KR0174619B1 - 스텝퍼의 인터페이스장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체장치의 제조기술중 포토마스킹기술에 의해 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 스텝퍼의 주제어부와 챔버 사이의 인터페이스장치에 관한 것으로서, 그 구성은 상기 챔버유니트의 제1단자(T1)와 제2단자(T2) 사이에 접속되어서 상기 인터페이스장치에서 사용되는 소정의 정전압을 발생하는 전원공급부와; 상기 챔버유니트유니트의 제3단자(73)와 제4단자(74)로부터 제공되는 신호를 입력하여 상기 챔버유니트의 작동정지상태 또는 챔버내의 제한온도범위의 초과상태를 검출하여 이상상태신호를 출력하는 이상상태검출부와; 상기 이상상태검출부의 출력에 따라 이상상태표시용 램프를 온/오프를 제어하고 그리고 상기 스텝퍼본체유니트의 주제어부로 상기 이상상태검출신호를 제공하는 스위칭부를 포함한다. 따라서, 상기 인터페이스장치에 의하면, 스텝퍼시스템이 스텝퍼본체와 챔버유니트를 별도로 제조하여 조립된 것이라 하더라도, 챔버유니트의 이상상태(챔버의 제한온도가 벗어난 경우, 챔버의 작동이 정지된 경우 또는 전원공급이 차단된 경우)가 검출되면 그 챔버유니트의 작동을 정지시킬 수 있어서, 웨이퍼의 불량발생을 방지할 수 있다.

Description

스텝퍼의 인터페이스장치

제1도는 스텝퍼(stepper)와 챔버(chamber) 사이에 접속되어 있는 본 발명의 인터페이스장치의 구성을 보여주는 개략적 블럭도.

제2도는 제1도에 도시된 본 발명의 인터페이스장치의 상세한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 챔버유니트의 PLC 200 : 본 발명의 인터페이스장치

300 : 스텝퍼의 본체유니트 214, 216 : 포토커플러

212 : 레규레이터 218, 220 : 낸드게이트

222 : 릴레이 R10-R16 : 저항

LED1, LED2 : 발광다이오드

본 발명은 반도체장치의 제조에 사용되는 스텝퍼의 인터페이스장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 포토마스킹(photomasking)기술을 사용하여 패턴을 형성하는 경우에 사용되는 스텝퍼(stepper)의 주제어부(즉, 스텝퍼본체)와 챔퍼(chamber)사이의 인터페이스장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스텝퍼시스템은 챔버를 구비하고 있고, 이 챔버는 스텝퍼의 내부온도를 일정하게 유지하는데 사용된다. 만일, 이 챔버에서 어떠한 오동작이 발생되면, 챔버내의 온도가 변화되어서, 웨이퍼의 촛점결함(focus defect)이 발생된다.

예를들어, 일본 니콘사에서 제조된 스텝퍼시스템은, 니콘사에서 제조한 스텝퍼본체와 타회사에서 제조된 챔버유니트(a chamber unit)의 조합으로 구성되어 있는 것이다. 이와같이, 챔버유니트와 스텝퍼본체의 제조회사가 다르기 때문에, 상기 챔버유니트와 상기 스텝퍼 본체와의 인터페이스장치는 상기 챔버유니트의 정전, 온도변화 및 오동작 등의 이상상태에 대한 작동정지를 제어할 수 없었고, 다만 상술한 이상상태에 대해서 경보음만 울리도록 되어 있는 것이다. 이와같이, 종래의 인터페이스장치는 상술한 이상상태의 발생시에 스텝퍼의 주제어부에서 상기 챔버유니트의 작동정지를 제어할 수 없도록 되어 있다.

그러므로, 종래의 스텝퍼시스템에 있어서는, 챔버유니트에 이상상태가 발생하게 되면, 주제어부에서는 그 이상상태에 대한 표시로서 부저(buzzer)에 의해 경보음이 발생되지만, 그러나 주제어부에서 상기 챔버유니트의 작동을 정지시키는 기능을 제어하지 못하였다. 그 결과, 상기 챔버유니트의 이상상태의 발생시에도 상기 챔버유니트는 그 작동을 계속하기 때문에, 웨이퍼의 촛점 결함이 다량 발생하게 되어서, 다량의 불량상태를 갖는 패턴이 웨이퍼상에 형성되는 문제점을 야기한다.

특히, 챔버유니트의 전원절단용 휴즈가 단선되거나, 또는 전원스위치의 불량으로 기인하여 전원이 오프되면, 상기 부저마저 작동하지 않아서 경보음도 발생되지 않게 된다 그 결과, 많은 불량의 웨이퍼를 제조하게 되는 문제점을 일으킨다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 제거하기 위해 제안된 것으로 스텝퍼의 챔버유니트에 이상상태가 발생할 경우 스텝퍼의 주제어부에서 이를 감지하여 상기 챔버유니트의 작동을 정지시킬 수 있도록 한 스텝퍼의 인터페이스장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 챔버유니트로 공급되는 전원이 차단될 경우 스텝퍼의 주제어부에서 상기 챔버유니트의 작동을 정지시킬 수 있도록 제어하는 스텝퍼의 인터페이스장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 챔버유니트와 스텝퍼본체유니트를 구비하고, 그리고 상기 스텝퍼본체유니트는 상기 챔버유니트의 이상상태 발생시 상기 챔버유니트의 작동을 제어하는 제어로직을 구비한 스텝퍼시스템의 인터페이스장치는, 상기 챔버유니트의 제1단자와 제2단자 사이에 접속되어서 상기 인터페이스장치에서 사용되는 소정의 정전압을 발생하는 전원공급부와, 상기 챔버유니트유니트의 제3단자와 제4단자로부터 제공되는 신호를 입력하여 상기 챔버유니트의 작동정지상태 또는 챔버 내의 제한온도범위의 초과상태를 검출하여 이상상태신호를 출력하는 이상상태검출부와; 상기 이상상태검출부의 출력에 따라 이상상태표시용 램프를 온/오프를 제어하고 그리고 상기 스텝퍼본체유니트의 주제어부로 상기 이상상태검출신호를 제공하는 스위칭부를 포함한다.

이 장치에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 제1단자에서 제공되는 제1전원을 상기 인터페이스장치에서 사용되는 제2전원으로 변환한다.

이 장치에 있어서, 상기 제2전원은 바이폴라 레벨의 Vcc전원이다.

이 장치에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에 병렬로 접속되어서 전원공급표시용 발광다이오드를 부가한다.

이 장치에 있어서, 상기 제2단자는 접지단자이다.

이 장치에 있어서, 상기 이상상태검출부는 상기 제3단자로부터 제공된 신호로부터 상기 챔버유니트의 작동정지상태신호를 검출하는 제1포토커플러와, 상기 제4단자로부터 제공된 신호로부터 상기 제한온도범위의 초과상태를 검출하는 제2포토커플러 및, 상기 제1및 제2포토커플러의 출력신호를 논리조합하여 이상상태검출신호를 출력하는 논리부를 포함한다.

이 장치에 있어서, 상기 논리부는 상기 제2포토커플러의 출력신호를 반전하여 출력하는 제1논리게이트와, 상기 제1포토커플러의 출력신호와 상기 제1논리게이트의 출력 신호를 입력하여 상기 출력 신호들 중 적어도 하나의 출력 신호를 상기 이상상태검출신호로서 출력하는 제2논리게이트를 포함한다.

이 장치에 있어서, 상기 제1논리게이트는 두 입력단이 공통적으로 접속된 낸드게이트이다.

이 장치에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 이상상태검출신호의 레벨에 따라 절환되는 릴레이를 포함한다.

따라서, 상기 인터페이스장치에 의하면, 스텝퍼시스템이 스텝퍼본체 와 챔버유니트를 별도로 제조하여 조립된 것이라 하더라도, 챔버유니트의 이상상태(챔버의 제한온도가 벗어난 경우, 챔버의 작동이 정지된 경우 또는 전원공급이 차단된 경우)가 검출되면 그 챔버유니트의 작동을 정지시킬 수 있어서, 웨이퍼의 불량발생을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 제1도와 제2도에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도와 제2도를 참조하면, 본 발명의 신규한 스텝퍼의 인터페이스장치(200)는 챔버 유니트에 장착된 PLC(programmable logic controller : 100)와 스텝퍼의 본체유니트(300) 사이에 설치되어 있고, 상기 PLC(100)에서 제공되는 이상상태신호를 검출하여 그 검출된 신호를 본체유니트(300)로 제공하며, 그리고 이러한 이상상태검출에 대응하여 챔버의 작동을 정지시키는 제어신호를 상기 챔버유니트로 제공하는 구성을 갖는다.

상기 본체유니트(300)는 스텝퍼의 기능을 실행하고 그리고 상기 챔버유니트(100)의 작동을 제어하는 로직을 구비하고 있다.

제2도에 의하면, 본 발명의 인터페이스장치는 챔버유니트에 장착된 PLC(100)의 4개의 출력 단자(T1-T4)로부터 제공되는 신호를 입력한다. 상기 출력 단자중 T1은 상기 PLC(100)에서 제공되는 24볼트의 전원단자이 고, T2는 접지단자이며, T3는 챔버가 정지될 경우에 로우레벨에서 하이레벨로 상승되는 신호가 출력되는 단자이며, 그리고 T4는 챔버내의 온도가 제한온도를 벗어날 때 하이레벨에서 로우레벨로 하강되는 신호가 출력되는 단자이다.

상기 전원단자(T1)와 상기 접지단자(T2) 사이에는 레규레이터(regulator : 212)가 접속되어 있고, 그리고 이 레규레이터(212)에 콘덴서(C1)가 병렬로 접속되어 있다. 또한, 상기 전원단자(T1)를 통하여 제공되는 전원(24볼트)은 스위치(SW1)와 퓨즈(FUSE)를 경유하여 레규레이터(regulator : 212)의 입력단에 인가되고, 그리고 이 레규레이터(212)의 출력단에서 제공되는 전원(Vcc)은 저항(R10)을 통하여 적색 발광다이오드(LED1)의 애노드단자에 인가된다. 상기 레규레이터(212)는 입력되는 제1전원(24볼트전원)을 강하하여서 제2전원(즉, 바이폴라 레벨의 Vcc전원)을 정전압원으로 출력하기 위해 제공되어 있다. 그리고 상기 스위치(SW1)는 인터페이스장치의 작동을 위해 제공되는 전원스위치이다.

상기 단자(T3)에서 출력되는 신호는 저항(R11)과 포토커플러(photo-coupler:214)를 경유하여 낸드게이트(220)의 제1입력단에 인가되고, 그리고 상기 단자(T4)에서 출력되는 신호는 저항(R12)과 포토커플러(216)를 경유하여 두입력단이 접속된 낸드게이트(218)로 입력되고 또한 이 낸드게이트(218)의 출력은 상기 낸드게이트(220)의 제2입력단에 인가된다. 상기 낸드게이트(218)는 두 입력단자가 접속되어 있기 때문에 입력신호의 레벨을 반전시키는 반전게이트로 기능한다. 상기 포토커플러(214)는 상기 PLC(100)의 출력단자(73)에서 제공되는 신호로부터 챔버의 작동정지를 표시하는 이상상태검출신호를 검출 및 출력한다. 그리고 상기 포토커플러(216)는 상기 PLC(100)의 출력단자(74)에서 제공되는 신호로부터 챔버의 제한온도의 범위를 벗어나는 상태를 표시하는 이상상태검출신호를 검출 및 출력한다.

한편, 상기 낸드게이트(220)의 출력단과 전원(Vcc) 사이에는 릴레이(222)가 접속되어 있고, 또한 상기 낸드게이트(220)의 출력단과 상기 전원(Vcc) 사이에 녹색 발광다이오드(LED2)가 접속되어 있다. 상기 전원(Vcc)과 상기 릴레이(222) 사이에 그리고 상기 전원(Vcc)과 상기 발광다이오드(LED2) 사이에는 저항(R16)(R15)이 각각 접속되어 있다. 상기 이상상태검출신호에 따라 램프 또는 발광다이오드에 의해 이상상태표시를 하고 그리고 상기 스텝퍼본체유니트의 주제어부로 상기 이상상태검출신호를 제공하는 스위칭부는 상기 릴레이(222)로 구성되어 있다.

상기 릴레이(222)의 스위칭동작에 따라 이상상태검출신호(즉, 에러신호)가 상기 릴레이(222)의 스위치를 통하여 스텝퍼의 본체유니트(300)에 입력된다. 상기 이상상태검출신호의 레벨에 따라 스텝퍼의 본체유니트(300)에 있는 램프(312)가 점등 또는 점멸되고, 이와동시에 상기 이상상태검출신호는 상기 스텝퍼의 본체유니트(300)에 있는 에러신호전송용 콘넥터(314)를 통하여 그 본체유니트의 주제어부(미도시됨)로 제공되도록 접속되어 있다. 이때, 본체유니트의 주제어부에서는 상기 인터페이스장치(200)에서 제공되는 이상상태검출신호에 의거하여 상기 챔버유니트(100)의 작동을 정지시키는 제어신호를 상기 챔버유니트(100)로 제공한다.

다음은 상술한 구성을 갖는 본 발명의 인터페이스장치의 동작을 설명한다.

먼저, 챔버유니트의 작동이 정지되면, 이 챔버유니트에 장착된 PLC(100)에서는 출력단자(T3)를 통하여 하이레벨의 신호를 출력한다. 이 하이레벨의 신호는 저항(R11)을 통하여 포토커플러(214)의 발광다이오드로 제공된다. 이때, 상기 발광다이오드는 점등되고, 상기 포토커플러(214)의 수광트랜지스터는 턴온되어서, 낸드게이트(220)의 일단자에 로우레벨의 신호가 입력된다. 그 결과, 상기 낸드게이트(200)에서는 하이레벨의 신호를 출력하여서 릴레이(222)를 오프시킨다. 상기 릴레이(222)가 오프됨에 따라 릴레이의 A접점이 단락(close)되면서, 콘넥터(314)를 통하여 본체유니트(300)의 주제어부로 챔버유니트의 에러신호를 제공한다. 따라서, 본체유니트(300)의 주제어부에서는 자체의 제어로직을 통하여 상기 챔버유니트에 제어신호를 제공하여 그 챔버유니트의 작동을 정지시킨다.

이와동시에, 상기 릴레이의 B접점은 오픈(open)되면서 정상작동표시용 램프(312, LED2)가 점멸된다.

또한, 챔버유니트의 온도변화가 발생될 때, 즉 챔버의 온도가 제한온도의 범위를 벗어날 때, 이 챔버유니트에 장착된 PLC(100)에서는 출력단자(T4)를 통하여 로우레벨의 신호를 출력한다. 이 로우레벨의 신호는 저항(R12)을 통하여 포토커플러(216)의 발광다이오드로 제공된다. 이때, 상기 발광다이오드는 점등상태에서 점멸상태로 변화되고, 상기 포토커플러(216)의 수광트랜지스터는 턴오프되어서, 낸드게이트(218)의 공통접속된 입력단자에 하이레벨의 신호가 입력된다. 그 결과, 상기 낸드게이트(218)에서는 로우레벨의 신호를 출력하여 상기 낸드게이트(220)의 타입력단자로 입력된다.

이때, 상기 낸드게이트(220)에서는 로우레벨의 신호가 출력되기 때문에 상기 릴레이(222)가 오프된다. 그 결과, 상술한 챔버의 작동정지의 경우와 동일한 동작으로 상기 릴레이(222)가 오프됨에 따라 릴레이의 A접점이 단락되면서 상기 콘넥터(314)를 통하여 본체유니트(300)의 주제어부로 챔버챔버유니트의 에러신호를 제공한다. 따라서, 본체유니트(300)의 주제어부에서는 자체의 제어로직을 통하여 상기 챔버유니트에 작동정지용 제어신호를 제공하여 그 챔버유니트의 작동을 정지시킨다. 이와동시에, 상기 릴레이의 B접점은 오픈되면서 정상작동표시용 램프(312)및 녹색 발광다이오드(LED2)가 점멸된다.

다음은 챔버유니트로 공급되는 전원의 차단, 즉 퓨우즈(fuse)의 절단 또는 정전(power off)의 경우에 인터페이스장치의 동작을 설명한다.

통상적으로 챔버가 정상적으로 작동하고 있을 경우에는 상기 릴레이(222)는 항상 온상태로 있다. 그러나, 정전시에는 본 발명의 인터페이스장치(200)에도 전원공급이 이루어지지 않기 때문에, 상기 릴레이(222)도 자동적으로 오프된다.

그 결과, 상술한 이상상태에 따른 제어 동작과 동일한 제어동작이 실행되어, 본체유니트(300)의 주제어부로 에러신호를 제공하여서 챔버유니트의 작동정지용 제어신호가 상기 주제어부에서 발생되도록 하고 그리고 정상작동표시용 램프(312)및 녹색 발광다이오드(LED2)와, 전원공급표시용 적색 발광다이오드(LED1)를 점멸시킨다. 상기 발광다이오드(LED1, LED2)는 상기 챔버유니트가 정상작동될 때까지 점멸된다.

상술한 바와같이, 본 발명의 인터페이스장치에 의하면, 스텝퍼시스템 이 스텝퍼본체와 챔버유니트를 별도로 제조하여 조립된 것이라 하더라도, 챔버유니트의 이상상태(챔버의 제한온도가 벗어난 경우, 챔버의 작동이 정지된 경우 또는 전원공급이 차단된 경우)가 검출되면 그 챔버유니트의 작동을 정지시킬 수 있어서, 웨이퍼의 불량발생을 방지할 수 있다.

게다가, 본 발명의 인터페이스장치는 포토커플러를 구비하여 이상상태신호를 검출하기 때문에 챔버유니트의 PLC와 스텝퍼본체의 주제어부의 각 회로와 전기적으로 분리될 수 있다.

Claims (9)

1. 챔버유니트와 스텝퍼 본체유니트를 구비하고, 그리고 상기 스텝퍼본체 유니트는 상기 챔버유니트의 이상상태발생시 상기 챔버유니트의 작동을 제어하는 제어로직을 구비한, 스텝퍼시스템의 인터페이스장치에 있어서, 상기 챔버유니트의 제1단자(T1)과 제2단자(T2) 사이에 접속되어서 상기 인터페이스장치에서 사용되는 소정의 정전압을 발생하는 전원공급부와; 상기 챔버유니트유니트의 제3단자(T3)와 제4단자(T4)로부터 제공되는 신호를 입력하여 상기 챔버유니트의 작동정지상태 또는 챔버내의 제한온도범위의 초과상태를 검출하여 이상상태신호를 출력하는 이상상태검출부와; 상기 이상상태검출부의 출력에 따라 이상상태표시용 램프를 온/오프를 제어하고 그리고 상기 스텝퍼본체유니트의 주제어부로 상기 이상상태검출신호를 제공하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 제1단자에서 제공되는 제1전원을 상기 인터페이스장치에서 사용되는 제2전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2전원은 바이폴라 레벨의 Vcc전원인 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전원공급부는 상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에 병렬로 접속되어서 전원공급표시용 발광다이오드를 부가하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2단자는 접지단자인 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 이상상태검출부는 상기 제3단자로부터 제공된 신호로부터 상기 챔버유니트의 작동정지 상태신호를 검출하는 제1포토커플러(214)와, 상기 제4단자로부터 제공된 신호로부터 상기 제한온도범위의 초과상태를 검출하는 제2포토커플러(216) 및, 상기 제1및 제2포토커플러의 출력신호를 논리조합하여 이상상태검출신호를 출력하는 논리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 논리부는 상기 제2포토커플러의 출력신호를 반전하여 출력하는 제1논리게이트(218)와, 상기 제1포토커플러의 출력신호와 상기 제1논리게이트의 출력신호를 입력하여 상기 출력신호들 중 적어도 하나의 출력신호를 상기 이상상태검출신호로서 출력하는 제2논리게이트(220)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제1논리게이트(218)는 두 입력단이 공통적으로 접촉된 낸드게이트인 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 이상상태검출신호의 레벨에 따라 절환되는 릴레이(222)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼시스템의 인터페이스장치.