KR100338736B1 - 마스크정렬용마크 - Google Patents

Abstract

개시된 마스크 정렬용 마크는, 노광대상물이 장착되는 홀더 및 마스크에 각각 대응되게 형성된 것으로, 동심원상의 원형 패턴과 직선상의 패턴이 함께 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다. 이와 같은 패턴의 마크를 채용하면, 마스크의 X-Y평면상에서의 위치편차와 회전편차를 동시에 측정할 수 있도록 데이터를 제공할 수 있으므로, 기존보다 미세한 정렬이 가능하여 반도체 웨이퍼와 같은 광전부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

마스크 정렬용 마크{A mark for alignment of mask}

본 발명은 마스크 정렬용 마크에 관한 것이다.

예컨대 반도체 웨이퍼와 같은 광전부품은 그 위에 소정 패턴의 회로가 각인됨으로써 반도체 회로를 형성하게 되는데, 이와 같은 회로를 형성하기 위해서는 마치 필름과 같이 웨이퍼 위에 회로 패턴을 인쇄시키는포토리소그라피(photolithography) 공정이 수행된다. 이 포토리소그라피 공정은, 감광성 폴리머인 포토레지스터를 웨이퍼 위에 적층시킨 후 베이킹(baking)하고, 회로 패턴을 가진 마스크를 웨이퍼 위에 위치시킨 후 노광시킴으로써 웨이퍼 상에 그 회로 패턴이 현상되도록 하는 것이다. 그리고 이 포토리소그라피 공정은 반복적으로 수차례 진행되면서 웨이퍼 상에 다층의 패턴을 적층 형성시키는 것이 일반적이다. 따라서 웨이퍼 위에 한 층이 형성된 후에 다음 층을 형성하기 위해서는 마스크가 웨이퍼에 대해 항상 일정한 위치에 정렬되어야 한다. 만일 상기 마스크와 웨이퍼가 서로 정확하게 정렬되지 못하고 어긋나게 되면 웨이퍼 상에 적층 인쇄되는 패턴이 계속 틀어져 버리게 되기 때문이다.

따라서 이를 정렬하기 위한 방식으로서, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼(2)가 장착되는 홀더(3)와 그 홀더(3)의 상기 웨이퍼(2) 상방에 안착되는 마스크(1)에 각각 물결모양의 모아레 패턴 마크(1a)(3a)를 형성하여 두 마크를 겹쳐보는 방식이 채용되었다. 즉, 상기 마스크(1)와 웨이퍼(2)가 제대로 정렬되면 상기한 두 마크(1a)(3a)가 정확하게 포개지도록 함으로써, 광원(4)에서 출사된 광이 그 겹쳐진 마크(1a)(3a)를 통과하지 못하게 하는 것이다. 따라서, 만일 광이 수광부(5)에 검출되면 마스크(1)와 웨이퍼(2)가 정확하게 정렬되지 못한 상태임을 의미하는 것이며, 그 수광된 광의 패턴을 감지하여 정렬상태를 파악하는 것이다.

그러나 이와 같은 패턴의 마크(1a)(3a)는 마스크(1)의 X-Y평면상의 위치편차를 측정하는데는 적합하지만, 마스크(1)가 웨이퍼(2)에 대해 소정 각도만큼 돌아가버린 회전편차는 측정해내지 못하는 문제점이 있었다. 따라서 X-Y평면상의 위치편차와 회전편차를 동시에 측정하여 정렬시킬 수 있도록 된 마스크 정렬용 마크가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 창출된 것으로서, 웨이퍼에 대한 마스크의 X-Y평면상의 위치편차와 회전편차를 동시에 측정하여 정렬시킬 수 있도록 된 마스크 정렬용 마크를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 마스크 정렬용 마크를 채용한 웨이퍼 회로 인쇄 유닛을 보인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 마스크 정렬용 마크를 보인 도면,

도 3은 도 2에 도시된 마크가 채용된 웨이퍼 회로 인쇄 유닛을 보인 도면.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10...마스크11a...원형패턴

11b...직선패턴11,31...마크

30...홀더40...광원

50...수광부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노광대상물이 장착되는 홀더 및 그 노광대상물 상방에 위치되도록 상기 홀더에 안착되는 마스크에 각각 대응되게 형성된 것으로, 상호 겹쳐지는 정도에 따라 광투과도가 가변됨으로써 상기 노광대상물에 대한 마스크의 위치정렬상태를 측정하도록 된 마스크 정렬용 마크에 있어서, 상기 각각의 마크는 동심원상의 원형 패턴과 직선상의 패턴이 함께 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 정렬용 마크를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 마스크 정렬용 마크는 동심원상의 원형패턴(11a)과, 그 원형패턴(11a)을 둘러싸는 사각형상의 직선패턴(11b)으로 구성되어 있다. 이 중 상기 원형패턴(11a)은 마스크(10)의 X-Y평면상 위치편차를 검출하며, 상기 사각형상의 직선패턴(11b)은 회전편차를 검출하게 된다.

이와 같은 마크를 도 3에 도시된 바와 같이 마스크(10)와 노광대상물인 웨이퍼(20)의 홀더(30)에 각각 형성한다. 본 실시예에서는 상기 마스크(10)에 상기한 원형패턴(11a)과 직선패턴(11b)의 양각형상 마크(11)를 형성하고, 상기 홀더(30)에는 그와 대응되는 음각형상 마크(31)를 형성한 것을 예시한다. 이렇게 될 경우에는 상기 두 마크(11)(31)가 정확하게 포개질 때, 광원(40)에서 출사된 광이 그 겹쳐진 마크를 투과하지 못하게 된다.

이 상태에서 X-Y평면상으로 마스크(10)와 홀더(30)의 위치편차가 있게 되면, 그 각각에 형성되어 있는 원형패턴(11a)과 직선패턴(11b)이 서로 어긋나면서 광원(40)으로부터의 광이 투과되어, 홀더(30) 하방에 위치한 수광부(50)에 광이 수광된다. 따라서 이러한 패턴의 광이 수광될 때에는 X-Y평면상으로 위치편차가 있음을 의미하는 것이므로 마스크(10)의 위치를 X-Y평면상에서 보정하면 된다.

또한 마스크(10)가 홀더(30)에 대해 정위치에서 약간 회전되어 있을 때에도 그 각각에 형성되어 있는 원형패턴(11a)과 직선패턴(11b)이 서로 틀어지게 되는데, 이때 상기 원형패턴(11a)의 어긋남에 의한 수광패턴은 상기한 X-Y평면상의 위치편차 발생시와 구별되지 않지만, 상기 직선패턴(11b)의 어긋남에 의한 수광패턴은 달라지게 된다. 즉, 상기한 직선형태의 마크는, X-Y평면상으로의 이동에 의한 위치편차 발생시와, 회전 이동에 의한 위치편차 발생시에 그 어긋나는 모양이 달라지기 때문이다. 따라서 이러한 패턴의 광이 수광될 때에는 마스크(10)가 정위치에서 소정각도 돌아가 있음을 의미하는 것이므로 마스크(10)의 위치를 돌려서 편차를 보정하면 된다.

그러므로 본 발명의 마크는 마스크(10)의 X-Y평면상에서의 위치편차와 회전편차를 동시에 측정하여 보정할 수 있는 데이터를 제공할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마스크 정렬용 마크는, 마스크의 X-Y평면상에서의 위치편차와 회전편차를 동시에 측정할 수 있도록 데이터를 제공할 수 있으므로, 기존보다 미세한 정렬이 가능하여 반도체 웨이퍼와 같은 광전부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용이 가능한 것임은 물론이다.

Claims (1)

1. 노광대상물이 장착되는 홀더 및 그 노광대상물 상방에 위치되도록 상기 홀더에 안착되는 마스크에 각각 대응되게 형성된 것으로, 상호 겹쳐지는 정도에 따라 광투과도가 가변됨으로써 상기 노광대상물에 대한 마스크의 위치정렬상태를 측정하도록 된 마스크 정렬용 마크에 있어서,

   상기 각각의 마크는 동심원상의 원형 패턴과, 상기 원형패턴을 둘러싸는 사각형상의 직선상 패턴이 함께 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 마스크 정렬용 마크.