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特許7346536温度変化が伴われる雰囲気に提供される基板支持部材の水平測定用基板型センサー、これを利用した水平測定方法、及び非一時的コンピュータ読出し媒体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-08
(45)【発行日】2023-09-19
(54)【発明の名称】温度変化が伴われる雰囲気に提供される基板支持部材の水平測定用基板型センサー、これを利用した水平測定方法、及び非一時的コンピュータ読出し媒体
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/68 20060101AFI20230911BHJP
   H01L 21/304 20060101ALI20230911BHJP
【FI】
H01L21/68 F
H01L21/304 648Z
【請求項の数】 18
(21)【出願番号】P 2021211345
(22)【出願日】2021-12-24
(65)【公開番号】P2022105302
(43)【公開日】2022-07-13
【審査請求日】2021-12-24
(31)【優先権主張番号】10-2020-0189440
(32)【優先日】2020-12-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】518162784
【氏名又は名称】セメス カンパニー,リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】チョイ,ヨン ソプ
(72)【発明者】
【氏名】セオ,ヨン-ジュン
(72)【発明者】
【氏名】ソン,サン ヒュン
(72)【発明者】
【氏名】イ,サン ミン
(72)【発明者】
【氏名】ウ,ジョン ヒョン
(72)【発明者】
【氏名】キム,ファン ビン
【審査官】鈴木 孝章
(56)【参考文献】
【文献】特開2009-012107(JP,A)
【文献】特開2011-209001(JP,A)
【文献】特開2011-253844(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2020/0075369(US,A1)
【文献】特開2016-146416(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/68
H01L 21/304
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
温度変化が伴われる雰囲気に提供されて基板を支持する支持部材の水平を測定するための基板型センサーであって、
前記基板の形状を有する基と、
前記基に提供され、3軸以上の加速度センサー又は6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)で構成される1つ以上のセンサーと、
前記1つ以上のセンサーから収集されたデータを受信する受信部と、
前記1つ以上のセンサー及び前記受信部に電力を提供する電源部と、を含み、
前記支持部材は、前記基板を前記支持部材の平面から所定の間隔離隔させる複数の支持ピンを含み、
前記1つ以上のセンサーは、前記支持ピンの中でいずれか1つ以上に対応される位置に位置される
基板型センサー。
【請求項2】
前記基は、前記基板の寸法と実質的に同一な物理的寸法を有する請求項1に記載の基板型センサー。
【請求項3】
前記1つ以上のセンサーは、複数のセンサーが提供され、1つのセンサーを基準に他の1つのセンサーは、前記基材の中心を基準に180°(deg)対向される位置に提供される請求項1に記載の基板型センサー。
【請求項4】
前記受信部に受信された前記データを外部に送出する送出部をさらに含む請求項1に記載の基板型センサー。
【請求項5】
温度変化が伴われる雰囲気に提供されて基板を支持する支持部材の水平を測定するための基板型センサーであって、
前記基板の形状を有する基材と、
前記基材に提供され、3軸以上の加速度センサー又は6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)で構成される1つ以上のセンサーと、
前記1つ以上のセンサーから収集されたデータを受信する受信部と、
前記1つ以上のセンサー及び前記受信部に電力を提供する電源部と、を含み、
前記1つ以上のセンサーは、露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ
板型センサー。
【請求項6】
請求項1の基板型センサーを利用する水平測定方法であって、
前記基板型センサーを第1角度前記支持部材に位置させる第1段階と、
前記第1段階で前記1つ以上のセンサーから収集されたデータを第1データとして受信する第2段階と、
前記基板型センサーを前記第1角度と異なる第2角度前記支持部材に位置させる第3段階と、
前記第3段階で前記1つ以上のセンサーから収集されたデータを第2データとして受信する第4段階と、
を含み、
前記第1データ及び前記第2データを比較して前記支持部材が水平であるか否かを判断する水平測定方法。
【請求項7】
前記1つ以上のセンサーは、前記6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)であり、
前記第1データ及び前記第2データは、各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、
前記第1データ及び前記第2データの比較は、
前記第1データの要素と前記第2データの要素の同一性を比較することであり、
前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇に含まれれば、水平であると判断し、
前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇から外れれば、傾いたことと判断する請求項に記載の水平測定方法。
【請求項8】
前記1つ以上のセンサーは、前記6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)であり、
前記第1データ及び前記第2データは、各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、
前記第1データは、(Level X、Level Y)の要素を含み、
前記第2データは、(Level X、Level Y)の要素を含み、
前記1つ以上のセンサーは、露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、
前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配は、プロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって(Level X、Level Y)を含む要素として算出され、
前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は、180°(deg)である場合に、
前記Level Xは、(Level X-Level X)/2であり、
前記Level Yは、(Level Y-Level Y)/2で算出されることができる請求項に記載の水平測定方法。
【請求項9】
前記基板型センサーは、
前記1つ以上のセンサーは、複数のセンサーが提供され、1つのセンサーを基準に他の1つのセンサーは、前記基材の中心を基準に180°(deg)対向される位置に提供されることであり、
前記第1データ及び前記第2データは、前記1つのセンサーと前記他の1つのセンサーから各々受信し、
前記1つのセンサーから受信された前記第1データ及び前記第2データを比較して前記支持部材が水平であるか否かを判断し、
前記他の1つのセンサーから受信された前記第1データ及び前記第2データを比較して前記1つのセンサーから導出された判断の有効性を検証する請求項に記載の水平測定方法。
【請求項10】
前記支持部材は、超臨界流体を利用して基板を処理する基板処理装置の高圧ベッセルに提供されることであり、
前記支持部材は、前記基板を前記支持部材の平面から所定の間隔離隔させる複数の支持ピンを含み、
前記第1角度及び前記第2角度で前記1つ以上のセンサーが前記支持ピンの中でいずれか1つ以上に対応される位置に位置されるようにする請求項に記載の水平測定方法。
【請求項11】
前記支持部材は、前記高圧ベッセルの上部に固定されて提供され、
複数の据え置き台と、前記据え置き台と前記高圧ベッセルの上部を連結する複数の固定ロードを含み、
前記支持ピンは、前記据え置き台の上面に形成される請求項10に記載の水平測定方法。
【請求項12】
前記第1データは、(X1、Y1、Z1)の要素を含み、
前記第2データは、(X2、Y2、Z2)の要素を含み、
前記第1データ及び前記第2データの比較は、
前記第1データの要素と前記第2データの要素の同一性を比較することであり、
前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇に含まれれば、水平であると判断し、
前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇から外れれば、傾いたことと判断する請求項に記載の水平測定方法。
【請求項13】
前記第1データは、(X1、Y1、Z1)の中でX1及びY1要素を含み、
前記第2データは、(X2、Y2、Z2)の中でX2及びY2の要素を含み、
前記1つ以上のセンサーは、露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、固有誤差は、(X3、Y3、Z3)の中でX3及びY3の要素を含み、
前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配は、プロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって、(x、y、z)の中でx及びyを含む要素として算出され、
前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は、180°(deg)である場合に、
前記xは、(X1-X2)/2であり、
前記yは(Y1-Y2)/2で算出されることができる請求項に記載の水平測定方法。
【請求項14】
前記第1データは、(X1、Y1、Z1)の要素を含み、
前記第2データは、(X2、Y2、Z2)の要素を含み、
前記1つ以上のセンサーは、露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、固有誤差は、(X3、Y3、Z3)の要素を含み、
前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配は、プロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって、(x、y、z)で算出され、
前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は、180°(deg)である場合に、
前記xは、(X1-X2)/2であり、
前記yは、(Y1-Y2)/2であり、
前記zは、
【数1】

で算出されることができる請求項に記載の水平測定方法。
【請求項15】
プロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体において、前記プロセッサは、
請求項1の基板型センサーを第1角度前記支持部材に位置させて収集された第1データと、前記第1角度と異なる第2角度前記支持部材に位置させて収集された第2データを比較して前記支持部材が水平であるか否かを導出する非一時的コンピュータ読出し媒体。
【請求項16】
前記第1データ及び前記第2データは、各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、
前記第1データ及び前記第2データの比較は、
前記第1データの要素と前記第2データの要素の同一性を比較することであり、
前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇に含まれれば、水平であると判断し、
前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇から外れれば、傾いたことと判断する請求項1に記載の非一時的コンピュータ読出し媒体。
【請求項17】
前記第1データ及び前記第2データは、各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、
前記第1データは、(Level X、Level Y)の要素を含み、
前記第2データは、(Level X、Level Y)の要素を含み、
前記1つ以上のセンサーは、露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、
前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配は、プロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって(Level X、Level Y)を含む要素として算出され、
前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は、180°(deg)である場合に、
前記Level Xは、(Level X-Level X)/2であり、
前記Level Yは(Level Y-Level Y)/2で算出する請求項15に記載の非一時的コンピュータ読出し媒体。
【請求項18】
前記第1データは、(X1、Y1、Z1)の要素を含み、
前記第2データは、(X2、Y2、Z2)の要素を含み、
前記支持部材による勾配は、(x、y、z)で算出され、
前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は、180°(deg)である場合に、
前記xは、(X1-X2)/2であり、
前記yは、(Y1-Y2)/2であり、
前記zは、
【数2】

で算出する請求項15に記載の非一時的コンピュータ読出し媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は温度変化が伴われる雰囲気に提供される基板支持部材の水平測定用基板型センサー及びこれを利用した水平測定方法に係る。
【背景技術】
【0002】
一般的に半導体素子はウエハのような基板から製造する。具体的に、半導体素子は蒸着工程、フォトリソグラフィー工程、蝕刻工程等を遂行して基板の上部面に微細な回路パターンを形成して製造される。
【0003】
基板は前記の工程を遂行しながら、前記回路パターンが形成された上部面に各種異物質が汚染されることによって、異物質を除去するために洗浄工程を遂行することができる。
【0004】
最近には基板を洗浄する工程又は基板を現像する工程に超臨界流体が使用される。一例によれば、洗浄工程はイソプロピルアルコール(isopropyl alcohol;以下、IPA)を通じて基板の上部面を洗浄した後、二酸化炭素(CO)を超臨界状態に基板の上部面に供給して基板に残っているIPAを除去する方式に進行されることができる。
【0005】
超臨界流体を使用する工程には工程流体が高温及び高圧の超臨界相に維持されることができる処理空間を提供するベッセルが使用される。ベッセルの処理空間は、一例として二酸化炭素(CO)を超臨界状態に基板の上部面に供給する場合に二酸化炭素の臨界温度及び臨界圧力以上に維持しなければならない。処理空間が臨界温度及び臨界圧力以上に維持される場合に処理空間に提供されたウエハを支持する基板支持部材によるウエハの水平状態が維持されないことができるが、現在ベッセル内部の基板支持部材によるウエハの水平状態を直接測定することができる方法はないことと本発明者は把握する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】国際特許公開第WO2016032241A1号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の一目的は超臨界流体を利用して基板(例えば、ウエハ)を処理するために高温及び高圧の雰囲気を提供するベッセルの内部に位置される基板支持部材のアイドル状態と工程進行の中で水平状態を測定することができる水平測定用基板型センサー及びこれを利用した水平測定方法を提供することにある。
【0008】
本発明の一目的は超臨界流体を利用して基板(例えば、ウエハ)を処理するために高温及び高圧の雰囲気を提供するベッセルの内部に位置される基板支持部材のアイドル状態と工程進行の中で水平状態を測定することにおいて、0.1deg以下の単位に水平状態を測定することができる水平測定用基板型センサー及びこれを利用した水平測定方法を提供することにある。
【0009】
本発明の一目的は超臨界流体を利用して基板を洗浄する時、洗浄効率を向上させることができる基板処理方法及び基板処理装置を提供することにある。
【0010】
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は温度変化が伴われる雰囲気に提供されて基板を支持する支持部材の水平を測定するための基板型センサーを提供する。一実施形態において、基板型センサーは、前記基板の形状を有する基才と、前記基才に提供され、3軸以上の加速度センサー又は6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)で構成される1つ以上のセンサーと、前記センサーから収集されたデータを受信する受信部と、前記1つ以上のセンサー及び前記受信部に電力を提供する電源部と、を含む。
【0012】
一実施形態において、前記基材は前記基板の寸法と実質的に同一な物理的寸法を有することができる。
【0013】
一実施形態において、前記センサーは複数が提供され、1つのセンサーを基準に他の1つのセンサーは前記基才の中心を基準に180°(deg)対向される位置に提供されることができる。
【0014】
一実施形態において、前記受信部に受信された前記データを外部に送出する送出部をさらに含むことができる。
【0015】
一実施形態において、前記支持部材は前記基板を前記支持部材の平面から所定の間隔離隔させる複数の支持ピンを含み、前記センサーは前記支持ピンの中でいずれか1つ以上に対応される位置に位置されることができる。
【0016】
一実施形態において、前記センサーは露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させることができる。
【0017】
また、本発明は基板型センサーを利用する水平測定方法を提供する。一実施形態において、前記基板型センサーを第1角度に前記支持部材に位置させる第1段階と、前記第1段階で前記センサーから収集されたデータを第1データに受信する第2段階と、前記基板型センサーを前記第1角度と異なる第2角度に前記支持部材に位置させる第3段階と、前記第3段階で前記センサーから収集されたデータを第2データに受信する第4段階と、を含み、前記第1データ及び前記第2データを比較して前記支持部材が水平であるか否かを判断する。
【0018】
一実施形態において、前記センサーは前記6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)であり、前記第1データ及び前記第2データは各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、前記第1データ及び前記第2データの比較は、前記第1データの要素と前記第2データの要素の同一性を比較することであり、前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇に含まれれば、水平であると判断し、前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇で外れれば、傾いたことと判断することができる。
【0019】
一実施形態において、前記センサーは前記6軸以上の慣性測定ユニット(IMU)であり、前記第1データ及び前記第2データは各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、前記第1データは(Level X、Level Y)の要素を含み、
【0020】
前記第2データは(Level X、Level Y)の要素を含み、前記センサーは露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配はプロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって(Level X、Level Y)を含む要素として算出され、前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は180°(deg)である場合に、前記Level Xは(Level X-Level X)/2であり、前記Level Yは(Level Y1-Level Y)/2で算出されることができる。
【0021】
一実施形態において、前記第1データは(X1、Y1、Z1)の要素を含み、前記第2データは(X2、Y2、Z2)の要素を含み、前記第1データ及び前記第2データの比較は前記第1データの要素と前記第2データの要素の同一性を比較することであり、前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇に含まれれば、水平であると判断し、前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇で外れれば、傾いたことと判断することができる。
【0022】
一実施形態において、前記基板型センサーは、前記センサーは複数が提供され、1つのセンサーを基準に他の1つのセンサーは前記基才の中心を基準に180°(deg)対向される位置に提供されることであり、前記第1データ及び前記第2データは前記1つのセンサーと前記他の1つのセンサーから各々受信し、前記1つのセンサーから受信された前記第1データ及び前記第2データを比較して前記支持部材が水平であるか否かを判断し、前記他の1つのセンサーから受信された前記第1データ及び前記第2データを比較して前記1つのセンサーから導出された判断の有効性を検証することができる。
【0023】
一実施形態において、前記支持部材は超臨界流体を利用して基板を処理する基板処理装置の高圧ベッセルに提供されることであり、前記支持部材は前記基板を前記支持部材の平面から所定の間隔離隔させる複数の支持ピンを含み、前記第1角度及び前記第2角度で前記センサーが前記支持ピンの中でいずれか1つ以上に対応される位置に位置されるようにすることができる。
【0024】
一実施形態において、前記支持部材は前記高圧ベッセルの上部に固定されて提供され、複数の据え置き台と、前記据え置き台と前記高圧ベッセルの上部を連結する複数の固定ロードを含み、前記支持ピンは前記据え置き台の上面に形成されることができる。
【0025】
一実施形態において、前記第1データは(X1、Y1、Z1)の中でX1及びY1要素を含み、前記第2データは(X2、Y2、Z2)の中でX2及びY2の要素を含み、前記センサーは露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、固有誤差は(X3、Y3、Z3)の中でX3及びY3の要素を含み、前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配はプロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって(x、y、z)の中でx及びyを含む要素として算出され、前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は180°(deg)である場合に、前記xは(X1-X2)/2であり、前記yは(Y1-Y2)/2で算出されることができる。
【0026】
一実施形態において、前記第1データは(X1、Y1、Z1)の要素を含み、前記第2データは(X2、Y2、Z2)の要素を含み、前記センサーは露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、固有誤差は(X3、Y3、Z3)の要素を含み、前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配はプロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって(x、y、z)で算出され、前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は180°(deg)である場合に、前記xは(X1-X2)/2であり、前記yは(Y1-Y2)/2であり、前記zは
【数1】

で算出されることができる。
【0027】
また、本発明はプロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体を提供する。一実施形態に係るプロセッサは、基板型センサーを第1角度に前記支持部材に位置させて収集された第1データと、前記第1角度と異なる第2角度に前記支持部材に位置させて収集された第2データを比較して前記支持部材が水平であるか否かを導出する。
【0028】
一実施形態において、前記第1データ及び前記第2データは各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、前記第1データ及び前記第2データの比較は、前記第1データの要素と前記第2データの要素の同一性を比較することであり、前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇に含まれれば、水平であると判断し、前記第1データの要素と前記第2データの要素が同一範疇で外れれば、傾いたことと判断することができる。
【0029】
一実施形態において、前記第1データ及び前記第2データは各々Roll(Level X)とPitch(Level Y)の要素を含み、前記第1データは(Level X、Level Y)の要素を含み、前記第2データは(Level X、Level Y)の要素を含み、前記センサーは露出される温度に応じて変わる固有の誤差を発生させ、前記基板型センサーによって測定された前記支持部材による勾配はプロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって(Level X、Level Y)を含む要素として算出され、前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は180°(deg)である場合に、前記Level Xは(Level X-Level X)/2であり、前記Level Yは(Level Y-Level Y)/2で算出することができる。
【0030】
一実施形態において、前記第1データは(X1、Y1、Z1)の中でX1及びY1要素を含み、前記第2データは(X2、Y2、Z2)の中でX2及びY2の要素を含み、前記支持部材による勾配は(x、y、z)の中でx及びyを含む要素として算出され、前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は180°(deg)である場合に、前記xは(X1-X2)/2であり、前記yは(Y1-Y2)/2で算出することができる。
【0031】
一実施形態において、前記第1データは(X1、Y1、Z1)の要素を含み、前記第2データは(X2、Y2、Z2)の要素を含み、前記支持部材による勾配は(x、y、z)で算出され、前記第1角度を0°(deg)と定義する時、前記第2角度は180°(deg)である場合に、前記xは(X1-X2)/2であり、前記yは(Y1-Y2)/2であり、前記zは
【数2】
で算出することができる。
【0032】
一実施形態において、前記センサーが露出される温度に応じて発生する固有の固有誤差は(X3、Y3、Z3)の要素を含み、前記xは(X1-X2)/2であり、前記yは(Y1-Y2)/2であり、前記zは
【数3】
で算出することができる。
【発明の効果】
【0033】
本発明の一実施形態によれば、超臨界流体を利用して基板を処理するために高温及び高圧の雰囲気を提供するベッセルの内部に位置される基板支持部材のアイドル状態と工程進行の中で水平状態を測定することができる。
【0034】
本発明の一実施形態によれば、超臨界流体を利用して基板を処理するために高温及び高圧の雰囲気を提供するベッセルの内部に位置される基板支持部材のアイドル状態と工程進行の中で水平状態を測定することにおいて、0.1deg以下の単位に水平状態を測定することができる。
【0035】
本発明の効果が上述した効果によって限定されることではなく、言及されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0036】
図1】本発明の一実施形態による基板処理システムを概略的に示す平面図である。
図2図1の液処理装置の一実施形態を概略的に示す図面である。
図3図1の超臨界処理装置の一実施形態を概略的に示す図面である。
図4図3の超臨界処理装置に提供される基板支持部材の一実施形態を示す斜視図である。
図5】本発明の一実施形態に係る基板型センサーの平面図である。
図6図5の本発明の一実施形態に係る基板型センサーの斜視図である。
図7】IMUが温度に応じて測定値が変化する例示的な図面を示したことであって、(a)グラフは第1IMUの温度変化に応じた測定値変化の例示であり、(b)グラフは第2IMUの温度変化に応じた測定値変化の例示である。
図8】本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時を説明する。
図9】本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持できない状態の一例として、支持部材にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。
図10】本発明の他の実施形態に係る基板型センサーの平面図である。
図11図10の実施形態に係る基板型センサーの斜視図である。
図12図10の実施形態に係る基板型センサーを利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時を説明する。
図13図10の実施形態に係る基板型センサーを利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持できない状態の一例として、支持部材にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。
図14】本発明の一実施形態に係る概念を説明するための座標軸である。
図15】本発明の他の実施形態に係る概念を説明するための座標軸である。
図16図1の超臨界処理装置の他の実施形態を概略的に示す図面であって、ベッセルが開いた状態を示す断面図である。
図17図16の実施形態に係る超臨界処理装置のベッセルが閉じた状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。
【0038】
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
【0039】
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
用語“及び/又は”は該当列挙された項目の中でいずれか1つ及び1つ以上のすべての組合を含む。また、本明細書で“連結される”という意味はA部材とB部材が直接連結される場合のみならず、A部材とB部材との間にC部材が介在されてA部材とB部材が間接連結される場合も意味する。
【0040】
本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。
【0041】
図1は本発明の一実施形態による基板処理システムを概略的に示す平面図である。
【0042】
図1を参照すれば、基板処理システムはインデックスモジュール10、処理モジュール20、そして制御器30を含む。一実施形態によれば、インデックスモジュール10と処理モジュール20は一方向に沿って配置される。以下、インデックスモジュール10と処理モジュール20が配置された方向を第1の方向92とし、上部から見る時、第1の方向92と垂直になる方向を第2方向94とし、第1の方向92及び第2方向94と全て垂直になる方向を第3方向96とする。
【0043】
インデックスモジュール10はウエハWが収納された容器80からウエハWを処理モジュール20に搬送し、処理モジュール20で処理が完了されたウエハWを容器80に収納する。インデックスモジュール10の長さ方向は第2方向94に提供される。インデックスモジュール10はロードポート12(loadport)とインデックスフレーム14を有する。インデックスフレーム14を基準にロードポート12は処理モジュール20の反対側に位置される。ウエハWが収納された容器80はロードポート12に置かれる。ロードポート12は複数に提供されることができ、複数のロードポート12は第2方向94に沿って配置されることができる。
【0044】
容器80としては前面開放一体型ポッド(Front Open Unified Pod:FOUP)のような密閉用容器が使用されることができる。容器80はオーバーヘッドトランスファー(Overhead Transfer)、オーバーヘッドコンベア(Overhead Conveyor)、又は自動案内車両(Automatic Guided Vehicle)のような移送手段(図示せず)や作業者によってロードポート12に置かれることができる。
【0045】
インデックスフレーム14にはインデックスロボット120が提供される。インデックスフレーム14内には長さ方向が第2方向94に提供されたガイドレール140が提供され、インデックスロボット120はガイドレール140上で移動可能に提供されることができる。インデックスロボット120はウエハWが置かれるハンド122を含み、ハンド122は前進及び後進移動、第3方向96を軸とした回転、そして第3方向96に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド122は複数が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド122は互いに独立的に前進及び後進移動することができる。
【0046】
処理モジュール20はバッファユニット200、搬送装置300、液処理装置400、そして超臨界装置500を含む。バッファユニット200は処理モジュール20に搬入されるウエハWと処理モジュール20から搬出されるウエハWが一時的に留まる空間を提供する。液処理装置400はウエハW上に液を供給してウエハWを液処理する液処理工程を遂行する。超臨界処理装置500はウエハW上に残留する液を除去する乾燥工程を遂行する。搬送装置300はバッファユニット200、液処理装置400、そして超臨界処理装置500の間にウエハWを搬送する。
【0047】
搬送装置300はその長さ方向が第1の方向92に提供されることができる。バッファユニット200はインデックスモジュール10と搬送装置300との間に配置されることができる。液処理装置400と超臨界処理装置500は搬送装置300の側部に配置されることができる。液処理装置400と搬送装置300は第2方向94に沿って配置されることができる。超臨界処理装置500と搬送装置300は第2方向94に沿って配置されることができる。バッファユニット200は搬送装置300の一端に位置されることができる。
【0048】
一例によれば、液処理装置400は搬送装置300の両側に配置され、超臨界処理装置500は搬送装置300の両側に配置され、液処理装置400は超臨界処理装置500よりバッファユニット200にさらに近い位置に配置されることができる。搬送装置300の一側で液処理装置400は第1の方向92及び第3方向96に沿って各々AXB(A、Bは各々1又は1より大きい自然数)配列に提供されることができる。また、搬送装置300の一側で超臨界処理装置500は第1方向92及び第3方向96に沿って各々CXD(C、Dは各々1又は1より大きい自然数)が提供されることができる。上述したことと異なりに、搬送装置300の一側には液処理装置400のみが提供され、その他側には超臨界処理装置500のみが提供されることができる。
【0049】
搬送チャンバー300は搬送ロボット320を有する。搬送装置300内には長さ方向が第1の方向92に提供されたガイドレール340が提供され、搬送ロボット320はガイドレール340上で移動可能に提供されることができる。搬送ロボット320はウエハWが置かれるハンド322を含み、ハンド322は前進及び後進移動、第3方向96を軸とした回転、そして第3方向96に沿って移動可能に提供されることができる。ハンド322は複数が上下方向に離隔されるように提供され、ハンド322は互いに独立的に前進及び後進移動することができる。
【0050】
バッファユニット200はウエハWが置かれるバッファ220を複数に具備する。バッファ220は第3方向96に沿って相互間に離隔されるように配置されることができる。バッファユニット200は前面(front face)と背面(rear face)が開放される。前面はインデックスモジュール10と対向する面であり、後面は搬送装置300と対向する面である。インデックスロボット120は前面を通じてバッファユニット200に接近し、搬送ロボット320は背面を通じてバッファユニット200に接近することができる。
【0051】
図2図1の液処理装置400の一実施形態を概略的に示す図面である。図2を参照すれば、液処理装置400はハウジング410、カップ420、支持ユニット440、液供給ユニット460、そして昇降ユニット480を有する。ハウジング410は大体に直方体形状に提供される。カップ420、支持ユニット440、そして液供給ユニット460はハウジング410内に配置される。
【0052】
カップ420は上部が開放された処理空間を有し、ウエハWは処理空間内で液処理される。支持ユニット440は処理空間内でウエハWを支持する。液供給ユニット460は支持ユニット440に支持されたウエハW上に液を供給する。液は複数の種類に提供され、ウエハW上に順次的に供給されることができる。昇降ユニット480はカップ420と支持ユニット440との間の相対高さを調節する。
【0053】
一例によれば、カップ420は複数の回収筒422、424、426を有する。回収筒422、424、426は各々基板処理に使用された液を回収する回収空間を有する。各々の回収筒422、424、426は支持ユニット440を囲むリング形状に提供される。液処理工程が進行する時、ウエハWの回転によって飛散される前処理液は各回収筒422、424、426の流入口422a、424a、426aを通じて回収空間に流入される。一例によれば、カップ420は第1回収筒422、第2回収筒424、そして第3回収筒426を有する。第1回収筒422は支持ユニット440を囲むように配置され、第2回収筒424は第1回収筒422を囲むように配置され、第3回収筒426は第2回収筒424を囲むように配置される。第2回収筒424に液が流入する第2流入口424aは第1回収筒422に液が流入する第1流入口422aより上部に位置され、第3回収筒426に液が流入する第3流入口426aは第2流入口424aより上部に位置されることができる。
【0054】
支持ユニット440は支持板442と駆動軸444を有する。支持板442の上面は大体に円形に提供され、ウエハWより大きい直径を有することができる。支持板442の中央部にはウエハWの背面を支持する支持ピン442aが提供され、支持ピン442aはウエハWが支持板442から一定距離離隔されるようにその上端が支持板442から突出されるように提供される。支持板442の縁部にはチャックピン442bが提供される。チョクピン442bは支持板442から上部に突出されるように提供され、ウエハWが回転される時、ウエハWが支持ユニット440から離脱されないようにウエハWの側部を支持する。駆動軸444は駆動器446によって駆動され、ウエハWの底面中央と連結され、支持板442をその中心軸を基準に回転させる。
【0055】
一例によれば、液供給ユニット460は第1ノズル462、第2ノズル464、そして第3ノズル466を有する。第1ノズル462は第1液をウエハW上に供給する。第1液はウエハW上に残存する膜や異物を除去する液であり得る。第2ノズル464は第2液をウエハW上に供給する。第2液は第3液によく溶解される液である。例えば、第2液は第1液に比べて第3液にさらによく溶解される液である。第2液はウエハW上に供給された第1液を中和させる液であり得る。また、第2液は第1液を中和させ、同時に第1液に比べて第3液によく溶解される液である。一例によれば、第2液は水である。第3ノズル466は第3液をウエハW上に供給する。第3液は超臨界処理装置500で使用される超臨界流体によく溶解される液であり得る。例えば、第3液は第2液に比べて超臨界処理装置500で使用される超臨界流体によく溶解される液であり得る。一例によれば、第3液は有機溶剤である。有機溶剤はイソプロピルアルコール(IPA)である。一例によれば、超臨界流体は二酸化炭素である。第1ノズル462、第2ノズル464、そして第3ノズル466は互いに異なるアーム461に支持され、これらのアーム461は独立的に移動されることができる。選択的に、第1ノズル462、第2ノズル464、そして第3ノズル466は同一なアームに装着されて同時に移動されることができる。
【0056】
昇降ユニット480はカップ420を上下方向に移動させる。カップ420の上下移動によってカップ420とウエハWとの間の相対高さが変更される。これによって、ウエハWに供給される液の種類に応じて前処理液を回収する回収筒422、424、426が変更されるので、液を分離回収することができる。上述したことと異なりに、カップ420は固定設置され、昇降ユニット480は支持ユニット440を上下方向に移動させることができる。
【0057】
図3図1の超臨界処理装置500の一実施形態を概略的に示す図面である。一実施形態によれば、超臨界処理装置500は超臨界流体を利用してウエハW上の液を除去する。超臨界処理装置500はベッセル520、支持部材540、流体供給ユニット560、そして遮断プレート580を含む。
【0058】
ベッセル520は超臨界工程が遂行される処理空間502を提供する。ベッセル520は上部ベッセル522(upper body)と下部ベッセル524(lower body)を有し、上部ベッセル522と下部ベッセル524は互いに組み合わせて上述した処理空間502を提供する。上部ベッセル522は下部ベッセル524の上部に提供される。上部ベッセル522はその位置が固定され、下部ベッセル524はシリンダーのような駆動部材590によって昇下降されることができる。下部ベッセル524が上部ベッセル522から離隔されれば、処理空間502が開放され、この時、ウエハWが搬入又は搬出される。工程を進行する時には下部ベッセル524が上部ベッセル522に密着されて処理空間502が外部から密閉される。超臨界処理装置500はヒーター570を有する。一例によれば、ヒーター570はベッセル520の壁内部に位置される。一実施形態において、ヒーター570はベッセル520をなす上部ベッセル522及び下部ベッセル524の中でいずれか1つ以上に提供されることができる。ヒーター570はベッセル520の処理空間502内に供給された流体が超臨界状態を維持するようにベッセル520の処理空間502を加熱する。処理空間502は超臨界流体による雰囲気が形成される。
【0059】
支持部材540はベッセル520の処理空間502内でウエハWを支持する。支持部材540は固定ロード542と据え置き台544を含む。固定ロード542は上部ベッセル522の底面から下に突出されるように上部ベッセル522に固定設置されることができる。固定ロード542はその長さ方向が上下方向に提供されることができる。固定ロード542は複数に提供され、互いに離隔されるように位置されることができる。固定ロード542はこれらによって囲まれた空間にウエハWが搬入又は搬出される時、ウエハWが固定ロード542と干渉しないように配置される。各々の固定ロード542には据え置き台544が結合される。据え置き台544は固定ロード542の下端から地面に対して水平である方向に延長される。一実施形態において、据え置き台544は支持されるウエハWの下面を支持するようにウエハWの下端周辺を支持可能な形状に延長される。
【0060】
流体供給ユニット560はベッセル520の処理空間502に工程流体を供給する。一例によれば、工程流体は超臨界状態に処理空間502に供給されることができる。これと異なりに、工程流体はガス状態に処理空間502に供給され、処理空間502内で超臨界状態に相変化されることができる。一例によれば、流体供給ユニット560はメーン供給ライン562、上部分岐ライン564、そして下部分岐ライン566を有する。上部分岐ライン564と下部分岐ライン566はメーン供給ライン562から分岐される。上部分岐ライン564は上部ベッセル522に結合されて支持部材540に置かれるウエハWの上部で洗浄流体を供給する。一例によれば、上部分岐ライン564は上部ベッセル522の中央に結合される。下部分岐ライン566は下部ベッセル524に結合されて支持部材540に置かれるウエハWの下部で洗浄流体を供給する。一例によれば、下部分岐ライン566は下部ベッセル524の中央に結合される。下部ベッセル524には排気ユニット550が結合される。ベッセル520の処理空間502内の超臨界流体は排気ユニット550を通じてベッセル520の外部に排気される。
【0061】
ベッセル520の処理空間502内には遮断プレート580(blocking plate)が配置されることができる。遮断プレート580は円板形状に提供されることができる。遮断プレート580はベッセル520の底面から上部に離隔されるように支持台582によって支持される。支持台582はロード形状に提供され、相互間に一定距離離隔されるように複数が配置される。上部から見る時、遮断プレート580は下部分岐ライン566の吐出口及び排気ユニット550の流入口と重畳されるように提供されることができる。遮断プレート580は下部分岐ライン566を通じて供給された洗浄流体がウエハWに向かって直接吐出されてウエハWが破損されることを防止することができる。
【0062】
図4図3の超臨界処理装置に提供される支持部材540の一実施形態を示す斜視図である。図4を参照して一実施形態に係る支持部材540に対してより詳細に説明する。
支持部材540は固定ロード542と据え置き台544を含む。固定ロード542は上部ベッセル522の底面から下に突出されるように上部ベッセル522に固定設置されることができる。固定ロード542はその長さ方向が上下方向に提供されることができる。一実施形態によれば、固定ロード542は複数が提供され、互いに離隔されるように位置されることができる。一実施形態において、固定ロード542は第1固定ロード542a、第2固定ロード542b、第3固定ロード542c、第4固定ロード542dを含む。据え置き台544は複数が提供され、互いに離隔されるように位置されることができる。一実施形態において、据え置き台544は第1据え置き台544a、第2据え置き台544bを含む。第1固定ロード542aと第2固定ロード542bは第1据え置き台544aと結合される。第3固定ロード542cと第4固定ロード542dは第2据え置き台544bと結合される。第1固定ロード542aと第2固定ロード542bは相互隣接するように位置され、第3固定ロード542cと第4固定ロード542dは相互隣接するように位置される。第1固定ロード542aと第3固定ロード542cのとの間はウエハWが通過されることができる幅で形成される。
【0063】
第1据え置き台544aは所定の中心角を有する円弧形状に提供されることができる。第1据え置き台544aの上面には第1支持ピン546aと第2支持ピン546bが所定の間隔離隔されて提供される。第1支持ピン546aと第2支持ピン546bは第1据え置き台544aの上面で所定の高さに突出されて形成される。第1支持ピン546aと第2支持ピン546bの離隔距離は長く提供されるほど、ウエハWの支持が安定的に行われるが、これは設計に応じて異なりに設定されることができる。
【0064】
第2据え置き台544bは所定の中心角を有する円弧形状に提供されることができる。第2据え置き台544bの上面には第3支持ピン546cと第4支持ピン546dが所定の間隔離隔されて提供される。第3支持ピン546cと第4支持ピン546dは第2据え置き台544bの上面で所定の高さに突出されて形成される。第3支持ピン546cと第4支持ピン546dの離隔距離は長く提供されるほど、ウエハWの支持が安定的に行われるが、これは設計に応じて異なりに設定されることができる。
【0065】
第1支持ピン546a、第2支持ピン546b、第3支持ピン546c、そして第4支持ピン546dはウエハWを据え置き台544がなす平面から所定の間隔離隔させる。支持ピン546はウエハWと据え置き台544が接触する面積を減らすことによって、ウエハWと据え置き台544の接触によるウエハWの汚染を減らす。一実施形態によって、支持ピン546は第1支持ピン546a、第2支持ピン546b、第3支持ピン546c、第4支持ピン546dとして4つが提供されることを説明したが、支持ピン546はウエハWを据え置き台544がなす平面から所定の間隔離隔させることができれば、本説明で例示することと異なる数に提供されることもできる。支持ピン546は高温及び高圧の環境で変形なく、維持されなければならない。一実施形態において、支持ピン546は据え置き台544と同一な素材で提供されることができる。
【0066】
上述した構造によって、ベッセル520の処理空間502に搬入されたウエハWはその縁領域が据え置き台544の支持ピン546の上に置かれ、ウエハWの上面全体領域、ウエハWの底面の中で中央領域、そしてウエハWの底面の中で縁領域の一部は処理空間502に供給された工程流体に露出される。
【0067】
ウエハWを支持する支持ピン546は端部の高さが一定しなければならない。支持ピン546の各々の高さは据え置き台544の水平の可否、固定ロード542と上部ベッセル522との結合程度に応じて変わることができる。また、ベッセル520の開放過程で下部ベッセル524の昇下降運動によって支持ピン546の最上端の高さが異なるになることができる。上述した理由の他に、様々な理由によってよって支持ピン546の最上端の高さが異なるになることができる。しかし、支持ピン546の最上端の高さが同一であるように設定すれば、支持ピン546の上端に支持されるウエハWが水平に維持されることができる。支持ピン546の最上端の高さが同一であるか否かは水滴ゲージを通じて測定することができるが、これは誤差範囲が大きいだけでなく、工程が進行される中に支持ピン546の最上端の高さが同一であるか否かが確認することができない。
【0068】
図5は本発明の一実施形態に係る基板型センサー600の平面図である。図6図5の本発明の一実施形態に係る基板型センサーの斜視図である。図5及び図6を参照して、一実施形態に係る基板型センサー600を説明する。本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を使用する場合、ウエハWが支持部材540によって水平に支持されることができるかを測定することができる。例えば、基板型センサー600は支持ピン546の最上端の高さ差を0.1deg以下の単位に測定することができ、工程が進行される中に支持ピン546の最上端の高さが同一であるかを確認することができる。
【0069】
基板型センサー600は基才610を含む。基才610は処理される基板の寸法と実質的に同一であるか、或いは類似な物理的寸法を有するように提供される。実質的に同一であるか、或いは類似であることは処理される基板の寸法と完全に同一ではなくとも、基板型センサー600が基板と同一な環境に与えられた時、通常の技術者が基板型センサー600によって形成される条件が基板が処理される時の条件と同一であることと看做す程度を意味する。
【0070】
基板型センサー600は1つ以上のセンサーを含む。センサーは3軸以上の加速度センサー又は6軸以上のIMU(Inertia Measurement Unit;慣性測定ユニット)で提供される。
【0071】
加速度センサーは公知の技術として、地球の重力加速度を基準に事物がどのくらいの力を受けているかを測定するセンサーである。加速度センサーは重力加速度をX、Y、Z軸に成分を分解して各軸のサイズを表示する。加速度センサーはX、Y、Z値のベクトル和で重力加速度を示すことができる。加速度センサーの値は停止された状態でも特定の値を有するので、傾いた程度を把握することができる。加速度センサーを利用して勾配を測定することにおいて、x軸に対する勾配はarctan(x/z)で表現されることができ、y軸に対する勾配はarctan(y/z)で表現されることができる。
【0072】
6軸以上のIMU(以下では、‘IMU’とする)は公知技術として、3軸加速度センサーに加えて3軸ジャイロセンサーを含むことである。3軸ジャイロセンサーは角速度を測定する。6軸以上のIMUは図14から参照されるように、ロール(Roll、以下では、Level X)、ピッチ(Pitch;以下では、Level Y)及びヨー(Yaw)を計算する。公知されたIMUにおいて、ジャイロセンサーの最終値がドリフトされる現象を補正するために3軸地磁気センサーが適用されることができる。
【0073】
IMUのようなセンサーは温度変化に敏感に反応して測定値が変化して誤差が発生する。一例として、IMUは温度が上昇すれば、測定値が共に上昇する。一例として、IMUは温度が上昇すれば、測定値が共に減少する。図7はIMUが温度に応じて測定値が変化する例示的な図面を示したことであって、(a)グラフは第1IMUの温度変化に応じた測定値変化の例示であり、(b)グラフは第2IMUの温度変化に応じた測定値変化の例示である。図7の(a)グラフ及び(b)グラフを参照すれば、第1IMUが第2IMUに比べて温度に対する測定値変化量が大きい。本発明の実施形態によれば、このような温度上昇にしたがう測定誤差にも拘らず、ウエハWが支持部材540によって水平に支持されることができるかを測定することができる。
【0074】
基板型センサー600に提供されるセンサーは第1センサー621を含む。さらに、第2センサー622をさらに含むことができる。第1センサー621及び第2センサー622は6軸以上のIMUである。第1センサー621と第2センサー622は互いに基板型センサー600のセンターCを基準に対向される位置に位置されることができる。第1センサー621と第2センサー622は基板型センサー600の縁に位置されることができる。一実施形態において、第1センサー621と第2センサー622は各々支持ピン546の上部に位置されるように配置されることができる。より詳細に第1センサー621は第1支持ピン546aの上部に位置され、第2センサー622は第4支持ピン546dの上部に位置されることができる。第1センサー621と第2センサー622が基板型センサー600のセンターCを基準になす角度は180°(deg)であり得る。
【0075】
基板型センサー600は中央モジュール630を含む。中央モジュール630は第1センサー621及び/又は第2センサー622からデータを受信する通信部、データを格納する格納部、データを送出する送信部、各構成に電力を提供する電源部を含むことができる。第1センサー621と中央モジュール630は第1センサー621が取得したデータを中央モジュール630が受信可能に連結されることができる。第2センサー622と中央モジュール630は第2センサー622が取得したデータを中央モジュール630が受信可能に連結されることができる。送信部は無線通信モジュールで提供されることができる。送信部から送出されたデータを通じて外部に提供された装置で後述する演算が行われることができる。又は中央モジュール630に演算部が提供され、演算部で後述する演算が遂行されて送信部を通じて支持部材540によって発生する勾配を外部の装置に送出することができる。
【0076】
図8は本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を利用して支持部材540がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時を説明する。図9は本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持できない状態の一例として、支持部材にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。図8図9を参照して基板型センサー600を利用した支持部材の水平測定方法を説明する。
【0077】
一実施形態によれば、基板型センサー600は第1角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第1段階と、第2角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第2段階を含む。第2角度は第1角度から180°(deg)回転された状態である。図8の(a)と図9の(a)は第1段階にしたがう勾配測定状態を図示し、図8の(b)と図9の(b)は第2段階にしたがう勾配測定状態を図示する。基板型センサー600が第1角度で第2角度に回転されることは超臨界処理装置500の外部に提供されるアライナーを通じて行われることができる。例えば、バッファユニット200に基板を整列するアライナーを含んで基板型センサー600を回転することができる。回転された基板型センサー600は搬送ロボット320が移送して支持部材540に位置させることができる。
【0078】
第1段階にしたがって基板型センサー600が第1角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第1支持ピン546aの上部に、第2センサー622は第4支持ピン546dの上部に位置されることができる。第2段階にしたがって基板型センサー600が第2角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第4支持ピン546dの上部に、第2センサー622は第1支持ピン546aの上部に位置されることができる。第1センサー621と第2センサー622の位置は、ただ一例であり、上述した位置に限定しようとすることではない。但し、センサーが支持ピン546の上部に位置される時、支持部材540による水平状態が最も正確に導出されることができることと本発明者は把握する。しかし、複数の支持ピン546は設計に応じて本発明の実施形態とは異なる位置に提供されることができるので、第1角度にしたがうセンサーの位置は通常の技術常識を考慮して適切に変形されることができる。
【0079】
第1センサー621と第2センサー622は温度に応じて測定値が変化されることができる。上述して説明したように、これはIMUの本質的な特徴である。本発明の一実施形態によれば、基板型センサー600が第1角度に提供された状態で勾配を測定し、第2角度に提供された状態で勾配を測定することによって温度に応じる測定値変化にも拘らず、水平状態を測定することができる。
【0080】
一例として、第1温度(常温より高温)であって、例えば70℃内外の温度雰囲気を仮定する。仮に、70℃内外の温度雰囲気で第1センサー621が(Level X、Level Y)座標で(0.64°、0.42°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.61°、0.43°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0081】
水平状態でZero-calibrationされたIMUの値は(0.00°、0.00°)である時、図8で図示される支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には、第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(0.64°、0.42°)であり、第2センサー622が(0.61°、0.43°)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(0.64°、0.42°)であり、第2センサー622が(0.61°、0.43°)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値は各センサーの固有誤差のみが存在するので、V1-V2が(0.00°、0.00°)に導出される結果、これは水平状態であると判断される。但し、本発明の実施形態では(0.00°、0.00°)という数学的な値で表現したが、実質的に(0.00°、0.00°)で看做す状態であれば、水平状態であると判断される。例えば、(±0.05°、±0.05°)の範囲は水平であることと看做すことと評価すれば、数学的に(0.00°、0.00°)ではなくとも水平状態であると判断する。
【0082】
表で比較すれば、下の表1の通りである。
【0083】
【表1】
図9で図示される支持部材540にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。70℃内外の第1温度雰囲気で第1センサー621が(Level X、Level Y)座標で(0.64°、0.42°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.61°、0.43°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。基板型センサー600が第1角度に提供された状態でθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標は(0.07°、-0.05°)であると仮定する。第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(0.71°、0.37°)であり、第2センサー622が(0.68°、0.38°)である。そして、第2段階にしたがって、基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(0.54°、0.48°)であり、第2センサー622が(0.57°、0.47°)である。測定値はウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値が存在し、さらに各センサー間の固有誤差がベクトル和で加えて測定される。したがって、第1センサー621の場合、V1-V2が(0.00°、0.00°)ではないことと導出される結果、これは水平状態ではないことと判断されることができる。
【0084】
表で比較すれば、下の表2の通りである。
【表2】
【0085】
第1段階の第1角度の第1センサー621の位置は、第2段階で基板型センサー600を180°回転した第2角度では第2センサー622の位置になる。そして、第1段階の第1角度の第2センサー622の位置は、第2段階で基板型センサー600を180°回転した第2角度では第1センサー621の位置になる。
そして、第2角度での第1センサー621と第2センサー622の測定値はセンサーの方向が逆になることによって、傾斜値θが(-0.07、0.05)に測定されて測定値の一部を構成する。即ち、V1=(Level X固有誤差、Level Y固有誤差)+(0.07°、-0.05°)であり、V2=(Level X固有誤差、Level Y固有誤差)+(-0.07°、+0.05°)であるので、(V1-V2)/2の計算式から傾斜値θが求められることができる。実施形態によれば、θ=(V1-V2)/2=(0.07°、-0.05°)である。
【0086】
他の観点から見れば、測定される位置を基準に傾斜値を測定することができる。
【表3】
【0087】
本発明の他の観点によれば、傾斜値は{(a-a)+(b-b)}/4を通じて算出されることができる。図5乃至図9で説明する基板型センサー600のセンサーは第1センサー621のみでも同一な結果を得ることができるが、第2センサー622が提供されることによって有効性検証が可能である。また、第1センサー621と第2センサー622を利用して導出された傾斜値の平均を通じてより高い正確度の傾斜値を算出することができる。
【0088】
図10は本発明の他の実施形態に係る基板型センサー1600の平面図である。図11図10の実施形態に係る基板型センサー1600の斜視図である。図10及び図11を参照して、他の実施形態に係る基板型センサー1600を説明する。基板型センサー1600を使用する場合、ウエハWが支持部材540によって水平に支持されることができるかを測定することができる。例えば、基板型センサー1600は支持ピン546の最上端の高さ差を0.1deg以下の単位に測定することができ、工程が進行される中に支持ピン546の最上端の高さが同一であるかを確認することができる。
【0089】
基板型センサー1600は1つ以上のセンサーを含む。センサーはIMUで提供される。基板型センサー600に提供されるセンサーは第1センサー621と第2センサー622を含む。さらに、第3センサー623と第4センサー624をさらに含むことができる。第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び第4センサー624はIMUである。
第1センサー621と第2センサー622は互いに基板型センサー600のセンターCを基準に対向される位置に位置されることができる。第1センサー621と第2センサー622は基板型センサー600の縁に位置されることができる。一実施形態において、第1センサー621と第2センサー622は各々支持ピン546の上部に位置されるように配置されることができる。より詳細に第1センサー621は第1支持ピン546aの上部に位置され、第2センサー622は第4支持ピン546dの上部に位置されることができる。第1センサー621と第2センサー622が基板型センサー600のセンターCを基準になす角度は180°(deg)であり得る。
【0090】
第3センサー623と第4センサー624は互いに基板型センサー600のセンターCを基準に対向される位置に位置されることができる。第3センサー623と第4センサー624は基板型センサー600の縁に位置されることができる。一実施形態において、第3センサー623と第4センサー624は各々支持ピン546の上部に位置されるように配置されることができる。より詳細に第3センサー623は第2支持ピン546bの上部に位置され、第4センサー624は第3支持ピン546cの上部に位置されることができる。第3センサー623と第4センサー624が基板型センサー600のセンターCを基準になす角度は180°(deg)であり得る。
【0091】
基板型センサー1600は中央モジュール630を含む。中央モジュール630は第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び/又は第4センサー624からデータを受信する通信部、データを格納する格納部、データを送出する送信部、各構成に電力を提供する電源部を含むことができる。第1センサー621と中央モジュール630は第1センサー621が取得したデータを中央モジュール630が受信可能に連結されることができる。第2センサー622と中央モジュール630は第2センサー622が取得したデータを中央モジュール630が受信可能に連結されることができる。第3センサー623と中央モジュール630は第3センサー623が取得したデータを中央モジュール630が受信可能に連結されることができる。第4センサー624と中央モジュール630は第4センサー624が取得したデータを中央モジュール630が受信可能に連結されることができる。送信部は無線通信モジュールで提供されることができる。送信部から送出されたデータを通じて外部に提供された装置で後述する演算が行われることができる。又は中央モジュール630に演算部が提供され、演算部で後述する演算が遂行されて送信部を通じて支持部材540によって発生する勾配を外部の装置に送出することができる。
【0092】
図12図10の実施形態に係る基板型センサー1600を利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時を説明する。図13図10の実施形態に係る基板型センサー1600を利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持できない状態の一例として、支持部材にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。図12図13を参照して基板型センサー1600を利用した支持部材540の水平測定方法を説明する。
【0093】
一実施形態によれば、基板型センサー1600は第1角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第1段階と、第2角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第2段階を含む。第2角度は第1角度から180°(deg)回転された状態である。図12の(a)と図13の(a)は第1段階にしたがう勾配測定状態を図示し、図12の(b)と図13の(b)は第2段階にしたがう勾配測定状態を図示する。基板型センサー1600が第1角度で第2角度に回転されることは超臨界処理装置500の外部に提供されるアライナーを通じて行われることができる。例えば、バッファユニット200に基板を整列するアライナーを含んで基板型センサー1600を回転することができる。回転された基板型センサー1600は搬送ロボット320が移送して支持部材540に位置させることができる。
【0094】
第1段階にしたがって基板型センサー1600が第1角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第1支持ピン546aの上部に、第2センサー622は第4支持ピン546dの上部に位置されることができる。そして、第3センサー623は第2支持ピン546bの上部に、第4センサー624は第3支持ピン546cの上部に位置されることができる。
【0095】
第2段階にしたがって基板型センサー600が第2角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第4支持ピン546dの上部に、第2センサー622は第1支持ピン546aの上部に位置されることができる。そして、第3センサー623は第3支持ピン546cの上部に、第4センサー624は第2支持ピン546bの上部に位置されることができる。
【0096】
第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び第4センサー624の位置は、ただ一例であり、上述した位置に限定しようとすることではない。但し、センサーが支持ピン546の上部に位置される時支持部材540による水平状態が最も正確に導出されることができることと本発明者は把握する。しかし、複数の支持ピン546は設計に応じて本発明の実施形態とは異なる位置に提供されることができるので、第1角度にしたがうセンサーの位置は通常の技術常識を考慮して適切に変形されることができる。
【0097】
第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び第4センサー624は温度に応じて測定値が変化されることができる。上述して説明したこれはIMUの本質的な特徴である。本発明の一実施形態によれば、基板型センサー1600が第1角度に提供された状態で勾配を測定し、第2角度に提供された状態で勾配を測定することによって温度にしたがう測定値変化にも拘らず、水平状態を測定することができる。
【0098】
一例として、第1温度(常温より高温)であって、例えば70℃内外の温度雰囲気を仮定する。仮に、70℃内外の温度雰囲気で第1センサー621が(Level X、Level Y)座標で(0.64°、0.42°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.61°、0.43°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
第3センサー623が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.62°、0.43°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第4センサー624が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.65°、0.42°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0099】
水平状態でIMUの値は(0.00°、0.00°)である時、図12で図示される支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には、第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(0.64°、0.42°)であり、第2センサー622が(0.61°、0.43°)であり、第3センサー623が(0.62°、0.43°)であり、第4センサー624が(0.65°、0.42°)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(0.64°、0.42°)であり、第2センサー622が(0.61°、0.43°)であり、第3センサー623が(0.62°、0.43°)であり、第4センサー624が(0.65°、0.42°)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値は各センサーの固有誤差のみが存在するので、V1-V2が全て(0.00°、0.00°)で導出される結果、これは水平状態に判断される。但し、本発明の実施形態では(0.00°、0.00°)という数学的な値で表現したが、実質的に(0.00°、0.00°)で看做す状態であれば、水平状態であると判断される。例えば、(±0.05°、±0.05°)の範囲は水平であることと看做すことと評価すれば、数学的に(0.00°、0.00°)ではなくとも水平状態であると判断する。
【0100】
表で比較すれば、下の表4の通りである。
【表4】
【0101】
図13で図示される支持部材540にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。70℃内外の第1温度雰囲気で第1センサー621が(Level X、Level Y)座標で(0.64°、0.42°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.61°、0.43°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。第3センサー623が70℃内外の温度(Level X、Level Y)座標で(0.62°、0.43°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第4センサー624が70℃内外の温度雰囲気で(Level X、Level Y)座標で(0.65°、0.42°)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0102】
基板型センサー1600が第1角度に提供された状態でθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標は(0.07°、-0.05°)であると仮定する。第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(0.71°、0.37°)であり、第2センサー622が(0.68°、0.38°)であり、第3センサー623が(0.69°、0.38°)であり、第4センサー624が(0.72°、0.37°)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(0.57°、0.47°)であり、第2センサー622が(0.54°、0.48°)であり、第3センサー623が(0.55°、0.48°)であり、第4センサー624が(0.58°、0.47°)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値が存在し、さらに各センサー間の固有誤差がベクトル和に加えられる。したがって、第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び/又は第4センサー624のV1-V2が(0.00°、0.00°)ではないことと導出される結果、これは水平状態ではないことと判断されることができる。
【0103】
表で比較すれば、下の表5の通りである。
【表5】
【0104】
第1段階の第1角度の第1センサー621の位置は、第2段階で基板型センサー600を180°回転した第2角度では第2センサー622の位置になる。そして、第1段階の第1角度の第2センサー622の位置は、第2段階で基板型センサー600を180°回転した第2角度では第1センサー621の位置になる。そして、第1段階の第1角度の第3センサー623の位置は、第2段階で基板型センサー600を180°回転した第2角度では第4センサー624の位置になる。そして、第1段階の第1角度の第4センサー624の位置は、第2段階で基板型センサー600を180°回転した第2角度では第3センサー623の位置になる。そして、第2角度での第1センサー621と第2センサー622の測定値はセンサーの方向が逆になることによって、傾斜値θが(-0.07、0.05)に測定されて測定値の一部を構成する。即ち、V1=(Level X固有誤差、Level Y固有誤差)+(0.07°、-0.05°)であり、V2=(Level X固有誤差、Level Y固有誤差)+(-0.07°、+0.05°)であるので、(V1-V2)/2の計算式から傾斜値θが求まれることができる。実施形態によれば、θ=(V1-V2)/2=(0.07°、-0.05°)である。
【0105】
他の観点から見れば、測定される位置を基準に傾斜値を測定することができる。
【表6】
【0106】
本発明の他の観点によれば、傾斜値は{(a-a)+(b-b)}/4及び{(c1X-c2X)+(d1X-d2X)}/4を通じて算出されることができる。また、第1センサー621と第2センサー622と第3センサー623と第4センサー624を利用して導出された傾斜値の平均を通じてより高い正確度の傾斜値を算出することができる。下ではその他の実施形態に係る傾斜値算出方法を説明する。
【0107】
他の実施形態によれば、基板型センサー600に提供されるセンサーは3軸加速度センサーである。再び図8乃至図12を参照して本発明の他の実施形態に係る傾斜値算出方法を説明する。
【0108】
図8は本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を利用して支持部材540がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時を説明する。図9は本発明の一実施形態に係る基板型センサー600を利用して支持部材がウエハを水平に支持することができるかを測定する方法を説明することであって、支持部材がウエハを水平に支持できない状態の一例として、支持部材にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。図8図9を参照して基板型センサー600を利用した支持部材の水平測定方法を説明する。
【0109】
一実施形態によれば、基板型センサー600は第1角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第1段階と、第2角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第2段階を含む。第2角度は第1角度から180°(deg)回転された状態である。図8の(a)と図9の(a)は第1段階にしたがう勾配測定状態を図示し、図8の(b)と図9の(b)は第2段階にしたがう勾配測定状態を図示する。基板型センサー600が第1角度で第2角度に回転されることは超臨界処理装置500の外部に提供されるアライナーを通じて行われることができる。例えば、バッファユニット200に提供されて基板を整列するアライナーを利用して基板型センサー600を回転することができる。回転された基板型センサー600は搬送ロボット320が移送して支持部材540に位置させることができる。
【0110】
第1段階にしたがって基板型センサー600が第1角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第1支持ピン546aの上部に、第2センサー622は第4支持ピン546dの上部に位置されることができる。第2段階にしたがって基板型センサー600が第2角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第4支持ピン546dの上部に、第2センサー622は第1支持ピン546aの上部に位置されることができる。第1センサー621と第2センサー622の位置は、ただ一例であり、上述した位置に限定しようとすることではない。但し、センサーが支持ピン546の上部に位置される時支持部材540による水平状態が最も正確に導出されることができることと本発明者は把握する。しかし、複数の支持ピン546は設計に応じて本発明の実施形態とは異なる位置に提供されることができるので、第1角度にしたがうセンサーの位置は通常の技術常識を考慮して適切に変形されることができる。
第1センサー621と第2センサー622は温度に応じて測定値が変化されることができる。上述して説明したように、これは加速度センサーの本質的な特徴である。本発明の一実施形態によれば、基板型センサー600が第1角度に提供された状態で勾配を測定し、第2角度に提供された状態で勾配を測定することによって温度に応じる測定値変化にも拘らず、水平状態を測定することができる。
【0111】
一例として、第1温度(常温より高温)であって、例えば70℃内外の温度雰囲気を仮定する。仮に、70℃内外の温度雰囲気で第1センサー621が(X、Y、Z)ベクトル座標で(1、1、-1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.8、0.7、-1.1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0112】
水平状態で加速度センサーの値は(0、0、-9.8)である時、図8で図示される支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には、第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(1、1、-10.8)であり、第2センサー622が(0.8、0.7、-10.9)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(1、1、-10.8)であり、第2センサー622が(0.8、0.7、-10.9)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値はZ値に該当する値と、各センサーの固有誤差のみが存在するので、V1-V2が全て(0、0、0)で導出される結果、これは水平状態に判断される。但し、本発明の実施形態では(0、0、0)という数学的な値で表現したが、実質的に(0、0、0)であることと看做す状態であれば、水平状態に判断される。例えば、(±0.05、±0.05、±0.05)のの範囲は水平であることと看做すことと評価すれば、数学的に(0、0、0)ではなくとも水平状態であると判断する。
【0113】
表で比較すれば、下の表7の通りである。
【表7】
【0114】
図9で図示される支持部材540にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。70℃内外の第1温度雰囲気で第1センサー621が(X、Y、Z)ベクトル座標で(1、1、-1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.8、0.7、-1.1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0115】
基板型センサー600が第1角度に提供された状態でθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標は(2、0.5、-9.56)であると仮定する。第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(3、1.5、-10.3)であり、第2センサー622が(2.8、1.2、-10.4)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(-1、0.5、-10.3)であり、第2センサー622が(-1.2、0.2、-10.4)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値が存在し、さらに各センサー間の固有誤差がベクトル和に加えられる。したがって、第1センサー621の場合、V1-V2が(2.8、1.2、0)であり、第2センサー622の場合、V1-V2が(2.8、1、0)で導出される結果、これは水平状態ではないことと判断されることができる。
【0116】
表で比較すれば、下の表8の通りである。
【表8】
(V1-V2)/2を通じて第1角度に提供された状態でのθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標のX値とY値を分かる。(V1-V2)/2=(x、y、0)である。したがって、支持部材が水平状態ではないことと判断される場合、数式を通じて傾いた方向を判断することができる。本実施形態で、(V1-V2)/2=(x、y、0)=(2、0.5、0)である。ここで、加速度センサーで利用する加速度のg値は地球の重力加速度である点を考慮する時、極座標系を利用して計算すれば、平面に対する勾配θのz値は、図15を通じて参照されたようにx値とy値を分かっているので、g*sin(a)の値に求めることができる。他の方法としてはピタゴラスの定理を利用して、
【数4】
を通じて求めることができる。重力方向を考慮すれば、z値は
【数5】
で求められる。したがって、加速度センサーを利用して基板型センサー600が第1角度に提供された状態でθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標が
【数6】
として求めることができる。
【0117】
また、(V1+V2)/2を通じて(X値の固有誤差、Y値の固有誤差、V1(又はV2)のZ値)が導出されることができる。例えば、本例において、第1センサー621の場合に、(V1+V2)/2=(1、1、-10.3)であり、第2センサー622の場合に、(V1+V2)/2=(0.8、0.7、-10.4)である。さらに、Z値の固有誤差は、V1(Z)又はV2(Z)と傾いた値のz値である
【数7】
の差を通じて計算することができる。
【0118】
図5乃至図9で説明する基板型センサー600のセンサーは第1センサー621のみでも同一な結果を得ることができるが、第2センサー622が提供されることによって有効性検証が可能である。
【0119】
続いて、図10を通じて参照される本発明の他の実施形態に係る基板型センサー1600によって傾斜値を測定する他の実施形態に係る方法を図12図13を参照して説明する。基板型センサー1600は1つ以上のセンサーを含む。センサーは3軸以上の加速度センサーで提供される。
【0120】
一実施形態によれば、基板型センサー1600は第1角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第1段階と、第2角度に提供された状態で支持部材540の勾配を測定する第2段階を含む。第2角度は第1角度から180°(deg)回転された状態である。図12の(a)と図13の(a)は第1段階にしたがう勾配測定状態を図示し、図12の(b)と図13の(b)は第2段階にしたがう勾配測定状態を図示する。基板型センサー1600が第1角度で第2角度に回転されることは超臨界処理装置500の外部に提供されるアライナーを通じて行われることができる。例えば、バッファユニット200に提供されて基板を整列するアライナーを利用して基板型センサー1600を回転することができる。回転された基板型センサー1600は搬送ロボット320が移送して支持部材540に位置させることができる。
【0121】
第1段階にしたがって基板型センサー1600が第1角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第1支持ピン546aの上部に、第2センサー622は第4支持ピン546dの上部に位置されることができる。そして、第3センサー623は第2支持ピン546bの上部に、第4センサー624は第3支持ピン546cの上部に位置されることができる。
【0122】
第2段階にしたがって基板型センサー600が第2角度に提供された状態によれば、第1センサー621は第4支持ピン546dの上部に、第2センサー622は第1支持ピン546aの上部に位置されることができる。そして、第3センサー623は第3支持ピン546cの上部に、第4センサー624は第2支持ピン546bの上部に位置されることができる。
【0123】
第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び第4センサー624の位置は、ただ一例であり、上述した位置に限定しようとすることではない。但し、センサーが支持ピン546の上部に位置される時、支持部材540による水平状態が最も正確に導出されることができることと本発明者は把握する。しかし、複数の支持ピン546は設計に応じて本発明の実施形態とは異なる位置に提供されることができるので、第1角度にしたがうセンサーの位置は通常の技術常識を考慮して適切に変形されることができる。
【0124】
第1センサー621、第2センサー622、第3センサー623、及び第4センサー624は温度に応じて測定値が変化されることができる。上述して説明したように、これは加速度センサーの本質的な特徴である。本発明の一実施形態によれば、基板型センサー1600が第1角度に提供された状態で勾配を測定し、第2角度に提供された状態で勾配を測定することによって温度にしたがう測定値変化にも拘らず、水平状態を測定することができる。
【0125】
一例として、第1温度(常温より高温)であって、例えば70℃内外の温度雰囲気を仮定する。仮に、70℃内外の温度雰囲気で第1センサー621が(X、Y、Z)ベクトル座標で(1、1、-1)くらいの固有誤差が発生すると仮定する。第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.8、0.7、-1.1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。第3センサー623が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.6、0.7、-1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第4センサー624が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.5、0.8、-1.2)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0126】
水平状態で加速度センサーの値は(0、0、-9.8)である時、図12で図示される支持部材がウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には、第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(1、1、-10.8)であり、第2センサー622が(0.8、0.7、-10.9)であり、第3センサー623が(0.6、0.7、-10.8)であり、第4センサー624が(0.5、0.8、-11)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(1、1、-10.8)であり、第2センサー622が(0.8、0.7、-10.9)であり、第3センサー623が(0.6、0.7、-10.8)であり、第4センサー624が(0.5、0.8、-11)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値はZ値に該当する値と、各センサーの固有誤差のみが存在するので、V1-V2が全て(0、0、0)で導出される結果、これは水平状態に判断される。但し、本発明の実施形態では(0、0、0)という数学的な値で表現したが、実質的に(0、0、0)であることと看做す状態であれば、水平状態に判断される。例えば、(±0.05、±0.05、±0.05)のの範囲は水平であることと看做すことと評価すれば、数学的に(0、0、0)ではなくとも水平状態であると判断する。
【0127】
表で比較すれば、下の表9の通りである。
【表9】
【0128】
図13で図示される支持部材540にウエハが支持される場合、θくらい傾く時を説明する。70℃内外の第1温度雰囲気で第1センサー621が(X、Y、Z)ベクトル座標で(1、1、-1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。第2センサー622が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.8、0.7、-1.1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。第3センサー623が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.6、0.7、-1)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。そして、第4センサー624が70℃内外の温度雰囲気で(X、Y、Z)ベクトル座標で(0.5、0.8、-1.2)くらいの固有誤差が発生することと仮定する。
【0129】
基板型センサー1600が第1角度に提供された状態でθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標は(2、0.5、-9.3)であると仮定する。第1段階にしたがう基板型センサー600が第1角度に提供された状態で測定された測定値V1は、第1センサー621が(3、1.5、-10.3)であり、第2センサー622が(2.8、1.2、-10.4)であり、第3センサー623が(-2.6、4、-10、3)であり、第4センサー624が(-2.7、4.1、-10.5)である。そして、第2段階にしたがう基板型センサー600が第2角度に提供された状態で測定された測定値V2は、第1センサー621が(-1、0.5、-10.3)であり、第2センサー622が(-1.2、0.2、-10.4)であり、第3センサー623が(3.8、-2.6、-10.3)であり、第4センサー624が(3.7、-2.5、-10.5)である。ウエハを水平に支持することができる状態に提供される時には実質的に測定される値が存在し、さらに各センサー間の固有誤差がベクトル和に加えられる。したがって、第1センサー621の場合、V1-V2が(2.8、1.2、0)であり、第2センサー622の場合、V1-V2が(2.8、1、0)であり、第3センサー623の場合、V1-V2が(-6.4.-6.6、0)であり、第4センサー624の場合、V1-V2が(-6.4.-6.6、0)で導出される結果、これは水平状態ではないことと判断されることができる。
【0130】
表で比較すれば、下の表10の通りである。
【表10】
【0131】
(V1-V2)/2を通じて第1角度に提供された状態でのθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標のX値とY値を分かる。(V1-V2)/2=(x、y、0)である。したがって、支持部材が水平状態ではないことと判断される場合、数式を通じて傾いた方向を判断することができる。本実施形態で、第1センサー621と第2センサー622を通じて導出される(V1-V2)/2=(x、y、0)=(2、0.5、0)である。そして、第3センサー623と第4センサー624によって導出される(V1-V2)/2=(x、y、0)=(-3.2、3.3、0)である。数値は異なってもこれは座標系の回転にしたがう差である。ここで、加速度センサーで利用する加速度のg値は地球の重力加速度である点を考慮する時、極座標系を利用して計算すれば、平面に対する勾配θのz値は、図15を通じて参照されたようにx値とy値を分かっているので、g*sin(a)の値に求めることができる。他の方法としてはピタゴラスの定理を利用して、
【数8】
を通じて求めることができる。重力方向を考慮すれば、z値は
【数9】
で求められる。したがって、加速度センサーを利用して基板型センサー600が第1角度に提供された状態でθくらい傾いたことにしたがうベクトル座標が
【数10】
として求めることができる。
【0132】
また、(V1+V2)/2を通じて(X値の固有誤差、Y値の固有誤差、V1(又はV2)のZ値)が導出されることができる。例えば、本例において、第1センサー621の場合に、(V1+V2)/2=(1、1、-10.3)であり、第2センサー622の場合に、(V1+V2)/2=(0.8、0.7、-10.4)である。そして、第3センサー623の場合に、(V1+V2)/2=(0.6、0.7、-10.3)であり、第4センサー624の場合に(V1-V2)/2=(x、y、0)=(0.5、0.8、-10.5)である。さらに、Z値の固有誤差は、V1(Z)又はV2(Z)と傾いた値のz値である
【数11】
の差を通じて計算することができる。
【0133】
上述した実施形態及び数式は本発明の一実施形態に該当することである。通常の技術者であれば、本明細書に記載された発明の思想に基づいて、開示されない様々な数式及び実施形態を導出することができる。
【0134】
図16図1の超臨界処理装置の他の実施形態を概略的に示す図面であって、ベッセルが開いた状態を示す断面図である。図17図16の実施形態に係る超臨界処理装置のベッセルが閉じた状態を示す断面図である。図16及び図17を参照して本発明の他の実施形態を説明する。
【0135】
基板処理装置500aはベッセル520、第1基板支持部540、第2基板支持部583、第1供給ポート531、第2供給ポート533、及び排気ポート532を含むことができる。
【0136】
ベッセル520は基板を乾燥するための空間を提供することができる。前記空間は工程領域502及びバッファ領域504を含むことができる。工程領域502は基板Wの上面に対応される領域であり、バッファ領域504は基板Wの下部にある領域であり得る。ベッセル520は上部ベッセル522及び下部ベッセル524を含むことができる。上部ベッセル522は上部壁及び第1側壁を含むことができる。上部ベッセル522の上部壁はベッセル520の上部壁に提供されることができる。上部ベッセル522の第1側壁はベッセル520の側壁の一部に提供されることができる。下部ベッセル524は下部壁及び第2側壁を含むことができる。下部ベッセル524の下部壁はベッセル520の下部壁に提供されることができる。下部ベッセル524の前記第2側壁は前記チャンバーの側壁の一部に提供されることができる。
【0137】
上部ベッセル522及び下部ベッセル524は駆動メカニズム(図示せず)によって相対的に移動することによって、ベッセル520を密閉させる閉鎖位置(図15の図示)とチャンバーを開放させる開放位置(図14の図示)との間を転換可能するように互いにかみ合って結合することができる。例えば、上部ベッセル522及び下部ベッセル524の中で少なくともいずれか1つは昇降ロード(図示せず)に沿って上下移動して互いに結合されるか、或いは分離されることができる。ベッセル520の開放位置で、基板Wがベッセル520の内部に/からローディング/アンローディングされることができる。ベッセル520の閉鎖位置で、基板Wの 超臨界 乾燥工程が遂行されることができる。
【0138】
第1基板支持部540はベッセル520内に配置され、基板Wが前記チャンバー内にローディングされる時、基板Wを支持することができる。第1基板支持部540は図14に図示されたように、ベッセル520の開放位置で基板Wが前記チャンバー内にローディング/アンローディングされる時、基板Wを支持することができる。第2基板支持部583はベッセル520内に配置され、基板Wがベッセル520内で処理される時、基板Wを支持することができる。第2基板支持部583は図15に図示されたように、ベッセル520の閉鎖位置で基板W上に 超臨界流体工程を遂行する時、基板Wを支持することができる。
【0139】
第1基板支持部540は上部ベッセル522の前記上部壁から延長して前記上部壁から第1距離くらい離隔された位置で基板Wを支持するための第1支持部材を含むことができる。第1基板支持部540はベッセル520の密閉位置で下部ベッセル524の前記下部壁から第1高さで基板Wを支持することができる。
【0140】
ベッセル520の開放位置で前記チャンバー内に/からローディング/アンローディングされる基板Wは第1基板支持部540によって一時的に支持されることができる。第1基板支持部540によって支持される基板Wは、基板Wの上部面が上部ベッセル522の前記上部壁に向かい、基板Wの下部面は下部ベッセル524の下部面に向かうように支持されることができる。
【0141】
基板処理装置500aは下部ベッセル524の下部壁及び第1基板支持部540の間に配置される遮断プレート580を含むことができる。遮断プレート580は下部ベッセル524の前記下部壁から既設定された距離くらい離隔されるように設置されることができる。遮断プレート580は支持ロード582によって下部ベッセル524の前記下部壁上に固定されることができる。遮断プレート580はバッファ領域504内で所定の空間を占める所定の厚さのプレートを含むことができる。遮断プレート580は第1供給ポート53からの前記超臨界流体が基板Wの後面に直接噴射されることを遮断することができる。バッファ領域504の体積は遮断プレート580によって減少されることができる。バッファ領域504の体積は工程領域502の体積より小さいことができる。したがって、相対的に基板W下部のバッファ領域504に存在する超臨界流体の量は基板W上部の工程領域502に存在する超臨界流体の量より小いことができる。遮断プレート580は乾燥工程に使用される超臨界流体の量を減少させながらも、工程性能を維持するために基板Wの下部のバッファ空間内に構造物を配置することによって、前記バッファ空間を減少させることによって工程時間を減少させることができる。
【0142】
第2基板支持部583は上部ベッセル522の上部壁から第2距離くらい離隔された位置で基板Wを支持する。第2支持部材は前記チャンバーの密閉位置で下部ベッセル524の前記下部壁から第1高さより大きい第2高さで基板Wを支持することができる。
【0143】
第2基板支持部583は遮断プレート580上に配置され、基板Wを支持することができる。第2基板支持部583は遮断プレート580の上面から上部に延長する複数の第2支持突出部152を含むことができる。前記第2支持突出部は遮断プレート580上から上部に延長し、基板Wの中心領域と接触支持することができる。
【0144】
第2基板支持部583は遮断プレート580上に配置されたが、これに制限されなく、第2基板支持部583は下部ベッセル524の前記下部壁から既設定された高さを有するように設置されることができる。
【0145】
ベッセル520が開放される時、第2基板支持部583をなす第2支持突出部は下部ベッセル524と共に移動することができる。続いて、基板Wはベッセル520の内部にローディングされて第1基板支持部540の第1支持突出部上に安着されることができる。ベッセル520が閉鎖される時、第2基板支持部583をなす第2支持突出部は下部ベッセル524と共に上昇することができる。ベッセル520の閉鎖位置で第2基板支持部583をなす第2支持突出部は第1基板支持部540の第1支持突出部より大きい高さを有するので、基板Wは上昇する第2基板支持部583をなす第2支持突出部上に安着されることができる。続いて、第2基板支持部583によって支持された基板W上に 超臨界乾燥工程を遂行することができる。
【0146】
図14及び図15で参照される他の実施形態に係る超臨界処理装置に本発明の実施形態に係る基板型センサー600、1600が提供されて第2基板支持部583の傾斜度を測定することができる。
【0147】
また、本明細書において、本発明の一実施形態であって、超臨界処理装置に提供されて支持部材の水平を測定する事項を説明したが、温度変化が伴われる雰囲気の環境で高精度を要求する水平測定に応用されることができる。
【0148】
また、本発明は特定の環境条件で測定を遂行するものであるので、加速度センサーが温度に敏感である事項を補正するために補正係数を使用する方法と比較して具体的な状況においてより測定精密度が高い。
【0149】
上述して、高温環境で固有誤差が大きい場合を説明したが、常温及び低温でも水平測定が可能である。
【0150】
上述して説明した基板型センサー600、1600によって測定された支持部材540による勾配はプロセッサによって実行可能なプログラムコードを格納する非一時的コンピュータ読出し媒体によって算出されることができる。
【符号の説明】
【0151】
540 支持部材
546 支持ピン
600 基板型センサー
610 基材
621 第1センサー
622 第2センサー
630 中央モジュール
C センター
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17