KR200356556Y1 - 다수의 정렬표식들을 동시에 관측가능하고 또한 광축을 조절할 수 있는 현미경시스템을 가지는 마스크 얼라이너 - Google Patents

다수의 정렬표식들을 동시에 관측가능하고 또한 광축을 조절할 수 있는 현미경시스템을 가지는 마스크 얼라이너 Download PDF

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KR200356556Y1 KR20-2004-0010681U KR20040010681U KR200356556Y1 KR 200356556 Y1 KR200356556 Y1 KR 200356556Y1 KR 20040010681 U KR20040010681 U KR 20040010681U KR 200356556 Y1 KR200356556 Y1 KR 200356556Y1
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Abstract

본 고안의 목적은, 이미지 취득부가 서로 대향되게 위치한 한 쌍의 이미지 확대부를 하나의 정렬표식을 사용하여 광축을 조절할 수 있고 또한 정렬추가적인 광원이나 또는 추가적인 수단을 필요로 하는 일이 없이 마스크의 같은 투명소재 상의 정렬마크와 반도체 웨이퍼 등과 같은 불투명 소재 상의 정렬마크를 실시간으로 관측하여 정렬을 행할 수 있도록 해주는 현미경시스템을 가지는 마스크얼라이너를 제공하는 것이다.

Description

다수의 정렬표식들을 동시에 관측가능하고 또한 광축을 조절할 수 있는 현미경시스템을 가지는 마스크 얼라이너{Mask aligner having microscope system being capable of observing plural alignment marks simultaneously and adjusting optical axis}
본 고안은 고안은 반도체, 멤스(MEMS) 및 바이오, 신물질 제조시에 이용되는 마스크얼라이너(Mask Aligner, 정렬노광기)에 관한 것으로서, 특히 노광이 이루어지는 반도체 웨이퍼 등과 같은 기판 상에 형성된 정렬마크 또는 정렬표식과 마스크 상에 형성되어 있는 정렬마크 또는 정렬표식을 실시간으로 동시에 관측할 수 있으며 또한 현미경들의 광축을 조정할 수 있는 현미경시스템을 가지는 마스크얼라이너와, 이를 이용한 정렬방법에 관한 것이다.
통상적으로 반도체웨이퍼를 이용하여 램(RAM), 롬(ROM), 플래쉬 메모리 등과 같은 반도체소자를 제작하거나 또는 미세 기계소자를 제작하는 경우에는 웨이퍼의 상면만을 가공하여 소자를 제작하게 된다. 그러나, 최근에 초고주파 관련 소자의 접지나 열방출을 위해 웨이퍼의 하면에도 상면과 같은 여러가지 공정을 행하여 특수한 구조로 제작을 하며 또한 초미세 전자기계 소자의 경우 대부분 웨이퍼의 상면과 하면에 공정을 수행하게 된다. 이러한 공정의 순서를 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 웨이퍼의 상면에 감광액을 도포한 후 소자의 설계도와 기준좌표를 표시하나는 정렬마크가 그려진 마스크를 위치시키고 자외선을 조사하면 마스크에 그려진 설계도가 웨이퍼의 감광액막에 현상되어진다. 다음에, 식각을 통해 웨이퍼 상에 설계도의 형상을 만들고 금속을 증착하는 과정을 되풀이하여 상면 공정을 마친다. 다음, 웨이퍼의 하면공정을 위하여 웨이퍼의 하면에도 감광액을 도포하고 웨이퍼를 뒤집어 웨이퍼의 하면이 위쪽을 향하도록 위치시킨 다음에, 하면에 수행할 설계도면이 그려진 마스크를 그 위에 위치시킨다. 이때 상면의 구조와 하면의 구조를 어떠한 기준점을 기준으로 정확한 위치에 위치시키기 위하여, 이 마스크에는 상면 공정시에 사용했던 마스크에 존재하는 정렬마크가 똑 같은 위치에 존재한다. 이러한 상면의 기준좌표와 하면의 기준좌표를 일치시키기 위한 장비가 마스크얼라이너이며 통상적으로 두 가지 압법으로 웨이퍼의 상,하면의 기준좌표를 일치시킨다.
도 1은 적외선 투과방식을 사용하는 선행기술 마스크얼라이너를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 마스크얼라이너의 구동방식은, 웨이퍼 밑부분에 적외선 광원(17)을 위치시키고 적외선을 웨이퍼(15)에 조사시켜 웨이퍼의 밑부분에 위치한 기준좌표인 정렬마크(16)를 적외선 현미경(11)과 영상처리장치(12)를 통해 모니터(13) 상에 디스플레이한다. 즉, 웨이퍼(15)의 상면에 위치한 적외선 현미경(11)과 영상처리장치(12)를 사용하여 모니터(13) 상에 나타나게 되는 웨이퍼(15) 밑부분과 마스크(14) 상의 정렬마크(도면에서는 십자형태)를 동시에 관측하면서 소정의 웨이퍼 이동수단 또는 마스크 이동수단(도시되지 않음)을 이동시켜 정렬마크를 일치시키게 된다.
그러나, 이러한 적외선 투과방식의 경우, 적외선을 투과시키기 위하여 웨이퍼의 두께를 얇게하기 위해 웨이퍼의 뒷면을 갈아내야 하는 별도의 공정을 필요로 하며 또한 적외선 투과가 불가능한 물질을 사용하는 경우에 적외선 투과방식을 사용할 수 없다는 단점이 있다.
도 2는 웨이퍼(25)의 하면쪽에 현미경(21)을 설치하고 또한 현미경을 통해 획득한 이미지를 저장하는 이미지 저장방식을 사용하는 선행기술 마스크얼라이너를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 마스크얼라이너의 작동방식은 다음과 같다. 웨이퍼(25)의 하면쪽에 현미경(21)이 장착된 마스크얼라이너에 웨이퍼를 장착하기 전에 마스크(24)만을 먼저 현미경(21)의 상단에 위치고정시키고, 현미경을 움직여 정렬마크(26)의 이미지를 획득하고, 그런 다음에 영상처리장치(22)를 통해 영상처리를 한다. 그런 다음에 영상처리장치(22)를 통해 영상처리된 이미지를 이미지 저장장치(27)에 저장하고, 그런 다음에 저장장치(27)에 저장된 이미지를 모니터(23) 상에 디스플레이한다. 그러면 도 2(a)에 도시된 바와 같이 모니터(23)에 마스크(24)의 정렬마크(26)가 디스플레이된다. 다음에, 마스크얼라이너에 웨이퍼(25)를 장착한 다음에 현미경(21)을 통해 웨이퍼 상에 있는 정렬마크(26')의 이미지를 취득하고, 취득한 이미지를 영상처리장치(22)를 통해 영상처리한 다음에 실시간으로 모니터(23)를 통해 디스플레이한다. 그러면, 도 2의 (b)에 도시된 바와같이, 이미지 저장장치(27)에 저장되어 모니터(23)를 통해 디스플레이되고 있는 마스크의 정렬마크(26)와 동시에 웨이퍼의 정렬마크(26')가 디스플레이 되게 된다. 그런 다음에, 오퍼레이터는 소정의 조작장치를 이용하여 마스크와 웨이퍼의 정렬마크들의 정렬을 수행하게 된다.
그러나, 이와 같은 이미지 저장방식의 마스크얼라이너를 사용하게 되는 경우에는, 이미지 저장을 위한 별도의 장치를 필요로 하게 되어 마스크얼라이너의 비용이 높아지게 된다. 따라서, 자금적인 여유가 없는 소규모 기업이나 대학 연구소에서는 쉽게 구입할 수 없을 수 있다.
상기와 같은 단점을 해결하고자 본 고안의 출원인 출원한 대한민국특허 제10-2004-0025364호(2004년 4월 13일 출원)에서는, 서로간에 광축이 일치되어 소정의 간격을 두고서 마주보게 위치되는 한 쌍의 현미경부들 가지는 현미경시스템을 제안하였다. 그러나, 상기 현미경시스템은 광축이 일치되어 고정되어 있고 또한 현미경부들이 취득하여 확대한 영상을 영상처리장치로 인도하기 위해 다수의 반사수단을 사용하기 때문에, 만일 반사수단이 조금이라도 제위치를 벗어나게 되는 경우에는 광축이 어긋나게 되어 정확히 정렬을 행할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 제작에 있어서 상당한 정밀도를 필요로 하기 때문에, 제작이 어렵다는 단점이 있게 된다.
본 고안의 목적은, 이미지 취득부가 서로 대향되게 위치한 한 쌍의 이미지 확대부를 하나의 정렬표식을 사용하여 광축을 조절할 수 있고 또한 정렬추가적인 광원이나 또는 추가적인 수단을 필요로 하는 일이 없이 마스크의 같은 투명소재 상의 정렬마크와 반도체 웨이퍼 등과 같은 불투명 소재 상의 정렬마크를 실시간으로 관측하여 정렬을 행할 수 있도록 해주는 현미경시스템을 가지는 마스크얼라이너를 제공하는 것이다.
본 고안의 목적을 달성하기 위해서, 상기 마스크얼라이너의 현미경시스템은, 일단부를 통해 마스크와 같은 투명소재에 형성된 하나의 정렬마크와 반도체 웨이퍼 등과 같은 불투명 소재의 소정면에 형성된 정렬마크의 이미지를 취득하여 확대하는 이미지 확대부와, 일단부 근처의 측면부가 상기 이미지 확대부의 타단부와 연결되고 또한 상기 이미지 확대부가 취득하여 확대한 이미지를 직각 반사하는 반사수단을 포함하는 이미지 가이드부와, 상기 이미지 가이드부의 타단부에 연결되어 상기 이미지 가이드부를 통해 입사되는 이미지를 영상처리하는 영상처리수단으로 구성된 제1 및 제2 현미경부와, 상기 제1 및 제2 현미경부의 이미지 가이드부의 타단부 근처의 측면에 수직으로 연결되고 또한 상기 제1 및 제2 현미경부 중 어느 하나를 수평방향으로 구동시키는 구동수단과 또한 상기 제1 및 제2 현미경부 중 어느 하나를 α, β 및 θ 축회전시키는 구동수단을 포함하는 구동부가 설치되어 있는 연결부로 구성된 이미지 취득수단과; 상기 제1 및 제2 현미경부의 영상처리수단들에 연결되어 상기 영상처리수단들이 처리한 이미지를 하나의 모니터상에 출력할 수 있도록해주는 2채널 영상수신장치와; 상기 영상수신장치로부터 영상신호를 받아 디스플레이하는 디스플레이수단과; 상기 연결부의 구동부에 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나의 수평방향을 조정할 수 있도록 해주는 수평방향 조정수단과; 상기 연결부의 구동부에 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나의 축회전을 조정할 수 있도록 해주는 축회전 조정수단으로 구성된다.
도 1은 적외선 투과방식을 사용하는 선행기술 마스크얼라이너를 도시한 도면.
도 2는 웨이퍼의 하면쪽에 현미경을 설치하고 또한 현미경을 통해 획득한 이미지를 저장하는 이미지 저장방식을 사용하는 선행기술 마스크얼라이너를 도시한 도면.
도 3은 본 고안에 따른 마스크얼라이너에 사용되는 현미경시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 4(a) 및 (b)는 본 고안에 따른 마스크얼라이너를 개략적으로 도시한 도면.
도 5(a)는 본 고안에 따른 마스크얼라이너에 사용되는 현미경시스템의 광축을 일치시키는 방법을 개략적으로 도시한 도면.
도 5(b)는 본 고안 마스크얼라이너의 현미경시스템을 이용하여 정렬을 수행하는 방법을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 고안에 따른 마스크얼라이너를 이용하여 광축조정과 정렬을 수행할 때 디스플레이화면들에 도시되는 정렬표식을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 고안에 따라서, 마스크와 같은 소정의 투명소재에 형성되는 정렬마크와 같은 표식을 사용하여 먼저 광축 일치를 수행한 다음에, 반도체 웨이퍼와 같은 불투명 소재의 피처리재의 소정면에 형성되는 정렬마크와 상기 투명소재 상의 정렬마크를 실시간으로, 동시에 관측할 수 있도록 해주어 정렬을 수행할 수 있도록 해주는, 본 고안에 따른 마스크얼라이너의 현미경시스템을 도시한 것이다.
도 3을 참조하여 본 고안에 따른 마스크얼라이너의 현미경시스템의 구성을 간략히 살펴보면 다음과 같다.
본 고안에 따른 현미경시스템은, 다수의 렌즈들로 구성되어 일단부를 통해 소정의 정렬마크의 이미지를 취득하여 확대하는 이미지 확대부(110 및 110'), 그 일단부에 바로 인접한 측면부가 상기 이미지 확대부(110 및 110')의 타단부와 연결고 또한 상기 이미지 확대부가 취득하여 확대한 이미지를 상기 이미지 확대부에 대해 직각으로 반하하는 반사수단(121 및 121')을 포함하는 이미지 가이드부(120 및120'), 상기 이미지 가이드부(120 및 120')의 타단부에 연결되어 상기 이미지 확대부(110 및 110')가 취득하여 확대하고 또한 상기 이미지 가이드부(120 및 120')를 통해 입사되는 이미지를 영상처리하는 영상처리수단(130 및 130')으로 구성되는 제1 및 제2 현미경부(140 및 140')와, 상기 제1 및 제2 현미경부(140 및 140')의 상기 이미지 가이드부(120 및 120')의 타단부에 인접한 측면에서 수직으로 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부를 연결하고, 또한 상기 제1 및 제2 현미경부 중 어느 하나를 x-y의 수평방향으로 구동시키는 구동수단과 또한 상기 제1 및 제2 현미경부 중 어느 하나를 α, β 및 θ 축회전시키는 구동수단들을 포함하는 구동부(151)가 설치되어 연결되어 있는 연결부(150)로 구성되는 이미지 취득수단(100)과; 상기 제1 및 제2 현미경부의 영상처리수단(130 및 130')들에 연결되어 상기 영상처리수단들이 영상처리한 이미지들을 하나의 모니터 상에 출력할 수 있도록 해주는 2채널 영상수신장치(160)와; 상기 영상수신장치로부터 영상신호를 수신받아 이를 디스플레이하는 디스플레이수단(170)과; 상기 연결부(150)의 구동수단(151)에 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나의 수평방향을 조정할 수 있도록 해주는 수평방향 조정수단(180)과; 상기 연결부의 구동부에 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나의 α, β 및 θ 축회전을 조정할 수 있도록 해주는 축회전 조정수단(190)으로 구성된다.
상기 이미지 취득수단(100)의 상기 연결부(150)의 구동부(151)에 연결된 수평 조정수단(180)과 축회전 조정수단(190)은, 최초에 마스크 등과 같은 투명소재에형성되어 있는 정렬마크와 같은 소정의 표식을 사용하여 상기 제1 및 제2 현미경부(140 및 140')의 광축을 일치시키는데 사용한다. 상기 조정수단들은 널리 공지되어 있고 또한 현재 시장에서 제작, 판매되고 있기 때문에 상세한 구성과 설명을 생략한다. 또한, 상기 조정수단 수동수단이거나 또는 리니어모터 또는 스텝핑모터와 같은 구동장치를 사용하는 자동수단일 수 있다.
상기에서 설명한 현미경시스템을 구비한 마스크얼라이너의 개략적인 형상이 도 4(a)와 (b)에 도시되어 있다. 도 4(a)는 정면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4(b)는 측면을 개략적으로 도시한 도면이다. 설명의 간략화를 위해, 본 기술분야에서 통상적이고 또한 당업자에게 자명한 부분은 생략하였다.
본 고안에 따른 마스크얼라이너는 베이스부(210)와, 마스크(24)를 지지하는 마스크지지대(도시하지 않음)와, 반도체 웨이퍼 등의 기판(25)을 지지하는 기판지지대(도시하지 않음)와, 마스크상에 형성된 표식을 이용하여 광축일치를 수행하고 또한 투명소재 마스크의 정렬마크와 불투명소재의 웨이퍼의 정렬마크의 정렬을 수행하고 또한 이미지를 영상처리하는 영상처리장치를 가지는 한 쌍의 이미지 취득부(100 및 100')와, 정렬이 완료된 후 노광작업을 수행하는 노광수단(220)과, 상기 한 쌍의 이미지 취득부와 노광수단을 지지하고 또한 상기 이미지 취득부와 노광수단을 이동시키는 수단들을 내장하는 구동부(230)와, 일단부가 구동부 상측의 축(240)에 축연결되고 또한 타단부가 노광수단(220)에 연결되어 구동부의 이동수단에 의해 상기 노광수단을 축회전시키는 제1연결지지대(250)과, 일단부가 이미지 취득부들에 연결되고 타단부가 구동부에 연결되고 또한 구동부의 구동수단에 의해 이미지 취득부를 전,후방향(A)로 이동시키는 제2연결지지대(260)과, 마스크와 같은 투명소재 상의 정렬마크를 사용하여 이미지 취득수단(100 및 100')의 제1 및 제2현미경부들의 광축을 조정할 때 사용되는 수평조정수단과 축회전 조정수단(180; 190)과, 상기 이미지 취득부들이 취득하여 확대한 영상을 수신하는 영상수신장치(160)와, 영상수신장치로부터 영상신호를 수신받아 상기 한 쌍의 이미지 취득부(100 및 100')이 취득한 이미지들을 디스플레이하는 디스플레이수단(170 및 170')으로 구성된다.
마스크와 같은 투명소재에 형성된 정렬마크와 같은 표식들과 반도체 웨이퍼 등과 같은 불투명 소재의 한 면에 형성된 정렬마크와 같은 표식을, 본 고안에 따른 현미경시스템을 이용하여 정렬하는 방법을 도 3과 도 4(a)와 (b)와 도 5(a)와 (b)와 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 고안에 따른 마스크얼라이너의 현미경시스템을 이용하여 이미지 취득부의 광축을 일치시키는 방법과 정렬을 수행하는 방법을 도시한 도면이고, 도 6은 본 고안 마스크얼라이너에 상기 현미경시스템을 적용하여 정렬을 수행할 때 디스플레이수단들에 디스플레이되는 표식들을 도시한 도면이다.
먼저 도 4 의 (b)에 도시된 바와 같이, 먼저 마스크얼라이너에 투명한 소재의 마스크(24)를 로딩시켜 정렬 및 노광위치에 위치시킨다. 그런 다음에, 구동부(230) 내측의 구동수단으로 제2연결지지대(260)를 화살표 A의 방향으로 구동시켜 현미경시스템의 이미지 취득부(100 및 100')들의 이미지 확대부들(110 및 110')이 상기 마스크(24)의 표면 형성된 정렬마크와 같은 표식들(26) 바로 위, 아래에 위치하도록 이동시킨다. 그러면, 이미지 취득부들(100 및 100')의 제1 현미경부(140)들의 이미지 획대부(110)가 취득하여 확대한 표식(26)의 이미지가 반사수단(121)에 의해 직각으로 반사되어 영상처리장치(130)에 입력되어 영상처리가 된다. 그리고, 제2 현미경부(140')들의 이미지 확대부(110')가 취득하여 확대한 표식(26)의 이미지가 반사수단(121')에 의해 직각으로 반사되어 영상처리장치(130')에 입력되어 영상처리된다.
그런 다음에, 영상처리장치들(130 및 130')에 의해 영상처리된 표식(26)들은 2채널 영상수신장치(160)로 전송되고, 상기 영상수신장치(160)는 상기 표식(26)들이 하나의 모니터 상에 디스플레이되도록 처리하여 이를 디스플레이수단에 전송한다. 그러면, 디스플레이수단은 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 하나의 모니터 상에 제1현미경부(140)가 취득한 표식(26)의 이미지와 제2현미경부(140')가 취득한 표식(26)을 동시에 디스플레이한다. 따라서, 본 고안의 마스크얼라이너는 두 개의 현미경시스템을 사용하기 때문에, 도 6의 (a)에 도시된 것과 같이, 디스플레이수단(170)에는 이미지 취득수단(100)이 취득한 이미지들(26 및 26)이 디스플레이되고 또한 디스플레이수단(170')에는 이미지 취득수단(100')이 취득한 이미지들(26 및 26)이 디스플레이되게 된다.
그런 다음에, 오퍼레이터는 디스플레이수단들(170 및 170')의 화면을 주시하면서, 수평방향 조정수단(180)과 축회전 조정수단(190)을 사용하여 상기 제1 현미경부(140)와 제2 현미경부(140') 중 하나를 이동시켜 디스플레이수단(170 및 170')의 화면에 나타난 표식(26)들을 일치시키게 된다.
그런 다음에, 정렬마크와 같은 표식(26')이 반도체 웨이퍼 등과 같은 불투명소재의 표면들 중, 상기 이미지 확대부(110)의 반대되는 쪽 표면에 형성되어 있는 불투명 소재(25)를 마스크와 같은 투명소재(24) 바로 아래 로딩시켜 표식(26')이 이미지 확대부(110') 바로 위에 위치하도록 한다. 그러면, 제1 현미경부(140)의 이미지 확대부(110)는 마스크와 같은 투명소재(24) 상의 표식(26)을 취득하여 확대하고, 그런 다음에 표식의 이미지가 반사수단(121)에 의해 직각으로 반사되어 영상처리장치(130)에 입력되어 영상처리가 된다. 또한, 제2 현미경부(140')의 이미지 확대부(110)는 반도체 웨이퍼와 같은 불투명소재(25) 상에 형성된 표식(26')을 취득하여 확대하고, 그런 다음에 표식의 이미지가 반사수단(121')에 의해 직각 반사되어 영상처리장치(130')로 입력되어 영상처리된다. 그런 다음, 영상처리장치(130 및 130')들은 영상처리한 표식(26 및 26')들을 2채널 영상수신장치(160)로 전송한다. 영상수신장리(160)는 상기 표식(26 및 26')들이 하나의 모니터 상에 디스플레이되도록 처리하여 이를 디스플레이수단에 전송한다. 그러면, 디스플레이수단은 도5(b)에 도시된 바와 같이, 하나의 모니터 상에 제1현미경부(140)가 취득한 표식(26)의 이미지와 제2현미경부(140')가 취득한 표식(26')을 동시에 디스플레이한다. 마찬가지로, 본 고안의 마스크얼라이너는 두 개의 현미경시스템을 사용하기 때문에, 도 6의 (b)에 도시된 것과 같이, 디스플레이수단(170)에는 이미지 취득수단(100)이 취득한 이미지들(26 및 26')이 디스플레이되고 또한 디스플레이수단(170')에는 이미지 취득수단(100')이 취득한 이미지들(26 및 26')이 디스플레이되게 된다.
그런 다음, 오퍼레이터는 디스플레수단(170 및 170')에 디스플레이되는 표식(26 및 26')들의 영상을 확인하면서, 반도체 웨이퍼와 같은 불투명소재(25)를 이동시켜 표식(26)에 대해 표식(26')을 정렬을 수행하게 된다.
정렬이 완료되면, 구동부(230)가 구동수단으로 제2연결지지대(260)를 구동시켜, 이미지 취득부(100 및 100')들을 구동부(230)쪽으로 후퇴시킨 후, 구동부(230)의 또 다른 구동수단으로 축(240)을 회전시켜 제1연결지지대(250)가 노광수단(220)을 축회전시켜 노광수단이 정렬이 완료된 투명소재의 마스크(24)와 불투명소재의 웨이퍼(25) 위에 시키고, 노광수단은 소정의 광원으로 노광작업을 수행한다.
따라서, 적외선과 같은 추가적인 광원을 사용하여 마스크와 같은 투명소재와 반도체 웨이퍼와 같은 불투명 소재에 형성된 정렬마크의 정렬을 수행하지 않고서실시간으로 정렬을 수행할 수 있기 때문에, 적외선을 사용하는 방식에서 필요한 부수적인 웨이퍼면 가공 공정 등을 행할 필요가 없어서 작업효율이 향상되고 또한 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있으며, 상황에 따라서 변동할 수 있는 광축을 조정할 수 있기 때문에 보다 정밀한 정렬공정을 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한 이미지 저장수단과 추가적인 수단을 필요로 하는 일이 없이 마스크와 같은 투명소재 상의 정렬마크와 반도 웨이퍼와 같은 불투명 소재 상의 정렬마크를 실시간으로 관측하면서 정렬을 행할 수 있기 때문에, 마스크얼라이너의 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 현미경부의 광축을 조정할 수 있고 또한 투명소재(24) 상에 형성된 정렬마크와 같은 표식(26)과 불투명소재(25) 상에 형성된 표식(26')을 실시간으로 관측하면서 표식들의 정렬을 수행할 수 있는, 다수의 정렬표식들을 동시에 관측가능하고 또한 광축을 조절할 수 있는 현미경시스템을 가지는 마스크얼라이너에 있어서,
    베이스부(210)와,
    투명소재(24)를 지지하는 투명소재지지대 및 불투명소재(25)를 지지하는 불투명소재 지지대와,
    투명소재(24)에 형성된 표식(26)을 이용하여 광축 일치를 수행할 수 있고 또한 투명소재 상의 표식과 불투명소재(25) 상의 표식(26')의 정렬을 수행하고 또한 이미지를 영상처리하는 영상처리장치를 가지는 한 쌍의 이미지 취득부(100 및 100')와,
    정렬이 완료된 후 노광작업을 수행하는 노광수단(220)과,
    상기 한 쌍의 이미지 취득부와 노광수단을 지지하고 또한 상기 이미지 취득부와 노광수단을 이동시키는 수단들을 내장하는 구동부(230)와,
    일단부가 구동부 상측의 축(240)에 축연결되고 또한 타단부가 노광수단(220)에 연결되어 구동부의 이동수단에 의해 상기 노광수단을 축회전시키는 제1연결지지대(250)와,
    일단부가 이미지 취득부들에 연결되고 타단부가 구동부에 연결되고 또한 구동부의 구동수단에 의해 이미지 취득부를 전,후방향(A)로 이동시키는 제2연결지지대(260)과,
    마스크와 같은 투명소재 상의 정렬마크를 사용하여 이미지 취득수단(100 및 100')의 제1 및 제2현미경부들의 광축을 조정할 때 수평조정수단과 축회전 조정수단(180; 190)과,
    상기 이미지 취득부들이 취득하여 확대한 영상을 수신하는 영상수신장치(160)와,
    영상수신장치로부터 영상신호를 수신받아 상기 한 쌍의 이미지 취득부(100 및 100')이 취득한 이미지들을 디스플레이하는 디스플레이수단(170 및 170')으로 구성된 것을 특징으로 하는, 다수의 정렬표식들을 동시에 관측가능하고 또한 광축을 조절할 수 있는 현미경시스템을 가지는 마스크얼라이너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 현미경시스템은,
    다수의 렌즈들로 구성되어 일단부를 통해 상기 정렬마크들(26; 26 및 26')의 이미지를 취득하여 확대하는 이미지 확대부(110 및 110'), 그 일단부에 바로 인접한 측면부가 상기 이미지 확대부(110 및 110')의 타단부와 연결되고 또한 상기 이미지 확대부가 취득하여 확대한 이미지를 상기 이미지 확대부에 대해 직각으로 반사하는 반사수단(121 및 121')을 포함하는 이미지 가이드부(120 및 120'), 상기 이미지 가이드부(120 및 120')의 타단부에 연결되어 상기 이미지 확대부(110 및 110')가 취득하여 확대하고 또한 상기 이미지 가이드부(120 및 120')를 통해 입사되는 이미지를 영상처리하는 영상처리수단(130 및 130')으로 구성되는 제1 및 제2 현미경부(140 및 140')와, 상기 제1 및 제2 현미경부(140 및 140')의 상기 이미지 가이드부(120 및 120')의 타단부에 인접한 측면에서 수직으로 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부를 연결하고 또한 상기 제1 및 제2 현미경부 중 어느 하나를 x-y의 수평방향으로 구동시키는 구동수단과 또한 상기 제1 및 제2 현미경부 중 어느 하나를 α, β 및 θ 축회전시키는 구동수단들을 포함하는 구동부(151)가 설치되어 있는 연결부(150)로 구성되는 이미지 취득수단(100 및 100')과;
    상기 제1 및 제2 현미경부의 영상처리수단(130 및 130')들에 연결되어 상기 영상처리수단들이 영상처리한 이미지들을 하나의 모니터 상에 출력할 수 있도록 해주는 2채널 영상수신장치(160)와;
    상기 영상수신장치로부터 영상신호를 수신받아 이를 디스플레이하는 디스플레이수단(170 및 170')과;
    상기 연결부(150)의 구동수단(151)에 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나의 수평방향을 조정할 수 있도록 해주는 수평방향 조정수단(180)과;
    상기 연결부의 구동부에 연결되어 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나의 α, β 및 θ 축회전을 조정할 수 있도록 해주는 축회전 조정수단(190)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마스크얼라이너.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 현미경부(140 및 140')의 광축 조정은, 투명소재(24) 상에 형성된 표식(26)이 이미지 확대부(110 및 110')들 위,아래에 위치하도록 투명소재를 위치시킨 후, 디스플레이수단(170 및 170')에 디스플레이되는 표식(26)들을 확인하면서 수평방향 조정수단(180)과 축회전 조정수단(190)을 사용하여 상기 제1 및 제2 현미경부들 중 어느 하나를 이동시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크얼라이너.
  4. 제1항에 있어서,
    투명소재(24)에 형성된 표식(26)을 사용하여 제1 및 제2현미경부(140 및 140')들의 광축 조정이 완료된 후, 표식(26')이 제2현미경부(140')의 이미지 확대부(110') 위에 위치하도록 불투명소재(25)를 상기 투명소재 아래에 위치시키고, 디스플레이수단(170)에 디스플레이되는 표식(26 및 26')들을 확인하면서 불투명소재를 이동시켜 표식(26 및 26')들의 정렬이 이루어지는 것을 특징으로 하는 마스크얼라이너.
  5. 상기 투명소재(24)가 반도체의 노광공정에 사용되는 마스크이고, 또한 상기 불투명소재(25)가 반도체 웨이퍼인 것을 특징으로 하는 마스크얼라이너.
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