KR20030021690A - 반도체 웨이퍼 노광 시스템 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 노광 시스템 및 그 구동 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은, 광원을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터를 포함하는 반도체 노광 시스템으로서, 상기 제 1 셔터의 폐쇄 위치를 검출하는 제 1 감지부와, 상기 제 1 셔터의 개방 위치를 검출하는 제 2 감지부와, 상기 제 2 셔터의 폐쇄 위치를 검출하는 제 3 감지부와, 상기 제 2 셔터의 개방 위치를 검출하는 제 4 감지부와, 상기 제 1 내지 제 4 감지부로부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되었는지를 결정하는 제어부, 및 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되지 않았을 때 동작되는 경고부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되지 않았을 때, 시스템이 오프되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 웨이퍼 노광 시스템 및 그 구동방법{Exposing system of semiconductor wafer and method for operating the same}
본 발명은 반도체 웨이퍼 노광 시스템 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광원을 차폐하는 셔터가 완벽하게 개폐되었는지의 여부를 체크하여, 포토리소그라피 불량을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 노광 시스템을 제공하는 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위한 포토리소그라피 공정은 소정의 패턴이 인쇄된 레티클을 포토레지스트막에 전사하는 노광 공정이 필수적이다. 이러한 노광 공정은 웨이퍼 전면을 노광시키는 얼라이너(aliner) 또는 웨이퍼를 부분적으로 분할시켜서 노광시키는 스텝퍼(stepper)와 같은 노광 장치에서 진행된다. 이러한 노광 장치는 노광원으로부터 방사되는 빛을 원하는 시기에 적정량이 조사되도록 하는 셔터(shutter)를 포함한다.
여기서, 도 1을 참조하여 일반적인 반도체 웨이퍼 노광 장치에 대하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하여, 반도체 웨이퍼 노광 장치는 광원(10)과, 광원(10)으로부터 방사되는 광이 조사되어질 대상물인 웨이퍼(60)가 안착되는 스테이지(50)를 포함한다. 광원(10)과 스테이지(50) 사이에는 광원(10)으로부터 조사되는 광을 선택적으로 차단하는 셔터(20)와, 웨이퍼(60) 표면에 전사되어질 패턴이 인쇄된 레티클(30) 및 레티클(30)의 형상을 축소 투영하는 렌즈 어셈블리(40)를 포함한다.
셔터(20)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 광원(10)을 조속히 개폐할 수 있도록 한 쌍으로 구성되고, 도면의 제 1 셔터를 도면 부호 22로 지칭하고, 제 2 셔터를 24로 지칭한다. 제 1 및 제 2 셔터(22,24)는 각각의 실린더(26,28)의 동작에 따라 개폐된다. 여기서, 도 2a는 셔터(22,24)의 스탠바이(stand-by) 상태를 나타낸다.
광원(10)을 개방시켜야 할 때는 도 2b에 도시된 바와 같이, 제 2 셔터(22)의 실린더(28)에 공기를 공급하여, 제 2 셔터(24)를 개방시킨다. 이때, 제 1 셔터(24)는 원래 위치에 그대로 위치한다.
한편, 광원(10)을 차단하여야 할 때는 도 2c에서와 같이, 제 1 및 제 2 셔터(22,24)가 광원(10)을 동시에 차단한다. 이는 제 2 셔터(24)만이 움직이는 시간보다는 제 1 및 제 2 셔터(22,24)가 동시에 구동되는 시간이 더 빠르므로, 조속한 광 차단을 위해 동시에 구동되는 것이다. 그후, 제 1 셔터(22)가 초기의 위치로 복귀하므로써, 다시 도 2a와 같은 스탠바이 상태가 된다. 여기서, 광원(10)은 주로 제 2 셔터(24)에 의하여 개폐되고, 제 1 셔터(22)는 광원을 조속히 차폐시켜야 하는 경우에만 움직이는 것이 일반적이다.
그러나, 셔터(20)를 구동시키는 실린더(26,28)가 마모되거나, 실린더(26,28)에 공기압을 제공하는 에어 라인(air line)의 파손되거나, 또는 실린더(26,28)의 동작을 지지하는 베어링(bearing)의 마모되면, 셔터(20)가 완벽히 개폐되지 않아, 광원이 완전하게 노출 또는 차단되지 않는다.
이와같이, 노광 공정을 진행하여야 할 때, 셔터(20)가 완전히 개방되지 않으면, 광원의 일부가 차폐되어져, 조사되는 광량이 감소된다. 이로 인하여, 원하는 형태로 포토레지스트 패턴을 형성하기 어렵다. 한편, 광원을 차폐하여야 할 때, 셔터(20)가 완전히 닫히지 않게 되어, 광원(10)의 빛이 누설되는 상태에서 포토리소그라피 공정이 진행된다. 이러한 경우 역시, 원하지 않는 형태의 포토레지스트 패턴이 형성되든지 심할 경우 포토레지스트 패턴 자체가 형성되지 않는 심각한 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 셔터가 완전히 개방되었는지의 여부를 측정하여, 포토리소그라피 불량을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 노광 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 셔터가 완벽하게 개폐되었는지의 여부를 측정하여, 포토리소그라피 불량을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 노광 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상기한 반도체 웨이퍼 노광 시스템의 구동 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 일반적인 반도체 웨이퍼 노광 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 반도체 웨이퍼 노광 장치내의 셔터의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 노광 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 노광 시스템의 셔터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 반도체 노광 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1의 반도체 노광 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다
도 7은 본 발명의 실시예 2를 설명하기 위한 반도체 노광 시스템의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 노광 시스템의 셔터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7의 반도체 노광 시스템을 나타낸 회로도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 2의 반도체 노광 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
110,510: 제 1 감지부 120,520: 제 2 감지부
130,550: 제어부 140,560: 경고부
150,570: 시스템 온/오프부 530: 제 3 감지부
540: 제 4 감지부
본 발명의 목적과 더불어 그의 다른 목적 및 신규한 특징은, 본 명세서의 기재 및 첨부 도면에 의하여 명료해질 것이다.
본원에서 개시된 발명중, 대표적 특징의 개요를 간단하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 견지의 일실시예에 따른 반도체 웨이퍼 노광 시스템은, 광원을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터를 포함하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템으로서, 상기 제 1 셔터가 완전히 개방되었는지를 체크하는 제 1 감지부와, 상기 제 2 셔터가 완전히 개방되었는지를 체크하는 제 2 감지부와, 상기 제 1 및 제 2 감지부로 부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되었는지를 결정하는 제어부, 및 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완전하게 개방되지 않았을 때 동작되는 경고부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되지 않았을 때, 시스템이 오프되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 제 1 및 제 2 셔터는 구동시 움직이는 자석을 구비한 실린더에 의하여 구동되며, 상기 제 1 내지 제 2 감지부는 상기 자석에 의한 자기장을 감지한다.
제 1 감지부는 제 1 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부와, 상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머, 및 상기 타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 포함한다.
또한, 상기 입력부는 제 1 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자가 턴온되었을 때 동작되는 릴레이를 포함한다.
상기 센서는 상기 실린더의 자석에 의한 자기장을 감지하는 다이오드일 수 있다.
또한, 상기 제 2 감지부는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부와, 상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머, 및 타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 포함한다.
여기서, 제 2 감지부의 입력부는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 반전시키는 인버터와, 상기 인버터로부터 반전된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자, 및 상기 스위칭 소자의 턴온되면 동작되는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 제어부는 제 1 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 1 판정부와, 상기 제 2 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 2 판정부; 및 제 1 및 제 2 판정부의 신호에 따라 선택적으로 제어 신호를 출력하는 출력부를 포함한다.
여기서, 제어부는 상기 제 1 및 제 2 판정부를 초기화하는 리셋부를 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 판정부 및 제 2 판정부는 각각 해당 감지부의 출력 신호와 기준전압을 비교, 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기로부터 출력된 신호를 버퍼링하는 버퍼부, 및 상기 버퍼부의 출력 신호에 따라 선택적으로 동작하는 SCR(silicon controlled rectifier)를 포함할 수 있다.
상기 출력부는 각각의 판정부 중 어느 하나의 SCR이 턴온되었을 때, 동작 신호를 출력하는 릴레이일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 견지에 따른 반도체 웨이퍼 노광 시스템의 구동 방법은, 먼저, 광원을 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터가 개방되었는지 감지한다. 다음, 상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방되었는지 비교, 판정한 후, 상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방되었으면 후속 공정을 진행하고, 제 1 또는 제 2 셔터 중 어느 하나가 완전히 개방되지 않으면 경고부를 동작하고 노광 시스템을 중단시킨다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 노광 시스템은, 광원을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터를 포함하는 반도체 노광 시스템으로서, 상기 제 1 셔터의 폐쇄 위치를 검출하는 제 1 감지부와, 상기 제 1 셔터의 개방 위치를 검출하는 제 2 감지부와, 상기 제 2 셔터의 폐쇄 위치를 검출하는 제 3 감지부와, 상기 제 2 셔터의 개방 위치를 검출하는 제 4 감지부와, 상기 제 1 내지 제 4 감지부로부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되었는지를 결정하는 제어부, 및 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되지 않았을 때 동작되는 경고부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되지 않았을 때, 시스템이 오프되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 셔터는 구동시 움직이는 자석을 구비한 실린더에 의하여 구동되며, 상기 제 1 내지 제 4 감지부는 상기 자석에 의한 자기장을 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 및 제 3 감지부 각각은 제 1 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부와, 상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머, 및 상기 타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 각각 포함한다.
여기서, 제 1 및 제 3 감지부의 입력부는 제 1 셔터 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자가 턴온되었을 때 동작되는 릴레이를 포함한다.
또한, 상기 제 2 및 제 4 감지부는 각각 제 1 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부와, 상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머, 및 타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 포함한다.
이때, 제 2 및 제 4 감지부의 입력부는 제 1 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 반전시키는 인버터와, 상기 인버터로부터 반전된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자, 및 상기 스위칭 소자의 턴온되면 동작되는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제 1 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 1 판정부와, 상기 제 2 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 2 판정부와, 상기 제 3 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 3 판정부와, 상기 제 4 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 4 판정부, 및 상기 제 1 및 제 2 판정부의 신호에 따라 선택적으로 제어 신호를 출력하는 출력부를 포함한다.
또한, 제어부는 상기 제 1 내지 제 4 판정부를 초기화하는 리셋부를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 내지 제 4 판정부는 각각 해당 감지부의 출력 신호와 기준 전압을 비교, 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기로부터 출력된 신호를 버퍼링하는 버퍼부, 및 상기 버퍼부의 출력 신호에 따라 선택적으로 동작하는 SCR를 포함한다.
또한, 상기 출력부는 각각의 판정부 중 어느 하나의 SCR이 턴온되었을 때, 동작 신호를 출력하는 릴레이이다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 웨이퍼 노광 시스템의 구동 방법으로서, 먼저, 제 1 내지 제 4 감지부로부터 제 1 및 제 2 셔터가 개방 또는 폐쇄되었는지 감지한다. 다음, 상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방 또는 폐쇄되었는지 비교, 판정한다. 그후, 상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방 또는 완전히 폐쇄되었으면 후속 공정을 진행하고, 제 1 또는 제 2 셔터 중 어느 하나가 완전히 개방 또는 폐쇄되지 않으면 경고부를 동작하고 노광 시스템을 중단시킨다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 반도체 기판의 "상"에 있다라고 기재되는 경우에, 어떤 층은 상기 다른 층 또는 반도체 기판에 직접 접촉하여 존재할 수 있고, 또는, 그 사이에 제 3의 층이 개재되어질 수 있다.
(실시예 1)
첨부한 도면 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 노광 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 노광 시스템의 셔터를 개략적으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 도 3의 반도체 노광 시스템을 나타낸 회로도이고, 도 6은 본 발명의 실시예 1의 반도체 노광 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 노광 시스템은 제 1 및 제 2 셔터(115,125)가 완전히 개방되었는지를 체크하는 제 1 및 제 2 감지부(110,120)를 포함한다. 제 1 및 제 2 감지부(110,120)는 제 1 및 제 2 셔터(115,125)를 구동시키는 제 1 및 제 2 실린더(116,126) 보다 구체적으로는, 제 1 및 제 2 실린더(116,126) 내에 구비된 자석의 위치를 감지한다. 여기서, 제 1 및 제 2 실린더(116,126)는 알려진 바와 같이 공기압에 의하여 동작된다. 이러한 제 1 및 제 2 실린더(116,126)는 일측단부에 자석(116a,126a)이 설치되어 있다. 이때,셔터(115,125)를 개방하기 위한 실린더(116,126) 동작시 실린더 일측단부에 위치한 자석(116a,126a)이 움직이게 되는데, 제 1 및 제 2 감지부(110,120)는 자석(116a,126a)의 움직임을 감지하게 된다. 본 실시예에서 제 1 및 제 2 감지부(110,120)는 셔터(115,125)가 완전 개방되었을 때를 용이하게 감지할 수 있도록 설치된다.
또한, 반도체 웨이퍼 노광 시스템은, 제 1 및 제 2 감지부(110,120)로 부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터(115,125)가 완벽하게 개방되었는지를 결정하는 제어부(130)와, 제 1 또는 제 2 셔터(115,125)가 완전하게 개방되지 않았을 때 동작되는 경고부(140)를 포함한다. 경고부(140)는 알람이거나 경고등일 수 있다. 또한, 제어부(130)는 제 1 또는 제 2 셔터(115,125)가 개방되어야 함에도 불구하고, 완전하게 개방되지 않았을 때, 노광 시스템의 동작을 멈출 수 있도록, 시스템 온/오프부(150)에 제어 신호를 출력한다. 여기서, 시스템 온/오프부(150)는 기존의 노광 시스템에도 장착되어 있는 것으로, 노광 시스템을 온/오프시켜주는 역할을 한다.
이러한 본 발명의 실시예 1에 따른 반도체 웨이퍼의 노광 시스템은 다음과 같은 회로로 구현될 수 있다.
도 5를 참조하여, 도 3의 제 1 감지부(110)는 제 1 셔터(115)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 입력 신호가 입력되는 입력부(210)와, 입력부(210)의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머(230), 타이머(220)를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서(240)를 포함한다.
제 1 감지부(110)의 입력부(210)는 제 1 셔터(115)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 내부 회로에 적합한 전압만큼으로 강하시키는 전압 강하용 제 1 및 제 2 저항(211,213)과, 전압 강하용 저항들(211,213)에 의하여 전압 강하된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자, 예를들어, 바이폴라 트랜지스터(215) 및 바이폴라 트랜지스터(215)의 턴온(turn-on)되었을 때 동작되는 릴레이(relay:217)를 포함한다.
제 1 감지부(110)의 타이머(230)는 입력부(210)로부터 신호가 인가되면, 소정 시간이 경과된 후 소정 전압을 출력시킨다. 이는, 제 1 셔터(115)를 구동시키기 위한 입력 신호가 인가된 후, 실린더(116)의 자석(116a)이 움직이는 시간동안 신호를 지연시켜주기 위함이다.
제 1 감지부(110)내의 센서(240)는 타이머(230)로부터 신호가 인가되면, 주변의 자기장 즉, 실린더(116)의 자석(116a)의 위치를 감지한다. 이러한 센서(240)로는 다이오드가 이용된다.
제 2 감지부(120)는 상기 제 1 감지부(110)와 거의 유사한 구성을 갖는다. 즉, 제 2 셔터(125)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부(310)와, 입력부(310)의 신호에 따라, 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머(330), 타이머(330)를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서(340)를 포함한다.
제 2 감지부(120)의 입력부(310)는 제 2 셔터(126)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 반전시키는 인버터(311)와, 인버터(311)로부터 반전된 신호를 일정 전압으로 강하시키는 전압 강하용 제 1 및 제 2 저항(312,313)과, 전압 강하용 저항들(312,313)에 의하여 강하된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자 즉, 바이폴라 트랜지스터(315) 및 바이폴라 트랜지스터(315)의 턴온되었을 때 동작되는 릴레이(317)를 포함한다.
제 2 감지부(120)의 타이머(330) 역시 입력부(310)로부터 신호가 인가되었을 때, 인가된 신호를 소정 시간이 경과된 후 출력하도록 하는 역할을 한다. 이는, 제 1 감지부(110)의 타이머(230)와 마찬가지로 제 2 셔터(125)를 구동시키기 위한 입력 신호가 인가된 후, 실린더(126)의 자석(126a)이 움직이는 시간 동안 신호를 지연시키기 위함이다.
센서(340) 역시 타이머(330)로부터 신호가 인가되었을 때, 주변의 자기장 즉 제 2 실린더(126)의 자석(126a)의 위치를 감지한다.
제어부(130)는 제 1 감지부(110)에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 1 판정부(250)와, 제 2 감지부(120)에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 2 판정부(350) 및 제 1 및 제 2 판정부(250,350)의 신호에 따라 선택적으로 제어 신호를 출력하는 출력부(400)를 포함한다. 또한, 제어부(130)는 제 1 및 제 2 판정부(250,350)를 초기화하는 리셋부(reset part:420)를 추가로 포함할 수 있다.
우선, 제 1 판정부(250) 및 제 2 판정부(350)는 각각 해당 감지부(110,120)의 출력 신호를 기준 전압(ref)과 비교, 증폭하는 증폭기(251,351)와, 증폭기(251,351)로부터 출력된 신호를 버퍼링하는 버퍼부(253,353)와, 버퍼부(253,353)의 출력 신호에 따라 선택적으로 동작하는 스위칭 소자인SCR(silicon controlled rectifier:254,354)를 포함한다.
증폭기(251,351)는 OP(Operation) 앰프로서, 해당 감지부(110,120)의 센서(240,340)의 출력 전압과 기준 전압을 비교하여, 센서(240,340)의 출력 전압이 기준 전압 이하이면 "로우" 신호를 출력하고, 그렇지 않으면 "하이" 신호를 출력한다.
버퍼부(253,353)는 적어도 하나 이상 직렬로 연결된 인버터들을 포함할 수 있으며, 증폭기(251,351)를 통과한 신호를 버퍼링(buffering)한다. 스위칭 소자(254,354)는 버퍼부(253,353)의 출력 신호가 입력이 되고, 버퍼부(253,353)의 출력 신호가 "하이"일 때 턴온된다. 이때, 스위칭 소자(254,354)로는 다음 신호가 인가될 때까지 이전 신호를 유지하는 능력을 갖는 SCR가 이용된다.
출력부(400)는 릴레이로서, 제 1 또는 제 2 판정부(250,350)의 SCR(254,354)이 턴온되었을 때, 경고부(140) 및 시스템 온/오프부(150)에 제어 신호를 출력한다.
리셋부(420)는 각각의 SCR(254,354)에 저장되었던 신호를 리셋시키는 역할을 한다. 여기서, SCR 대신 트랜지스터가 사용될 수 있으나, 트랜지스터는 다음 신호가 베이스에 입력될 때까지 출력 신호를 유지하는 기능이 없으므로, 본 실시예에서는 다음 신호가 입력될 때까지 출력 신호를 유지하는 SCR을 스위칭 소자로 사용하였다.
또한, 상기 도 5에서 설명되지 않은 저항들은 모두 각각의 회로 소자의 입력 전압과 맞게 전압을 강하시키기 위한 저항들이다.
이러한 구성을 갖는 반도체 노광 시스템의 동작을 도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하도록 한다. 아울러, 본 실시예는 광원이 완전하게 노출되었는지를 확인하기 위한 반도체 웨이퍼 노광 시스템이므로, 제 1 및 제 2 셔터(115,125)를 개방시켰을때에 대하여만 설명하도록 한다. 여기서, 제 1 셔터(115)는 동작하지 않을때가 개방 상태이고, 제 2 셔터(125)는 동작할때가 개방 상태이다.
제 1 및 제 2 셔터(115,125)를 개방시키기 위하여, 제 1 셔터(115)는 동작하지 않도록 "하이(high)" 신호를 입력하고, 제 2 셔터(125)에는 동작하도록 "로우(Low)" 신호를 인가한다. 이어서, 제 1 및 제 2 감지부(110,120)를 통하여, 제 1 및 제 2 셔터(115,125)의 개폐 여부를 감지한다(S1).
이를 보다 상세하게 설명하면, 제 1 셔터(115)가 동작하지 않도록, 즉, 개방 상태가 되도록 입력 신호로 "하이" 신호를 인가한다. 그러면, 제 1 감지부(110)의 입력부(210)내의 트랜지스터(215)가 턴온되고, 입력부(210)의 트랜지스터(215)가 턴온됨에 따라 릴레이(217)가 턴온되어, 타이머(230)가 동작된다. 이때, 제 1 셔터(115)의 실린더(116)는 제 1 셔터(115)의 입력 신호에 따라 구동되어, 실린더(116) 일측단의 자석(116a)이 움직이기 시작한다. 타이머(230)는 자석(116a)이 최대한 움직이는 동안 신호를 지연시키는 역할을 한다. 그후, 센서(240)는 타이머(230)의 동작 신호가 인가되면, 주변의 자기장의 여부를 감지한다.
한편, 제 2 셔터(125)를 개방시키기 위하여 제 2 셔터 입력 신호에 "로우"를 입력하면, 인버터(311)에 의하여 반전되어, 트랜지스터(315)가 턴온된다. 제 2 입력부(315)의 트랜지스터(315)가 턴온됨에 따라 릴레이(317)가 턴온되어,타이머(330)가 동작된다. 이때, 제 2 셔터(125)의 실린더(126)는 제 2 셔터(125)의 입력 신호에 따라 구동되어, 실린더(126) 일측단의 자석(126a)이 움직이기 시작한다. 타이머(330)는 자석(126a)이 최대로 움직일 때까지 신호를 지연시키는 역할을 한다. 제 2 감지부(120)내의 센서(340)는 타이머(330)의 동작 신호가 인가되면, 주변의 자기장의 여부를 감지한다.
그 후, 제 1 및 제 2 감지부(110,120)로부터 감지된 신호에 따라, 광원이 완벽하게 개방되었는지 비교 판단한다(S2).
즉, 각각의 센서(240,340)에 의하여 자기장이 감지되면, 다이오드로 구성된 센서들(240,340)이 도통되어, 증폭기(251,351) 각각의 양의 입력단에 해당 센서(240,340)에 인가되는 전압, 즉 다이오드의 턴온 전압(실리콘의 경우, O.7V)이 입력되고, 음의 입력단에는 기준 전압(ref)이 입력된다. 그러면, 다이오드의 턴온 전압이 기준 전압 이하이므로, 증폭기(251,351)는 모두 "로우" 신호를 출력한다. 증폭기(251,351)의 출력 신호는 버퍼부(253,353)를 통과하고, SCR(254,354)에 입력된다. 이때, 증폭기(251)를 통과한 신호가 "로우" 상태이므로, SCR(254,354)이 턴온되지 않는다. 그러므로, 릴레이로 구성된 출력부(400)가 동작하지 않는다. 이에 따라, 제 2 셔터(126)가 정상적으로 개방되었음을 판단하고 후속 공정을 진행한다(S3-1).
한편, 제 1 또는 제 2 감지부의 센서(240,340) 중 어느 하나라도 자기장이 감지되지 않으면, 해당 증폭기(251 또는 351)의 양의 입력단에는 타이머(230 또는 330)의 출력 신호가 인가되고, 음의 입력단에는 기준 전압(ref)이 입력된다. 그러면, 타이머의 출력 신호 및 기준 전압이 모두 "하이" 상태이므로, 증폭기(251 또는 351) 역시 "하이" 신호를 출력한다. 증폭기(251 또는 351)의 출력 신호는 버퍼부(353)에 의하여 버퍼링된후, 해당 SCR(254 또는 354)에 입력되어, SCR(254 또는 354)를 턴온시킨다. 그러면, SCR(254,354)가 턴온됨에 따라, 릴레이로 구성된 출력부(400)가 동작되어 경고부(140)가 동작되고, 시스템 온/오프부(150)에 노광 시스템을 중단하도록 제어 신호가 출력된다(S3-2).
본 실시예에 의하면, 노광 시스템에서 주로 개폐되는 제 2 셔터가 완전히 개방되었는지를 감지하여, 완전히 개방되지 않는 경우 경고부를 동작하고, 노광 시스템을 점검할 수 있도록 시스템 진행을 종료한다. 이에 따라, 포토리소그라피 불량을 방지할 수 있다.
(실시예 2)
첨부한 도면 도 7은 본 발명의 실시예 2를 설명하기 위한 반도체 노광 시스템의 블록도이고, 도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 노광 시스템의 셔터를 개략적으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 9는 도 7의 반도체 노광 시스템을 나타낸 회로도이고, 도 10은 본 발명의 실시예 2의 반도체 노광 시스템의 동작을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
먼저, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 반도체 웨이퍼 노광 시스템은, 광을 차폐하는 제 1 및 제 2 셔터(410,420)가 완전히 개방되었는지 또는 완전히 개방되었는지를 체크하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 감지부(510,520,530,540)를 포함한다. 여기서, 제 1 및 제 2 셔터(410,420)는 상술한 종래 기술 및 실시예 1에서 설명된 바와 같이, 공기압에 의하여 구동되는 실린더(415,425)에 의하여 구동되며, 각각의 실린더(415,425)의 일측 단부에는 실린더(415,425)의 움직임에 따라 움직이는 자석(415a,425a)을 포함하고 있다. 이때, 제 1 감지부(510)는 제 1 셔터(410)의 폐쇄 위치를 검출할 수 있는 위치에 설치되고, 제 2 감지부(520)는 제 1 셔터(420)의 개방 위치를 검출할 수 있는 위치에 설치된다. 제 3 감지부(530)는 제 2 셔터(420)의 폐쇄 위치를 검출하도록 설치되고, 제 4 감지부(540)는 제 2 셔터(420)의 개방 위치를 검출할 수 있는 위치에 설치된다. 아울러, 제 1 내지 제 4 감지부(510,520,530,540)는 제 1 및 제 2 셔터(410,420)를 구동시키는 제 1 및 제 2 실린더(415,425)의 위치를 감지하는 센서를 포함한다.
또한, 반도체 웨이퍼 노광 시스템은, 제 1 내지 제 4 감지부(510,520,530,540)로부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터(410,420)가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되었는지를 결정하는 제어부(550)와, 제 1 또는 제 2 셔터(410,420)가 완전하게 개방되지 않았을 때 동작되는 경고부(560)를 포함한다. 또한, 제어부(550)는 제 1 또는 제 2 셔터(410,420)가 개방되어야 함에도 불구하고, 완전하게 개방되지 않았을 때 혹은 폐쇄되어야 함에도 불구하고 완전하게 폐쇄되지 않았을때, 노광 시스템의 동작을 멈출 수 있도록, 시스템 온/오프부(150)에 제어 신호를 출력한다.
이러한 반도체 웨이퍼의 노광 시스템은 다음과 같은 회로로 구현될 수 있다.
도 9를 참조하여, 제 1 감지부(510)는 상술한 바와 같이 제 1 셔터(410)의폐쇄 위치를 검출하기 위한 것으로, 제 1 셔터(410)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 제 1 입력부(610)와, 제 1 입력부(610)의 신호에 따라 일정 시간 동안 신호를 지연시키는 제 1 타이머(620), 제 1 타이머(620)를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 제 1 센서(630)를 포함한다.
여기서, 제 1 입력부(610)는 제 1 셔터(410)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 기준 전압으로 강하시키는 전압 강하용 제 1 및 제 2 저항(611,613)과, 전압 강하용 저항들(611,613)에 의하여 전압 강하된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자, 예를들어, 바이폴라 트랜지스터(615) 및 바이폴라 트랜지스터(615)의 턴온되었을 때 동작되는 릴레이(617)를 포함할 수 있다.
제 1 타이머(620)는 제 1 입력부(610)로부터, 즉, 제 1 입력부(610)의 릴레이(617)로부터 인가된 신호를 소정 시간이 경과된 후 출력하도록 한다. 제 1 타이머(620)는 상술한 실시예 1의 제 1 타이머(230)의 역할과 동일하다.
제 1 센서(630)는 제 1 타이머(620)로부터 신호가 인가되었을 때, 주변의 자기장 즉, 실린더(415)의 자석(415a)이 주변에 있는지를 감지한다. 이때, 제 1 센서(630)는 다이오드로서, 타이머(620)로 부터 신호가 인가되어 자기장이 감지되면 , 제 1 센서(630)가 도통되어 다이오드 구동 전압이 출력된다. 한편, 제 1 센서(630)가 자기장을 감지하지 못하면, 제 1 센서(630) 즉, 다이오드가 오픈된다.
제 2 감지부(520)는 제 1 셔터(410)의 개방 위치를 검출하기 위한 것으로, 제 1 셔터(410)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 제 2 입력부(640)와, 제 2 입력부(640)의 신호에 따라, 일정 시간동안 신호를 지연시키는 제 2 타이머(650), 제 2 타이머(650)를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 제 2 센서(660)를 포함한다.
제 2 입력부(640)는 제 1 셔터(410)를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 반전시키는 인버터(641)와, 인버터(641)로부터 반전된 신호를 일정 전압으로 강하시키는 전압 강하용 제 1 및 제 2 저항(642,643)과, 전압 강하용 저항들(642,643)에 의하여 강하된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 바이폴라 트랜지스터(645) 및 바이폴라 트랜지스터(645)가 턴온됨에 따라 선택적으로 동작되는 릴레이(647)를 포함한다. 이때, 제 1 및 제 2 입력부(610,640)에는 동일한 입력 신호가 인가된다.
제 2 타이머(650)는 제 2 입력부(640)로부터 신호가 인가되었을 때, 인가된 신호를 소정 시간이 경과된 후 출력하도록 하는 역할을 한다.
제 2 센서(660) 역시 제 2 타이머(650)로부터 신호가 인가되었을 때, 주변의 자기장, 즉, 제 1 실린더(415)의 자석(415a)을 감지한다.
제 3 감지부(530)는 제 2 셔터(420)의 폐쇄 위치를 검출하기 위한 것으로, 제 1 감지부(510)와 동일하게, 전압 강하용 저항(711,713), 트랜지스터(715) 및 릴레이(717)로 구성되는 제 3 입력부(710)와, 제 3 타이머(720) 및 제 3 센서(730)를 포함한다.
제 4 감지부(540)는 제 2 셔터(420)의 개방 위치를 검출하기 위한 것으로, 제 2 감지부(520)와 동일하게, 인버터(741), 전압 강하용 저항(742,743), 트랜지스터(745) 및 릴레이(747)로 구성되는 제 4 입력부(740)와, 제 4 타이머(750) 및 제 4 센서(740)를 포함한다. 아울러, 제 3 및 제 4 감지부(530,540)에는 동일한 입력신호가 인가된다.
한편, 제어부(550)는 제 1 감지부(510)에 의하여 감지된 신호를 제어하는 제 1 판정부(670)와, 제 2 감지부(520)에 의하여 감지된 신호를 제어하는 제 2 판정부(680), 제 3 감지부(530)에 의하여 감지된 신호를 제어하는 제 3 판정부(770) 및 제 4 감지부(540)에 의하여 감지된 신호를 제어하는 제 4 판정부(780)를 포함한다. 또한, 제어부(550)는 제 1 내지 제 4 판정부(670,680,770,780)의 제어 신호에 따라 경고부(560) 및 시스템 온/오프부(570)에 제어 신호를 출력하는 출력부(800) 및 제 1 내지 제 4 판정부(670,680,770,780)를 초기화하는 리셋부(810)를 포함한다.
제 1 내지 제 4 판정부(670,680,770,780)는 모두 동일한 구성을 가지므로, 통합하여 설명하도록 한다. 각각의 판정부(670,680,770,780)는 각각의 감지부(510,520,530,540)의 출력 신호를 기준 전압과 비교하는 증폭기(671,681,771,781)와, 증폭기(671,681,771,781)로부터 출력된 신호를 버퍼링하는 버퍼부(673,683,773,783)와, 버퍼부(673,683,773,783)의 출력 신호에 따라 선택적으로 동작하는 SCR(674,684,774,784)를 포함한다.
증폭기(671,681,771,781)는 OP 앰프로서, 해당 센서(240)의 출력 전압과 기준 전압을 비교하여, 출력 전압이 기준 전압(ref) 이하이면 "로우" 신호를 출력하고, 그렇지 않으면 "하이" 신호를 출력한다.
버퍼부(673,683,773,783)는 적어도 하나 이상 직렬로 연결된 인버터들을 포함할 수 있으며, 증폭기(671,681,771,781)를 통과한 신호를 버퍼링한다.
각각의 SCR(674,684,774,784)은 버퍼부(673,683,773,783)의 출력 신호가 입력이 되고, 버퍼부(673,683,773,783)의 출력 신호가 "하이"일 때 턴온된다. 이때, 스위칭 소자로서 SCR을 사용하는 것은 상술한 바와 같이 다음 신호가 입력될 때까지 출력 신호를 유지하도록 하기 위함이다.
출력부(800)는 릴레이로서, 스위칭 소자인 SCR(674,684,774,784)이 턴온되었을 때 경고부(560) 및 시스템 온/오프부(570)에 신호를 출력한다.
리셋부(810)는 스위칭 소자(674,684,774,784)가 유지하고 있는 입력 신호를 리셋시킨다.
이러한 구성을 갖는 반도체 노광 시스템의 동작을 도 7, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.
우선, 제 1 내지 제 4 감지부(510,520,530,540)로부터 제 1 및 제 2 셔터(410,420)의 위치를 검출한다.(S11). 즉, 광원이 노출 또는 차단되도록 제 1 내지 제 4 감지부(510,520,530,540)에 신호를 인가한후, 제 1 내지 제 4 감지부(510,520,530,540)를 통하여, 제 1 및 제 2 셔터(410,420) 상태를 검출한다. 여기서, 광원이 노출되는 상태는, 제 1 셔터(410)는 완전히 폐쇄되고, 제 2 셔터(420)는 완전히 개방된 상태이다. 여기서, 제 1 셔터(410)는 조속히 광원을 차폐하여야 할 때에만 동작(개방)되므로, 광원이 노출되어야 할때는 동작(개방)하지 않는다. 한편, 제 2 셔터(420)는 실질적으로 광원을 노출 또는 차폐시키므로, 광원을 노출시켜야할 때에는 동작되고, 광원을 차폐시켜야 할때는 차폐된다.
이러한 경우, 각각의 회로 동작은 다음과 같다.
제 1 셔터(410)의 동작을 감지하는 제 1 및 제 2 감지부(510,520)에는 차폐 상태의 신호인 "하이" 신호가 입력되고, 제 2 셔터(420)의 동작을 감지하는 제 3 및 제 4 감지부(530,540)에는 개방 상태의 신호인 "로우" 신호가 입력된다.
그러면, 제 1 셔터(410)의 폐쇄 위치를 검출하는 제 1 감지부(510)내의 제 1 입력부(610)에 "하이" 신호가 인가되므로써, 트랜지스터(615)가 턴온된다. 트랜지스터(615)가 턴온됨에 따라, 릴레이(617)가 구동되고, 타이머(620)에 동작 신호가 인가된다. 그후, 타이머(620)는 일정 시간이 경과한 후, 제 1 감지부(510)내의 센서에 동작 신호를 출력한다.
제 1 셔터(420)의 개방 위치를 검출하는 제 2 감지부(520)는 반전된 입력 신호가 트랜지스터(645)에 인가되었으므로, 트랜지스터(645)가 턴온되지 않고, 제 2 감지부는 동작하지 않는다. 즉, 제 1 셔터(410)가 차단 상태이므로, 개방 위치를 검출하는 제 2 감지부(520)는 동작되지 않는 것이다.
한편, 제 3 및 제 4 감지부(530,540)에는 제 2 셔터(420)가 개방되도록, 각각의 입력부에 "로우" 신호가 인가한다.
그러면, 제 2 셔터(420)의 폐쇄 위치를 검출하는 제 3 감지부(530)는 입력부에 "로우" 신호가 인가되었으므로, 트랜지스터가 턴온되지 않아서, 동작되지 않는다. 즉, 제 2 셔터(420)가 개방 상태이므로, 폐쇄 위치를 검출하는 제 3 감지부(530)는 동작하지 않는다.
제 2 셔터(420)의 개방 위치를 검출하는 제 4 감지부(540)는 입력부에 "하이" 신호가 인가되었으므로, 트랜지스터(745)가 턴온되어 릴레이(747)가 구동된다.릴레이(747)가 구동됨에 따라 타이머(750)가 동작된다. 타이머(750)는 일정 시간이 경과한 후, 제 4 감지부(540)내의 센서(760)에 동작 신호를 출력한다. 타이머(750)로부터 동작 신호를 인가받은 센서(760)는 자기장 여부를 감지한다. 이때, 제 2 셔터(420)의 실린더(425)는 제 2 셔터(420)를 구동시키기 위한 구동 신호가 입력되면, 일측단의 자석(425a)이 움직이므로써 구동된다. 그러므로, 상기 타이머(750)는 상술한 바와 같이, 셔터가 완전히 개폐될 동안 시간을 지연시켜주는 역할을 한다.
그후, 제 1 감지부(510) 및 제 4 감지부(540)의 출력 신호로부터, 제 1 셔터(410)가 완전히 폐쇄되고, 제 2 셔터(420)가 완전히 개방되었는지 비교, 판정한다(S12). 이를 보다 자세히 설명하면, 제 1 감지부(510)의 센서(630) 및 제 4 감지부의 센서(760)는 다이오드로 구성된다. 그러므로, 각각의 타이머(620, 750)에서 전압이 인가될 때, 자기장이 감지되면, 다이오드들이 각각 도통되어 출력은 다이오드의 턴온 전압이 된다. 반면, 자기장이 감지되지 않으면, 다이오드는 단선되어 출력은 타이머(620, 750)의 인가 전압이 된다.
그러면, 제 1 및 제 4 판정부(670,780)는 해당 감지부(510,540)의 출력 신호(즉, 센서의 출력 신호)와 기준 전압(ref)을 비교한다. 이를 보다 자세하게 설명하면, 제 1 및 제 4 판정부(670,780)의 증폭기(671,781) 각각의 양의 입력단에 센서(630,760)의 출력 전압이 입력되고, 음의 입력단에는 기준 전압(ref)이 입력된다. 이때, 각각의 센서(630,760)로 부터 자기장이 감지되었을 경우, 다이오드의 턴온 전압이 기준 전압 이하이므로, 각각의 증폭기(671,781)는 "로우" 신호를 출력한다. 그후, 증폭기(671,781)의 출력 신호는 버퍼부(673,783)를 통과하고, 해당 SCR소자(674,784)에 입력된다. 이때, 버퍼부(673,783)를 통과한 신호가 "로우"이므로, SCR 소자(674,784)는 턴온되지 않는다. 그러므로, 릴레이로 구성된 출력부(800)가 동작하지 않는다. 이에 따라, 제 1 셔터(410)는 정상적으로 폐쇄되고, 제 2 셔터(420)는 완전히 개방되었다고 판단하고, 후속 공정을 진행한다(S13-1).
한편, 각각의 센서(630,760)로 부터 자기장이 감지되지 않았을 경우, 타이머(620,750)의 출력 전압과 기준 전압이 모두 "하이" 상태이므로, 각각의 증폭기(671,781)는 "하이" 신호를 출력한다. 그후, 증폭기(671,781)의 출력 신호는 버퍼부(673,783)를 통과하여, 해당 SCR 소자(674,784)에 입력된다. 이때, 버퍼부(673,783)를 통과한 신호가 "하이"이므로, SCR 소자(674,784)가 턴온되고, 릴레이로 구성된 출력부(800)가 동작하게 된다. 이에 따라, 출력부(800)에서는 경고부(560) 및 시스템 온/오프부(570)에 제어 신호를 출력하게 된다. 즉, 센서들이 자기장을 감지하지 못했다는 것은, 실린더가 정하여진 위치에 있는 것이 아니므로, 셔터(410,420)가 완벽하게 차단되었거나, 개방된 상태가 아니다. 그러므로, 제어부(550)에서는 경고부(560) 및 시스템 온/오프(570)에 제어 신호를 출력하여, 셔터(410,420)들이 정상 동작을 하지 않음을 공정자에게 알리고, 오류가 발생한 상태에서 더 이상 공정이 진행되지 않도록 시스템을 오프시킨다(S13-2).
한편, 광원이 차단되도록 제 1 내지 제 4 감지부(510,520,530,540)에 신호가 인가되면, 제 1 및 제 2 셔터(410,420)에 의하여 광원이 완전히 차단되었는지를 감지한다(S11). 여기서, 광원이 차단되는 동작은 제 1 셔터(410)가 개방된 상태에서 제 2 셔터(420)가 폐쇄되거나, 또는 제 1 셔터(410) 및 제 2 셔터(420)가 모두 폐쇄되므로써 달성될 수 있다. 이때, 제 1 셔터(410)가 폐쇄되었을때의 동작에 대해서는 앞서 설명하였으므로, 본 단계에서는 제 1 셔터(410)와 제 2 셔터(420)가 동시에 광원을 차단시키는 동작, 즉, 제 1 셔터(410)는 개방되고, 제 2 셔터(420)가 폐쇄되는 동작에 대하여 설명하도록 한다.
제 1 셔터(410)의 위치를 검출하는 제 1 및 제 2 감지부(510,520)에는 동작(개방) 상태의 신호인 "로우" 신호가 입력되고, 제 2 셔터(420)의 위치를 검출하는 제 3 및 제 4 감지부(530,540)에는 폐쇄 상태의 신호인 "하이" 신호가 입력된다.
그러면, 제 1 셔터(410)의 폐쇄 위치를 검출하는 제 1 감지부(510)는 제 1 입력부(610)의 트랜지스터(615)가 턴온되지 않아, 동작하지 않는다. 즉, 제 1 셔터(410)가 동작(개방) 상태이므로, 동작(개방) 위치를 검출하는 제 1 감지부(510)는 동작되지 않는 것이다.
반면, 제 1 셔터(410)의 개방 위치를 검출하는 제 2 감지부(520)는 반전된 입력 신호에 의하여 제 2 입력부(640)내의 트랜지스터(645)가 턴온되어 릴레이(647)가 구동된다. 릴레이(647)가 구동됨에 따라 타이머(650)가 동작된다. 타이머(650)는 일정 시간이 경과한 후, 제 2 감지부(520)내의 센서(660)에 동작 신호를 출력한다. 이때, 제 1 셔터(410)의 실린더(415)는 제 1 셔터(410)의 입력 신호에 따라 구동되어, 실린더(415) 일측단의 자석(415a)이 움직이기 시작한다. 그러므로, 상기 타이머(620)는 상술한 바와 같이, 셔터가 완전히 개폐될 동안 시간을 지연시켜주는 역할을 한다. 그후, 제 2 감지부(510)내의 제 2 센서(660)가 주변의 자기장 여부를 감지한다.
한편, 제 3 및 제 4 감지부(530,540)에는 제 2 셔터(420)가 폐쇄되도록, 각각의 입력부에 "하이" 신호가 인가한다.
그러면, 제 2 셔터(420)의 폐쇄 위치를 검출하는 제 3 감지부(530)는 제 3 입력부(710)에 "하이" 신호가 인가되었으므로, 트랜지스터(715)가 턴온되어 릴레이(717)가 구동된다. 이어서, 릴레이(717)가 구동됨에 따라 제 3 타이머(720)가 동작된다. 제 3 타이머(720)는 일정 시간이 경과한 후, 제 3 감지부(530)내의 제 3 센서(730)에 동작 신호를 출력한다. 제 3 타이머(720)로부터 동작 신호를 인가받은 센서(730)는 자기장 여부를 감지한다.
한편, 제 2 셔터(420)의 개방 위치를 검출하는 제 4 감지부(540)는 입력부(740)에 "하이" 신호가 인가되므로, 트랜지스터(745)가 턴온되지 않아서, 동작되지 않는다. 즉, 제 2 셔터(420)는 폐쇄 상태이므로, 개방 위치를 검출하는 제 4 감지부(540)는 동작되지 않는 것이다.
그후, 제 2 감지부(520) 및 제 3 감지부(530)의 출력 신호로부터, 제 1 셔터(410)가 완전히 개방되고, 제 2 셔터(420)가 완전히 폐쇄되었는지 비교, 판정한다(S12). 즉, 제 2 감지부(520)의 제 2 센서(660) 및 제 3 감지부(530)의 제 3 센서(730)는 다이오드로 구성되므로, 각각의 제 2 또는 제 3 타이머(650, 720)에서 전압이 인가될 때, 자기장이 감지되면, 다이오드들이 각각 도통되어 출력은 다이오드의 턴온 전압이 된다. 반면, 자기장이 감지되지 않으면, 다이오드는 단선되어 출력은 해당 타이머(650, 720)의 인가 전압이 된다.
그러면, 제 2 판정부(680)는 제 2 감지부(520)의 출력 신호(즉, 센서의 출력신호)와 기준 전압을 비교한다. 이를 보다 자세하게 설명하면, 제 2 및 제 3 판정부(680,770)의 증폭기(681,771) 각각의 양의 입력단에 센서(660,730)의 출력 전압이 입력되고, 음의 입력단에는 기준 전압(ref)이 입력된다. 이때, 각각의 센서(660,730)로 부터 자기장이 감지되었을 경우, 다이오드의 턴온 전압이 기준 전압 이하이므로, 각각의 증폭기(681,771)는 "로우" 신호를 출력한다. 그후, 증폭기(681,771)의 출력 신호는 버퍼부(683,773)를 통과하고, 해당 SCR(684,774)에 입력된다. 이때, 버퍼부(683,773)를 통과한 신호가 "로우"이므로, SCR(684,774)는 턴온되지 않는다. 그러므로, 릴레이로 구성된 출력부(800)가 동작하지 않는다. 이에 따라, 제 1 셔터(410)는 정상적으로 동작(개방)되고, 제 2 셔터(420)는 완전히 폐쇄되었다고 판단하고, 후속 공정을 진행한다(S13-1).
한편, 각각의 센서(660,730)로 부터 자기장이 감지되지 않았을 경우, 타이머(650,720)의 출력 전압과 기준 전압이 모두 "하이"이므로, 각각의 증폭기(681,771)는 "하이" 신호를 출력한다. 그후, 증폭기(681,771)의 출력 신호는 버퍼부(683,773)를 통과하여, 해당 SCR(684,774)에 입력된다. 이때, 버퍼부(683,773)를 통과한 신호가 "하이"이므로, SCR(684,774)가 턴온되고, 릴레이로 구성된 출력부(800)가 동작하게 된다. 이에 따라, 출력부(800)는 경고부(560) 및 시스템 온/오프부(570)에 제어 신호를 출력하게 된다. 즉, 센서들(660,730)이 자기장을 감지하지 못했다는 것은, 실린더가 정하여진 위치에 있는 것이 아니므로, 셔터가 완벽하게 차단되었거나, 개방된 상태가 아니다. 그러므로, 제어부(550)에서는 경고부(560) 및 시스템 온/오프(570)에 제어 신호를 출력하여, 셔터들이 정상동작을 하지 않음을 공정자에게 알리고, 오류가 발생한 상태에서 더 이상 공정이 진행되지 않도록 시스템을 오프시킨다(S13-2).
본 실시예에 의하면, 노광 시스템의 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방 또는 폐쇄되지 않는 경우, 경고부를 동작하고, 노광 시스템을 점검할 수 있도록 시스템 진행을 종료한다. 이에 따라, 포토리소그라피 불량을 방지할 수 있다.
이상에서 자세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 광원을 개방 또는 차폐시키는 셔터에 셔터가 완전히 개방 또는 폐쇄되었는지를 검출하는 감지부를 설치한다. 이에 따라, 셔터가 완전히 개방 또는 폐쇄되지 않았을 경우 경고부가 동작되도록 하고, 노광 시스템 동작을 중단시켜, 포토리소그라피 불량을 방지한다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (26)

  1. 광원을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터를 포함하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템으로서,
    상기 제 1 셔터가 완전히 개방되었는지를 체크하는 제 1 감지부;
    상기 제 2 셔터가 완전히 개방되었는지를 체크하는 제 2 감지부;
    상기 제 1 및 제 2 감지부로 부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되었는지를 결정하는 제어부; 및
    상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완전하게 개방되지 않았을 때 동작되는 경고부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되지 않았을 때, 시스템이 오프되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 셔터는 구동시 움직이는 자석을 구비한 실린더에 의하여 구동되며,
    상기 제 1 내지 제 2 감지부는 상기 자석에 의한 자기장을 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 감지부는 제 1 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머; 및
    상기 타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 제 1 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 입력부는 제 1 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자; 및
    상기 스위칭 소자가 턴온되었을 때 동작되는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 실린더의 자석에 의한 자기장을 감지하는 다이오드인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 감지부는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머; 및
    타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력부는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 반전시키는 인버터;
    상기 인버터로부터 반전된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자; 및
    상기 스위칭 소자의 턴온되면 동작되는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 실린더의 자석에 의한 자기장을 감지하는 다이오드인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 제 1 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 1 판정부;
    상기 제 2 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 2 판정부; 및
    제 1 및 제 2 판정부의 신호에 따라 선택적으로 제어 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 및 제 2 판정부를 초기화하는 리셋부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 판정부 및 제 2 판정부는 각각 해당 감지부의 출력 신호와 기준 전압을 비교, 증폭하는 증폭기;
    상기 증폭기로부터 출력된 신호를 버퍼링하는 버퍼부; 및
    상기 버퍼부의 출력 신호에 따라 선택적으로 동작하는 SCR(silicon controlled rectifier)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 출력부는 각각의 판정부 중 어느 하나의 SCR이 턴온되었을 때, 동작 신호를 출력하는 릴레이인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  13. 제 1 항 기재의 반도체 웨이퍼 노광 시스템의 구동 방법으로서,
    광원을 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터가 개방되었는지 감지하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방되었는지 비교, 판정하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방되었으면 후속 공정을 진행하고, 제 1 또는 제 2 셔터 중 어느 하나가 완전히 개방되지 않으면 경고부를 동작하고 노광 시스템을 중단시키는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 시스템의 구동 방법.
  14. 광원을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 제 1 및 제 2 셔터를 포함하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템으로서,
    상기 제 1 셔터의 폐쇄 위치를 검출하는 제 1 감지부;
    상기 제 1 셔터의 개방 위치를 검출하는 제 2 감지부;
    상기 제 2 셔터의 폐쇄 위치를 검출하는 제 3 감지부;
    상기 제 2 셔터의 개방 위치를 검출하는 제 4 감지부;
    상기 제 1 내지 제 4 감지부로부터 감지된 신호에 따라, 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되었는지를 결정하는 제어부; 및
    상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방 또는 완벽하게 폐쇄되지 않았을 때 동작되는 경고부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 또는 제 2 셔터가 완벽하게 개방되지 않았을 때, 시스템이 오프되도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 셔터는 구동시 움직이는 자석을 구비한 실린더에 의하여 구동되며,
    상기 제 1 내지 제 4 감지부는 상기 자석에 의한 자기장을 감지하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 감지부 각각은 제 1 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머; 및
    상기 타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 입력부는 제 1 셔터 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자; 및
    상기 스위칭 소자가 턴온되었을 때 동작되는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 실린더의 자석에 의한 자기장을 감지하는 다이오드인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 4 감지부는 각각 제 1 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호가 입력되는 입력부;
    상기 입력부의 신호에 따라 일정 시간동안 신호를 지연시키는 타이머; 및
    타이머를 통하여 신호가 전달되었을때 주변의 자기장을 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 입력부는 제 1 또는 제 2 셔터를 개방 또는 폐쇄시키기 위한 신호를 반전시키는 인버터;
    상기 인버터로부터 반전된 신호에 따라 선택적으로 턴온되는 스위칭 소자; 및
    상기 스위칭 소자의 턴온되면 동작되는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 센서는 상기 실린더의 자석에 의한 자기장을 감지하는 다이오드인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 1 판정부;
    상기 제 2 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 2 판정부;
    상기 제 3 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 3 판정부;
    상기 제 4 감지부에 의하여 감지된 신호를 판정하는 제 4 판정부; 및
    상기 제 1 및 제 2 판정부의 신호에 따라 선택적으로 제어 신호를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 내지 제 4 판정부를 초기화하는 리셋부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 판정부는 각각 해당 감지부의 출력 신호와 기준 전압을 비교, 증폭하는 증폭기;
    상기 증폭기로부터 출력된 신호를 버퍼링하는 버퍼부; 및
    상기 버퍼부의 출력 신호에 따라 선택적으로 동작하는 SCR를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 출력부는 각각의 판정부 중 어느 하나의 SCR이 턴온되었을 때, 동작 신호를 출력하는 릴레이인 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 노광 시스템.
  26. 제 14 항 기재의 반도체 웨이퍼 노광 시스템의 구동 방법으로서,
    제 1 내지 제 4 감지부로부터 제 1 및 제 2 셔터가 개방 또는 폐쇄되었는지 감지하는 단계;
    상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방 또는 폐쇄되었는지 비교, 판정하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 셔터가 완전히 개방 또는 완전히 폐쇄되었으면 후속 공정을 진행하고, 제 1 또는 제 2 셔터 중 어느 하나가 완전히 개방 또는 폐쇄되지 않으면 경고부를 동작하고 노광 시스템을 중단시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 노광 시스템의 구동 방법.
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