KR102191836B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버, 챔버 내부에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 레이저 유닛, 기판의 에지 영역을 촬상하여 기판의 오프셋(Offset) 값을 측정하는 비전 유닛 및 기판의 오프셋 값에 기초하여 레이저의 조사 위치를 조절하는 조절 유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판의 에지 영역을 식각하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 박막 중 불필요한 영역을 제거하는 공정으로, 박막에 대한 높은 선택비 및 고 식각률이 요구된다.
종래에는 기판의 식각을 위하여 기판을 회전시키면서 기판에서 반사되는 광량을 측정하여 기판의 에지 영역을 산출한 후 산출된 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하거나 케미칼을 처리하여 기판의 에지 영역에 대한 식각 공정을 수행하였으나, 기판의 에지 영역을 산출한 후 다시 기판의 정전척에 안착시켜 식각 공정을 수행하여 처리 시간이 길어졌으며, 챔버에서 처리되는 기판의 직경에 미세한 차이가 있더라도 보정하기 어려운 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 레이저와 동축으로 구성되는 비전 유닛을 이용하여 기판의 편심을 측정하고 레이저의 조사 위치를 조절할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버, 상기 챔버 내부에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 레이저 유닛, 상기 기판의 에지 영역을 촬상하여 상기 기판의 오프셋(Offset) 값을 측정하는 비전 유닛 및 상기 기판의 오프셋 값에 기초하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 조절 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 조절 유닛은, 바디, 상기 바디 내에 제공되고, 상기 레이저의 조사 방향 및 상기 비전 유닛의 촬상 방향을 동축으로 변경하는 광 반사부 및 상기 바디를 구동하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 바디의 기울기를 조절하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 비전 유닛에서 촬상된 영상에서 기설정된 기준점 및 상기 기판의 단부 사이의 최단 거리를 상기 기판의 오프셋 값으로 산출하고, 상기 오프셋 값 및 상기 바디와 상기 기판 사이의 거리에 기초하여 상기 바디의 기울기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 바디의 위치를 변경하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 바디의 위치를 상기 기판의 오프셋 값에 대응되는 거리만큼 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 지지 유닛은, 상기 기판을 회전시키는 스핀 헤드를 포함하고, 상기 조절 유닛은, 상기 기판의 오프셋 값에 기초하여 상기 스핀 헤드와 동기 제어될 수 있다.
여기서, 상기 조절 유닛은, 상기 기판의 회전 각도에 대응되는 오프셋 값에 대한 프로파일을 생성하고, 상기 프로파일에 따라 상기 레이저의 조사 위치를 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 본 발명의 기판 처리 장치를 이용하여 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 기판 처리 방법에 있어서, 기판을 회전시키면서 상기 기판의 에지 영역을 촬상하는 단계, 상기 기판의 에지 영역에서 기판의 회전 각도에 따른 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일을 생성하는 단계, 상기 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일에 기초하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 단계 및 상기 레이저를 조사하여 기판을 처리하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 단계는, 상기 조절 유닛의 기울기를 조절하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일을 생성하는 단계는, 상기 비전 유닛에서 촬상된 영상에서 기설정된 기준점 및 상기 기판의 단부 사이의 최단 거리를 상기 기판의 오프셋 값으로 산출하는 단계를 포함하고, 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계는, 상기 오프셋 값 및 상기 조절 유닛과 상기 기판 사이의 거리에 기초하여 상기 조절 유닛의 기울기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 단계는, 상기 조절 유닛의 위치를 변경하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계는, 상기 조절 유닛의 위치를 상기 기판의 오프셋 값에 대응되는 거리만큼 이동시킬 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 기판의 편심을 측정하고, 측정된 편심에 기초하여 레이저의 조사 위치를 조절하여, 식각 공정의 처리 시간을 줄일 수 있으며 기판의 직경 차이가 발생하는 경우에도 식각 공정의 정확성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 유닛, 비전 유닛 및 조절 유닛의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비전 유닛에서 촬상되는 영상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바디의 기울기를 조절하여 레이저의 조사 위치를 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바디의 위치를 변경하여 레이저의 조사 위치를 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 나타내는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 가진다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(200)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260a, 260b)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버(260a, 260b)들이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버(260a, 260b)들은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버(260a, 260b)들이 제공된다. 공정 챔버(260a, 260b)들 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버(260a, 260b)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버(260a, 260b)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260a, 260b)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260a, 260b)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260a, 260b)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버(260a, 260b)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260a, 260b)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260a, 260b)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260a, 260b)는 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260a, 260b) 간에, 그리고 공정 챔버(260a, 260b)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260a, 260b)는, 세정 처리 챔버(260a)와 에지 처리 챔버(260b)를 포함할 수 있다. 세정 처리 챔버(260a)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행할 수 있다. 세정 처리 챔버(260a)는 회전하는 기판(W)의 중심 영역에 세정액을 공급하여 세정 공정을 수행할 수 있다. 세정 처리 챔버(260a)는 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 세정 처리 챔버(260a)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 세정 처리 챔버(260a)는 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 세정 처리 챔버(260a)는 서로 동일한 구조를 가지고, 서로 상이한 그룹에 속하는 세정 처리 챔버(260a)는 서로 상이한 구조를 가질 수 있다.
에지 처리 챔버(260b)는 기판(W)의 에지 영역을 처리할 수 있다. 에지 처리 챔버(260b)는 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 에지 처리 챔버(260b)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 에지 처리 챔버(260b)는 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 에지 처리 챔버(260b)는 서로 동일한 구조를 가지고, 서로 상이한 그룹에 속하는 에지 처리 챔버(260b)는 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 에지 처리 챔버(260b)에는 기판(W)의 에지 영역에 대한 처리 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 지지 유닛(310), 처리 용기(320), 승강 유닛(330), 레이저 유닛(340), 비전 유닛(350), 조절 유닛(360), 그리고 배출 유닛(400)을 포함할 수 있다.
지지 유닛(310)은 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 지지 유닛(310)은 지지 플레이트(312) 및 회전 구동 부재(313)를 포함한다. 지지 플레이트(312)는 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(312)는 원형의 판 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 지지 플레이트(312)는 기판(W)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 지지 플레이트(312)의 지지면에는 흡착홀(316)이 형성되며, 흡착홀(316)에는 음압이 제공될 수 있다. 기판(W)은 음압에 의해 지지면에 진공 흡착될 수 있다.
회전 구동 부재(313)는 지지 플레이트(312)를 회전시킨다. 일 예로, 회전 구동 부재(313)는 스핀 헤드로 제공될 수 있다. 회전 구동 부재(313)는 회전축(314) 및 구동기(315)를 포함한다. 회전축(314)은 그 길이 방향이 상하 방향을 향하는 통 형상을 가지도록 제공된다. 회전축(314)은 지지 플레이트(312)의 저면에 결합된다. 구동기(315)는 회전축(314)에 회전력을 전달한다. 회전축(314)은 구동기(315)로부터 제공된 회전력에 의해 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 지지 플레이트(312)는 회전축(314)과 함께 회전 가능하다. 회전축(314)은 구동기(315)에 의해 그 회전 속도가 조절되어 기판(W)의 회전 속도를 조절 가능하다. 예컨대, 구동기(315)는 모터일 수 있다.
처리 용기(320)는 내부에 처리 공간(322)을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(320)는 지지 유닛(310)을 감싸도록 제공될 수 있다. 처리 용기(320)는 바닥부(324), 측면부(326), 그리고 상면부(328)를 포함한다. 바닥부(324)는 중공을 가지는 원판 형상으로 제공된다.
바닥부(324)에는 회수 라인(325)이 형성된다. 회수 라인(325)은 처리 공간(322)을 통해 회수된 처리액을 외부의 액 재생 시스템(미도시)으로 제공할 수 있다. 측면부(326)는 중공을 가지는 원통 형상으로 제공된다. 측면부(326)는 바닥부(324)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측면부(326)는 바닥부(324)로부터 위로 연장된다. 상면부(328)는 측면부(326)의 상단으로부터 연장된다. 상면부(328)는 지지 유닛(310)에 가까워질수록 상향 경사진 방향을 향한다.
승강 유닛(330)은 지지 유닛(310)과 처리 용기(320) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(330)은 처리 용기(320)를 승강 이동시킨다. 승강 유닛(330)은 브라켓(332), 이동축(334), 그리고 구동 부재(336)를 포함한다. 구동 부재(336)는 모터 일 수 있다. 브라켓(332)은 처리 용기(320)의 측면부(326)에 고정 결합된다. 이동축(334)은 브라켓(332)을 지지한다. 이동축(334)은 그 길이 방향이 상하방향을 향하도록 제공된다. 구동 부재(336)는 이동축(334)을 상하 방향으로 이동시킨다. 이에 따라 브라켓(332)과 처리 용기(320)는 상하 방향으로 이동 가능하다.
레이저 유닛(340)은 기판의 에지 영역에 레이저를 조사한다. 비전 유닛(350)은 기판의 에지 영역을 촬상하여 기판의 오프셋(Offset) 값을 측정한다. 조절 유닛(360)은 비전 유닛(350)에서 측정되는 기판의 오프셋 값에 기초하여 레이저의 조사 위치를 조절할 수 있다. 도 3을 참조하면, 조절 유닛(360)은 바디(361), 광 반사부(362), 광 스플리터(363), 제어부(364) 및 조명부(365)를 포함할 수 있다. 바디(361)의 내부에는 광 반사부(362)가 제공되어 레이저 유닛(340)에서 조사되는 레이저의 조사 방향 및 비전 유닛(350)의 촬상 방향을 동축으로 변경할 수 있다. 광 반사부(362)는 복수 개 제공되어, 레이저의 조사 방향을 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 광 스플리터(363)는 특정 파장의 광을 투과시키고 다른 파장의 광은 반사시킬 수 있다. 일 예로, 광 스플리터(363)는 레이저 유닛(340)에서 조사되는 레이저를 투과시켜 광 반사부(362)로 제공하며, 기판의 에지 영역의 반사광을 반사시켜 비전 유닛(362)에 제공할 수 있다. 바디(361)의 하부에는 조명부(365)가 제공되어 기판의 에지 영역에 광을 조사할 수 있다. 비전 유닛(362)은 조명부(365)에서 조사된 광이 기판에서 반사되는 반사광을 수광하여 기판의 에지 영역을 촬상할 수 있다. 조명부(365)는 발광 다이오드(LED)로 제공될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 조명부(365)는 중앙에 광을 집적시키기 위한 렌즈가 배치되고 렌즈의 주변으로 복수의 발광 다이오드가 배치될 수 있다. 제어부(364)는 바디(361)를 구동하여 레이저의 조사 위치를 조절한다. 제어부(364)는 바디(361)의 기울기를 변경하거나 바디(361)의 위치를 이동시킬 수 있다. 또한, 제어부(364)는 광 반사부(362)를 조절하여 레이저의 조사 위치를 조절할 수도 있다. 이하, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 조절 유닛(360)이 레이저의 조사 위치를 조절하는 방법을 상세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 비전 유닛(350)은 기판의 에지 영역을 촬상하여 영상(500)을 획득할 수 있으며, 기판의 단부와 기설정된 기준점(510)과의 사이의 거리를 측정하여 기판의 오프셋 값을 산출할 수 있다. 여기서, 기준점(510)의 영상(500)의 중앙 지점이 될 수 있으며, 오프셋 값은 기판의 단부와 기준점(510) 사이의 최단 거리일 수 있다. 기판의 오프셋 값이 획득되면 제어부(364)는 도 5와 같이, 바디(361)의 기울기를 조절하여 레이저의 조사 위치를 변경할 수 있다. 이때 바디(361)의 기울기는 기판의 오프셋 값 및 기판과 조절 유닛(360) 사이의 거리(Wd)를 이용하여 산출할 수 있다. 즉, 도 6과 같이, 바디(361)의 기울기는 기판과 조절 유닛(360) 사이의 거리(Wd)를 밑변으로 하고 기판의 오프셋 값을 높이로 하는 직각 삼각형의 내각이므로 삼각함수를 이용하여 산출할 수 있다. 비전 유닛(350)은 기판의 회전에 따라 기판의 에지 영역을 촬상하여 기판의 모든 에지 영역에서 기판의 오프셋 값을 획득할 수 있다. 또한, 획득된 기판의 오프셋 값 및 기판과 조절 유닛(360) 사이의 거리(Wd)를 이용하여 기판의 모든 에지 영역에서 바디(361)의 기울기를 산출할 수 있다. 일 예로, 도 7과 같이 기판의 회전 각도에 따른 기판의 오프셋 값 및 바디(361)의 기울기가 산출될 수 있다. 즉, 본 발명은 기판의 모든 에지 영역에서 기판의 오프셋 값을 획득한 후 획득된 기판의 오프셋 값에 대응되는 바디(361)의 기울기를 산출하여 기판의 에지 영역에 대한 정밀한 식각 공정을 수행할 수 있다. 또한, 조절 유닛(360)은 기판의 오프셋 값에 기초하여 스핀 헤드(313)와 동기 제어될 수 있으며, 기판의 회전 각도에 대응되는 기판의 오프셋 값에 대한 프로파일을 생성하고, 생성된 프로파일에 따라 레이저의 조사 위치를 조절할 수 있다. 또한, 도 8과 같이, 비전 유닛(350)에서 기판의 오프셋 값이 획득되면, 조절 유닛(360)은 바디(361)를 기판의 오프셋 값에 대응되는 거리만큼 이동시켜 레이저 조사 위치를 변경할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 우선, 기판을 회전시키면서 기판의 에지 영역을 촬상한다(S910). 이어서, 기판의 에지 영역에서 기판의 회전 각도에 따른 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일을 생성한다(S920). 구체적으로, 비전 유닛에서 촬상된 영상에서 기설정된 기준점 및 기판의 단부 사이의 최단 거리를 기판의 오프셋 값으로 산출할 수 있다.
이어서, 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일에 기초하여 레이저의 조사 위치를 조절한다(S930). 일 예로, 조절 유닛의 기울기를 조절하여 레이저의 조사 위치를 변경할 수 있다. 이 경우, 기판의 오프셋 값 및 조절 유닛과 기판 사이의 거리에 기초하여 조절 유닛의 기울기를 산출할 수 있다. 다른 예로, 조절 유닛의 위치를 변경하여 레이저의 조사 위치를 변경할 수 있다. 이 경우, 조절 유닛의 위치를 기판의 오프셋 값에 대응되는 거리만큼 이동시켜 레이저의 조사 위치를 변경할 수 있다.
이어서, 레이저를 조사하여 기판을 처리한다(S940).
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 기판의 오프셋 값을 측정하고, 측정된 오프셋 값에 기초하여 레이저의 조사 위치를 조절하므로, 식각 공정의 처리 시간을 줄일 수 있으며 기판의 직경 차이가 발생하는 경우에도 식각 공정의 정확성을 향상시킬 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 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 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
10: 기판 처리 설비 300: 기판 처리 장치
310: 지지 유닛 340: 레이저 유닛
350: 비전 유닛 360: 조절 유닛
361: 바디 362: 광 반사부
363: 제어부

Claims (13)

  1. 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 레이저 유닛;
    상기 기판의 에지 영역을 촬상하여 상기 기판의 오프셋(Offset) 값을 측정하는 비전 유닛; 및
    상기 기판의 오프셋 값에 기초하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 조절 유닛;을 포함하며,
    상기 조절 유닛은,
    상기 기판의 회전 각도에 대응되는 오프셋 값에 대한 프로파일을 생성하고, 상기 프로파일에 따라 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 기판 처리 장치.
  2. 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 레이저 유닛;
    상기 기판의 에지 영역을 촬상하여 상기 기판의 오프셋(Offset) 값을 측정하는 비전 유닛; 및
    상기 기판의 오프셋 값에 기초하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 조절 유닛;을 포함하며,
    상기 조절 유닛은,
    바디;
    상기 바디 내에 제공되고, 상기 레이저의 조사 방향 및 상기 비전 유닛의 촬상 방향을 동축으로 변경하는 광 반사부; 및
    상기 바디를 구동하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 바디의 기울기를 조절하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비전 유닛에서 촬상된 영상에서 기설정된 기준점 및 상기 기판의 단부 사이의 최단 거리를 상기 기판의 오프셋 값으로 산출하고, 상기 오프셋 값 및 상기 바디와 상기 기판 사이의 거리에 기초하여 상기 바디의 기울기를 조절하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 바디의 위치를 변경하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 바디의 위치를 상기 기판의 오프셋 값에 대응되는 거리만큼 이동시키는 기판 처리 장치.
  7. 기판이 처리되는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 레이저 유닛;
    상기 기판의 에지 영역을 촬상하여 상기 기판의 오프셋(Offset) 값을 측정하는 비전 유닛; 및
    상기 기판의 오프셋 값에 기초하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 조절 유닛;을 포함하며,
    상기 지지 유닛은, 상기 기판을 회전시키는 스핀 헤드를 포함하고,
    상기 조절 유닛은,
    상기 기판의 오프셋 값에 기초하여 상기 스핀 헤드와 동기 제어되는 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판의 에지 영역에 레이저를 조사하는 기판 처리 방법에 있어서,
    기판을 회전시키면서 상기 기판의 에지 영역을 촬상하는 단계;
    상기 기판의 에지 영역에서 기판의 회전 각도에 따른 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일을 생성하는 단계;
    상기 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일에 기초하여 상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 단계; 및
    상기 레이저를 조사하여 기판을 처리하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 단계는,
    상기 조절 유닛의 기울기를 조절하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판의 오프셋 값에 관한 프로파일을 생성하는 단계는,
    상기 비전 유닛에서 촬상된 영상에서 기설정된 기준점 및 상기 기판의 단부 사이의 최단 거리를 상기 기판의 오프셋 값으로 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계는,
    상기 오프셋 값 및 상기 조절 유닛과 상기 기판 사이의 거리에 기초하여 상기 조절 유닛의 기울기를 조절하는 기판 처리 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 레이저의 조사 위치를 조절하는 단계는,
    상기 조절 유닛의 위치를 변경하여 상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 레이저의 조사 위치를 변경하는 단계는,
    상기 조절 유닛의 위치를 상기 기판의 오프셋 값에 대응되는 거리만큼 이동시키는 기판 처리 방법.

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