KR0174997B1

KR0174997B1 - 노광설비의 이중노광 방지장치

Info

Publication number: KR0174997B1
Application number: KR1019960069166A
Authority: KR
Inventors: 박순종
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1999-03-20
Also published as: JPH10189439A; JP3084261B2; US5933220A; KR19980050362A

Abstract

노광동작을 중지한 상태에서 셔터가 불완전하게 닫혀서 발생되는 이중노광을 감지하여서 에러 상태에 대한 적절한 조치를 취하도록 개선시킨 노광설비의 이중노광 방지장치에 관한 것이다.

본 발명은, 셔터를 통과하는 광을 센싱하는 센싱수단, 상기 센싱수단에서 센싱된 신호를 소정 레벨의 기준전압과 비교하는 제 1 비교수단, 상기 셔터로 인가되는 구동제어신호를 인가받아서 노광을 위한 셔터동작 유무를 판별하는 신호를 출력하는 셔터동작 판별수단, 상기 제 1 비교수단의 비교결과와 상기 셔터동작 판별수단의 출력신호를 논리조합하여 상기 셔터를 닫은 상태에서 광이 센싱되는지 판별하는 제 1 논리조합수단 및 상기 논리조합된 결과에 따라 스위칭되는 제 1 스위칭수단을 구비하여 이루어진다.

따라서, 본 발명에 의하면 셔터가 비정상상태로 닫힘에 의하여 발생되는 누광에 따른 이중노광을 체크하는 기능이 제공되므로 불량 웨이퍼 발생이 방지되어 수율이 극대화될 수 있고 노광설비에 대한 신뢰도가 향상될 수 있는 효과가 있다.

Description

노광설비의 이중노광 방지장치

본 발명은 노광설비의 이중노광 방지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노광동작을 중지한 상태에서 셔터가 불완전하게 닫혀서 발생되는 이중노광을 감지하여서 에러 상태에 대한 적절한 조치를 취하도록 개선시킨 노광설비의 이중노광 방지장치에 관한 것이다.

통상, 반도체장치를 제조하기 위한 웨이퍼는 세정, 확산, 사진, 식각 및 이온주입 등과 같은 공정을 반복하여 거치게 되며, 이들 과정별로 해당 공정을 수행하기 위한 설비가 사용된다.

사진공정은 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 공정으로서 감광물질을 이용하여 마스크의 이미지를 웨이퍼에 형성시키는 공정이다. 사진공정은 마스크의 이미지를 어느 정도 정확히 원하고자 하는 위치에 패턴을 형성시키고 이와 더불어 어느 정도 선명하고 미세한 패턴의 마스크를 형성시키는가에 따라 공정능력이 평가된다.

사진공정은 일반적으로 감광액 도포, 정렬 및 노광, 현상 및 검사와 같은 네단계로 구분될 수 있으며, 이 중 정렬 및 노광을 수행하는 설비가 스테퍼이다.

스테퍼의 노광원리는 사진기와 비슷하다. 즉 셔터가 개폐됨에 따라 광원으로부터 조사되는 광이 선택적으로 진행되고, 광이 마스크를 통하여 웨이퍼로 진행되므로 웨이퍼가 광에 노출되어서 마스크의 패턴이 웨이퍼로 전사된다. 그러면 웨이퍼 상의 감광막은 노광된다.

종래의 스테퍼에서 셔터는 웨이퍼를 노광시키기 위한 노출시간에 따라 개폐시간이 다르게 조정되며, 노광이 수행될 때는 셔터의 개폐동작이 반복되어 수행된다. 그러나, 이러한 셔터의 개폐동작은 모터의 노후화 또는 시스템상 문제점으로 인하여 정확히 수행되지 않는 경우가 발생되며, 그 대표적인 경우로서는 셔터의 불완전 개폐동작이 있다.

도1을 참조하면, 광은 광원으로부터 셔터의 창을 통하여 광학계로 진행하도록 구성되어 있고, 셔터는 스테핑모터(2)의 동작으로 날개(4)를 회전시킴으로써 개폐동작을 수행한다. 그러나, 날개(4)의 위상이 틀어지면 광이 통과되는 창(6)의 개폐가 정확히 이루어지지 않아서 셔터를 닫더라도 누광이 발생된다.

스테퍼의 노광동작은 웨이퍼의 정렬을 수행하면서 이루어지므로 웨이퍼는 노광을 수행하는 도중 위치이동 및 노광을 수차례 반복하게 된다. 이러한 노광이 셔터의 개폐가 정상적으로 수행되지 않는 스테퍼에 의하여 수행되면, 웨이퍼는 노광자체가 비정상적으로 수행될 뿐만 아니라 노광을 수행하지 않고 위치이동될 때 또는 수초간 노광 및 위치이동 동작이 멈춰질 때 원하지 않는 노광이 수행된다. 즉, 이중노광이 발생된다.

종래의 스테퍼는 전술한 셔터의 비정상상태로 발생되는 누광에 따른 이중노광을 체크하는 기능이 없었다. 그러므로, 이중노광이 체크되지 않은 채 웨이퍼의 노광이 진행되므로, 상당한 양의 웨이퍼 불량이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 셔터가 완전히 닫히지 않아서 누설되는 광에 의하여 스테이지 상의 웨이퍼가 노광됨으로써 발생되는 이중노광을 방지하기 위한 노광설비의 이중노광 방지장치를 제공하는 데 있다.

도1은 종래의 노광설비의 셔터 동작을 나타내는 모식도이다.

도2는 본 발명에 따른 노광설비의 이중노광 방지장치의 실시예를 나타내는 블록도이다.

도3은 도2의 이중노광 감지부를 나타내는 상세회로도이다.

도4는 셔터가 정상적으로 작동될 때의 논리조합부를 포함한 각 부의 파형도이다.

도5는 셔터의 이상으로 이중노광이 발생될 때의 논리조합부를 포함한 각 부의 파형도이다.

도6는 노광제어부로 에러신호를 인가하는 일 실시예를 나타내는 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 스테핑모터 4 : 날개

6 : 창 10 : 광원

12 : 셔터 14 : 반사계

16 : 레티클 18 : 렌즈어셈블리

20 : 스테이지 22 : 노광계

24 : 센서 26 : 이중노광감지부

27 : 기준전압인가부 28 : 노광제어부

30 : 웨이퍼구동부 32 : 경보부

40 : 반전증폭부 42 : 셔터동작판별부

44, 74, 76 : 비교기 46 : 논리조합부

48 : 릴레이 50, 52, 54 : 증폭기

56, 60, 64, 78, 80, 84 : 인버터 58 : 지연부

62 : 익스클루시브오아 게이트 66, 82 : 오아게이트

68 : 비교부 70 : 논리조합부

72 : 정전압공급부 R1∼R18 : 저항

C1∼C6 : 캐패시터 VR1∼VR5 : 가변저항

Q1∼Q2 : 트랜지스터 SH : 구동제어신호

INT : 센싱신호 ER : 에러신호

REF : 기준전압

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노광설비의 이중노광 방지장치는, 셔터를 개폐시키면서 노광을 수행하는 노광설비의 이중노광 방지장치에 있어서, 상기 셔터를 통과하는 광을 센싱하는 센싱수단, 상기 센싱수단에서 센싱된 신호를 소정 레벨의 기준전압과 비교하는 제 1 비교수단, 상기 셔터로 인가되는 구동제어신호를 인가받아서 노광을 위한 셔터동작 유무를 판별하는 신호를 출력하는 셔터동작 판별수단, 상기 제 1 비교수단의 비교결과와 상기 셔터동작 판별수단의 출력신호를 논리조합하여 상기 셔터를 닫은 상태에서 광이 센싱되는지 판별하는 제 1 논리조합수단 및 상기 논리조합된 결과에 따라 스위칭되는 제 1 스위칭수단을 구비하여 이루어진다.

그리고, 상기 센싱수단은 적분센서로 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 센싱수단으로부터의 센싱신호를 반전증폭하여 상기 제 1 비교수단으로 인가하는 반전증폭수단이 더 구성되고, 상기 반전증폭수단은 상기 센싱신호를 반전출력하는 제 1 증폭기, 상기 제 1 증폭기의 반전출력된 신호를 일정레벨 증폭하는 제 2 증폭기 및 상기 제 2 증폭기에서 증폭출력된 신호를 재증폭하여 상기 비교수단으로 인가하는 제 3 증폭기를 구비하여 이루어짐이 바람직하며, 상기 제 3 증폭기는 제 1 가변저항을 이용하여 부하를 가변하여 증폭도를 조절하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 셔터동작 판별수단은 상기 셔터 구동제어신호가 인가되면 스위칭되는 제 2 스위칭수단 및 상기 제 2 스위칭수단을 통하여 인가되는 신호의 하이레벨 출력을 소정 시간 지연 출력하는 지연수단을 구비하여 이루어짐이 바람직하고, 상기 제 2 스위칭수단은 상기 셔터 구동제어신호가 베이스로 인가되는 제 1 트랜지스터 및 제 1 정전압이 인가되는 상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터에 연결되어 상기 제 1 트랜지스터의 스위칭에 따라 인가되는 상기 제 1 정전압을 반전출력하는 제 1 인버터를 구비하여 이루어질 수 있으며, 상기 지연수단의 일측에 콘덴서와 부하가 구성되어 이들 값으로 결정되는 시정수에 따라 하이레벨 출력지연시간이 결정되고 상기 출력지연시간은 상기 셔터 구동제어신호의 펄스주기보다 길도록 상기 시정수가 설정됨이 바람직하고, 상기 지연수단의 부하로 제 2 가변저항을 구비하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제 1 비교수단은 상기 센싱신호가 기준전압의 레벨보다 높으면 로우레벨의 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 논리조합수단은 상기 제 1 비교수단의 출력과 상기 셔터동작 판별수단의 출력을 조합하여 출력하는 익스클루시브오아 게이트, 상기 익스클루시브오아 게이트의 출력을 반전하는 제 2 인버터 및 상기 제 2 인버터 및 상기 셔터동작 판별수단의 출력을 조합하여 출력하는 오아게이트를 구비하여 이루어질 수 있다. 여기에 상기 제 1 비교수단의 출력을 반전하여 상기 익스클루시브오아 게이트로 인가하는 제 3 인버터가 더 구성될 수 있다.

그리고, 상기 제 1 스위칭수단은 상기 제 1 논리조합수단의 출력이 베이스로 인가되는 제 2 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터의 스위칭에 연동동작되어 에러신호를 출력하는 릴레이를 구비하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 제 1 비교수단으로 인가되는 기준전압이 허용오차 범위 내의 레벨로 인가되는지 판별하는 기준전압 판별수단이 더 구성될 수 있으며, 상기 기준전압 판별수단은 상기 판별된 결과로 출력되는 판별신호를 상기 제 1 스위칭수단으로 인가하도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 기준전압 판별수단은 소정레벨의 전압을 안정화시켜서 제공하는 정전압공급수단, 상기 정전압공급수단으로부터 제공되는 전압을 이용하여 상기 기준전압의 상한 및 하한에 대한 레벨판단을 하여 그에 대한 상한판단신호 및 하한판단신호를 각각 출력하는 제 2 비교수단 및 상기 제 2 비교수단으로부터 출력되는 상한 및 하한 판단신호를 조합하여 그 결과를 상기 스위칭수단으로 인가하는 제 2 논리조합수단을 구비하여 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 제 2 비교수단은 상기 정전압공급수단으로부터 제공되는 전압이 인가되는 제 3 및 제 4 가변저항, 상기 제 3 가변저항의 접점을 통하여 제 1 비교전압이 인가되고, 상기 제 1 비교전압과 상기 기준전압을 비교하는 제 1 비교기 및 상기 제 4 가변저항의 접점을 통하여 제 2 비교전압이 인가되고, 상기 제 2 비교전압과 상기 기준전압을 비교하는 제 2 비교기를 구비하여 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 기준전압은 상기 정전압공급수단에 의하여 안정화된 후 상기 제 2 비교수단으로 인가되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제 1 스위칭수단은 노광동작을 제어하는 노광제어수단에 연결되어 상기 노광동작을 중지시키도록 구성될 수 있으며, 상기 노광제어수단에 경보수단이 연결되어 상기 제 1 스위칭수단의 스위칭상태에 따른 이중노광 발생을 경보동작하도록 구성될 수도 있고, 상기 스위칭수단에 경보수단이 연결되어 상기 제 1 스위칭수단의 스위칭상태에 따른 이중노광 발생을 경보하도록 구성될 수도 있으며, 상기 제 1 스위칭수단은 웨이퍼 진공 감지센서와 노광제어수단 사이에 연결되어 상기 노광제어수단으로 이중노광 발생을 경보하도록 구성되고, 상기 노광제어수단에 경보수단이 연결되어 경보동작을 수행하도록 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2를 참조하면, 노광설비는 웨이퍼의 노광을 위하여 광원(10), 셔터(12), 반사계(14), 레티클(16), 렌즈어셈블리(18) 및 스테이지(20)가 구비된 노광계(22)를 구비하며, 본 발명에 따른 실시예는 노광계(22)의 반사계(14)를 통하여 반사되는 광을 센싱하는 센서(24)가 센싱신호(INT)를 이중노광감지부(26)로 인가하도록 구성되어 있고, 기준전압인가부(27)는 이중노광감지부(26)로 기준전압(REF)을 제공하도록 구성되어 있다.

그리고, 노광제어부(28)는 노광계(22)의 광원(10) 및 셔터(12)로 제어신호를 인가하여 구동을 제어하도록 구성되어 있으며, 셔터(12)로 인가되는 구동제어신호(SH)는 분기되어 이중노광감지부(26)로 인가된다.

이중노광감지부(26)는 인가되는 셔터(12) 구동제어신호(SH), 센싱신호(INT) 및 기준전압(REF)을 참조하여 에러신호(ER)를 발생시켜서 노광제어부(28)로 인가하도록 구성되어 있다. 그리고, 노광제어부(28)는 웨이퍼구동부(30)를 제어하여 노광을 위한 웨이퍼의 구동을 수행하도록 구성되어 있으며, 경보부(32)를 제어하여 경보동작을 수행하도록 구성되어 있다.

따라서, 실시예가 웨이퍼를 노광시키기 위해서는 노광제어부(28)가 광원(10) 및 셔터(12)를 구동하기 위한 제어신호를 출력한다.

노광제어부(28)로부터 인가되는 구동제어신호(SH)에 의하여 셔터(12)가 정상적으로 열리면 광원(10)에서 발생된 광은 셔터(12)를 통과하여 웨이퍼로 주사되고, 셔터(12)가 정상적으로 닫히면 광원(10)에서 발생된 광은 셔터(12)를 통과하지 못하고 진행이 차단된다.

센서(24)는 셔터(12)를 통과한 광을 센싱하여 그에 대한 센싱신호(INT)를 이중노광감지부(26)로 인가한다.

이중노광감지부(26)는 노광제어부(28)가 셔터(12)를 닫기 위한 구동제어신호(SH)를 출력한 상태에서 센서(24)를 통하여 광을 센싱한 센싱신호(INT)가 인가되면 노광동작 제어 및 경보를 위한 에러신호(ER)를 노광제어부(28)로 인가한다. 그러면, 노광제어부(28)는 웨이퍼구동부(30)를 제어하여 웨이퍼의 구동을 중지하고 경보부(32)를 제어하여 경보동작을 수행한다.

셔터(12)가 모터(도시되지 않음)의 노후 또는 시스템의 문제로 정상적으로 작동되지 않아서 발생되는 이중노광은 이중노광감지부(26)에서 판단된다. 이러한 이중노광감지부(26)의 구동제어신호(SH)와 센싱신호(INT) 및 기준전압(REF)의 인가에 따른 에러신호(ER) 발생을 위한 상세회로도가 도3에 나타나 있다.

도3을 참조하면, 이중노광감지부(26)는 센싱신호(INT)가 반전증폭부(40)로 인가되고 셔터 구동제어신호(SH)가 셔터동작판별부(42)로 인가되도록 구성되어 있고, 반전증폭부(40)의 출력이 저항(R1)을 통하여 비교기(44)의 입력단으로 인가되며 기준전압(REF)이 저항(R2)을 통하여 비교기(44)의 다른 입력단으로 인가되도록 구성되어 있다.

그리고, 논리조합부(46)는 비교기(44)의 출력과 셔터동작판별부(42)의 출력이 인가되어 논리조합한 후 릴레이(48)를 구동시키는 트랜지스터(Q1)로 스위칭신호를 출력하도록 구성되어 있으며, 릴레이(48)는 트랜지스터(Q1)의 온/오프에 연동되어 스위칭신호를 에러신호(ER)로 출력하도록 구성되어 있다.

반전증폭부(40)에는 센싱신호(INT)를 반전한 후 소정 레벨로 증폭하여 비교기(44)로 인가하도록 센싱신호(INT)의 반전을 위한 증폭기(50)와 소정 레벨로의 증폭을 위한 증폭기(52, 54)가 연결되어 있다. 그리고, 증폭기(50)는 캐패시터(C1)가 병렬연결된 저항(R3, R4)을 통하여 비반전단(+)으로 센싱신호가 인가되도록 구성되어 있고, 반전단(-)과 출력단 사이에 저항(R5)이 연결되어 있다. 그리고, 증폭기(52)는 증폭기(50)의 반전출력이 저항(R6)을 통하여 반전단(-)으로 인가되도록 구성되어 있으며, 비반전단(+)이 저항(R7)을 통하여 접지되어 있고, 반전단(-)과 출력단 사이에 저항(R8)이 연결되어 있다. 또한, 증폭기(54)는 증폭기(52)의 출력이 캐패시터(C2)에 의하여 평활되면서 저항(R9)을 통하여 비반전단(+)으로 인가되도록 구성되어 있고, 반전단(-)과 출력단 사이에 캐패시터(C3) 및 저항(R10)이 병렬로 연결되어 있으며, 저항(R10)은 가변저항(VR1)을 통하여 접지되도록 연결되어 있다.

따라서, 센싱신호(INT)는 증폭기(50)를 통하여 반전된 후 증폭기(52, 54)를 통하여 증폭된다.

셔터(12)가 1％ 이상 열리면 비교기(44)의 다른 입력단으로 저항(R2)을 통하여 인가되는 기준전압(REF)보다 높은 레벨의 전압을 비교기(44)로 인가하도록 반전증폭부(40)의 증폭도를 조절한다. 반전증폭부(40)의 증폭도는 저항(R6) 대 저항(R8) 및 저항(R9) 대 저항(R10)의 비로 설정될 수 있고, 미세한 증폭도의 조절은 가변저항(VR1)을 이용한 증폭기(54)의 부하변화로 수행될 수 있다. 셔터(12)를 통과한 광을 센싱하는 센서(24)는 적분센서를 이용하여 구성될 수 있으며, 통상적인 적분센서의 경우 셔터(12)가 완전히 닫히면 센싱신호는 0[V]로 출력되고 완전히 열리면 -3[V]가 출력된다. 그러므로 셔터(12)가 1％ 정도 열릴 때 센서(24)의 센싱신호가 -0.03[V] 정도로 인가되므로, 반전증폭부(40)의 증폭기(52, 54)는 입력된 센싱신호를 약 100배 정도 증폭하도록 설정됨이 바람직하다. 그러면 반전증폭부(40)에서 출력되는 신호의 레벨이 통상적인 비교기에서 비교판단할 수 있는 전압레벨로 변환되어 비교기(44)에 인가된다. 그러면 비교기(44)는 셔터(12)가 1％ 이상 열린 경우 반전증폭되어 인가되는 신호와 같거나 약간 낮은 레벨로 제공되는 기준전압(REF)과 반전증폭부(40)의 출력을 비교하여, 반전증폭부(40)의 출력이 기준전압(REF)의 레벨보다 높으면 논리적 로우 레벨 신호를 출력하고 반전증폭부(40)의 출력이 기준전압(REF)의 레벨보다 낮으면 논리적 하이 레벨 신호를 출력한다. 이러한 로우 또는 하이 레벨을 갖는 비교기(44)의 출력은 논리조합부(46)로 인가된다.

한편, 셔터의 동작상태를 판별하기 위하여 셔터 구동제어신호(SH)가 인가되는 셔터동작판별부(42)는 셔터 구동제어신호(SH)가 캐패시터(C4)에 의하여 평활되면서 저항(R11, R12)에 의하여 분압되어 트랜지스터(Q2)의 베이스로 인가되도록 구성되어 있고, 트랜지스터(Q2)의 스위칭에 따라서 저항(R13)에 인가되는 정전압(V1)이 인버터(56)를 통하여 반전된 후 지연부(58)로 인가되도록 구성되어 있다. 그리고, 지연부(58)의 일측에는 정전압(V2)이 인가되는 가변저항(VR2) 및 저항(R14)이 직렬로 연결되어 있으며, 이들 저항에 병렬로 캐패시터(C5)가 연결되어 있다. 가변저항(VR2)과 저항(R14)의 저항값과 캐패시터(C5)의 용량에 의하여 시정수가 결정되며, 시정수에 따라 지연부(58)의 출력지연시간이 결정된다.

즉, 셔터 구동제어신호(SH)는 노광동작을 수행할 때는 하이레벨과 로우레벨이 반복되는 신호로 인가되나 노광동작을 수행하지 않고 셔터를 닫을 때는 로우레벨의 신호로 인가된다. 따라서 트랜지스터(Q2)의 베이스에는 전술한 상태의 셔터 구동제어신호(SH)가 인가되고, 트랜지스터(Q2)는 셔터 구동제어신호(SH)가 하이 레벨인 상태에는 턴온되고 로우레벨인 상태에서는 턴오프된다. 그러면 정전압(V1)은 셔터 구동제어신호(SH)의 반전된 상태로 인버터(56)에 인가되고, 인버터(56)는 이를 원 셔터 구동제어신호 상태로 반전시켜서 도4의 'A'와 같은 신호를 지연부(58)로 인가한다. 그러면 지연부(58)는 설정된 시정수에 의하여 하이 레벨 인가상태를 도4의 'C'와 같이 수 초간 지속시키고 이를 출력신호로 논리조합부(46)로 인가한다.

논리조합부(46)는 비교기(44)의 출력신호를 반전하는 인버터(60), 인버터(60) 및 셔터동작판별부(42)의 출력신호를 조합하는 익스클루시브오아 게이트(62), 익스클루시브오아 게이트(62)를 반전하는 인버터(64) 및 인버터(64)와 셔터동작판별부(42)의 출력신호를 조합하는 오아게이트(66)로 구성되어 있다.

셔터(12)가 정상적으로 열리고 닫힘에 따른 논리조합부(46)의 동작에 대하여 도3 및 도4를 참조하여 설명한다.

셔터(12)의 구동을 위해서 구동제어신호(SH)가 노광제어부(28)로부터 출력되어 셔터동작판별부(42)로 인가되면, 셔터동작판별부(42)의 지연부(58)에는 정전압(V1)이 스위칭되면서 인버터(56)에 의하여 반전된 도4의 'A'신호가 인가된다. 신호 'A'의 로우 및 하이 레벨이 반복되는 구간은 노광을 위하여 셔터가 개폐되는 구간이고 로우 레벨이 지속되는 구간은 노광동작을 수행하지 않고 셔터(12)가 닫히는 구간이다. 그러면, 지연부(58)는 온/오프가 반복되지 않는 구간에서 소정 시간(t)동안 하이 레벨을 지속한 후 로우 레벨로 변환되는 신호 'C'를 출력한다.

그리고, 노광을 위하여 셔터가 개폐동작을 할 때는 광이 센싱되고 셔터가 닫힌 때에는 광이 센싱되지 않는다. 그에 따라서 센싱신호(INT)는 반전증폭부(40)에서 반전증폭된 후 기준전압(REF)과 비교되고, 비교기(44)는 셔터의 개폐동작 중인 경우는 로우 레벨의 신호를 출력하고 셔터가 닫힌 상태에서는 하이 레벨의 신호를 출력한다. 비교기(44)의 출력은 인버터(60)에서 반전되어 도4의 신호 'B'로 익스클루시브오아 게이트(62)로 인가된다.

익스클루시부오아 게이트(62)는 인가되는 신호 'B' 및 'C'를 조합하여 신호 'D'로 출력하고, 신호 'D'는 인버터(64)에서 반전되어 신호 'E'로 오아게이트(66)로 인가된다. 그리고, 오아게이트(66)는 신호 'E' 및 'C'를 조합한 신호 'F'를 트랜지스터(Q1)로 인가한다.

셔터가 정상적으로 동작될 때는 도4의 신호 'F'와 같이 하이레벨의 신호(H)가 지속되어 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되므로, 트랜지스터(Q1)는 도통상태를 유지하고 그에 따라 에러신호(ER)가 릴레이(48)의 턴오프 상태에 따라서 노광제어부(28)로 인가된다.

그러나, 셔터(12)가 완전히 닫히지 않은 경우 즉 노광을 수행하지 않는 상태에서 센서에 의하여 셔터(12)가 1％ 이상 열림에 해당하는 광이 센싱되는 경우에는 에러신호(ER)는 도5와 같이 로우 레벨로 노광제어부(28)로 인가된다.

도5를 참조하여 설명하면, 전술한 바와 같이 셔터(12)가 완전히 닫히지 않아서 광이 센싱되는 경우에는, 반전증폭부(40)를 통하여 비교기(44)의 입력단으로 인가되는 신호의 레벨이 비교기의 다른 입력단으로 인가되는 기준전압 레벨보다 항상 높으므로 비교기(44)는 노광동작 또는 셔터의 닫힘 명령에 상관없이 항상 로우 레벨의 신호를 출력하게 되고, 인버터(60)는 이를 반전하여 신호 'B'를 익스클루시브오아 게이트(62)로 인가한다. 그러면 익스클루시브오아 게이트(62)는 지연부(58)의 출력레벨이 로우로 변환될 때 하이 레벨로 변환되는 신호 'D'를 인버터(64)로 인가하고, 인버터(64)는 입력을 반전하여 신호 'E'를 오아게이트(66)로 인가한다. 그러면 오아게이트(66)는 신호 'E' 및 'C'를 조합한 결과 지연부(58)의 출력이 로우 레벨로 변환될 때 로우 레벨로 변환되는 신호 'F'를 트랜지스터(Q1)로 인가한다.

결국 트랜지스터(Q1)로 인가되는 오아게이트(66)의 출력은 도5의 신호 'F'와 같이 셔터가 닫혀야 할 때 센서(24)에서 광이 센싱되면 하이 레벨에서 로우 레벨로 변환된다. 그럼에 따라서 트랜지스터(Q1)는 도5의 신호 'F'의 로우 레벨 구간에서 턴오프되고 릴레이(48)는 연동되어 턴온된다. 그리고, 그에 따른 에러신호(ER)가 노광제어부(28)로 인가된다.

결국, 셔터(12)의 개폐가 정상적으로 수행되는 경우에는 릴레이(48)는 턴오프되고, 노광이 수행되지 않을 때 셔터(12)가 완전히 닫히지 않은 경우에는 릴레이(48)가 턴온된다. 노광제어부(28)는 릴레이(48)의 동작에 따라 다르게 인가되는 에러신호(ER)의 상태로 이중노광 여부를 판단하고, 경보부(32)를 통하여 경보동작을 수행함과 동시에 웨이퍼구동부(30)를 제어하여 웨이퍼의 구동을 중지시킨다.

한편, 이중노광감지부(26)에서 정상적인 판별동작이 수행되기 위해서는 기준전압(REF)이 안정된 레벨로 제공되어야 한다. 본 발명에 따른 실시예는 노광감지부(26)의 정확한 동작을 위해서 기준전압(REF)이 불안정한 경우 에러신호(ER)가 노광제어부(28)로 인가되도록 구성되어 있다.

즉, 실시예는 도3에서 기준전압(REF)을 비교기(44)로 인가시키는 한편 비교부(68)로 인가시켜서 미리 설정된 상한 레벨과 하한 레벨을 벗어났는지 체크하고, 그 결과를 논리조합부(70)에서 조합하여 트랜지스터(Q1)를 스위칭하도록 구성되어 있다.

그리고, 비교부(68)로 안정된 정전압을 제공하기 위하여 정전압공급부(72)가 구성되어 있다. 즉, 저항(R15)을 통하여 정전압(V4)이 인가됨에 따라서 구동되는 정전압공급부(72)는 콘덴서(C6)에 의하여 평활된 소정 레벨의 전압을 가변저항(VR3, VR4, VR5)으로 각각 인가하고, 기준전압(REF)은 가변저항(VR3)에 인가된 전압에 실려서 저항(R16)에 의하여 분압되어 비교기(74, 76)로 인가된다.

비교기(74)는 기준전압(REF)이 상한 허용치를 벗어났는지 판단하기 위한 것이고, 비교기(76)는 기준전압(REF)이 하한 허용치를 벗어났는지 판단하기 위한 것이다. 이를 위하여 비교기(74)에는 기준전압(REF)의 상한 허용치에 해당하는 레벨의 전압이 다른 입력단에 저항(R17)을 통하여 인가되고, 비교기(76)에는 기준전압(REF)의 하한 허용치에 해당하는 레벨의 전압이 다른 입력단에 저항(R18)을 통하여 인가된다. 비교부(68)에 포함된 두 비교기(74, 76)는 기준전압(REF)의 레벨이 상한 허용치를 넘거나 하한 허용치에 미치지 못하면 하이 레벨의 신호를 각각 출력한다.

비교부(68)의 두 비교기(74, 76)로부터 출력되는 신호는 논리조합부(70)에서 조합되고, 논리조합부(70)는 기준전압(REF)이 안정적이면 하이 레벨의 신호를 트랜지스터(Q1)로 인가하고, 기준전압(REF)이 상한치 또는 하한치를 벗어나면 로우 레벨의 신호를 트랜지스터(Q1)로 인가하도록 구성되어 있다.

즉, 비교기(74)는 출력신호를 인버터(78)를 거쳐서 오아게이트(82)로 인가하도록 연결되어 있고, 비교기(76)는 출력신호를 인버터(80)를 거쳐서 오아게이트(82)로 인가하도록 연결되어 있다. 그리고, 오아게이트(82)는 인버터(84)를 거쳐서 트랜지스터(Q1)의 베이스로 출력신호를 인가하도록 구성되어 있다.

따라서, 기준전압(REF)이 상한치와 하한치를 벗어나지 않으면 각 비교기(74, 76)는 하이 레벨의 출력신호를 각 인버터(78, 80)로 인가하고, 인버터(78, 80)에 의하여 반전된 로우 레벨의 신호가 오아게이트(82)에서 조합된다. 오아게이트(82)는 입력이 모두 로우 레벨이므로 인버터(84)로 로우 레벨의 신호를 인가하고, 인버터(84)는 이를 반전한 하이 레벨의 신호를 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가한다.

만약, 기준전압(REF)이 상한치 또는 하한치를 벗어나면 비교기(74) 또는 비교기(76)는 로우 레벨의 출력신호를 인버터(78) 또는 인버터(80)로 인가하고, 인버터(78, 80)에 의하여 반전된 신호가 오아게이트(82)에서 조합된다. 오아게이트(82)는 인버터(78, 80)를 통하여 인가되는 신호 중 어느 하나가 하이 레벨이므로 인버터(84)로 하이 레벨의 신호를 인가하고, 인버터(84)는 이를 반전한 로우 레벨의 신호를 트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가한다.

즉, 기준전압(REF)이 기준전압인가부(27)로부터 정상적으로 제공되면 트랜지스터(Q1)는 턴온되어 셔터 구동제어신호(SH)와 센싱신호(INT)의 상태에 따라 스위칭되며, 기준전압(REF)이 정상적으로 제공되지 않으면 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면서 릴레이(48)가 구동되므로, 에러신호(ER)가 노광제어부(28)로 인가된다.

그러면, 노광제어부(28)는 릴레이(48)의 동작에 따라 다르게 인가되는 에러신호(ER)의 상태로 기준전압 이상을 판단하고, 경보부(32)를 통하여 경보동작을 수행함과 동시에 웨이퍼구동부(30)를 제어하여 웨이퍼의 구동을 중지시킨다.

본 발명에 따른 실시예는 셔터가 완전히 닫히지 않아서 웨이퍼에 이중노광이 발생되는 경우와 이중노광감지를 위하여 제공되는 정전압에 이상이 발생한 경우 모두 노광제어부(28)는 에러상태를 인식하여 웨이퍼의 구동을 중지하고 경보동작을 수행하도록 구성되어 있다.

본 발명에 따른 실시예에서 릴레이(48)는 도6과 같이 종래에 웨이퍼 고정을 위하여 설정되는 진공상태를 감지하기 위하여 구성되는 웨이퍼 진공감지 센서(86)에 직렬로 노광제어부(26)에 연결될 수 있다. 그리고, 경보부(32)의 예로서 부저(88)가 구성될 수 있다.

도6과 같이 실시예가 구성된 경우 노광제어부(26)는 진공에러 또는 셔터(12)의 불완전 닫힘을 동일하게 에러로 인식하여 부저(88)를 동작시킴으로써 경보동작이 수행될 수 있다.

전술한 도6은 릴레이(48) 및 경보부(32) 구성의 일예일 뿐 제작자의 의도에 따라 릴레이(48)는 정전압이 스위칭에 의하여 노광제어부(26)로 인가되도록 구성될 수 있으며, 경보부(32)도 청각적 또는 시각적 인식수단으로 구성가능한 것으로 설치될 수 있다.

본 발명은 노광을 수행하기 위한 스테퍼에 셔터 닫힘 상태를 체크하여 이중노광발생을 방지하는 기능이 제공되므로, 셔터(12)의 에러가 발생되면 즉시 웨이퍼의 노광이 중지될 수 있다.

그러므로, 더 이상의 이중노광에 의한 불량 웨이퍼가 발생되지 않도록 조치가 즉시 취해질 수 있고, 그에 따라 불량 웨이퍼 발생 방지효과와 더불어 노광설비의 신뢰도가 향상될 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims

셔터를 개폐시키면서 노광을 수행하는 노광설비의 이중노광 방지장치에 있어서, 상기 셔터를 통과하는 광을 센싱하는 센싱수단; 상기 센싱수단에서 센싱된 신호를 소정 레벨의 기준전압과 비교하는 제 1 비교수단; 상기 셔터로 인가되는 구동제어신호를 인가받아서 노광을 위한 셔터동작 유무를 판별하는 신호를 출력하는 셔터동작 판별수단; 상기 제 1 비교수단의 비교결과와 상기 셔터동작 판별수단의 출력신호를 논리조합하여 상기 셔터를 닫은 상태에서 광이 센싱되는지 판별하는 제 1 논리조합수단; 및 상기 논리조합된 결과에 따라 스위칭되는 제 1 스위칭수단; 을 구비함을 특징으로 하는 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 센싱수단은 적분센서임을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 센싱수단으로부터의 센싱신호를 반전증폭하여 상기 제 1 비교수단으로 인가하는 반전증폭수단이 더 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 3 항에 있어서, 상기 반전증폭수단은; 상기 센싱신호를 반전출력하는 제 1 증폭기; 상기 제 1 증폭기의 반전출력된 신호를 일정레벨 증폭하는 제 2 증폭기; 및 상기 제 2 증폭기에서 증폭출력된 신호를 재증폭하여 상기 비교수단으로 인가하는 제 3 증폭기; 를 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 4 항에 있어서, 상기 제 3 증폭기는 제 1 가변저항을 이용하여 부하를 가변하여 증폭도를 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 셔터동작 판별수단은; 상기 셔터 구동제어신호가 인가되면 스위칭되는 제 2 스위칭수단; 및 상기 제 2 스위칭수단을 통하여 인가되는 신호의 하이레벨 출력을 소정 시간 지연 출력하는 지연수단; 을 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 6 항에 있어서, 상기 제 2 스위칭수단은; 상기 셔터 구동제어신호가 베이스로 인가되는 제 1 트랜지스터; 및 제 1 정전압이 인가되는 상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터에 연결되어 상기 제 1 트랜지스터의 스위칭에 따라 인가되는 상기 제 1 정전압을 반전출력하는 제 1 인버터; 를 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 6 항에 있어서, 상기 지연수단의 일측에 콘덴서와 부하가 구성되어 이들 값으로 결정되는 시정수에 따라 하이레벨 출력지연시간이 결정되고 상기 출력지연시간은 상기 셔터 구동제어신호의 펄스주기보다 길도록 상기 시정수가 설정됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 8 항에 있어서, 상기 지연수단의 부하로 제 2 가변저항을 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 비교수단은; 상기 센싱신호가 기준전압의 레벨보다 높으면 로우레벨의 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 논리조합수단은; 상기 제 1 비교수단의 출력과 상기 셔터동작 판별수단의 출력을 조합하여 출력하는 익스클루시브오아 게이트; 상기 익스클루시브오아 게이트의 출력을 반전하는 제 2 인버터; 및 상기 제 2 인버터 및 상기 셔터동작 판별수단의 출력을 조합하여 출력하는 오아게이트; 를 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 11 항에 있어서, 상기 제 1 비교수단의 출력을 반전하여 상기 익스클루시브오아 게이트로 인가하는 제 3 인버터가 더 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위칭수단은; 상기 제 1 논리조합수단의 출력이 베이스로 인가되는 제 2 트랜지스터; 및 상기 제 2 트랜지스터의 스위칭에 연동동작되어 에러신호를 출력하는 릴레이; 를 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 비교수단으로 인가되는 기준전압이 허용오차 범위 내의 레벨로 인가되는지 판별하는 기준전압 판별수단이 더 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 14 항에 있어서, 상기 기준전압 판별수단은 상기 판별된 결과로 출력되는 판별신호를 상기 제 1 스위칭수단으로 인가하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 15 항에 있어서, 상기 기준전압 판별수단은; 소정레벨의 전압을 안정화시켜서 제공하는 정전압공급수단; 상기 정전압공급수단으로부터 제공되는 전압을 이용하여 상기 기준전압의 상한 및 하한에 대한 레벨판단을 하여 그에 대한 상한판단신호 및 하한판단신호를 각각 출력하는 제 2 비교수단; 상기 제 2 비교수단으로부터 출력되는 상한 및 하한 판단신호를 조합하여 그 결과를 상기 스위칭수단으로 인가하는 제 2 논리조합수단; 을 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 16 항에 있어서, 상기 제 2 비교수단은; 상기 정전압공급수단으로부터 제공되는 전압이 인가되는 제 3 및 제 4 가변저항; 상기 제 3 가변저항의 접점을 통하여 제 1 비교전압이 인가되고, 상기 제 1 비교전압과 상기 기준전압을 비교하는 제 1 비교기; 및 상기 제 4 가변저항의 접점을 통하여 제 2 비교전압이 인가되고, 상기 제 2 비교전압과 상기 기준전압을 비교하는 제 2 비교기; 를 구비함을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 16 항에 있어서, 상기 기준전압은 상기 정전압공급수단에 의하여 안정화된 후 상기 제 2 비교수단으로 인가되도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위칭수단은 노광동작을 제어하는 노광제어수단에 연결되어 상기 노광동작을 중지시키도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 19 항에 있어서, 상기 노광제어수단에 경보수단이 연결되어 상기 제 1 스위칭수단의 스위칭상태에 따른 이중노광 발생을 경보동작하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 스위칭수단에 경보수단이 연결되어 상기 제 1 스위칭수단의 스위칭상태에 따른 이중노광 발생을 경보하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스위칭수단은 웨이퍼 진공 감지센서와 노광제어수단 사이에 연결되어 상기 노광제어수단으로 이중노광 발생을 경보하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.
제 22 항에 있어서, 상기 노광제어수단에 경보수단이 연결되어 경보동작을 수행하도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 노광설비의 이중노광 방지장치.