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KR102685397B1 - Substrate processing apparatus - Google Patents

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KR102685397B1
KR102685397B1 KR1020220026508A KR20220026508A KR102685397B1 KR 102685397 B1 KR102685397 B1 KR 102685397B1 KR 1020220026508 A KR1020220026508 A KR 1020220026508A KR 20220026508 A KR20220026508 A KR 20220026508A KR 102685397 B1 KR102685397 B1 KR 102685397B1
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Abstract

본 발명은 기판처리장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우에 챔버 내부에서 기판의 수직방향 및/또는 수평방향에 대한 틸팅을 감지할 수 있는 기판처리장치에 대한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more specifically, when processing processes such as drying processes for substrates using supercritical fluid, tilting the substrate in the vertical and/or horizontal directions inside the chamber. It is about a substrate processing device that can detect.

Description

기판처리장치 {Substrate processing apparatus}Substrate processing apparatus {Substrate processing apparatus}

본 발명은 기판처리장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조공정 등의 처리공정을 진행하는 경우에 챔버 내부에서 기판의 수직방향 및/또는 수평방향에 대한 틸팅을 감지할 수 있는 기판처리장치에 대한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more specifically, when processing processes such as drying processes for substrates using supercritical fluid, tilting the substrate in the vertical and/or horizontal directions inside the chamber. It is about a substrate processing device that can detect.

일반적으로 반도체 웨이퍼의 표면에 LSI(Large scale integration)와 같이 대규모/고밀도 반도체 디바이스를 제작하는 경우 웨이퍼 표면에 극미세 패턴을 형성할 필요가 있다. In general, when manufacturing large-scale/high-density semiconductor devices such as LSI (Large scale integration) on the surface of a semiconductor wafer, it is necessary to form an ultrafine pattern on the surface of the wafer.

이러한 극미세 패턴은 레지스트를 도포한 웨이퍼를 노광, 현상, 세정하는 각종 공정을 거치고, 레지스트를 패터닝하고, 이어서 상기 웨이퍼를 에칭함으로써 웨이퍼에 레지스트 패턴을 전사하여 형성될 수 있다. These ultrafine patterns can be formed by transferring the resist pattern to the wafer by going through various processes of exposing, developing, and cleaning a wafer coated with resist, patterning the resist, and then etching the wafer.

그리고 이러한 에칭 후에는 웨이퍼 표면의 먼지나 자연 산화막을 제거하기 위해 웨이퍼를 세정하는 처리가 행해진다. 세정처리는 표면에 패턴이 형성된 웨이퍼를 약액이나 린스액 등의 처리액 내에 침지하거나, 웨이퍼 표면에 처리액을 공급함으로써 실행된다. After this etching, the wafer is cleaned to remove dust or natural oxide film on the wafer surface. The cleaning process is performed by immersing the wafer on which a pattern is formed on the surface in a treatment liquid such as a chemical solution or a rinse liquid, or by supplying the treatment liquid to the wafer surface.

그런데, 반도체 디바이스의 고집적화에 따라 세정처리를 행한 후 처리액을 건조시킬 때, 레지스트나 웨이퍼 표면의 패턴이 붕괴되는 패턴 붕괴가 발생하고 있다.However, as semiconductor devices become more highly integrated, pattern collapse, in which the pattern on the resist or wafer surface collapses, occurs when the treatment liquid is dried after cleaning.

이러한 패턴 붕괴는, 도 16에 도시된 바와 같이 세정 처리를 끝내고 기판(S) 표면에 남은 처리액(10)을 건조시킬 때, 패턴(11, 12, 13) 좌우의 처리액이 불균일하게 건조되면, 패턴(11, 12, 13)을 좌우로 인장하는 모세관력의 균형이 맞지 않아 처리액이 많이 남아 있는 방향으로 패턴(11, 12, 13)이 붕괴되는 현상에 해당한다.This pattern collapse occurs when the processing liquid 10 remaining on the surface of the substrate S is dried, as shown in FIG. 16, when the processing liquid on the left and right sides of the patterns 11, 12, and 13 dries unevenly. , This corresponds to a phenomenon in which the patterns 11, 12, and 13 collapse in the direction where a large amount of the treatment liquid remains due to an imbalance in the capillary force that stretches the patterns 11, 12, and 13 to the left and right.

도 16의 경우, 기판(S)의 상면에서 패턴이 형성되지 않은 좌우 외측 영역의 처리액의 건조가 완료되는 한편, 패턴(11, 12, 13)의 간극에는 처리액(10)이 잔존하고 있는 상태를 나타내고 있다. 그 결과, 패턴(11, 12, 13) 사이에 잔존하는 처리액(10)으로부터 받는 모세관력에 의해, 좌우 양측의 패턴(11, 13)이 내측을 향해 붕괴된다. In the case of FIG. 16, drying of the processing liquid in the left and right outer regions where the pattern is not formed on the upper surface of the substrate S is completed, while the processing liquid 10 remains in the gap between the patterns 11, 12, and 13. It indicates the status. As a result, the patterns 11 and 13 on both the left and right sides collapse toward the inside due to the capillary force received from the treatment liquid 10 remaining between the patterns 11, 12 and 13.

전술한 패턴 붕괴를 일으키는 모세관력은 세정처리 후의 기판(S)을 둘러싸는 대기 분위기와 패턴 사이에 잔존하는 처리액과의 사이에 놓인 액체/기체 계면에서 작용하는 처리액의 표면장력에 기인한다.The capillary force causing the pattern collapse described above is due to the surface tension of the processing liquid acting at the liquid/gas interface between the atmospheric atmosphere surrounding the substrate S after cleaning and the processing liquid remaining between the patterns.

따라서, 최근에는 기체나 액체와의 사이에서 계면을 형성하지 않는 초임계 상태의 유체(이하, '초임계유체'라 함)를 이용하여 처리액을 건조시키는 처리 방법이 주목받고 있다. Therefore, recently, a treatment method of drying the treatment liquid using a fluid in a supercritical state (hereinafter referred to as 'supercritical fluid') that does not form an interface between gas or liquid has been attracting attention.

도 17의 압력과 온도의 상태도에서 온도 조절만을 이용하는 종래기술의 건조방법에서는 반드시 기액 평형선을 통과하므로, 이때에 기액 계면에서 모세관력이 발생하게 된다.In the conventional drying method using only temperature control in the pressure and temperature phase diagram of Figure 17, the gas-liquid equilibrium line is always passed, and at this time, capillary force is generated at the gas-liquid interface.

이에 반해, 유체의 온도와 압력 조절을 모두 이용하여 초임계상태를 경유하여 건조하는 경우에는 기액 평형선을 통과하지 않게 되어, 본질적으로 모세관력 프리의 상태로 기판을 건조시키는 것이 가능해진다. On the other hand, when drying via a supercritical state using both temperature and pressure control of the fluid does not pass through the vapor-liquid equilibrium line, it becomes possible to dry the substrate in a state essentially free of capillary force.

도 17을 참조하여 초임계유체를 이용한 건조를 살펴보면, 액체의 압력을 A에서 B로 상승시키고, 이어서 온도를 B에서 C로 상승시키게 되면 기액 평형선을 통과하지 않고 초임계상태 C로 전환된다. 또한, 건조공정이 종료된 경우에는 초임계유체의 압력을 낮추어 기액 평형선을 통과하지 않고 기체 D로 전환시키게 된다. Looking at drying using a supercritical fluid with reference to FIG. 17, when the pressure of the liquid is raised from A to B and the temperature is then raised from B to C, it switches to the supercritical state C without passing the vapor-liquid equilibrium line. In addition, when the drying process is completed, the pressure of the supercritical fluid is lowered and converted to gas D without passing the vapor-liquid equilibrium line.

한편, 전술한 바와 같이 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 처리공정을 진행하는 챔버의 경우 기판을 지지하는 트레이가 챔버의 외부에서 기판을 지지하여 챔버의 내부로 이동하는 구성을 가질 수 있다. Meanwhile, as described above, in the case of a chamber in which a processing process for a substrate is performed using a supercritical fluid, a tray supporting the substrate may be configured to support the substrate from the outside of the chamber and move into the inside of the chamber.

그런데, 전술한 구성을 가지는 챔버에서 트레이가 챔버의 내부로 삽입된 경우 트레이가 수직방향 또는 수평방향으로 기울어지는 틸팅(tilting)이 발생할 수 있다. 이러한 트레이의 틸팅은 다양한 원인으로 발생할 수 있다.However, in a chamber having the above-described configuration, when a tray is inserted into the chamber, tilting of the tray may occur in the vertical or horizontal direction. This tilting of the tray can occur for various reasons.

예를 들어, 트레이의 자중에 의해 틸팅되거나, 또는 챔버의 내부로 공급되는 고압의 유체의 의해 틸팅될 수도 있다. 또한, 트레이가 기판에 대한 공정 중에 열팽창을 하여 틸팅되거나, 내부응력 또는 잔류응력 등에 의해 틸팅될 수도 있다. For example, the tray may be tilted by its own weight, or may be tilted by high-pressure fluid supplied into the chamber. Additionally, the tray may be tilted due to thermal expansion during the processing of the substrate, or may be tilted due to internal stress or residual stress.

이러한 트레이의 틸팅은 기판 상부의 처리액 또는 유기용매의 두께를 변화시키며, 이에 의해 기판 상면의 패턴에 손상을 발생시킬 수 있다. 또한, 챔버의 내부로 공급되는 유체의 유동에 불균형을 유발하여 유체의 유동에너지가 기판을 향해 균일하게 전달되지 않게 한다. 이 경우, 기판 상면에 유체의 유동에너지가 전달되지 않거나, 균일하게 전달되지 않게 되면 기판의 패턴 사이에 존재하는 IPA(Isopropyl alcohol) 등과 같은 유기용매가 적절히 치환되지 않을 수 있다. Tilting the tray changes the thickness of the processing liquid or organic solvent on the top of the substrate, which may cause damage to the pattern on the top of the substrate. In addition, it causes imbalance in the flow of fluid supplied into the chamber, preventing the flow energy of the fluid from being uniformly transmitted toward the substrate. In this case, if the flow energy of the fluid is not transmitted to the upper surface of the substrate or is not transmitted uniformly, the organic solvent such as IPA (Isopropyl alcohol) existing between the patterns of the substrate may not be properly replaced.

종래 기술에 따른 장치에서는 트레이의 기울어짐을 감지하기 위하여 챔버의 외부에서 트레이의 기울어짐을 측정하는 방법을 사용하였다. 즉, 챔버의 외부에서 트레이의 기울어짐을 측정하여 교정하여 트레이를 챔버의 내측으로 삽입하였다.In the prior art device, a method of measuring the tilt of the tray from outside the chamber was used to detect the tilt of the tray. That is, the tilt of the tray was measured and corrected from the outside of the chamber, and then the tray was inserted into the chamber.

하지만, 종래기술에 따른 방법은 챔버의 외부에서 트레이의 기울어짐을 교정하기 때문에 트레이가 챔버에 삽입된 후에 발생하는 틸팅에 대해서는 감지하기 곤란하였다.However, since the method according to the prior art corrects the tilt of the tray from outside the chamber, it is difficult to detect tilt that occurs after the tray is inserted into the chamber.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 챔버의 내부에서 트레이의 수직방향 및 수평방향 중에 적어도 한 방향의 틸팅을 감지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the purpose of the present invention is to provide a substrate processing device that can detect tilting of a tray in at least one of the vertical and horizontal directions inside a chamber.

상기와 같은 본 발명의 목적은 초임계상태의 유체를 이용하여 처리액 또는 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 챔버, 상기 기판을 지지하며 상기 챔버의 개구부를 통해 상기 챔버의 내부로 인입 및 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이 및 상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 수직방향 및 수평방향 중에 적어도 한 방향에 대한 틸팅(tilting)을 감지하는 틸팅감지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 의해 달성된다.The object of the present invention as described above is to provide a processing space for performing a processing process on a substrate coated with a processing liquid or an organic solvent using a fluid in a supercritical state, a chamber that supports the substrate, and a processing space that supports the substrate through an opening of the chamber. A tray provided to be able to be drawn into the inside of the chamber and withdrawn from the outside of the chamber, and a tilt detection unit that detects tilting of the tray in at least one of the vertical and horizontal directions inside the chamber. This is achieved by a characterized substrate processing device.

여기서, 상기 틸팅감지부는 상기 챔버 내부의 정전용량(electric capacity)을 측정하여, 상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 틸팅을 감지할 수 있다.Here, the tilting detection unit can measure the electric capacity inside the chamber and detect the tilting of the tray inside the chamber.

또한, 상기 틸팅감지부는 상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 틸팅감지부 및 상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 수평방향 틸팅을 감지하는 제2 틸팅감지부 중에 적어도 하나를 구비할 수 있다.In addition, the tilt detection unit may include at least one of a first tilt detection unit that detects a vertical tilt of the tray inside the chamber and a second tilt detection unit that detects a horizontal tilt of the tray inside the chamber. there is.

이 경우, 상기 제1 틸팅감지부는 상기 챔버 내벽에 수직방향을 따라 이격되어 설치된 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 트레이와 상기 제1 전극 사이의 정전용량(electric capacity)과 상기 트레이와 상기 제2 전극 사이의 정전용량을 비교하여 상기 트레이의 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 비교부를 구비할 수 있다.In this case, the first tilting detection unit includes a first electrode and a second electrode installed to be spaced apart from each other along the vertical direction on the inner wall of the chamber, an electric capacity between the tray and the first electrode, and an electric capacity between the tray and the first electrode. A first comparison unit may be provided to detect vertical tilting of the tray by comparing the capacitance between the two electrodes.

나아가, 상기 제2 틸팅감지부는 상기 챔버 내벽에 수평방향을 따라 이격되어 설치된 제3 전극 및 제4 전극과, 상기 트레이와 상기 제3 전극 사이의 정전용량과 상기 트레이와 상기 제4 전극 사이의 정전용량을 비교하여 상기 트레이의 수평방향 틸팅을 감지하는 제2 비교부를 구비할 수 있다.Furthermore, the second tilting detection unit includes a third electrode and a fourth electrode installed to be spaced apart in the horizontal direction on the inner wall of the chamber, a capacitance between the tray and the third electrode, and a capacitance between the tray and the fourth electrode. A second comparison unit may be provided to detect horizontal tilting of the tray by comparing capacity.

한편, 상기 제1 전극 및 제2 전극의 설치높이는 상기 트레이가 수직방향으로 틸팅되지 않은 경우에 상기 트레이의 선단부와 상기 제1 전극 및 제2 전극의 각각 겹치는 면적이 모두 동일하도록 정해질 수 있다.Meanwhile, the installation height of the first electrode and the second electrode may be set so that when the tray is not tilted in the vertical direction, the overlapping areas of the tip of the tray and the first electrode and the second electrode are all the same.

또한, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 수직거리를 이등분한 선이 상기 트레이의 두께를 이등분한 선과 일치하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극의 높이가 결정될 수 있다.Additionally, the heights of the first and second electrodes may be determined so that a line bisecting the vertical distance between the first electrode and the second electrode coincides with a line bisecting the thickness of the tray.

나아가, 상기 제1 전극과 제2 전극의 중심 사이의 간격을 'L'이라 할 때, 상기 제1 전극과 제2 전극의 중심 사이의 간격(L)은 아래식을 만족하며, Furthermore, when the distance between the centers of the first electrode and the second electrode is 'L', the distance (L) between the centers of the first electrode and the second electrode satisfies the following equation,

'2G < L < t + 2G ''2G < L < t + 2G '

상기 식에서 'G'는 상기 제1 전극과 제2 전극의 중심에서 가장자리까지의 거리로 정의되고, 't'는 상기 트레이의 두께로 정의될 수 있다.In the above equation, 'G' may be defined as the distance from the center to the edge of the first and second electrodes, and 't' may be defined as the thickness of the tray.

한편, 상기 제1 전극과 제2 전극의 설치 시 상기 트레이와 겹치는 면적이 각각 다르게 설정되는 경우 상기 제1 전극과 제2 전극의 상기 트레이와의 최초 정전용량을 각각 상기 제1 비교부에 저장하고, 상기 트레이가 상기 챔버 내부로 인입되는 경우에 상기 제1 전극과 제2 전극의 상기 트레이와의 정전용량 변화를 비교하여 틸팅을 감지할 수 있다.Meanwhile, when the first electrode and the second electrode are installed, if the areas overlapping with the tray are set differently, the initial capacitance of the first electrode and the second electrode with the tray is stored in the first comparison unit, respectively, and , when the tray is introduced into the chamber, tilting can be detected by comparing changes in capacitance of the first electrode and the second electrode with the tray.

전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 챔버 내부에 설치된 둘 이상의 전극과 트레이 사이의 각각의 정전용량을 비교하여 트레이의 틸팅을 감지할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the tilting of the tray can be detected by comparing the respective capacitances between the tray and two or more electrodes installed inside the chamber.

또한, 본 발명에 따르면, 종래기술에 따른 장치에서는 감지하기 어려웠던 챔버 내부에서 트레이의 틸팅을 감지함으로써 기판에 대한 처리공정이 보다 효과적으로 진행될 수 있다.In addition, according to the present invention, the processing process for the substrate can be carried out more effectively by detecting the tilting of the tray inside the chamber, which was difficult to detect in the device according to the prior art.

나아가, 본 발명에 따르면, 챔버 내부에 설치된 둘 이상의 전극과 트레이 사이의 정전용량값을 직접 구하지 않고 비교하여 판단함으로써 구성 및 제어방법을 단순화할 수 있다.Furthermore, according to the present invention, the configuration and control method can be simplified by comparing and determining the capacitance values between two or more electrodes installed inside the chamber and the tray without directly calculating them.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 구성을 도시한 측단면도,
도 3은 기판을 지지하는 트레이가가 기울어진 상태를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅감지부를 구비한 챔버의 측단면도,
도 5는 도 4의 챔버의 평면도,
도 6은 챔버의 내측면에 구비된 일 실시예에 따른 틸팅감지부를 도시한 도면,
도 7은 도 4에서 'Ⅶ'영역을 확대해서 도시한 일부 확대측면도,
도 8은 제1 틸팅감지부를 개략적으로 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 챔버의 내측면에 구비된 다른 실시예에 따른 틸팅감지부를 도시한 도면,
도 10은 압력 및 온도에 따른 이산화탄소의 유전상수(dielectric constant)의 변화를 도시한 그래프,
도 11은 이산화탄소와 극성용매가 포함된 이산화탄소의 압력에 따른 이산화탄소의 유전상수(dielectric constant)의 변화를 도시한 그래프,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 공정감지부를 구비한 챔버의 구성을 도시한 측단면도,
도 13은 공정감지부를 개략적으로 도시한 도면,
도 14는 기판처리공정의 압력변화에 따른 챔버 내부의 유기용매의 잔존량, 챔버 내부의 유체의 유전상수 및 챔버 내부의 정전용량의 변화를 도시한 그래프,
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 챔버의 구성을 도시한 측단면도,
도 16은 종래기술에 따라 기판 상부의 패턴을 건조시키는 경우에 패턴이 붕괴되는 상태를 개략적으로 도시한 도면,
도 17은 초임계유체를 이용한 처리공정에서 유체의 압력 및 온도 변화를 도시한 상태도이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a side cross-sectional view showing the configuration of a chamber according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a side cross-sectional view showing the tray supporting the substrate in an inclined state;
Figure 4 is a side cross-sectional view of a chamber equipped with a tilting detection unit according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a top view of the chamber of Figure 4;
Figure 6 is a diagram showing a tilting detection unit according to an embodiment provided on the inner side of the chamber;
Figure 7 is a partial enlarged side view showing the 'VII' area in Figure 4,
Figure 8 is a diagram schematically showing the first tilt detection unit;
Figure 9 is a diagram showing a tilting detection unit according to another embodiment provided on the inner surface of the chamber of the present invention;
Figure 10 is a graph showing the change in dielectric constant of carbon dioxide according to pressure and temperature;
Figure 11 is a graph showing the change in dielectric constant of carbon dioxide according to the pressure of carbon dioxide containing carbon dioxide and a polar solvent;
Figure 12 is a side cross-sectional view showing the configuration of a chamber equipped with a process detection unit according to another embodiment of the present invention;
13 is a diagram schematically showing the process detection unit;
14 is a graph showing changes in the remaining amount of organic solvent inside the chamber, the dielectric constant of the fluid inside the chamber, and the electrostatic capacitance inside the chamber according to the pressure change in the substrate processing process;
15 is a side cross-sectional view showing the configuration of a chamber according to another embodiment of the present invention;
Figure 16 is a diagram schematically showing the state in which the pattern collapses when drying the pattern on the upper part of the substrate according to the prior art;
Figure 17 is a state diagram showing changes in pressure and temperature of the fluid in a treatment process using supercritical fluid.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치의 구조에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.Hereinafter, the structure of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be examined in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 챔버(400)의 구성을 도시한 측단면도이다.FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view showing the configuration of the chamber 400.

본 발명에 따른 기판처리장치(1000)는 초임계상태의 유체를 이용하여 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하게 된다. 여기서, 초임계상태의 유체란 물질이 임계상태, 즉 임계온도와 임계압력을 초과한 상태에 도달하면 형성되는 상을 가진 유체에 해당한다. 이러한 초임계상태의 유체는 분자밀도는 액체에 가까우면서도 점성도는 기체에 가까운 성질을 가지게 된다. 따라서, 초임계상태의 유체는 확산력, 침투력, 용해력이 매우 뛰어나 화학반응에 유리하며, 표면장력이 거의 없어 미세구조에 표면장력을 가하지 아니하므로, 반도체소자의 건조공정 시 건조효율이 우수할 뿐 아니라 패턴 붕괴현상을 회피할 수 있어 매우 유용하게 이용될 수 있다.The substrate processing apparatus 1000 according to the present invention performs a processing process on the substrate S using a fluid in a supercritical state. Here, a fluid in a supercritical state corresponds to a fluid with a phase that is formed when a substance reaches a critical state, that is, a state exceeding the critical temperature and critical pressure. The fluid in this supercritical state has a molecular density close to that of a liquid, but a viscosity close to that of a gas. Therefore, the supercritical fluid has excellent diffusion, penetration, and dissolving power, which is advantageous for chemical reactions. It has almost no surface tension, so it does not apply surface tension to the microstructure, so it not only has excellent drying efficiency during the drying process of semiconductor devices. It can be very useful as it can avoid pattern collapse.

본 발명에서 초임계유체로는 이산화탄소(CO2)가 사용될 수 있다. 이산화탄소는 임계온도가 대략 31.1℃이고, 임계압력이 7.38Mpa로 비교적 낮아 초임계상태로 만들기 쉽고, 온도와 압력을 조절하여 그 상태를 제어하기 용이하며 가격이 저렴한 장점이 있다. In the present invention, carbon dioxide (CO 2 ) may be used as the supercritical fluid. Carbon dioxide has a critical temperature of approximately 31.1°C and a relatively low critical pressure of 7.38Mpa, so it is easy to create a supercritical state, easy to control by adjusting the temperature and pressure, and has the advantage of being inexpensive.

또한, 이산화탄소는 독성이 없어 인체에 무해하고, 불연성, 비활성의 특성을 지니게 된다. 나아가, 초임계상태의 이산화탄소는 물이나 기타 유기용매와 비교하여 대략 10배 내지 100배 정도 확산계수(diffusion coefficient)가 높아 침투성이 매우 우수하여 유기용매의 치환이 빠르고, 표면장력이 거의 없어 건조공정에 사용하기 유리한 물성을 가진다. 뿐만 아니라, 건조공정에 사용된 이산화탄소를 기체상태로 전환시켜 유기용매를 분리해 재사용하는 것이 가능하여 환경오염의 측면에서도 부담이 적다.In addition, carbon dioxide is non-toxic, harmless to the human body, and has the characteristics of being non-flammable and inert. Furthermore, carbon dioxide in a supercritical state has a diffusion coefficient that is approximately 10 to 100 times higher than that of water or other organic solvents, so it has excellent permeability, allowing rapid replacement of organic solvents, and has almost no surface tension, making it easy to dry during the drying process. It has properties that are advantageous for use in In addition, it is possible to convert the carbon dioxide used in the drying process into a gaseous state, separate the organic solvent, and reuse it, thus reducing the burden in terms of environmental pollution.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 초임계상태의 유체를 이용하여 처리액 또는 유기용매(10)(이하, '유기용매'라 함)가 도포된 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간(412)을 제공하는 챔버(400)와, 상기 챔버(400) 내부로 유체를 공급하는 유체공급부(600)를 구비할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the substrate processing apparatus 1000 uses a fluid in a supercritical state to apply a processing liquid or an organic solvent 10 (hereinafter referred to as 'organic solvent') to a substrate (S). It may be provided with a chamber 400 that provides a processing space 412 for performing a processing process, and a fluid supply unit 600 that supplies fluid into the chamber 400.

상기 유체공급부(600)는 유체의 온도 및 압력 중에 적어도 하나를 조절하여 유체공급포트(140)를 통해 상기 챔버(400)로 유체를 공급할 수 있다.The fluid supply unit 600 may supply fluid to the chamber 400 through the fluid supply port 140 by adjusting at least one of the temperature and pressure of the fluid.

예를 들어, 상기 유체공급부(600)는 상기 유체를 저장하는 유체저장부(100)와, 상기 유체저장부(100)와 상기 유체공급포트(140)를 연결하는 메인공급유로(120)를 구비할 수 있다. For example, the fluid supply unit 600 includes a fluid storage unit 100 that stores the fluid, and a main supply passage 120 connecting the fluid storage unit 100 and the fluid supply port 140. can do.

이 경우, 상기 메인공급유로(120)를 따라 압력조절부(200)와 온도조절부(300)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 압력조절부(200)는 예를 들어 압력펌프 등으로 구성될 수 있으며, 상기 온도조절부(300)는 상기 유체를 가열하는 히터 또는 열교환기 등으로 구성될 수 있다. In this case, the pressure control unit 200 and the temperature control unit 300 may be disposed along the main supply passage 120. At this time, the pressure control unit 200 may be comprised of, for example, a pressure pump, and the temperature control unit 300 may be comprised of a heater or a heat exchanger that heats the fluid.

나아가, 상기 메인공급유로(120)에는 상기 유체의 압력 및 온도 중에 적어도 하나를 감지하는 감지부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 감지부에서 감지된 압력 및 온도에 따라 상기 메인공급유로(120)에 유동하는 유체의 압력 및 온도가 조절될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 상기 압력조절부(200)와 온도조절부(300)를 제어하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 감지부에서 감지한 압력 및 온도를 기초로 상기 압력조절부(200)와 온도조절부(300)를 제어할 수 있다.Furthermore, the main supply passage 120 may further include a sensing unit (not shown) that detects at least one of the pressure and temperature of the fluid. The pressure and temperature of the fluid flowing in the main supply passage 120 may be adjusted according to the pressure and temperature detected by the sensor. To this end, the substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention may include a control unit (not shown) that controls the pressure control unit 200 and the temperature control unit 300. The control unit may control the pressure control unit 200 and the temperature control unit 300 based on the pressure and temperature detected by the sensor.

한편, 상기 기판(S)에 대한 처리공정을 수행하는 경우, 상기 챔버(400)의 처리공간(412)의 내부 환경, 즉 상기 처리공간(412)의 온도 및 압력은 상기 챔버(400) 내부로 공급된 유체를 초임계상태로 전환시킬 수 있는 임계온도 및 임계압력 이상의 환경을 조성하고 공정동안 유지할 수 있어야 한다.Meanwhile, when performing a processing process on the substrate S, the internal environment of the processing space 412 of the chamber 400, i.e., the temperature and pressure of the processing space 412, are transferred to the inside of the chamber 400. An environment above the critical temperature and critical pressure that can convert the supplied fluid into a supercritical state must be created and maintained during the process.

이를 위하여, 상기 메인공급유로(120)를 따라 상기 유체가 이동하는 중에 상기 압력조절부(200)에 의해 상기 유체를 임계압력 또는 그 이상의 압력으로 가압할 수 있으며, 또한 상기 온도조절부(300)에 의해 상기 유체를 임계온도 또는 그 이상의 온도로 가열할 수 있다.To this end, while the fluid is moving along the main supply passage 120, the fluid can be pressurized to a critical pressure or higher by the pressure control unit 200, and the temperature control unit 300 The fluid can be heated to a critical temperature or higher.

한편, 상기 유체공급포트(140)는 상기 챔버(400)의 상부에 연결되는 상부공급포트(142)와, 상기 챔버(400)의 하부로 연결되는 하부공급포트(144)로 구성될 수 있다. Meanwhile, the fluid supply port 140 may be composed of an upper supply port 142 connected to the upper part of the chamber 400 and a lower supply port 144 connected to the lower part of the chamber 400.

예를 들어, 전술한 메인공급유로(120)가 분기되어 각각 상부공급포트(142)와 하부공급포트(144)로 연결될 수 있다. 이 경우, 도면에 도시되지 않지만, 상기 상부공급포트(142)와 하부공급포트(144)의 전단에는 각각 밸브가 구비되어 유체의 공급을 조절할 수 있다.For example, the above-mentioned main supply passage 120 may be branched and connected to the upper supply port 142 and the lower supply port 144, respectively. In this case, although not shown in the drawing, valves are provided at the front ends of the upper supply port 142 and the lower supply port 144 to control the supply of fluid.

만약, 상기 챔버(400)의 상부를 통해 공정초기부터 유체를 공급하게 되면, 고압의 유체가 상기 챔버(400)의 상부에서 기판(S)을 향해 공급될 수 있다. 이 경우, 상기 기판(S)의 상부에 형성된 패턴(미도시)이 고압의 유체에 의해 손상을 받을 수 있다. 따라서, 공정 초기에는 상기 하부공급포트(144)를 통해 상기 챔버(400)의 하부에서 유체를 공급하여 상기 기판(S) 상의 패턴의 손상을 방지하게 된다. 상기 챔버(400)의 내측에 유체가 수용되어 예를 들어 상기 기판(S)이 유체에 의해 잠기게 되면 이후에는 상기 상부공급포트(142)를 통해 상기 챔버(400)의 상부에서 유체를 공급할 수 있다.If fluid is supplied from the beginning of the process through the upper part of the chamber 400, high-pressure fluid may be supplied from the upper part of the chamber 400 toward the substrate S. In this case, a pattern (not shown) formed on the top of the substrate S may be damaged by high-pressure fluid. Therefore, at the beginning of the process, fluid is supplied from the lower part of the chamber 400 through the lower supply port 144 to prevent damage to the pattern on the substrate S. If the fluid is accommodated inside the chamber 400 and, for example, the substrate S is submerged by the fluid, the fluid can be supplied from the upper part of the chamber 400 through the upper supply port 142. there is.

한편, 상기 챔버(400)에는 처리공간(412)의 유체를 외부로 배출할 수 있는 배출포트(146)가 구비된다. 상기 기판(S)에 대한 처리공정 중에 또는 처리공정이 종료된 경우 상기 챔버(400)의 내부에서 외부로 상기 배출포트(146)를 통해 유체를 배출할 수 있다.Meanwhile, the chamber 400 is provided with a discharge port 146 through which fluid in the processing space 412 can be discharged to the outside. During the processing process for the substrate S or when the processing process is completed, fluid may be discharged from the inside of the chamber 400 to the outside through the discharge port 146.

한편, 상기 챔버(400)는 초임계상태의 유체를 이용하여 상기 기판(S)에 대한 건조공정 등과 같은 처리공정을 수행하는 처리공간(412)을 제공할 수 있다.Meanwhile, the chamber 400 may provide a processing space 412 for performing a processing process such as a drying process on the substrate S using a fluid in a supercritical state.

상기 챔버(400)는 일측에 개구부(414)가 형성되며, 내측에서 상기 기판(S)에 대한 고압 공정을 처리하기에 적합한 재질로 제작될 수 있다. The chamber 400 has an opening 414 formed on one side, and may be made of a material suitable for processing the substrate S on the inside of the chamber 400 through a high pressure process.

상기 챔버(400)의 처리공간(412)은 밀폐상태를 유지하여, 상기 처리공간(412)으로 공급된 유체의 압력을 임계압력 이상으로 유지할 수 있게 된다.The processing space 412 of the chamber 400 is maintained in a sealed state, so that the pressure of the fluid supplied to the processing space 412 can be maintained above the critical pressure.

또한, 상기 챔버(400)에는 상기 처리공간(412)의 온도를 소정온도 이상으로 유지할 수 있도록 가열부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 상기 가열부에 의해 상기 기판(S)에 대한 공정 중에 상기 처리공간(412)의 온도, 또는 상기 처리공간(412)에 수용된 유체의 온도를 임계온도 이상으로 유지할 수 있다.Additionally, the chamber 400 may be further equipped with a heating unit (not shown) to maintain the temperature of the processing space 412 above a predetermined temperature. The heating unit may maintain the temperature of the processing space 412 or the temperature of the fluid contained in the processing space 412 above a critical temperature during the process for the substrate S.

한편, 상기 챔버(400)에는 상기 기판(S)을 지지하며 상기 개구부(414)를 통해 상기 챔버(400)의 내부로 인입 및 상기 챔버(400)의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이유닛(450)을 구비할 수 있다.Meanwhile, a tray unit 450 is provided in the chamber 400 to support the substrate S and to be able to be introduced into the chamber 400 and withdrawn from the outside of the chamber 400 through the opening 414. ) can be provided.

상기 트레이유닛(450)은 상기 개구부(414)를 통해 상기 챔버(400)의 처리공간(412)으로 인입되거나, 또는 상기 처리공간(412)에서 상기 개구부(414)를 통해 상기 챔버(400)의 외부로 인출될 수 있다.The tray unit 450 is introduced into the processing space 412 of the chamber 400 through the opening 414, or enters the processing space 412 into the chamber 400 through the opening 414. It can be withdrawn externally.

예를 들어, 상기 트레이유닛(450)은 상기 기판(S)을 지지하는 트레이(456)와, 상기 트레이(456)의 말단부에 구비되어 상기 개구부(414)를 밀폐하는 커버(452)를 구비할 수 있다.For example, the tray unit 450 may include a tray 456 supporting the substrate S, and a cover 452 provided at a distal end of the tray 456 to seal the opening 414. You can.

상기 트레이(456)는 그 상면에 상기 기판(S)이 안착되어 지지될 수 있다. 상기 트레이(456)의 단부에 상기 커버(452)가 연결될 수 있다. The tray 456 may be supported by seating the substrate S on its upper surface. The cover 452 may be connected to the end of the tray 456.

상기 트레이(456)가 상기 개구부(414)를 통해 상기 처리공간(412)으로 삽입되는 경우 상기 커버(452)가 상기 개구부(414)를 밀폐하게 된다. 이 경우, 상기 커버(452)와 상기 챔버(400) 사이의 실링을 위하여 실링부재(458)를 구비할 수 있다.When the tray 456 is inserted into the processing space 412 through the opening 414, the cover 452 closes the opening 414. In this case, a sealing member 458 may be provided to seal between the cover 452 and the chamber 400.

한편, 상기 커버(452)에 의해 상기 개구부(414)를 밀폐하는 경우 상기 챔버(400)의 내측에서는 초임계유체를 이용하여 고압의 공정을 진행하게 되므로 상기 커버(452)가 상기 챔버(400) 내측의 압력에 의해 밀리지 않도록 하는 구성이 필요하다.Meanwhile, when the opening 414 is sealed by the cover 452, a high-pressure process is performed inside the chamber 400 using a supercritical fluid, so the cover 452 is used to close the chamber 400. A configuration is needed to prevent it from being pushed by internal pressure.

예를 들어, 상기 커버(452)가 상기 챔버(400)의 내측 압력에 의해 밀리지 않도록 가압하는 셔터(459)를 구비할 수 있다. 상기 셔터(459)는 상기 트레이(456)가 상기 처리공간(412)의 내측으로 삽입되어 상기 커버(452)가 상기 개구부(414)를 막는 경우 상기 커버(452)를 가압하여 상기 커버(452)가 공정 중에 밀리지 않게 한다. 상기 셔터(459)는 상부 또는 하부에서 수직방향으로 이동하여 상기 커버(452)의 외측면에서 상기 커버(452)를 상기 챔버(400)를 향해 가압할 수 있다. 이와 같이 커버(452)를 가압하는 구성은 일예를 들어 설명한 것이며, 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.For example, the cover 452 may be provided with a shutter 459 that pressurizes the cover 452 to prevent it from being pushed by the internal pressure of the chamber 400. The shutter 459 presses the cover 452 when the tray 456 is inserted into the processing space 412 and the cover 452 blocks the opening 414 to close the cover 452. Make sure it does not slip during the process. The shutter 459 may move vertically from the top or bottom to press the cover 452 toward the chamber 400 from the outer surface of the cover 452. The configuration for pressing the cover 452 in this way has been described as an example, and may be modified and applied in various ways.

전술한 구성을 가지는 챔버(400)에서 상기 트레이(456)가 상기 처리공간(412)으로 삽입된 경우 상기 트레이(456)가 수직방향 또는 수평방향으로 기울어지는 틸팅(tilting)이 발생할 수 있다.When the tray 456 is inserted into the processing space 412 in the chamber 400 having the above-described configuration, tilting of the tray 456 may occur in the vertical or horizontal direction.

도 3은 상기 트레이(456)가 수직방향으로 기울어져서 수직방향 틸팅이 발생한 경우를 도시한 측면도이다.Figure 3 is a side view showing a case where the tray 456 is tilted in the vertical direction and vertical tilting occurs.

도 3을 참조하면, 상기 트레이(456)는 다양한 원인으로 틸팅될 수 있다. 예를 들어, 상기 트레이(456)의 자중에 의해 틸팅되거나, 또는 상기 챔버(400)의 내부로 공급되는 고압의 유체의 의해 틸팅될 수도 있다. 또한, 상기 트레이(456)는 상기 기판(S)에 대한 공정 중에 열팽창을 하여 틸팅되거나, 내부응력 또는 잔류응력 등에 의해 틸팅될 수도 있다. 나아가, 전술한 셔터(459)가 상기 커버(452)를 정확히 수평방향으로 가압하지 못하고 기울어져서 밀게 되면 상기 트레이(456)가 틸팅될 수 있다.Referring to FIG. 3, the tray 456 may be tilted for various reasons. For example, the tray 456 may be tilted by its own weight, or may be tilted by high-pressure fluid supplied into the chamber 400. Additionally, the tray 456 may be tilted through thermal expansion during the process for the substrate S, or may be tilted due to internal stress or residual stress. Furthermore, if the shutter 459 described above does not press the cover 452 in an accurate horizontal direction and pushes it at an angle, the tray 456 may be tilted.

상기 트레이(456)의 틸팅은 상기 기판(S) 상부의 유기용매(10)의 두께를 변화시키며, 이에 의해 상기 기판(S) 상면의 패턴에 손상을 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 챔버(400)의 내부로 공급되는 유체의 유동에 불균형을 유발하여 상기 유체의 유동에너지가 상기 기판(S)을 향해 균일하게 전달되지 않게 한다. 이 경우, 상기 기판(S)의 상면에 상기 유체의 유동에너지가 전달되지 않거나, 균일하게 전달되지 않게 되면 상기 기판(S)의 패턴(미도시) 사이에 존재하는 IPA(Isopropyl alcohol) 등과 같은 유기용매(10)가 적절히 치환되지 않을 수 있다. Tilting the tray 456 changes the thickness of the organic solvent 10 on the upper surface of the substrate S, which may cause damage to the pattern on the upper surface of the substrate S. Additionally, an imbalance is caused in the flow of fluid supplied into the chamber 400, preventing the flow energy of the fluid from being uniformly transmitted toward the substrate S. In this case, if the flow energy of the fluid is not transmitted or is not transmitted uniformly to the upper surface of the substrate (S), organic substances such as IPA (Isopropyl alcohol) existing between the patterns (not shown) of the substrate (S), etc. The solvent 10 may not be properly replaced.

종래 기술에 따른 장치에서는 트레이의 기울어짐을 감지하기 위하여 챔버의 외부에서 트레이의 기울어짐을 측정하는 방법을 사용하였다. 즉, 챔버의 외부에서 트레이의 기울어짐을 측정하여 교정하여 트레이를 챔버의 내측으로 삽입하였다.In the prior art device, a method of measuring the tilt of the tray from outside the chamber was used to detect the tilt of the tray. That is, the tilt of the tray was measured and corrected from the outside of the chamber, and then the tray was inserted into the chamber.

하지만, 종래기술에 따른 방법은 챔버의 외부에서 트레이의 기울어짐을 교정하기 때문에 트레이가 챔버에 삽입된 후에 발생하는 틸팅에 대해서는 감지하기 곤란하였다.However, since the method according to the prior art corrects the tilt of the tray from outside the chamber, it is difficult to detect tilt that occurs after the tray is inserted into the chamber.

본 발명에서는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 상기 챔버(400) 내부에서 상기 트레이(456)의 수직방향 및 수평방향 중에 적어도 한 방향에 대한 틸팅(tilting)을 감지하는 틸팅감지부(470)를 구비할 수 있다.In the present invention, in order to solve the above-described problem, a tilt detection unit 470 is provided inside the chamber 400 to detect tilting of the tray 456 in at least one of the vertical and horizontal directions. You can.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸팅감지부(470)를 구비한 챔버(400)의 측단면도이고, 도 5는 상기 챔버(400)의 평면도이고, 도 6은 상기 챔버(400)의 내측면에 구비된 틸팅감지부(470)를 도시한 도면이다. FIG. 4 is a side cross-sectional view of the chamber 400 equipped with a tilting detection unit 470 according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a top view of the chamber 400, and FIG. 6 is a view of the chamber 400. This is a diagram showing the tilting detection unit 470 provided on the inner side.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 틸팅감지부(470)는 상기 챔버(400) 내부의 정전용량(electric capacity)을 측정하여, 상기 챔버(400) 내부에서 상기 트레이(456)의 틸팅을 감지하게 된다.4 to 6, the tilting detection unit 470 measures the electric capacity inside the chamber 400 and detects the tilting of the tray 456 inside the chamber 400. I do it.

예를 들어, 서로 마주보고 있는 한 쌍의 전극 사이의 정전용량(C)은 아래 [식 1]로 정의될 수 있다.For example, the capacitance (C) between a pair of electrodes facing each other can be defined as [Equation 1] below.

[식 1][Equation 1]

상기 [식 1]에서 'C'는 정전용량, 'A'는 한 쌍의 전극의 서로 겹쳐지는 면적, 'd'는 두 전극 사이의 간격에 해당한다. 한편, 'ε'은 전극 사이의 매질의 유전율로서 진공의 유전율에 유전상수(dielectric constant)를 곱한 값으로 정의된다. In [Equation 1], 'C' corresponds to capacitance, 'A' corresponds to the overlapping area of a pair of electrodes, and 'd' corresponds to the gap between the two electrodes. Meanwhile, 'ε' is the dielectric constant of the medium between the electrodes and is defined as the dielectric constant of the vacuum multiplied by the dielectric constant.

위와 같은 [식 1]에서 진공 유전율은 상수에 해당하므로, 정전용량을 결정하는 변수로는 유전상수(ε), 두 전극의 겹쳐지는 면적(A) 및 두 전극 사이의 거리(d)에 해당한다. 즉, 매질의 유전상수(ε), 두 전극의 겹쳐지는 면적(A) 및 두 전극 사이의 거리(d)가 변화하는 경우에 정전용량값이 변하게 되어 감지를 할 수 있게 된다.In [Equation 1] above, the vacuum dielectric constant corresponds to a constant, so the variables that determine the capacitance are the dielectric constant (ε), the overlapping area of the two electrodes (A), and the distance between the two electrodes (d). . In other words, when the dielectric constant (ε) of the medium, the overlapping area (A) of the two electrodes, and the distance (d) between the two electrodes change, the capacitance value changes, allowing detection.

이러한 정전용량의 변화량은 매우 작은 소수점 단위 변화량까지 측정이 가능하므로 상기 트레이(456)의 나노미터 단위의 변위도 측정 가능하다는 장점이 있다.Since this change in capacitance can be measured up to a very small decimal unit change, there is an advantage in that the displacement of the tray 456 in nanometer units can also be measured.

한편, 상기 틸팅감지부(470)는 상기 챔버(400) 내부에서 상기 트레이(456)의 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 틸팅감지부(4700A) 및 상기 챔버(400) 내부에서 상기 트레이(456)의 수평방향 틸팅을 감지하는 제2 틸팅감지부(4700B) 중에 적어도 하나를 구비할 수 있다.Meanwhile, the tilting detection unit 470 is a first tilting detection unit 4700A that detects the vertical tilting of the tray 456 inside the chamber 400 and the tray 456 inside the chamber 400. It may be provided with at least one of the second tilt detection units 4700B that detect horizontal tilting.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(400)에서 개구부(414)에 대향하는 내측면에 전극(472, 476, 482)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 6, electrodes 472, 476, and 482 may be disposed on the inner surface of the chamber 400 opposite the opening 414.

예를 들어, 상기 제1 틸팅감지부(4700A)는 상기 챔버(400) 내벽에 수직방향을 따라 이격되어 설치된 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)과, 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이의 정전용량(electric capacity)과 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이의 정전용량을 비교하여 상기 트레이(456)의 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 비교부(490)(도 8 참조)를 구비할 수 있다.For example, the first tilting detection unit 4700A includes a first electrode 472 and a second electrode 476 installed to be spaced apart in the vertical direction on the inner wall of the chamber 400, the tray 456, and the A first comparison that detects vertical tilting of the tray 456 by comparing the electric capacity between the first electrode 472 and the electrostatic capacity between the tray 456 and the second electrode 476. It may be provided with unit 490 (see FIG. 8).

또한, 상기 제2 틸팅감지부(4700B)는 상기 챔버(400) 내벽에 수평방향을 따라 이격되어 설치된 제3 전극(472) 및 제4 전극(482)과, 상기 트레이(456)와 상기 제3 전극 사이의 정전용량과 상기 트레이(456)와 상기 제4 전극(482) 사이의 정전용량을 비교하여 상기 트레이(456)의 수평방향 틸팅을 감지하는 제2 비교부(미도시)를 구비할 수 있다. In addition, the second tilt detection unit 4700B includes a third electrode 472 and a fourth electrode 482 installed to be spaced apart in the horizontal direction on the inner wall of the chamber 400, the tray 456, and the third electrode 470B. A second comparison unit (not shown) may be provided to detect horizontal tilting of the tray 456 by comparing the capacitance between the electrodes and the capacitance between the tray 456 and the fourth electrode 482. there is.

이 경우, 상기 챔버(400)의 내벽에 설치되는 전극의 개수를 줄이기 위하여 공통전극을 사용할 수 있다. 즉, 상기 제1 틸팅감지부(4700A)의 제1 전극(472)은 상기 제2 틸팅감지부(4700B)의 제3 전극에 해당한다. 이와 같이, 공통전극을 사용하게 되면 챔버(400)의 내벽에 설치되는 전극의 개수를 줄여 작업을 편리하게 하며 감지부의 구성을 단순화할 수 있다.In this case, a common electrode can be used to reduce the number of electrodes installed on the inner wall of the chamber 400. That is, the first electrode 472 of the first tilting detection unit 4700A corresponds to the third electrode of the second tilting detection unit 4700B. In this way, by using a common electrode, the number of electrodes installed on the inner wall of the chamber 400 can be reduced, making work more convenient and the configuration of the sensing unit can be simplified.

도 7은 도 4에서 'Ⅶ'의 영역을 확대한 측면도로서, 상기 제1 틸팅감지부(4700A)의 구성을 도시한다.FIG. 7 is an enlarged side view of the region 'VII' in FIG. 4 and shows the configuration of the first tilt detection unit 4700A.

도 4 및 도 7을 참조하면, 상기 제1 틸팅감지부(4700A)는 전술한 바와 같이 상기 챔버(400) 내벽에 수직방향을 따라 이격되어 설치된 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)을 구비할 수 있다. 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)은 각각 상기 챔버(400)의 내벽에 설치되는 절연부재(474, 478)와 연결되고, 상기 절연부재(474, 478)를 통해 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)과 연결된 배선이 외부로 인출될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 7, the first tilting detection unit 4700A includes a first electrode 472 and a second electrode 476 installed to be spaced apart in the vertical direction on the inner wall of the chamber 400, as described above. can be provided. The first electrode 472 and the second electrode 476 are respectively connected to insulating members 474 and 478 installed on the inner wall of the chamber 400, and the first electrode 474 and 478 are connected to each other. Wiring connected to the electrode 472 and the second electrode 476 may be brought out to the outside.

한편, 전술한 구성에서 상기 트레이(456)가 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)과 마주보는 대향전극에 해당한다. 따라서, 상기 트레이(456)와 연결된 커버(452)에 절연체(454)를 배치하고, 상기 커버(452)를 통해 상기 트레이(456)와 제1 전극(472) 및 상기 트레이(456)와 제2 전극(476) 사이의 정전용량을 감지하여 비교하게 된다. 상기 트레이(456)에 연결되는 배선은 상기 커버(452)를 통해 연결될 수 있다.Meanwhile, in the above-described configuration, the tray 456 corresponds to an opposing electrode facing the first electrode 472 and the second electrode 476. Therefore, an insulator 454 is placed on the cover 452 connected to the tray 456, and the tray 456 and the first electrode 472 and the tray 456 and the second electrode are connected through the cover 452. The capacitance between the electrodes 476 is detected and compared. Wiring connected to the tray 456 may be connected through the cover 452.

이 경우, 상기 트레이(456)가 처지지 않고 정상적으로 설치된 경우에 선단부의 높이를 알 수 있으며, 이에 의해 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)의 설치높이를 정할 수 있다. In this case, when the tray 456 is installed normally without sagging, the height of the tip can be known, and thereby the installation height of the first electrode 472 and the second electrode 476 can be determined.

도 8은 상기 제1 틸팅감지부(4700A)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 8의 (A)는 상기 트레이(456)가 정상적으로 설치되어 처지지 않은 상태를 도시하며, 도 8의 (B)는 상기 트레이(456)가 처진 상태를 도시한다.Figure 8 is a diagram schematically showing the first tilt detection unit 4700A. FIG. 8(A) shows the tray 456 installed normally and not sagging, and FIG. 8(B) shows the tray 456 sagging.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)의 설치높이는 상기 트레이(456)가 처지지 않고 정상적으로 설치된 경우에 상기 트레이(456)의 선단부와 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)의 각각 겹치는 면적(A1, A2)이 모두 동일하도록 정해질 수 있다. 즉, 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476) 사이의 수직거리를 2등분한 선(C1)이 상기 트레이(456)의 두께를 이등분한 선(C2)과 일치하도록 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)의 높이가 설정될 수 있다.Referring to Figures 7 and 8, the installation height of the first electrode 472 and the second electrode 476 is equal to the height between the tip of the tray 456 and the first electrode when the tray 456 is installed normally without sagging. The overlapping areas A 1 and A 2 of the electrode 472 and the second electrode 476 may be set to be the same. That is, the first electrode is aligned so that the line C1 dividing the vertical distance between the first electrode 472 and the second electrode 476 into two coincides with the line C2 dividing the thickness of the tray 456 into two. The height of 472 and the second electrode 476 can be set.

이때, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 중심 사이의 간격을 'L'이라 하고, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 각각의 중심에서 가장자리까지의 거리를 'G'라고 하고, 트레이(456)의 두께를 't'라고 하면, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 중심 사이의 간격(L)은 아래 [식 2]를 만족하는 범위에서 정해질 수 있다.At this time, the distance between the centers of the first electrode 472 and the second electrode 476 is referred to as 'L', and the distance from the center to the edge of the first electrode 472 and the second electrode 476 is If the distance is 'G' and the thickness of the tray 456 is 't', the distance (L) between the centers of the first electrode 472 and the second electrode 476 is given by [Equation 2] below. It can be determined within a satisfactory range.

[식 2][Equation 2]

2G < L < t + 2G2G < L < t + 2G

즉, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 중심 사이의 간격(L)이 트레이(456)의 두께(t)에 각 전극(472, 476)의 중심에서 가장자리까지의 거리(G)의 2배를 더한 값 이상에 해당하면 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)과 트레이(456)의 선단부가 겹치는 면적이 없게 된다.That is, the distance L between the centers of the first electrode 472 and the second electrode 476 is equal to the thickness t of the tray 456 and the distance from the center to the edge of each electrode 472 and 476 ( If it is more than twice the value of G), there is no overlapping area between the first electrode 472, the second electrode 476, and the tip of the tray 456.

또한, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 중심 사이의 간격(L)은 각 전극(472, 476)의 중심에서 가장자리까지의 거리(G)의 2배보다 크게 설정된다. 만약, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 중심 사이의 간격(L)이 각 전극(472, 476)의 중심에서 가장자리까지의 거리(G)의 2배와 같다면 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)이 서로 접촉한 상태에 해당하기 때문이다.Additionally, the distance L between the centers of the first electrode 472 and the second electrode 476 is set to be greater than twice the distance G from the center to the edge of each electrode 472 and 476. If the distance (L) between the centers of the first electrode 472 and the second electrode 476 is equal to twice the distance (G) from the center to the edge of each electrode (472, 476), This is because the first electrode 472 and the second electrode 476 are in contact with each other.

한편, 상기 제1 틸팅감지부(4700A)는 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이의 정전용량과 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이의 정전용량을 비교하여 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 비교부(490)를 구비한다.Meanwhile, the first tilting detection unit 4700A compares the capacitance between the tray 456 and the first electrode 472 and the capacitance between the tray 456 and the second electrode 476. It is provided with a first comparison unit 490 that detects vertical tilting.

즉, 상기 제1 틸팅감지부(4700A)는 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이의 정전용량과 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이의 정전용량을 구체적으로 구하지 않고 상기 제1 비교부(490)에 의해 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이의 정전용량과 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이의 정전용량을 단순히 비교하여 상기 트레이(456)의 수직방향 틸팅을 감지할 수 있다.That is, the first tilting detection unit 4700A specifically measures the capacitance between the tray 456 and the first electrode 472 and the capacitance between the tray 456 and the second electrode 476. Instead of calculating the capacitance, the capacitance between the tray 456 and the first electrode 472 and the capacitance between the tray 456 and the second electrode 476 are simply compared by the first comparison unit 490. Thus, the vertical tilting of the tray 456 can be detected.

이와 같이, 상기 제1 전극(472) 사이의 정전용량과 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이의 정전용량을 단순히 비교하여 감지하는 경우 정전용량의 구체적인 값을 구하는 경우에 비해 구성요소를 콤팩트화하고, 제어로직을 단순화하여 구성할 수 있는 장점이 있다.In this way, when the capacitance between the first electrode 472 and the capacitance between the tray 456 and the second electrode 476 are simply compared to detect the configuration, compared to the case where a specific value of the capacitance is obtained. It has the advantage of being able to be configured by compacting the elements and simplifying the control logic.

예를 들어, 도 8의 (A)와 같이 상기 트레이(456)가 처지지 않고 정상적으로 설치된 경우 상기 트레이(456)의 선단부와 상기 제1 전극(472)이 겹치는 면적(A1)과, 상기 트레이(456)의 선단부와 상기 제2 전극(476)이 겹치는 면적(A2)이 동일하게 된다.For example, when the tray 456 is installed normally without sagging as shown in (A) of FIG. 8, the area A 1 where the tip of the tray 456 overlaps with the first electrode 472 and the tray The overlapping area (A 2 ) of the tip of 456 and the second electrode 476 becomes the same.

따라서, 이 경우에는 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이의 정전용량과 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이의 정전용량이 서로 동일하게 되므로 상기 트레이(456)가 수직방향으로 틸팅되지 않고 정상적으로 설치된 것으로 판단할 수 있다. 한편, 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이 및 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이에서 감지되는 정전용량이 완전히 일치하지 않는 경우에도 미리 정해진 여유값(margin)을 가지는 범위를 설정하여 해당 범위에 포함되는 경우에도 정상으로 판단할 수도 있다. Therefore, in this case, the capacitance between the tray 456 and the first electrode 472 and the capacitance between the tray 456 and the second electrode 476 are equal to each other, so that the tray 456 It can be judged that it is installed normally and not tilted in the vertical direction. Meanwhile, even when the capacitance detected between the tray 456 and the first electrode 472 and between the tray 456 and the second electrode 476 do not completely match, a predetermined margin is applied. You can also set a range and judge it as normal even if it falls within that range.

한편, 도 8의 (B)와 같이 상기 트레이(456)가 처지게 되면 상기 트레이(456)의 선단부와 상기 제1 전극(472)이 겹치는 면적(A1)과, 상기 트레이(456)의 선단부와 상기 제2 전극(476)이 겹치는 면적(A2)이 달라지게 된다.On the other hand, when the tray 456 sags as shown in (B) of FIG. 8, the area A 1 where the tip of the tray 456 and the first electrode 472 overlap, and the tip of the tray 456 The overlapping area (A 2 ) of the second electrode 476 changes.

즉, 전술한 [식 1]에서 설명한 3가지 변수 중에 두 전극의 겹쳐지는 면적(A)이 달라지게 되어 정전용량값이 변하게 된다.That is, among the three variables described in [Equation 1] above, the overlapping area (A) of the two electrodes varies, causing the capacitance value to change.

이 경우, 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)이 상기 트레이(456)와 겹치는 면적(A1, A2)이 달라지게 되어, 상기 트레이(456)와 상기 제1 전극(472) 사이 및 상기 트레이(456)와 상기 제2 전극(476) 사이에서 감지되는 정전용량이 서로 달라지게 된다. 따라서, 상기 트레이(456)가 수직방향으로 틸팅되었다고 판단할 수 있다.In this case, the areas (A 1 , A 2 ) of the first electrode 472 and the second electrode 476 overlapping with the tray 456 are changed, so that the tray 456 and the first electrode 472 ) and between the tray 456 and the second electrode 476 are different from each other. Accordingly, it can be determined that the tray 456 is tilted in the vertical direction.

또한, 전술한 실시예는 정전용량을 이용하여 상기 트레이(456)의 최초 설치위치를 정위치시킬 수 있는 장점을 가지는 실시예로서, 상기 트레이(456)의 선단부와 상기 제1 전극(472) 및 제2 전극(476)의 각각 겹치는 면적(A1, A2)을 모두 동일하게 설정하고 양자의 정전용량을 서로 비교하여 틸팅을 감지하는 경우를 상정하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the above-described embodiment has the advantage of being able to fix the initial installation position of the tray 456 using electrostatic capacitance, and the tip of the tray 456, the first electrode 472, and Although the explanation assumes that the overlapping areas (A 1 and A 2 ) of the second electrodes 476 are set to be equal and the capacitances of the two are compared to detect tilting, it is not limited to this.

예를 들어, 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 최초 설치 시 상기 트레이(456)와 겹치는 면적(A1, A2)이 각각 다르게 설정되는 경우에도 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 상기 트레이(456)와의 최초 정전용량을 각각 상기 제1 비교부(490)에 저장할 수 있다. 이후 상기 트레이(456)가 상기 챔버(400) 내부로 인입되는 경우에 상기 제1 전극(472)과 제2 전극(476)의 상기 트레이(456)와의 정전용량 변화를 비교하여 틸팅을 감지하는 방법도 가능하다.For example, when the first electrode 472 and the second electrode 476 are initially installed, even if the areas (A 1 and A 2 ) overlapping with the tray 456 are set differently, the first electrode 472 ) and the initial capacitance of the second electrode 476 with the tray 456 may be stored in the first comparison unit 490, respectively. Afterwards, when the tray 456 is introduced into the chamber 400, a method of detecting tilting by comparing changes in capacitance of the first electrode 472 and the second electrode 476 with the tray 456. It is also possible.

한편, 전술한 도 6에서 상기 제2 틸팅감지부(4700B)는 상기 트레이(456)와 상기 제3 전극(472) 사이 및 상기 트레이(456)와 상기 제4 전극(782) 사이에서 감지되는 정전용량을 비교하여 수평방향 틸팅을 감지하게 된다.Meanwhile, in the above-described FIG. 6, the second tilting detection unit 4700B detects static electricity between the tray 456 and the third electrode 472 and between the tray 456 and the fourth electrode 782. By comparing capacities, horizontal tilting is detected.

상기 제2 틸팅감지부(4700B)는 전술한 제1 틸팅감지부(4700A)와 마찬가지로 제2 비교부에 의해 상기 트레이(456)와 상기 제3 전극(472) 사이 및 상기 트레이(456)와 상기 제4 전극(482) 사이에서 감지되는 정전용량을 비교하여 수평방향 틸팅을 감지할 수 있다. The second tilting detection unit 4700B, like the above-described first tilting detection unit 4700A, detects between the tray 456 and the third electrode 472 and between the tray 456 and the second comparison unit. Horizontal tilting can be detected by comparing the capacitance detected between the fourth electrodes 482.

예를 들어, 상기 트레이(456)가 수평방향으로 틸팅되는 경우 상기 트레이(456)와 상기 제3 전극(472) 및 제4 전극(482)과 겹치는 면적이 달라지게 되어 측정되는 정전용량이 달라질 수 있으며, 이에 의해 상기 트레이(456)가 수평방향으로 틸팅된 것을 감지할 수 있다.For example, when the tray 456 is tilted in the horizontal direction, the overlapping area between the tray 456 and the third electrode 472 and the fourth electrode 482 may change, causing the measured capacitance to vary. By this, it can be detected that the tray 456 is tilted in the horizontal direction.

상기 제2 틸팅감지부(4700B)에 대한 설명은 상기 제1 틸팅감지부(4700A)와 비교하여 상기 트레이(456)의 틸팅방향이 수직방향에서 수평방향으로 바뀐 점 이외에는 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.The description of the second tilting detection unit 4700B is similar to that of the first tilting detection unit 4700A except that the tilting direction of the tray 456 is changed from vertical to horizontal, so repetitive description is omitted. do.

한편, 도 9는 또 다른 실시예에 따른 기판처리장치에서 챔버(400) 내측면 배치된 틸팅감지부(470')를 도시한 도면이다.Meanwhile, FIG. 9 is a diagram illustrating a tilting detection unit 470' disposed on the inner side of the chamber 400 in a substrate processing apparatus according to another embodiment.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 틸팅감지부(470')는 전술한 제1 틸팅감지부(4700A)와, 제2 틸팅감지부 이외에 제3 틸팅감지부(4700C)와 제4 틸팅감지부(4700D)를 더 구비할 수 있다.Referring to FIG. 9, the tilting detection unit 470' according to this embodiment includes a third tilting detection unit 4700C and a fourth tilting detection unit in addition to the above-described first tilting detection unit 4700A and the second tilting detection unit. A unit 4700D may be further provided.

상기 제3 틸팅감지부(4700C)는 상기 제1 틸팅감지부(4700A)와 수평방향으로 이격되어 배치되어, 상기 트레이(456)의 수직방향 틸팅을 감지하게 된다.The third tilt detection unit 4700C is arranged to be horizontally spaced apart from the first tilt detection unit 4700A, and detects the vertical tilt of the tray 456.

또한, 상기 제4 틸팅감지부(4700D)는 상기 제2 틸팅감지부(4700B)와 수직방향으로 이격되어 배치되어, 상기 트레이(456)의 수평방향 틸팅을 감지하게 된다.Additionally, the fourth tilt detection unit 4700D is arranged to be vertically spaced apart from the second tilt detection unit 4700B, and detects the horizontal tilting of the tray 456.

이 경우, 전술한 도 6의 구성에서 추가 전극(484)이 더 포함되었으며, 모든 전극(472, 476, 482, 484)이 공통전극의 역할을 하게 된다. 즉, 어느 하나의 전극은 수평방향 틸팅을 감지하는 감지부의 역할도 하면서 나아가 수직방향 틸팅을 감지하는 감지부의 역할도 하게 된다.In this case, an additional electrode 484 is further included in the configuration of FIG. 6 described above, and all electrodes 472, 476, 482, and 484 serve as common electrodes. In other words, one electrode serves as a detection unit that detects horizontal tilting and further functions as a detection unit that detects vertical tilting.

이와 같이 모든 전극이 공통전극의 역할을 하게 되면 구성을 단순화하고 각 전극을 제어하는 제어로직을 보다 단순하게 구성할 수 있다.In this way, if all electrodes function as common electrodes, the configuration can be simplified and the control logic that controls each electrode can be configured more simply.

도 9와 같은 구성에서는 상기 트레이(456)가 수직방향으로 기울어진 상태에서 수평방향으로 틸팅된 경우도 감지할 수 있다는 점에서 전술한 실시예에 비해 상기 트레이(456)의 틸팅을 보다 정밀하게 감지할 수 있다.In the configuration shown in FIG. 9, the tilting of the tray 456 can be detected more precisely compared to the above-described embodiment in that it can detect when the tray 456 is tilted in the horizontal direction from the vertical direction. can do.

한편, 초임계유체를 이용하여 기판(S)에 대한 건조공정을 진행하는 경우 공정의 종료시점을 정확히 감지하기는 쉽지 않다. 전술한 챔버(400) 내부에 위치한 기판(S) 상의 IPA(Isopropyl alcohol) 등과 같은 유기용매의 잔존량을 정확히 측정하기 어렵기 때문이다.Meanwhile, when performing a drying process for the substrate S using a supercritical fluid, it is not easy to accurately detect the end point of the process. This is because it is difficult to accurately measure the remaining amount of organic solvent, such as IPA (Isopropyl alcohol), on the substrate S located inside the aforementioned chamber 400.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예의 경우 상기 챔버(400) 내부의 적어도 하나의 파라미터를 측정하여 상기 기판(S)에 대한 공정 종료 여부를 감지하는 공정감지부(500)(도 12 참조)를 구비할 수 있다.In order to solve this problem, in another embodiment of the present invention, a process detection unit 500 detects whether the process for the substrate S is completed by measuring at least one parameter inside the chamber 400 (see FIG. 12). ) can be provided.

도 10은 압력 및 온도에 따른 이산화탄소의 유전상수(dielectric constant)의 변화를 도시한 그래프이다. 도 10에서 가로축은 압력을 도시하며, 세로축은 유전상수를 도시한다.Figure 10 is a graph showing the change in dielectric constant of carbon dioxide according to pressure and temperature. In Figure 10, the horizontal axis represents pressure, and the vertical axis represents dielectric constant.

도 10에 도시된 바와 같이, 온도가 임계온도보다 낮은 ①번 또는 ②번 곡선을 살펴보면 압력상승에 따라 임계점 이하에서는 유전상수가 너무 극적으로 상승하며, 임계점을 지나 압력에 따른 유전상수의 변화폭이 매우 작기 때문에 이러한 온도대역에서는 챔버(400) 내에서 이산화탄소의 정전용량의 변화를 감지하기 어렵다.As shown in Figure 10, looking at curves ① or ② where the temperature is lower than the critical temperature, the dielectric constant rises too dramatically below the critical point as the pressure rises, and the range of change in dielectric constant according to pressure beyond the critical point is very large. Because it is small, it is difficult to detect changes in the capacitance of carbon dioxide within the chamber 400 in this temperature range.

반대로, 온도가 대략 포화온도 범위에 속하는 ③번 곡선을 살펴보면 압력상승에 따라 임계점을 지나 압력에 따른 유전상수의 변화폭이 비교적 크기 때문에 챔버(400) 내에서 이산화탄소의 정전용량의 변화를 감지하기 용이하다.On the contrary, if you look at curve ③, where the temperature is approximately in the saturation temperature range, it is easy to detect the change in capacitance of carbon dioxide within the chamber 400 because the temperature passes the critical point as the pressure rises and the range of change in dielectric constant according to pressure is relatively large. .

한편, 온도가 포화온도보다 지나치게 높아지면 ④번 곡선과 같이 압력에 따른 유전상수의 변화폭이 다시 작아지기 때문에 챔버(400) 내에서 이산화탄소의 정전용량의 변화를 감지하기 어렵다.On the other hand, when the temperature becomes too high above the saturation temperature, the range of change in dielectric constant according to pressure becomes small again, as shown in curve ④, making it difficult to detect the change in capacitance of carbon dioxide within the chamber 400.

한편, 도 11은 이산화탄소(①번 곡선)와 IPA와 같은 극성 유기용매가 포함된 이산화탄소(②번 곡선)의 압력에 따른 이산화탄소의 유전상수(dielectric constant)의 변화를 도시한 그래프이다.Meanwhile, Figure 11 is a graph showing the change in dielectric constant of carbon dioxide (curve ①) and carbon dioxide containing a polar organic solvent such as IPA (curve ②) according to the pressure.

도 11을 참조하면, 순수 이산화탄소(①번 곡선)에 비해 극성 유기용매가 포함된 경우(②번 곡선)에 이산화탄소의 유전상수의 변화폭이 더 큰 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, it can be seen that the change in dielectric constant of carbon dioxide is greater when a polar organic solvent is included (curve ②) compared to pure carbon dioxide (curve ①).

결국, 도 10의 그래프에서, 이산화탄소가 대략 포화온도 범위 또는 포화온도 이상으로 가열되어 챔버(400) 내부에 수용된 경우에 압력에 따른 이산화탄소의 유전상수의 변화에 의해 정전용량의 변화를 감지할 수 있음을 알 수 있다. 나아가, 도 11의 그래프에서, 이산화탄소에 IPA와 같은 극성 유기용매가 포함된 경우에는 이산화탄소의 유전상수의 변화폭이 더 커져서 챔버(400) 내부에 잔존하는 유기용매를 포함한 이산화탄소의 양 변화, 즉 이산화탄소에 포함된 유기용매의 농도에 따라 유전상수의 변화폭이 커짐을 알 수 있다.Ultimately, in the graph of FIG. 10, when carbon dioxide is heated to approximately the saturation temperature range or above the saturation temperature and contained within the chamber 400, a change in capacitance can be detected by a change in the dielectric constant of carbon dioxide according to pressure. can be seen. Furthermore, in the graph of FIG. 11, when carbon dioxide contains a polar organic solvent such as IPA, the change in dielectric constant of carbon dioxide becomes larger, resulting in a change in the amount of carbon dioxide including the organic solvent remaining inside the chamber 400, that is, the change in carbon dioxide. It can be seen that the range of change in dielectric constant increases depending on the concentration of the organic solvent included.

따라서, IPA 등과 같은 극성 유기용매가 도포된 기판(S)에 대해 이산화탄소와 같은 초임계유체를 이용하여 건조공정을 진행하는 경우 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량에 따라 변화하는 정전용량을 감지하여 기판(S)에 대한 건조공정 종료시점을 판단하는 것이 가능해진다.Therefore, when a drying process is performed using a supercritical fluid such as carbon dioxide for a substrate (S) coated with a polar organic solvent such as IPA, the electrostatic capacitance that changes depending on the remaining amount of the organic solvent inside the chamber 400 is changed. By detecting this, it becomes possible to determine the end point of the drying process for the substrate (S).

전술한 도 10 및 도 11의 설명에 근거하여, 전술한 공정감지부(500)는 상기 챔버(400) 내부의 정전용량을 측정하여 초임계유체를 이용하는 기판(S)에 대한 건조공정에서 공정의 진행정도 및 공정의 종료 시점을 확인할 수 있다.Based on the description of FIGS. 10 and 11 above, the above-described process detection unit 500 measures the capacitance inside the chamber 400 and determines the process in the drying process for the substrate S using supercritical fluid. You can check the progress and end point of the process.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 공정감지부(500)를 구비한 상기 챔버(400)의 구성을 도시한 측단면도이고, 도 13은 상기 공정감지부(500)를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 12 is a side cross-sectional view showing the configuration of the chamber 400 equipped with a process detection unit 500 according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a diagram schematically showing the process detection unit 500. am.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 공정감지부(500)는 상기 챔버(400) 내부의 정전용량(electric capacity)을 측정하여 상기 기판(S)에 대한 공정의 진행정도 및 공정의 종료여부 즉, 종료시점을 판단하게 된다.Referring to Figures 12 and 13, the process detection unit 500 measures the electric capacity inside the chamber 400 to determine the progress of the process on the substrate S and whether the process is completed, i.e. , the end point is determined.

또한, 상기 공정감지부(500)는 상기 챔버(400) 내부의 정전용량을 측정하여, 상기 챔버(400) 내부의 IPA 등과 같은 유기용매의 잔존량, 또는 유기용매의 농도를 감지하여 상기 기판(S)에 대한 공정의 종료여부 즉, 종료시점을 판단하게 된다.In addition, the process detection unit 500 measures the capacitance inside the chamber 400, detects the remaining amount of organic solvent, such as IPA, or the concentration of the organic solvent inside the chamber 400, and detects the substrate ( The end point of the process for S) is determined.

예를 들어, 상기 공정감지부(500)는 상기 트레이(456)와 상기 챔버(400)의 내측벽 사이의 정전용량을 측정하게 된다. 이 경우, 상기 커버(452)와 상기 트레이(456)가 전기적으로 연결되어 상기 커버(452)에 전기 배선이 연결될 수 있다. 또한, 본 실시예의 경우 전술한 틸팅감지부와 달리 상기 챔버(400)의 내측에 별도의 전극을 구비하지 않고 챔버(400) 전체를 전극으로 활용하게 된다. For example, the process detection unit 500 measures the capacitance between the tray 456 and the inner wall of the chamber 400. In this case, the cover 452 and the tray 456 are electrically connected so that an electrical wire can be connected to the cover 452. In addition, in this embodiment, unlike the tilting detection unit described above, a separate electrode is not provided inside the chamber 400, and the entire chamber 400 is used as an electrode.

즉, 정전용량을 측정하기 위한 일측 전극이 트레이(456)라고 하면, 대향전극은 챔버(400)에 해당한다. That is, if one electrode for measuring capacitance is the tray 456, the opposite electrode corresponds to the chamber 400.

만약 상기 공정감지부(500)를 위하여 별도의 전극을 상기 챔버(400) 내부에 구비하게 되면, 정전용량을 측정하는 경우에 상기 챔버(400) 내부의 전극이 설치된 해당 영역의 정전용량값이 반영되어 상기 챔버(400)의 내부 전체에 잔존하는 유기용매에 의한 정전용량값과 차이가 크기 때문이다.If a separate electrode is provided inside the chamber 400 for the process detection unit 500, when measuring capacitance, the capacitance value of the corresponding area where the electrode inside the chamber 400 is installed is reflected. This is because there is a large difference from the capacitance value due to the organic solvent remaining throughout the interior of the chamber 400.

또한, 상기 공정감지부(500)는 상기 챔버(400)와 상기 트레이(456) 사이의 정전용량을 측정하고, 측정된 정전용량값에 따라 기판(S)에 대한 공정의 진행정도 및 종료시점을 판단하는 측정부(495)를 구비할 수 있다. In addition, the process detection unit 500 measures the capacitance between the chamber 400 and the tray 456, and determines the progress and end point of the process for the substrate S according to the measured capacitance value. A measuring unit 495 that makes the judgment may be provided.

상기 측정부(495)는 상기 공정감지부(500)에 설치된 별도의 장치로 구성되거나, 또는 상기 기판처리장치(1000)의 제어부(미도시)가 상기 측정부(495)의 역할을 하는 것도 가능하다.The measuring unit 495 may be composed of a separate device installed in the process detection unit 500, or the control unit (not shown) of the substrate processing apparatus 1000 may serve as the measuring unit 495. do.

한편, 도 14는 상기 기판(S)에 대한 공정의 압력변화(A)에 따른 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량(B), 상기 챔버(400) 내부의 유체의 유전상수(C) 및 상기 공정감지부(500)에 의해 측정된 상기 챔버(400) 내부의 정전용량(D)을 도시한 그래프이다. 도 14에서 가로축은 공정의 진행에 따른 시간을 도시한다.Meanwhile, Figure 14 shows the remaining amount (B) of the organic solvent inside the chamber 400 according to the pressure change (A) of the process for the substrate (S), and the dielectric constant (C) of the fluid inside the chamber 400. ) and the capacitance (D) inside the chamber 400 measured by the process detection unit 500. In Figure 14, the horizontal axis shows time according to the progress of the process.

도 14를 참조하면, 상기 기판(S)에 대한 공정이 시작되어 상기 트레이(456)가 상기 챔버(400) 내부에 삽입되어 도킹되는 준비단계(P1 : 0 ~ T1)의 경우, 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량(B)은 일정하게 유지된다. Referring to FIG. 14, in the case of a preparation step (P1: 0 to T1) in which the process for the substrate S begins and the tray 456 is inserted and docked inside the chamber 400, the chamber 400 ) The remaining amount (B) of the organic solvent inside is maintained constant.

한편, 상기 챔버(400) 내부의 유체의 유전상수(C)도 일정하게 유지된다. Meanwhile, the dielectric constant (C) of the fluid inside the chamber 400 is also maintained constant.

상기 챔버(400) 내부의 정전용량값(D)은 상기 트레이(456)가 챔버(400)의 내부로 삽입되어 챔버(400)의 내벽에 접근함에 따라 증가하게 된다.The capacitance value (D) inside the chamber 400 increases as the tray 456 is inserted into the chamber 400 and approaches the inner wall of the chamber 400.

이어서, 상기 챔버(400) 내부의 압력이 상승하는 가압단계(P2 : T1 ~ T3)가 이어진다.Next, a pressurization step (P2: T1 to T3) in which the pressure inside the chamber 400 increases follows.

상기 가압단계에서는 상기 챔버(400) 내부로 고압의 유체를 공급하게 되며, 상기 챔버(400)에서 외부로 유체를 배출하지 않게 된다. 따라서, 상기 챔버(400) 내부의 압력은 상승하게 되며 임계압력(Pc)을 지나 미리 정해진 압력까지 압력이 상승하게 된다.In the pressurization step, high-pressure fluid is supplied into the chamber 400, and fluid is not discharged from the chamber 400 to the outside. Accordingly, the pressure inside the chamber 400 increases and passes the critical pressure (Pc) to a predetermined pressure.

상기 가압단계의 경우, 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량(B)은 변함없이 일정하게 유지된다.In the case of the pressurization step, the remaining amount (B) of the organic solvent inside the chamber 400 remains constant.

한편, 상기 챔버(400) 내부의 유체의 유전상수(C)는 압력상승에 따라 증가하게 된다. 상기 챔버(400) 내부의 압력이 임계압력을 지나는 경우(T2~T3) 상기 챔버(400) 내부의 유체의 유전상수(C)는 상대적으로 더 큰 기울기로 증가하게 된다.Meanwhile, the dielectric constant (C) of the fluid inside the chamber 400 increases as the pressure increases. When the pressure inside the chamber 400 passes the critical pressure (T2 to T3), the dielectric constant (C) of the fluid inside the chamber 400 increases with a relatively larger slope.

또한, 상기 챔버(400) 내부의 정전용량값(D)도 상기 유전상수의 증가에 따라 증가하게 된다. 상기 챔버(400) 내부의 압력이 임계압력을 지나는 경우(T2~T3) 상기 챔버(400) 내부의 유체의 정전용량값(D)도 마찬가지로 더 큰 기울기로 증가하게 된다.Additionally, the capacitance value (D) inside the chamber 400 also increases as the dielectric constant increases. When the pressure inside the chamber 400 passes the critical pressure (T2 to T3), the capacitance value (D) of the fluid inside the chamber 400 also increases at a larger slope.

상기 가압단계(P2)에 이어서 압력유지단계(P3)가 이어진다. 상기 압력유지단계(P3)에서는 상기 챔버(400) 내부로 유체를 지속적으로 공급하면서, 공급되는 유체의 양만큼 상기 챔버(400) 외부로 유체를 배출하여 상기 챔버(400) 내부의 압력을 일정하게 유지하게 된다.The pressurizing step (P2) is followed by the pressure maintaining step (P3). In the pressure maintenance step (P3), the fluid is continuously supplied into the chamber 400 and the fluid is discharged to the outside of the chamber 400 in an amount equal to the amount of fluid supplied to keep the pressure inside the chamber 400 constant. will be maintained.

상기 압력유지단계(P3)의 경우, 상기 챔버(400) 내부에서 유기용매를 포함한 유체가 상기 챔버(400) 외부로 배출되므로 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량(B)은 감소하게 된다. 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 양이 미리 정해진 유기용매 임계값(Iend)에 도달하는 경우(T4)에 기판(S)에 대한 공정이 종료되었다고 설정할 수 있다.In the case of the pressure maintenance step (P3), the fluid containing the organic solvent inside the chamber 400 is discharged to the outside of the chamber 400, so the remaining amount (B) of the organic solvent inside the chamber 400 decreases. do. When the amount of organic solvent inside the chamber 400 reaches a predetermined organic solvent threshold value (I end ) (T4), the process for the substrate S may be set to be completed.

한편, 상기 압력유지단계(P3)에서 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량이 감소함에 따라 상기 챔버(400) 내부의 유체의 유전상수(C)는 감소하게 된다.Meanwhile, in the pressure maintenance step (P3), as the remaining amount of organic solvent inside the chamber 400 decreases, the dielectric constant (C) of the fluid inside the chamber 400 decreases.

마찬가지로, 상기 챔버(400) 내부의 정전용량값(D)도 감소하게 된다.Likewise, the capacitance value (D) inside the chamber 400 also decreases.

전술한 압력유지단계에 이어서 감압단계(P4)가 수행된다. 상기 감압단계(P4)에서는 상기 챔버(400) 내부로 유체를 공급하지 않고 상기 챔버(400)의 외부로 유체를 배출하여 상기 챔버(400) 내부의 압력을 감소시키게 된다.Following the pressure maintenance step described above, a pressure reduction step (P4) is performed. In the decompression step (P4), the pressure inside the chamber 400 is reduced by discharging the fluid to the outside of the chamber 400 rather than supplying the fluid into the chamber 400.

상기 감압단계(P4)의 경우, 상기 챔버(400) 내부에서 유기용매를 포함한 유체가 상기 챔버(400) 외부로 배출되므로 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량(B)은 계속 감소하게 된다. In the case of the pressure reduction step (P4), the fluid containing the organic solvent inside the chamber 400 is discharged to the outside of the chamber 400, so the remaining amount (B) of the organic solvent inside the chamber 400 continues to decrease. do.

한편, 상기 챔버(400) 내부의 유기용매의 잔존량이 감소함에 따라 상기 챔버(400) 내부의 유체의 유전상수(C)도 감소하게 되며, 마찬가지로, 상기 챔버(400) 내부의 정전용량값(D)도 감소하게 된다.Meanwhile, as the remaining amount of organic solvent inside the chamber 400 decreases, the dielectric constant (C) of the fluid inside the chamber 400 also decreases, and similarly, the capacitance value (D) inside the chamber 400 ) also decreases.

앞서 살펴본 상기 기판(S)에 대한 공정의 압력변화에 따른 상기 챔버(400) 내부의 정전용량의 변화치는 전술한 측정부(495)에 미리 저장될 수 있다. 또한, 상기 기판(S)에 대한 공정 종료 여부를 결정할 수 있는 유기용매 임계값(Iend)에 대응하는 상기 챔버(400) 내부의 정전용량 임계값(Cend)도 마찬가지로 측정부(495)에 미리 저장될 수 있다.The change in capacitance inside the chamber 400 due to the pressure change in the process for the substrate S described above may be stored in advance in the measurement unit 495 described above. In addition, the capacitance threshold value (C end ) inside the chamber 400 corresponding to the organic solvent threshold value (I end ) that can determine whether or not to terminate the process for the substrate (S) is similarly measured in the measuring unit 495. Can be saved in advance.

따라서, 상기 측정부(495)는 상기 기판(S)에 대한 건조공정 등이 진행되어 압력변화가 발생하는 경우에 측정된 정전용량값과 미리 저장된 정전용량값을 비교하여 공정의 진행정도, 즉 공정이 상기 준비단계(P1), 가압단계(P2) 및 압력유지단계(P3) 중에 어느 단계에 도달했는지를 파악할 수 있다.Therefore, when the drying process for the substrate S progresses and a pressure change occurs, the measuring unit 495 compares the measured capacitance value with the previously stored capacitance value to determine the progress of the process, that is, the process. It is possible to determine which stage has been reached among the preparation stage (P1), pressurization stage (P2), and pressure maintenance stage (P3).

나아가, 상기 측정부(495)는 측정된 정전용량값이 정전용량 임계값(Cend)에 도달하는 경우에 공정이 종료되었다고 판단하여 전술한 감압단계(P4)를 수행할 수 있다.Furthermore, when the measured capacitance value reaches the capacitance threshold value (C end ), the measuring unit 495 determines that the process is finished and performs the above-described pressure reduction step (P4).

한편, 전술한 도 12 및 도 13에 따른 기판처리장치는 전술한 공정감지부(500) 이외에 도면에 도시되지는 않지만 도 4 내지 도 9에 따른 틸팅감지부(470)를 함께 구비할 수도 있다.Meanwhile, the substrate processing apparatus according to FIGS. 12 and 13 may be provided with a tilting detection unit 470 according to FIGS. 4 to 9, which is not shown in the drawings, in addition to the process detection unit 500 described above.

나아가, 전술한 공정감지부(500)는 다른 형태의 챔버에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 도 15는 다른 실시예에 따른 챔버(600)를 도시한다.Furthermore, the process detection unit 500 described above can be applied to other types of chambers. For example, Figure 15 shows a chamber 600 according to another embodiment.

도 15를 참조하면, 본 실시예의 챔버(600)는 하부챔버(612), 상기 하부챔버(612)의 상부를 밀폐하는 상부챔버(610) 및 상기 하부챔버(612)와 상부챔버(610) 사이를 밀폐하는 실링부(630)를 구비할 수 있다.Referring to FIG. 15, the chamber 600 of this embodiment includes a lower chamber 612, an upper chamber 610 that seals the upper part of the lower chamber 612, and a space between the lower chamber 612 and the upper chamber 610. It may be provided with a sealing portion 630 that seals the.

상기 챔버(600)의 내측에는 유기용매(10)가 도포된 기판(S)이 안착되는 기판지지부(620)가 구비된다. Inside the chamber 600, a substrate support portion 620 is provided on which the substrate S coated with the organic solvent 10 is seated.

전술한 구성에서 공정감지부(500')는 상기 상부챔버(610)와 하부챔버(612) 사이의 정전용량을 측정하여 기판(S)에 대한 공정진행정도 및 공정종료를 판단하게 된다.In the above-described configuration, the process detection unit 500' measures the capacitance between the upper chamber 610 and the lower chamber 612 to determine the progress of the process and the completion of the process for the substrate S.

상기 공정감지부(500')에 대한 설명은 전술한 실시예와 유사하므로 반복적인 설명은 생략한다.Since the description of the process detection unit 500' is similar to the above-described embodiment, repetitive description will be omitted.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, those skilled in the art may make various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims described below. You can do it. Therefore, if the modified implementation basically includes the elements of the claims of the present invention, it should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

10 : 기판
100 : 유체저장부
200 : 압력조절부
300 : 온도조절부
400 : 챔버
412 : 처리공간
450 : 트레이유닛
452 : 커버
456 : 트레이
458 : 실링부재
470 : 틸팅감지부
500 : 공정감지부
600 : 유체공급부
1000 : 기판처리장치
4700A : 제1 틸팅감지부
4700B : 제2 틸팅감지부
4700C : 제3 틸팅감지부
4700D : 제4 틸팅감지부
10: substrate
100: Fluid storage unit
200: Pressure control unit
300: Temperature control unit
400: Chamber
412: processing space
450: Tray unit
452: cover
456: tray
458: Sealing member
470: Tilting detection unit
500: Process detection unit
600: Fluid supply unit
1000: Substrate processing device
4700A: 1st tilting detection unit
4700B: 2nd tilting detection unit
4700C: 3rd tilting detection unit
4700D: Fourth tilting detection unit

Claims (9)

초임계상태의 유체를 이용하여 처리액 또는 유기용매가 도포된 기판에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간을 제공하는 챔버;
상기 기판을 지지하며 상기 챔버의 개구부를 통해 상기 챔버의 내부로 인입 및 상기 챔버의 외부로 인출 가능하게 구비되는 트레이; 및
상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 수직방향 및 수평방향 중에 적어도 한 방향에 대한 틸팅(tilting)을 감지하는 틸팅감지부;를 구비하고,
상기 틸팅감지부는 상기 챔버 내벽에 복수개의 전극을 구비하고, 상기 복수개의 전극과 상기 트레이의 선단부의 겹쳐지는 면적의 변화에 따른 정전용량의 변화를 감지하여 상기 트레이의 틸팅을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
A chamber that provides a processing space for performing a processing process on a substrate coated with a processing solution or organic solvent using a fluid in a supercritical state;
a tray that supports the substrate and is capable of being introduced into and out of the chamber through an opening of the chamber; and
A tilt detection unit that detects tilting of the tray in at least one of the vertical and horizontal directions within the chamber,
The tilting detection unit has a plurality of electrodes on the inner wall of the chamber, and detects the tilting of the tray by detecting a change in capacitance according to a change in the overlapping area between the plurality of electrodes and the tip of the tray. Substrate processing equipment.
제1항에 있어서,
상기 틸팅감지부는 상기 챔버 내부의 정전용량(electric capacity)을 측정하여, 상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 틸팅을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 1,
The tilting detection unit measures electric capacity inside the chamber and detects tilting of the tray inside the chamber.
제1항에 있어서,
상기 틸팅감지부는
상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 틸팅감지부 및 상기 챔버 내부에서 상기 트레이의 수평방향 틸팅을 감지하는 제2 틸팅감지부 중에 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 1,
The tilting detection unit
A substrate processing apparatus comprising at least one of a first tilt detection unit that detects a vertical tilt of the tray within the chamber and a second tilt detection unit that detects a horizontal tilt of the tray within the chamber. .
제3항에 있어서,
상기 제1 틸팅감지부는
상기 챔버 내벽에 수직방향을 따라 이격되어 설치된 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 트레이와 상기 제1 전극 사이의 정전용량(electric capacity)과 상기 트레이와 상기 제2 전극 사이의 정전용량을 비교하여 상기 트레이의 수직방향 틸팅을 감지하는 제1 비교부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 3,
The first tilting detection unit
By comparing the first and second electrodes installed to be spaced apart from each other along the vertical direction on the inner wall of the chamber, the electric capacity between the tray and the first electrode, and the electric capacity between the tray and the second electrode. A substrate processing device comprising a first comparison unit that detects vertical tilting of the tray.
제3항에 있어서,
상기 제2 틸팅감지부는
상기 챔버 내벽에 수평방향을 따라 이격되어 설치된 제3 전극 및 제4 전극과, 상기 트레이와 상기 제3 전극 사이의 정전용량과 상기 트레이와 상기 제4 전극 사이의 정전용량을 비교하여 상기 트레이의 수평방향 틸팅을 감지하는 제2 비교부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 3,
The second tilting detection unit
By comparing the capacitance between the third and fourth electrodes installed to be spaced apart in the horizontal direction on the inner wall of the chamber, the tray and the third electrode, and the capacitance between the tray and the fourth electrode, the tray is horizontally spaced. A substrate processing device comprising a second comparison unit that detects direction tilting.
제4항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극의 설치높이는 상기 트레이가 수직방향으로 틸팅되지 않은 경우에 상기 트레이의 선단부와 상기 제1 전극 및 제2 전극의 각각 겹치는 면적이 모두 동일하도록 정해지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 4,
The installation height of the first electrode and the second electrode is determined so that when the tray is not tilted in the vertical direction, the overlapping areas of the tip of the tray and the first electrode and the second electrode are all the same. Processing device.
제4항에 있어서,
상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 수직거리를 이등분한 선이 상기 트레이의 두께를 이등분한 선과 일치하도록 상기 제1 전극 및 제2 전극의 높이가 결정되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 4,
A substrate processing apparatus, wherein the heights of the first electrode and the second electrode are determined so that a line bisecting the vertical distance between the first electrode and the second electrode coincides with a line bisecting the thickness of the tray.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 제1 전극과 제2 전극의 중심 사이의 간격을 'L'이라 할 때, 상기 제1 전극과 제2 전극의 중심 사이의 간격(L)은 아래식을 만족하며,
'2G < L < t + 2G '
상기 식에서 'G'는 상기 제1 전극과 제2 전극의 중심에서 가장자리까지의 거리로 정의되고, 't'는 상기 트레이의 두께로 정의되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to clause 6 or 7,
When the distance between the centers of the first electrode and the second electrode is 'L', the distance (L) between the centers of the first electrode and the second electrode satisfies the following equation,
'2G < L < t + 2G '
In the above equation, 'G' is defined as the distance from the center to the edge of the first electrode and the second electrode, and 't' is defined as the thickness of the tray.
제4항에 있어서,
상기 제1 전극과 제2 전극의 설치 시 상기 트레이와 겹치는 면적이 각각 다르게 설정되는 경우 상기 제1 전극과 제2 전극의 상기 트레이와의 최초 정전용량을 각각 상기 제1 비교부에 저장하고,
상기 트레이가 상기 챔버 내부로 인입되는 경우에 상기 제1 전극과 제2 전극의 상기 트레이와의 정전용량 변화를 비교하여 틸팅을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
According to paragraph 4,
When installing the first electrode and the second electrode, if the areas overlapping with the tray are set differently, the initial capacitance of the first electrode and the second electrode with the tray is stored in the first comparison unit, respectively,
A substrate processing apparatus characterized in that when the tray is introduced into the chamber, tilting is detected by comparing changes in capacitance of the first electrode and the second electrode with the tray.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3814384B2 (en) * 1997-10-09 2006-08-30 キヤノン株式会社 Surface position detection method and surface position detection apparatus
KR101457579B1 (en) * 2008-07-30 2014-11-10 참엔지니어링(주) Substrate processing apparatus
JP7236338B2 (en) * 2019-06-28 2023-03-09 株式会社Screenホールディングス Substrate processing equipment

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107136A (en) 2000-09-28 2002-04-10 Advantest Corp Stage apparatus, measurement method, and electron beam exposure apparatus

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