KR101360954B1 - Stage leveling device for mask aligner with improved leveling performance - Google Patents

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KR101360954B1 KR1020130112588A KR20130112588A KR101360954B1 KR 101360954 B1 KR101360954 B1 KR 101360954B1 KR 1020130112588 A KR1020130112588 A KR 1020130112588A KR 20130112588 A KR20130112588 A KR 20130112588A KR 101360954 B1 KR101360954 B1 KR 101360954B1
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이곤철
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Abstract

The present invention relates to the accurate maintenance of the leveling of a mask and a wafer all the time by remarkably improving the leveling performance of a wafer stage which is a key component of a mask aligner used for a semiconductor manufacturing process. For technical characteristics of the present invention, a stage leveling device: can perform leveling while freely moving a wafer stage up and down using multiple leveling air shovers with excellent flexibility; can improve the centering performance while performing one-point support on the central point of the wafer stage using a centering module; and can realize mutually integrated motions between the wafer stage and a leveling rod while multiple magnetic holders, which are attached to the bottom of the wafer stage, closely adhere to the leveling rod.

Description

레벨링 성능이 향상된 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치{Stage leveling device for mask aligner with improved leveling performance}Stage leveling device for mask aligner with improved leveling performance}

본 발명은 반도체 제조공정에 사용하는 마스크 얼라이너(Mask aligner)의 핵심부품인 웨이퍼 스테이지의 레벨링 성능을 획기적으로 향상하여 항상 마스크와 웨이퍼의 평행도를 정밀하게 유지하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for dramatically maintaining the parallelism between the mask and the wafer by dramatically improving the leveling performance of the wafer stage, which is a key component of the mask aligner used in the semiconductor manufacturing process.

최근 반도체 소자들의 경우, 경쟁력 확보에 필요한 저비용 고품질의 달성을 위해 고집적화가 필수적이다. 고집적화를 위해서는 트랜지스터 소자의 게이트 산화막 두께 및 채널 길이들을 얇고 짧게 하는 작업 등을 포함하는 스케일 다운이 수반되며, 그에 따라 반도체 제조공정의 기술 및 제조 시스템도 다양한 형태로 발전하고 있는 추세이다.In the case of recent semiconductor devices, high integration is essential for achieving low cost and high quality required for securing competitiveness. Higher integration involves scaling down the gate oxide film thickness and channel lengths of the transistor device, and the like, and accordingly, technologies and manufacturing systems of the semiconductor manufacturing process are developing in various forms.

반도체 제조공정 중의 하나인 포토리소그래피(photo-lithography) 공정은 웨이퍼 표면에 묻은 이물질을 제거하는 웨이퍼 세정공정, 감광막이 웨이퍼에 잘 접착되도록 웨이퍼의 표면을 처리하는 표면처리공정, 감광막을 웨이퍼에 원하는 두께로One of the semiconductor manufacturing processes, photo-lithography, is a wafer cleaning process that removes foreign matter from the wafer surface, a surface treatment process for treating the surface of the wafer so that the photoresist film adheres well to the wafer, and a desired thickness of the photoresist film on the wafer. in

균일하게 도포하는 감광막 도포공정, 마스크 혹은 레티클(이하, '마스크'라 칭함)이 감광막이 도포된 웨이퍼 위에 위치되어 상기 마스크 위에서 광을 노광시킴으로써 마스크에 그려진 회로패턴이 웨이퍼 상에 형성되도록 하는 정렬 및 노광공정, 노광에 의해 변형된 감광막을 세정액을 통해 제거하는 현상공정으로 구성되는데, 특히 정렬/노광공정을 수행하는 핵심적인 반도체 장치를 마스크 얼라이너(Mask aligner)라고 한다.A photoresist coating process, a mask or a reticle (hereinafter referred to as a "mask"), which is uniformly applied, is placed on the photosensitive film-coated wafer to expose light on the mask so that a circuit pattern drawn on the mask is formed on the wafer; and It is composed of an exposure process and a developing process of removing a photosensitive film deformed by exposure through a cleaning liquid. In particular, a key semiconductor device performing an alignment / exposure process is called a mask aligner.

상기한 통상의 마스크 얼라이너에는 소정의 패턴이 새겨진 마스크가 안착되는 마스크 스테이지(Mask stages)와, 상기 마스크의 패턴이 식각되는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 스테이지(Waper stage)와, 이들 사이에 설치되는 투영 광학계를 포함한다.In the above-mentioned conventional mask aligner, mask stages on which a mask having a predetermined pattern is engraved are seated, a wafer stage on which a wafer on which a pattern of the mask is etched is seated, and a projection provided therebetween. It includes an optical system.

상기 마스크 스테이지에는 회로 패턴이 형성된 마스크를 안착하고, 상기 웨이퍼 스테이지는 진공으로 흡착된 웨이퍼를 안착한 후 수평 및 수직으로 이동함으로써 노광할 위치를 선정하게 된다.A mask on which a circuit pattern is formed is mounted on the mask stage, and the wafer stage selects a position to be exposed by moving horizontally and vertically after mounting a wafer adsorbed by vacuum.

이와 같은 마스크 얼라이너에 관련한 선행기술로는 본 발명 출원인의 선등록 발명인 「특허등록 제1212244호, 명칭/ 간소화된 구조의 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치」가 제안되고 있다.As a prior art related to such a mask aligner, "Prescribed Patent No. 1212244, Stage / leveling apparatus for mask aligner of a name / simplified structure" which is the pre-registered invention of this applicant is proposed.

상기 선등록 발명은 마스크 얼라이너의 생산과정에서 설계 및 가공 상의 미세한 오차가 발생하더라도 웨이퍼 스테이지의 레벨링을 통해 상기 마스크 및 웨이퍼가 상호 간 평행도를 유지하도록 자동 보정함으로써 노광시 상기 웨이퍼 표면에 발생할 우려가 크던 디포커스 현상을 불식하여 웨이퍼의 품질 및 수율을 획기적으로 향상함은 물론 마스크의 패턴이 웨이퍼에 더욱 정확하게 형성됨으로써 저비용 고품질의 웨이퍼를 양산할 수 있는 효과를 제공한다.In the pre-registered invention, even if minute errors in design and processing occur in the production process of the mask aligner, the mask and wafer are automatically corrected to maintain parallelism with each other through the leveling of the wafer stage. By eliminating the defocus phenomenon, the quality and yield of the wafers are dramatically improved, and the pattern of the mask is more precisely formed on the wafer, thereby providing a low cost and high quality wafer.

그러나 상기 선등록 발명은 유용한 효과를 제공함에도 다소의 개선점을 내포하고 있다.However, the pre-registered invention has some improvements in providing useful effects.

즉 상기 선등록 발명은 쇼버의 역할을 수행하는 레벨링 에어벨로우즈는 작동에 따른 유연성이 떨어져 레벨링이 원활하게 이루어지지 않아 레벨링의 성능이 저하되고 있다.That is, in the pre-registered invention, the leveling air bellows, which plays the role of a shocker, is less flexible due to operation, and thus the leveling performance is degraded since the leveling is not smoothly performed.

또한, 웨이퍼 스테이지가 정확한 센터링을 유지하도록 지지하는 역할을 수행하는 스테이지 지지구가 3개소에 설치됨으로써 3점 지지상태를 유지한다. 그러나 이 경우 3점을 매우 정밀하게 가공하여야만 센터링의 성능이 우수하나, 생산과정에서 아주 미세한 설계 및 가공오차는 발생하게 마련인바 상기 웨이퍼 스테이지의 센터링의 성능은 완벽하지 못한 실정이다.In addition, the stage support, which serves to support the wafer stage to maintain accurate centering, is provided at three locations to maintain the three-point support state. In this case, however, the centering performance is excellent only when the three points are processed very precisely, but very fine design and processing errors occur in the production process, so the centering performance of the wafer stage is not perfect.

아울러 상기 스테이지 지지구 및 웨이퍼 스테이지는 상호 일체성을 유지하면서 상하로 이동되는 것이 레벨링의 성능을 높일 수 있으나, 상기 스테이지 지지구 및 웨이퍼 스테이지는 단지 부상방지 스프링으로 연결됨으로써 상향으로 웨이퍼 스테이지가 부상됨을 방지하는 역할을 수행할 뿐 완전한 일체성을 유지하는데 제약을 받을 수밖에 없는 것이었다.In addition, while the stage support and the wafer stage are moved up and down while maintaining mutual integrity, the performance of leveling can be improved. However, the stage support and the wafer stage are connected to the anti-lever spring only so that the wafer stage is lifted upward. It only acted as a deterrent, but was constrained to maintain complete integrity.

본 발명은 상기한 선등록 발명이 내포하고 있는 개선점을 적극적으로 해소하면서 레벨링 성능을 획기적으로 향상하기 위한 것으로, 유연성이 우수한 다수의 레벨링 에어쇼버를 이용하여 웨이퍼 스테이지를 상하 자유롭게 움직이면서 레벨링을 수행할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.The present invention is to significantly improve the leveling performance while actively solving the improvement implications of the above-described pre-registered invention, it is possible to perform leveling while moving the wafer stage freely up and down by using a number of flexible leveling air absorber with excellent flexibility. It is to be an object of the invention.

또한, 본 발명은 베이스판의 중앙에 1개소 설치된 전용 센터링 모듈을 이용하여 상기 웨이퍼 스테이지의 정중앙을 1점 지지하면서 센터링의 성능을 제고할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.In addition, the present invention is to make it possible to improve the performance of the centering while supporting one point of the center of the wafer stage by using a dedicated centering module installed in one center of the base plate.

또한, 본 발명은 상기 웨이퍼 스테이지의 저면에 부착된 다수의 마그네틱 홀더에 레벨링 로드가 밀착 접지되면서 상기 웨이퍼 스테이지 및 레벨링 로드가 상호 일체화된 움직임을 이룰 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.In addition, the present invention is to solve the problem that the leveling rod is in close contact with the plurality of magnetic holder attached to the bottom surface of the wafer stage to achieve the integrated movement of the wafer stage and the leveling rod.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 베이스판의 저면에 원주방향을 따라 다수의 레벨링 에어쇼버를 설치하고, 상기 레벨링 에어쇼버의 받침 로드는 베이스판을 관통하여 베이스판의 상단에 설치된 가이드 하우징의 내부로 인입 설치하며, 상기 가이드 하우징의 내부에는 레벨링 로드의 상측이 외부로 노출되게 삽입하는 한편, 상기 레벨링 로드의 상단에 웨이퍼 스테이지를 안착 설치하고, 상기 베이스판의 상단 중앙에 센터링 모듈을 설치하되 상기 센터링 모듈은 가이드 홀더의 내부에 상하 유동 자유롭게 삽입된 센터링 로드의 상측이 외부로 노출되게 하며, 상기 센터링 로드는 웨이퍼 스테이지의 저면에 형성된 센터링 홈에 끼움 설치하고, 상기 웨이퍼 스테이지를 상하로 관통하는 다수의 가이드볼트를 상기 가이드 하우징에 일체로 나사결합 설치하는 기술을 강구한다.The present invention provides a plurality of leveling air absorber in the circumferential direction on the bottom surface of the base plate as a means for solving the above problems, the support rod of the leveling air absorber through the base plate is installed on the top of the base plate guide It is inserted into the inside of the housing, and the inside of the guide housing is inserted so that the upper side of the leveling rod is exposed to the outside, while seating and mounting the wafer stage on the top of the leveling rod, and the centering module in the center of the top of the base plate The centering module is installed, but the upper side of the centering rod inserted freely up and down inside the guide holder is exposed to the outside, and the centering rod is inserted into the centering groove formed on the bottom of the wafer stage, and the wafer stage is vertically positioned. A plurality of penetrating guide bolts integrally with the guide housing Develop a technique for screw-in installation.

본 발명에 따르면, 유연성이 우수한 다수의 레벨링 에어쇼버를 이용하여 웨이퍼 스테이지의 레벨링을 더욱 원활하게 수행함으로써 레벨링 성능을 획기적으로 향상하는 효과를 제공한다.According to the present invention, the leveling performance is significantly improved by more smoothly performing the leveling of the wafer stage using a plurality of flexible leveling air absorbers.

따라서, 마스크 얼라이너의 생산과정에서 설계 및 가공 상의 미세한 오차가 발생하더라도 마스크 및 웨이퍼 상호 간의 평행도를 유지하도록 자동 보정함으로써 노광시 상기 웨이퍼 표면에 발생할 우려가 크던 디포커스 현상을 불식하여 웨이퍼의 품질 및 수율을 획기적으로 향상함은 물론 마스크의 패턴이 웨이퍼에 더욱 정확하게 형성됨으로써 저비용 고품질의 웨이퍼를 양산할 수 있는 효과를 제공한다.Therefore, even if a slight error in design and processing occurs during the production of the mask aligner, it automatically corrects to maintain the parallelism between the mask and the wafer, thereby eliminating the defocus phenomenon, which is likely to occur on the surface of the wafer during exposure, and thus the quality and yield of the wafer. As a result, the mask pattern is more precisely formed on the wafer, thereby producing a low-cost, high-quality wafer.

또한, 본 발명은 1개의 센터링 모듈을 이용하여 웨이퍼 스테이지의 정중앙을 정확하게 1점 지지함으로써 설계 및 가공오차의 발생을 최대한 억제하여 웨이퍼 스테이지의 사방 유동을 방지하면서 센터링의 성능을 가일층 향상하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention provides the effect of further improving the centering performance while preventing the four-side flow of the wafer stage by minimizing the occurrence of design and processing errors by supporting exactly one point of the center of the wafer stage by using one centering module. do.

또한, 본 발명은 웨이퍼 스테이지의 저면에 부착된 다수의 마그네틱 홀더의 자력에 의해 레벨링 로드가 밀착 접지됨으로써 상기 웨이퍼 스테이지 및 레벨링 로드는 상호 일체화된 움직임을 이루어 레벨링의 성능을 제고할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, the leveling rod is closely grounded by the magnetic force of a plurality of magnetic holders attached to the bottom of the wafer stage, so that the wafer stage and the leveling rod are integrated with each other to improve the leveling performance.

도 1은 본 발명 스테이지 레벨링장치의 사시도
도 2는 본 발명 스테이지 레벨링장치의 정면도
도 3은 본 발명 스테이지 레벨링장치의 평면도
도 4는 본 발명 도 3의 A-A선 단면도
도 5는 본 발명의 레벨링 에어쇼버, 가이드 하우징, 레벨링 로드 및 웨이퍼 스테이지의 설치상태 종단면도
도 6은 본 발명 센터링 모듈의 설치상태 확대단면도
도 7은 본 발명 마그네틱 홀더의 분리상태 종단면도1 is a perspective view of the stage leveling device of the present invention
2 is a front view of the stage leveling device of the present invention.
3 is a plan view of the stage leveling apparatus of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA of the present invention Figure 3
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the installed state of the leveling air shock absorber, guide housing, leveling rod and wafer stage of the present invention.
Figure 6 is an enlarged cross-sectional view of the installation state of the present invention the centering module
Figure 7 is a longitudinal cross-sectional view of the separated magnetic holder of the present invention

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 베이스판(10), 레벨링 에어쇼바(20), 가이드 하우징(30), 레벨링 로드(40), 웨이퍼 스테이지(50)와, 센터링 모듈(60), 가이드볼트(70)의 구성요소로 대분 됨을 알 수 있다.Looking at the overall technical configuration according to the preferred embodiment of the present invention based on the accompanying drawings, the base plate 10, leveling air bar 20, guide housing 30, leveling rod 40, wafer stage 50 ), And the centering module 60, the guide bolt 70 can be seen to be divided into components.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention having the above-described schematic configuration will be described in more detail for facilitating the implementation.

본 발명의 베이스판(10)은 공지된 Z축 이동장치에 의해 Z축 방향으로 이동가능하게 설치되고, 이와 같은 베이스판(10)의 저면에는 원주방향을 따라 120°의 간격을 두고 다수의 레벨링 에어쇼바(20)가 3개의 지점에 설치된다.Base plate 10 of the present invention is installed so as to be movable in the Z-axis direction by a known Z-axis moving device, a plurality of leveling on the bottom surface of the base plate 10 at intervals of 120 ° along the circumferential direction The air show bar 20 is installed at three points.

상기 레벨링 에어쇼바(20)는 유연성이 우수함으로써 상기 웨이퍼 스테이지(50)에 충격이 전달되더라도 이를 원활하게 흡수하는 완충력을 발휘하며, 특히 본 발명에서는 3개소에 설치됨으로써 가장 안정적으로 웨이퍼 스테이지(70)를 탄성적으로 3점 지지하면서 레벨링을 원활하게 수행할 수 있게 된다.The leveling air shovel 20 is excellent in flexibility and exhibits a buffering force to smoothly absorb the shock even when the shock is transmitted to the wafer stage 50. In particular, in the present invention, the leveling air shovel 20 is most stably provided. It is possible to smoothly perform leveling while supporting three points elastically.

상기 베이스판(10)의 상단에는 상기 레벨링 에어쇼바(20)와 1조를 이루는 다수의 가이드 하우징(30)이 설치되고, 상기 레벨링 에어쇼바(20)는 상하 선형운동을 하는 받침 로드(21)가 상기 베이스판(10)에 형성된 로드홀(11)을 관통하여 가이드 하우징(30)의 하측 내부로 인입된다.On the upper end of the base plate 10, a plurality of guide housings 30 forming one set with the leveling air shoba 20 is installed, the leveling air shoba 20 is a support rod 21 for linear movement up and down Is penetrated through the rod hole 11 formed in the base plate 10 into the lower side of the guide housing (30).

상기 가이드 하우징(30)의 내부에는 받침 로드(21)의 상단에 안착되는 레벨링 로드(40)가 삽입되고, 상기 레벨링 로드(40)의 상측, 즉 상단에 돌출 형성된 접지핀(41)은 외부로 노출됨으로써 상기 레벨링 로드(40)의 상단에 형성된 접지핀(41)에는 웨이퍼 스테이지(50)가 안착될 수 있게 된다.The leveling rod 40 which is seated on the upper end of the supporting rod 21 is inserted into the guide housing 30, and the ground pin 41 protruding from the upper side of the leveling rod 40, that is, the outer side, is moved outward. The exposed wafer stage 50 may be seated on the ground pin 41 formed on the top of the leveling rod 40.

한편, 본 발명은 3개소에 설치된 스테이지 지지구가 웨이퍼 스테이지를 3점 지지함과 동시에 웨이퍼 스테이지의 센터링을 유지하도록 하는 역할을 동시에 수행하던 불합리한 종래의 구성을 탈피한다.On the other hand, the present invention avoids the unreasonable conventional configuration in which the stage supporters provided at three locations simultaneously serve to support the wafer stage at three points and maintain the centering of the wafer stage.

이를 위해 상기 베이스판(10)의 상단 중앙에 설치되되, 가이드 홀더(61)의 내부에 상하 유동 자유롭게 삽입된 센터링 로드(62)가 외부로 노출되고, 상기 센터링 로드(62)는 웨이퍼 스테이지(50)의 저면 중앙에 형성된 센터링 홈(65)에 끼움 설치됨으로써 오로지 상기 웨이퍼 스테이지(50)의 정중앙을 1점 지지하면서 센터링의 성능을 제고하는 전용 센터링 모듈(60)의 기술이 접목된다.To this end, the centering rod 62 is installed at the upper center of the base plate 10, and the centering rod 62 is inserted into the guide holder 61 freely up and down to the outside, and the centering rod 62 is the wafer stage 50. By installing the centering groove 65 formed in the center of the bottom of the bottom), only the center of the wafer stage 50 is supported, and the technology of the dedicated centering module 60 that improves the centering performance is combined.

이를 위한 센터링 모듈(60)의 기술구성을 더욱 상세하게 살펴 보면 도 6과 같이 상기 베이스판(10)의 상단 중앙에 가이드 홀더(61)가 고정 설치되고, 상기 가이드 홀더(61)의 내부에는 센터링 로드(62)가 삽입 설치되되, 상기 센터링 로드(62)의 상단에 돌출 형성된 센터핀(63)은 외부로 노출되며, 상기 센터링 로드(62)와 베이스판(10)의 사이에는 탄성스프링(64)이 탄력 설치됨으로써 상기 센터핀(63)은 웨이퍼 스테이지(50)의 중앙에 형성된 센터링 홈(65)에 끼워지면서 항상 정확하고 일률적인 센터링을 유지할 수 있게 된다.Looking at the technical configuration of the centering module 60 for this purpose in more detail as shown in Figure 6, the guide holder 61 is fixed to the upper center of the base plate 10, the centering inside the guide holder 61 The rod 62 is inserted and installed, and the center pin 63 protruding from the top of the centering rod 62 is exposed to the outside, and the elastic spring 64 is disposed between the centering rod 62 and the base plate 10. Since the center pin 63 is inserted into the centering groove 65 formed at the center of the wafer stage 50, the center pin 63 can always maintain accurate and uniform centering.

여기에서 상기 센터핀(63)의 상단부는 산형으로 뾰족하게 형성되고, 상기 센터핀(63)은 웨이퍼 스테이지(50)의 저면에 형성되는 센터링 홈(65)에 직접 끼워져도 무방하나, 더욱 견고한 강성을 유지하면서 웨이퍼 스테이지(50)의 내구성을 향상하도록 상기 센터링 홈(65)은 웨이퍼 스테이지(50)의 중앙 저면에 추가로 부착된 마모방지판(66)의 저면 중앙에 형성됨이 더욱 바람직하다.Here, the upper end of the center pin 63 is sharply formed in the shape of a mountain, and the center pin 63 may be directly inserted into the centering groove 65 formed on the bottom surface of the wafer stage 50, but more rigid. The centering groove 65 is more preferably formed in the center of the bottom surface of the wear preventing plate 66 additionally attached to the center bottom surface of the wafer stage 50 so as to improve the durability of the wafer stage 50 while maintaining.

또한, 상기 웨이퍼 스테이지(50)의 저면에는 원주방향을 따라 다수의 마그네틱 홀더(80)가 부착되고, 상기 마그네틱 홀더(80)에는 자력에 의해 도 4 내지 도 5와 같이 상기 레벨링 로드(40)가 밀착 접지되면서 상기 웨이퍼 스테이지(50) 및 레벨링 로드(40)는 상호 일체화된 움직임을 이루어 레벨링의 성능을 획기적으로 제고한다.In addition, a plurality of magnetic holders 80 are attached to the bottom surface of the wafer stage 50 along the circumferential direction, and the leveling rod 40 is attached to the magnetic holders 80 as shown in FIGS. 4 to 5 by magnetic force. While closely contacting the ground, the wafer stage 50 and the leveling rod 40 are integrated with each other to dramatically improve the performance of the leveling.

이와 같은 마그네틱 홀더(80)는 도 7과 같이 상기 웨이퍼 스테이지(50)의 저면에 함몰 형성된 유동방지홈(81)에 삽입 설치되고, 상기 웨이퍼 스테이지(50)를 관통하는 체결부재(82)와 일체화 나사결합됨으로써 견고한 설치상태를 유지함은 물론 파손되거나 자력이 소손되면 신속 간편하게 교체할 수 있는 유지보수의 편의성을 제공한다.The magnetic holder 80 is inserted into the flow preventing groove 81 recessed in the bottom surface of the wafer stage 50 as shown in FIG. 7, and is integrated with the fastening member 82 penetrating the wafer stage 50. By screwing together, it maintains a solid installation and provides the convenience of maintenance that can be quickly and easily replaced if broken or damaged.

상기 웨이퍼 스테이지(50)는 원주방향을 따라 다수의 볼트 체결공(71)이 형성되고, 상기 볼트 체결공(71)을 상하로 관통하여 도 5와 같이 다수의 가이드볼트(70)가 가이드 하우징(30)에 일체로 나사결합됨으로써 상기 웨이퍼 스테이지(50)가 상기 가이드 하우징(30)과 분리되지 않는 일체성을 유지할 뿐만 아니라 레벨링을 수행할 때에는 상기 웨이퍼 스테이지(50)의 하부 이동을 원활하게 안내하며, 상기 웨이퍼 스테이지(50)와 가이드 하우징(30)과의 간격을 일정하게 유지시키는 초기 설정을 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 제공한다.The wafer stage 50 has a plurality of bolt fastening holes 71 formed along the circumferential direction, and through the bolt fastening holes 71 up and down, a plurality of guide bolts 70 are guide housings as shown in FIG. 5. 30 is integrally screwed together to maintain the integrity of the wafer stage 50 that is not separated from the guide housing 30, and smoothly guides the lower movement of the wafer stage 50 when performing leveling. In addition, it provides an effect of freely adjusting the initial setting to maintain a constant distance between the wafer stage 50 and the guide housing 30.

아울러 상기 가이드 하우징(30)의 외면에는 스테이지 고정실린더(90)가 직결 설치되고, 상기 스테이지 고정실린더(90)의 가압헤드(91)는 도 5와 같이 가이드 하우징(30)에 형성된 통공(33)을 관통하여 선형운동을 하면서 선택적으로 상기 레벨링 로드(40)의 측면을 가압하면서 고정상태를 유지한다.In addition, a stage fixing cylinder 90 is directly installed on an outer surface of the guide housing 30, and the pressure head 91 of the stage fixing cylinder 90 has a through hole 33 formed in the guide housing 30 as shown in FIG. 5. While linearly moving through the pressure of the side of the leveling rod 40 selectively while maintaining a fixed state.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 Z축 이동장치의 작동에 따라 베이스판(10)을 비롯한 상기 스테이지 레벨링장치(L) 전체가 Z축 방향으로 승강하면 웨이퍼 척(1)에 안착되는 웨이퍼(2)는 함께 승강하면서 마스크 장착대(4)에 고정상태로 장착된 마스크(3)의 저면 어느 한 지점에 상부면이 밀착된 후 순차적으로 상부면의 전체영역이 밀착되면서 자동 레벨링을 수행함으로써 상기 마스크(3)와 초정밀의 평행도를 유지하는 자동 보정이 이루어진다.According to the present invention having such a configuration, when the entire stage leveling device L including the base plate 10 is lifted in the Z-axis direction according to the operation of the Z-axis moving device, the wafer 2 seated on the wafer chuck 1 is The upper and lower surfaces of the mask 3 fixedly mounted to the mask mount 4 while being elevated together are closely contacted with the upper surface, and then the entire area of the upper surface is closely contacted with each other to perform automatic leveling. ) And automatic correction to maintain parallelism between the ultra precision.

또한, 상기 레벨링 과정에서 레벨링 로드(40) 및 센터링 로드(62)는 상기 마스크(3)에 웨이퍼(2)가 밀착될 때 발생하는 충격을 상기 레벨링 에어쇼바(20) 및 탄성스프링(64)에 각각 전달하여 이를 완전하게 흡수함으로써 마스크(3)나 웨이퍼(2)의 손상을 원천 봉쇄하고, 상기 웨이퍼(2)의 레벨링이 완료되면 웨이퍼 스테이지(50)를 상하 자유 유동상태로 받쳐주던 레벨링 로드(40)를 일시적으로 고정함으로써 상기 마스크(3)와 웨이퍼(2) 상호 간의 평행도를 변동 없이 유지할 수 있게 된다.In addition, during the leveling process, the leveling rod 40 and the centering rod 62 may apply an impact generated when the wafer 2 is in close contact with the mask 3 to the leveling air shovel 20 and the elastic spring 64. Each transfer is completely absorbed by the absorber to completely block damage to the mask 3 or the wafer 2, and when the leveling of the wafer 2 is completed, a leveling rod that supports the wafer stage 50 in a vertical flow state (up and down) By temporarily fixing 40, the parallelism between the mask 3 and the wafer 2 can be maintained without change.

L: 스테이지 레벨링장치 10: 베이스판
20: 레벨링 에어쇼바 21: 받침 로드
30: 가이드 하우징 40: 레벨링 로드
41: 접지핀 50: 웨이퍼 스테이지
60: 센터링 모듈 61: 가이드 홀더
62: 센터링 로드 63: 센터핀
64: 탄성스프링 65: 센터링 홈
66: 마모방지판 70: 가이드볼트
80: 마그네틱 홀더 81: 유동방지홈
90: 스테이지 고정실린더 91: 가압헤드L: stage leveling device 10: base plate
20: leveling air shovel 21: support rod
30: guide housing 40: leveling rod
41: ground pin 50: wafer stage
60: centering module 61: guide holder
62: centering rod 63: center pin
64: elastic spring 65: centering groove
66: wear prevention plate 70: guide bolt
80: magnetic holder 81: flow preventing groove
90: stage fixed cylinder 91: pressure head

Claims (6)

Z축 방향으로 이동가능하게 설치되는 베이스판(10)과;
상기 베이스판(10)의 저면에 원주방향을 따라 이격 설치된 다수의 레벨링 에어쇼바(20)와;
상기 베이스판(10)의 상단에 설치되되, 상기 레벨링 에어쇼바(20)의 받침 로드(21)가 베이스판(10)을 관통하여 하측 내부로 인입된 다수의 가이드 하우징(30)과;
상기 가이드 하우징(30)의 내부에 상측이 외부로 노출되게 삽입되는 다수의 레벨링 로드(40)와;
상기 레벨링 로드(40)의 상단에 안착되는 웨이퍼 스테이지(50)와;
상기 베이스판(10)의 상단 중앙에 가이드 홀더(61)가 고정 설치되고, 상기 가이드 홀더(61)의 내부에는 상단에 돌출 형성된 센터핀(63)이 외부로 노출된 센터링 로드(62)가 삽입 설치되며, 상기 센터링 로드(62)와 베이스판(10)의 사이에는 탄성스프링(64)이 탄력 설치되고, 상기 센터링 로드(62)는 웨이퍼 스테이지(50)의 저면 중앙에 형성된 센터링 홈(65)에 끼움 설치된 센터링 모듈(60)과;
상기 웨이퍼 스테이지(50)를 상하로 관통하여 상기 가이드 하우징(30)에 일체로 나사결합 설치된 다수의 가이드볼트(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 레벨링 성능이 향상된 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치.
A base plate 10 installed to be movable in the Z-axis direction;
A plurality of leveling air showbars 20 spaced apart in the circumferential direction on the bottom surface of the base plate 10;
A plurality of guide housings 30 installed at an upper end of the base plate 10, in which the supporting rods 21 of the leveling air showbar 20 penetrate the base plate 10 and penetrate into the lower side thereof;
A plurality of leveling rods 40 inserted into the guide housing 30 so that an upper side thereof is exposed to the outside;
A wafer stage 50 seated on an upper end of the leveling rod 40;
The guide holder 61 is fixedly installed at the center of the upper end of the base plate 10, and the centering rod 62 having the center pin 63 protruding from the upper end is inserted into the guide holder 61. An elastic spring 64 is elastically installed between the centering rod 62 and the base plate 10, and the centering rod 62 is a centering groove 65 formed at the center of the bottom surface of the wafer stage 50. A centering module 60 installed in the fitting;
Stage leveling device for a mask aligner with improved leveling performance, characterized in that consisting of a plurality of guide bolts 70 which are integrally screwed to the guide housing 30 through the wafer stage 50 up and down.
제 1항에 있어서,
웨이퍼 스테이지(50)의 저면에 다수의 마그네틱 홀더(80)가 부착되고, 상기 마그네틱 홀더(80)에는 자력에 의해 레벨링 로드(40)가 밀착 접지되면서 상기 웨이퍼 스테이지(50) 및 레벨링 로드(40)가 상호 일체화된 움직임을 이루는 것을 특징으로 하는 레벨링 성능이 향상된 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치.
The method of claim 1,
A plurality of magnetic holders 80 are attached to the bottom surface of the wafer stage 50, and the wafer stage 50 and the leveling rod 40 are attached to the magnetic holder 80 by a magnetic force. Stage leveling device for a mask aligner with improved leveling performance, characterized in that the mutually integrated movement.
제 2항에 있어서,
마그네틱 홀더(80)는 상기 웨이퍼 스테이지(50)의 저면에 함몰 형성된 유동방지홈(81)에 삽입 설치되고, 상기 웨이퍼 스테이지(50)를 관통하는 체결부재(82)와 나사결합된 것을 특징으로 하는 레벨링 성능이 향상된 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치.
3. The method of claim 2,
The magnetic holder 80 is inserted into the flow preventing groove 81 recessed in the bottom surface of the wafer stage 50 and screwed with the fastening member 82 penetrating the wafer stage 50. Stage leveling device for mask aligner with improved leveling performance.
삭제delete 제 1항에 있어서,
센터핀(63)은 산형으로 형성되고, 상기 센터핀(63)이 끼워지는 센터링 홈(65)은 웨이퍼 스테이지(50)의 중앙 저면에 추가로 부착된 마모방지판(66)의 저면 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 레벨링 성능이 향상된 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치.
The method of claim 1,
The center pin 63 is formed in a mountain shape, and the centering groove 65 into which the center pin 63 is fitted is formed at the center of the bottom surface of the wear protection plate 66 additionally attached to the center bottom of the wafer stage 50. Stage leveling device for a mask aligner with improved leveling performance, characterized in that.
제 1항에 있어서,
가이드 하우징(30)의 외면에는 스테이지 고정실린더(90)가 직결 설치되고, 상기 스테이지 고정실린더(90)의 가압헤드(91)는 가이드 하우징(30)을 관통하여 선택적으로 상기 레벨링 로드(40)를 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 레벨링 성능이 향상된 마스크 얼라이너용 스테이지 레벨링장치.The method of claim 1,
A stage fixing cylinder 90 is directly installed on an outer surface of the guide housing 30, and the pressure head 91 of the stage fixing cylinder 90 penetrates the guide housing 30 to selectively move the leveling rod 40. Stage leveling device for a mask aligner with improved leveling performance, characterized in that the pressure fixed.
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