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1) 이하인 경우 상기 기판(S)에 대한 건조공정이 진행된다(P3 : T2 ~ T3).
상기 기판(S)에 대한 건조공정이 진행되는 경우 상기 기판(S)에 도포된 유기용매(10)의 양이 줄어들게 되며 상기 감지부(1700)에 의해 측정되는 저항값은 도 5의 'P3' 단계에 도시된 바와 같이 증가하게 된다.
상기 감지부(1700)는 상기 기판(S)에 대한 공정 진행 중에 측정된 제3 저항값(R3)이 미리 결정된 제2 임계값(V2) 이상인 경우 상기 기판(S)에 대한 공정이 종료된 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 임계값(V2)은 상기 기판(S)에 유기용매가 도포되지 않은 상태의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정될 수 있다.
따라서, 상기 감지부(1700)에 의해 측정된 저항값(R3)이 미리 결정된 제2 임계값(V2) 이상에 해당하는 경우 상기 기판(S) 상에 도포된 유기용매(10)가 제거되어 상기 기판(S)에 대한 공정이 종료된 것으로 상기 감지부(1700)는 판단하게 된다.
이 경우, 도 8의 (D)에 도시된 바와 같이 상기 트레이유닛(450)이 상기 챔버(400)에서 분리되며, 도 5에 도시된 바와 같이(P4 : T3 ~ T4), 상기 트레이유닛(450)을 통해 측정되는 저항값(R3)은 대략 일정하게 유지된다.
이어서, 상기 기판(S)이 상기 트레이(456)에서 언로딩되면(P5 : T4 ~ ), 상기 감지부(1700)를 통해 측정되는 저항값은 이전 준비단계(P1)의 제1 저항값(R1)으로 증가하게 된다.
한편, 도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 감지부(2700)의 구성을 도시한 챔버의 측면도이다.
도 9를 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 상기 트레이유닛(450)에 상기 기판(S)을 로딩하거나 또는 상기 트레이유닛(450)에서 상기 기판(S)을 언로딩하는 리프트핀(2710)을 더 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 리프트핀(2710)은 승강플레이트(2720)에 연결될 수 있으며, 상기 승강플레이트(2720)는 구동부(미도시)에 의해 상하로 승하강할 수 있다. 상기 승강플레이트(2720)가 상승하는 경우 상기 리프트핀(2710)은 상기 트레이(456)의 핀홀(미도시)을 관통해 상기 트레이(456)의 상부로 돌출할 수 있다.
한편, 상기 감지부(2700)는 상기 리프트핀(2710)에 연결되어 상기 기판(S)의 저항을 직접 측정하게 된다.
도 10은 전술한 실시예에 따른 감지부(2700)를 이용하여 상기 기판에 대한 공정을 진행하는 순서를 도시한 도면이다.
도 10의 (A)와 같은 준비단계에서 상기 리프트핀(2710)은 상기 트레이(456)의 하부에 위치한다.
이 경우 도 5를 참조하면, 상기 리프트핀(2710)에 기판(S)이 안착되지 않았으므로 상기 감지부(2700)에 의해 제1 저항값(R1)이 측정된다.
이어서, 도 10의 (B)와 같이 상기 리프트핀(2710)이 상기 트레이(456)를 관통하여 상승하고, 상기 리프트핀(2710)의 상단부에 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 안착된다.
이 경우, 상기 리프트핀(2710)을 통해 상기 감지부(1700)에 의해 측정되는 저항값은 상기 제1 저항값(R1)에서 감소한 제2 저항값(R2)에 해당한다.
한편, 상기 감지부(2700)는 상기 리프트핀(2710)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 안착된 경우 측정된 저항값(R2)과 미리 결정된 제1 임계값(V1)을 비교하여 상기 기판(S)에 필요량에 해당하는 유기용매(10)가 도포되었는지 판단하게 된다.
이러한 제1 임계값(V1)은 상기 기판(S)에 필요량의 유기용매(10)가 도포된 상태의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정될 수 있다. 상기 제1 임계값(V1)은 미리 측정되어 상기 감지부(2700) 또는 제어부(미도시) 등에 저장될 수 있다.
따라서, 상기 감지부(2700)는 상기 리프트핀(2710)에 상기 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 안착된 경우 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1)보다 큰 경우 표시부(미도시) 등을 통해 작업자에게 상기 기판(S)에 도포된 유기용매(10)의 양이 필요량에 비해 적은 것을 알릴 수 있다.
상기 측정된 저항값(R2)이 미리 결정된 제1 임계값(V1) 이하인 경우 후속공정을 진행하게 된다.
예를 들어, 도 10의 (C)와 같이 상기 리프트핀(2710)이 하강하여 상기 기판(S)이 상기 트레이(456)에 로딩되며, 도 10의 (D)와 같이 상기 트레이유닛(450)이 상기 챔버(400)에 결합되어 상기 기판(S)에 대한 공정을 진행하게 된다.
이어서, 상기 기판(S)에 대한 공정이 종료되면 도 10의 (E)와 같이 상기 트레이유닛(450)이 상기 챔버(400)에서 분리되며, 도 10의 (F)와 같이 상기 리프트핀(2710)이 상승하여 유기용매(10)가 제거된 상기 기판(S)이 상기 리프트핀(2710)의 상단부에 안착된다.
도 10의 (F)와 같이 상기 기판(S)에 대한 공정이 종료되어 상기 기판(S)이 다시 상기 리프트핀(2710)의 상단부에 안착되면 상기 감지부(2700)에 의해 상기 기판(S)의 저항값을 측정할 수 있다.
이 경우, 측정된 저항값은 도 5에서 제3 저항값(R3)에 해당하며, 유기용매(10)가 제거된 기판(S)의 저항값에 해당한다.
본 실시예의 경우 상기 측정된 제3 저항값(R3)을 미리 결정된 제2 임계값(V2)과 비교하여 상기 기판(S)에 대한 건조공정이 정상적으로 수행되었는지 확인할 수 있다.
즉, 상기 제2 임계값(V2)은 상기 기판(S)에 유기용매가 도포되지 않은 상태의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정될 수 있다.
따라서, 상기 측정된 제3 저항값(R3)과 상기 제2 임계값(V2)을 비교하여 상기 측정된 제3 저항값(R3)이 상기 제2 임계값(V2)보다 작다면 상기 기판(S)에 유기용매(10)가 남아있는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 상기 측정된 제3 저항값(R3)이 상기 제2 임계값(V2) 이상인 경우 상기 기판(S)의 유기용매(10)가 제거되어 공정이 정상적으로 수행되었음을 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
10 : 기판
100 : 유체저장부
200 : 압력조절부
300 : 온도조절부
400 : 챔버
412 : 처리공간
450 : 트레이유닛
452 : 커버
456 : 트레이
600 : 유체공급부
700 : 감지부
710 : 전류계
730 : 전압계
1000 : 기판처리장치
1710 : 돌출단자
2710 : 리프트핀

Claims (13)

  1. 초임계상태의 유체를 이용하여 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 챔버;
    상기 기판을 지지하며 상기 챔버의 개구부를 통해 상기 챔버의 내부로 인입 및 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이유닛; 및
    상기 트레이유닛을 통해 상기 기판의 저항을 측정하는 감지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는
    상기 기판에 대한 공정 진행정도 및 상기 기판 상의 상기 유기용매의 양 중에 적어도 하나를 감지하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 트레이유닛은 상기 기판을 지지하는 트레이와, 상기 트레이의 말단부에 구비되어 상기 개구부를 밀폐하는 커버를 더 구비하고,
    상기 감지부는 상기 커버에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트레이유닛은
    상기 기판을 지지하는 트레이와, 상기 트레이의 상면에 돌출 형성되어 상기 감지부와 연결되며 상기 기판이 안착되는 복수개의 돌출단자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 초임계상태의 유체를 이용하여 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 챔버;
    상기 기판을 지지하며 상기 챔버의 개구부를 통해 상기 챔버의 내부로 인입 및 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이유닛;
    상기 챔버의 외부에서 상기 트레이유닛에 상기 기판을 로딩하거나 또는 상기 트레이유닛에서 상기 기판을 언로딩하는 리프트핀; 및
    상기 기판의 저항을 측정하는 감지부;를 구비하고,
    상기 감지부는 상기 리프트핀에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는
    대상물의 전류를 측정하는 전류계와 전압을 측정하는 전압계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 초임계상태의 유체를 이용하여 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 챔버와, 상기 기판을 지지하며 상기 챔버의 내부로 인입 및 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이유닛을 구비한 기판처리장치의 기판모니터링방법에 있어서,
    상기 트레이유닛을 통해 상기 기판의 저항을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 저항값에 의해 상기 기판에 대한 공정 진행정도 및 상기 기판 상의 상기 유기용매의 양 중에 적어도 하나를 감지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판에 대한 공정 진행 전에 상기 기판의 저항값을 측정하여
    상기 측정된 저항값과 미리 결정된 제1 임계값을 비교하여 상기 기판에 도포된 유기용매의 양이 필요량에 해당하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 임계값은
    필요량의 유기용매가 도포된 상기 기판의 저항값에 미리 결정된 여유값을 더하여 결정되는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 기판에 대한 공정 진행 중에 상기 기판의 저항값을 측정하여
    상기 측정된 저항값이 미리 결정된 제2 임계값 이상인 경우 상기 기판에 대한 공정이 종료된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 기판에 대한 공정 종료 후에 상기 기판의 저항을 측정하여
    상기 측정된 저항값과 미리 결정된 제2 임계값을 비교하여 상기 기판에 대한 공정의 정상 종료 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제2 임계값은
    상기 유기용매가 제거된 상기 기판의 저항값에 미리 결정된 여유값을 가지고 결정되는 것을 특징으로 하는 기판모니터링방법.
KR1020220168229A 2022-12-05 2022-12-05 기판처리장치 및 기판모니터링방법 Active KR102828916B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220168229A KR102828916B1 (ko) 2022-12-05 2022-12-05 기판처리장치 및 기판모니터링방법
US18/525,785 US12500102B2 (en) 2022-12-05 2023-11-30 Substrate processing apparatus and substrate monitoring method
CN202311636348.5A CN118156164A (zh) 2022-12-05 2023-12-01 基板处理装置以及基板监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220168229A KR102828916B1 (ko) 2022-12-05 2022-12-05 기판처리장치 및 기판모니터링방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20240083761A KR20240083761A (ko) 2024-06-12
KR102828916B1 true KR102828916B1 (ko) 2025-07-04

Family

ID=91280258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220168229A Active KR102828916B1 (ko) 2022-12-05 2022-12-05 기판처리장치 및 기판모니터링방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12500102B2 (ko)
KR (1) KR102828916B1 (ko)
CN (1) CN118156164A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090097185A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Shannon Steven C Time-based wafer de-chucking from an electrostatic chuck having separate RF bias and DC chucking electrodes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080125342A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-29 Advanced Technology Materials, Inc. Formulations for cleaning memory device structures
KR20130010527A (ko) * 2011-07-19 2013-01-29 박재성 기판 이송 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR101856562B1 (ko) * 2016-04-08 2018-05-10 한국원자력연구원 액막 두께 측정 장치 및 액막 두께 측정 방법
KR102222776B1 (ko) * 2017-01-24 2021-03-05 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 도금 장치, 도금 방법, 기판 홀더, 저항 측정 모듈, 및 기판 홀더를 검사하는 방법
JP2022542160A (ja) * 2019-07-26 2022-09-29 ジュスン エンジニアリング カンパニー リミテッド 基板処理装置およびそのインターロック方法
JP7308688B2 (ja) * 2019-08-05 2023-07-14 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板乾燥方法
US11823964B2 (en) * 2021-04-16 2023-11-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Deposition system and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090097185A1 (en) * 2007-10-11 2009-04-16 Shannon Steven C Time-based wafer de-chucking from an electrostatic chuck having separate RF bias and DC chucking electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
US12500102B2 (en) 2025-12-16
CN118156164A (zh) 2024-06-07
US20240186159A1 (en) 2024-06-06
KR20240083761A (ko) 2024-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10199240B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP5626611B2 (ja) 基板乾燥装置及び基板乾燥方法
KR20110012743A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20140144806A (ko) 기판 처리 장치
KR20210077598A (ko) 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법
KR102828916B1 (ko) 기판처리장치 및 기판모니터링방법
TW202238766A (zh) 置換結束時間點的判定方法、基板處理方法以及基板處理裝置
KR102731702B1 (ko) 기판처리장치 및 기판지지부의 틸팅감지방법
KR102120493B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리장치의 오링 세정방법
KR102783958B1 (ko) 기판처리장치
CN109671648B (zh) 基板处理设备和基板处理方法
KR102774615B1 (ko) 기판 건조 장치 및 이를 이용한 반도체 장치 제조 방법
KR102923435B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
US12438020B2 (en) Substrate processing apparatus
JP2004200666A (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
KR100809590B1 (ko) 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법
KR102843606B1 (ko) 기판처리장치 및 기판공정 모니터링방법
KR102779277B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102853888B1 (ko) 기판처리장치 및 트레이 틸팅 감지방법
KR20250012926A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR20230046375A (ko) 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법
KR102832668B1 (ko) 기판처리장치
US20250379046A1 (en) Substrate treating apparatus
KR100544486B1 (ko) 기판 처리장치 및 방법
US20240410650A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

Q13 Ip right document published

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-Q10-Q13-NAP-PG1601 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000