KR100533764B1 - 레티클 회전 감지장치 및 그 장치를 이용한 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조에 이용되는 레티클이 레티클카세트 내부에 올바르게 적재되어 있는지를 감지할 수 있는 레티클 회전 감지장치및 그 장치를 이용한 제어방법에 관한 것으로, 레티클카세트내에 레티클을 보호하기 위해 설치되는 펠리클의 일측면에 레이저 빔을 발사하여 레티클이 정상적으로 적재되었을 때는 레이저 빔이 반사되지 않고, 레티클이 90°회전되어 적재되었을 때는 레이저 빔이 반사되는 것을 이용하여, 레이저 빔을 발생시키는 발광부와 반사된 레이저 빔을 수집하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 회전 감지장치와 상기 장치를 이용하여 레티클이 회전된 상태로 적재되어 있는 경우에는 레티클리시버의 작동을 중지하도록하여, 레티클이 90°회전된 상태로 레티클리시버가 삽입됨으로 인하여 레티클이 파손될 수 있는 사고를 방지할 수 있는 효과를 갖도록 구성됨을 특징으로 한다.

Description

레티클 회전 감지장치 및 그 장치를 이용한 제어방법{ Apparatus for detecting reticle rotation and control method to use it }

본 발명은 반도체 제조에 이용되는 레티클이 레티클카세트 내부에 올바르게 적재되어 있는지를 감지할 수 있는 레티클 회전 감지장치및 그 장치를 이용한 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레티클을 보호하기 위해 설치되는 펠리클의 일측면에 레이저 빔을 발사하여 레티클이 정상적으로 적재되었을 때는 레이저 빔이 반사되지 않고, 레티클이 90°회전하여 적재되었을 때는 레이저 빔이 반사되는 것을 이용하여 레티클이 정상적으로 적재되어 있는지를 감지할 수 있는 레티클 회전 감지장치및 상기 감지장치를 이용하여 레티클이 비정상적으로 적재된 경우 레티클리시버의 작동을 중지시켜 레티클이 파손되는 것을 방지할 수 있는 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어밥법에 관한 것이다.

반도체 기판위에 반도체 디바이스를 형성시키키 위한 공정은, 실리콘 기판위에 산화 피막을 입히고, 그 위에 감광성 수지를 균일하게 칠한 후, 다시 그 위에 디바이스 패턴이 새겨진 마스크를 밀착시키고, 감광성 수지가 마스크의 패턴에 따라 광화학반응(Photo Chemical Reaction)을 일으킬 수 있는 특정 파장 영역의 빛을 일정량(시간) 조사시키는 단계로 구성되어 있다.

상기의 공정은 감광제에 빛을 쬐어 사진을 현상하는 원리와 같은 원리를 이용하기 때문에, 반도체 제조에 있어서 사진(photo)공정이라 하며, 사진 공정은 적정한 빛을 발사할 수 있는 장치를 구비한 노광장치에서 이루어진다. 이러한 사진 공정에서 마스크로 사용되는 것이 레티클이며, 상기 공정을 위해서는 최초에 카세트 내부에 적재되어 있는 레티클을 꺼내어 노광영역인 레티클 스테이지로 이송시켜야 한다.

레티클을 이송시키기 위한 장치로 레티클 로더 로봇 암(reticle loader robot arm)이 이용되며, 상기 장치에 장착된 레티클리시버가 레티클카세트 내부에 삽입되어 레티클을 인출한다. 그런데 종래에는 레티클이 카세트 내부에서 90°회전된 상태로 적재되어 있어도 이를 감지할 수 있는 수단이 없어서, 그 상태대로 레티클 리시버가 삽입되면 레티클이 파손되는 문제점이 있었다.

이하 도면에 의거하여 상기의 문제점을 알아본다.

도 1의 (a)는 일반적인 레티클카세트를 나타내는 도면, 도 1의 (b)는 그 내부에 레티클이 적재된 상태를 나타낸 도면이다.

레티클카세트(100)에는 모서리부위에 4개의 레티클지지대(101)가 수직방향으로 돌출되게 설치되어있고, 그 위에 레티클(10)이 적재되어 있다. 레티클카세트(100) 내부에는 레티클(10)이외에 얇고 완전히 투명한 보호막인 펠리클(20)이 레티클(10)의 바로 아래에 밀착되어 설치되는데, 펠리클(20)은 레티클(10)이 공기중의 먼지 등 오염 물질이 닿지 않도록 작용하는 역할을 한다. 도면에 도시된 바와 같이 레티클(10)을 인출하기위해 사용되는 레티클리시버(1)는 화살표 방향으로 삽입된다.

도 2는 종래 레티클 유무 감지장치의 작동원리를 나타낸 도면이다.

상기 레티클 유무 감지장치(200)는 송광부(210)와 수광부(220)를 포함하여 이루어진다. 송광부(210)에서 레티클(10)의 일측면을 향해 레이저 빔을 발사하고, 레티클이 정상적으로 존재하는 경우에는 다시 그 레이저 빔이 반사되어 수광부(220)에서 수집할 수 있게 됨으로써 레이저 빔의 반사 유무에 의해 레티클(10)의 존재여부를 감지할 수 있다.

도 3(a),(b)는 종래의 레티클이 정상적으로 적재된 경우와 90°회전하여 적재된 경우를 비교한 도면이다.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 레티클(10)이 정상적으로 적재되어 있을 때는 레티클리시버(1)가 화살표에 나타낸 방향으로 삽입되어 레티클(10)을 이송할 수 있게된다.

그러나 레티클(10)이 90°회전된 상태로 적재되어 있으면, 레티클(10) 밑에 장착된 펠리클(20)도 레티클(10)과 함께 90°회전된 상태가 된다. 그런데, 펠리클(20)은 가로, 세로의 길이가 각각 다르게 이루어지기 때문에, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 90°회전된 상태에서는 정상적으로 적재된 경우에 비해 화살표 방향에서 보았을 때 폭이 넓은 상태로 위치하게되어, 레티클리시버(1)가 삽입되는 도중에 펠리클(20)과 충돌하게 된다.

도 3의 하단의 도면은 레티클리시버(1)가 삽입되는 단계를 위에서 보았을 때의 상태를 도시한 것으로, 도 3의(a)와 같이 정상적으로 적재된 경우에는 레티클리시버(1)가 카세트(100) 내부로 삽입되지만, 도 3의(b)의 경우에는 레티클리시버(1)가 카세트(100) 내부로 삽입되지 못하고 펠리클(20)과 충돌하게 된다.

따라서 종래의 기술에 의하면 레티클(10)의 유무는 감지할 수 있으나 레티클(10)이 90°회전된 상태로 적재되어 있으면 이를 감지할 수가 없어서, 레티클리시버(1)가 그대로 삽입되면 레티클 리시버(1)가 레티클(10) 밑면의 펠리클(20)을 치게되어 그 힘에 의해서 레티클카세트(100)가 밖으로 이탈되면서 레티클(10)이 파손될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 발명된 것으로서, 펠리클은 가로와 세로의 폭이 달라 단폭보다는 넓고 장폭보다는 짧은 위치에 해당되는 펠리클의 가장자리에 레이저 빔을 발사하여 레티클이 정상적으로 적재되었을 때는 레이저 빔이 반사되지 않고, 레티클이 90°회전되어 적재되었을 때는 레이저 빔이 반사되는 것을 이용하여 레티클이 정상적으로 적재되어 있는지를 감지하는 레티클 회전 감지장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 레티클이 90°회전된 상태로 적재되어 있을 때는 레티클리시버가 레티클카세트로 삽입되지 않도록 제어하여 레티클이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 레티클 회전 감지장치는, 콘트롤러가 광센서로 이루어진 레티클감지부의 레티클감지신호에 따라 레티클리시버의 구동을 제어하도록 된 레티클 회전 감지장치에 있어서, 상기 콘트롤러에는 펠리클의 유무를 감지하는 펠리클감지부를 추가로 연결하되, 상기 펠리클감지부는 발광부와 수광부로 이루어짐과 아울러 폭이 서로 다른 직사각형의 형태의 펠리클에서 단폭보다는 넓고 장폭보다는 좁은 위치에 해당되는 펠리클의 가장자리를 조사하여 펠리클의 유무를 감지할 수 있도록 이루어져 있다.

본 발명에 따른 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어방법은, 레티클이 레티클카세트에 적재되어 있는지 여부를 감지하는 단계, 상기 레티클유무감지단계에서 레티클이 감지되면 레티클리시버를 구동하여 레티클을 인출하는 단계를 포함하여 이루어진 레티클 회전 감지장치에 있어서, 상기 레티클유무감지단계이후 펠리클의 감지를 통해 상기 레티클이 정상적으로 적재되어 있는지 여부를 판단하는 단계, 상기 레티클 적재상태 판단단계에서 레티클이 비정상적으로 적재된 경우 표시장치에 표시하여 시스템운용자에게 알려주고 정상적으로 적재된 것으로 판단된 경우에만 레티클리시버를 구동하여 레티클을 인출하도록 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 레티클 적재상태 판단단계는 적재된 레티클의 전방으로부터 가로, 세로의 폭이 서로 다른 직사각형 형태의 펠리클에서 단폭보다는 넓고 장폭보다는 좁은 위치에 해당되는 펠리클의 가장자리를 조사하여 반사되는 광신호의 유무에 따라 펠리클의 유무를 감지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일실시예에 따라 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다

도 4(a),(b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레티클 회전 감지장치의 작동원리를 나타낸 개요도이다.

앞서 설명된 바와 같이 펠리클(20)이란 레티클(10) 표면을 대기중의 분자나 다른 형태의 오염으로 부터 보호해주는 얇은 막으로써, 레티클(10) 바로 밑에 장착되어 레티클(10)이 회전함에 따라 펠리클(20)도 함께 회전한다. 그런데, 펠리클(20)은 가로, 세로의 길이가 각각 다르게 이루어지기 때문에, 도 4(a),(b)에 도시된 바와 같이 레티클리시버(1)가 삽입되는 방향에서 관찰했을때, 정상적으로 적재된 경우에 비해서 90°회전하여 적재된 경우 펠리클의 길이가 길어진다.

그러므로 차이나는 길이에 해당되는 지점(A)을 타켓으로 삼아 레이저 빔을 발사한다면, 레티클(10)의 적재 상태에 따라 상기 발사된 레이저 빔이 반사될 수도 반사되지 않을 수도 있게된다. 즉, 레티클(10)이 정상적으로 적재되어 있을 때는, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 레이저 빔이 펠리클(20)과 충돌하지 않고 그냥 통과하여 지나간다. 이와 반대로 레티클(10)이 90°회전하여 적재되어 있다면, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 레이저 빔이 펠리클(20)과 충돌하여 반사되어 나온다.

결국 펠리클(20)에 발사된 레이저 빔의 반사 여부를 감지하면 레티클(10)이 올바르게 적재되어 있는지 또는 90°회전하여 적재되어 있는지 여부를 감지할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 레티클 회전 감지장치는 레이저 빔을 발사할 수 있는 송광부(310)와 펠리클에서 반사되는 레이저 빔을 수집할 수 있는 수광부(320)로 구성된 펠리클 감지장치(300)를 포함하여 이루어지고, 상기 송광부(310)의 레이저빔은 정확하게 도 4에 표시된 A지점을 타켓으로 발사될 수 있도록 세팅되고, 수광부(320)는 반사된 레이저 빔이 수집될 수 있는 위치에 설치된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어방법을 설명하기 위한 블록도이다.

레티클감지부(400)에서 레티클카세트(100)내부에 레티클(10)이 존재하는지 여부를 감지하여 보낸 신호와 펠리클감지부(500)에서 레티클(10)이 올바르게 적재되어 있는지 여부를 감지하여 보낸 신호가 콘트롤러(600)로 보내지고, 상기 콘트롤러(400)는 수신된 신호에 따라 레티클(1)이 레티클카세트(10) 내부에 정상적으로 적재된 경우에는 레티클리시버구동부(700)를 제어하여 레티클리시버(1)가 레티클(10)을 인출하도록 하고, 레티클(10)이 레티클카세트(100) 내부에 존재하지 않거나, 레티클(10)이 레티클카세트(100) 내부에서 90°회전된 상태로 적재되어 있는 경우에는 레티클리시버구동부(700)의 작동을 중지시키고, 시스템운영자의 표시장치(800)에 비정상적인 상태임을 표시하도록 하여 이를 시정할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 레티클 회전 감지장치 및 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어방법에 따르면, 펠리클에 레이저 빔을 발사하는 송광부와 펠리클에서 반사된 레이저 빔을 수집하는 수광부를 포함하도록 구성되어 레티클카세트 내부에 적재되어 있는 레티클이 바르게 적재되어 있는지 또는 90°회전된 상태로 적재되어 있는지를 감지할 수 있고, 상기 레티클 회전 감지장치를 이용하여 레티클이 회전된 상태로 적재되어 있는 경우에는 레티클리시버의 작동을 중지하도록하여, 레티클리시버가 그대로 삽입되어 레티클이 파손되는 사고를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1의 (a)는 일반적인 레티클카세트를 나타내는 도면, 도 1의 (b)는 그 내부에 레티클이 적재된 상태를 나타낸 도면

도 2는 종래 레티클 유무 감지장치의 작동원리를 나타낸 도면

도 3(a),(b)는 종래의 레티클이 정상적으로 적재된 경우와 90°회전하여 적재된 경우를 비교한 도면

도 4(a),(b)는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 레티클 회전 감지장치의 작동원리를 나타낸 개요도

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어방법을 설명하기 위한 블록도

〈 도면의 주요부분에 대한 설명 〉

1 : 레티클리시버 10 : 레티클

20 : 펠리클 100: 레티클카세트

200: 레티클 유무 감지장치 300: 펠리클 감지장치

Claims (5)

1. 광센서로 구성된 레티클의 위치나 유무를 감지하는 레티클감지부, 폭이 서로 다른 직사각형 형태의 펠리클에서 단폭보다는 넓고 장폭보다는 좁은 위치에 해당되는 펠리클의 가장자리를 조사하여 펠리클의 위치이상 유무를 감지할 수 있도록 광을 발사하는 송광부와 펠리클에서 반사된 광을 수집하는 수광부를 구비한 광센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 펠리클감지부, 레티클리시버를 작동시키는 레티클리시버구동부, 레티클감지부와 펠리클감지부가 입력단에 연결되어 레티클감지신호와 펠리클감지신호에 따라 레티클리시버구동부를 제어하는 콘트롤러, 레티클의 적재상태를 표시하는 표시장치로 구성된 것을 특징으로 하는 레티클 회전 감지장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 레티클이 레티클카세트에 적재되어 있는지 여부를 감지하는 단계, 상기 레티클유무감지단계에서 레티클이 감지되면 레티클리시버를 구동하여 레티클을 인출하는 단계를 포함하여 이루어진 레티클 회전 감지장치에 있어서, 상기 레티클유무감지단계 이후 적재된 레티클이 전방으로부터 가로, 세로의 폭이 서로 다른 직사각형 형태의 펠리클에서 단폭보다는 넓고 장폭보다는 좁은 위치에 해당되는 펠리클의 가장자리를 조사하여 반사되는 광신호의 유무에 따라 펠리클의 유무를 감지하여 레티클이 정상적으로 적재되어 있는지 여부를 판단하는 단계, 상기 레티클 적재상태 판단단계에서 레티클이 비정상적으로 적재된 경우 표시장치를 표시하여 시스템운용자에게 알려주고 정상적으로 적재된 것으로 판단된 경우에만 레티클리시버를 구동하여 레티클을 인출하도록 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레티클 회전 감지장치를 이용한 제어방법.
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