KR102622195B1 - 약액 검사 장치와, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법 - Google Patents

약액 검사 장치와, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 약액 검사 장치는, 약액이 유입되는 입구가 형성되는 베이스부; 상기 입구로 유입되는 상기 약액이 유체의 속도가 변화되면서 이동되며, 상기 베이스부의 입구에 인접하게 마련되는 제1 영역부와, 상기 제1 영역부와 직렬로 연통되어 상기 제1 영역부로부터 배출되는 상기 약액이 이동되는 제2 영역부를 포함하는 유로부; 상기 제1 영역부의 전기 신호인 제1 신호를 감지하는 제1 감지부재와, 상기 제2 영역부의 전기 신호인 제2 신호를 감지하는 제2 감지부재를 포함하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 신호를 받아, 기준값에 대비하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 전류가 변화되면 파티클과 기포가 감지되는 것으로 판별하며, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이에 따라 파티클과 기포를 구별하여 판별하는 판별부를 포함한다.

Description

약액 검사 장치와, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법{APPARATUS FOR INSPECTING DROPLET AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS INCLUDING THE SAME AND METHOD FOR INSPECTING DROPLE}
본 발명은 약액 검사 장치와, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법에 관한 것이다.
기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle) 등의 물질은 반도체 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미친다. 이 때문에 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 반도체 제조 공정에서 중요하다. 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 공정이 실시된다. 일반적으로 기판의 세정은 케미칼과 같은 약액(처리액)을 이용하여 기판 상에 잔류하는 파티클 등을 제거하는 케미칼 처리 공정, 순수를 이용하여 기판 상에 잔류하는 케미칼을 제거하는 린스 공정, 그리고 건조 가스 등을 이용하여 기판을 건조하는 건조 공정을 포함한다.
다만 약액은 배관 등을 통해 공급되는 바와 같이, 각종 상황에 따라 공정 과정에서 약액 내에 기포나 파티클이 발생될 수도 있다. 예를 들어 약액이 공급되는 과정에서 펌프의 동작이나 밸브의 온/오프(on/off) 동작으로 인해 기포가 불규칙적으로 발생될 수 있다.
특히 차세대 반도체는, 이물질인 파티클의 사이즈가 마이크로(μ) 단위 또는 나노(n) 단위와 같이 매우 작게 이루어지더라도 생산 수율에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라 미세 단위의 파티클이나 기포의 제거가 필요하다.
마이크로(μ) 단위 또는 나노(n) 단위와 같이 미세 단위의 기포와 파티클은 그 특성이나 발생 원인이 서로 상이하고 제거 방법 또한 상이하다. 그리고 기포나 파티클을 제거하기 위해서는, 기포나 파티클을 제거하기에 앞서 약액 내에 기포나 파티클이 있는지 검사할 필요가 있다.
한편, 기포의 발생 여부는 유량계 이상 발생과 같이 간접적인 측정방법으로 이룰 수 있다. 그런데 이러한 방법으로는 약액의 상태를 정확히 검사하기 어렵다. 게다가 유량계 이상 여부 만으로는 유체 내의 파티클을 검사하기 어렵다. 더불어 SURFSCAN 장비(Program to operate a LASER profilometer)가 근래에 개발되고 있으나, 이러한 장비는 사이즈가 대형으로 이루어지며 고가이다. 게다가 SURFSCAN 장비는 결함의 크기나 위치는 파악할 수 있으나, 결함의 원인이 기포로 인한 것인지 파티클로 인한 것인지 파악하기 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고가의 장비를 사용하지 않고 간소한 구조를 가지는 약액 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 간소한 구성의 추가만으로 기포와 파티클을 검사할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 단순한 공정으로 기포와 파티클을 검사할 수 있는, 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 약액 검사 장치의 일 면(aspect)은, 약액이 유입되는 입구가 형성되는 베이스부; 상기 입구로 유입되는 상기 약액이 유체의 속도가 변화되면서 이동되며, 상기 베이스부의 입구에 인접하게 마련되는 제1 영역부와, 상기 제1 영역부와 직렬로 연통되어 상기 제1 영역부로부터 배출되는 상기 약액이 이동되는 제2 영역부를 포함하는 유로부; 상기 제1 영역부의 전기 신호인 제1 신호를 감지하는 제1 감지부재와, 상기 제2 영역부의 전기 신호인 제2 신호를 감지하는 제2 감지부재를 포함하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 신호를 받아, 기준값에 대비하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 전류가 변화되면 파티클과 기포가 감지되는 것으로 판별하며, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이에 따라 파티클과 기포를 구별하여 판별하는 판별부를 포함한다.
상기 유로부를 경유하는 상기 약액의 유체 속도는, 외부로부터 회전력을 전달받거나 상기 베이스부의 회전으로 원심력이 발생되어 상기 제1 영역부에 대비하여 상기 제2 영역부를 이동하는 상기 약액의 유체 속도가 증가될 수 있다.
상기 판별부는, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 0이면 상기 약액에 파티클이 포함되는 것으로 판별하고, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 발생하면 상기 약액에 기포가 포함되는 것으로 판별하여, 파티클과 기포를 구별하여 판별할 수 있다.
상기 베이스부는, 상기 유로부가 형성되도록 두께를 가지는 제1 몸체; 및 상기 제1 몸체를 커버하는 제2 몸체를 포함할 수 있다.
상기 유로부는, 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부가 형성되도록, 상기 제1 몸체를 관통하거나 상기 제1 몸체에 음각 형태로 형성되는 채널부재를 포함할 수 있다.
상기 베이스부는, 제1 몸체와 상기 제1 몸체와 대향되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 유로부는, 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부가 형성되도록, 약액의 이동 경로 양측을 따라 상기 제1 몸체로부터 상기 제2 몸체까지 양각 형태로 형성되는 격벽부재를 포함할 수 있다.
상기 입구는, 상기 베이스부의 중심부에 마련되고, 상기 유로부는, 하나 이상 마련되며 상기 베이스부의 중심부로부터 방사형으로 구비될 수 있다.
상기 유로부는, 상기 입구로부터 외곽을 향해 직선 방향으로 마련될 수 있다.
상기 유로부는, 상기 입구로부터 외곽을 향해 곡선 형태로 마련될 수 있다.
상기 입구는, 상기 베이스부의 중심부에 마련되고, 상기 유로부는, 상기 베이스부의 중심부로부터 외곽을 향해 나선 형태로 마련될 수 있다.
상기 유로부는, 제1 폭을 이루는 제1 구간과, 제1 폭에 대비하여 폭이 크게 이루어진 제2 폭을 이루는 제2 구간이 형성되고, 상기 제1 구간과 상기 제2 구간 각각은 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부 각각에 하나 이상 마련될 수 있다.
상기 감지부는, 상기 제2 구간에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 베이스부의 일면이나 타면에 마련되고, 상기 감지부와 상기 판별부가 배치되는 레이어부를 더 포함할 수 있다.
상기 레이어부는, 하나 이상 마련되며, 상기 베이스부와 단면적이 동일하거나 10% 이내의 단면적 차이를 가지고, 상기 레이어부에 마련되며, 상기 감지부와 상기 판별부에 전력을 공급하는 배터리부를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스부의 일면 또는 타면에 연결되고, 상기 베이스부를 회전시키는 구동부를 더 포함하고, 상기 구동부는, 상기 베이스부에 연결되는 회전축을 구비하는 모터를 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면은, 약액을 공급하는 약액 공급부; 상기 약액 공급부로부터 상기 약액이 공급되는 상기 약액 검사 장치; 및 상기 약액 검사 장치 또는 웨이퍼 중 적어도 어느 하나가 배치되는 스핀척을 포함할 수 있다.
상기 스핀척은, 상기 약액 검사 장치가 회전력에 의해 상기 제1 영역부에 대비하여 상기 제2 영역부에서 속도가 증가되도록, 상기 약액 검사 장치를 회전시킬 수 있다.
상기 약액은 상기 웨이퍼를 세정하는 세정액 또는 상기 웨이퍼를 가공하는 처리액 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 처리액은, 포토레지스터 또는 상기 웨이퍼를 식각하는 식각액 중 어느 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.
상기 약액은 세정액으로 이루어지고, 상기 스핀척을 두르며 상기 웨이퍼 또는 상기 약액 검사 장치로부터 배출되는 상기 약액을 수용하는 컵부를 더 포함할 수 있다.
상기 또 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법의 일 면은, 약액이 유입되는 입구가 형성되는 베이스부; 상기 입구로 유입되는 상기 약액이 유체의 속도가 변화되면서 이동되며, 상기 베이스부의 입구에 인접하게 마련되는 제1 영역부와, 상기 제1 영역부와 직렬로 연통되어 상기 제1 영역부로부터 배출되는 상기 약액이 이동되는 제2 영역부를 포함하는 유로부; 상기 제1 영역부의 전기 신호인 제1 신호를 감지하는 제1 감지부재와, 상기 제2 영역부의 전기 신호인 제2 신호를 감지하는 제2 감지부재를 포함하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 신호를 받아, 기준값에 대비하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 전류가 변화되면 파티클과 기포가 감지되는 것으로 판별하며, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이에 따라 파티클과 기포를 구별하여 판별하는 판별부를 포함하는, 약액 검사 장치가 제공되는 단계; 상기 약액이 상기 입구로 유입되어 상기 유로부를 이동하는 단계; 상기 약액이 이동되는 상기 제1 영역부의 제1 신호를 감지하는 단계; 상기 약액이 이동되는 상기 제2 영역부의 제2 신호를 감지하는 단계; 및 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이를 판별하는 단계를 포함한다.
상기 약액 검사 장치가 제공되는 단계 이후, 상기 제1 영역부에 대비하여 상기 제2 영역부의 상기 약액의 유체 속도를 가속시키거나 유체 압력을 낮추는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치가 챔버에 배치된 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치가 다층으로 분리된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부에서 파티클이 포함된 유체가 이동되는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 감지부의 전기 신호 변화를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부에서 기포가 포함된 유체가 이동되는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 감지부의 전기 신호 변화를 도시한 도면이다.
도 9a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부의 제1 영역부와 제2 영역부의 다른 변형예를 도시한 도면이다.
도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부의 제1 영역부와 제2 영역부의 또 다른 변형예를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9b의 감지부의 전기 신호 변화를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 약액 검사 장치가 다층으로 분리된 모습을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 약액 검사 장치를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제8 실시예에 따른 약액 검사 장치를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기찬 처리 장치의 스핀척을 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치가 챔버에 배치된 모습을 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치가 다층으로 분리된 모습을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부에서 파티클이 포함된 유체가 이동되는 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 감지부의 전기 신호 변화를 도시한 도면이다. 그리고 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부에서 기포가 포함된 유체가 이동되는 모습을 도시한 도면이며, 도 8은 도 7의 감지부의 전기 신호 변화를 도시한 도면이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 기판(이하에서 웨이퍼로 명칭될 수 있음)을 처리하는 장치로서, 약액 공급부(부호 도시하지 않음), 챔버(50) 및 약액 검사 장치(100)를 포함할 수 있다.
약액 공급부는 약액을 공급하는 구성으로서, 탱크(10), 순환 라인(20), 공급 라인(30), 회수 라인(40)을 포함할 수 있다.
먼저 탱크(10)는, 하나 이상 마련될 수 있다. 예시적으로 도 1을 참조하면 탱크(10)는 2개 마련될 수 있다. 탱크(10)가 복수 개로 마련되는 것은 하나의 탱크(10) 내의 약액(이하에서 유체로 명칭될 수 있음)이 소진되면, 공급중인 탱크(10)에 약액을 즉시 충전할 필요없이, 다른 탱크(10)를 예비용으로 사용하기 위함이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 하나 이상의 탱크(10)는 서로 연결될 수 있고, 펌프(11)의 펌핑 작동으로 약액의 이동이 이루어질 수도 있다. 더불어 약액에 열이 부가되도록 히터(12) 등이 연결될 수도 있는 바와 같이, 다양한 구성의 변경이 가능하다.
아울러 탱크(10)는 순환 라인(20)이 연결될 수 있다. 순환 라인(20)은 탱크(10)에서 탱크(10)까지 연결될 수 있고, 후술되는 공급 라인(30)과 회수 라인(40)이 연결될 수 있다. 그리고 순환 라인(20)에 연결되는 공급 라인(30)을 통해 약액이 탱크(10)로부터 챔버(50)로 공급될 수 있다. 더불어 순환 라인(20)에 회수 라인(40)이 연결되어, 순환 라인(20)을 경유한 약액이 회수 라인(40)을 통해 다시 탱크(10)로 회수될 수도 있다.
게다가 순환 라인(20)에는, 탱크(10)로부터 챔버(50)로 공급되는 약액의 온도와 유량 등을 제어하기 위한 다양한 구성이 마련될 수 있다. 예를 들어 순환 라인(20)에는 메인 펌프(21), 댐퍼(22), 메인 히터(23), 필터(24), 버블커터(25), 유량기(26) 밸브(부호 도시하지 않음) 등이 마련될 수 있다. 순환 라인(20)에 마련되는 메인 펌프(21), 댐퍼(22), 메인 히터(23) 및 유량기(26) 등의 구성은, 공지된 메카니즘에 갈음하여 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
공급 라인(30)은, 챔버(50)로 공급되는 약액이 경유하는 구성으로서, 순환 라인(20)과 챔버(50) 사이를 연결할 수 있다. 이에 따라 약액은 순환 라인(20)으로부터 공급 라인(30)을 경유하여 챔버(50)로 이동할 수 있다. 이때 순환 라인(20)에 마련되는 메인 펌프(21)의 펌핑 작동에 의해 유체가 펌핑되어 유체의 흐름이 발생될 수 있고, 밸브(도시하지 않음)의 개도 조절에 의해 유량이 조절될 수 있다. 아울러 공급 라인(30)에는, 순환 라인(20)과 별도의 유량기(31) 등이 마련될 수 있으며, 다양한 구성의 변경이 가능하다.
더불어 공급 라인(30)에서 분기되는 회수 라인(40)을 통해 약액이 탱크(10)로 회수될 수도 있다. 예를 들어 회수 라인(40)은, 공급 라인(30)에서 순환 라인(20)으로 연결될 수 있다. 그리고 회수 라인(40)을 경유하는 약액은, 공급 라인(30)으로부터 순환 라인(20)을 경유하여 탱크(10)로 이동될 수 있다. 또한, 공급 라인(30)에서 회수 라인(40)이 분기되는 지점에는 삼방밸브(32)가 마련될 수 있다. 이에 따라 공급 라인(30)을 경유하는 약액은, 공급 라인(30)을 경유하여 챔버(50)로 이동되거나, 공급 라인(30)에서 삼방밸브(32)를 통해 회수 라인(40)으로 이동되는 바와 같이, 약액의 흐름 방향이 삼방밸브(32)에 의해 제어될 수 있다.
챔버(50)는, 순환 라인(20)에서 분기되는 공급 라인(30)을 통해 탱크(10)로부터 약액을 공급받아 웨이퍼를 처리할 수 있다. 챔버(50)는 기판 처리를 위한 공간이 형성되는 다양한 구조를 이룰 수 있다. 도면으로 도시하지는 않았으나 챔버(50)는 상자형으로 이루어질 수 있다. 더불어 챔버(50) 내부에는, 기판(도시하지 않음)이 수평하게 유지되면서 회전되기 위한 스핀척(51)이 마련될 수 있다. 이와 더불어 챔버(50)는 기판으로부터 배출된 약액 또는 약액 검사 장치(100)로부터 배출되는 약액을 받아들여 수용하는 통 형태의 컵부(55)가 마련될 수 있다. 이외에 다양한 구성의 변경에 따라 여러 변형예가 가능하고, 공지 기술이 조합될 수도 있다.
예시적으로 챔버(50)는 세정 공정에 마련되는 세정 챔버일 수 있다. 즉 본 실시예의 기판 처리 장치(1)는, 기판 세정 공정에 사용되는 챔버(50)에 약액을 공급할 수 있다. 세정 공정을 위한 챔버(50)에 공급되는 약액은, 예시적으로 세정액으로서 알카리성 약액, 산성 약액, 린스액, 오존수 및 IPA(이소프로필알코올) 등일 수 있다.
그러나 본 실시예는 세정 공정에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에 상충되지 않는다면 약액을 공급하는 다양한 공정에 적용될 수 있다. 다른 예로 챔버(50)는 건조 공정이나 식각 공정 등을 위한 챔버일 수 있다. 그리고 앞서 기술되는 순환 라인(20) 상의 구성 또한 건조 공정이나 식각 공정 등을 위한 구성으로 변경될 수도 있다. 더불어 챔버(50)가 건조 공정이나 식각 공정을 위한 챔버로 이루어지면, 약액은 처리액으로서 건조액 또는 식각액일 수 있다. 그러나 이는 예시에 불과하므로 이에 한정되지 않는다.
게다가 챔버(50)가 세정 공정 또는 식각 공정 중 어느 하나만으로 한정되는 것은 아니며, 세정 공정, 건조 공정 및 식각 공정 중 어느 하나 이상이 포함될 수도 있다. 이러한 공정 외에도 본 실시예에 상충되지 않는다면 본 실시예에 언급되지 않는 다른 공정의 챔버가 포함될 수도 있다.
한편 기판 처리 장치(1)는, 세정 또는 식각 이외에 다른 공정을 수행할 수도 있어, 기판을 가공하기 위한 포토리소그래피 공정을 수행할 수도 있다. 다시 말해서 본 실시예의 기판 처리 장치(1)는 약액 공급을 이루는 다양한 공정에 적용될 수 있다.
다른 예로서 기판 처리 장치(1)가 포토리소그래피 공정을 수행하면, 약액은 처리액으로서 포토레지스터일 수 있다. 이에 대한 설명은 도 18 및 도 19를 참조하여 후술하도록 한다.
그리고 앞서 언급되는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는 순환 라인(20)에 버블커터(25)가 마련될 수 있다. 버블커터(25)에 의해 기포가 제거될 수 있으나, 공정 과정에서 버블커터(25)의 하류에 기포가 다시 발생되거나, 미세 기포는 버블커터(25)에 의해 제거되기 어려울 수 있다. 더불어 버블커터(25)에 의해 파티클은 제거되지 않고 유체에 계속 남을 수 있다. 기포와 파티클은 반도체 소자(웨이퍼 가공물)의 특성과 생산 수율에 영향을 미칠 수 있어 제거될 필요가 있다.
즉 기포와 파티클은 웨이퍼를 가공하는 과정에서 불규칙적으로 발생될 수 있다. 더불어 기포와 파티클은 특성이 상이하여 기포와 파티클을 제거하는 방법은 상이할 수 있다. 그리고 유체에는 기포와 파티클이 항상 동일한 현상으로 발생되는 것은 아니다. 이에 따라 기포와 파티클을 제거하거나 관리하기 위해, 유체에 기포 또는 파티클이 포함되는지 검사할 필요가 있다. 이를 위해 약액 검사 장치(100)가 마련될 수 있다.
이하에서 약액 검사 장치(100)를 설명한다. 다만 이에 앞서, 특성이 상이한 파티클과 기포에 대하여 언급하면 아래와 같다.
파티클은 고체로 이루어져 압력 변화(유체의 속도 변화에 의해 발생될 수 있음)와 관계없이 입자의 직경(또는 사이즈) 변화가 기포에 대비하여 없기 때문에, 유체의 속도와 관계없이 동일할 수 있다. 반면 기포는 내부에 기체(공기 등)가 포함되므로, 압력이 변화되면 기체의 부피 변화로 인해 기포의 직경이 달라질 수 있다. 이와 같이 파티클과 기포는 유체의 속도 및 압력에 대하여 상이한 특성을 가질 수 있다. 그리고 약액은 파티클이나 기포에 대비하여 전도성이 높아 전류가 용이하게 통할 수 있다. 반면, 파티클과 기포는 전도성이 낮아 전류의 저항 역할을 할 수 있다.
이러한 특성에 따라 약액 검사 장치(100)는, 전류 신호의 변화를 감지하여 파티클이나 기포를 감지할 수 있으며, 구체적으로 아래와 같다. 다만 본 명세서의 실시예 들은 하나 이상이 조합될 수 있고, 설명 및 이해의 편의를 위해 다른 실시예의 도면이 참조되어 설명될 수 있음을 언급하여 둔다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 약액 검사 장치(100)는 웨이퍼를 가공하거나 처리하는 약액이 약액 공급부로부터 공급될 수 있다.
즉 약액 검사 장치(100)는 웨이퍼가 배치되는 스핀척(51) 상에 배치되어 웨이퍼로 공급되는 약액을 공급받아 약액을 검사할 수 있다. 그리고 약액 검사 장치(100)는 스핀척(51)에 고정되지 않고 분리될 수 있어, 약액의 검사가 필요한 경우에만 스핀척(51)에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 스핀척(51)에 매립되는 구조를 이룰 수도 있다. 이에 따라 스핀척(51)과 약액 검사 장치(100)가 일체형으로 이루어질 수도 있다. 스핀척(51)과 약액 검사 장치(100)가 일체형으로 이루어지면, 웨이퍼가 가공되거나 처리되는 과정에서 스핀척(51)과 함께 약액 검사 장치(100)가 웨이퍼를 지지할 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.
스핀척(51)에 배치되는 약액 검사 장치(100)는, 스핀척(51)의 회전을 따라 스핀척(51)과 함께 회전될 수 있다. 이에 따라 약액 검사 장치(100)는 스핀척(51)의 회전력이 전달될 수 있다. 다만 약액 검사 장치(100)의 회전력은, 스핀척(51)의 작동에 의해 발생되는 것만으로 한정되지 않는다. 구성의 다양한 변경을 통해 약액 검사 장치(100)는 자체적으로 회전력이 발생될 수 있는데, 이에 대하여 도 16 및 도 17을 참조하여 후술하도록 한다.
본 실시예의 약액 검사 장치(100)는, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함할 수 있다.
베이스부(110)는, 레이어부(150)와 함께 약액 검사 장치(100)의 외관을 형성할 수 있다. 베이스부(110)는 형상이 한정되는 것은 아니나, 예시적으로 웨이퍼와 동일하거나 유사한 형상을 이룰 수 있다. 이는 웨이퍼를 이동시키는 로봇에 의해 약액 검사 장치(100)가 동일한 방식이나 방법으로 이동하기 위함이다.
그리고 베이스부(110)는 유체의 이동을 위해 유체가 유입되는 입구(1101)가 형성될 수 있고, 제1 몸체(111) 및 제2 몸체(112)를 포함할 수 있다.
베이스부(110)의 입구(1101)는, 예를 들어 베이스부(110)의 중심부에 마련될 수 있다. 이는 약액 검사 장치(100)에 유입되는 유체가 베이스부(110)의 중심부로부터 외곽 방향을 향해 배출되는 과정에서 원심력에 의해 유체의 속도가 증가되도록 하기 위함이다. 따라서 유체의 속도가 증가될 수 있다면 이외에 다양한 변형예가 본 실시예에 포함될 수 있다.
한편 베이스부(110)의 입구(1101)는 노즐과 대향하면 되므로, 노즐의 위치에 따라 베이스부(110)의 중심으로부터 편심되는 위치에 입구(1101)가 마련될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다. 예시적으로 세정액과 포토레지스터가 공급되는 2개의 노즐이 서로 이웃하게 마련되면, 세정액과 포토레지스터를 개별적으로 검사하도록 입구(1101)가 2개의 노즐 각각에 위치하도록 마련될 수 있다.
제1 몸체(111)는 유로부(120)의 채널부재(110A)가 형성되도록 두께를 가질 수 있다(도 12 참조). 여기서 제1 몸체(111)의 두께는, 음각 형태로 형성되는 채널부재(110A)가 제조될 수 있는 두께를 이룰 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 약액 검사 장치(100)가 쉽게 파손되지 않도록, 제1 몸체(111)는 일정 이상의 두께를 가질 수 있다. 이때 일정 이상의 두께는 베이스부(110)의 재질 등에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
제2 몸체(112)는 제1 몸체(111)를 커버하는 구성으로서(도 12 참조), 판 또는 박막 등으로 이루어질 수 있다(도 12는 내부를 도시하기 위해, 즉 제1 몸체(111)의 채널부재(110A)를 도시하기 위해 제2 몸체(112)의 일부가 절개된 상태를 도시함). 다시 말해서 제1 몸체(111)의 상면에 유로부(120)가 음각 형태로 형성되면 유로부(120)의 상단이 개구되는 구조를 이룰 수 있다. 이때 유체가 제1 몸체(111)의 상부로 누출되지 않도록, 제2 몸체(112)가 제1 몸체(111)의 상부를 덮는 구조를 이룰 수 있다.
다만 제1 몸체(111)와 제2 몸체(112)는 개별로 마련되는 것으로 한정되지 않는다. 실시예의 변경에 따라 제1 몸체(111)와 제2 몸체(112)가 일체로 형성될 수도 있는 바와 같이, 다양한 변형예가 가능하다.
그 뿐만 아니라 베이스부(110)는, 유로부(120)의 구조 등에 따라 제1 몸체(111)와 제2 몸체(112)가 다양한 변형예를 가질 수 있다. 그리고 베이스부(110)의 형상은 예시적으로 원판 형태일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다시 말해서 베이스부(110)는 유로부(120)가 형성되고, 유체의 속도가 가속될 수 있는 다양한 변형예를 가질 수 있다.
다른 예로 베이스부(110)는, 프로펠러와 유사한 형상을 가질 수 있으며, 이에 대하여 도 15를 참조하여 설명하도록 한다. 게다가 본 실시예의 베이스부(110)는 수평한 판 구조를 이루는 것을 예시하였으나, 이와 다른 변형예가 가능하다. 이에 대하여 도 17을 참조하여 후술하도록 한다.
유로부(120)는, 유체가 이동되는 구성으로서, 베이스부(110)로 유입되는 약액이 유체의 속도가 변화되면서 이동될 수 있다. 유로부(120)를 이동하는 약액은, 베이스부(110)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 따라, 유체의 속도가 베이스부(110)의 입구(1101)로부터 출구까지 점차 증가될 수 있다. 다시 말해서 유로부(120)를 이동하는 유체는, 베이스부(110)로 유입된 이후 약액 검사 장치(100)의 외곽 방향으로 이동(또는 약액 검사 장치(100)의 외부로 배출)되는 과정에서 유체의 속도가 원심력에 의해 점차 증가될 수 있다.
유로부(120)의 개수, 형상 및 구조 등은 다양한 변형예를 이룰 수 있다. 먼저 유로부(120)의 개수는 하나 이상 마련될 수 있다. 예를 들어 도 3 및 도 4를 참조하면, 유체가 유입되는 입구(1101)가 베이스부(110)의 중심부에 마련되고, 유로부(120)는 입구(1101)에 연결되어 베이스부(110)의 중심부로부터 방사형으로 다수개가 구비될 수 있다. 그리고 유로부(120)는 입구(1101)로부터 외곽을 향해 직선 방향으로 마련될 수 있다. 그러나 유로부(120)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 유로부(120)의 형상에 대한 변형예는 도 12 내지 도 14를 참조하여 후술하도록 한다.
이러한 유로부(120)를 이동하는 약액은, 앞서 언급되는 바와 같이 위치에 따라 유체의 속도가 차이가 있다. 더불어 유체의 속도 차이에 따라 압력이 변화면 기포의 직경도 달라질 수 있다. 그러면 저항이 변화여 전기 신호 또한 변화될 수 있으므로, 이러한 변화를 통해 기포를 감지할 수 있다. 이러한 메카니즘을 설명하기 용이하도록, 유로부(120)는 위치로 구분하여 설명될 수 있다.
간략하게 유로부(120)는, 위치로 구분되는 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)를 포함할 수 있다. 더불어 유로부(120)는 폭으로 구분되는 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)을 포함할 수 있다. 후술하겠으나 일부 언급하면, 제1 영역부(121)/제2 영역부(122, 123)와 제1 구간(1201)/제2 구간(1202)은 서로 구분되는 것이 다르므로, 제1 영역부(121)에 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 마련될 수 있다. 더불어 제2 영역부(122, 123)에 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 마련될 수 있다. 즉 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는, 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)의 조합으로 이루어질 수 있어, 형상이 서로 동일할 수 있다. 게다가 유로부(120)는, 구조 등이 다양한 변형예를 이룰 수 있고, 예를 들어 채널부재(110A)를 포함할 수 있다. 이러한 유로부(120)에 대하여 설명하면 아래와 같다.
유로부(120)는, 유체의 이동 통로를 이루는 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)가 서로 이어져서 길이를 가지는 구조를 가질 수 있다. 다만 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는 위치만 상이하고 형상이 서로 동일할 수 있다. 즉 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 차이는, 입구(1101)와의 이격 거리가 다른 것에 차이가 있다. 예를 들어 제1 영역부(121)는, 베이스부(110)의 입구(1101)에 인접하게 마련될 수 있다. 이에 따라 입구(1101)로 유입되는 유체가 제1 영역부(121)를 경로하여 베이스부(110)의 외곽으로 이동될 수 있다. 그리고 제2 영역부(122, 123)는 제1 영역부(121)와 직렬로 연통되어 제1 영역부(121)로부터 배출되는 유체가 이동될 수 있다. 즉 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)가, 베이스부(110)의 입구(1101)로부터 일렬로 마련될 수 있다.
이러한 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는, 유체의 속도가 상이한 두 영역의 전기 신호를 감지부(130)가 감지하도록 하기 위함이므로, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 위치는 유로부(120) 중 앞뒤(상하류) 방향으로 서로 구분되면 된다.
다시 말해서 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는, 전기 검사 영역이 동일한 환경을 제공하도록, 예를 들어 전기 검사 영역이 동일한 면적을 이루면 된다. 즉 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)에 위치되는 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)의 개수나 범위가 서로 동일하면 된다.
이에 대하여 도 5 및 도 7을 참조하면(약액의 흐름은 도 5 및 도 7을 기준으로 왼쪽으로부터 오른쪽으로 이동됨), 제1 영역부(121)는 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 각각 하나씩 포함되는 영역을 이룰 수 있다. 이때 제2 구간(1202)이 2개의 제1 구간(1201) 사이의 영역으로 구분되지 않고, 1개의 제1 구간(1201)의 앞뒤 방향으로 일정한 영역으로 구분되는 것을 알 수 있다. 이는 제2 영역부(122, 123)도 동일하다. 이와 같이, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는 감지부(130)에서 전기를 감지하기 위한 동일한 환경/영역을 이루면 된다.
게다가 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는 유로부(120)의 길이 방향에 대하여 앞뒤 방향으로 구분되므로, 제2 영역부(122, 123)의 위치가 제1 영역부(121)의 바로 후단에 위치되는 것으로 한정되지 않는다.
즉 도 5 및 도 7을 참조하는 바와 같이, 제2 영역부(122, 123)는 제1 영역부(121)의 바로 후단에 위치되거나(식별부호 122인 제2 영역부(122)를 의미함), 일정한 거리 이격된 위치에 마련될 수도 있다(식별부호 123인 제2 영역부(123)를 의미함). 이와 같이 다양한 변형예가 가능하다.
그리고 본 실시예에서 제2 영역부(122, 123)가 복수 개로 마련되나, 이는 제1 영역부(121)와 개별로 대조되기 위함이다. 즉 제1 영역부(121)의 전기 신호는 제2 영역부(122)와 대조되거나, 제2 영역부(123)와 대조될 수 있다. 또는 복수 개의 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호가 대조될 수도 있다.
게다가 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123) 각각은, 하나의 제1 구간(1201) 및 제2 구간(1202)이 포함되는 것으로 한정되지 않는다. 이에 대하여 도 9a 및 도 9b를 참조하여 후술하도록 한다.
다음으로 유로부(120)의 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)에 대하여 설명하면 아래와 같다.
제1 구간(1201)은 제1 폭(도 5 참조, 식별번호 'W1' 참고)을 이룰 수 있다. 제2 구간(1202)은 제1 폭에 대비하여 폭이 크게 이루어진 제2 폭(도 5 참조, 식별번호 'W2' 참고)을 이룰 수 있다.
예를 들어 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)의 폭이 상이하게 이루어지는 것은, 파티클이나 기포에 의한 저항 변화를 세밀하게 감지하기 위해 적어도 일부 구간은 폭이 작게 이루어지도록 하기 위함이다. 다시 말해서, 저항 값의 변화는 폭이 큰 구간에 대비하여 폭이 작은 구간에서 비율의 변화가 크게 이루어질 수 있다. 이에 따라 감지부(130)가 전기 신호를 감지하는 영역 중 적어도 일부 구간의 폭이 작게 형성되도록, 유로부(120)는 제1 구간(1201)을 포함하는 것이다.
예시적으로 파티클이나 기포(미세 기포일 수 있음)가 마이크로(μ) 단위 또는 나노(n) 단위로 이루어질 수 있다. 그러면 제1 구간(1201)의 직경은, 복수개의 파티클이나 기포가 포함되는 유체의 이동이 가능한 직경을 가지되, 마이크로 단위 또는 나노 단위로 이루어질 수 있다. 예시적으로 하나의 파티클이 1 나노이고, 제1 구간(1201)의 직경은 20 나노 내지 100 나노일 수 있다.
다만 제1 구간(1201)의 직경의 단위가 마이크로 단위나 나노 단위로 한정되는 것은 아니며, 미리미리(mm) 단위 등으로 이루어질 수도 있는 바와 같이, 본 실시예에 상충되지 않는다면 다양한 변형예가 가능하다.
이러한 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202) 각각은, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123) 각각에 하나 이상 마련될 수 있다. 따라서 제1 영역부(121)는 하나 이상의 제1 구간(1201)과 하나 이상의 제2 구간(1202)이 마련될 수 있어, 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 서로 번갈아 마련될 수 있다. 이와 동일하게 제2 영역부(122, 123)는 하나 이상의 제1 구간(1201)과 하나 이상의 제2 구간(1202)이 마련될 수 있다.
아울러 본 실시예의 유로부(120)는, 베이스부(110)의 형상이나 구조 등에 의해 형성될 수 있다. 일례로 유로부(120)는, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)가 형성되도록, 음각 형태로 이루어지거나 관통 구조를 이루는 채널부재(110A)를 포함할 수 있다.
음각 형태의 채널부재(110A)는, 베이스부(110)가 유로부(120)의 형상(제1 구간(1201) 및 제2 구간(1202)의 형상일 수 있음)에 대응되는 공간을 형성하도록, 음각 가공이 이루어질 수 있다. 관통 구조의 채널부재(110A)는 제1 몸체(111)를 관통하는 구조로 이루어질 수 있고, 이때 제1 몸체(111)와 제2 몸체(112)가 일체로 이루어질 수도 있다. 그리고 채널부재(110A)는, 베이스부(110)의 제1 몸체(111)에 레이저 가공으로 음각 형태 등이 마련될 수 있으나, 이외에 다양한 변형예가 가능하다.
더불어 유로부(120)는 음각 형태 또는 관통 구조 이외에 양각 구조로 이루어질 수도 있다. 양각 구조는 격벽부재(110B)로 이루어질 수 있고, 이에 대하여 도 13을 참조하여 후술하도록 한다.
감지부(130)는, 판별부(140)에서 유로부(120) 내의 전기 신호의 차이를 판별할 수 있도록, 감지부(130)의 전기 신호(약액의 전기 신호일 수 있음)를 감지할 수 있다. 감지부(130)의 연결은, 제1 구간(1201)에 대비하여 상대적으로 넓은 제2 폭을 가지는 제2 구간(1202)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 감지부(130)의 양단 사이에는 전도성을 가지는 약액이 흘러 약액과 감지부(130)가 직렬 연결되는 구조를 가질 수 있다. 그리고 제1 구간(1201)은 앞서 언급되는 바와 같이, 기포와 파티클에 의해 저항값이 변화는 구간을 이룰 수 있다.
이러한 감지부(130)는, 제1 영역부(121) 및 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호를 감지할 수 있는 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)를 포함할 수 있다. 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)는, 전기 신호를 측정하는 영역만 상이하고 기능 및 작동은 동일할 수 있다. 예시적으로 제1 감지부재(131)는 제1 영역부(121)의 전기 신호인 제1 신호를 감지할 수 있다. 제2 감지부재(132)는 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호인 제2 신호를 감지할 수 있다. 그리고 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)는 동일 또는 유사하게 전기 신호를 감지할 수 있도록 전류계로 이루어질 수 있다.
감지부(130)의 전기 신호 감지에 대하여 설명하면 아래와 같다. 다만 설명에 앞서 도 6 및 도 8의 식별번호 CH1, CH2 및 CH3은 도 5 및 도 7의 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)를 표시한 것임을 언급하여 둔다. 즉 CH1은 제1 영역부(121)의 전기 신호 변화를 설명하기 위한 것이다. CH2 및 CH3은 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호 변화를 설명하기 위한 것이다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 가로 방향으로 이어지는 3개의 선이 도시된다. 여기서 3개의 선은 가상의 가로 축이 시간을 의미할 수 있다. 그리고 가상의 세로축은 전류의 변화량을 의미할 수 있다. 3개의 선이 동일한 기준점으로부터 전기 신호가 발생되고, 유체에 파티클 또는 기포가 포함되면 파티클 또는 기포가 저항으로 작용하여, 전류값인 세로 방향으로 변화가 발생된다. 파티클과 기포에 대한 전기 신호의 차이는 아래와 같다.
먼저 도 6을 참조하는 바와 같이, 세로 방향의 변화가 발생되는 구간에서 가로 축의 길이가 서로 동일하므로, 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)에서 감지되는 전류 변화의 시간이 동일함을 알 수 있다. 이는 앞서 언급된 바와 같이, 유체의 속도가 증가되더라도 파티클은 직경 변화가 없어, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 저항이 동일하기 때문이다.
다음으로 도 8을 참조하는 바와 같이, 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)에서 감지되는 전류 변화의 시간이 서로 상이함을 알 수 있다. 이는 유체의 속도가 증가되면 기포는, 압력 변화에 따라 부피 변화가 발생되어, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)에서 크기가 다른 저항으로 작용하기 때문이다.
판별부(140)는, 기준값(예시적으로 파티클과 기포가 포함되지 않는 유체의 전류값일 수 있음)에 대비하여 감지부(130)에서 감지되는 제1 신호와 제2 신호의 전류가 변화되면 파티클과 기포가 감지되는 것으로 판별할 수 있다.
게다가 판별부(140)는 감지부(130)로부터 신호를 받아, 제1 영역부(121)의 전기 신호인 제1 신호와 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호인 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이에 따라 파티클과 기포를 구별하여 판별할 수 있다.
판별부(140)는, 제1 신호와 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 0이면 유체에 파티클이 포함되는 것으로 판별할 수 있다. 그리고 판별부(140)는, 제1 신호와 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 발생하면 유체에 기포가 포함되는 것으로 판별할 수 있다. 이와 같이 판별부(140)는 파티클과 기포가 유체에 포함됨을 판별할 수 있을 뿐만 아니라, 파티클과 기포를 구별하여 판별할 수 있다. 그리고 판별부(140)는 기판 처리 장치(1)의 지속적인 관리 등을 위해, 표시 장치, 메모리 칩, 데이터 리더 장치 등이 포함될 수도 있다.
레이어부(150)는, 감지부(130), 판별부(140) 및 배터리(160)가 배치 및 설치될 수 있다. 레이어부(150)는 베이스부(110)의 일면이나 타면에 마련될 수 있다. 레이어부(150)는, 하나 이상 마련될 수 있다.
도 3을 참조하면 레이어부(150)는 하나 마련되고, 하나의 레이어부(150)에 배터리(160)와 같은 구성이 설치될 수 있다. 이와 달리 레이어부(150)는 다수개로 구비될 수 있어, 다층을 이룰 수 있으며 이는 도 11을 참조하여 후술하기로 한다.
그리고 레이어부(150)는, 베이스부(110)와 단차가 형성되지 않도록 직경이나 단면적이 베이스부(110)의 직경이나 단면적과 동일할 수 있다. 다만 이는 예시적이며 10% 이내의 직경 차이를 가지거나 단면적 차이를 가질 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.
그리고 설명되지 않은 배터리(160)는, 감지부(130)나 판별부(140)에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어 배터리(160)는 약액 검사 장치(100)의 컴팩트화를 위해, 박막형으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 약액 검사 장치(100)는, 스핀척(51)의 작동으로 약액 검사 장치(100)가 회전되거나 후술되는 다른 실시예의 구동부(170)에 의해 베이스부(110)가 회전될 수 있다. 그리고 베이스부(110)에는 원심력이 발생될 수 있다. 그러면 유체가 유로부(120)를 이동하는 과정에서, 제1 영역부(121)의 유체 속도에 대비하여 제2 영역부(122, 123)의 유체 속도가 빨라질 수 있다. 이때 유체의 압력은, 유체의 속도 차이에 의해, 제1 영역부(121)에 대비하여 제2 영역부(122, 123)에서 감소될 수 있다. 이와 같이 원심력에 의해 속도 차이가 발생되면 압력에 변화가 발생되고, 앞서 언급된 바와 같이 파티클과 기포는 직경의 변화가 서로 다르게 이루어질 수 있다.
이와 같이 원심력에 의해 유체의 속도 차이가 발생되는 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호를 감지 및 판별하여, 유체 내에 기포가 포함되는지 또는 파티클이 포함되는지 감지할 수 있다.
이하에서는 도 9a 내지 도 10을 참조하여, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 변형예를 설명하도록 한다.
도 9a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부의 제1 영역부와 제2 영역부의 다른 변형예를 도시한 도면이고, 도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 약액 검사 장치의 유로부의 제1 영역부와 제2 영역부의 또 다른 변형예를 도시한 도면이다. 도 10은 도 9b의 감지부의 전기 신호 변화를 도시한 도면이다.
먼저 도 9a를 참조하면, 유로부(120)는 앞서 언급된 실시예와 동일하거나 유사하게 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122)를 포함할 수 있다. 다만 본 실시예는 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122) 각각이, 하나 이상의 제1 구간(1201) 및 하나 이상의 제2 구간(1202)이 포함되는 것에 차이가 있다.
예를 들어 제1 영역부(121)는 2개의 제1 구간(1201)과 3개의 제2 구간(1202)이 서로 번갈아 위치될 수 있다. 이와 동일하게 제2 영역부(122)는 2개의 제1 구간(1201)과 3개의 제2 구간(1202)이 서로 번갈아 위치될 수 있다. 그리고 제2 영역부(122)는 제1 영역부(121)의 바로 후단에 위치되거나 일정 거리 이상 멀어진 위치에 마련될 수 있음은 물론이다.
더불어 감지부(130)의 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)는, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122) 각각에 하나 이상 마련될 수 있다. 예를 들어 도 9a를 참조하는 바와 같이, 제1 영역부(121)에 2개의 제1 감지부재(131)가 마련되고, 제2 영역부(122)에 2개의 제2 감지부재(132)가 마련될 수 있다. 그리고 하나 이상의 제1 감지부재(131)와 하나 이상의 제2 감지부재(132) 각각은, 평균값으로 산출되어 판별부(140)에서 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122)의 전기 신호 차이를 판별하거나 개별의 전기 신호가 모두 대조할 수도 있다.
다만 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122) 각각에 하나 이상의 제1 감지부재(131)와 하나 이상의 제2 감지부재(132)가 마련되는 것으로 한정되지 않고 다른 변형예가 가능하다.
도 9b를 참조하면, 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122) 각각은, 하나 이상의 제1 구간(1201)과 하나 이상의 제2 구간(1202)이 포함될 수 있다. 그리고 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122) 각각에 하나의 제1 감지부재(131)와 하나의 제2 감지부재(132)가 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고 본 실시예의 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122)는, 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)의 수가 복수개로 마련되어, 전기 신호를 감지하는 영역이 확장되는 것이 제1 실시예와 차이가 있다. 따라서 전기 신호 감지는 동일한 원리 및 형태로 이루어질 수 있다. 이에 대하여 도 10을 참조하면 아래와 같다.
도 10을 참조하는 바와 같이, 유체에 파티클이 포함되면, 제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)에서 감지되는 전류 변화의 시간이 동일함을 알 수 있다. 그리고 도면에 도시하지는 않았으나 본 실시예의 유로부(120)에 기포가 포함되면 전기 신호의 변화 시간이 상이해질 수 있다. 이는 앞서 설명한 기술 내용과 동일하므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 도 11 내지 도 16을 참조하여 본 실시예의 변형예를 설명하도록 하며, 동일한 기능을 하는 동일한 구성의 중복되는 설명은 생략하도록 한다. 아울러 동일한 부호를 이루는 구성에 대하여 일부 차이가 있더라도, 기능이 서로 동일하면 동일한 부호를 사용할 수 있음을 언급하여 둔다. 게다가 제1 실시예 내지 제8 실시예 중 적어도 어느 하나가 결합되어 또 다른 실시예가 가능함을 언급하여 둔다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 약액 검사 장치가 다층으로 분리된 모습을 도시한 도면이다. 도 11을 참조하여 도 3을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 약액 검사 장치(100)는, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함하는 것이 제1 실시예와 동일하거나 유사하다.
다만 본 실시예의 약액 검사 장치(100)는 레이어부(150)가 복수의 층(151, 152)으로 마련되는 것에 차이가 있다. 하나 이상의 층(151, 152)으로 마련되는 레이어부(150)는, 도선(도 3 및 도 11 참조, 식별부호 'W'표시), 감지부(130), 판별부(140) 및 배터리(160) 등에 따라 최적화된 두께 및 재질 등으로 이루어질 수 있다.
예를 들어 도선은 감지부(130)와 유로부(120)를 전기적으로 연결할 수 있다. 특히 유로부(120)의 직경이 미리미리(mm) 단위 등과 같이 세밀하면, 도선은 유로부(120)에 전기적 연결이 이루어지면서도 제조 상의 오차 등으로 인한 불량이 최소화되는 제조방법이나 구조를 가질 수 있다. 예시적으로, 도선은 반도체 제조 공정의 마스크를 이용한 회로 형성 등과 같이 도전성 재질이 세밀하게 제작될 수 있는 제조 방식이 적용될 수 있으나 이는 예시에 불과하다.
그리고 감지부(130)가 마련되는 층(152)은, 도선이 마련되는 층(151)과 달리 배터리(160) 등이 안정적으로 고정되는 두께 및 구조를 이루도록, 도선이 마련되는 층(151)에 대비하여 두께가 두꺼울 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같이, 레이어부(150)는 도선 및 배터리(160) 등의 배치 및 설치 등에 따라 다양한 변형예가 가능하다.
이하에서는 유로부(120)의 다양한 형상에 대하여 설명하도록 한다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다. 도 12를 참조하여 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 약액 검사 장치(100)는, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함하는 것이 제1 실시예와 동일하거나 유사하다.
다만 본 실시예의 약액 검사 장치(100)는 유로부(120)의 형상이 직선으로 구비되지 않고 곡선 형태로 마련되는 것에 차이가 있다.
예를 들어 유로부(120)는, 도 4에 도시되는 유로부(120)와 동일하거나 유사하게 베이스부(110)의 중심부로부터 방사형으로 구비될 수 있다. 다만 본 실시예의 유로부(120)는 베이스부(110)의 입구(1101)로부터 외곽을 향해 곡선 형태로 마련될 수 있다. 이는 후술되는 도 13에 개시되는 유로부(120)의 형상과 동일하거나 유사할 수 있다.
곡선 형태로 마련되는 유로부(120)는 회전력이 발생되는 원심력에 대하여 직각 방향으로 유체가 이동되도록 하기 위함이다. 따라서 유체의 이동이 더욱 용이해질 수 있다.
더불어 실시예의 변형예에 따라 유로부(120)는 채널부재(110A)가 형성될 수 있다. 여기서 채널부재(110A)는 앞서 설명한 기술 내용과 동일므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다. 도 13을 참조하여 도 3, 도 4 및 도 12를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 약액 검사 장치(100)는, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함하는 것이 제1 실시예와 동일하거나 유사하다.
그리고 본 실시예의 유로부(120)는 앞서 설명되는 도 13의 유로부(120)와 동일하거나 유사하게 베이스부(110)의 중심부로부터 방사형으로 구비될 수 있다.
다만 베이스부(110)가 채널부재(110A)로 이루어지지 않고 격벽부재(110B)로 이루어지는 것에 차이가 있다.
다시 말해서 도 12 및 도 13을 참조하는 실시예의 유로부(120)는 하나 이상 마련되면서 방사형으로 구비될 수 있다. 그리고 유로부(120)가 곡선 형태로 이루어질 수 있다. 곡선의 곡률은, 베이스부(110)에 발생되는 회전력에 의한 원심력에 대하여 직선 방향으로 이루어질 수 있다.
한편 도 12의 유로부(120)는 채널부재(110A)에 의해 음각 구조로 이루어지는 반면, 본 실시예의 유로부(120)는 격벽부재(110B)를 포함할 수 있다. 격벽부재(110B)는, 음각 형태와 달리 양각 형태를 이루도록, 양각 구조를 이룰 수 있다.
예를 들어 격벽부재(110B)는, 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 번갈아 형성되는 공간을 이루는 돌출 구조를 이룰 수 있다. 즉 격벽부재(110B)는, 하나 이상의 제1 구간(1201)과 하나 이상의 제2 구간(1202)의 형상을 따라 제1 몸체(111)에서 제2 몸체(112)까지 이어지는 돌출 구조를 이룰 수 있다.
이러한 격벽부재(110B)는, 채널부재(110A)와 음각 구조가 아닌 양각 구조로 이루어지는 것에 차이가 있다. 즉 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)가 형성되는 것은 동일할 수 있다. 물론 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)는 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 포함되므로, 격벽부재(110B)에는 앞서 설명한 실시예들과 동일하게 제1 구간(1201)과 제2 구간(1202)이 형성될 수 있음은 물론이다.
이와 같이 격벽부재(110B)는, 유로부(120)에 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)가 형성되도록, 유체의 이동 경로 양측을 따라 제1 몸체(111)로부터 제2 몸체(112)까지 양각 형태로 형성될 수 있다.
도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다. 도 14를 참조하여 도 3, 도 4, 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 14를 참조하면 본 실시예의 유로부(120)는, 도 12 및 도 13을 참조하는 실시예의 유로부(120)와 동일하거나 유사하게, 곡선의 형태로 이루어질 수 있다.
다만 본 실시예의 유로부(120)는, 베이스부(110)의 입구(1101)로부터 외곽 방향으로 하나 마련될 수 있다. 예를 들어 유로부(120)는, 베이스부(110)의 중심부로부터 외곽을 향해 나선 형태로 마련될 수 있다.
이에 따라 유체는, 도 3을 참조하는 유로부(120)의 이동에 대비하여, 본 실시예의 유로부(120)를 따라 길게 이동할 수 있다. 따라서 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 이격 거리를 더 길게 이룰 수 있다.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 약액 검사 장치의 베이스부를 도시한 도면이다. 도 15를 참조하여 도 3, 도 4, 도 12 내지 도 14를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
본 실시예의 베이스부(110)는, 앞서 설명되는 베이스부(110)와 달리 원판 구조로 이루어지지 않고 다른 형상을 가지는 것에 차이가 있다.
도 15를 참조하면 베이스부(110)는 프로펠러의 형상과 유사하게, 중심부로부터 방사형으로 일정한 면적을 가지는 구조를 가질 수 있다. 다만 본 실시예에서 베이스부(110)는 중심부로부터 외곽을 향해 면적이 점차 확장되는 것을 예시하였다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 베이스부(110)는 중심부로부터 외곽을 향해 동일한 면적으로 길이가 연장되는 구조를 가질 수도 있는 바와 같이, 다양한 실시예가 가능하다. 이러한 베이스부(110)에 앞서 설명되는 다양한 형태의 유로부(120)가 마련될 수 있다.
이하에서는 약액 검사 장치(100)가 자체적으로 회전되는 다양한 변형예를 설명하도록 한다.
도 16은 본 발명의 제7 실시예에 따른 약액 검사 장치를 도시한 도면이다. 도 16을 참조하여, 도 3 내지 도 15를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 약액 검사 장치(100)는, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함하는 것이 제1 실시예와 동일하거나 유사하다.
한편 본 실시예의 약액 검사 장치(100)는 구동부(170)가 더 마련되는 것에 차이가 있다.
구동부(170)는 베이스부(110)를 회전시키는 구성으로서, 베이스부(110)의 일면 또는 타면에 연결될 수 있다. 예를 들어 구동부(170)는, 베이스부(110)의 하부에 연결되는 회전축(172)을 구비하는 모터(171)를 포함할 수 있다.
모터(171)는 레이어부(150)에 마련되는 배터리(160)와 연결되어 전력을 공급받아 구동될 수 있다. 즉 하나의 배터리(160)가 감지부(130), 판별부(140) 및 모터(171)로 전력을 공급할 수 있다. 이때 배터리(160)와 감지부(130) 및 모터(171) 등의 전기적 연결을 위해 도선은 여러 방향으로 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로, 모터(171)는 별도의 동력원으로부터 전력을 공급받을 수도 있다. 모터(171)에 전력을 공급하는 동력원은, 모터(171)의 케이스 등에 마련될 수 있는 바와 같이, 다양한 변형예가 가능하다.
도 17은 본 발명의 제8 실시예에 따른 약액 검사 장치를 도시한 도면이다. 도 17을 참조하여, 도 3 내지 도 16을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 약액 검사 장치(100)는, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함하는 것이 제1 실시예와 동일하거나 유사하다. 그리고 본 실시예의 약액 검사 장치(100)는 제7 실시예와 유사하게 구동부(170)가 더 마련될 수 있다.
한편 본 실시예의 약액 검사 장치(100)는 보조 컵(180)이 더 마련되는 것에 차이가 있다.
예를 들어 챔버(50) 내의 컵부(55)에 수용되는 유체는 기판을 세정하는 과정에서 이물질이 포함될 수 있다. 따라서 기판을 세정한 약액이 컵부(55)에 저장된 상태에서, 약액 검사 장치(100)를 경유한 약액이 수용되면 기판을 세정한 약액에 유로부(120)를 이동하기만 하여 사용이 가능한 약액이 혼합될 수 있다. 이에 따라 검사만을 수행하여 세정이 가능한 약액 또한 사용이 어려울 수 있다. 이를 방지하기 위해 보조 컵(180)이 더 마련될 수 있다.
보조 컵(180)은, 유로부(120)로부터 배출되는 유체가 컵부(55)에 수용되는 약액과 분리되도록 공간이 형성되는 구성이다. 보조 컵(180)은 예를 들어 베이스부(110)의 외곽 둘레를 따라 형성될 수 있다. 그리고 보조 컵(180)은 모터(171)와 간섭되지 않도록 상부가 개구된 도넛 형태를 가질 수 있다. 그러나 보조 컵(180)은 유로부(120)로부터 배출되는 유체를 재사용할 수 있도록, 유체를 수용하는 구성이므로, 형상이 특별히 한정되지 않고 다양한 변형예가 가능하다.
더불어 베이스부(110)는 수평 구조를 이루지 않고 다양한 변형예가 가능하다. 예를 들어 중심부로부터 외곽 방향으로 하향 경사지는 구조를 가질 수 있다. 도 17을 참조하면 베이스부(110)는 중심부가 돌출되는 원뿔 또는 원뿔대 형상을 가질 수 있다.
한편 앞서 설명되는 제1 실시예의 기판 처리 장치(1)는 세정액을 공급하는 것을 예시하였다. 다른 예로 기판 처리 장치(1)는 포토리소그래피 공정을 포함할 수 있다. 이때 약액은 처리액으로서 포토레지스터일 수 있다. 이하에서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 19는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기찬 처리 장치의 스핀척을 도시한 도면이다.
도 18 및 도 19를 참조하면 기판 처리 장치(1)는, 인덱스부(60), 처리부(70), 인터페이스부(80) 및 노광부(90)를 포함할 수 있다.
간략하게 기판은, 기판 처리 장치(1)의 인덱스부(60), 처리부(70), 인터페이스부(80) 및 노광부(90)를 상하 및 좌우방향으로 루프식으로 이동할 수 있다. 예를 들어 처리부(70)의 일측에는 노광부(90)와 연결되는 인터페이스부(80)가 마련될 수 있다. 인터페이스부(80)에는 노광부(90)와 처리부(70) 간에 기판을 이송하는 로봇(81)이 배치될 수 있다. 로봇(81)은 기판을 직접 핸들링하는 핸드가 3축 방향으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 다축 구동이 가능한 구조를 가질 수 있다.
그리고 기판이 기판 처리 장치(1)를 이동하는 과정에서 포토 레지스트를 도포하는 공정(포토리소그래피 공정)과 현상하는 공정이 수행될 수 있다. 예시적으로 노광 공정 전에 기판 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정과 노광 공정 후에 기판을 현상하는 공정이 진행될 수 있다.
그리고 포토 레지스트를 도포하는 공정과 현상 공정은, 처리부(70)에서 수행될 수 있다. 처리부(70)는 스핀척(51A), 현상 유닛(도시하지 않음), 그리고 베이크 유닛(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 스핀척(51A)은 기판을 고정시키고 고정된 기판을 회전시킬 수 있다. 더불어 약액의 검사가 필요하면, 스핀척(51A) 상에 약액 검사 장치(100)를 배치시킨 후 약액 검사 장치(100)를 회전시킬 수 있다. 이때 기판과 약액 검사 장치(100)의 이동은 이송 로봇(도시하지 않음)에 의해 의해 이루어질 수 있다.
그리고 스핀척(51A)의 상부에는 포토레지스터를 배출하는 노즐(부호 도시하지 않음)이 마련될 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나 노즐은 약액 공급부와 연결될 수 있다. 더불어 앞서 설명되는 제1 실시예의 기판 처리 장치(1)는 세정액을 수용하는 컵부(55)가 마련되나, 본 실시예의 기판 처리 장치(1)는 컵부(55)가 생략될 수 있다.
한편 본 실시예의 기판 처리 장치(1)와 도 1을 참조하여 설명한 기판 처리 장치(1)가 서로 다른 실시예로 설명되었다. 그러나 이는 예시에 불과하고, 이들 실시예가 조합되어 또 다른 실시예가 가능함은 물론이다. 다시 말해서 기판 처리 장치(1)는 스핀척(51A)(또는 스핀척(51))을 포함하고 스핀척(51A)의 상부에 2개의 노즐(세정액이 공급되는 노즐과 포토레지스터가 공급되는 노즐)이 서로 이웃하여 함께 마련될 수 있다. 이와 더불어 기판 처리 장치(1)는 세정액을 수용할 수 있도록 컵부(55)도 마련될 수 있다.
이와 같이, 기판 처리 장치(1)는 다양한 변형예가 가능하다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 실시예의 기판 처리 장치(1) 또는 약액 검사 장치(100)를 이용한 약액을 검사하는 방법에 대하여 설명하도록 한다. 더불어 기판 처리 장치(1) 및 약액 검사 장치(100)의 구성은 앞서 설명되는 구성과 동일하므로, 중복되는 내용은 생략하도록 한다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 20을 참조하면, 본 실시예의 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법은, 앞서 언급되는 기판 처리 장치(1) 또는 약액 검사 장치(100)를 이용할 수 있도록, 약액 검사 장치(100)가 제공되는 단계(S110)와, 유로부(120)를 이동하는 약액의 유체 속도를 가속시키는 단계(S120)와, 약액이 입구(1101)로 유입되어 유로부(120)를 이동하는 단계(S130)와, 약액이 이동되는 제1 영역부(121)의 제1 신호를 감지하는 단계(S140)와, 약액이 이동되는 제2 영역부(122, 123)의 제2 신호를 감지하는 단계(S150) 및 제1 신호와 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이를 판별하는 단계(S160)를 포함할 수 있다.
우선, 약액 검사 장치(100)가 제공될 수 있다(S110).
약액 검사 장치(100)는 앞서 언급되는 바와 같이, 유체의 파티클 및 기포를 검사하도록, 베이스부(110), 유로부(120), 감지부(130), 판별부(140), 레이어부(150) 및 배터리(160)를 포함할 수 있다.
약액 검사 장치(100)가 제공되면, 유로부(120)를 이동하는 약액의 유체 속도를 가속시킬 수 있다(S120).
약액의 유체 속도를 가속시키는 것은, 제공된 약액 검사 장치(100)를 회전시키거나 약액 검사 장치(100)의 베이스부(110)를 회전시켜 수행할 수 있다. 이는 스핀척(51) 상에 약액 검사 장치(100)가 배치되어, 스핀척(51)에 의해 약액 검사 장치(100)가 회전됨으로써 이룰 수 있다. 또는 약액 검사 장치(100)에 마련되는 구동부(170)의 모터(171)에 의해 베이스부(110)가 회전됨으로써 이룰 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 앞서 기술되는 내용과 중복되므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
한편 이와 다른 예로 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)를 이동하는 유체의 속도가 증가되도록, 제2 영역부(122, 123)의 압력을 줄일 수도 있다. 즉 유체의 속도와 압력은 반비례 관계이므로, 제1 영역부(121)에 대비하여 제2 영역부(122, 123)에서 유체의 속도가 증가되도록, 제2 영역부(122, 123)의 유체의 압력을 낮게 할 수도 있다.
다음으로 약액이 베이스부(110)의 입구(1101)로 유입되어 유로부(120)를 이동할 수 있다(S130).
약액은 약액 공급부의 탱크(10)로부터 순환 라인(20), 공급 라인(30)을 이동한 이후 베이스부(110)의 입구(1101)로 공급될 수 있다. 베이스부(110)로 공급되는 약액은 입구(1101)와 연통되는 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)를 차례로 이동할 수 있다. 이때 감지부(130)는 제1 영역부(121)와 제2 영역부(122, 123)의 전기 신호를 감지할 수 있다.
전기 신호의 감지는, 약액이 이동되는 제1 영역부(121)의 제1 신호와 제2 영역부(122, 123)의 제2 신호를 감지하여 이룰 수 있다.
이를 위해 제1 감지부재(131)가 약액이 이동되는 제1 영역부(121)의 제1 신호를 감지할 수 있다(S140). 그리고 제1 감지부재(131)가 약액이 이동되는 제2 영역부(122, 123)의 제2 신호를 감지할 수 있다(S150).
제1 감지부재(131)와 제2 감지부재(132)의 감지는, 파티클 또는 기포의 저항 작용으로 변화되는 전류를 측정할 수 있다. 파티클 또는 기포에 따른 저항 및 전기 신호는 기판 처리 장치(1)에서 설명되는 기술 내용과 동일하다.
그리고 감지부(130)의 전기 신호 감지는, 유체에 퍼져있는 파티클이나 기포를 감지하기 위함이다. 따라서 제1 감지부재(131)의 제1 신호를 감지하는 것과 제2 감지부재(132)의 제2 신호를 감지하는 것은, 순차적으로 이루어질 수도 있고, 동시에 수행될 수도 있다.
다음으로 제1 신호와 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이를 판별할 수 있다(S160).
예를 들어 판별부(140)는, 제1 신호와 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 0이면 유체에 파티클이 포함되는 것으로 판별할 수 있다. 그리고 판별부(140)는 제1 신호와 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 발생하면 유체에 기포가 포함되는 것으로 판별할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 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: 검사 장치 110: 베이스부
120: 유로부 120: 감지부
140: 판별부 150: 레이어부
160: 배터리 170: 구동부

Claims (22)

  1. 약액이 유입되는 입구가 형성되는 베이스부;
    상기 입구로 유입되는 상기 약액이 유체의 속도가 변화되면서 이동되며, 상기 베이스부의 입구에 인접하게 마련되는 제1 영역부와, 상기 제1 영역부와 직렬로 연통되어 상기 제1 영역부로부터 배출되는 상기 약액이 이동되는 제2 영역부를 포함하는 유로부;
    상기 제1 영역부의 전기 신호인 제1 신호를 감지하는 제1 감지부재와, 상기 제2 영역부의 전기 신호인 제2 신호를 감지하는 제2 감지부재를 포함하는 감지부; 및
    상기 감지부로부터 신호를 받아, 기준값에 대비하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 전류가 변화되면 파티클과 기포가 감지되는 것으로 판별하며, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이에 따라 파티클과 기포를 구별하여 판별하는 판별부를 포함하는, 약액 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유로부를 경유하는 상기 약액의 유체 속도는, 외부로부터 회전력을 전달받거나 상기 베이스부의 회전으로 원심력이 발생되어 상기 제1 영역부에 대비하여 상기 제2 영역부를 이동하는 상기 약액의 유체 속도가 증가되는, 약액 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 판별부는,
    상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 0이면 상기 약액에 파티클이 포함되는 것으로 판별하고,
    상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이가 발생하면 상기 약액에 기포가 포함되는 것으로 판별하여,
    파티클과 기포를 구별하여 판별하는, 약액 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는,
    상기 유로부가 형성되도록 두께를 가지는 제1 몸체; 및
    상기 제1 몸체를 커버하는 제2 몸체를 포함하는, 약액 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유로부는, 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부가 형성되도록, 상기 제1 몸체를 관통하거나 상기 제1 몸체에 음각 형태로 형성되는 채널부재를 포함하는, 약액 검사 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부는, 제1 몸체와 상기 제1 몸체와 대향되는 제2 몸체를 포함하고,
    상기 유로부는, 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부가 형성되도록, 약액의 이동 경로 양측을 따라 상기 제1 몸체로부터 상기 제2 몸체까지 양각 형태로 형성되는 격벽부재를 포함하는, 약액 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입구는, 상기 베이스부의 중심부에 마련되고,
    상기 유로부는, 하나 이상 마련되며 상기 베이스부의 중심부로부터 방사형으로 구비되는, 약액 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유로부는, 상기 입구로부터 외곽을 향해 직선 방향으로 마련되는, 약액 검사 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 유로부는, 상기 입구로부터 외곽을 향해 곡선 형태로 마련되는, 약액 검사 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 입구는, 상기 베이스부의 중심부에 마련되고,
    상기 유로부는, 상기 베이스부의 중심부로부터 외곽을 향해 나선 형태로 마련되는, 약액 검사 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유로부는, 제1 폭을 이루는 제1 구간과, 제1 폭에 대비하여 폭이 크게 이루어진 제2 폭을 이루는 제2 구간이 형성되고,
    상기 제1 구간과 상기 제2 구간 각각은 상기 제1 영역부와 상기 제2 영역부 각각에 하나 이상 마련되는, 약액 검사 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 감지부는, 상기 제2 구간에 전기적으로 연결되는, 약액 검사 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 일면이나 타면에 마련되고, 상기 감지부와 상기 판별부가 배치되는 레이어부를 더 포함하는, 약액 검사 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 레이어부는, 하나 이상 마련되며, 상기 베이스부와 단면적이 동일하거나 10% 이내의 단면적 차이를 가지고,
    상기 레이어부에 마련되며, 상기 감지부와 상기 판별부에 전력을 공급하는 배터리부를 더 포함하는, 약액 검사 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부의 일면 또는 타면에 연결되고, 상기 베이스부를 회전시키는 구동부를 더 포함하고,
    상기 구동부는, 상기 베이스부에 연결되는 회전축을 구비하는 모터를 포함하는, 약액 검사 장치.
  16. 약액을 공급하는 약액 공급부;
    상기 약액 공급부로부터 상기 약액이 공급되는 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 상기 약액 검사 장치; 및
    상기 약액 검사 장치 또는 웨이퍼 중 적어도 어느 하나가 배치되는 스핀척을 포함하는, 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스핀척은, 상기 약액 검사 장치가 회전력에 의해 상기 제1 영역부에 대비하여 상기 제2 영역부에서 속도가 증가되도록, 상기 약액 검사 장치를 회전시키는, 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 약액은 상기 웨이퍼를 세정하는 세정액 또는 상기 웨이퍼를 가공하는 처리액 중 어느 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 처리액은, 포토레지스터 또는 상기 웨이퍼를 식각하는 식각액 중 어느 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 약액은 세정액으로 이루어지고,
    상기 스핀척을 두르며 상기 웨이퍼 또는 상기 약액 검사 장치로부터 배출되는 상기 약액을 수용하는 컵부를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  21. 약액이 유입되는 입구가 형성되는 베이스부; 상기 입구로 유입되는 상기 약액이 유체의 속도가 변화되면서 이동되며, 상기 베이스부의 입구에 인접하게 마련되는 제1 영역부와, 상기 제1 영역부와 직렬로 연통되어 상기 제1 영역부로부터 배출되는 상기 약액이 이동되는 제2 영역부를 포함하는 유로부; 상기 제1 영역부의 전기 신호인 제1 신호를 감지하는 제1 감지부재와, 상기 제2 영역부의 전기 신호인 제2 신호를 감지하는 제2 감지부재를 포함하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 신호를 받아, 기준값에 대비하여 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호의 전류가 변화되면 파티클과 기포가 감지되는 것으로 판별하며, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이에 따라 파티클과 기포를 구별하여 판별하는 판별부를 포함하는, 약액 검사 장치가 제공되는 단계;
    상기 약액이 상기 입구로 유입되어 상기 유로부를 이동하는 단계;
    상기 약액이 이동되는 상기 제1 영역부의 제1 신호를 감지하는 단계;
    상기 약액이 이동되는 상기 제2 영역부의 제2 신호를 감지하는 단계; 및
    상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 전류 차이 또는 전류가 변화되는 시간 차이를 판별하는 단계를 포함하는, 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 약액 검사 장치가 제공되는 단계 이후,
    상기 제1 영역부에 대비하여 상기 제2 영역부의 상기 약액의 유체 속도를 가속시키거나 유체 압력을 낮추는 단계를 더 포함하는, 기판을 처리하는 약액을 검사하는 방법.
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