KR100664780B1 - 분사노즐 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

분사암의 정지 동작에서 발생하는 충격을 방지하여 반도체 수율을 향상시킬 수 있는 본 발명에 따른 분사노즐 이송 장치는, 분사노즐의 최고 위치를 감지하여 분사노즐을 정지시키기 위한 제 1 정지 센서부와, 분사 노즐의 최저 위치를 감지하여 분사노즐을 정지시키기 위한 제 2 정지 센서부와, 제 1 정지 센서부와 기 설정된 거리만큼 떨어진 하단부에 위치하여 분사 노즐의 이송 속도를 증감시키기 위해 솔레노이드 밸브를 작동시키는 제 1 증감 센서부와, 제 2 정지 센서부와 기 설정된 거리만큼 떨어진 상단부에 위치하여 분사 노즐의 이송 속도를 증감시키기 위해 솔레노이드 밸브를 작동시키는 제 2 증감 센서부와, 분산노즐의 이송 속도를 점진적으로 감소 또는 증가시키는 제 1, 2 속도 제어기를 포함한다.
본 발명은 이동체가 상하 이동 중 소정의 위치에서 점직전으로 상하 이동 속도 감소시키면서 이동체를 정지시킴으로써, 이동체의 갑작스런 정지에 따른 분사암의 분사노즐에 충격이 가해지는 것을 방지하여 반도체 공정의 수율을 높일 수 있다.

Description

분사노즐 이송 장치{APPARATUS FOR MOVING DISPENSE NOZZLE}
도 1은 종래 기술에 의한 ASML사의 트랙 장비에서 현상액을 분사하기 위한 분사암의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 ASML사의 트랙 장비에서 이클립스 노즐 부분을 상세하게 도시한 도면이고,
도 3은 종래 기술에 의한 트랙 장비에서 분사노즐 이송 장치의 구조를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 트랙 장비에서 분사노즐을 상하로 이송하는 분사노즐 이송 장치를 도시한 도면이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
100 : 실린더 101 : 이동체
102 : 분사암 104 : 분사노즐
106a, 106b : 솔레노이드 밸브 108a, 108b : 제 1, 2 스위칭부
110a, 110b : 제 1 속도 제어기 112a, 112b : 제 2 속도 제어기
114b, 116a : 제 1, 2 증감 센서부 114a, 116b : 제 1, 2 정지 센서부
본 발명은 분사노즐 이송 장치에 관한 것으로, 특히 분사노즐의 상하 이송 중 정지 시에 분사노즐에서 공급하는 화학물이 웨이퍼에 드랍되는 것을 방지할 수 있는 분사노즐 이송 장치에 관한 것이다.
집적 회로의 제조는 실리콘기판의 소 영역들 내에 불순물들을 주입하는 공정과, 이 영역들을 상호 연결하여 회로 구성물들을 형성하는 공정을 요구한다. 이러한 영역들을 정의하는 패턴들은 사진 공정에 의해 형성된다. 즉, 먼저 웨이퍼의 상부에 포토레지스트를 스핀 코팅한 후, 자외선, 전자-빔 또는 X-선과 같은 광선의 조사에 의해 포토레지스트층을 선택적으로 노광시킨다. 포토레지스트층 내의 패턴들은 웨이퍼가 그 후에 수반되는 현상 단계를 거칠 때 형성된다. 현상 후에 남아있는 포토레지스트 영역들은 그것이 커버하고 있는 기판 영역들을 보호한다. 포토레지스트가 제거되어진 영역들은 기판의 표면 위로 패턴을 전사하기 위한 여러 가지 공정들, 즉 리프트-오프나 식각 공정을 겪게 된다.
상술한 바와 같이, 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 장치로 ASML사의 트랙 장비를 그 예로 들 수 있는데, ASML사의 트랙 장비는 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포한 후에 노광된 웨이퍼를 현상액으로 현상하여 임의의 패턴을 형성하는 장비이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 노광 및 현상 장치인 ASML사의 트랙 장비를 설명한다. 도 1은 종래 기술에 의한 ASML사의 트랙 장비에서 현상액을 분사하기 위한 분사암의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 ASML사의 트랙 장비에서 이클립스 노즐 부분을 상세하게 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, ASML사의 트랙 장비는 현상액을 분사하기 위해서 분사 암을 홈 위치(10)에서 업시킨 후에 ①번 위치에서 회전시켜 ②번 위치 이동시킨다. 이후 트랙 장비는 분사 암을 ③번 위치로 다운시킨 후에 웨이퍼(20)에 현상액을 분사하고, 현상액 분사를 마친 분사 암을 업시켜 ④번 위치로 이동시킨 다음 회전시켜 ⑤번 위치로 이동시킨다.
그런 다음, 트랙 장비는 ⑤번 위치의 분사 암을 다운시켜 홈 위치(10)로 이동시킨다.
분사암의 끝단에는 분사 노즐이 있는데, 트랙 장비는 이러한 분사 노즐을 이용하여 웨이퍼 표면에 현상액을 분사시킨다. 분사 노즐로 사용되는 것으로는 이클립스 노즐이 있는데, 이클립스 노즐은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나 노즐을 이용하여 세 종류의 화학물(현상액1, 현상액2, 초순수)을 웨이퍼에 분사시킨다.
트랙 장비에서 분사노즐을 상하로 이동시키는 분사노즐 이송 장치는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 종래 기술에 의한 트랙 장비에서 분사노즐 이송 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 분사노즐 이송 장치는 일측 끝단에 분사암(32)이 장착된 이동체(31)와, 분사암(32)의 끝단에 설치된 분사노즐(33)과, 분사노즐(33)의 최고/최저 위치를 감지하여 분사노즐(33)을 정지시키기 위한 제 1, 2 정지 센서부(36, 37)와, 분산노즐(33)을 일정한 속도로 상승 또는 하강시키는 제 1, 2 속도 제어기(34, 35)를 포함한다.
분사노즐 이송 장치의 동작 과정에 대해 설명하면, 이동체(31)의 상하운동에 의해 분사암(32)의 끝단에 설치된 분사노즐(33)은 상하로 움직인다. 분사노즐(33)이제 2 정지 센서(37)에 도달한 후에 트랙 장비는 분사노즐(33)을 통해 현상액을 웨이퍼에 분사하고, 현상공정이 완료된 후에 분사노즐(33)은 이동체(31)의 상승운동에 따라 상승하여 제 1 정지센서(36)에서 정지한다. 여기서 이동체(31)가 제 1 정지센서(36)에 도착하면 제 1 정지 센서(36)는 분사노즐(33)을 정지시키기 위해 미도시된 솔레노이드 밸브를 구동시켜 이동체(31)의 상승 운동을 정지시킨다.
또한, 현상 공정을 수행하기 위하여 분사노즐(33)이 기 설정된 속도로 하강하는 중에 제 2 정지 센서(37)에 도달하면, 제 2 정지 센서(37)는 분사노즐(33)의 하강을 정지시키기 위하여 미도시된 솔레노이드 밸브를 구동시켜 이동체(31)를 정지시킨다.
여기서, 분사암(32)이 대략 10cm의 높이를 1.2초에서 1.5초 사이에 상하로 이동하며, 상하 이동 중 소정의 위치(이동체(31)가 제 1, 2 정지 센서(36, 37)에 도착하는 위치)에서 분사암(32)은 정지된다.
이와 같이 분사암(32)이 정지될 때 분사 노즐(33)에는 약간 충격을 받게 된다. 이러한 충격에 의해서 분사 노즐(33)을 통해 현상액이 웨이퍼 상에 떨어지는데, 이러한 현상액에 의해서 패턴 불량이 유발된다.
이러한 패턴 불량에 의해서 반도체 공정에 있어서 수율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분사암의 정지 동작에서 발생하는 충격을 방지하여 반도체 수율을 향상시킬 수 있는 분사노즐 이송 장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 분사노즐을 상하 방향으로 이송하기 위한 장치에 있어서, 상기 분사노즐의 최고 위치를 감지하여 상기 분사노즐을 정지시키기 위한 제 1 정지 센서부와, 상기 분사 노즐의 최저 위치를 감지하여 상기 분사노즐을 정지시키기 위한 제 2 정지 센서부와, 상기 제 1 정지 센서부와 기 설정된 거리만큼 떨어진 하단부에 위치하여 상기 분사 노즐의 이송 속도를 증감시키기 위해 솔레노이드 밸브를 작동시키는 제 1 증감 센서부와, 상기 제 2 정지 센서부와 기 설정된 거리만큼 떨어진 상단부에 위치하여 상기 분사 노즐의 이송 속도를 증감시키기 위해 솔레노이드 밸브를 작동시키는 제 2 증감 센서부와, 상기 분산노즐의 이송 속도를 점진적으로 감소 또는 증가시키는 제 1, 2 속도 제어기를 포함한다.
본 발명의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 트랙 장비에서 분사노즐을 상하로 이송하는 분사노즐 이송 장치를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 분사노즐 이송 장치는 일측 끝단에 분사암(102)이 장착된 이동체(101)와, 분사암(102)의 끝단에 설치된 분사노즐(104)과, 분사노즐(104)의 최고 위치를 감지하여 분사노즐(104)을 정지시키기 위한 제 1 정지 센서부(114a), 분사 노즐(104)의 최저 위치를 감지하여 분사 노즐(104)를 정지시키기 위한 제 2 정지 센서부(116b)와, 제 1 정지 센서부(114a)와 기 설정된 거리만큼 떨어진 하단부에 위치하여 분사노즐(104)의 이송 속도를 증감시키기 위해 각각의 솔레노이드 밸브(106a, 106b)를 작동시키는 제 1 증감 센서부(114b)와, 제 2 정지 센서부(116b)와 기 설정된 거리만큼 떨어진 상단부에 위치하여 분산노즐(104)의 이송 속도를 증감시키기 위한 솔레노이드 밸브(106b)를 작동시키는 제 2 증감 센서부(116a)와, 각각의 솔레노이드 밸브(106a 106b)의 구동에 따라 동작하는 제 1, 2 스위칭부(108a, 108b) 및 제 1, 2 속도 제어기(110, 112)를 포함한다.
이동체(101)는 실린더(100)의 내부로 상하 운동하여 일측 끝단에 부착된 분사암(102)을 상하 운동시키며, 이에 따라 분사암(102)의 끝단에 설치된 분사 노즐(104)이 상하 이송되게 된다.
제 1 증감 센서부(114b)는 분사노즐(104)이 최고점에 도달하기 전의 위치에 설치되어 분사노즐(104)의 속도 증감을 위해 솔레노이드 밸브(106a)를 구동시켜 제 1 스위칭부(108a)를 스위칭 동작시킨다.
제 2 증감 센서부(116a)는 분사노즐(104)이 최저점에 도달하기 전의 위치에 설치되어 분사노즐(104)의 속도 증감을 위해 솔레노이드 밸브(106b)를 구동시켜 제 2 스위칭부(108b)를 스위칭 동작시킨다.
제 1 정지 센서부(114a)는 분사노즐(104)이 최고점에 도달하는 위치에 설치되어 분사노즐(104)을 정지시키고, 제 2 정지 센서부(116b)는 분사노즐(104)이 최저점에 도달하는 위치에 설치되어 분사노즐(104)을 정지시킨다.
제 1 속도 제어기(110)는 분사노즐(104)이 상승하는 중 제 1 증감 센서부(114b)에 도달하면, 분사노즐(104)의 상승 속도를 점진적으로 감속시키는 제 1 속도 감소 제어기(110b)와, 분사 노즐(104)이 하강하는 중 제 1 증감 센서부(114b)에 도달하면, 제 1 스위칭부(108a)의 동작에 따라 분사노즐(104)의 하강 속도를 증가시키는 제 1 속도 증가 제어기(110a)로 이루어져 있다.
여기서, 제 1 스위칭부(108a)는 분사노즐(104)이 상승하는 중 제 1 증감 센서부(114b)에 도달하면 제 1 속도 감소 제어기(110b)와 스위칭되고, 분사 노즐(104)이 하강하는 중 제 2 증감 센서부(114b)와 도달하면 제 1 속도 증가 제어기(110a)와 스위칭되어 분사 노즐(104)의 하강 속도를 증가시킨다.
제 2 속도 제어기(112)는 분사노즐(104)이 최저점에서 최고점으로 상승하는 중 제 2 증감 센서부(116a)에 도달하면, 분사노즐(104)의 상승 속도를 증가시키는 제 2 속도 증가 제어기(112a)와, 분사노즐(104)이 최고점에서 최저점으로 하강하는 중 제 2 증감 센서부(116a)에 도달하면, 분사노즐(104)의 하강 속도를 점진적으로 감속시키는 제 2 속도 감소 제어기(112b)로 이루어져 있다.
제 2 스위칭부(108b)는 분사노즐(104)이 최저점에서 최고점으로 상승하는 중 제 2 증감 센서부(116a)에 도달할 때 제 2 속도 증가 제어기(112a)와 스위칭되고, 분사노즐(104)이 최고점에서 최저점으로 하강하는 중 제 2 증감 센서부(116a)에 도달하면 제 2 속도 감소 제어기(112b)와 스위칭되어 분사 노즐(104)의 하강 속도를 점진적으로 감소시킨다.
이와 같은 구성을 갖는 분사노즐 이송 장치의 동작 과정을 설명하면 아래와 같다.
이동체(101)에 장착된 분사노즐(104)이 최저점에서 최고점으로 상승하는 중에 제 1 증감 센서부(114b)의 위치에 도달하면, 제 1 증감 센서부(114b)는 이동체(101)의 상승 속도를 감소시키기 위해 솔레노이드 밸브(106a)를 구동시키고, 솔레노이드 밸브(106a)의 구동에 의해서 제 1 스위칭부(108a)가 제 1 속도 감소 제 어기(110b)와 스위칭된다. 이러한 제 1 속도 감소 제어기(110b)에 의해서 이동체(101)의 상승 속도는 기 설정된 간격으로 감소되고, 이에 따라 이동체(101)가 점진적으로 이동하여 제 1 정지 센서부(114a)의 위치에 정지하게 된다. 이러한 이동체(101)의 이동에 따라 분사노즐(104)은 최고점에 도달한다.
이와 같이, 이동체(101)의 상승 속도를 점진적으로 감소시키면 소정 위치(제 1 정지 센서부)에 정지시킴으로써, 분사암(102)의 끝단에 위치한 분사 노즐(104)은 갑작스런 정지에 의한 충격을 받지 않는다.
이동체(101)가 최고점에서 최저점으로 하강하는 중에 제 1 증감 센서부(114b)의 위치에 도달하면, 제 1 증감 센서부(114b)는 이동체(101)의 하강 속도를 증가시키기 위해 솔레노이드 밸브(106a)룰 구동시키고, 솔레노이드 밸브(106a)의 구동에 의해서 제 1 스위칭부(108a)가 제 1 속도 증가 제어기(110a)와 스위칭된다. 스위칭된 제 1 속도 증가 제어기(110a)에 의해서 이동체(101)의 하강 속도는 증가되고, 이에 따라 빠른 속도로 이동체(101)가 하강하게 된다.
이와 같은 이동체(101)의 최고점에서 최저점으로 하강하는 중에 이동체(101)의 하부에 위치 제 2 증감 센서부(116a)에 도달하면, 제 2 증감 센서부(116a)는 이동체(101)의 하강 속도를 감소시키기 위해 솔레노이드 밸브(106b)를 구동시키고, 솔레노이드 밸브(106b)의 구동에 따라 제 2 스위칭부(108b)는 제 2 속도 감소 제어기(112b)와 스위칭된다. 스위칭된 제 2 속도 감소 제어기(112b)에 의해서 이동체(101)의 하강 속도는 점진적으로 감소되며, 이에 따라 이동체(101)의 하강 속도는 점진적으로 감소되어 제 2 정지 센서부(116b)에 정지하게 된다.
이와 같이, 이동체(101)의 하강 속도를 점진적으로 감소시키면 소정 위치(제 2 정지 센서부)에 정지시킴으로써, 분사암(102)의 끝단에 위치한 분사 노즐(104)은 갑작스런 정지에 의한 충격을 받지 않는다.
이동체(101)가 최저점의 위치에서 소정 공정(예를 들면, 현상 공정) 진행한 후에 이동체(101)가 최고점의 위치에 돌아가기 위하여 상승을 시작한 후에 제 2 증감 센서부(116a)에 도달하면, 제 2 증감 센서부(116a)는 속도를 증가시키기 위해 솔레노이드 밸브(106b)를 구동시켜 제 2 스위칭부(108b)를 제 2 속도 증가 제어기(112a)와 스위칭시킨다. 스위칭된 제 2 속도 증가 제어기(112a)에 의해서 이동체(101)의 상승 속도는 증가된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 이동체가 상하 이동 중 소정의 위치에서 점직전으로 상하 이동 속도 감소시키면서 이동체를 정지시킴으로써, 이동체의 갑작스런 정지에 따른 분사암의 분사노즐에 충격이 가해지는 것을 방지하여 반도체 공정의 수율을 높일 수 있다.

Claims (5)

  1. 분사노즐을 상하 방향으로 이송하기 위한 장치에 있어서,
    상기 분사노즐의 최고 위치를 감지하여 상기 분사노즐을 정지시키기 위한 제 1 정지 센서부와,
    상기 분사 노즐의 최저 위치를 감지하여 상기 분사노즐을 정지시키기 위한 제 2 정지 센서부와,
    상기 제 1 정지 센서부와 기 설정된 거리만큼 떨어진 하단부에 위치하여 상기 분사 노즐의 이송 속도를 증감시키기 위해 솔레노이드 밸브를 작동시키는 제 1 증감 센서부와,
    상기 제 2 정지 센서부와 기 설정된 거리만큼 떨어진 상단부에 위치하여 상기 분사 노즐의 이송 속도를 증감시키기 위해 솔레노이드 밸브를 작동시키는 제 2 증감 센서부와,
    상기 분산노즐의 이송 속도를 점진적으로 감소 또는 증가시키는 제 1, 2 속도 제어기를 포함하는 분사노즐 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 속도 제어기는,
    상기 분사노즐이 상승하는 중 상기 제 1 증감 센서부에 도달하면, 상기 분사노즐의 상승 속도를 점진적으로 감소시키는 제 1 속도 감소 제어기와,
    상기 분사노즐이 하강하는 중 상기 제 1 증감 센서부에 도달하면, 상기 분사노즐의 하강 속도를 증가시키는 제 1 속도 증가 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 이송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분사노즐 이송 장치는,
    상기 분사노즐이 상승하는 중 상기 제 1 증감 센서부에 도달하면 상기 제 1 속도 감소 제어기와 스위칭되고, 상기 분사노즐이 하강하는 중 상기 제 1 증감 센서부에 도달하면 상기 제 1 속도 증가 제어기와 스위칭되는 제 1 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 이송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 속도 제어기는,
    상기 분사노즐이 상승하는 중 상기 제 2 증감 센서부에 도달하면, 상기 분사노즐의 상승 속도를 상승시키는 제 2 속도 증가 제어기와,
    상기 분사노즐이 하강하는 중 상기 제 2 증감 센서부에 도달하면, 상기 분사노즐의 하강 속도를 점진적으로 감소시키는 제 2 속도 감소 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 이송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분사노즐 이송 장치는,
    상기 분사노즐이 상승하는 중 상기 제 2 증감 센서부에 도달할 때 상기 제 2 속도 증가 제어기와 스위칭되고, 상기 분사노즐이 하강하는 중 상기 제 2 증감 센서부에 도달하면 상기 제 2 속도 감소 제어기와 스위칭되는 제 2 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사노즐 이송 장치.
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