DE19622639A1 - Schnittstellenvorrichtung für einen Scheibenrepeater - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen einen Scheibenrepeater (Schritt für Schritt-Belichtungseinheit, Stepper) der eingesetzt wird, um ein Halbleiterbauteil herzustellen, insbesondere eine zwischen einer Kammer und einem Hauptsteuerwerk gelegene Schnittstellenvorrichtung, welche einen Scheibenrepeater darstellen, um z. B. einen Strukturfilm auf einem Halbleitersubstrat auszubilden, indem eine nach dem Stand der Technik gut bekannte Photolithographie verwendet wird.

Im allgemeinen weist ein Scheibenrepeater-System eine Kammer auf, in der eine Innentemperatur konstant gehalten werden muß. Falls sich in dieser Kammer eine Fehlbedienung ereignet, ändert sich die Innentemperatur bis sie über oder unter ihrer Grenztemperatur liegt und führt dann zu Fokussierfehlern bei den Halbleiterwafern.

Wie nach dem Stand der Technik gut bekannt ist, ist ein Scheibenrepeater-System zusammengesetzt aus einer von einem Hersteller erzeugten Scheibenrepeater-Haupteinheit und einer von einem anderen Hersteller erzeugten Kammer. Weil die Kammereinheit und die Scheibenrepeater-Haupteinheit von verschiedenen Herstellern erzeugt werden, ermöglicht eine Schnittstelle zwischen den Einheiten beim Erfassen eines regelwidrigen Zustands, wie eines Stromausfalls, einer Temperaturabweichung, einer Fehlbedienung der Kammereinheit oder dergleichen, nur das Erzeugen eines Alarms. Jedoch kann eine solche herkömmliche Schnittstelle den Betrieb der Kammereinheit nicht wider die regelwidrigen Zustände steuern. Bei der herkömmlichen Schnittstellenvorrichtung für ein Scheibenrepeater-System besteht ein Problem darin, daß der Betrieb einer Kammereinheit nicht durch ein Hauptsteuerwerk im Scheibenrepeater-System gesteuert werden kann, wenn ein regelwidriger Zustand in der Kammereinheit auftritt. Falls sich ein regelwidriger Zustand in der Kammereinheit des Scheibenrepeater-Systems ereignet, sind folglich Fokussierfehler auf den Halbleitersubstraten vorhanden, weil die Kammereinheit ihren Betrieb fortsetzt, selbst bei Erzeugen eines Alarms, der den regelwidrigen Zustand der Kammereinheit anzeigt. Daher können schlechte Halbleiterbauteile hergestellt werden, falls das oben beschriebene Scheibenrepeater-System verwendet wird, um strukturierte Schichten auf den Substraten auszubilden.

Insbesondere wenn eine stromunterbrechende Sicherung für eine Kammereinheit elektrisch unterbrochen wird oder eine Spannungsquelle für die Kammereinheit aufgrund des schlechten Stromversorgungsschalters nicht anliegt, kann selbst der Alarm nicht erzeugt werden, der den regelwidrigen Zustand der Kammereinheit anzeigt.

Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, ist es eine Aufgabe der Erfindung eine Schnittstellenvorrichtung für einen Scheibenrepeater vorzusehen, die einen regelwidrigen Zustand einer Kammer im Scheibenrepeater erfassen und den Betrieb der Kammereinheit mittels eines Hauptsteuerwerks des Scheibenrepeaters steuern kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Vorsehen einer Schnittstellenvorrichtung für einen Scheibenrepeater, die den Betrieb einer Kammereinheit im Scheibenrepeater mittels seines Hauptsteuerwerks steuern kann, falls die Stromversorgung zur Kammereinheit unterbrochen ist.

Diese Aufgaben werden durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Insbesondere weist die Erfindung eine Schnittstellenvorrichtung für einen Scheibenrepeater eine Kammereinheit und eine Scheibenrepeater-Haupteinheit auf, um z. B. eine strukturierte Schicht auf einem Halbleitersubstrat auszubilden, wobei die Scheibenrepeater-Haupteinheit eine Steuerlogik zum Steuern der Kammereinheit aufweist, wenn sie einen regelwidrigen Zustand der Kammereinheit erfaßt, und wobei die Vorrichtung eine zwischen dem ersten und zweiten Quellanschlußpunkt der Kammereinheit angeschlossene Stromversorgung zum Bereitstellen einer konstanten Spannung für die Schnittstellenvorrichtung; einen Detektor für den regelwidrigen Zustand, der zum Erfassen eines Betriebsstoppzustands oder eines unzulässigen Zustands der Grenztemperatur in der Kammereinheit auf Signale von einem ersten und einem zweiten Signalanschlußpunkt der Kammereinheit reagiert, um ein Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands zu erzeugen, wobei das Signal vom ersten Signalanschlußpunkt den Betriebsstoppzustand anzeigt und das andere Signal vom zweiten Signalanschlußpunkt den unzulässigen Zustand anzeigt; und ein auf das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands reagierendes Schaltnetzwerk zum Ansteuern einer Anzeigelampe des regelwidrigen Zustands und zum Liefern des Erfassungssignals des regelwidrigen Zustands an ein Hauptsteuerwerk der Scheibenrepeater-Haupteinheit aufweist, wodurch die Kammer durch das Hauptsteuerwerk gesteuert werden kann, wenn der regelwidrige Zustand der Kammer erfaßt wird.

Bei der Vorrichtung weist die Stromversorgung Mittel zum Umspannen einer vom ersten Quellanschlußpunkt anliegenden Spannung in eine konstante Spannung für die Schnittstellenvorrichtung auf.

Bei der Vorrichtung ist die konstante Spannung eine Spannung mit bipolarem Pegel.

Bei der Vorrichtung weist die Stromversorgung weiterhin eine Leuchtdiode auf, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Quellanschlußpunkt angeschlossen ist, um einen Bereitstellungszustand der Stromversorgung anzuzeigen.

Bei der Vorrichtung ist der zweite Anschlußpunkt Masse.

Bei der Vorrichtung weist der Detektor des regelwidrigen Zustands einen ersten Optokoppler zum Erfassen des Signals, das den Betriebsstoppzustand der Kammereinheit als Reaktion auf das vom ersten Signalanschlußpunkt anliegende Signal anzeigt, einen zweiten Optokoppler zum Erfassen des Signals, das den unzulässigen Zustand der Grenztemperatur als Reaktion auf das vom zweiten Signalanschlußpunkt anliegende Signal anzeigt, und eine Logikschaltung zum Ausführen einer logischen Verknüpfung der beiden Signale vom ersten und zweiten Optokoppler aufweist, um das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands zu erzeugen.

Bei der Vorrichtung schließt die Logikschaltung ein erstes Gatter zum invertierten Ausgeben des Ausgangssignals des zweiten Optokopplers und ein zweites Gatter ein, das die Ausgangssignale des ersten Optokopplers sowie des ersten Gatters empfängt und dann mindestens eines der Eingangssignale als das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands ausgibt.

Bei der Vorrichtung weist das erste Gatter ein NAND-Gatter mit zwei Eingangsanschlußpunkten auf, die miteinander verbunden sind.

Bei der Vorrichtung weist das Schaltnetzwerk ein Relais auf, welches als Reaktion auf einen Pegel des Erfassungssignals des regelwidrigen Zustands geschaltet wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild, das ein Scheibenrepeater-System darstellt, bei dem einer Schnittstellenvorrichtung der Erfindung zwischen einer Scheibenrepeater-Haupteinheit und einer Kammereinheit eine konkrete Form gegeben ist; und

Fig. 2 ein detailliertes Schaltkreisdiagramm, das die Schnittstellenvorrichtung von Fig. 1 darstellt.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2 befindet sich eine neue Schnittstellenvorrichtung 200 gemäß der Erfindung zwischen einer SPS (speicherprogrammierbaren Steuerung) 100 in einer Kammereinheit und einer Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 und erfaßt ein Anzeigesignal des regelwidrigen Zustands von der SPS 100, um ein Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands für die Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 vorzusehen, so daß von der Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 an die Kammereinheit ein Steuersignal geliefert wird, um den Betrieb der Kammereinheit zu stoppen. Die Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 weist eine Logikschaltung zum Ausführen von Gesamtfunktionen des Scheibenrepeaters und zum Steuern der Kammereinheit auf.

Nimmt man wieder auf Fig. 2 Bezug, so empfängt die Schnittstellenvorrichtung 200 der Erfindung Signale von den Ausgangsanschlußpunkten T1 bis T4 der SPS 100. Von diesen ist der Ausgangsanschlußpunkt T1 ein Stromversorgungsanschlußpunkt mit 24 Volt, die von der SPS 100 angelegt werden, T2 ist ein geerdeter Anschlußpunkt, T3 ist ein Signalanschlußpunkt zum Ausgeben eines Anzeigesignals des Betriebsstoppzustands der Kammereinheit und T4 ist ein Signalanschlußpunkt zum Ausgeben eines Anzeigesignals des unzulässigen Zustands der Grenztemperatur in der Kammereinheit. Wenn sich die Kammereinheit in einem Haltezustand befindet, wird über T3 ein Anzeigesignal des Betriebsstoppzustands mit hohem Pegel erzeugt. Wenn sich die Kammereinheit oberhalb ihrer Grenztemperatur befindet, wird über T4 ein Anzeigesignal des unzulässigen Zustands mit niedrigem Pegel erzeugt.

Zwischen T1 und T2 ist ein Regler 212 vorgesehen, um eine konstante Spannung zu erzeugen. Der Ausgangsanschlußpunkt VO des Reglers 212 ist mit einem Kondensator C1 parallel geschaltet. Ebenfalls sind zwischen T1 und dem Eingangsanschlußpunkt VI des Reglers 212 ein Stromschalter SW1 und eine Sicherung in Reihe geschaltet. Der Stromschalter SW1 ist vorgesehen, um den Betrieb des Schnittstellenschaltkreises 200 zu steuern. Zwischen beiden Anschlußpunkten des Kondensators C1 sind ein Widerstand R10 und eine rote Leuchtdiode LED1 in Reihe geschaltet. Folglich empfängt der Regler 212 eine Quellenspannung von 24 V von der Stromquelle T1 und erzeugt eine konstante Spannung mit einem konstanten, bipolaren Pegel, wenn der Stromschalter SW1 eingeschaltet ist.

Zusätzlich wird von T3 über einen Widerstand R11 das Anzeigesignal des Betriebsstoppzustands der Kammer an einen Optokoppler 214 angelegt und von T4 wird über einen Widerstand R12 ein Anzeigesignal des unzulässigen Temperaturzustands an einen Optokoppler 216 angelegt. Der Optokoppler 214 bzw. 216 ist vorgesehen, um ein Anzeigesignal des Betriebsstoppzustands bzw. des unzulässigen Temperaturzustands zu erfassen. Falls das Anzeigesignal des Betriebsstoppzustands durch den Optokoppler 214 erfaßt wird, wird es an einen Eingangsanschlußpunkt eines NAND-Gatters 220 angelegt. Falls ebenfalls das Anzeigesignal des unzulässigen Temperaturzustands durch den Optokoppler 216 erfaßt wird, wird es über ein NAND-Gatter 218 an den anderen Eingangsanschlußpunkt des NAND-Gatters 220 angelegt. Das NAND-Gatter 218 wirkt als ein invertierendes Gatter, weil seine beiden Eingangsanschlußpunkte miteinander verbunden sind.

Ebenfalls sind ein Relais 222 sowie eine grüne Leuchtdiode LED2 zwischen dem Ausgangsanschlußpunkt des NAND-Gatters 220 und einer Stromquelle Vcc angeschlossen. Zwischen der Stromquelle Vcc und dem Relais 222 bzw. zwischen der Stromquelle Vcc und der Diode LED2 ist ein Widerstand R16 bzw. R15 angeschlossen. Das Relais 222 stellt ein Schaltnetzwerk dar, das vorgesehen ist, um als Reaktion auf die Erfassungssignale des regelwidrigen Zustands von den Optokopplern 214 und 216 eine Anzeigelampe oder LED des regelwidrigen Zustands anzusteuern. Die Erfassungssignale des regelwidrigen Zustands werden an ein Hauptsteuerwerk in der Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 angelegt, um den Betrieb der Kammereinheit mittels des Hauptsteuerwerks zu steuern.

Im Detail wird gemäß dem Schaltbetrieb des Relais 222 das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands, z. B. ein Betriebsfehlersignal der Kammereinheit, über den Relaisschalter SW2 oder SW3 an die Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 angelegt. Dann geht in der Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 eine Lampe 312 an oder aus und zur gleichen Zeit wird das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands über einen fehlerübertragenden Verbinder 314 an ein Hauptsteuerwerk der Scheibenrepeater-Haupteinheit angelegt. Folglich gibt das Hauptsteuerwerk darin ein Steuersignal aus, welches an die Kammereinheit angelegt wird, um den Betrieb der Kammereinheit als Reaktion auf das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands zu unterbrechen.

Der Betrieb der Schnittstellenvorrichtung mit dem oben erwähnten Aufbau wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.

Falls gemäß Fig. 2 der Betrieb der Kammereinheit stoppt, gibt die SPS 100 in der Kammereinheit über den Ausgabeanschlußpunkt T3 ein Anzeigesignal des Betriebsstoppzustandes mit hohem Pegel aus. Durch das Signal mit hohem Pegel wird der Optokoppler 214 aktiviert, um über seinen Ausgabeanschlußpunkt ein Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands mit niedrigem Pegel auszugeben. Folglich gibt das NAND-Gatter 220 das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands mit hohem Pegel aus, um das Ausschalten des Relais 222 zu ermöglichen.

In Abhängigkeit des Ausschaltens des Relais 222 werden die Kontaktanschlußpunkte A des Relais 222 elektrisch verbunden. Dann wird das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands mit hohem Pegel vom NAND-Gatter 220, z. B. ein Betriebsfehlersignal der Kammereinheit, über den Verbinder 314 dem Hauptsteuerwerk der Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 zugeführt. Demzufolge gibt dessen Hauptsteuerwerk ein Steuersignal aus, um den Betrieb der Kammereinheit zu unterbrechen. Gleichzeitig werden die Kontaktanschlußpunkte B des Relais elektrisch voneinander getrennt und deshalb wird die Lampe 312 und die Diode LED2 ausgeschaltet, welche den Normalbetrieb der Kammereinheit anzeigen.

Falls sich andererseits eine Grenztemperatur der Kammereinheit während deren Normalbetrieb ändert, d. h., wenn die Temperatur in der Kammer die Grenztemperatur übersteigt, gibt die SPS 100 der Kammereinheit über ihren Ausgabeanschlußpunkt T4 ein Anzeigesignal des unzulässigen Temperaturzustands mit niedrigem Pegel aus. Durch das Signal mit niedrigem Pegel wird der Optokoppler 216 inaktiviert, um über seinen Ausgabeanschlußpunkt ein Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands mit hohem Pegel auszugeben. Folglich gibt das NAND-Gatter 218 das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands mit niedrigem Pegel an das NAND-Gatter 220 aus, um das Ausschalten des Relais 222 zu ermöglichen.

In Abhängigkeit des Ausschaltens des Relais 222 werden die Kontaktanschlußpunkte A des Relais 222 elektrisch verbunden. Dann wird das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands mit hohem Pegel vom NAND-Gatter 220, z. B. ein Betriebsfehlersignal der Kammereinheit, über den Verbinder 314 dem Hauptsteuerwerk der Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 zugeführt. Demzufolge gibt dessen Hauptsteuerwerk ein Steuersignal aus, um den Betrieb der Kammereinheit zu unterbrechen. Gleichzeitig werden die Kontaktanschlußpunkte B des Relais elektrisch voneinander getrennt und deshalb wird die Lampe 312 und die Diode LED2 ausgeschaltet, die den Normalbetrieb der Kammereinheit anzeigen.

Falls die Stromversorgung zur Kammereinheit aufgrund eines Stromausfalls oder des Durchbrennens einer Sicherung unterbrochen wird, wird der Betrieb der Schnittstellenvorrichtung unten beschrieben.

Während des Normalbetriebs der Kammereinheit ist das Relais 222 immer angeschaltet. Wenn jedoch ein Stromausfall auftritt, wird das Relais 222 ausgeschaltet, weil keine Quellenspannung am Schnittstellenschaltkreis 200 anliegt. Folglich führt die Schnittstellenvorrichtung den gleichen Steuervorgang aus, wie dies aufgrund der Erfassung des oben beschriebenen Anzeigesignals des regelwidrigen Zustands der Kammereinheit erfolgt, so daß das Anzeigesignal des regelwidrigen Zustands, z. B. ein Betriebsfehlersignal der Kammereinheit, dem Hauptsteuerwerk der Scheibenrepeater-Haupteinheit 300 zugeführt wird und deshalb gibt deren Hauptsteuerwerk ein Steuersignal aus, um den Betrieb der Kammereinheit zu unterbrechen. Gleichzeitig werden die Kontaktanschlußpunkte B des Relais elektrisch voneinander getrennt und daher wird die Lampe 312 und die Diode LED2, die den Normalbetrieb der Kammereinheit anzeigen, ausgeschaltet. Die Lampe 312 und die Diode LED2 bleiben solange ausgeschaltet, bis die Kammereinheit normal betrieben wird.

Selbst wenn, wie oben beschrieben, ein Scheibenrepeater-System, das eine Schnittstellenvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt und aus einer Kammereinheit und einer Scheibenrepeater-Haupteinheit, die von verschiedenen Herstellern erzeugt werden, zusammengesetzt ist, kann die Schnittstellenvorrichtung regelwidrige Zustände der Kammereinheit erfassen und deren Betrieb stoppen. Daher können die Halbleitersubstrate in der Kammereinheit gegen ein Beschädigen beim Auftreten von Fokussierfehlern geschützt werden.

Weiterhin sind die Kammereinheit und die Scheibenrepeater-Haupteinheit elektrisch voneinander isoliert, weil die Schnittstellenvorrichtung Optokoppler zum Erfassen der Anzeigesignale des regelwidrigen Zustands von der Kammereinheit einschließt.

Claims (9)

1. Schnittstellenvorrichtung (200) für einen Scheibenrepeater mit einer Kammereinheit (100) und einer Scheibenrepeater-Haupteinheit (300), um z. B. eine strukturierte Schicht auf einem Halbleitersubstrat auszubilden, wobei die Scheibenrepeater-Haupteinheit (300) eine Steuerlogik zum Steuern der Kammereinheit (100) aufweist, wenn ein regelwidriger Zustand der Kammereinheit (100) erfaßt wird, und wobei die Vorrichtung aufweist:
eine zwischen einem ersten und einem zweiten Quellanschlußpunkt der Kammereinheit (100) angeschlossene Stromversorgung zum Bereitstellen einer konstanten Spannung für die Schnittstellenvorrichtung (200);
einen Detektor für den regelwidrigen Zustand, der zum Erfassen eines Betriebsstoppzustands oder eines unzulässigen Zustands der Grenztemperatur in der Kammereinheit (100) auf Signale von einem ersten und einem zweiten Signalanschlußpunkt der Kammereinheit (100) reagiert, um ein Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands zu erzeugen, wobei das Signal vom ersten Signalanschlußpunkt den Betriebsstoppzustand anzeigt und das andere Signal vom zweiten Signalanschlußpunkt den unzulässigen Zustand anzeigt; und
ein auf das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands reagierendes Schaltnetzwerk zum Ansteuern einer Anzeigelampe (312) des regelwidrigen Zustands und zum Liefern des Erfassungssignals des regelwidrigen Zustands an ein Hauptsteuerwerk der Scheibenrepeater-Haupteinheit (300), wodurch die Kammer (100) durch das Hauptsteuerwerk gesteuert werden kann, wenn der regelwidrige Zustand der Kammer (100) erfaßt wird.

2. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 1, bei der die Stromversorgung Mittel zum Umspannen einer vom ersten Quellanschlußpunkt anliegenden Spannung in eine konstante Spannung für die Schnittstellenvorrichtung (200) aufweist.

3. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 2, bei der die konstante Spannung eine Spannung mit bipolarem Pegel ist.

4. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 2, bei der die Stromversorgung weiterhin eine Leuchtdiode aufweist, die zwischen dem ersten und dem zweiten Quellanschlußpunkt angeschlossen ist, um einen Bereitstellungszustand der Stromversorgung anzuzeigen.

5. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 1, bei der der zweite Anschlußpunkt Masse ist.

6. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 1, bei der der Detektor des regelwidrigen Zustands einen ersten Optokoppler (214) zum Erfassen des Signals, das den Betriebsstoppzustand der Kammereinheit (100) als Reaktion auf das vom ersten Signalanschlußpunkt anliegende Signal anzeigt, einen zweiten Optokoppler (216) zum Erfassen des Signals, das den unzulässigen Zustand der Grenztemperatur als Reaktion auf das vom zweiten Signalanschlußpunkt anliegende Signal anzeigt, und eine Logikschaltung zum Ausführen einer logischen Verknüpfung der beiden Signale vom ersten und vom zweiten Optokoppler (214, 216) aufweist, um das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands zu erzeugen.

7. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 6, bei der die Logikschaltung ein erstes Gatter (218) zum invertierten Ausgeben des Ausgangssignals des zweiten Optokopplers (216) und ein zweites Gatter (220) zum Empfangen der Ausgangssignale des ersten Optokopplers (214) sowie des ersten Gatters (218) einschließt und das dann mindestens ein Signal der Eingangssignale als das Erfassungssignal des regelwidrigen Zustands ausgibt.

8. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 7, bei der das erste Gatter (218) ein NAND-Gatter mit zwei miteinander verbundenen Eingangsanschlußpunkten aufweist.

9. Schnittstellenvorrichtung (200) gemäß Anspruch 1, bei der das Schaltnetzwerk ein Relais (222) aufweist, welches als Reaktion auf einen Pegel des Erfassungssignals des regelwidrigen Zustands geschaltet wird.