KR20030028051A

KR20030028051A - 레티클 이송 장치의 포크 아암

Info

Publication number: KR20030028051A
Application number: KR1020010059962A
Authority: KR
Inventors: 이규현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-08

Abstract

레티클 이송 장치의 포크 아암이 개시된다. 이 포크 아암은 레티클이 얹히는 선반부와 선반부를 이송 수단에 연결시키는 연결부를 구비하여 이루어지며, 선반부는 레티클이 얹히는 경계 부분에 레티클 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이때, 선반부에서 레티클이 얹히는 부분에는 레티클을 안정적으로 고정할 수 있도록 진공 홀이 형성되는 것이 바람직하다.

Description

레티클 이송 장치의 포크 아암 {FORK ARM OF RETICLE TRANSFERING APPARATUS}

본 발명은 노광장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레티클을 레티클 박스에서 레티클 스테이지로 이송하는 레티클 이송 장치에 관한 것이다.

고도로 집적된 반도체 장치를 제조하기 위해 공정 가운데 광화학적 반응 및 화학적 반응을 이용하여 기판의 물질막을 정교하게 패터닝하는 노광 및 식각 공정이 이루어진다. 이들 가운데 노광은 대개 스텝퍼(stepper)라는 정교한 사진 현상 기술을 이용한 장비에 의해 이루어진다. 이때, 장비에서 필름의 역할을 하는 것이 레티클(reticle)이다. 레티클은 설계된 패턴이 투명 불투명 영역으로 표현되어 있고, 통상 여러 가지 패턴의 레티클들과 함께 레티클 박스(box)에 보관되며, 사용시에는 레티클 스테이지(stage)에 옮겨진다.

도1은 레티클이 레티클 박스에서 레티클 스테이지로 옮겨지는 과정을 설명하기 위한 이동 개념도이다.

도1을 참조하면서 특정 레티클에 대한 장착 명령이 장비에 입력된 경우의 레티클 이송 장치의 동작을 살펴보면, 먼저, 레티클 슬라이더(slider)가 상하로 시험 동작을 한다 (5-6-5). x축 캐리어(carrier)가 예비 위치(home position)에서 준비 위치로 이동한다 (1-2). 포크 아암(folk arm)이 상하 z축 및 수평 y축 방향으로 이동하면서 레티클 박스의 슬릿에 적재된 레티클을 적재하여 x축 캐리어에 건내줄 위치로 이동한다 (2-3-4-3-2). 레티클이 포크 아암에서 x축 캐리어의 아암으로 옮겨진다. x축 캐리어가 수평 x축으로 이동하여 레티클 슬라이더에 건내줄 위치에 도달한다 (2-5). 레티클 슬라이더가 상향하여 x축 캐리어 아암으로부터 레티클을 인계한다 (5-6). x축 캐리어는 예비 위치로 이동하고 (5-2), 레티클 슬라이더는 정해진 수평이동으로 레티클 스테이지에 다가간다 (6-7). 레티클 슬라이더가 하향하여 레티클이 레티클 스테이지에 장착된다 (7-8).

레티클 스테이지에 장착된 레티클을 다시 레티클 박스에 있는 원래 위치의 슬릿으로 옮기기 위해서는 레티클은 레티클 이송 장치가 역순으로 움직이면서 레티클 스테이지, x축 캐리어, 포크 아암, 레티클 박스의 슬릿(slot) 순으로 옮겨진다.

도2는 레티클 이송 장치의 일부를 이루는 포크 아암 및 주변 구성을 대략 측면에서 보면서 개략적 형태를 나타낸 구성도이며, 도3은 포크 아암을 위에서 본 평면도이다.

도2 및 도3을 참조하여 포크 아암이 레티클을 파지하고 이송하는 작용을 설명하면, 이송 장치에 주어진 명령 프로그램에 따라 포크 아암 구동 모터(40)가 동작하여 상하 동작 벨트(30)가 이동한다. 동작 벨트(30)에 결합된 포크 아암 연결부(20)도 벨트(30)와 함께 이동하여 레티클 박스의 많은 슬릿(51)들 가운데 지시된 슬릿(51)에 맞는 수준으로 움직인다. 포크 아암 연결부(20)는 미도시된 가이드에 의해 평면상의 한 축 방향으로 움직여 ㄷ자형 선반부(10)가 슬릿(51)에 위치한 레티클(70) 아래쪽으로 투입된다. 레티클(70)을 얹고 선반부(10)에 설치된 진공홀(12)을 통해 진공 압력으로 레티클(70)을 선반부(10)에 고정시킨다. 역으로, 가이드에 의해 축을 따라 평면상 이동을 실시한다. 구동 모터(40)가 작용하여 x축 캐리어(60)에 레티클(70)을 넘겨줄 수 있는 위치까지 상승한다.

이상에서 살펴본 레티클 이송 장치는 정상시 매우 정밀하게 기계적 동작을 실시하도록 설치되므로 레티클(70)이 레티클 박스의 슬릿(51) 정위치에 놓여 있다면 레티클 스테이지의 정위치까지 정확히 전달될 수 있다. 그러나, 레티클(70)이 레티클 박스 슬릿(51)의 정확한 위치에서 벗어나 비뚜러지게 놓이며, 포크 아암에서는 이를 바로 잡아줄 수단을 갖지 못하므로 비뚜러진 상태로 레티클(70)이 옮겨진다. 그리고, 레티클(70)이 옮겨지는 과정에서 레티클(70)은 장치나 설비 다른 부분에 닿아 파손될 위험이 있다. 그런데, 기존 스텝퍼 장치에서 가령, x축 캐리어(40)는 레티클(70)을 개략 정렬하는 역할도 하는데 x축 캐리어(40) 측에서 레티클 포지션의 옵셋(offset)량이 기준치에 비해 편이된(shifted) 경우, 레티클(70)은 레티클 박스 슬릿(51)의 정확한 위치에 반송되어 놓이지 못하는 경우가 많다. 따라서, 이 레티클을 다시 레티클 스테이지에 장착하기 위해 이송할 경우, 이송 과정에서 레티클이 파손되는 일이 빈번히 발생하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 종래의 레티클 이송 장치에서 정확한 위치에 놓이지 못한 레티클이 포크 아암에 놓여 이동하는 가운데 주변과 충돌하여 손상되는 문제를 해결하기 위한 것으로, 레티클이 정 위치를 벗어난 경우, 이를 감지하여 레티클의 이동 진행을 중단할 수 있는 레티클 이송 장치의 포크 아암을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 레티클이 레티클 박스에서 레티클 스테이지로 옮겨지는 과정을 설명하기 위한 이동 개념도,

도2는 레티클 이송 장치의 일부를 이루는 포크 아암 및 주변 구성을 대략 측면에서 보면서 개략적 형태를 나타낸 구성도,

도3은 포크 아암의 선반부와 연결부 일부를 위에서 본 평면도,

도4 및 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 포크 아암의 평면도 및 이와 관련된 레티클과 레티클 박스의 상대적 위치를 레티클이 레티클 박스 내의 정상 위치에 있는 경우 및 이상 위치에 있는 경우로 나누어 나타낸 평면도들이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레티클 이송 장치의 포크 아암은, 레티클이 얹히는 선반부와 선반부를 이송 수단에 연결시키는 연결부를 구비하여 이루어지며, 선반부는 레티클이 얹히는 경계 부분에 레티클 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다. 감지 센서의 수 및 위치, 작동 메카니즘은 필요에 따라 변경될 수 있다.

본 발명에 있어서, 선반부에서 레티클이 얹히는 부분에는 레티클을 안정적으로 고정할 수 있도록 진공 홀이 적어도 하나 형성되는 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포크 아암의 평면도 및 이와 관련된 레티클과 레티클 박스의 상대적 위치를 나타낸 평면도이며, 레티클이 박스 내의 정상 위치에 있는 경우를 나타낸다.

도4에 따르면, 도면 좌측에 ㄷ자형 레티클 선반부가 형성되어 있고, 선반부의 분기되어 횡방향으로 설치된 각 가지(16)에는 우측 단부와 좌측 통합부 쪽으로 각각 1개의 진공 홀(12)이 형성되어 있다. 각 가지(16)에서 좌측 진공 홀(12)의 좌측에 레티클 감지용 광센서(14)가 설치된다. 좌측단에서 분기된 가지는 종으로 형성된 부분(18)에 의해 통합된다. 종으로 형성된 부분(18)은 선반부의 각 가지(16) 좌단을 연결하면서 아래쪽 가지로부터 일정 길이 연장된 연장부(18')에 의해 횡으로 길게 설치되는 포크 아암 연결부(20)와 만나게 된다. 연결부(20)는 선반부의 횡방향으로 설치된 가지(16)보다 길게 형성되며, 연결부(20)는 좌우 횡으로 움직이도록 설치되어 결국 연결부(20) 좌단에 고정된 선반부가 좌우 횡으로 움직이도록 한다. 선반부가 우측으로 움직이면 레티클 박스(50)의 입구(52)를 거쳐 정상 위치의 레티클(70) 아래에 놓이게 된다. 그리고 진공에 의해 레티클(70)을 흡착하여 다시 좌측으로 움직여 레티클 박스(50)를 벗어나게 된다. 레티클 박스(50)에 정상적으로 레티클(70)이 놓여 있으므로 포크 아암의 선반부에 놓인 레티클(70)은 선반부의 광센서(14)를 가리지 않는 위치에 있다. 따라서, 레티클 이송 장치는 전체가 정상적으로 작동하여 레티클(70)은 레티클 스테이지의 정위치로 옮겨진다.

도5는 발명의 일 실시예에 따른 포크 아암의 평면도 및 이와 관련된 레티클과 레티클 박스의 상대적 위치를 나타낸 평면도로서, 레티클이 이상 위치에 있는 경우를 나타낸다.

도5를 참조하여 설명하면, 좌단에 위치한 선반부가 우측으로 움직이면 레티클 박스(50)의 입구(52)를 거쳐 이상 위치의 레티클(70) 아래에 놓이게 된다. 여기서 레티클(70)은 레티클 박스(50)의 정상 위치보다 레티클 박스(50)의 좌측에 있는 입구쪽으로 편향되게 위치하고 있다. 포크 아암의 선반부는 진공에 의해 레티클(70)을 흡착하여 다시 좌측으로 움직여 레티클 박스(50)를 벗어나게 된다. 포크 아암의 선반부에 놓인 레티클(70)은 좌측으로 편향된 최초 위치로 인하여 선반부의 광센서(14)를 일부 가리는 위치에 있다. 따라서, 포크 아암이 벨트에 의해 수직으로 움직이기 전에 광센서(14)는 레티클(70)을 감지한다. 벨트에 의한 수직 움직임은 센서 신호에 의해 구동 모터에 작용하는 로드록 장치로 인해 이루어지지 않는다. 센서 신호는 포크 아암의 동작 순서를 바꾸어 선반부의 레티클(70)을 레티클 박수(50)의 해당 슬릿으로 반송시킨다.

만약, 광센서(14)가 포트 아암이 레티클 박스(50) 내로 진입하면서 동시에 레티클(70)이 정상적인 슬릿 위치에서 벗어남을 감지하도록 설치될 경우에는 포크 아암의 선반부는 레티클(70)을 흡착하지 않고 레티클 박스(50)에 놓아둔 상태로 레티클 박스(50)를 벗어게 동작할 수도 있다. 광센서(14)의 이상 감지에 의한 신호는 별도의 LED나 부저 같은 경보 장치와 연결되어 오퍼레이더가 레티클 위치 이상을 감지하고 조처하도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 레티클이 레티클 박스의 슬릿에서 정상적 위치를 벗어난 경우 포크 아암이 레티클을 이송하는 초기 단계에 위치 이상을 알리거나 이송 동작을 멈춤으로서 레티클 중에 파손이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다.

Claims

레티클이 얹히는 선반부와 상기 선반부를 이송 수단에 연결시키는 연결부를 구비하며,

상기 선반부는 상기 레티클이 얹히는 경계 부분에 상기 레티클을 감지할 수 있는 센서를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 레티클 이송 장치의 포크 아암.
제 1 항에 있어서,

상기 선반부에 상기 레티클이 얹히는 부분에는 상기 레티클을 고정할 수 있도록 진공 홀이 적어도 하나 형성되는 것을 특징으로 하는 레티클 이송 장치의 포크 아암.
제 1 항에 있어서,

상기 센서는 상기 레티클이 상기 선반부에 얹힌 상태에서 특정 동작을 하는 경로 중에 동작되는 것을 특징으로 하는 레티클 이송 장치의 포크 아암.
제 1 항에 있어서,

상기 센서는 광센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레티클 이송 장치의 포트 아암.