KR100465871B1 - 반도체제조용스테퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조용 스테퍼에 관한 것으로, 본 발명에서는 수광센서들의 아웃단에 감지전압을 체크할 수 있는 다수개의 체크장치들을 설치하고, 이를 통해 수광센서들의 이상유무를 수시로 검지하여, 만약 수광센서들에 소정에 이상이 발생되는 경우, 이에 따른 적절한 조치가 신속히 취해지도록 함으로써, 웨이퍼에 발생되는 예측하지 못한 손상을 미연에 방지할 수 있다.

Description

반도체 제조용 스테퍼

본 발명은 반도체 제조용 스테퍼에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 수광센서의 오동작을 미연에 방지할 수 있도록 하는 반도체 제조용 스테퍼에 관한 것이다.

일반적인 반도체 소자는 고도의 정밀성을 필요로 하며, 이에 따라 통상의 반도체 생산라인에서는 정밀가공이 가능한 여러 가지 설비를 라인내에 적절히 배치하고 있다.

이때, 이러한 여러 가지 반도체 제조용 설비 중 스테퍼는 웨이퍼에 포토레지스트를 도포한 후, 이를 소정의 광선조사를 통해 노광시킴으로써, 단시간에 당해 웨이퍼에 적절한 패턴을 형성시키는 설비이다.

도 1은 이러한 기능을 수행하는 종래의 반도체 제조용 스테퍼의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 스테퍼 본체(1)상에는 노광공정을 수행받기 위한 웨이퍼(미도시)가 카세트(5)에 탑재되어 로딩된다.

이때, 카세트(5)의 인접부에는 웨이퍼를 주변의 장치로 이송하는 웨이퍼 이송부(2)가 배치되는 바, 이러한 웨이퍼 이송부(2)에는 양호한 핸들링 기능을 갖는 다수개의 이송암들(미도시), 예컨대, 펫치암, 로드암 등이 구비된다.

한편, 이러한 웨이퍼 이송부(2)에는 카세트(5)에 탑재된 웨이퍼의 위치를 감지할 수 있는 발광센서(7) 및 다수개의 수광센서(6)들이 구비된다.

이때, 발광센서(7)는 카세트(5)내에 웨이퍼가 탑재되어 있는가의 여부를 감지하여 만약, 카세트내에 웨이퍼가 탑재되어 있는 경우 이에 대응되는 일정량의 빛을 발산한다.

한편, 이와 같이 발산된 빛은 수광센서(6)들로 전달되고 수광센서(6)들은 전달된 빛에 따라 적절한 감지전압을 형성시킨다.

이어서, 수광센서(6)들은 형성된 감지전압의 양에 따라 이송암들을 제어함으로써, 웨이퍼를 플랫존 조절부(3)로 이송시킨다.

이 후, 플랫존 조절부(3)에 의해 웨이퍼의 플랫존이 조절되면, 웨이퍼 이송부(2)는 상술한 과정을 통해 웨이퍼를 웨이퍼 노광부(4)로 이송한다.

계속해서, 웨이퍼 노광부(4)는 광원(미도시)에서 조사되는 광선을 통해 웨이퍼를 노광하고, 이에 따라, 웨이퍼는 적절히 패터닝됨으로써, 종래의 스테퍼는 그 기능을 완료하게 된다.

그러나, 이러한 기능을 수행하는 종래의 반도체 제조용 스테퍼에는 몇가지 중대한 문제점이 있다.

첫째, 상술한 바와 같이, 수광센서들은 발광센서에서 조사되는 빛에 의해 일정량의 감지전압을 형성시킨 후, 이러한 감지전압을 통해 이송암을 제어하여 웨이퍼를 플랫존 조절부, 웨이퍼 노광부 등으로 이송하는 바, 이때, 만약 발광센서에서 조사되는 빛의 양이 저하되거나, 그 광축이 틀어지거나 하는 등의 문제가 발생되면, 상술한 감지전압에 이상이 야기되어 수광센서가 이송암을 정확히 제어하지 못하는 심각한 문제점이 발생된다.

둘째, 상술한 문제점을 통해 수광센서들이 이송암을 적절히 제어하지 못하는 경우, 이송암은 웨이퍼를 정확히 핸들링하지 못하게 되고, 그 결과, 웨이퍼에 예측하지 못한 손상이 야기되는 심각한 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 수광센서들의 아웃단에 감지전압을 체크할 수 있는 다수개의 체크장치들을 설치하고, 이를 통해 수광센서들의 이상유무를 수시로 검지하여, 만약 수광센서들에 소정에 이상이 발생되는 경우, 이에 따른 적절한 조치가 신속히 취해지도록 함으로써, 웨이퍼에 발생되는 예측하지 못한 손상을 미연에 방지할 수 있도록 하는 반도체 제조용 스테퍼를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체와, 상기 본체상에 다수개의 이송암을 구비한 상태로 설치되어 카세트에 탑재된 웨이퍼를 상기 이송암에 의해 본체상으로 이송하는 웨이퍼 이송부와, 상기 웨이퍼 이송부의 소정영역에 다수개 설치되어 발광센서에서 조사되는 광선을 통해 형성되는 감지전압을 이용하여 상기 웨이퍼의 위치를 감지한 후 당해 감지결과를 상기 이송암으로 전달하는 수광센서들과, 상기 웨이퍼 이송부의 인접부에 설치되어 상기 이송암에 의해 이송되어 온 웨이퍼의 플랫존을 조절하는 플랫존 조절부와, 상기 플랫존 조절부의 인접부에 설치되어 상기 이송암에 의해 이송되어온 상기 웨이퍼를 얼라인 한 후 광원에서 조사되는 소정의 광선을 통해 상기 웨이퍼를 노광하는 웨이퍼 노광부를 포함하는 반도체 제조용 스테퍼에 있어서; 상기 수광센서들의 아웃단에 형성되는, 상기 감지전압이 소정의 기준범위를 이탈하는가의 여부를 체크하는 감지전압 체크장치들; 상기 감지전압 체크장치들의 아웃단에 형성되는, 상기 감지전압 체크장치들에서 출력된 체크 결과를 일괄적으로 확인하여 상기 수광센서의 이상 유무를 결정하는 감지전압 이상유무 결정부; 및 상기 감지전압 이상유무 결정부의 아웃단에 형성되는, 소정의 경고신호 발신기능을 갖는 경고신호 발신부를 포함함을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 체크장치들의 설치 개수는 상기 수광센서들의 설치 개수와 동일한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 체크장치들의 아웃단에는 상기 감지전압 체크장치들에서 출력된 체크 결과를 일괄적으로 확인하여 상기 수광센서의 이상 유무를 결정하는 감지전압 이상유무 결정부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 이상유무 결정부는 오아 게이트로 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 이상유무 결정부의 아웃단에는 소정의 경고신호 발신기능을 갖는 경고신호 발신부가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 경고신호 발신부는 엔드 게이트로 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 체크장치는 상기 수광센서와 연결되어 상기 수광센서의 감지전압을 소정의 폭으로 증폭하는 감지전압 증폭부와; 상기 감지전압 증폭부에서 출력되는 증폭전압의 극성을 반전하는 감지전압 반전부와; 상기 감지전압 반전부에서 출력되는 반전전압값을 기 설정된 기준전압값과 비교하여 당해 비교 결과를 상기 감지전압 이상유무 결정부로 출력하는 감지전압 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 증폭부의 증폭비는 상기 감지전압의 9배 - 11배인 것을 특징으로 한다.

좀더 바람직하게, 상기 감지전압 증폭부의 증폭비는 상기 감지전압의 10배인 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 감지전압 비교부에 설정되는 기준 전압값의 폭은 5V - 7V인 것을 특징으로 한다.

좀더 바람직하게, 상기 감지전압 비교부에 설정되는 기준 전압값의 폭은 5.5V - 6.5V인 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에서는 웨이퍼에 발생되는 손상을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조용 스테퍼를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 스테퍼의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 수광센서(6)들의 아웃단에는 감지전압이 소정의 기준범위를 이탈하는가의 여부를 체크하는 감지전압 체크장치(10)들이 설치된다.

이때, 각 감지전압 체크장치(10)들은 각 수광센서(6)들의 감지전압을 분리·전담하여 체크할 수 있도록 수광센서(6)들의 설치 개수와 동일한 개수가 설치된다.

또한, 상술한 감지전압 체크장치(10)들의 아웃단에는 감지전압 체크장치(10)들에서 출력된 체크 결과를 일괄적으로 확인하여 수광센서(6)들의 이상 유무를 통합·결정하는 감지전압 이상유무 결정부(20)가 설치된다.

이때, 본 발명의 특징에 따르면, 감지전압 이상유무 결정부(20)는 오아 게이트(OR Gate)로 형성된다.

한편, 이러한 감지전압 이상유무 결정부(20)의 아웃단에는 경고신호 발신기능을 갖는 경고신호 발신부(30)가 설치된다. 이때, 경고신호 발신부(30)는 웨이퍼 이송부(2)와 온라인되는 바, 만약, 감지전압 이상유무 결정부(20)가 상술한 감지전압 체크장치(10)들을 통해 수광센서(6)의 이상을 발견하는 경우, 경고신호 발신부(30)는 이를 웨이퍼 이송부(2)로 전달하여 소정의 경고신호가 발신되도록 함으로써, 수광센서의 이상이 신속히 수정될 수 있도록 한다. 이때, 경고신호 발신부(30)는 엔드 게이트(AND Gate)로 형성된다.

도 3은 이러한 본 발명의 감지전압 체크장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 감지전압 체크장치(10)는 수광센서(6)와 연결되어 수광센서(6)의 감지전압을 소정의 폭으로 증폭하는 감지전압 증폭부(10a)와, 감지전압 증폭부(10a)에서 출력되는 증폭전압의 극성을 반전하는 감지전압 반전부(10b)와, 감지전압 반전부(10b)에서 출력되는 반전전압값을 기 설정된 기준전압값과 비교하여 당해 비교 결과를 상술한 감지전압 이상유무 결정부(20)로 출력하는 감지전압 비교부(10c)를 포함한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 작용을 상세히 설명한다.

먼저, 상술한 본체(1)로 웨이퍼를 탑재한 카세트가 이송되면 웨이퍼 이송부(2)에 설치된 발광센서(7)는 웨이퍼의 위치를 감지하여 일정량의 빛을 발산한다.

이어서, 수광센서(6)들은 상술한 발광센서(7)의 빛에 따라 일정량의 감지전압을 형성한다. 예컨대, 발광센서(7)에서 일정량의 빛이 발산되면, 각 수광센서(6)들은 -600mV±50V 정도의 감지전압을 형성한다.

계속해서, 수광센서(6)들은 이러한 감지전류의 양에 따라 웨이퍼 이송부(2)에 구비된 이송암들을 제어하여 웨이퍼를 플랫존 조절부(3)로 이송한다.

이때, 각 수광센서(6)들의 아웃단에는 본 발명의 감지전압 체크장치(10)들이 설치된다. 이하, 이러한 본 발명의 감지전압 체크장치(10)들의 작용을 설명한다.

먼저, 상술한 바에 따라, 수광센서(6)에 감지전압이 -600mV±50V로 형성되면 감지전압 증폭부(10a)는 이러한 감지전압을 일정 간격, 예컨대, 1초 간격으로 입력받아, 당해 감지전압값을 일정한 값으로 증폭한다.

이때, 본 발명의 특징에 따르면, 감지전압 증폭부(10a)의 증폭비는 감지전압의 9배 - 11배, 좀더 바람직하게는 10배이다. 이에 따라, 후술하는 감지전압 비교부(10c)는 본래의 크기보다 증폭된 전압값, 예컨대, -6V의 전압을 입력받을 수 있고, 그 결과, 감지전압의 정확한 크기를 용이하게 파악할 수 있다.

이어서, 감지전압 증폭부(10a)는 이와 같이 증폭된 감지전압을 감지전압 반전부(10b)로 출력한다. 이때, 감지전압 반전부(10b)는 입력되는 감지전압에 상·하한값을 부여하기 위하여 상술한 감지전압의 부호를 반전시킨 후, 이러한 감지전압을 상술한 1초 간격 동안의 변동량에 따라 두 가지의 전압성분으로 분리한다. 상술한 예에서, -6V의 감지전압은 그 부호가 반전된 6V의 전압성분과 그 미만의 전압성분, 예컨대, 5V로 분리된다.

이때, 6V 미만의 전압, 예컨대, 5.7V, 5.3V등은 모두 5V에 포함된다.

이에 따라, 후술하는 감지전압 비교부(10c)는 입력되는 감지전압을 그 변동량에 따라 일정한 기준 전압값 범위내에서 비교·판단할 수 있다.

계속해서, 이와 같은 반전과정을 통해 분리된 감지전압은 감지전압 비교부(10c)로 입력된다. 이때, 감지전압 비교부(10c)는 입력되는 감지전압을 기 설정된 기준 전압값 범위와 비교한다. 여기서, 감지전압 비교부(10c)에 설정되는 기준 전압값 범위는 5V - 7V, 좀더 바람직하게는 5.5V - 6.5V이다.

통상, 수광센서(6)가 정상적인 작동을 수행하는 경우, 이에 흐르는 감지전압은 550mV - 650mV인 것이 일반적인 바, 본 발명의 감지전압 비교부(10c)는 이러한 감지전압을 적절히 스크린 할 수 있도록 상술한 5.5V - 6.5V을 기준 전압값 범위로 설정함으로써, 이에서 이탈되는 감지전압값을 신속히 비교·판단할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 감지전압 비교부(10c)는 기준전압값과 감지전압값을 비교하여 그 결과를 감지전압 이상유무 결정부(20)로 출력한다.

일례로, 감지전압 비교부(10c)로 입력되는 감지전압이 상술한 기준전압값 범위에서 벗어난 4V - 4.8V인 경우, 상술한 감지전압 비교부(10c)는 감지전압 이상유무 결정부(20)로 일정한 신호를 출력하여 현재 수광센서(6)에 형성된 감지전압에 이상이 발생했음을 알린다.

이때, 상술한 바와 같이, 감지전압 이상유무 결정부(20)는 각 감지전압 체크장치(10)들과 공통연결되는데, 이에 따라 각 감지전압 비교부(10c)에서 출력되는 비교결과는 일괄적으로 확인된다.

그런데, 상술한 바와 같이, 감지전압 이상유무 결정부(20)는 오아 게이트로 형성되는 바, 이에 따라, 감지전압 이상유무 결정부(20)는 각 감지전압 비교부(10c)에서 입력되는 비교결과들 중 단 하나의 결과에서라도 이상이 확인되는 경우, 상술한 수광센서(6)의 감지전압에서 예측하지 못한 이상이 발생한 것으로 판정하고 그 결과를 상술한 경고신호 발신부(30)로 출력한다.

이에 따라, 경고신호 발신부(30)는 온라인으로 연결된 웨이퍼 이송부(2)에 일정한 경고신호를 출력한다.

이러한 경고신호의 전달매체로, 예컨대, 경고 램프, 경고 벨 등이 사용될 수 있다.

그런데, 상술한 경고신호 발신부(30)는 상술한 바와 같이, 감지전압 이상유무 결정부(20)와 연결됨과 아울러 웨이퍼 이송부(2)와의 온라인을 통해 상술한 발광센서(7)와도 연결되는 바, 이에 따라 경고신호 발신부(30)는 감지전압 이상유무 결정부(20)의 신호와 발광센서의 신호를 동시에 입력받을 수 있다.

이때, 상술한 바와 같이, 경고신호 발신부(30)는 엔드 게이트로 형성되는 바, 이에 따라, 경고신호 발신부(30)는 발광센서(7) 및 감지전압 이상유무 결정부(20)의 확인결과가 모두 일정한 조건을 갖추어야만 그 동작을 수행하게 된다.

그 결과, 경고신호 발신부(30)는 만약, 감지전압의 이상원인이 발광센서(7)의 오프 때문인 경우, 이를 적절히 파악하여 발광센서(7)가 온된 상태에서만 상술한 경고신호를 발신하게 된다.

이 후, 경고 램프, 경고 벨 등은 경고신호 발신부(30)로부터 수신된 경고신호를 외부로 적절히 출력시켜 수광센서(6)에 야기되는 감지전압의 이상이 즉시 수정되도록 하고 그 결과, 이송암의 핸들링 오류로 인한 웨이퍼의 파손을 미연에 방지한다.

이와 같이, 본 발명에서는 수광센서들의 아웃단에 감지전압을 체크할 수 있는 다수개의 감지전압 체크장치들을 구비하고, 이를 통해 감지전압의 이상발생 유무를 수시로 체크함으로써, 수광센서의 오동작을 차단하고, 그 결과, 웨이퍼의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

이러한 본 발명은 단지 스테퍼에만 국한되지 않으며, 수광센서를 이용하는 전 공정의 반도체 설비에서 두루 유용한 효과를 나타낸다.

그리고, 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위안에 속한다 해야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 스테퍼에서는 상술한 수광센서들의 아웃단에 감지전압을 체크할 수 있는 다수개의 체크장치들을 설치하고, 이를 통해 수광센서들의 이상유무를 수시로 검지하여, 만약 수광센서들에 소정에 이상이 발생되는 경우, 이에 따른 적절한 조치가 신속히 취해지도록 함으로써, 웨이퍼에 발생되는 예측하지 못한 손상을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 반도체 제조용 스테퍼의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 스테퍼의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 감지전압 체크장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.

Claims (9)

1. 본체와, 상기 본체상에 다수개의 이송암을 구비한 상태로 설치되어 카세트에 탑재된 웨이퍼를 상기 이송암에 의해 본체상으로 이송하는 웨이퍼 이송부와, 상기 웨이퍼 이송부의 소정영역에 다수개 설치되어 발광센서에서 조사되는 광선을 통해 형성되는 감지전압을 이용하여 상기 웨이퍼의 위치를 감지한 후 당해 감지결과를 상기 이송암으로 전달하는 수광센서들과, 상기 웨이퍼 이송부의 인접부에 설치되어 상기 이송암에 의해 이송되어 온 웨이퍼의 플랫존을 조절하는 플랫존 조절부와, 상기 플랫존 조절부의 인접부에 설치되어 상기 이송암에 의해 이송되어온 상기 웨이퍼를 얼라인 한 후 광원에서 조사되는 소정의 광선을 통해 상기 웨이퍼를 노광하는 웨이퍼 노광부를 포함하는 반도체 제조용 스테퍼에 있어서;

   상기 수광센서들의 아웃단에 형성되는, 상기 감지전압이 소정의 기준범위를 이탈하는가의 여부를 체크하는 감지전압 체크장치들;

   상기 감지전압 체크장치들의 아웃단에 형성되는. 상기 감지전압 체크장치들에서 출력된 체크 결과를 일괄적으로 확인하여 상기 수광센서의 이상 유무를 결정하는 감지전압 이상유무 결정부; 및

   상기 감지전압 이상유무 결정부의 아웃단에 형성되는, 소정의 경고신호 발신기능을 갖는 경고신호 발신부를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지전압 체크장치들의 설치 개수는 상기 수광센서들의 설치 개수와 동일한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 감지전압 이상유무 결정부는 오아 게이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 경고신호 발신부는 엔드 게이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 감지전압 체크장치는 상기 수광센서와 연결되어 상기 수광센서의 감지전압을 소정의 폭으로 증폭하는 감지전압 증폭부와;

   상기 감지전압 증폭부에서 출력되는 증폭전압의 극성을 반전하는 감지전압 반전부와;

   상기 감지전압 반전부에서 출력되는 반전전압값을 기 설정된 기준전압값과 비교하여 당해 비교 결과를 상기 감지전압 이상유무 결정부로 출력하는 감지전압 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 감지전압 증폭부의 증폭비는 상기 감지전압의 9배 - 11배인 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 감지전압 증폭부의 증폭비는 상기 감지전압의 10배인 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 감지전압 비교부에 설정되는 기준 전압값의 폭은 5V - 7V인 것을 특징으로 한다.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 감지전압 비교부에 설정되는 기준 전압값의 폭은 5.5V - 6.5V인 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 스테퍼.

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