KR100781985B1 - 변위 간섭계 시스템 및 그가 채용되는 노광설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 변위 간섭계 시스템 및 그가 채용되는 노광설비를 개시한다. 그의 시스템은, 소정 파장을 갖는 레이저빔을 생성하는 광원; 상기 광원에서 생성된 레이저빔을 계측 대상물에 입사하는 입사부; 상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사된 계측 레이저빔을 이용하여 상기 계측 대상물의 거리를 계측하는 검출기; 및 상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사되는 상기 계측 레이저빔과 평행한 방향으로 보정 레이저빔이 입사되도록 상기 입사부와 연결되고, 상기 보정 레이저빔 및 상기 계측 레이저빔이 초기 설정된 방향에서 소정의 방향으로 틀어져 입사될 경우 상기 보정 레이저빔 및 상기 계측 레이저빔이 상기 초기 설정된 방향으로 보정되어 입사되도록 형성된 보정 유닛을 포함하여 상기 입사부에서 입사되는 상기 레이저빔의 입사각을 용이하게 보정토록 할 수 있기 때문에 생산성을 향상시킬 수 있다.
레이저빔(laser beam), 센서(sensor), 가늠자(sight), 슬릿(slit), 격자무늬
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광설비를 개략적으로 나타나는 다이아 그램.
도 2 및 도 3은 도 1의 변위 간섭계 시스템을 나타내는 다이아 그램.
도 4는 도 2 및 도 3의 변위 간섭계 시스템을 나타내는 사시도.
도 5는 도 3의 제 1 조준 미러 및 제 2 조준 미러의 결합을 나타낸 사시도.
도 6 및 도 7은 도 2 및 도 3의 제 1 가늠자와 제 2 가늠자를 나타내는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 광원 20 : 레티클
30 : 광학계 40 : 스테이지
50 : 변위 간섭계 시스템 52 : 제 1 빔 스플리터
54 : 제 1 조준 미러 56 : 검출기
60 : 보정 유닛 62 : 보조 조준부
64 : 제 1 가늠자 66 : 제 2 가늠자
68 : 보정 센서 70 : 레이저 광원
80 : 격자무늬
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼를 안착시키는 웨이퍼 스테이지의 변위를 계측하기 위한 변위 간섭계 시스템 및 그가 채용되는 노광설비에 관한 것이다.
최근 정보 통신 분야의 급속한 발달과, 컴퓨터와 같은 정보 매체의 대중화에 따라 반도체 장치도 비약적으로 발전하고 있다. 또한, 그 기능적인 면에 있어서 상기 반도체 장치는 고속으로 동작하는 동시에 대용량의 저장 능력을 가질 것이 요구되고 있다. 이에 따라, 상기 반도체 장치의 제조 기술은 집적도, 신뢰도 및, 응답 속도 등을 극대화하는 방향으로 연구 개발되고 있다.
반도체 장치의 제조 기술은 크게 웨이퍼 상에 가공막을 형성하는 증착(deposition)공정과, 상기 증착공정으로 형성된 가공막 상에 피가공막을 형성하여 패터닝 하는 포토리소그래피(photo-lithography) 공정과, 상기 포토리소그래피 공정에 의해 형성된 상기 피가공막을 마스크로 사용하여 상기 가공막을 식각하는 식각 공정과, 상기 피가공막을 이온주입마스크로 사용하여 불순물이온을 주입하는 이온주입공정과, 각종 열처리 공정을 포함하여 이루어진다.
예컨대, 상기 포토리소그래피 공정은 상기 반도체 기판 상에 상기 식각 공정 또는 이온주입공정에 마스크로 사용되는 포토레지스트와 같은 감광막을 구현하고자 하는 모양으로 형성하는 공정으로, 포토레지스트의 도포공정, 소프트 베이크 공정, 에지 노광공정, 사이드 린스 공정, 하드 베이크 공정, 노광 공정 및 현상 공정 등을 포함하여 이루어진다.
또한, 포토리소그래피 공정은 스피너 설비와 노광설비라 일컬어지는 반도체 제조 설비에서 수행되는 되는데, 반도체 제조 공정에서 반도체 장치의 임계치수를 결정하는 필수적으로 요구되는 중요한 공정으로 연구개발이 활발히 진행되고 있다.
상기 노광설비는, 상기 포토레지스트를 감광시키기 위한 자외선광 및 X-선(X-ray)광과 같은 단파장 광을 생성하는 노광광원과, 상기 노광광원으로부터 공급된 단파장 광을 소정의 패턴 이미지에 전사시키는 레티클과, 상기 레티클로 상기 단파장 광을 전달하고, 상기 레티클을 통해 전사되는 상기 단파장 광을 축소 투영시키는 대물렌즈를 포함하는 광학계와, 상기 패턴 이미지가 웨이퍼의 해당 위치에 축소 투영될 수 있도록 상기 웨이퍼를 지지하여 정렬시키며 평면 이동시키는 웨이퍼 스테이지를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 웨이퍼 스테이지는 상기 대물렌즈의 초점 거리에 위치되는 상기 웨이퍼를 수평상태로 이동시킨다. 예컨대, 상기 웨이퍼 스테이지는 상기 웨이퍼 상에 형성되는 정렬마크와 상기 레티클에 형성된 정렬마크가 서로 일치되도록 상기 웨이퍼가 정렬되면서 수평상태를 갖고 이동될 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지는 스캐너 노광설비에서 포토리소그래피 공정 중에 상기 레티클에 형성된 상기 패턴 이미지가 스캐닝되어 상기 웨이퍼에 전사될 경우, 상기 웨이퍼를 수평상태를 갖고 일방향으로 이동시킬 수도 있다. 이때, 상기 레티클은 레티클 스테이지에 의해 상기 웨이퍼 스테이지와 평행한 상태에서 동일한 방향 또는 반대 방향으로 이동된다. 상기 레티클 스테이지 또는 웨이퍼 스테이지는 기본적으로 서보 모터와 같은 동력장치에 의해 직선 이동되면서 이동거리가 엔코더(encoedr)에서 계측되고 있다. 그러나, 상기 엔코더는 웨이퍼 표면에 형성되는 패턴의 크기보다 더 큰 오차를 갖기 때문에 거리 계측의 정밀도에 있어서 우수한 변위 간섭계 시스템으로 대체되어 사용되고 있는 실정이다.
이와 같이 노광설비에서 채용되는 변위 간섭계는 'INTERFEROMETRIC STAGE SYSTEM'란 이름으로 등록된 미국특허번호 제6,912,054에서 자세하게 기술되어 있다. 여기서, 변위 간섭계 스테이지 시스템은 크게 지면으로부터 소정의 평탄도를 갖고 고정되는 지지구조물과, 상기 지지구조물 상에서 수평 이동되는 스테이지와, 상기 스테이지에 탑재되는 반사체와, 계측 빔을 사용하여 상기 지지구조물 상에서 이동되는 스테이지의 위치 또는 방위를 모니터링하는 간섭계를 포함하여 이루어진다.
상기 스테이지는 상기 지지구조물 상에서 웨이퍼를 수평으로 지지하면서 2차원 평면상에서 이동도록 설정되어 있다. 예컨대, 상기 스테이지는 카테시안 좌표계에서 X축과 Y축으로 이동되는 상부 스테이지와 하부 스테이지로 구분될 수 있다. 또한, 상기 스테이지는 LM가이드 상에서 일방향으로의 직선 이동되며, 외부에서 인가되는 전원전압에 의해 회전되면서 직선이동을 제어하는 서보 또는 스텝핑 모터 제어시스템에 의해 제어된다.
상기 반사체는 상기 간섭계로 하여금 상기 스테이지의 이동위치를 계측토록 할 수 있는 것으로 상기 스테이지의 수직하는 가장자리 양측에 형성되어 있다. 이때, 상기 반사체는 상기 간섭계의 설명에서 이동 미러로 대신하여 기술하기로 한다.
상기 간섭계는 소정 파장을 갖는 레이저빔을 생성하는 광원과, 상기 광원에서 생성된 상기 레이저빔을 기준 레이저빔과 복수개의 계측 레이저빔으로 분리시켜 진행시키는 빔 스플리터와, 상기 빔 스플리터에서 분리되어 진행되는 기준 레이저빔을 상기 빔 스플리터로 반사시키도록 상기 지지구조물에 고정되어 형성되는 기준 미러와, 상기 스테이지의 측벽에 탑재되어 형성되며 상기 기준 미러에 대응하여 이동되면서 상기 상기 계측 레이저빔을 반사시키도록 형성된 이동 미러와, 상기 이동 미러에 상기 계측 레이저빔을 입사시키고, 상기 이동 미러에서 반사되는 상기 계측 레이저빔을 상기 빔 스플리터로 회귀시키는 조준 미러과, 상기 조준 미러를 통해 상기 빔 스플리터로 회귀되는 상기 기준 레이저빔과 상기 계측 레이저빔의 결맞음을 이용하여 상기 이동 미러의 이동 거리를 계측하도록 형성된 검출기를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 레이저빔은 단일 파장을 갖는 전자기파로서 상기 광원에 사용되는 재료에 따라 고유의 균일한 단일 파장을 갖고 소정의 세기로 증폭되어 3차원 공간에서 산란되지 않아 직진성이 우수하다. 또한, 상기 레이저빔은 단일 파장의 전자기파이기 때문에 간섭효과를 이용하여 계측 및 표시장치의 전반에 널리 사용되고 있다. 따라서, 빔 스플리터에서 분리되어 상기 기준 미러와 상기 이 동 미러에서 반사되는 상기 기준 레이저빔과 상기 계측 레이저빔은 상기 빔 스플리터에 회귀되면서 서로 중첩(superpose)되고, 위상차에 따라 보강간섭 또는 상쇄간섭을 일으켜 소정세기의 간섭무늬(interference fringe)를 형성한다. 알려진 것처럼, 이러한 간섭 현상은 수식 1에 의해 수학적으로 기술될 수 있다. 식(1)에서, I, I1 및 I2는 각각 상기 간섭무늬의 세기, 상기 기준 레이저빔의 세기, 및 상기 계측 레이저빔의 세기(intensities)이고, δ는 상기 기준 레이저빔과 상기 계측 레이저빔 사이의 상대적인 위상차이다.
(수식 1)
상기 간섭 무늬의 세기의 변화는 상기 위상차(δ)에 의해 유발된다. 따라서, 상기 검출기(D)에서 측정되는 간섭 무늬가 이동하는 수를 측정하면, 상기 운동 미러(M2)의 위치는 수식 2에 의해 계산될 수 있다.
(수식 2)
이때, X는 X축 방향으로 상기 이동 미러의 변위(displacement)이고, X0은 X축 방향으로 초기 위치(initial position)이고, N은 간섭 무늬의 개수(fringe number)이고, λ는 상기 레이저빔의 특정 단일 파장(wavelength)이다. 따라서, 종래의 간섭계는 상기 X축 방향으로 X0과, 간섭무늬의 개수를 검출하여 상기 이동 미러가 X축 방향으로 이동된 거리를 계측할 수 있다. 또한, 상기 간섭계는 Y축 방향 으로 Y0와, 간섭무늬의 개수를 검출하여 상기 이동 미러가 Y축 방향으로 이동된 거리를 계측할 수 있다. 상기 이동 미러가 장착되는 스테이지의 자유도(degree of freedom)에 대응되는 상기 스테이지의 좌우요동(yaw)과 경사각(tilt)을 계측하기 위하여 X축 또는 Y축 방향과는 별도로 상기 간섭계가 설계될 수 있다. 이때, 상기 간섭계는 상기 스테이지의 좌우요동 또는 경사각을 계측하기 위해 상기 스테이지의 Z축 방향의 기준치(reference portion)를 갖고, X축 또는 Y축 방향에서 방위각 및 경사각이 계측되는 별도의 이동 미러를 포함하여 이루어진다.
따라서, 종래 기술에 따른 변위 간섭계 시스템은 단일 파장을 갖는 레이저빔의 간섭 현상을 이용하여 이동 미러의 이동 거리를 계측하는 간섭계를 구비하여 지지구조물 상에서 수평방향으로 이동되는 스테이지의 이동거리를 계측할 수 있으며, 상기 스테이지의 좌우요동과 경사각을 계측할 수 있다.
하지만, 종래 기술에 따른 변위 간섭계 시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 종래의 변위 간섭계 시스템은, 수평방향으로 이동되는 스테이지의 진동에 의해 상기 지지구조물 상에서 상기 조준 미러가 떨리거나 틀어져 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌게 될 경우, 상기 조준 미러에서 상기 이동 미러에 입사되고 반사되어 상기 조준 미러를 통해 상기 검출기에서 검출되는 상기 계측 레이저빔의 세기가 줄어들고 상기 조준 미러의 변형을 파악하고 교정하기가 용이하지 않기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.
둘째, 종래의 변위 간섭계 시스템은, 상기 검출기에서 검출되는 상기 계측 레이저빔의 세기에 의존하여 상기 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌어짐을 판단할 수 있으나, 상기 계측 레이저빔의 입사각을 정확하게 교정시키기 위해서는 많은 교정시간을 필요로 하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
셋째, 종래의 변위 간섭계 시스템은 조준 미러에서 입사되는 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌는 것을 실시간으로 계측할 수 없고 노광설비에서 노광되어 패터닝된 이후 웨이퍼의 표면을 보는 오버레이 계측에서 스테이지 상에서 위치되는 웨이퍼의 정렬불량을 간접적으로 밖에 파악할 수 없어 다수의 웨이퍼 노광공정의 불량을 야기시킬 수 있기 때문에 생산수율이 떨어지는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수평방향으로 이동되는 스테이지의 진동에 의해 상기 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌게 되더라도 상기 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌는 것을 용이하게 계측하고 교정토록 하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 변위 간섭계 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 계측 레이저빔의 입사각을 정확하게 교정시키기 위해 요구되는 교정시간을 단축시켜 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 변위 간섭계 시스템을 제공하는 데 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌는 것을 실시간으로 직접 계측하고, 웨이퍼 노광공정의 불량을 방지토록 하여 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 변위 간섭계 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따른 변위 간섭계 시스템은, 소정 파장을 갖는 레이저빔을 생성하는 광원; 상기 광원에서 생성된 레이저빔을 계측 대상물에 입사하는 입사부; 상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사된 계측 레이저빔을 이용하여 상기 계측 대상물의 거리를 계측하는 검출기; 및 상기 광원에서 생성된 상기 레이저빔으로부터 분리되거나 상기 광원에서 별도로 생성되는 보정 레이저빔을 상기 계측 대상물에 입사되는 상기 계측 레이저빔과 평행하게 입사시키면서 상기 입사부와 고정적으로 연결되어 있고, 상기 보정 레이저빔 및 상기 계측 레이저빔이 초기 설정된 방향에서 소정의 방향으로 틀어져 입사될 경우 상기 계측 레이저빔을 상기 초기 설정된 방향으로 보정시켜 입사시키도록 형성된 보정 유닛을 포함함을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보정 유닛은, 상기 광원에서 별도로 생성되거나, 상기 광원에서 생성된 상기 레이저빔에서 분리되는 보정 레이저빔을 상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사되는 상기 레이저빔과 평행한 방향으로 입사시키는 보조 조준부와, 상기 보조 조준부에 인접하여 형성되며, 상기 보조 조준부에서 입사되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 1 가늠자와, 상기 제 1 가늠자와 이격하여 형성되며 상기 제 1 가늠자에서 진행되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 2 가늠자와, 상기 제 2 가늠자에서 통과되어 진행되는 상기 보정 레이저빔을 감지하는 보정 센서를 포함함이 바람직하다. 또한, 상기 보정 유닛은, 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 통과되어 상기 보정 센서에서 감지되는 상기 보정 레이저빔 의 입사각의 정상 여부를 판단하고, 상기 보정 레이저빔의 입사각이 비정상일 경우 노광설비에 인터락 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 이용하여 상기 보정 레이저빔의 입사각이 바뀐 정도를 표시하는 표시부를 더 포함함이 바람직하다. 상기 보조 조준부는 상기 레이저빔으로부터 상기 보정 레이저빔을 분리하여 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 입사시키는 제 2 빔 스플리터로 이루어지거나, 또는 상기 보정 레이저빔을 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 입사시키는 제 2 조준 미러로 이루어짐이 바람직하다. 상기 보조 조준부는 상기 제 2 빔 스플리터 또는 상기 제 2 조준 미러를 상기 입사부에 고정적으로 연결시키는 연결부를 더 포함함이 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 외부에서 인가되는 전원전압을 이용하여 소정 파장을 갖는 레이저빔을 생성하는 광원; 상기 광원에서 생성된 레이저빔을 기준 레이저빔과 계측 레이저빔으로 분리시켜 진행시키는 제 1 빔 스플리터; 상기 제 1 빔 스플리터에서 분리되어 진행되는 상기 기준 레이저빔을 상기 제 1 빔 스플리터로 회귀시키는 기준 미러; 상기 제 1 빔 스플리터에서 진행되는 상기 계측 레이저빔을 소정의 지지 구조물 상에서 이동되는 스테이지의 이동 방향으로 입사하는 제 1 조준 미러; 상기 제 1 조준 미러에서 입사되는 상기 계측 레이저빔을 상기 제 1 조준 미러로 반사시키면서 상기 스테이지를 따라 이동되며, 상기 제 1 빔 스플리터에 회귀시키는 이동 미러; 상기 이동 미러와 상기 기준 미러에서 반사되어 상기 제 1 빔 스플리터에 회귀되는 상기 계측 레이저빔과 상기 기준 레이저빔의 결맞음을 이용하여 상기 이동 미러의 이동 거리를 계측하는 검출기; 및 상기 스테이지의 이동에 따 른 진동에 의해 유발되는 상기 제 1 조준 미러의 틀어짐을 계측하여 보정하도록 형성된 보정 유닛을 포함하는 변위 간섭계 시스템이다.
그리고, 본 발명의 또 다른 양태는, 자외선 영역의 단파장 광을 생성하는 노광 광원; 상기 노광 광원으로부터 공급된 단파장 광을 소정의 패턴 이미지에 전사시키는 레티클; 상기 레티클로 상기 단파장 광을 전달하고, 상기 레티클을 통해 전사되는 상기 단파장 광을 축소 투영시키는 대물렌즈를 포함하는 광학계; 상기 패턴 이미지가 웨이퍼의 해당 위치에 축소 투영될 수 있도록 상기 웨이퍼를 지지하여 정렬시키며 평면 이동시키는 웨이퍼 스테이지; 및 상기 웨이퍼 스테이지의 수평 이동 거리를 계측하고, 상기 수평 이동 거리를 계측하기 위해 상기 웨이퍼 스테이지의 일측에 형성된 이동 미러에 입사되는 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌게 될 경우 상기 계측 레이저빔의 입사각을 보정토록 하는 보정 유닛을 구비하는 변위 간섭계 시스템을 포함하는 노광설비이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 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. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 노광설비를 개략적으로 나타나는 다이아 그램이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 노광설비는 자외선 영역의 단파장 광을 생성하는 노광 광원(10)과, 상기 노광 광원(10)으로부터 공급된 단파장 광을 소정의 패턴 이미지에 전사시키는 레티클(20)과, 상기 레티클(20)로 상기 단파장 광을 전달하고, 상기 레티클(20)을 통해 전사되는 상기 단파장 광을 축소 투영시키는 대물렌즈(32)를 포함하는 광학계(30)와, 상기 패턴 이미지가 웨이퍼(100)의 해당 위치에 축소 투영될 수 있도록 상기 웨이퍼(100)를 지지하여 정렬시키며 평면 이동시키는 웨이퍼 스테이지(40)와, 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 수평 이동 거리를 계측하고, 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 수평 이동 거리를 모니터링하기 위해 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 일측에 형성된 이동 미러에 입사되는 계측 레이저빔(도 2의 76)의 입사각이 바뀌게 될 경우 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각을 보정토록 하는 보정 유닛(60)을 구비하는 변위 간섭계 시스템(50)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 노광 광원(10)은 외부에서 인가되는 고전력의 전원전압을 이용하여 상기 단파장 광을 생성한다. 예컨대, 상기 노광 광원(10)에서 생성되는 단파장 광은 g-line 광(436 nm), i-line 광(365nm), KrF 엑시머 레이저광(248nm), ArF 엑시머 레이저광(193nm), 플로라이드 디머광(F2, 157nm), 극자외선광(EUV, 13nm)등이 있다.
또한, 상기 광학계(30)는 상기 노광 광원(10)에서 생성된 단파장 광을 상기 레티클(20)에 투영하여 상기 레티클(20)에 형성된 패턴 이미지가 전사되도록 하고, 상기 패턴 이미지에서 전사되는 상기 단파장 광을 상기 웨이퍼(100)의 표면에 투영시키도록 형성되어 있다. 예컨대, 상기 광학계(30)는 이상적으로 광 손실이 거의 없이 광경로 만을 변경하기 위한 도광관(optic tube), 볼록렌즈, 오목렌즈 ,또는 단파장 광 미러(mirror, 34)를 더 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 광학계(30)는 상기 단파장 광의 초점심도(DOF : Depth Of Focus)를 증가시키기 위해 0차, ±1차 회절광의 결상(結像)원리를 이용하여 상기 노광 광원(10)에서 생성된 단파장 광을 회절시키고, 상기 회절된 광 중에서 직진성이 높은 광을 선택적으로 추출하는 조명계를 더 포함할 수도 있다. 상기 레티클(20)에서 전사되는 패턴 이미지를 축소 투영시키는 상기 광학계(30)의 대물렌즈(32)는 상기 웨이퍼(100)와 상기 레티클(20) 사이에서 소정의 반경을 갖는 복수개의 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈의 복합체로 구성된다. 이때, 상기 대물렌즈(32)를 하나의 볼록 렌즈로 대신하여 설명할 때, 상기 볼록 렌즈의 반경이 크면 클수록 상기 패턴 이미지 전체를 모두 상기 웨이퍼(100)의 표면에 축소 투영시킬 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 스테이지(40) 상의 웨이퍼(100)와 레티클(20)이 고정된 상태에서 상기 패턴 이미지 전체가 하나의 칩 또는 복수개의 칩에 대응되도록 상기 웨이퍼(100)의 표면에 전사되는 스텝퍼 노광설비라고 한다. 나아가, 상기 대물 렌즈의 반경이 무한정 크게 제작될 수 없는 문제점 때문에 상기 패턴 이미지의 단면이 최대 상기 대물 렌즈의 반경에 대응되어 상기 레티클(20)과 상기 웨이퍼 스테이지(40)가 서로 평행한 방향으로 이동되면서 상기 페턴 이미지가 하나의 칩 또는 복수개의 칩에 대응되도록 전사되는 스캐너 노광설비 등으로 구분될 수 있다. 따라서, 상기 스캐너 노광설비의 경우, 상기 레티클(20)을 수평방향으로 이동시키면서 노광공정이 이루어져야만 하기 때문에 상기 레티클(20)을 이동시키는 레티클 스테이지(도시되지 않음)의 이동을 모니터링하기 위한 상기 변위 간섭계 시스템(50)이 더 채용될 수도 있다.
상기 레티클(20)은 상기 광학계(30)에서 전달되는 상기 단파장 광이 상기 패턴 이미지를 갖고 웨이퍼(100)에 전사되어 상기 웨이퍼(100) 상에 형성될 소정의 이미지 패턴을 만들기 위한 마스크이다. 예컨대, 상기 레티클(20)은 상기 단파장 광이 투과되는 투명 유리 기판(도시하지 않음)과, 상기 투명 유리 기판에서 투과되는 상기 단파장 광이 상기 패턴 이미지를 갖고 전사될 수 있도록 상기 단파장 광을 흡수하는 흑색의 니켈 크롬과 같은 금속층으로 형성된 패턴층(도시하지 않음)을 포함하여 이루어진다.
상기 웨이퍼 스테이지(40)는 지면으로부터 수평 상태를 갖는 지지 구조물(42) 상에서 상기 웨이퍼(100)를 수평으로 이동시킬 수 있도록 형성되어 있다. 예컨대, 상기 웨이퍼 스테이지(40)는 서보 모터 또는 스텝핑 모터의 회전동력에 의해 상기 지지 구조물(42) 상에서 직선으로 형성된 LM 가이드(Linear Motion guide, 도시되지 않음)를 따라 이동될 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 스테이지(40)는 상기 서보 모터 또는 스텝핑 모터의 회전동력 생성 시 또는 상기 LM 가이드 블록의 평탄도에 따라 미세 진동이 유발될 수 있다. 예컨대, 상기 LM 가이드 블록의 초기 평탄도가 나쁘거나, 상기 LM 가이드 블록의 강도가 낮아 소정의 수명시간을 경과하면 변형에 의한 자체 진동이 유발될 수 있다. 마찬가지로, 상기 스캐너 노광설비의 레 티클 스테이지의 경우 또한, 노광 공정 중에 자체 진동을 유발시킬 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 이동 중 발생되는 미세 진동은 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 이동 거리를 계측하기 위한 변위 간섭계 시스템(50)의 제 1 조준 미러(54)에서 입사되는 계측 레이저빔(76)의 입사각을 바뀌게도 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 노광설비는 상기 변위 간섭계 시스템(50)의 제 1 조준 미러(54)에서 입사되는 계측 레이저빔(76)의 입사각이 바뀌게 되는 것을 파악하고 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각을 보정토록 하는 보정 유닛(60)을 구비하여 미세 진동에 기인하여 유발되는 변위 간섭계 시스템(50)의 오계측을 방지토록 할 수 있다.
이때, 상기 변위 간섭계 시스템(50)은 기준 광선의 고정된 경로 길이(a fixed optical path length of reference beam)에 대해 계측 대상(target object)을 경유하는 측정 광선(measuring beam)의 광경로 길이(optical path length)가 달라질 경우 나타나는 간섭의 물리적 현상(the physical phenomenon of interference of light)을 이용하여 최대 1nm 수준의 정확도를 갖는 이동 거리를 계측할 수 있는 광학 시스템이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 변위 간섭계 시스템(50)을 나타내는 다이아 그램이고, 도 4는 도 2 및 도 3의 변위 간섭계 시스템(50)을 나타내는 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은, 외부에서 인가되는 전원전압을 이용하여 소정 파장을 갖는 레이저빔(72)을 생성하는 레이저 광원(70)과, 상기 광원에서 생성된 레이저빔(72)을 기준 레이 저빔(74)과 계측 레이저빔(76)으로 분리시켜 진행시키는 제 1 빔 스플리터(52)와, 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 분리되어 진행되는 상기 기준 레이저빔(74)을 상기 제 1 빔 스플리터(52)로 회귀시키는 기준 미러(53)와, 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 진행되는 상기 계측 레이저빔(76)을 상기 지지 구조물(42) 상에서 이동되는 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 이동 방향으로 입사하는 제 1 조준 미러(예를 들어, 입사부라 칭함, 54)와, 상기 제 1 조준 미러(54)에서 입사되는 상기 계측 레이저빔(76)을 상기 제 1 조준 미러(54)로 반사시키고, 상기 제 1 빔 스플리터(52)에 회귀시키는 이동 미러(55)와, 상기 이동 미러(55)와 상기 기준 미러(53)에서 반사되어 상기 제 1 빔 스플리터(52)에 회귀되는 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 결맞음을 이용하여 상기 이동 미러(55)의 이동 거리를 계측하는 검출기(56)와, 상기 웨이퍼 스테이지(40) 또는 웨이퍼 스테이지(40)의 이동에 따른 진동에 의해 유발되는 상기 제 1 조준 미러(54)의 틀어짐을 계측하여 보정하도록 형성된 보정 유닛(60)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 레이저 광원(70)은 일반적으로 레이저라고도 일컬어지며, 양자역학(量子力學)을 응용하여 적외선 영역 또는 가시광선 영역의 파장을 갖는 전자기파(電磁氣波)를 증폭하거나 발진하는 장치이다. 이때, 상기 레이저 광원(70)은 특정 물질을 전기적으로 들뜬 상태로 여기시키면, 상기 특정 물질의 최외곽 전자가 준안정 상태에서 안정 상태로 천이되면서 가시광선 영역의 균일한 파장을 갖는 레이저빔(72)을 방출하는 장치이다. 예컨대, 상기 레이저 광원(70)은 도 2에서와 같이 하나의 레이저빔(72)을 생성하여 후속에서 상기 제 1 빔 스플리터(52)와 보정 유닛(60)으로 분리시켜 도 2에서와 같이 진행시킬 수 있고, 각기 서로 다른 레이저빔(72)을 생성하여 도 3에서와 같이 상기 제 1 빔 스플리터(52)와 보정 유닛(60)으로 나누어 진행시킬 수 있다.
상기 제 1 빔 스플리터(52)는 상기 레이저 광원(70)에서 생성되는 소정 강도(intensity)의 레이저빔(72)을 2개 이상 서로 다른 방향으로 상기 기준 레이저빔(74)과 계측 레이저빔(76)으로 분리하여 진행시킬 수 있다. 예컨대, 상기 빔 스플리터는 일방향으로 입사되는 절반정도 세기의 상기 레이저빔(72)을 그대로 진행시키고, 나머지 절반정도 세기의 상기 레이저빔(72)을 수직하는 방향으로 반사하여 진행시키는 하프 미러(half mirror)를 포함하여 이루어진다. 도시되지는 않았지만, 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 상기 이동 미러(55)에 상기 계측 레이저빔(76)이 입사될 경우, 상기 제 1 빔 스플리터(52)가 상기 계측 레이저빔(76)을 상기 이동 미러(55)에 입사하는 입사부가 될 수 있다. 또한, 상기 제 1 빔 스플리터(52)는 서로 다른 방향에서 회귀되는 상기 기준 레이저빔(74)과 계측 레이저빔(76)을 중첩(superpose)시키고 상기 검출기(56)로 입사시킨다. 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 중첩되는 상기 기준 레이저빔(74)과 계측 레이저빔(76)은 간섭현상을 일으켜 소정 세기의 간섭무늬를 갖고 상기 검출기(56)로 입사된다. 상술한 바와 같이, 상기 간섭무늬의 세기는 상기 기준 레이저빔(74)과 계측 레이저빔(76)의 위상차에 따라 보강간섭 또는 상쇄간섭을 일으키며 다르게 나타난다. 또한, 상기 계측 레이저빔(76)의 변화에 따라 상기 간섭무늬가 주기적으로 반복되어 난다. 따라서, 상기 검출기(56)는 상기 기준 레이저빔(74)과 상기 계측 레이저빔(76)의 중첩에 의해 나 타나는 상기 간섭무늬의 개수를 산출하고, 상기 기준 레이저빔(74)과 계측 레이저빔(76)의 위상차를 판독하여 상기 이동 미러(55)가 이동된 거리를 검출할 수 있다. 예컨대, 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 위상차가 발생되지 않을 경우, 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)은 상기 광원에서 제 1 빔 스플리터(52)에 입사된 상기 레이저빔(72)과 동일 또는 유사한 세기를 갖고 검출될 수 있다. 또한, 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 위상차가 발생될 경우, 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)은 상기 위상차의 삼각함수에 의존하여 나타나며 상기 광원에서 상기 제 1 빔 스플리터(52)에 입사된 상기 레이저빔(72)보다는 작은 세기를 갖고 검출된다.
상기 검출기(56)는 광전효과를 이용하여 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 중첩되는 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 세기를 검출하는 장치이다, 따라서, 상기 검출기(56)는 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 세기에 따라 달라지는 전압 또는 전류의 크기를 독출하여 중첩되는 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 간섭무늬의 개수와 위상차를 산출할 수 있다. 한편, 광전효과는 일반적으로 소정의 물질이 빛을 흡수하여 자유로이 움직일 수 있는 전자, 즉 광전자를 방출하는 현상을 의미한다. 이때, 상기 물질에서 상기 광전자를 방출시키는데 요구되는 최소의 에너지를 E0, 상기 계측 레이저빔(76) 또는 상기 기준 레이저빔(74)의 진동수를 ν, 플랑크상수를 h라 하면 hν－E0 광전자의 에너지이며, hν0－E0으로 정해지는 한계진동수 ν0보다 진동수가 높은 상기 계측 레이저빔(76) 및 상기 기준 레이저빔(74)이 상기 물질에 흡수되어 광전효과가 일어난다. 또한, 상기 물질에 소정 크기의 순방향 또는 역방향의 전압을 걸어 놓으면 상기 계측 레이저빔(76) 및 기준 레이저빔(74)이 입사되어 광전효과가 발생되고, 상기 계측 레이저빔(76) 및 기준 레이저빔(74)의 세기에 따라 전압이 가변되고 전류가 증가된다. 상기 계측 레이저빔(76)과 기준 레이저빔(74)을 입사하여 광전효과를 유도하기 위한 물질로서는 주로 도전성 금속이 주로 사용되며, 이러한 광전효과를 외부광전효과라고 한다. 외부광전효과는 광전관(光電管)에 널리 응용되고 있으며, 레이저빔(72)을 이용한 거리측정에 널리 이용되고 있다. 따라서, 검출기(56)는 레이저빔(72)의 세기에 비례하여 발생되는 광전효과를 이용하여 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 중첩되는 상기 계측 레이저빔(76) 및 상기 기준 레이저빔(74)의 간섭 무늬의 개수 및 위상차를 독출할 수 있다. 또한, 상기 검출기(56)는 상기 기준 레이저빔(74)의 고정된 파장에 대응하여 상기 계측 레이저빔(76)의 파장 변화를 검출하여 상기 계측 레이저빔(76)을 반사시키면서 이동되는 상기 이동 미러(55)의 이동거리를 나타내도록 할 수 있다.
상기 기준 미러(53)는 이동거리가 변화되는 상기 이동 미러(55)에서 반사되어 상기 제 1 빔 스플리터(52)로 회귀되는 상기 계측 레이저빔(76)에 대응하여 상기 기준 레이저빔(74)을 반사시켜 상기 제 1 빔 스플리터(52)로 회귀시키기 위해 고정되어 형성된다. 이때, 상기 기준 미러(53)는 상기 기준 레이저빔(74)에 수직하는 입사각을 갖도록 설정된다. 예컨대, 상기 기준 미러(53)와 상기 제 1 빔 스플리터(52)간의 거리는 상기 기준 레이저빔(74)의 파장의 정수배에 해당되도록 설정된 다. 왜냐하면, 상기 기준 미러(53)에서 반사되는 상기 기준 레이저빔(74)의 반사효율을 증가시키고, 상기 제 1 빔 스플리터(52)에서 중첩되는 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 기준 레이저빔(74)의 중첩에 의한 간섭을 증가시킬 수 있기 때문이다.
반면, 상기 이동 미러(55)는 웨이퍼 스테이지(40)에 체결되어 상기 웨이퍼 스테이지(40)를 따라 이동되면서 상기 계측 레이저빔(76)을 반사시킨다. 마찬가지로, 상기 이동 미러(55)는 상기 계측 레이저빔(76)에 수직하는 입사각을 갖도록 설정된다. 이때, 상기 이동 미러(55)는 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 일측 가장자리에서 소정의 높이를 갖도록 형성되며, 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 이동 방향에 수직하는 방향으로 형성되어 있다. 따라서, 상기 계측 레이저빔(76)은 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 이동방향에 동일 또는 유사한 방향으로 진행되어 상기 이동 미러(55)에 입사되어야만 한다.
이때, 상기 제 1 조준 미러(54)는 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 전방에서 상기 이동 미러(55)에 상기 계측 레이저빔(76)을 수직으로 입사시킨다. 또한, 상기 제 1 조준 미러(54)는 상기 제 1 빔 스플리터(52)와 상기 이동 미러(55) 사이에서 진행되는 상기 계측 레이저빔(76)의 광 경로를 변경하기 위한 것으로, 상기 계측 레이저빔(76)이 상기 이동 미러(55)에 수직한 방향으로 입사될 수 있도록 고정되어 설치된다. 예컨대, 상기 제 1 조준 미러(54)는 상기 웨이퍼 스테이지(40)에 인접하여 상기 웨이퍼 스테이지(40)와 평행하게 상기 계측 레이저빔(76)을 입사시킬 수 있도록 지지 구조물(42) 상에 체결되어 있다. 상술한 바와 같이, 상기 웨이퍼 스테 이지(40)의 이동시에 유발되는 미세 진동에 의해 상기 제 1 조준 미러(54)의 체결부위가 떨리거나 느슨해져 소정의 방향으로 틀어지게 될 경우, 상기 제 1 조준 미러(54)에서 반사되는 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각이 변경될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은, 상기 제 1 조준 미러(54)에서 입사되는 계측 레이저빔(76)의 입사각의 변경을 모니터링하기 위한 보정 유닛(60)을 구비하여 지지 구조물(42) 상에서 상기 제 1 조준 미러(54)의 틀어짐에 의해 나타나는 오계측을 방지토록 할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼 스테이지(40)의 이동 거리를 계측하기 위한 복수개의 제 1 조준 미러(54)가 카테시안 좌표계에서 X축 방향과 Y축 방향에 대해 각각의 이동 거리를 계측할 수 있도록 형성되어 있으며, 상기 보정 유닛(60) X축 방향과 Y축 방향에 대하여 입사되는 복수개의 계측 레이저빔(76)의 입사각이 바뀌는 것을 보정토록 도 4에서와 같이 형성될 수 있다.
상기 보정 유닛(60)은, 상기 레이저 광원(70)에서 생성되어 진행되는 보정 레이저빔(78)을 상기 계측 레이저빔(76)과 평행한 방향으로 입사시키는 보조 조준부(62)와, 상기 보조 조준부(62)에 인접하여 형성되며, 상기 보조 조준부(62)에서 입사되는 상기 보정 레이저빔(78)이 통과되어 진행되는 제 1 가늠자(sight,64)와, 상기 제 1 가늠자(64)와 이격하여 형성되며 상기 제 1 가늠자(64)에서 진행되는 상기 보정 레이저빔(78)이 통과되어 진행되는 제 2 가늠자(66)와, 상기 제 2 가늠자(66)에서 통과되어 진행되는 상기 보정 레이저빔(78)을 감지하는 보정 센서(68)를 포함하여 구성된다.
도시되지는 않았지만, 상기 제 1 가늠자(64) 및 제 2 가늠자(66)에 통과되어 상기 보정 센서(68)에서 감지되는 상기 보정 레이저빔(78)의 입사각의 정상 여부를 판단하고, 상기 보정 레이저빔(78)의 입사각이 비정상일 경우 노광설비에 인터락 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 이용하여 상기 보정 레이저빔(78)의 입사각이 바뀐 정도를 표시하는 표시부를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 보조 조준부(62)는 상기 제 1 조준 미러(54)에서 입사되는 계측 레이저빔(76)과 공간상에서 서로 평행한 방향으로 상기 보정 레이저빔(78)을 입사시킨다. 예컨대, 상기 보조 조준부(62)는 상기 레이저 광원(70)에서 생성된 레이저빔(72)에서 보정 레이저빔(78)을 분리시켜 상기 제 1 가늠자(64), 제 2 가늠자(66), 및 보정 센서(68)의 방향으로 입사시키는 제 2 빔 스플리터(61)로 이루어지거나, 상기 레이저 광원(70)에서 생성되어 진행되는 상기 보정 레이저빔(78)을 상기 제 1 가늠자(64), 제 2 가늠자(66), 및 보정 센서(68)의 방향으로 입사시키는 제 2 조준 미러(63)로 이루어질 수 있다.
도 5는 도 3의 제 1 조준 미러(54) 및 제 2 조준 미러(63)의 결합을 나타낸 사시도로서, 상기 제 2 조준 미러(63)는 상기 제 1 조준 미러(54)와 서로 연동되어 상기 보정 레이저빔(78)과 상기 계측 레이저빔(76)이 서로 평행하게 진행될 수 있도록 서로 결합되어 있다. 이때, 상기 제 1 조준 미러(54)의 결합부(도시되지 않음)가 미세 진동에 의해 상기 지지 구조물(42)상에서 느슨해져 방위각의 방향으로 뒤틀리거나, 상하 방향으로 기울어져 경사지게 입사될 경우, 상기 제 2 조준 미 러(63) 또한 상기 제 1 조준 미러(54)와 함께 위치가 변경되도록 설계되어 있다. 예컨대, 상기 제 1 조준 미러(54)와, 상기 제 2 조준 미러(63)는 상기 계측 레이저빔(76)과, 상기 보정 레이저빔(78)에 수직하는 방향으로 형성된 연결부(65)에 의해 고정적으로 연결된다. 상기 연결부(65)는 상기 제 1 조준 미러(54)의 외곽을 둘러싸는 제 1 하우징(57)과, 상기 제 1 빔 스플리터(52) 또는 상기 제 2 조준 미러(63)의 외곽을 둘러싸는 제 2 하우징(67)을 서로 연결하는 연결 바를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 제 1 조준 미러(54)와, 상기 제 2 조준 미러(63)에 상기 계측 레이저빔(76)과 상기 보정 레이저빔(78)을 입사시키는 도광관(optic tube)이 상기 연결부(65)에 수직하는 방향으로 형성되어 있다. 이때, 상기 계측 레이저빔(76)이 카테시안 좌표계의 X축 방향의 상기 웨이퍼 스테이지(40) 이동을 계측하고자 할 경우, 상기 X축 방향에 수직하는 Y축 방향으로 상기 연결부(65)가 형성되어 있으며, Z축 방향으로 상기 제 1 도광관(59) 및 제 2 도광관(69)이 형성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은, 제 1 조준 미러(54)에서 이동 미러(55)에 입사되는 계측 레이저빔(76)과 서로 평행한 방향으로 보정 레이저빔(78)을 입사시키는 보조 조준부(62)를 구비하는 보정 유닛(60)을 이용하여 제 1 조준 미러(54)의 틀어짐을 용이하게 보정토록 할 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 2 및 도 3의 제 1 가늠자(64)와 제 2 가늠자(66)를 나타내는 도면으로서, 상기 제 1 가늠자(64)와 제 2 가늠자(66)는 서로 동일 또는 유사한 격자무늬(80)를 갖도록 형성되어 있다. 여기서, 상기 제 1 가늠자(64)와 상기 제 2 가늠자(66)는 서로 일대일 대응되도록 형성되어 있다. 예컨대, 상기 제 1 가늠자(64)와 상기 제 2 가늠자(66)는 가로 방향 또는 세로 방향에 대하여 각각 약 7㎛정도 크기로 일정하게 배열되는 약 7개 정도의 슬릿(82)을 갖는 격자무늬(80)가 형성되어 있다. 도시되어 있지 않았지만, 상기 제 1 가늠자(64) 및 상기 제 2 가늠자(66)는 상기 보정 레이저빔(78)이 통과되는 하나의 슬릿(82)이 형성되어도 무방하다. 따라서, 상기 보정 레이저빔(78)은 상기 제 1 가늠자(64)와 상기 제 2 가늠자(66)에서 각각 서로 동일한 개수의 격자무늬(80)가 나타나도록 입사되어야만 정확한 보정이 이루어짐을 가능케 한다. 상기 제 1 가늠자(64) 및 제 2 가늠자(66)에 형성된 격자무늬(80)의 슬릿(82)이 가로방향으로 배열될 경우, 상기 제 2 조준 미러(63)가 방위각 방향으로의 뒤틀림(yaw)을 계측토록 하고, 상기 격자무늬(80)의 슬릿(82)이 세로로 배열될 경우, 상기 제 2 조준 미러(63)의 높이 방향으로의 경사각을 계측토록 할 수 있다. 이때, 상기 보조 조준부(62)와 제 1 가늠자(64)는 상기 보정 레이저빔(78)을 상기 제 2 가늠자(66)에 조준하여 입사시킨다. 상기 제 1 가늠자(64)는 상기 보조 조준부(62)에 인접하여 형성되며, 상기 제 2 가늠자(66)는 상기 보정 센서(68)에 근접하여 형성될수록 보정 레이저의 입사각이 변형된 정도를 용이하게 파악토록 할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 가늠자(64)는 상기 제 2 조준 미러(63)의 제 2 하우징(67)에 고정되어 체결될 수 있다. 반면, 보정 대상인 제 1 조준 미러(54)와 고정되어 체결된 상기 제 2 조준 미러(63)가 상기 제 1 가늠자(64)와 연동되어 이동되지 않도록 상기 제 1 가늠자(64)는 상기 제 2 조준 미러(63)의 제 2 하우징(67)으로부터 분리되어 상기 지지 구조물(42) 상에서 고정되 어 형성될 수도 있다. 또한, 상기 제 2 가늠자(66)를 통해 입사되는 상기 보정 레이저빔(78)은 보정 센서(68)로 진행된다. 이때, 상기 제 2 가늠자(66)와, 상기 보정 센서(68)는 일체형으로 결합되어 상기 지지 구조물(42) 상에서 고정되도록 형성되어도 무방하다. 따라서, 본 발명에 따른 보정 유닛(60)은 상기 제 2 조준 미러(63)에서 상기 제 1 가늠자(64)의 해당 슬릿(82)을 통해 입사되는 보정 레이저빔(78)이 상기 제 1 가늠자(64)의 해당 슬릿(82)에 대응되는 상기 제 2 가늠자(66)의 해당 슬릿(82)을 통과할 수 있도록 하여 상기 보정 레이저빔(78)을 조준하는 제 2 조준 미러(63)의 입사각을 결정토록 할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 가늠자(64) 세 번째 슬릿(82)을 통과하여 입사되는 상기 보정 레이저빔(78)은 상기 제 2 가늠자(66)의 세 번째 슬릿(82)을 통과하여 입사되는지를 상기 보정 센서(68)에서 감지되도록 한다. 이때, 상기 보정 센서(68)는 상기 제 1 가늠자(64)와 제 2 가늠자(66)의 격자무늬(80)를 통과하여 진행되는 상기 보정 레이저빔(78)을 감지하여 상기 제어부로 하여금 상기 제 2 조준 미러(63)의 입사각 방향의 정상 유무를 결정토록 할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은, 웨이퍼 스테이지(40)의 이동거리를 계측하기 위한 계측 레이저빔(76)과 평행한 방향으로 보정 레이저빔(78)을 입사시키는 보조 조준부(62)와, 상기 보조 조준부(62)에서 입사되는 상기 보정 레이저빔(78)을 정렬시키기 위한 제 1 가늠자(64) 및 제 2 가늠자(66)와, 상기 제 1 가늠자(64) 및 제 2 가늠자(66)를 통과하여 진행되는 상기 보정 레이저빔(78)을 감지하는 보정 센서(68)로 이루어지는 보정 유닛(60)을 구비하여 수평방 향으로 이동되는 웨이퍼 스테이지(40)의 진동에 의해 제 1 조준 미러(54)에서 입사되는 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각이 틀어지더라도 상기 제 1 조준 미러(54)의 입사각 틀어짐을 용이하게 계측하고 교정토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
한편, 상기 보정 센서(68)는 상기 제 2 가늠자(66)를 통해 진행되는 상기 보정 레이저빔(78)을 감지하여 상기 제어부로 하여금 상기 보정 레이저빔(78)과 평행하도록 입사되는 계측 레이저빔(76)이 정상적으로 입사되고 있는지를 판단토록 할 수 있다. 예컨대, 상기 보정 센서(68)는 광전효과를 이용하여 상기 제 1 가늠자(64) 및 상기 제 2 가늠자(66)의 격자무늬(80)를 촬상시키는 이미지 센서를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 이미지 센서는 촬상관(撮像管)과 고체촬상소자로 크게 나눌 수 있으며 전자에는 비디콘, 또는 플럼비콘 등이 있고, 후자에는 상보성 금속산화물반도체(CMOS)형 이미지 센서와, 전하결합소자(Charge Coupled Device ; CCD)형 이미지 센서 등이 있다. 여기서, 상기 촬상관은 가격이 저렴하고 수명이 긴 장점이 있으나, 해상도가 낮고 부피가 크기 때문에 노광설비에 장착되기가 난이하다. 반면, 상기 고체촬상소자는 반도체화되고 집적화된 촬상소자로서, 상기 촬상관(撮像管)에 대응하여 촬상판(撮像板)이라고도 한다. 상기 고체촬상소자는 상기 가시광이 입사되는 반도체 기판 상에 광전변환(光電變換)과 전하(電荷)의 축적기능을 가진 2차원적으로 배열된 화소군(畵素群:특별한 것으로는 1차원적인 것도 있다)과 화소에 축적된 전하상(電荷像)을 일정한 순서에 따라 읽어 내는 주사기능(走査機能)을 합쳐서 일체적인 구조가 되도록 전부를 고체화한 것으로 해상도가 높으며, 부피가 작아 노광설비에 장착되기가 용이하다. 이때, 상기 반도체 기판은 거의 단결정 실리콘 기판이고, 상기 화소는 상기 반도체 기판 상에 매트릭스 배열(matrix array)을 갖도록 형성되어 있다. 따라서, 상기 고체촬상소자는 상기 전화상의 최소구성단위인 화소 전하량의 주사방식에 따라 순차적으로 읽혀져 출력신호전류를 생성한다. 상기 고체촬상소자는 광전변환 -축적-주사(읽기)가 필수기능이며, 방식은 구조적으로 하나씩 분리 독립되어 있는 화소를 주사신호발생기를 통해 각 화소를 순차적으로 전송해 읽어내는 전하전송이 기본방식이다. 이때, 상기 가시광 영역의 상기 보정 레이저빔(78)을 수광하는 수광부의 신호전송에 금속산화물반도체 트랜지스터를 사용한 것을 상보성 금속산화물반도체 이미지 센서라고 하며, 전하결합소자를 사용한 것을 전하결합소자(Charge Coupled Device ; CCD)형 이미지 센서라고 한다. 이때, 상기 전하결합소자형 이미지 센서는 반도체 박막과 표면에 설치한 다수의 전극을 주체로 하여 이루어지는 다이오드 또는 저항과 같은 수동소자를 기본 구성소자로 한 집적회로로 구성되어 있다. 여기서, 상기 전하 결합 소자는 반도체 소자. n형의 반도체 기판의 표면에 0.1m 정도 두께의 절연층을 형성, 금속 전극을 배열하여 이 금속 전극의 전압을 제어함으로써 반도체 표면 전위의 낮은 부분을 좌우로 이동시켜 축적된 전하를 이에 맞추어 순차로 전송시킬 수 있기 때문에 자리 옮김 레지스터(shift register)나 기억 장치로 응용되기도 한다. 상기 전하 결합 소자는 금속산화물반도체 트랜지스터와 유사한 단순한 구조의 소자로, 전하의 축적에 의한 기억과 전하의 이동에 의한 전송이라는 2가지 기능을 갖고 있어서 고집적화가 가능하기 때문에 산업현장에서 많이 사용되고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은 계측 레이저빔(76)과 평행한 방향으로 입사되어 상기 제 1 가늠자(64) 및 제 2 가늠자(66)를 통과하여 진행되는 보정 레이저빔(78)을 감지하는 고체촬상소자로 이루어진 보정 센서(68)를 구비하여 제 1 조준 미러(54)를 통해 입사되는 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각이 틀어짐을 실시간으로 계측할 수 있다.
상기 제어부는 상기 보정 센서(68)에서 출력되는 상기 보정 레이저빔(78) 감지신호를 이용하여 상기 보정 레이저빔(78)이 초기 설정된 위치로 진행되어 상기 보정 레이저빔(78)이 설정 값의 입사각을 갖는지를 판단하고, 상기 보정 레이저빔(78)과 서로 평행하도록 이동 미러(55)에 입사되는 계측 레이저빔(76)의 입사각이 정확한지를 판단할 수 있다. 이때, 상기 보정 레이저빔(78)이 방위각 방향으로 뒤틀리거나, 소정의 경사를 갖도록 진행되는 것으로 판단될 경우, 상기 제어부는 상기 보정 레이저빔(78)과 평행한 상기 계측 레이저빔(76)을 이용한 거리 계측이 더 이상 수행되지 못하도록 노광 설비 전체에 인터락 제어신호를 출력한다.
따라서, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은 계측 레이저빔(76)과 평행한 방향으로 입사되어 상기 제 1 가늠자(64) 및 제 2 가늠자(66)를 통과하여 진행되는 보정 레이저빔(78)을 감지하는 보정 센서(68)를 구비하여 제 1 조준 미러(54)를 통해 입사되는 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각이 틀어짐을 실시간으로 계측하고, 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각이 틀어짐이 발생될 경우 상기 계측 레이저빔(76)을 이용한 거리 계측이 수행되지 못하도록 인터락 제어신호를 출력하는 상기 제어부를 구비하여 상기 계측 레이저빔(76)의 입사각 틀어짐의 발생에 의해 유발되는 웨이퍼 노광공정의 불량을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있다.
또한, 상기 표시부는 상기 제어부에서 출력되는 상기 인터락 제어신호를 입력받아 상기 노광 설비에서 정렬 공정 또는 노광 공정이 더 이상 수행되지 못함을 표시하고, 상기 보정 레이저빔(78)의 입사각이 바뀐 정도를 표시하여 작업자로 하여금 이를 인지토록 할 수 있다.
예컨대, 상기 제어부는 상기 보정 레이저빔(78)이 입사되는 방향이 방위각 방향, 경사각 방향으로 뒤틀린 정도가 파악될 경우, 이를 상기 표시부에 표시토록 하고, 상기 부 조정부의 제 2 조준 미러(63)의 방향을 변경하여 상기 보정 레이저빔(78)이 진행되는 방향을 변경토록 하여 상기 보정 레이저빔(78)과 서로 평행한 방향으로 입사되는 계측 레이저빔(76)의 입사각 보정을 용이하게 할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 변위 간섭계 시스템(50)은, 노광 공정이 이루어질 웨이퍼(100)가 지지되는 웨이퍼 스테이지(40)의 이동 거리를 계측하기 위해 입사되는 계측 레이저빔(76)과 평행한 방향으로 보정 레이저빔(78)을 입사시켜 상기 보정 레이저빔(78)의 입사각 틀어짐을 감지하는 보정 유닛(60)과, 상기 보정 유닛(60)을 통해 감지되는 상기 보정 레이저빔(78)의 입사각을 보정토록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하여 계측 레이저빔(76)의 입사각을 정확하게 교정시키기 위해 요구되는 교정시간을 단축시킬 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.
또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어 서는 안될 것이다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 노광 공정이 이루어질 웨이퍼가 지지되는 웨이퍼 스테이지의 이동 거리를 계측하기 위한 계측 레이저빔와 평행한 방향으로 보정 레이저빔을 입사시키는 보조 조준부와, 상기 보조 조준부에서 입사되는 상기 보정 레이저빔을 정렬시키기 위한 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자와, 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자를 통과하여 진행되는 상기 보정 레이저빔을 감지하는 보정 센서로 이루어지는 보정 유닛을 구비하여 수평방향으로 이동되는 스테이지의 진동에 의해 제 1 조준 미러에서 입사되는 상기 계측 레이저빔의 입사각이 틀어지더라도 상기 제 1 조준 미러의 입사각 틀어짐을 용이하게 계측하고 교정토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 스테이지의 이동 거리를 계측하기 위해 입사되는 계측 레이저빔과 평행한 방향으로 보정 레이저빔을 입사시켜 상기 보정 레이저빔의 입사각 틀어짐을 감지하는 보정 유닛과, 상기 보정 유닛을 통해 감지되는 상기 보정 레이저빔의 입사각을 보정토록 제어 신호를 출력하는 제어부를 구비하여 계측 레이저빔의 입사각을 정확하게 교정시키기 위해 요구되는 교정시간을 단축시킬 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
마지막으로, 상기 계측 레이저빔과 평행한 방향으로 입사되어 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자를 통과하여 진행되는 보정 레이저빔을 감지하는 보정 센서를 구비하여 제 1 조준 미러를 통해 입사되는 상기 계측 레이저빔의 입사각이 틀어짐을 실시간으로 계측하고, 상기 계측 레이저빔의 입사각이 틀어짐이 발생될 경우 상기 계측 레이저빔을 이용한 거리 계측이 수행되지 못하도록 인터락 제어신호를 출력하는 상기 제어부를 구비하여 상기 계측 레이저빔의 입사각 틀어짐의 발생에 의해 유발되는 웨이퍼 노광공정의 불량을 방지토록 할 수 있기 때문에 생산수율을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.
Claims (27)
- 소정 파장을 갖는 레이저빔을 생성하는 광원;상기 광원에서 생성된 레이저빔을 계측 대상물에 입사하는 입사부;상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사된 계측 레이저빔을 이용하여 상기 계측 대상물의 거리를 계측하는 검출기; 및상기 광원에서 생성된 상기 레이저빔으로부터 분리되거나 상기 광원에서 별도로 생성되는 보정 레이저빔을 상기 계측 대상물에 입사되는 상기 계측 레이저빔과 평행하게 입사시키면서 상기 입사부와 고정적으로 연결되어 있고, 상기 보정 레이저빔 및 상기 계측 레이저빔이 초기 설정된 방향에서 소정의 방향으로 틀어져 입사될 경우 상기 계측 레이저빔을 상기 초기 설정된 방향으로 보정시켜 입사시키도록 형성된 보정 유닛을 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 광원에서 생성된 상기 레이저빔을 기준 레이저빔과 계측 레이저빔으로 분리시켜 진행시키는 제 1 빔 스플리터와, 상기 제 1 빔 스플리터에서 분리되어 진행되는 상기 기준 레이저빔을 반사시켜 상기 빔 스플리터로 회귀시키도록 고정되어 형성된 기준 미러와, 상기 기준 미러에 대응하여 상기 계측 대상물에 탑재되어 이동되면서 상기 계측 레이저빔을 반사시켜 상기 입사부 및 빔 스플리터로 회귀시키 도록 형성된 이동 미러를 더 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1 빔 스플리터는 상기 기준 미러와 상기 이동 미러에서 회귀되는 상기 기준 레이저빔과 상기 계측 레이저빔을 상기 검출기로 입사함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 입사부는 상기 광원에서 생성된 레이저빔을 반사시켜 상기 레이저빔의 경로를 변경하여 상기 계측 대상물에 입사시키는 제 1 조준 미러를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 보정기 유닛은, 상기 보정 레이저빔을 상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사되는 상기 레이저빔과 평행한 방향으로 입사시키는 보조 조준부와, 상기 보조 조준부에 인접하여 형성되며, 상기 보조 조준부에서 입사되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 1 가늠자와, 상기 제 1 가늠자와 이격하여 형성되며 상기 제 1 가늠자에서 진행되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 2 가늠자와, 상기 제 2 가늠자에서 통과되어 진행되는 상기 보정 레이저빔을 감지하는 보정 센서를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 통과되어 상기 보정 센서에서 감지되는 상기 보정 레이저빔의 입사각의 정상 여부를 판단하고, 상기 보정 레이저빔의 입사각이 비정상일 경우 노광설비에 인터락 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 이용하여 상기 보정 레이저빔의 입사각이 바뀐 정도를 표시하는 표시부를 더 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 5 항에 있어서,상기 보조 조준부는 상기 레이저빔으로부터 상기 보정 레이저빔을 분리하여 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 입사시키는 제 2 빔 스플리터로 이루어지거나, 또는 상기 보정 레이저빔을 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 입사시키는 제 2 조준 미러로 이루어짐을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 7 항에 있어서,상기 보조 조준부는 상기 제 2 빔 스플리터 또는 상기 제 2 조준 미러를 상기 입사부에 고정적으로 연결시키는 연결부를 더 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 외부에서 인가되는 전원전압을 이용하여 소정 파장을 갖는 레이저빔을 생성하는 광원;상기 광원에서 생성된 레이저빔을 기준 레이저빔과 계측 레이저빔으로 분리시켜 진행시키는 제 1 빔 스플리터;상기 제 1 빔 스플리터에서 분리되어 진행되는 상기 기준 레이저빔을 상기 제 1 빔 스플리터로 회귀시키는 기준 미러;상기 제 1 빔 스플리터에서 진행되는 상기 계측 레이저빔을 소정의 지지 구조물 상에서 이동되는 스테이지의 이동 방향으로 입사하는 제 1 조준 미러;상기 제 1 조준 미러에서 입사되는 상기 계측 레이저빔을 상기 제 1 조준 미러로 반사시키면서 상기 스테이지를 따라 이동되며, 상기 제 1 빔 스플리터에 회귀시키는 이동 미러;상기 이동 미러와 상기 기준 미러에서 반사되어 상기 제 1 빔 스플리터에 회귀되는 상기 계측 레이저빔과 상기 기준 레이저빔의 결맞음을 이용하여 상기 이동 미러의 이동 거리를 계측하는 검출기; 및상기 스테이지의 이동에 따른 진동에 의해 유발되는 상기 제 1 조준 미러의 틀어짐을 계측하여 보정하도록 형성된 보정 유닛을 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 빔 스플리터는 일방향으로 입사되는 절반정도 세기의 상기 레이저빔을 그대로 진행시키고, 나머지 절반정도 세기의 상기 레이저빔을 수직하는 방향으로 반사하여 진행시키는 하프 미러를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 조준 미러는 상기 웨이퍼 스테이지의 전방에서 상기 이동 미러에 상기 계측 레이저빔을 수직으로 입사시키고 반사시키는 것을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 상기 제 9 항에 있어서,상기 제 1 빔 스플리터는 상기 기준 미러와 상기 이동 미러에서 회귀되는 상기 기준 레이저빔과 상기 계측 레이저빔을 상기 검출기로 입사함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 보정 유닛은, 상기 광원에서 별도로 생성되거나, 상기 광원에서 생성된 상기 레이저빔에서 분리되는 보정 레이저빔을 상기 입사부에서 상기 계측 대상물에 입사되는 상기 레이저빔과 평행한 방향으로 입사시키는 보조 조준부와, 상기 보조 조준부에 인접하여 형성되며, 상기 보조 조준부에서 입사되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 1 가늠자와, 상기 제 1 가늠자와 이격하여 형성되며 상기 제 1 가늠자에서 진행되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 2 가늠자와, 상기 제 2 가늠자에서 통과되어 진행되는 상기 보정 레이저빔을 감지하는 보정 센서를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 보정 유닛은 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 통과되어 상기 보정 센서에서 감지되는 상기 보정 레이저빔의 입사각의 정상 여부를 판단하고, 상기 보정 레이저빔의 입사각이 비정상일 경우 인터락 제어신호를 출력하는 제어부와, 상 기 제어부에서 출력되는 제어신호를 이용하여 상기 보정 레이저빔의 입사각이 변형된 정도를 표시하는 표시부를 더 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 보조 조준부는 상기 레이저빔으로부터 상기 보정 레이저빔을 분리하여 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 입사시키는 제 2 빔 스플리터로 이루어지거나, 또는 상기 보정 레이저빔을 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 입사시키는 제 2 조준 미러로 이루어짐을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 15 항에 있어서,상기 보조 조준부는 상기 제 2 빔 스플리터 또는 상기 제 2 조준 미러를 상기 제 1 조준 미러에 고정적으로 연결시키는 연결부를 더 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 16 항에 있어서,상기 연결부는 상기 제 1 조준 미러의 외곽을 둘러싸는 제 1 하우징과, 상기 제 1 빔 스플리터 또는 상기 제 2 조준 미러의 외곽을 둘러싸는 제 2 하우징을 서 로 연결하는 연결 바를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 17 항에 있어서,상기 제 1 가늠자는 상기 제 2 하우징에 고정함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 1 가늠자와 제 2 가늠자는 서로 동일 또는 유사한 방향과 개수의 슬릿으로 이루어진 격자무늬를 갖는 것을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 19 항에 있어서,상기 슬릿은 7㎛ 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 19 항에 있어서,상기 슬릿은 가로 방향으로 배열될 경우 상기 제 2 조준 미러가 방위각 방향으로의 뒤틀림을 계측토록 하고, 세로로 배열될 경우 상기 제 2 조준 미러의 높이 방향으로의 경사각을 계측토록 함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 2 가늠자와 상기 보정 센서는 일체형으로 결합되어 상기 지지 구조물 상에서 고정함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 13 항에 있어서,상기 보정 센서는 이미지 센서를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 제 23 항에 있어서,상기 이미지 센서는 상보성 금속산화물반도체형 이미지 센서와, 전하결합소자형 이미지 센서를 포함함을 특징으로 하는 변위 간섭계 시스템.
- 자외선 영역의 단파장 광을 생성하는 노광 광원;상기 노광 광원으로부터 공급된 단파장 광을 소정의 패턴 이미지에 전사시키 는 레티클;상기 레티클로 상기 단파장 광을 전달하고, 상기 레티클을 통해 전사되는 상기 단파장 광을 축소 투영시키는 대물렌즈를 포함하는 광학계;상기 패턴 이미지가 웨이퍼의 해당 위치에 축소 투영될 수 있도록 상기 웨이퍼를 지지하여 정렬시키며 평면 이동시키는 웨이퍼 스테이지; 및상기 웨이퍼 스테이지의 수평 이동 거리를 계측하고, 상기 수평 이동 거리를 계측하기 위해 상기 웨이퍼 스테이지의 일측에 형성된 이동 미러에 입사되는 계측 레이저빔의 입사각이 바뀌게 될 경우 상기 계측 레이저빔의 입사각을 보정토록 하는 보정 유닛을 구비하는 변위 간섭계 시스템을 포함함을 특징으로 하는 노광설비.
- 제 25 항에 있어서,상기 보정 유닛은, 외부에서 인가되는 전원전압을 이용하여 소정 세기의 보정 레이저빔을 생성하는 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에서 생성된 상기 보정 레이빔을 상기 계측 레이저빔과 평행한 방향으로 입사시키는 보조 조준부와, 상기 보조 조준부에 인접하여 형성되며, 상기 보조 조준부에서 입사되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 1 가늠자와, 상기 제 1 가늠자와 이격하여 형성되며 상기 제 1 가늠자에서 진행되는 상기 보정 레이저빔이 통과되어 진행되는 제 2 가늠자와, 상기 제 2 가늠자에서 통과되어 진행되는 상기 보정 레이저빔을 감지하는 보정 센서를 포함함을 특징으로 하는 노광설비.
- 제 26 항에 있어서,상기 보정 유닛은 상기 제 1 가늠자 및 제 2 가늠자에 통과되어 상기 보정 센서에서 감지되는 상기 보정 레이저빔의 입사각의 정상 여부를 판단하고, 상기 보정 레이저빔의 입사각이 비정상일 경우 인터락 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부에서 출력되는 제어신호를 이용하여 상기 보정 레이저빔의 입사각이 변형된 정도를 표시하는 표시부를 더 포함함을 특징으로 하는 노광설비.
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