KR100818412B1

KR100818412B1 - 반도체 노광 장치의 ｎｄ 필터 구동 시스템

Info

Publication number: KR100818412B1
Application number: KR1020060135933A
Authority: KR
Inventors: 채명주
Original assignee: 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2008-04-01

Abstract

본 발명의 반도체 노광장치의 ND 필터 구동시스템은 복수의 필터(52)가 각각 배열된 제 1 및 제 2 ND 필터부(50)에 제공된 구동수단(60)에 의해 상기 제 1 및 제 2 ND 필터부(50)가 서로 직선으로 구동하여, 각 필터부(50)의 투과율을 조합하는 것이다.

구동수단(60)은 축(54)에 볼 스크류(56)가 제공된 모터(58)와, 상기 모터(58)의 구동에 따라 상기 볼 스크류(56) 상을 왕복 이동하는 이동 부재(62)와, 상기 이동부재(62)의 이동을 가이드하는 좌우 한쌍의 리니어 모션 가이드(64)와, 상기 이동부재(62)의 과다 이동을 제한하는 한쌍의 리미트 센서(66)와, 상기 각 필터부(50)의 투과율이 100%로 조합되는 위치에 설치되는 홈위치센서(68)를 포함한다. 리미트 스위치(66)는 리니어 모션 가이드(64)의 양단에 부착된다.

본 발명에 의하면, 종래의 ND 필터의 회전형 리볼버 구조와 달리 모터의 동력을 직선으로 전달하는 구조로 개선됨으로서 정밀한 힘의 전달을 가능하게 하여 정밀제어가 가능하고, 또한 홈위치에 대해 자동을 제어할 수 있도록 구성함으로서 홈 위치 조정작업이 불필요하여 안정적인 장치의 구동이 가능한 효과를 가진다.

ND 필터, 볼 스크류, 직선 이동, 리볼버

Description

반도체 노광 장치의 ＮＤ 필터 구동 시스템{ND filter driving system of a semiconductor exposure apparatus}

도 1은 종래의 반도체 노광장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이고,

도 2는 ND 필터 회전형 리벌버 구조의 필터 시스템을 나타내는 개략도이고,

도 3은 도 2의 ND 필터 구동 시스템의 구성을 나타내는 개략도이고,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 직선구동의 ND 필터 구동 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

45,46 : 커플링 48 : 기어부

50 : ND 필터부 52 : 필터

44, 54 : 모터축 56 : 볼 스크류

58 : 모터 62 : 이동부재

64 : 리니어 모션 가이드 66 : 리미트 센서

68 : 홈위치센서

본 발명은 반도체 노광장치의 ND 필터 구동 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 정밀 제어가 가능하여 가동율과 제품의 품질이 향상되고, 홈 위치 조정작업이 불필요하여 안정적인 장치의 구동이 가능한 반도체 노광장치의 ND 필터 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 익사이머 레이저 빔(Excimer Laser Beam)을 광원으로 사용하는 반도체 노광장치에 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이 익사이머 레이저 유닛(10)으로부터 받은 빛을 노광장치(30)에 보내주는 광원계통 경로(20)의 초입 부분에 광의 투과율 조정을 통하여 레이저로부터 입사되는 광량보다 낮은 광량(Intensity)을 사용할 경우에 필요로 하는 시스템으로 잘 알려진 ND(Neutral Density) 필터(filter)가 화살표로 도시된 위치에 탑재된다.

이러한 ND 필터 시스템은 회전형 리볼버 구조로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동용 모터(44)에 의해 하나의 회전하는 리볼버(revolver)(40)에 각각의 투과율이 다른 복수개의 필터(42)로 구성되며, 최종적으로 두 개의 리볼버를 조합하여 표 1 및 표 2와 같이, 소망하는 투과율을 선택할 수 있는 구조로 되어 있다.

제 1 단	100	80	59	40	32	25
제 2 단	100	90	20	16	5	2

ND 필터 투과율(%)

제 2단/제 1단	100	80	59	40	32	25
100	100	80	59	40	32	25
90	90	72	53	36	29	22.5
20	20	16	11.8	8	6.4	5
16	16	13	9.4	6.4	5.1	4
5	5	4	2.95	2	1.6	1.25
2	2	1.6	1.18	0.8	0.64	0.5

ND 필터 투과율 조합(%)

물론 ND 필터의 탑재위치와 제 1 및 제 2 리벌버의 필터들의 각각의 투과율은 장치의 모델과 구성에 따라 변동이 있을 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, ND 필터 시스템은 모터(44)와, 제 1 및 제 2 커플링(coupling)(45,46) 및 기어부(48)에 의해 각각의 ND 필터부의 리볼버(40)를 회전시켜서 소망하는 위치로 돌려주어 최종적으로 소망하는 투과율로 조합한다.

하지만, 이러한 ND 필터 시스템은 그 구성상, 도시된 바와 같이, 기어부(48)가 랙과 피니언으로 구성됨에 따라 "ㄱ"자 구조로 되어 있어, 리볼버(40)가 회전될 때의 힘이 감소됨에 따라 커플링(45)(46)과, 기어부(48)와, 리볼버(40)에 부하가 많이 가해지게 되어 구성품의 파손 및 오동작을 초래하게 된다. 특히, 제 2 커플링(46)이 과부하로 인하여 주로 파손되며, 구동력이 직선으로 전달되지 못하는 구조상 모터의 정밀한 구동제어가 불가능하여 정밀한 위치제어가 미흡하다.

더구나 투과율 100% 제어를 위한 홈위치 조정작업을 행함에 있어, 일인의 작업자는 ND 필터부에서 각각의 리볼버를 100% 투과위치로 수동으로 조작하고, 또 다른 일인의 작업자가 장치의 조작패널에서 100% 투과 위치로 조작되었을 때의 모터의 카운터값을 읽고, 그 값을 장치 파라미터에 수동으로 입력하여 주는 방법을 행함에 따라서 정확한 홈 위치를 제어하고 있으나, 작업시간 및 인력의 운용에 불합리가 있다.

이에 따라 홈 위치에 대한 자동제어 시스템이 없어서 상기와 같은 구성품의 파손에 의해 리볼버(40)가 정확하게 구동이 되지 못한 상태를 장치가 인식하지 못하고 가동됨으로서 실제 노광량 제어가 불가함으로 인하여 품질에 불량을 초래하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 모터의 동력 전달 구조를 개선하여 정밀한 힘의 전달을 가능하게 하여 정밀제어가 가능하고, 또한 홈위치에 대해 자동을 제어할 수 있도록 구성함으로서 홈 위치 조정작업이 불필요하여 안정적인 장치의 구동이 가능한 반도체 노광장치의 ND 필터 구동 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 노광장치의 ND 필터 구동 시스템에 있어서, 복수의 필터가 각각 배열된 제 1 및 제 2 ND 필터부에 제공된 구동수단에 의해 상기 제 1 및 제 2 ND 필터부가 서로 직선으로 구동하여, 각 필터부의 투과율을 조합하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 있어서, ND 필터 구동 시스템의 구동수단은 축에 볼 스크류가 제공된 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 상기 볼 스크류 상을 왕복 이동하는 이동 부재와, 상기 이동부재의 이동을 가이드하는 리니어 모션 가이드와, 상기 이동부재의 과다 이동을 제한하는 한쌍의 리미트 센서와, 상기 각 필터부의 투과율이 100%로 조합되는 위치에 설치되는 홈위치센서를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 직선구동의 ND 필터 구동 시스템의 구성을 나타내고 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 반도체 노광장치의 ND 필터 구동시스템은 복수의 필터(52)가 각각 배열된 제 1 및 제 2 ND 필터부(50)에 제공된 구동수단(60)에 의해 상기 제 1 및 제 2 ND 필터부(50)가 서로 직선으로 구동하여, 각 필터부(50)의 투과율을 조합하는 것이다.

구동수단(60)은 축(54)에 볼 스크류(56)가 제공된 모터(58)와, 상기 모터(58)의 구동에 따라 상기 볼 스크류(56) 상을 왕복 이동하는 이동 부재(62)와, 상기 이동부재(62)의 이동을 가이드하는 좌우 한쌍의 리니어 모션 가이드(64)와, 상기 이동부재(62)의 과다 이동을 제한하는 한쌍의 리미트 센서(66)와, 상기 각 필터부(50)의 투과율이 100%로 조합되는 위치에 설치되는 홈위치센서(68)를 포함한 다. 리미트 스위치(66)는 리니어 모션 가이드(64)의 양단에 부착된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 반도체 노광장치의 ND 필터 구동 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저 장치의 초기화에 의해, 이동부재(62)가 100%의 투과율로 조합된 위치의 홈위치센서(68)가 위치된 곳에 위치된 상태에서, 모터(58)를 구동하면, 볼 스크류(56)의 회전 방향에 따라 이동부재(62)는 리니어 모션 가이드(64)에 가이드되어 좌우로 이동된다. 이때, 직선형 구조이므로 모터(58)의 동력이 부드럽게 전달된다. 이동부재(62)가 과다하게 이동되면 이는 리니어 모션 가이드(64)의 양단에 부착된 리미트 센서(66)에 의해 방지된다. 이러한 이동에 의해 구현해야할 패턴에 따른 ND 필터부(50)를 조합하여 소망하는 투과율을 선택하게 된다. 이후 초기화를 설정하면, 이동부재(62)는 홈위치센서(66)의 위치로 자동으로 돌아가도록 모터(58)가 작동되므로, 주기적인 홈위치 조정작업을 행하지 않아도 된다.

도시된 실시예에서는 하나의 ND 필터부의 구동시스템을 설명하였으나, ND 필터부마다 구동되어 투과율을 선택할 수도 있음은 물론이다.

이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 ND 필터의 회전형 리볼버 구조와 달리 모터의 동력을 직선으로 전달하는 구조로 개선됨으로서 정밀한 힘의 전달을 가능하게 하여 정밀제어가 가능할 뿐만 아니라 부속품의 수명이 연장되고, 또한 홈위치에 대해 자동을 제어할 수 있도록 구성함으로서 홈 위치 조정작업이 불필요하여 안정적인 장치의 구동이 가능하며, 더구나 제품의 품질의 향상 및 불필요한 작업시간을 줄일 수 있으므로, 가동율이 향상되는 효과를 가진다.

Claims

반도체 노광장치의 ND 필터 구동시스템에 있어서,

복수의 필터가 각각 배열된 제 1 및 제 2 ND 필터부에 제공된 구동수단에 의해 상기 제 1 및 제 2 ND 필터부가 서로 직선으로 구동하여, 각 필터부의 투과율을 조합하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광장치의 ND 필터 구동 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 구동수단은 축에 볼 스크류가 제공된 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 상기 볼 스크류 상을 왕복 이동하는 이동 부재와, 상기 이동부재의 이동을 가이드하는 리니어 모션 가이드와, 상기 이동부재의 과다 이동을 제한하는 한쌍의 리미트 센서와, 상기 각 필터부의 투과율이 100%로 조합되는 위치에 설치되는 홈위치센서를 포함하는

반도체 노광장치의 ND 필터 구동 시스템.