KR102378079B1 - Substrate alignment method and apparatus, and mask aligner - Google Patents

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Abstract

기판 사전 정렬 방법 및 장치 및 포토 리소그래피 도구가 개시된다. 기판 사전 정렬 방법은: 기준 기판을 선택하는 단계; 기준 기판의 이미지를 획득하는 단계; 사전 정렬될 기판(1)의 이미지를 획득하는 단계; 사전 정렬될 기판(1)의 이미지를 기준 기판의 이미지에 등록하고 사전 정렬될 기판의 등록된 이미지에 대한 오프셋 파라미터를 획득하는 단계; 및 오프셋 파라미터에 기초하여 사전 정렬될 기판(1)을 각도적으로 조정하고, 기판 사전 정렬 프로세스를 종료하는 단계를 포함한다. 기판 사전 정렬 장치는 포지셔닝 장치, 이미지 획득 및 분석 장치 및 제어 장치를 포함하고, 포토 리소그래피 도구는 이러한 기판 사전 정렬 장치를 포함한다. 상기 방법 및 장치는 특정 마크를 형성할 필요 없이 기판의 사전 정렬을 가능하게 하여, 보다 높은 융통성을 달성하고 생산성 증가를 돕는다.A substrate pre-alignment method and apparatus and photolithography tool are disclosed. A method of pre-aligning a substrate includes: selecting a reference substrate; acquiring an image of a reference substrate; acquiring an image of the substrate 1 to be pre-aligned; registering the image of the substrate to be pre-aligned (1) to the image of the reference substrate and obtaining an offset parameter with respect to the registered image of the substrate to be pre-aligned; and angularly adjusting the substrate 1 to be pre-aligned based on the offset parameter, and terminating the substrate pre-alignment process. The substrate pre-alignment apparatus includes a positioning apparatus, an image acquisition and analysis apparatus, and a control apparatus, and the photolithography tool includes such a substrate pre-alignment apparatus. The method and apparatus enable pre-alignment of substrates without the need to form specific marks, thereby achieving greater flexibility and helping to increase productivity.

Description

기판 정렬 방법 및 장치, 및 마스크 얼라이너Substrate alignment method and apparatus, and mask aligner

본 발명은 집적 회로(Integrated Circuit; IC) 제조 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 기판 사전 정렬 방법 및 장치 및 포토 리소그래피 도구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of integrated circuit (IC) manufacturing, and more particularly, to a substrate pre-alignment method and apparatus, and a photolithography tool.

복잡한 포토 리소그래피 도구(photolithography tool)에는 레티클(reticle) 상의 IC 패턴이 기판 표면의 지정된 위치로 정확하게 이동되도록 기판이 노출되는 플랫폼(platform) 상에 기판을 정확하게 위치시키기 위해 조정 작업(operate in coordination)을 하기 위한 다양한 서브 시스템(sub-systems)이 있다. 그러나, 기판이 임의의 방향으로 이동하기 때문에, 기판이 노출될 지정된 위치 및 방향으로부터의 오프셋(offset)이 불가피하다. 포토 리소그래피 도구에 기판 사전 정렬 시스템을 추가하는 것은 이러한 방향 조정을 위한 좋은 해결책이다.Complex photolithography tools involve operate in coordination to precisely position the substrate on the platform where the substrate is exposed so that the IC pattern on the reticle is precisely moved to a designated location on the substrate surface. There are various sub-systems to do this. However, since the substrate moves in any direction, an offset from the designated location and direction in which the substrate will be exposed is unavoidable. Adding a substrate pre-alignment system to the photolithography tool is a good solution for this orientation adjustment.

대부분의 기존 기판 사전 정렬 시스템은 기판에 형성된 위치 마크(position marks)에 의존한다. 즉, 기판을 정확하게 센터링 한 후(즉, 기판을 운반하기 위한 척(chuck)의 중심 같은 지정된 지점(designated point)에 그 중심을 정렬(aligning)한 후), 기판은 위치 마크의 도움으로 원하는 방향으로 정확하게 회전되어 위에서 언급한 오프셋이 조정될 수 있다. 복잡한 경향이 있는 TSV(Through-Silicon Via) 공정에도 불구하고, 다양한 유형의 마크(marks)가 다양한 종류의 기판 상에 형성된다. 결과적으로, 전용 마크 식별 및 위치 방법(dedicated mark identification and position methods)은 기존의 모든 유형의 기판을 처리할 수 없고, 다목적 기판(versatile ones)은 TSV 기판의 특정 계층(tier)을 처리하기 위한 요건(requirements)을 충족시킬 수 없다. 따라서, 기판 마크로부터 신호를 검출하는 것에 의존하지 않는 새로운 기판 사전 정렬 방법을 설계하는 것이 당 업계에서 시급하다.Most existing substrate pre-alignment systems rely on position marks formed on the substrate. That is, after accurately centering the substrate (i.e., after aligning its center to a designated point, such as the center of a chuck for carrying the substrate), the substrate is oriented in the desired orientation with the aid of positioning marks. can be accurately rotated to adjust the offset mentioned above. In spite of the TSV (Through-Silicon Via) process, which tends to be complicated, various types of marks are formed on various types of substrates. As a result, dedicated mark identification and position methods cannot handle all existing types of substrates, and versatile ones are required to handle specific tiers of TSV substrates. (requirements) cannot be met. Therefore, there is an urgent need in the art to design a novel substrate pre-alignment method that does not rely on detecting a signal from the substrate mark.

전술한 단점을 극복하기 위해, 기판 사전 정렬 방법 및 장치, 및 포토 리소그래피 도구가 제공된다.In order to overcome the aforementioned disadvantages, a substrate pre-alignment method and apparatus, and a photolithography tool are provided.

제공된 기판 사전 정렬 방법(substrate pre-alignment method)은 사전 결정 위치(predetermined position) 및 사전 결정 방향(predetermined orientation)으로 사전 정렬(pre-aligned)되도록 기판(substate)을 조정하는 데 사용되며, 포지셔닝 장치(positioning device) 상에 사전 결정 위치 및 사전 결정 방향으로 위치한 기준 기판(reference substrate)의 이미지를 획득하는 단계; 상기 포지셔닝 장치 상에 사전 정렬되도록 위치할 기판의 이미지를 획득하는 단계; 상기 기준 기판의 상기 이미지에 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지를 등록(registering)하고, 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지의 오프셋 파라미터(offset parameter)를 상기 기준 기판의 상기 이미지로부터 획득하는 단계; 및 사전 정렬될 상기 기판의 사전 정렬을 완료하기 위해 상기 오프셋 파라미터에 기초하여 사전 정렬될 상기 기판의 위치(position) 및/또는 방향(orientation)을 조정하는 단계를 포함한다.A provided substrate pre-alignment method is used to align a substrate to be pre-aligned to a predetermined position and predetermined orientation, the positioning device comprising: acquiring an image of a reference substrate positioned in a predetermined position and in a predetermined direction on a positioning device; acquiring an image of a substrate to be positioned to be pre-aligned on the positioning device; registering the image of the substrate to be pre-aligned with the image of the reference substrate, and obtaining an offset parameter of the image of the substrate to be pre-aligned from the image of the reference substrate; and adjusting the position and/or orientation of the substrate to be pre-aligned based on the offset parameter to complete the pre-alignment of the substrate to be pre-aligned.

선택적으로, 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지를 상기 기준 기판의 상기 이미지에 등록하는 상기 단계는,Optionally, the step of registering the image of the substrate to be pre-aligned with the image of the reference substrate comprises:

상기 기준 기판의 상기 이미지로부터 기준 특징점 세트(reference feature point set)를 구성하는 복수의 특징점(feature points)을 추출하는 단계;extracting a plurality of feature points constituting a reference feature point set from the image of the reference substrate;

상기 사전 정렬될 기판의 상기 이미지로부터 등록 특징점 세트(registration feature point set)을 구성하는(constitute) 복수의 특징점을 추출하는 단계; 및extracting a plurality of feature points constituting a registration feature point set from the image of the substrate to be pre-aligned; and

상기 등록 특징점 세트(registration feature point set)가 상기 기준 특징점 세트와 실질적으로 일치하도록 상기 등록 특징점 세트를 상기 기준 특징점 세트에 등록하는 단계를 포함한다.and registering the registration feature point set to the reference feature point set so that the registration feature point set substantially coincides with the reference feature point set.

선택적으로, 상기 복수의 특징점은 스팟(spots) 및/또는 코너(corners)를 포함할 수 있다.Optionally, the plurality of feature points may include spots and/or corners.

선택적으로, 상기 등록 특징점 세트는 ICP(Iterative Closest Point) 알고리즘을 이용하여 상기 기준 특징점 세트에 등록될 수 있다.Optionally, the registered feature point set may be registered with the reference feature point set using an Iterative Closest Point (ICP) algorithm.

선택적으로, 상기 ICP(Iterative Closest Point) 알고리즘을 이용하여 상기 등록 특징점 세트를 상기 기준 특징점 세트에 등록하는 상기 단계는, 상기 등록 특징점 세트의 각 등록 특징점에 대해, 상기 등록 특징점에 가장 가까운 기준 특징점을 상기 기준 특징점 세트로부터 선택하는 단계; 상기 각 등록 특징점과 상기 대응하는 가장 가까운 기준 특징점 사이의 최소 평균 거리(minimum mean distance)로 강체 변환(rigid transformation)을 계산하고, 오프셋 파라미터를 결정하는 단계; 상기 등록 특징점 세트에 상기 오프셋 파라미터를 적용하여 새로운 변환점 세트(new transformation point set)를 계산하는 단계; 및 상기 변환점 세트와 상기 기준 특징점 세트 사이의 평균 거리가 미리 설정된 임계값(preset threshold)보다 작을 때까지 반복을 수행하여 등록이 완료되는 단계를 포함한다.Optionally, the step of registering the registered feature point set to the reference feature point set by using the Iterative Closest Point (ICP) algorithm includes, for each registered feature point of the registered feature point set, a reference feature point closest to the registered feature point selecting from the reference feature point set; calculating a rigid transformation with a minimum mean distance between each registered feature point and the corresponding nearest reference feature point, and determining an offset parameter; calculating a new transformation point set by applying the offset parameter to the registered feature point set; and repeating until the average distance between the set of transformation points and the set of reference feature points is less than a preset threshold, so that registration is completed.

선택적으로, 상기 등록 특징점 세트 내의 각 등록 특징점에 대해, 상기 기준 특징점 세트로부터 복수의 가장 가까운 기준 특징점들을 계산하기 위해 K-D 트리 알고리즘(K-D tree algorithm)을 이용하고, 상기 복수의 가장 가까운 기준 특징점들은 상기 등록 특징점에 가깝다.Optionally, for each registered feature point in the registered feature point set, using a KD tree algorithm to calculate a plurality of nearest reference feature points from the reference feature point set, wherein the plurality of closest reference feature points are the It is close to the registration feature point.

선택적으로, 상기 기판 사전 정렬 방법은 상기 등록 특징점 세트 내의 각각의 등록 특징점에 대해, 상기 등록 특징점에 가까운 기준 특징점 세트에서 복수의 가장 가까운 기준 특징점들을 계산한 후에, RANSAC(Random Sample Consensus) 알고리즘을 이용하여 상기 계산된 가장 가까운 기준 특징점들로부터 잘못된(wrong) 기준 특징점을 제거함으로써, 상기 기준 특징점 세트로부터 상기 등록 특징점에 가장 가까운 기준 특징점을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.Optionally, the substrate pre-alignment method calculates, for each registered feature point in the registered feature point set, a plurality of closest reference feature points from a reference feature point set close to the registered feature point, and then uses a Random Sample Consensus (RANSAC) algorithm The method may further include selecting a reference feature point closest to the registered feature point from the reference feature point set by removing a wrong reference feature point from the calculated closest reference feature points.

제공된 기판 사전 정렬 장치는 포지셔닝 장치(positioning device) - 상기 포지셔닝 장치 상에 올려질(carried on) 사전 정렬될 기판의 위치(position) 및/또는 방향(orientation)을 조정함-; 상기 포지셔닝 장치 상에 사전 결정 위치(predetermined position) 및 사전 결정 방향(predetermined orientation)으로 위치한 기준 기판(reference substrate)의 이미지 및 상기 포지셔닝 장치 상에 올려질 사전 정렬될 기판의 이미지를 각각 획득하고; 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지를 상기 기준 기판의 상기 이미지에 등록하고; 및 상기 기준 기판의 상기 이미지로부터, 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지의 오프셋 파라미터(offset parameter)를 계산하도록 구성된 이미지 획득 및 분석 장치(image acquisition and analysis device); 및 상기 이미지 획득 및 분석 장치와 상기 포지셔닝 장치에 각각 연결되고, 상기 포지셔닝 장치를 이용하여 상기 오프셋 파라미터에 기초해 사전 정렬될 상기 기판의 상기 위치(position) 및/또는 상기 방향(orientation)을 조정하도록 구성된 제어 장치(control device)를 포함한다.The provided substrate pre-alignment device comprises: a positioning device, which adjusts the position and/or orientation of a substrate to be pre-aligned to be carried on the positioning device; acquiring an image of a reference substrate positioned in a predetermined position and a predetermined orientation on the positioning device and an image of a substrate to be pre-aligned to be mounted on the positioning device, respectively; registering the image of the substrate to be pre-aligned with the image of the reference substrate; and an image acquisition and analysis device configured to calculate, from the image of the reference substrate, an offset parameter of the image of the substrate to be pre-aligned; and respectively connected to the image acquisition and analysis device and the positioning device, using the positioning device to adjust the position and/or the orientation of the substrate to be pre-aligned based on the offset parameter and a configured control device.

선택적으로, 상기 포지셔닝 장치는 회전 테이블(rotary table) 및 상기 회전 테이블의 일측에 제공된 센터링 메커니즘(centering mechanism)을 포함하고, 상기 회전 테이블은 사전 정렬될 상기 기판을 고정되도록 유지하고(fixedly retain) 회전(rotate)하도록 구성되고, 상기 센터링 메커니즘은 사전 정렬될 상기 기판의 중심이 상기 회전 테이블의 회전 중심과 일치하도록 사전 정렬될 상기 기판을 조정하도록 구성된다.Optionally, the positioning device comprises a rotary table and a centering mechanism provided on one side of the rotary table, wherein the rotary table fixedly retains and rotates the substrate to be pre-aligned and the centering mechanism is configured to adjust the substrate to be pre-aligned such that a center of the substrate to be pre-aligned coincides with a center of rotation of the rotation table.

선택적으로, 상기 센터링 메커니즘은 수평 가이드 트랙(horizontal guide track) 및 상기 수평 가이드 트랙 상에 제공되는 센터링 테이블(centering table)을 포함하고, 상기 센터링 테이블은 상기 수평 가이드 트랙 상에서 수평으로 이동하도록(move horizontally) 구성될 수 있다.Optionally, said centering mechanism comprises a horizontal guide track and a centering table provided on said horizontal guide track, said centering table to move horizontally on said horizontal guide track ) can be configured.

선택적으로, 상기 포지셔닝 장치는 상기 회전 테이블의 하부에 제공되는 리프팅 테이블(lifting table)을 더 포함하고, 상기 리프팅 테이블은 상기 회전 테이블을 들어올리거나(lifting) 내림으로써(lowering) 사전 정렬될 상기 기판의 수직 높이(vertical height)를 조정하도록 구성될 수 있다.Optionally, the positioning device further comprises a lifting table provided at the bottom of the turn table, wherein the lifting table is configured to lift or lower the turn table to pre-align the substrate. It may be configured to adjust the vertical height.

선택적으로, 상기 이미지 획득 및 분석 장치는, 이미지 획득 및 계산 모듈(image acquisition and a calculating module)을 위해 구성된(configured for) CCD 카메라를 포함할 수 있다.Optionally, the image acquisition and analysis device may include a CCD camera configured for an image acquisition and a calculating module.

선택적으로, 상기 기판 사전 정렬 장치는 비전 스위칭 샤프트(vision switching shaft)를 더 포함하고, 상기 CCD 카메라는 상기 비전 스위칭 샤프트 상에 실장되고(mounted on), 상기 비전 스위칭 샤프트는 사전 정렬될 상기 기판이 상기 CCD 카메라의 이미징 영역(imaging region) 내에 있도록 상기 CCD 카메라를 이동하도록 구성될 수 있다.Optionally, the substrate pre-aligning device further comprises a vision switching shaft, wherein the CCD camera is mounted on the vision switching shaft, the vision switching shaft to be pre-aligned with the substrate to be pre-aligned. and move the CCD camera to be within an imaging region of the CCD camera.

제공된 포토 리소그래피 도구는 상기 정의된 바와 같은 기판 사전 정렬 장치를 포함한다.The provided photolithography tool comprises a substrate pre-alignment apparatus as defined above.

종래 기술과 비교하여, 본 명세서에 제공된 기판 사전 정렬 방법 및 장치 및 포토 리소그래피 도구는 이미지 등록 기술(image registration technique)을 이용하여 기준 기판의 이미지에 사전 정렬될 기판의 이미지를 등록하고 사전 정렬될 기판에 대한 오프셋 파라미터를 획득한 후, 상기 오프셋 파라미터에 기초하여 사전 정렬될 기판의 각도 조정이 뒤따른다. 제공된 기판 사전 정렬 방법 및 장치는 기판 상에 특정 마크를 형성할 필요 없이 기판의 사전 정렬을 가능하게 하여, 높은 융통성(high versatility)을 달성하고 생산성을 증가시키는 것을 돕는다.Compared with the prior art, the substrate pre-alignment method and apparatus and photolithography tool provided herein registers an image of a substrate to be pre-aligned with an image of a reference substrate using an image registration technique, and the substrate to be pre-aligned. After obtaining the offset parameter for , an angle adjustment of the substrate to be pre-aligned is followed based on the offset parameter. The provided substrate pre-alignment method and apparatus enables pre-alignment of a substrate without the need to form specific marks on the substrate, thereby helping to achieve high versatility and increase productivity.

도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 기판 사전 정렬 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 특정 실시예에 따른 기판 사전 정렬 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 특정 실시예에 따른 기준 기판의 이미지를 도시한다.
도 4는 본 발명의 특정 실시예에 따른 기준 기판의 이미지에서 특징점의 좌표를 도시한다.
도 5는 본 발명의 특정 실시예에 따른 기준 특징점 세트와 등록 특징점 세트 사이 상대 위치의 초기 관계를 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 특정 실시예에 따라 기준 특징점 세트에 등록된 등록 특징점 세트를 도시한다.
1 is a schematic diagram of a substrate pre-alignment apparatus according to a specific embodiment of the present invention;
2 is a flow diagram of a method for pre-aligning a substrate according to a specific embodiment of the present invention.
3 shows an image of a reference substrate according to a particular embodiment of the present invention.
4 shows coordinates of feature points in an image of a reference substrate according to a specific embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates an initial relationship of relative positions between a reference feature point set and a registered feature point set according to a specific embodiment of the present invention.
6 illustrates a registered feature point set registered in a reference feature point set according to a specific embodiment of the present invention.

본 발명의 상기 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 함께 설명될 일부 특정 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 도시된 실시예들을 설명함에 있어, 편의성과 명확성을 용이하게 하기 위한 목적으로 도면들은 반드시 축척대로 제시된 것은 아니고 매우 단순화된 형태로 제공되는 것임에 유의한다.The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of some specific embodiments which will be described in conjunction with the accompanying drawings. In describing the illustrated embodiments, it should be noted that, for the purpose of facilitating convenience and clarity, the drawings are not necessarily presented to scale and are provided in a very simplified form.

본 발명의 실시예에서, 기판 사전 정렬 방법 및 장치, 및 포토 리소그래피 도구가 제공된다. 기판 사전 정렬 장치는 포지셔닝 장치, 이미지 획득 및 분석 장치, 비전 스위칭 샤프트(vision switching shaft) 및 제어 장치를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a substrate pre-alignment method and apparatus, and a photolithography tool are provided. The substrate pre-alignment device may include a positioning device, an image acquisition and analysis device, a vision switching shaft, and a control device.

도 1에 도시된 바와 같이, 포지셔닝 장치는 회전 테이블(rotary table)(2), 회전 테이블(2)의 일측에 배치된 센터링 메커니즘 및 회전 테이블(2)의 바닥에 배치된 리프팅 테이블(lifting table)을 포함할 수 있다. 리프팅 테이블은 회전 테이블(2)을 들어올리거나 내림으로써 회전 테이블(2) 상에 배치되는 사전 정렬 기판(1)의 수직 높이를 변경하여 이미지 획득 및 분석 장치의 이미지 획득을 돕도록 구성될 수 있다. 센터링 메커니즘은 사전 정렬될 기판(1)의 중심이 회전 테이블(2)의 회전 중심과 일치하도록, 즉 사전 정렬될 기판(1)에 대해 센터링 작업을 수행하도록 사전 정렬될 기판을 조정하도록 구성될 수 있다. 회전 테이블(2)은 사전 정렬될 기판(1)을 고정 유지하고 회전 중심 주위로 회전시키도록 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 회전 테이블(2)은 진공으로 사전 정렬될 기판(1)을 유지하는 것이 바람직하지만, 본 발명은 회전 테이블(2)로 사전 정렬될 기판(1)을 유지하기 위한 어떤 특정 방법으로 제한되지 않는다. 대안적인 실시예에서, 회전 테이블(2)은 기판이 장착 및 고정될 수 있는 리세스(recess)를 구획(define)할 수 있거나, 스냅-온(snap-on) 방식으로 기판을 유지할 수 있다. 또한, 센터링 메커니즘은 수평 가이드 트랙(horizontal guide track)(4) 및 센터링 테이블(centering table)(3)을 포함할 수 있으며, 이는 센터링 테이블(3)이 수평 가이드 트랙(4) 상에서 수평으로 이동할 수 있도록 수평 가이드 트랙(4) 상에 배치되어 기판(1)의 중심과 회전 테이블(2)의 회전 중심(center of rotation)의 일치(coincidence)를 가져온다. 특히, 센터링 메커니즘으로 수행될 수 있는 동작은 다음을 포함할 수 있다: 회전 테이블(2)로부터의 기판(1)의 해제(release)를 수반하는 센터링 테이블(3)에 의한 기판(1)의 유지(retention); 및 기판(1)의 중심이 회전 테이블(2)의 회전 중심과 일치하도록 회전 테이블(2)에 대해 이동하기 위한 센터링 테이블(3)에 의한 기판(1)의 구동(driving).1 , the positioning device includes a rotary table 2 , a centering mechanism disposed on one side of the rotary table 2 , and a lifting table disposed at the bottom of the rotary table 2 . may include The lifting table may be configured to change the vertical height of the pre-aligned substrate 1 disposed on the turn table 2 by raising or lowering the turn table 2 to aid image acquisition of the image acquisition and analysis device. The centering mechanism may be configured to adjust the substrate to be pre-aligned so that the center of the substrate 1 to be pre-aligned coincides with the center of rotation of the rotary table 2 , ie to perform a centering operation on the substrate 1 to be pre-aligned. there is. The rotation table 2 may be configured to hold the substrate 1 to be pre-aligned stationary and rotate it about a center of rotation. In this embodiment, the rotary table 2 preferably holds the substrate 1 to be pre-aligned with a vacuum, but the present invention provides any specific method for holding the substrate 1 to be pre-aligned with the rotary table 2 is not limited to In an alternative embodiment, the rotary table 2 may define a recess in which the substrate may be mounted and secured, or may hold the substrate in a snap-on manner. In addition, the centering mechanism may include a horizontal guide track 4 and a centering table 3 , which allows the centering table 3 to move horizontally on the horizontal guide track 4 . It is disposed on the horizontal guide track 4 so as to bring the coincidence of the center of the substrate 1 and the center of rotation of the rotation table 2 . In particular, the operations that may be performed with the centering mechanism may include: holding of the substrate 1 by the centering table 3 accompanied by the release of the substrate 1 from the rotation table 2 . (retention); and driving the substrate 1 by the centering table 3 to move relative to the turn table 2 so that the center of the substrate 1 coincides with the rotation center of the turn table 2 .

이미지 획득 및 분석 장치는 다음을 포함할 수 있다: 기준 기판의 이미지 및 기판(1)의 이미지를 캡쳐(capturing)하기 위한 CCD 카메라(5); 및 기판(1)의 이미지를 기준 기판의 이미지에 등록하고 기판(1) 이미지의 기준 기판 이미지에의 등록에 기초하여 오프셋 파라미터를 계산하기 위한 계산 모듈(calculating module)(미도시). CCD 카메라(5)는 비전 스위칭 샤프트(미도시) 상에 실장(mounted on)될 수 있다. CCD 카메라(5)는 기판(1)이 CCD 카메라(5)의 이미징 영역(imaging region) 내에 있도록 비전 스위칭 샤프트로 이동된다.The image acquisition and analysis apparatus may comprise: a CCD camera 5 for capturing an image of the reference substrate and an image of the substrate 1 ; and a calculating module (not shown) for registering the image of the substrate 1 to the image of the reference substrate and calculating an offset parameter based on the registration of the image of the substrate 1 to the reference substrate image. The CCD camera 5 may be mounted on a vision switching shaft (not shown). The CCD camera 5 is moved with the vision switching shaft so that the substrate 1 is within the imaging region of the CCD camera 5 .

제어 장치는 계산 모듈 및 회전 테이블(2) 각각에 연결될 수 있고 계산 모듈로 계산된 오프셋 파라미터에 따른 각도만큼의 회전 테이블(2)의 회전을 가능하게 하도록 구성될 수 있다.The control device may be connected to each of the calculation module and the rotary table 2 and configured to enable rotation of the rotary table 2 by an angle according to an offset parameter calculated by the calculation module.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 사전 정렬 방법은 아래에 상세히 설명된 단계들을 포함한다.As shown in Fig. 2, the substrate pre-alignment method according to the present invention includes the steps detailed below.

1단계: 기준 기판을 선택하고 이미지를 촬영하는 단계. 이 실시예에서, 제1 기판은 기준 기판으로 정의되고 그 이미지는 CCD 카메라(5)로 획득되며, 획득된 기준 이미지는 도 3에 도시된 바와 같다. 도 3에 제시된 기준 기판의 이미지는 단지 본 실시예를 예시할 뿐 어떠한 의미로도 본 발명을 제한하지 않는다. 이에 제한되지는 않지만, 기준 기판의 이미지는 일반적으로 정렬 마크(alignment mark(s))를 포함한다. 대안적으로, 그것은 정렬 마크 이외의 다른 식별 가능한 특징들을 포함할 수 있다.Step 1: Select a reference substrate and take an image. In this embodiment, the first substrate is defined as a reference substrate and its image is acquired with the CCD camera 5, and the acquired reference image is as shown in FIG. The image of the reference substrate presented in Fig. 3 merely exemplifies this embodiment and does not limit the present invention in any way. Although not limited thereto, the image of the reference substrate generally includes alignment mark(s). Alternatively, it may include other identifiable features other than alignment marks.

2단계: 기판 1의 이미지를 획득하는 단계. 여기에서 다음 단계들을 포함할 수 있다:Step 2: Acquire an image of substrate 1. This may include the following steps:

A: 기판(1)을 회전 테이블(2)에 로딩하고 센터링 테이블(3)을 사용하여 사전 정렬될 기판의 중심이 회전 테이블(2)의 회전 중심과 일치하게 사전 정렬되도록 기판(1)을 조정하는 단계;A: Load the substrate 1 onto the rotation table 2 and use the centering table 3 to adjust the substrate 1 so that the center of the substrate to be pre-aligned is pre-aligned with the rotation center of the rotation table 2 to do;

B: 기판(1)이 CCD 카메라(5)의 이미징 영역 내에 위치할 때까지 비전 스위칭 샤프트로 CCD 카메라(5)를 기판(1)에 대해 반경 방향으로(radially) 이동시키고, 리프팅 테이블로 기판(1)을 CCD 카메라로 이미징 하기에 적합한(favorable for imaging) 수직 높이로 조정하는(즉, 포커싱(focusing)) 단계;B: move the CCD camera 5 radially with respect to the substrate 1 with a vision switching shaft until the substrate 1 is positioned within the imaging area of the CCD camera 5, and move the substrate ( 1) adjusting (ie, focusing) to a vertical height suitable for imaging with a CCD camera;

C: 기판(1) 이미지를 캡쳐하는 CCD 카메라(5)와 동시에 회전 테이블(2)로 기판(1)을 360도 회전시키는 단계.C: Rotating the substrate 1 360 degrees with the rotation table 2 simultaneously with the CCD camera 5 capturing the substrate 1 image.

3단계: 기판(1)의 이미지를 기준 기판의 이미지에 등록하고 사전 정렬될 기판의 등록된 이미지의 오프셋 파라미터를 결정하는 단계.Step 3: Register the image of the substrate 1 to the image of the reference substrate and determine the offset parameter of the registered image of the substrate to be pre-aligned.

특징점은 계산 모듈상에서 실행되는 이미지 처리 프로그램을 사용하여 기준 기판의 이미지로부터 추출될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이 기준 특징점 세트로 정의될 수 있고, 이는 기준 기판에 대응하는 특징점의 좌표를 나타낸다. 가로 및 세로 좌표는 픽셀 단위로 측정된다. 마찬가지로, 특징점은 기판(1)의 이미지로부터 추출될 수 있고 등록 특징점 세트로 정의될 수 있다. 특징점은 이미지의 스팟(spots) 또는 코너(corners), 또는 바람직하게는 둘 다로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 이 실시예에서, 이미지의 스팟 및 코너가 선택된다. 여기서, 스팟은 에칭된 마크에 대응하고, 코너는 그 자체로 기판(1)의 마크에 대응한다. 도 5는 본 실시예에서 기준 특징점 세트와 등록 특징점 세트 사이의 초기 상대 위치의 관계를 도시하며, 여기서 A는 기준 특징점 세트를 나타내고, B는 등록 특징점 세트를 나타낸다. 도시된 바와 같이, A와 B 사이에는 상당한 편차가 있다.The feature point may be extracted from the image of the reference substrate using an image processing program executed on the calculation module, and may be defined as a reference feature point set as shown in FIG. 4 , which indicates the coordinates of the feature point corresponding to the reference substrate . The horizontal and vertical coordinates are measured in pixels. Likewise, the feature points can be extracted from the image of the substrate 1 and can be defined as a set of registered feature points. The feature points may be selected from spots or corners of the image, or preferably both. Preferably, in this embodiment, spots and corners of the image are selected. Here, the spots correspond to the etched marks, and the corners themselves correspond to the marks of the substrate 1 . 5 shows the relationship of the initial relative positions between the reference feature point set and the registered feature point set in this embodiment, where A represents the reference feature point set and B represents the registered feature point set. As can be seen, there is a significant deviation between A and B.

등록 특징점 세트를 기준 특징점 세트에 등록하기 위해 이미지 알고리즘이 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 이미지 알고리즘은 반복 근접점(iterative closest point; ICP) 알고리즘인 것이 바람직하다. 등록은 다음 단계들을 포함할 수 있다: 등록 특징점 세트 내의 각 특징점에 대해, 등록 특징점에 가장 가까운 기준 특징점 세트로부터 특징점을 찾는 단계; 각각의 등록 특징점 및 대응하는 가장 가까운 기준 특징점 사이의 최소 평균 거리(minimum mean distance)로 강체 변환(rigid transformation)을 계산하고, 오프셋 파라미터를 결정하는 단계; 등록 특징점 세트에 상기 오프셋 파라미터를 적용하여 새로운 변환점 세트(transformation point set)를 계산하는 단계; 및 변환점 세트와 기준 특징점 세트 사이의 평균 거리가 미리 설정된 임계값(preset threshold)보다 작을 때까지 반복(iteration)을 수행하여, 등록이 완료되는 단계.An image algorithm may be used to register the registered feature point set to the reference feature point set. In this embodiment, the image algorithm is preferably an iterative closest point (ICP) algorithm. The registration may include the following steps: for each feature point in the registered feature point set, finding a feature point from a reference feature point set closest to the registered feature point; calculating a rigid transformation with a minimum mean distance between each registered feature point and a corresponding nearest reference feature point, and determining an offset parameter; calculating a new transformation point set by applying the offset parameter to a registered feature point set; and performing iteration until the average distance between the set of transformation points and the set of reference feature points is smaller than a preset threshold, so that registration is completed.

바람직하게는, K-D 트리(또는 k-차원 트리, 데이터 스페이스(data space)를 k차원(dimensions)으로 분할하는 데 사용되는 데이터 구조) 알고리즘을 사용하여, 등록 특징점 세트 내의 각 특징점에 대한 기준 특징점 세트에서 가장 가까운 특징점을 계산함으로써 효과적으로 증가한 계산 효율성이 얻어질 수 있다. 실제로, 등록 특징점 세트의 각 특징점에 대해, 매칭될 수 없는 잘못된 특징점을 포함하는 다수의 가장 가까운 특징점이 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 이 실시예에서, RANSAC(random sample consensus) 알고리즘이 식별된 가장 가까운 기준 특징점으로부터 잘못된 특징점을 제거하는 데 사용될 수 있고, 이는 매칭 정확도(matching accuracy)에 상당한 증가를 가져올 수 있다.Preferably, using a KD tree (or k-dimensional tree, a data structure used to partition a data space into k dimensions) algorithm, a set of reference features for each feature in the set of registered feature points By calculating the feature points closest to , effectively increased computational efficiency can be obtained. In fact, for each feature point in the registered feature point set, there are a number of closest feature points including erroneous feature points that cannot be matched. To solve this problem, in this embodiment, a random sample consensus (RANSAC) algorithm may be used to remove erroneous feature points from the identified closest reference feature points, which can bring a significant increase in matching accuracy. there is.

예를 들어, 각 등록 특징점이

Figure 112020053755731-pct00001
로 표현되는 등록 특징점 세트 P와, 각 등록 특징점이
Figure 112020053755731-pct00002
로 표현되고 j=1, 2, ..., M(M은 자연수)인 등록 특징점 세트 Q를 가정하면, 그들 간의 유클리드 거리(Euclidean distance)는
Figure 112020053755731-pct00003
로 표현될 수 있고 목적 함수는
Figure 112020053755731-pct00004
로 표현될 수 있다. i=1, 2, ..., N(N은 자연수)인
Figure 112020053755731-pct00005
에 대해, RP의 변환 행렬(transformation matrix)을 나타내고, TQ의 변환 행렬이므로, 등록은 목적 함수를 최소화하는 변환 행렬 RT를 얻는 것을 목적으로 한다. 더 높은 매칭 정확도를 얻기 위해, 이 실시예에서, RANSAC 알고리즘이 목적 함수
Figure 112020053755731-pct00006
를 최소화하는
Figure 112020053755731-pct00007
에 대한 최적 해를 얻는 데 사용될 수 있다. 여기서, RANSAC 알고리즘을 이용하여 최적 해를 얻는 것은 공지된 기술이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 기판 (1)의 이미지에 대한 회전 파라미터는 결과적인 변환 행렬(RT)로부터 계산될 수 있으며, 파라미터는 전술한 오프셋 파라미터로 정의된다. 도 6은 본 실시예에 따라 기준 특징점 세트에 등록된 등록 특징점 세트를 도시하며, 여기서 C는 기준 특징점 세트를 나타내고, D는 등록된 등록 특징점 세트를 나타낸다. 알 수 있듯이, C와 D 사이에는 오프셋이 거의 없으며 서로 거의 일치한다. 4단계에서, 오프셋 파라미터에 기초한 각도 보상(angular compensation)이 기판(1)에 대해 이뤄지고, 기판 사전 정렬 프로세스가 종료된다. 구체적으로, 계산 모듈은 오프셋 파라미터를 제어 장치에 전달할 수 있고, 제어 장치는 그 후 오프셋 파라미터에 기초하여 각도 보상을 달성하기 위해 회전 테이블(2)의 회전을 제어할 수 있다.For example, each registered feature point
Figure 112020053755731-pct00001
A set of registered feature points P represented by , and each registered feature point
Figure 112020053755731-pct00002
Assuming a set of registered feature points Q expressed as and j = 1, 2, ..., M (M is a natural number), the Euclidean distance between them
Figure 112020053755731-pct00003
can be expressed as and the objective function is
Figure 112020053755731-pct00004
can be expressed as i = 1, 2, ..., N (N is a natural number)
Figure 112020053755731-pct00005
Since R denotes a transformation matrix of P and T is a transformation matrix of Q , registration aims at obtaining transformation matrices R and T that minimize the objective function. In order to obtain higher matching accuracy, in this embodiment, the RANSAC algorithm is
Figure 112020053755731-pct00006
to minimize
Figure 112020053755731-pct00007
can be used to obtain an optimal solution to Here, since obtaining an optimal solution using the RANSAC algorithm is a known technique, a detailed description thereof will be omitted. The rotation parameters for the image of the substrate 1 can be calculated from the resulting transformation matrices R and T , the parameters defined as the offset parameters described above. 6 illustrates a set of registered feature points registered in a reference feature set according to the present embodiment, where C denotes a reference feature set and D denotes a registered registered feature set. As can be seen, there is very little offset between C and D and they almost coincide with each other. In step 4, angular compensation based on the offset parameter is made for the substrate 1, and the substrate pre-alignment process is ended. Specifically, the calculation module may transmit the offset parameter to the control device, and the control device may then control the rotation of the rotary table 2 to achieve angular compensation based on the offset parameter.

3단계에서의 오프셋 파라미터는 또한 기판(1)에 대한 병진 파라미터(parameter of translation)를 포함할 수 있음에 유의해야 한다. 따라서, 4단계는 병진 파라미터에 기초하여 센터링 테이블(3)로 회전 테이블(2)에 대해 기판(1)이 병진하게 하는 단계를 더 포함할 수 있다.It should be noted that the offset parameter in step 3 may also include a parameter of translation with respect to the substrate 1 . Accordingly, step 4 may further comprise causing the substrate 1 to translate with respect to the rotary table 2 with the centering table 3 based on the translation parameters.

마지막으로, 기판(1)의 위치가 요구 사항을 충족시키는지 여부가 결정된다. 그렇다면 사전 정렬이 성공한 것으로 간주된다. 그렇지 않으면, 성공적인 사전 정렬이 달성될 때까지 상기 단계들이 반복된다.Finally, it is determined whether the position of the substrate 1 meets the requirements. If so, the dictionary sort is considered successful. Otherwise, the above steps are repeated until a successful pre-alignment is achieved.

본 명세서에서 상기 논의된 기판 사전 정렬 장치를 포함하는 포토 리소그래피 도구 또한 제공된다.Also provided herein is a photolithography tool comprising the substrate pre-alignment apparatus discussed above.

요약하면, 본 명세서에서 제공될 기판 사전 정렬 방법 및 장치 및 포토 리소그래피 도구에서, 사전 정렬될 기판(1)의 이미지는 ICP 등록 알고리즘을 사용하여 기준 기판의 이미지에 등록되고, K-D 트리 및 RANSAC 알고리즘이 향상된 매칭 정확도를 얻기 위해 등록에 사용된다. 등록을 달성하기 위해 기판(1)에 의해 요구되는 오프셋 파라미터를 계산한다. 기판(1)에 대한 계산된 오프셋 파라미터는 기판(1)의 위치를 조정하기 위해 제어 장치에 의해 사용될 수 있다. 이는 특정 마크(mark)를 그 위에 형성할 필요 없이 기판(1)의 사전 정렬을 가능하게 하여, 높은 융통성과 증가된 생산성을 달성한다.In summary, in the substrate pre-alignment method and apparatus and photolithography tool to be provided herein, the image of the substrate 1 to be pre-aligned is registered to the image of the reference substrate using the ICP registration algorithm, and the KD tree and the RANSAC algorithm are Used for registration to obtain improved matching accuracy. Calculate the offset parameters required by the substrate 1 to achieve registration. The calculated offset parameter with respect to the substrate 1 can be used by the control device to adjust the position of the substrate 1 . This enables pre-alignment of the substrate 1 without the need to form specific marks thereon, thereby achieving high flexibility and increased productivity.

명백하게, 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 수정 및 변형할 수 있다. 따라서, 본 발명은 그런 모든 수정 및 변형이 첨부된 청구범위 및 그 등가물의 범위 내에 있다면 이들을 포괄하는 것으로 의도된다.Obviously, those skilled in the art can make various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, it is intended that the present invention cover all such modifications and variations provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

도 1에서,
1: 사전 정렬될 기판,
2: 회전 테이블,
3: 센터링 테이블,
4: 수평 가이드 트랙,
5: CCD 카메라.
1,
1: substrate to be pre-aligned,
2: turn table,
3: centering table,
4: horizontal guide track;
5: CCD camera.

Claims (14)

사전 결정 위치 및 사전 결정 방향으로 사전 정렬될 기판을 조정하기 위한 기판 사전 정렬 방법에 있어서,
사전 결정 위치 및 사전 결정 방향으로 포지셔닝 장치 상에 위치된 기준 기판의 이미지를 획득하는 단계;
상기 포지셔닝 장치 상에 위치된 사전 정렬될 기판의 이미지를 획득하는 단계;
상기 기준 기판의 상기 이미지에 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지를 등록하고, 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지의 오프셋 파라미터를 상기 기준 기판의 상기 이미지로부터 획득하는 단계; 및
사전 정렬될 상기 기판의 사전 정렬을 완료하기 위해 상기 오프셋 파라미터에 기초하여 사전 정렬될 상기 기판의 위치 및/또는 방향을 조정하는 단계;
를 포함하는 기판 사전 정렬 방법.
A method of pre-aligning a substrate for adjusting a substrate to be pre-aligned in a predetermined position and in a predetermined direction, the method comprising:
acquiring an image of a reference substrate positioned on the positioning device in a predetermined position and in a predetermined direction;
acquiring an image of a substrate to be pre-aligned positioned on the positioning device;
registering the image of the substrate to be pre-aligned with the image of the reference substrate, and obtaining an offset parameter of the image of the substrate to be pre-aligned from the image of the reference substrate; and
adjusting the position and/or orientation of the substrate to be pre-aligned based on the offset parameter to complete the pre-alignment of the substrate to be pre-aligned;
A substrate pre-alignment method comprising a.
제1항에 있어서,
사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지를 상기 기준 기판의 상기 이미지에 등록하는 단계는,
상기 기준 기판의 상기 이미지로부터 기준 특징점 세트를 구성하는 복수 개의 특징점들을 추출하는 단계;
사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지로부터 등록 특징점 세트를 구성하는 복수 개의 특징점들을 추출하는 단계; 및
상기 등록 특징점 세트가 상기 기준 특징점 세트와 일치하도록 상기 등록 특징점 세트를 상기 기준 특징점 세트에 등록하는 단계;
를 포함하는 기판 사전 정렬 방법.
According to claim 1,
Registering the image of the substrate to be pre-aligned with the image of the reference substrate comprises:
extracting a plurality of feature points constituting a reference feature point set from the image of the reference substrate;
extracting a plurality of feature points constituting a set of registered feature points from the image of the substrate to be pre-aligned; and
registering the registered feature point set to the reference feature point set so that the registered feature point set coincides with the reference feature point set;
A substrate pre-alignment method comprising a.
제2항에 있어서,
상기 복수 개의 특징점들은 스팟들 및/또는 코너들을 포함하는 기판 사전 정렬 방법.
3. The method of claim 2,
wherein the plurality of feature points include spots and/or corners.
제2항에 있어서,
상기 등록 특징점 세트는, ICP(Iterative Closest Point) 알고리즘을 이용하여 상기 기준 특징점 세트에 등록되는 기판 사전 정렬 방법.
3. The method of claim 2,
The registered feature point set is registered in the reference feature point set using an Iterative Closest Point (ICP) algorithm.
제4항에 있어서,
상기 ICP 알고리즘을 이용하여 상기 등록 특징점 세트를 상기 기준 특징점 세트에 등록하는 단계는,
상기 등록 특징점 세트에서의 각각의 등록 특징점에 대해, 상기 등록 특징점에 가장 가까운 기준 특징점을 상기 기준 특징점 세트로부터 선택하는 단계;
각각의 등록 특징점 및 대응하는 상기 가장 가까운 기준 특징점 사이의 최소 평균 거리로 강체 변환을 계산하고, 오프셋 파라미터를 결정하는 단계;
상기 등록 특징점 세트에 상기 오프셋 파라미터를 적용함으로써 새로운 변환점 세트를 계산하는 단계; 및
등록이 완료되도록 상기 변환점 세트 및 상기 기준 특징점 세트 사이의 평균 거리가 미리 설정된 임계값보다 더 작을 때까지 반복을 수행하는 단계;
를 포함하는 기판 사전 정렬 방법.
5. The method of claim 4,
The step of registering the registered feature point set to the reference feature point set using the ICP algorithm comprises:
for each registered feature point in the registered feature point set, selecting a reference feature point closest to the registered feature point from the reference feature point set;
calculating a rigid body transformation with a minimum average distance between each registered feature point and the corresponding nearest reference feature point, and determining an offset parameter;
calculating a new set of transformation points by applying the offset parameter to the set of registered feature points; and
repeating until the average distance between the set of transformation points and the set of reference feature points is smaller than a preset threshold so that registration is completed;
A substrate pre-alignment method comprising a.
제5항에 있어서,
상기 등록 특징점 세트에서의 각각의 등록 특징점에 대해, 상기 기준 특징점 세트로부터 복수 개의 가장 가까운 기준 특징점들을 계산하기 위해 K-D 트리 알고리즘을 이용하고, 상기 복수 개의 가장 가까운 기준 특징점들은 상기 등록 특징점에 가까운 기판 사전 정렬 방법.
6. The method of claim 5,
For each registered feature point in the registered feature point set, a KD tree algorithm is used to calculate a plurality of closest reference feature points from the reference feature point set, and the plurality of closest reference feature points are the substrate dictionary close to the registered feature point. sort method.
제5항에 있어서,
상기 등록 특징점 세트에서의 각각의 등록 특징점에 대해, 상기 등록 특징점에 가까운 기준 특징점 세트에서 복수 개의 가장 가까운 기준 특징점들을 계산한 후에, RANSAC(Random Sample Consensus) 알고리즘을 이용함으로써 계산된 가장 가까운 기준 특징점들로부터 잘못된 기준 특징점을 제거하고, 상기 기준 특징점 세트로부터 상기 등록 특징점에 가장 가까운 기준 특징점을 선택하는 단계를 더 포함하는 기판 사전 정렬 방법.
6. The method of claim 5,
For each registered feature point in the registered feature point set, after calculating a plurality of closest reference feature points from the reference feature point set close to the registered feature point, the closest reference feature points calculated by using a Random Sample Consensus (RANSAC) algorithm and removing erroneous reference feature points from the reference feature point set and selecting a reference feature point closest to the registered feature point from the reference feature point set.
기판 사전 정렬 장치에 있어서,
포지셔닝 장치 상에 올려진 사전 정렬될 기판의 위치 및/또는 방향을 조정하기 위한 포지셔닝 장치;
사전 결정 위치 및 사전 결정 방향으로 상기 포지셔닝 장치 상에 위치된 기준 기판의 이미지 및 상기 포지셔닝 장치 상에 올려진 사전 정렬될 기판의 이미지를 각각 획득하고, 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지를 상기 기준 기판의 상기 이미지에 등록하고, 상기 기준 기판의 상기 이미지로부터 사전 정렬될 상기 기판의 상기 이미지의 오프셋 파라미터를 계산하도록 구성된 이미지 획득 및 분석 장치; 및
상기 이미지 획득 및 분석 장치 및 상기 포지셔닝 장치의 각각에 연결되고, 상기 포지셔닝 장치를 이용함으로써 상기 오프셋 파라미터에 기초하여 사전 정렬될 상기 기판의 상기 위치 및/또는 상기 방향을 조정하도록 구성된 제어 장치;
를 포함하는 기판 사전 정렬 장치.
A substrate pre-alignment apparatus comprising:
a positioning device for adjusting the position and/or orientation of a substrate to be pre-aligned mounted on the positioning device;
Acquire an image of a reference substrate positioned on the positioning device in a predetermined position and a predetermined direction and an image of a substrate to be pre-aligned mounted on the positioning device, respectively, and set the image of the substrate to be pre-aligned to the reference substrate an image acquisition and analysis device configured to register with the image of and calculate an offset parameter of the image of the substrate to be pre-aligned from the image of the reference substrate; and
a control device coupled to each of the image acquisition and analysis device and the positioning device and configured to adjust the position and/or the orientation of the substrate to be pre-aligned based on the offset parameter by using the positioning device;
A substrate pre-alignment device comprising a.
제8항에 있어서,
상기 포지셔닝 장치는, 회전 테이블, 및 상기 회전 테이블의 일측에 제공된 센터링 메커니즘을 포함하고, 상기 회전 테이블은 사전 정렬될 상기 기판을 고정되게 유지하고 상기 사전 정렬될 상기 기판을 회전시키도록 구성되고, 상기 센터링 메커니즘은 사전 정렬될 상기 기판의 중심이 상기 회전 테이블의 회전 중심과 일치하도록 사전 정렬될 상기 기판을 조정하도록 구성된 기판 사전 정렬 장치.
9. The method of claim 8,
The positioning device includes a rotary table and a centering mechanism provided on one side of the rotary table, wherein the rotary table is configured to hold the substrate to be pre-aligned fixedly and to rotate the substrate to be pre-aligned; and the centering mechanism is configured to adjust the substrate to be pre-aligned such that a center of the substrate to be pre-aligned coincides with a center of rotation of the rotary table.
제9항에 있어서,
상기 센터링 메커니즘은, 수평 가이드 트랙, 및 상기 수평 가이드 트랙 상에 제공된 센터링 테이블을 포함하고, 상기 센터링 테이블은 상기 수평 가이드 트랙 상에서 수평으로 이동하도록 구성된 기판 사전 정렬 장치.
10. The method of claim 9,
The centering mechanism includes a horizontal guide track and a centering table provided on the horizontal guide track, the centering table configured to move horizontally on the horizontal guide track.
제9항에 있어서,
상기 포지셔닝 장치는 상기 회전 테이블의 하부에 제공된 리프팅 테이블을 더 포함하고, 상기 리프팅 테이블은 상기 회전 테이블을 들어올리거나 내림으로써 사전 정렬될 상기 기판의 수직 높이를 조정하도록 구성되는 기판 사전 정렬 장치.
10. The method of claim 9,
The positioning device further comprises a lifting table provided under the rotary table, the lifting table being configured to adjust a vertical height of the substrate to be pre-aligned by lifting or lowering the rotary table.
제9항에 있어서,
상기 이미지 획득 및 분석 장치는 CCD 카메라 및 계산 모듈을 포함하고, 상기 CCD 카메라는, 미리 결정된 위치 및 미리 결정된 방향으로 상기 포지셔닝 장치 상에 위치된 기준 기판의 이미지, 및 상기 포지셔닝 장치 상에 올려진 사전 정렬될 상기 기판의 이미지를 획득하고, 상기 계산 모듈은 상기 기준 기판의 이미지에 사전 정렬될 상기 기판의 이미지를 등록하고 상기 기준 기판의 이미지로부터 사전 정렬될 상기 기판의 이미지의 오프셋 파라미터를 계산하는 기판 사전 정렬 장치.
10. The method of claim 9,
The image acquisition and analysis device includes a CCD camera and a calculation module, wherein the CCD camera includes an image of a reference substrate positioned on the positioning device in a predetermined position and in a predetermined direction, and a dictionary mounted on the positioning device. a substrate to obtain an image of the substrate to be aligned, the calculation module registering the image of the substrate to be pre-aligned to the image of the reference substrate and calculating an offset parameter of the image of the substrate to be pre-aligned from the image of the reference substrate pre-alignment device.
제12항에 있어서,
비전 스위칭 샤프트를 더 포함하고, 상기 CCD 카메라는 상기 비전 스위칭 샤프트 상에 실장되고, 상기 비전 스위칭 샤프트는 사전 정렬될 상기 기판이 상기 CCD 카메라의 이미징 영역 내에 있도록 상기 CCD 카메라를 이동시키도록 구성되는 기판 사전 정렬 장치.
13. The method of claim 12,
a substrate further comprising a vision switching shaft, wherein the CCD camera is mounted on the vision switching shaft, the vision switching shaft configured to move the CCD camera such that the substrate to be pre-aligned is within an imaging area of the CCD camera pre-alignment device.
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